DE1777332A1 - Tiefziehvorrichtung - Google Patents
TiefziehvorrichtungInfo
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- B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
- B21D22/20—Deep-drawing
- B21D22/28—Deep-drawing of cylindrical articles using consecutive dies
Description
zur Eingabe vom J5. JUIll 1971 VA. Name d. Anm. ß. T. Do SerVXCeS Ltd.
Die Erfindung betrifft eine Tiefziehvorrichtung mit unter axialem
Abstand angeordneten Matrizen und mit diesen zusammenwirkenden, teleskopartig ineinanderliegenden und durch auf ihre Stirnflächen
einwirkenden hydraulischen Druck anschlagbegrenzt ver- (J schiebbaren Patrizeno
Eine solche Tiefziehvorrichtung dient zum Tiefziehen von nahtlosen
Dosen oder Büchsen aus einem dünnen Ziehmaterial für die Verwendung auf Nahrungsmittel-, Getränke- und Arzneimittelgebieten.
Tiefziehvorrichtungen dieser Gattung sind in zahlreichen Ausführungsformen
bekannt. Mit der vorliegenden Erfindung soll eine derartige Tiefziehvorrichtung verbessert werden durch Verwendung
eines leicht deformierbaren nachgiebigen Polsters zur Abstützung der Ziehgesenke, wobei teleskopartige Stanzen mit
starren Anschlägen zusammenwirken, wenn sie als Niederhalter " wirken.
Gemäß der Erfindung weist dann auch eine hydraulische Presse zum
Ziehen von röhrenförmigen Werkstücken aus Blech Niederhaltemittel,
eine Stanze und ein Gesenk, die alle miteinander ausgerichtet sind, einen Haltemechanismus, der mit den Niederhaltemitteln
verbunden ist,und ein leicht deformierbares nachgiebiges Polster auf, gegen das das Niederhaltemittel eine Rückwirkung ausübt,
bevor die Halteeinrichtung in Tätigkeit tritt, wodurch die Niederhalteeinrichtung
beim Ziehen des Metalls im Gesenk durch die
Stanze wirkt, um ein Falten bzw. Knittern gegen die Reaktion des
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Polsters zu verhindern, und wobei die Halteeinrichtung die Stellung
der Niederhaltemittel und den Betrag der Deformation des Polsters steuert.
Damit liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Tief ziehvorrichtung
so auszubilden, eine Ablenkung bzw. ein Ausweichen der Matrizen durch die Patrizen zu erreichen, bevor die Anschlageinrichtung
in Funktion tritt. Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung bei einer Tiefziehvorrichtung der eingangs erwähnten
Gattung vor, daß ein leicht verformbares nachgiebiges Stützorgan vorgesehen ist, um eine Ablenkung bzw» ein Ausweichen der
Matrizen durch die Patrizen zu erreichen, bevor die Anschlageinrichtung in Funktion tritt.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung dient die folgende Beschreibung
der in der Zeichnung gezeigten Ausführungsform einer Tiefziehvorrichtung. Dabei werden auch Teile dieser Tiefziehvorrichtung
gezeigt und beschrieben, die nicht g zum Gegenstand der Erfindung gehören. In der Zeichnung ist:
Fig. 1 eine Aufrißansicht einer Druckmittelpresse, die die Erfindung
verkörpert, von einer Seite gesehen,
Fig. 2 eine Teil-Aufrißansicht in vergrößertem Maßstab der Presse nach Fig. 1, rechtwinklig zur Ansicht nach Fig. 1 und
' längs der Linie II - II der Figur 3 gesehen,
Fig. 3 eine Draufsicht längs der Linie III - III der Figur 1 in vergrößertem Maßstab,
Fig. 4 ein Vertikalschnitt längs der Linie IV - IV der Figur 3,
Fig. 5 eine Draufsicht auf den Spindelabschnitt längs der Linie
V-V der Figur 1 in vergrößertem Maßstab,
Fig. 6 ein Teil-Vertikalschnitt der Dosen-Behandlungsrinnen,
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Fig. 7 ein Teil-Vertikalschnitt eines Vakzeugsatzes im unteren Teil des oberen Spindelabschnittes und im unteren Gesenkabschnitt,
Fig. 8 eine vergrößerte Ansicht eines der Abstreifmechanismen, entlang der Linie VIII - VIII der Figur 7,
Fig. 9 ein vergrößerter Horizontalschnitt längs der Linie IX IX der Figur 1, mit Darstellung der Unterseite der Platte,
die die Schnittgesenkanordnung jeder Spindel trägt,
Fig.10 ein Horizontalschnitt längs der Linie X-X der Figur 1,
mit Darstellung der Perforation des Metallstreifens und
■ ■
der Lage der Spindeln des Spindelabschnittes,
Fig.11A und 11B ein zweiteiliger Teil-Vertikalschnitt einer
Spindel in ihrer oberen Stellung,
Fig.12A, 12B und 12C ein dreiteiliger Teil-Vertikalschnitt der
Spindel der Figuren 11A und 11B in ihrer voll ausgefahrenen
oder unteren Stellung,
Fig.13 eine gebrochene Seitenaufrißansicht, in welcher teilweise
im Querschnitt die Kolbenführung oder der Kern gezeigt ist,
Fig.14 eine stark vergrößerte Querschnittsansicht einer Spindel
längs der Linie XIV - XIV der Figur 1,
Fig.15 eine vergrößerte Teilansicht, mit Darstellung der Stanze,
die als Niederhaltung für die geradegezogene Dose arbeitet, und
Fig.16 ein diagrammatisches Schaltbild eines vereinfachten Steuerkreislaufes
für eine einzelne Spindelpresse gemäß der Erfindung.
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In dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt Fig. 1 eine Presse, die ein Grundgestell 12 hat, welches auf
einem passenden Untergrund 14 abgestützt ist. Eine Anzahl Druckmittel spindeln 16 bildet den Spindelabschnitt 17 der Presse, wobei
die Spindeln an ihren unteren Enden in einer Kopfplatte 18 des Gesenkabschnittes 20 gelagert sind. Zehn Spindeln 16 (Fig.
5) sind In- der dargestellten Ausführungsform in der Platte 18
so gebündelt angeordnet, daß der durch die Presse durch eine geeignete Streifenzufuhreinrichtung vorgerückte Streifen des Materials
22 wirtschaftlich ausgeschnitten wird, wie in Fig. 10 gezeigt ist, wobei der voll perforierte Teil des Streifens bei
22' aufgezeigt ist.
Die Spindeln 16 sind vorzugsweise identisch und in ihrem Aufbau austauschbar, wenn gewünscht wird, zehn identische Büchsen 23
bei jedem Arbeitshub der Presse herzustellen. Anschließend wird nur eine Spindel 16 beschrieben, und es ist klar, daß die ganze
Presse nur eine einzige Spindel haben kann. Auch eine solche , Ausführung liegt im Rahmen der Erfindung. Da Jede Spindel 16 unabhängig
angebracht ist und unabhängig von einer geeigneten Druckmittelquelle betätigt wird, kann das Druckmittel-Betäti- ■
gungssystem zur Betätigung aller Spindeln 16 im Gleichlauf viele
Formen haben und stellt keinen Teil der Erfindung dar. ι
Jede Spindel 16 weist ein festes Gehäuse 24 auf, das vorzugsweise
von gestufter zylindrischer Form ist und einen oberen röhrenförmigen Teil 24' und einen unteren röhrenförmigen Teil 24"
hat. Oben, am Teil 24', ist ein Flansch 26 einer Kolbenführung oder eines festen Kernes 28 befestigt (die bzw» der von den Tei- ;
len 24· und 24" in Fig. 13 entfernt gezeigt ist). Am unteren Ende
ist ein Mediumabdichtstopfen bei 32 durch Einschrauben befe- {
stigt. Der Kern 28 ist mit fünf sich axial erstreckenden Kanä- <
len zur Leitung von Betätigungsmedium zur Spindel und von der \
Spindel 16 (Fig. 13) gezeigt. Der Kanal 34 erstreckt sich vom j oberen Ende des Kerns 28 zu einem Querschlitz 36, der zwischen \
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abgestuften Dichtringteilen 38 und. 40 liegt. Ein Kanal 42 erstreckt
sich in ähnlicher Weise vom oberen Ende bis zum Querschlitz 44 zwischen gestuften Dichtringteilen 40 und 46. Ein
Kanal 48 geht vom oberen Ende des Kerns 28 aus und rächt bis zu einem Querschlitz 50. Ein Kanal 52 erstreckt sich in ähnlicher
Weise bis zu einem Schlitz 54, während der Mittelkanal 56 sich über die volle Länge des Kerns 28 erstreckt und am unteren Ende
von dem Dichtstopfen 30 abgedichtet ist. Querschlitze 58 münden in den Kanal 56. Dichtringanordnungen 60, die aus statischen 0-Abschnitt-Dichtringen
und Doppel-Delta-Teflon-Dynamikdichtringen bestehen i und in entsprechenden Nuten angeordnet sind,
sind in den Teilen 38, 40 und 46 und dem Stopfen 30 aufgezeigt.
Die festen Teile 24' und 24" jeder Spindel 16 sind vorzugsweise
miteinander an der Stelle des Ringes 24"' verschweißt. Innerhalb
des festen Gehäuses, das so bestimmt ist, befinden sich teleskopartige röhrenförmige Elemente 62, 64, 66 und 68, deren
obere Teile 62f, 64', 66' und 68' sowohl als Zylinderwandungen
als auch als Kolben wirken, während die unteren Teile 62W, 64M,
66" und 68" im Durchmesser vergrößert sind und als Werkzeug tragende Stempel wirken. Die oberen und unteren Teile der Elemente
62, 64 und 66 sind vorzugsweise mittels Ringen 70 verschweißt, die in ihrem Zweck dem Ring 24"· entsprechen. Dichtringe
72 sind zwischen Element 62 und der Innenwand des Teils 24', zwischen dem Element 64 und der Innenwand des Elementes 62
und zwischen dem Element 66 und der Innenwand des Elementes 64 und dem Kern 28 angeordnet. An ihren unteren Enden tragen die
Teile 62", 64", 66" und 68" Lager- und Werkzeugteile, wie nachstehend
noch beschrieben wird.
Der Querschlitz 36 des Kerns 28 mündet in eine ringförmige Kammer
74 (Fig. 11B), die teilweise durch eine Radialfläche begrenzt
wird, welche ein Ende des röhrenförmigen Elementes 62
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bildet, welches als Kolben in der ringförmigen Kammer 74 wirkt, wobei letztere weiterhin durch die Innenwand des Teils 24* und
die Innenwand des Kerns 28 begrenzt wirdo Der Querschlitz 44
des Kerns 28 mündet in eine ringförmige Kammer 76, die teilweise von einer Radialfläche begrenzt wird, welche ein Ende des
röhrenförmigen Elementes 64 darstellt, welches, wie das Element 62, als Kolben in der ringförmigen Kammer 76 wirkt. Letztere
wird weiterhin von der Innenwand des Elementes 62 und der Außenwand des Kerns 28 begrenzt. Auf ähnliche Weise münden die Querschlitze
50 und 54 des Kerns 28 in ringförmige Kammern 78 und
80, in welchen die Elemente 66 und 68 jeweils als Kolben wirken.
|| Der Mediumdruck in jeder der ringförmigen Kammern 74, 76, 78 und
80 verlagert die Elemente 62, 64, 66 und 68 in ihren Funktionen als Teleskopkolben von der in den Figuren 11A und 11B gezeigten
Stellung, nämlich der oberen oder zurückgezogenen Stellung nach unten in die untere» oder vorgeschobene Stellung, die in den
Figuren 12A, 12B und 12C gezeigt ist.
Um die ausgefahrene oder untere Stellung jedes der teleskopartigen
Elemente 62, 64 und 66 zu steuern, sind einstellbare Anschlä ge 82, 84 und 86 (Figuren 11A und 12A) an den unteren Teilen 62",
^ 64" und 66n angebracht. Wie dargestellt, hat jedes Element 64
^ und 66 drei Anschläge, die umfangsmäßig um 120° im Abstand angeordnet
sind und im Fall der Anschläge 84 und 86 radial durch sich axial erstreckende Spielraumschlitze 88, 90 und 92 in dem
umgebenden Bauteil vorstehen. Das Element 62 hat vier Anschläge, die umfangsmäßig um 90° im Abstand liegen. Jeder Anschlag hat
einen einstellbaren Ansatz 94 in Form einer Schraube.
Wie besonders gut aus Fig. 11A hervorgeht, werden die Elemente 62, 64, 66 und 68 durch den Mediumdruck aus dem Kanal 56 über
die Querschlitze 58 in die Ringkammer 96, wo der Druck gegen die radiale Fläche 98 des Elementes 68 wirkt, in die obere Stellung
oder zurückgezogene Stellung bewegt und dort gehalten. Wenn das.
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Element 68 voll in die untere Stellung der Figur 12A ausgefahren
ist, läßt der Mediumdruck in-der Kammer 96 das Element 68 sich
vertikal bewegen, wodurch eine Schulter 100 des Elementes, gepolstert durch einen Ring 102, in Eingriff mit einer Radialflache
104 des Elementes 66 gebracht wird. Die Elemente 66 und 68
bewegen sich dann im Gleichlauf nach oben, um die Schulter 106 des Elementes 66, gepolstert durch den Ring 108, in Eingriff mit
einer Radialfläche 110 (Fig. 12B) des Elementes 64 zu bringen.
Wenn das Element 64 im Gleichlauf mit den Elementen 66 und 68
nach oben geht, tritt eine Schulter 112 des Elementes 64, gepolstert durch den Ring 114, mit einer Fläche 116 des Elementes 62
in Eingriff, um die Elemente 62, 64, 66 und 68 im Gleichlauf zu heben, bis die gesamte Vertikalbewegung durch eine Schulter 118
des Elementes 62 gestoppt wird, die nämlich gegen einen Stapel *
Polsterringe 120 stößt, wobei der oberste Polsterring 120 des Stapels an einer Radialfläche 122 des festen Gehäuses der Spindel
24 anliegt.
In der dargestellten Form der Erfindung sind die metallformenden
Werkzeuge, die von jeder Spindel 16 getragen werden, entweder an den Stempelteilen 62W, 64", 66M und 68M befestigt oder einstükkig
mit ihnen ausgebildet.
Der Teil 62" hat die Schneidgesenkanordnung 124, die bei 126 an- j
geschraubt ist. Am Teil 64" ist bei 130 das Ziehwerkzeug 128 angeschraubt.
Das erste Weiterziehwerkzeug 132 ist vorzugsweise mit dem Teil 66e durch Silberlötung verbunden. Das zweite Weiterzieh-
und Bügelwerkzeug 134 ist bei 136 am Stempelteil 68" angeschraubt. Lagerteile, die von den Teilen 62n, 64n und 66"
gehalten werden, sind bei 138 aufgezeigt.
Die obere oder Kopfplatte 18 des Gesenkabschnittes der Maschine
hat Gegenbohrungen 140 (Figuren 7 und 12A), in welche die unte-
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ren Enden jeder Spindel 16 in axialer Ausfluchtung mit den Zieh- und Bügelwerkzeugen der Gesenkplatten 142, 144 und 146 aufgenommen
und gehalten werden. In der dargestellten Ausführungsform trägt die Grundplatte 148 die Patrizen 150, die auf einem perforierten,
'hin- und hergehenden Glied 152, kurz Schieber genannt,
gelagert sind, der in einer zu den Längsachsen der Spindeln 24 senkrechten Ebene betätigbar ist, um die Patrizen 150 aus der
axialen Ausfluchtung mit den Spindeln 16 heraus in eine versetzte Stellung zu bringen, um die Spindeln 16 rechtzeitig mit Öffnungen
154 im Schieber 152 axial auszurichten, um zu ermöglichen, daß die Büchsen 23 (Fig. 12A), die von den Werkzeugen 134 der
innersten Elemente 68" abgestreift werden, durch Schwerkraft durch die Öffnungen 154 in Rohre 156 fallen, die sie auf einen
laufenden Förderer 158 (Fig. 1) führen.
Wie aus Fig. 11A hervorgeht, ist die Druckpolster- und Schneidgesenkanordnung
124 bei 126 am Teil 62" angeschraubt, wobei der Steuerteil 160 eng an den zylindrischen Teil 162 des Stempelteils
62" angepaßt ist. Die Anordnung 124 weist, wie im einzelnen in Fig. 7 dargestellt ist, ein Scherwerkzeug auf, das Teile
164 und 166 hat, die für eine leichte relative Axialbewegung an einer Büchse 168 geführt sind. Zwischen im Abstand liegenden Radialschultern
170 und 172 an den Teilen 164 und 166 befindet sich ein ringförmiges Polster 174 von geeignetem, stoßabsorbierendem
Material, das in der Lage ist, seine Nachgiebigkeit unter hohen Kompressionskräften in der Größenordnung von über
kg/cm bei einem Setzen und Kriechen in der Größenordnung von 2 % der ursprünglichen Dicke aufrecht zu erhalten. Polster aus
gummiimprägniertem, eng gewebtem Baumwollsegeltuch von niedrigem Gewicht mit einer Shore Durometer-Härte in der Größenordnung
von 90, haben sich für den nachstehend beschriebenen Zweck als zufriedenstellend erwiesen. Kopfschrauben 176 halten die Teile
164 und 166 zusammen und spannen das Polster 174 vor. Eine Einstellbeilage
178 ist zwischen dem Polster 174 und der Schulter 172 veranschaulicht. Ein passendes Niederhaltepolster für das
Streifenmaterial 22, aus welchem die Werkstücke ausgeschnitten werden, ist bei 182 gezeigt und wird am Werkzeugteil 116 geführt.
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Federn 184, die in gegenüberliegenden Taschen 186 und 188 eingreifen,
und Schrauben 190 halten das Polster 182 in bekannter Weise betriebsbereit.
Ein Schergesenk 192 ist an einem Ziehgesenkring 194 geführt, der
wiederum einen Führungsteil 196 von geringer Untergröße in einem Senid οch 198 einer Bohrung 200 in der Gesenkplatte 142 aufweist.
Dies ermöglicht, daß das Schergesenk bzw. Scherwerkzeug 192 sich selbst relativ zum Scherwerkzeugteil 166 einstellt. Kopfschrauben
202 halten das Gesenk 192 in der eingestellten Stellung. Der Ziehgesenkring 194 wird von dem Gesenk 192 an der Gesenkplatte
142 entfernbar gehaltert. Einstellbeilagen sind bei 204 und 206 veranschaulicht. Innerhalb des Senkloches 198 befindet sich das
erste Weiterzieh-Gesenk 208, das auf einem Polster 210 gelagert
ist, das vorzugsweise aus einem Material ähnlich dem des Polsters 174 besteht. Ein Abstandshalter 212 ist zwischen dem Gesenkring
194 und dem Gesenk 208 angeordnet.
Mit dem ersten Weiterzieh-Gesenk 208 ist ein zweites Weiterzieh-Gesenk
214 axial ausgerichtet, das in einem Senkloch 216 einer Bohrung 218 der Gesenkplatte 144 angeordnet ist. Ein Polster
220, ähnlich dem Polster 210, lagert das Gesenk 214. Ein Ring 222 und Kopfschrauben 224 halten das Gesenk 214 in dem Senkloch
216. Einstellbeilagen sind bei 226 und 228 veranschaulicht. Ein Bügelgesenk 230 wird auf der Gesenkplatte 146 innerhalb eines
Senkloches 232 einer Bohrung 234 gelagert. An der Unterseite der Gesenkplatte 146 ist ein passender Abstreifmechanismus 236 vorgesehen,
um die Büchse vom innersten Werkzeug 134 der Spindel 24 nach der Herstellung abzustreifen. Wie in Fig. 8 veranschaulicht
ist, weist der Abstreifmechanismus ein Paar angelenkter Glieder 238 auf, die gegen dLe Büchse am Gesenk während des Abwärtsganges
der Presse drücken. Nachdem die Büchse am Gesenk von den Gliedern 238 beim Abwärtsgang freigekommen ist, springen diese
zurück in Eingriff mit dem Gesenk oberhalb der Büchse. Anschließend, beim Aufwärtsgang der Presse, treten bogenförmige Ränder
240 der Glieder 238 mit dem oberen Rand der Büchse in Eingriff, um die Büchse vom Werkzeug 134 abzustreifen.
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Wenn sich der Schieber 152 in der in Fig. 7 veranschaulichten
Stellung befindet, ist jedes Büchsenbodenausbildungsgesenk oder -vertiefungsgesenk 150 axial mit dem Gesenk 134 ausgefluchtet.
Nahe dem Ende des Abwärtsganges des Werkzeugs 134 tritt der Boden
der Büchse mit dem Eindrückwerkzeug 150 in Eingriff, um dieses entgegen der Spannung einer Feder 242 zu bewegen. Wenn ein
Stoßpolster 244 die weitere Abwärtsbewegung des Gesenks 150
stoppt, bildet das konkave Ende des Gesenks 134 den Büchsenboden in Verbindung mit dem Gesenk 150 aus bzw. formt diesen Büchsenboden,
wenn der Hub der Presse beendet wird.
Schieber
Der Schieber 152, gemäß 3den Figuren 3 und 4, hat die Form einer
Platte, die auf der Oberfläche der Platte 148 mittels Führungen 246 gehalten wird. Ein Zylinder 248, der an der Platte 148 befestigt
ist, hat eine Kolbenstange 250, die mit einem Flansch 252 verbunden ist, welcher am Schieber 152 befestigt ist, um den
Schieber vor und zurück zu verschieben, um das Gesenk 150 und die Löcher 154 abwechselnd mit den Längsachsen der Spindel 16
auszurichten. Wenn die Gesenke der Spindel 16 gerade zurückgezogen werden, um die Büchsen 23 von den Gesenken 134 abzustreifen,
wird der Zylinder 248 erregt, um den Schieber 152 nach rechts (Figuren 3 und 4) zu verschieben. Dadurch werden die Löcher
154 direkt unterhalb der Gesenke 134 und direkt oberhalb ψ der oberen Öffnungen 254 der Rutschen 156 angeordnet, wodurch
die von den Gesenken 134 abgestreiften Büchsen 23 durch Schwerkraft in die Rutschen 156 fallen und direkt auf die Kanäle 256
des biegsamen Förderriemens 158 (Figuren 2 und 6) gelangen. Geeignete Stoßfänger 257 an der Platte 148 treten mit Ansätzen
257' (Figuren 1, 3 und 7) am Schieber 152 in Eingriff, um die
Begrenzung der Bewegung des Schiebers 152 durch die Zylinder 248 festzulegen.
Die Platten 18, 142, 144 und 146 des Gesenkabschnittes 20 werden alle von der Grundplatte 148 auf kanalförmigen Abstandhaltern
258 von vorgewählter Länge abgestützt, um den gewünschten .
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Abstand zwischen den Platten zu schaffen. Die Abstandhalter 258
umgeben die Säulen 260, auf denen die Platten ausgerichtet sind. Schrauben 262 halten die Abstandhalter gegen ein Lösen durch die
Seitwärtsbewegung an Ort und Stelle. Mit dieser Anordnung können die Länge der Abstandhalter 258 geändert und der Abstand der
Platten 142, 144 und 146 geändert werden, ohne sie von den Säulen
260 entfernen zu müssen.
Um eine Spindel 16 des Spindelabschnittes 17 in einem Senkloch
140 einer Bohrung 141 der Platte 18 zu lagern, wird die Schneidgesenkanordnung 124 von der Schraubbefestigung bei 126 entfernt; Λ
der untere Teil 24» der Spindel 26 wird in das Senkloch 140 abgelassen
und durch die Kopfschrauben 266 in Stellung festgelegt.
Die Anordnung 124 wird dann bei 126 von der Unterseite der Platte 18 angeschraubt. Halteplatten 268 (Fig. 12A) liegen in dem
Senkloch 140 120° auseinander und sind in den Schlitzen 88 des Teils 24" des Gehäuses 24 aufgenommen. Kopfschrauben 270 halten
die Platte 268 in Stellung. In Fig. 12A stößt der Anschlag 86 am Stempelteil 66" an den Anschlag 84 am Stempelteil 64" an, wobei
der Anschlag 84 wiederum gegen die Halteplatte 268 stößt.
Damit die Gesenkteile 128, 132 und 166 als Niederhaltungen rela- %
tiv zu den Ziehgesenken 208, 214 und 194 wirken,"ist ein starrer Anschlagaufbau in Form von Anschlägen 82, 84 und 86 und Anschlagplatten
268 vorgesehen, die die Bewegung der Teile 62", 64", 66» anhalten, um die verformbaren Polster 174, 210 und 220
um einen vorgegebenen Betrag zusammenzudrücken, um die Büchse 23 zwischen dem Gesenkteil 166 und dem Gesenk 194 und dem Gesenkteil
128 und dem Gesenk 208 sowie dem Gesenkteil 132 und dem Gesenk 214 zu ergreifen. Diese Anordnung geht am besten aus Fig.
15 hervor, aus welcher zu sehen ist, daß der Gesenkteil 128 das Gesenk 208 ablenkt, wodurch das Polster 220 zusammengedrückt
wirdy der Gesenkteil 132 zieht die Büchse 23 über das Gesenk
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208« Wegen des Gesenkttils 128 tritt, wie au§ Fig. 15 hervorgeht,
die Einstellschraube 94 das Anschlags 84 mit dtr Aniohlagplatte
268 in Eingriff (Flg. 12A)*
Die Verwendung von verformbaren Polsttrn, wit das Politer 220 In
Fig. 15» befreit von dim bishtrigsn Erfordernis d§r kritisohen
Einstellung des vorgewählten Abstände'· zwisohen dem Oesenkteil
128 und seinem Gesenk 208. Wenn beispielsweise die Einstellschraube 94 des Anschlags 84 io eingestellt lit» daß eine su
große Greifkraft an der Büehs© 23 zwisohen dem Qesenkteil 12S
und dem Gesenk 208 auftritt, hat d§r herabgeenende Q§i§nkt§ii
132, der an der-Büchse 23-zieht,"1 zw-Folge, daß das vtrforfflfcart
Polster 220 weiter verformt wird, s© daß di§ zu grsßt Kraft v©rmindert
wird. Ei lit deshalb verständlich, daß die Wahl des Materials
des Polsters 220 bei der Bütlfflffiuas der Ziehoharakteristiken
der Buchst 23 wichtig ist« Auch wtrdta Virändtrungin in
der Materialdicke der Büehs© weniger bedeutsam, da die Polster
eine automatische Kompensation bewirk©». Bin weiterer Vorteil,
der durch die Polster hervorgerufen wird, besteht darin, daß der Stoß des Gesenkte!!© gtgen das ötstnk gedümpft wird«
Der Verwendung der Polsttr 174, 210 und 220 in Ksfflbinati©n· mit
den einstellbaren Anschlägen 82, 84 und @6 hat sioh als besonders vorteilhaft in Verbindung mit dünnem Ftißblteh ervrie§§n»
Bei eines! Bltch v©n etwa 0,29 mm Starke hat §ieh· tint Abweichung
w bzw. Verformung der Polsttr in d@r GruSenordnunff v©n etwa 1,0 Biß
bei dem oben erwähnten "Shore Ourometer11 als »©twtndig erwiesen,
um ©in Falten oder Kräuseln während dt § 2i#hv©rgatif©s gu vermeiden·
Di© Einstellschrauben 94 en den Anschlügen 82, S4 und- UQ
würden somit nicht alt ihrem starren Anschlag in Singriff treten, bis äi® Verformung dtr 2i©hf#s#nk# und der Polst©? das geforderte
Maß übersteigt, um das Falten od§p Kräuseln m verhindern· Sollt© di© Press© ohne einen ArbeiterohXing in den
ken. b©tri#b#n wtrdtn, würden di# deeenkte-ile gleichwobl die
senk® zusammen mit den Polstern berühren und vtrf@ns#ii,
di© Schrauben 94 mit ihr©» starrtn Aüiehlägfs in Mißgriff treten·
Atteh absorbier©» di© Polster d§n $t©B d#t* @©§@i&t#ile: auf
B S6/5 * 12
die Gesenke mit oder ohne Werkstück in der Presse, Zur gleichen Zeit schützen die Schrauben 94 die Polster und den Arbeitsrohling
vor der vollen Wirkung der verfügbaren Mediumdruckbetätigung der Kolbenstempeleleraente„ In der Praxis hat sich herausgestellt,
daß, wenn eine genügende Verformung der Gesenke und Polster vorhanden ist, ohne Falten zu ziehen, eine handelsübliche
Abweichung in der Dicke des Blechvorrates ohne jede Schwierigkeit automatisch kompensiert wird. Sollte das Material der Polster
während eines langen Produktionslaufes sich leicht setzen, brauchen die Schrauben 94 nur geringfügig verstellt zu werden,
um dem Rechnung zu tragen. Es ist klar, daß durch Wahl einer geeigneten Härte des Materials, aus dem die Polster hergestellt
werden, der Grad der Verformung der Ziehgesenke und -polster den | jeweiligen Erfordernissen entsprechend variiert werden kann, um
ein faltenfreies Ziehen der Büchse 23 zu erhalten.
Mt den Kanälen 34, 42, 48, 52 und 56 des Kerns 28 der Fig. 13
stehen hydraulische Leitungen 34·, 42', 48», 521 und 56' jeweils
kommunizierend in Verbindung, die zu geeigneten Mediumdruckquellen reichen. Beispielsweise können die Leitungen 341, 42', 48',
52' und 56' an eine Mediumquelle von relativ hohem Druck angeschlossen
werden, um die Stanz-, Zieh-, Glatt- und Zurückziehvorgänge durch die Kolbenstempelelemente 62, 64, 66 und 68 zu
bewirken.
Vorzugsweise wird die aufeinanderfolgende Einführung eines Hochdruckmediums
in die Kammern 74, 76, 78 und 80 unter der Kontrolle geeigneter Folgeventileinrichtungen vorgenommen, die durch
den Druckaufbau ausgelöst werden, welcher sich ergibt, wenn die Bewegung der, Kolbenstempelelemente durch die Anschlageinrichtung
82, 84 und 86 angehalten wird.
Es v/ird bemerkt, daß der Bereich der Kolbenstempelelemente, der
dem Mediumdruck in den Kammern 74, 76, 78 und 80 ausgesetzt ist, 4 in der Kammer 74 am größten ist und progressiv mit der Abnahme
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des Durchmessers des Kerns 28 abnimmt, wobei der kleinste freiliegende
Bereich in der Kammer 80 vorhanden ist. Diese Abnahme im Bereich steht direkt mit dem Krafterfordernis für die Anzahl
Vorgänge in Beziehung, die während eines einzigen kontinuierlichen Pressenganges durchgeführt werden. Das "Kolbenstempel-Element"
62, das den Stanzvorgang durchführt, erfordert die größte Kraftmenge, weswegen es die größte freiliegende Fläche in der
Kammer 74 hat. Der Glättvorgang wird vom Element 68 ausgeführt und erfordert die geringste Kraftmenge, weswegen hier auch die
kleinste freiliegende Fläche in der Kammer 80 vorhanden ist.
In der Praxis hat es sich bei der Herstellung von Getränkebüchsen 23 aus 0,25 mm starkem Blech als zufriedenstellend erwiesen,
P einen Mediumdruckvorrat von etwa 250 atu zu verwenden, um das
Stanzen, Ziehen und Glätten mit einem in der Kammer 96 dauernd
vorhandenen Rückdruck von etwa 35 atü durchzuführen, welcher auf die radiale Fläche 98 des Elementes 68 wirkt, um die Gesenkteile
128, 132 und 134 in der zurückgezogenen, ineinandersteckenden
Anordnung (Fig. 11A) während der aufeinanderfolgenden Vorbewegung der Elemente 62, 64, 66 und 68 und der damit verbundenen
Einrichtung zu halten. Beispielsweise wird die Zuführung von Medium
bei etwa 250 atü in die Kammer 74 durch die Leitung» 34' und den Kanal 34 zur Erzielung einer Abwärtsbewegung des Elementes
62 und einem Stanzen des Streifens 22 gegen einen Mediumdruck von etwa 35 atü ausgeführt, der dauernd in der Kammer 96 vorhan-
»den ist.
Es ist klar, daß die Kammern 74, 76, 78 und 80 in jedem Zeitpunkt mit Medium gefüllt sein müssen. Wenn dann der Betätigungsdruck zur Bewirkung des Stanzvorganges der Kammer 74 zugeführt
wird, hat die Bewegung des Elementes 62 als Kolben durch den Betätigungsdruck, der das Ende des Elementes 62 beaufschlagt, zur
Folge, daß die Kammern 76, 78 und 80 vergrößert werden, wobei
das Medium zur Füllung dieser Kammern aus einem entsprechenden Druckspeicher abgezogen wird.
Wenn die Bewegung des Elementes 62 durch einen Betätigungsdruck
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von etwa 250 atü das Stanzen des Streifens 22 durch den Gesenkteil
166 und das Gesenk 194 bewirkt hat und die Anschlagschraube
94 der Anschlageinrichtung 82 mit dem Niederhaltering 182 in Singriff getreten ist, steigt der Druckaufbau im Druckmittelsystem,
das an die Leitung 34f angeschlossen ist, an, bis der Soll-Druck
eines ersten Zieh-Folgeventils erreicht ist, um das Ventil
zu öffnen und das Betätigungsmedium in die Kammer 76 einzuführen, um eine Relativbewegung zwischen den Elementen 62 und
64 zu bewirken, um das Element 64 vorzuschieben und seinen Gesenkteil
128 den Rohling im Ziehgesenk 194 ziehen zu lassen. Zur selben Zeit wirkt der Betätiungsdruck in der Kammer 74 auf das
Schergesenk 166, um die Einstellschrauben 94 des Anschlags 82 gegen den Ring 182 zu halten, so daß das Polster 174 die vorge- g
wählte Niederhaltekraft erzeugt, um zu verhindern, daß der Rohling sich faltet, während er durch den Gesenkteil 128 gezogen
wird. Die Bewegung des Elementes 64 und des Gesenkteils 128 setzt sich fort, bis die Einstellanschlagschraube 94 des Anschlages
86 die Anschlagplatte 268 berührt und eine weitere Abwärtsbewegung stoppt, um den Gesenkteil 128 in einem vorgewählten
Abstand von dem ersten Weiterziehgesenk 208 zu halten, wodurch der Teil 128 in einer Stellung ist, in der er als Niederhai
tung wirkt.
Wenn die Platte 268 mit der Schraube 94 des Anschlages 86 in Eingriff tritt, steigt der Druck im Druckmittelsystem, das mit
der Leitung 42· und dem Kanal 42 kommuniziert, an, bis der Soll- (J
Druck eines ersten Weiterzieh-Folgeventils erreicht ist, um das Ventil zu öffnen und das Betätigungsmedium in die Kammer 78 einzuführen.
Dies hat zur Folge, daß das Element 66, das den Gesenkteil 132 trägt, relativ zum Element 64 abwärts bewegt wird,
um die Büchse 23 aufgrund des ersten Weiterziehgesenkes 208 zu ziehen, wie in Fig· 15 gezeigt ist. Die Abwärtsbewegung des Teiles
132 setzt sich fort, um den ersten Weiterziehvorgang zu beenden,
bis die einstellbare Anschlagschraube 94 des Anschlages 86 den Anschlag 84 berührt, um das vorgewählte Spiel zwischen
dem Gesenkteil 132 und dem zweiten Weiterziehgesenk 214 aus denselben Gründen, wie sie oben mit Bezug auf den Gesenkteil 128
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beschrieben sind (Fig. 12A), zu erhalten. Das anschließende Ansteigen
des Mediumdruckes im Druckmittelsystem, das mit der Leitung 48 ♦ und dem Kanal 48 kommuniziert, hat zur Folge, daß ein
zweites Weiterzieh-Folgeventil (aus denselben Gründen, wie oben beschrieben) Arbeitsmitteldruck in die Kammer 80 gegen das Ende
des Elementes 68 für die Büchse 23 in dem zweiten^Weiterziehgesenk
214 führt. Nachdem die Büchse 23· das Gesenk 214 am Gesenkteil
134 verläßt, wird sie durch das Glättgesenk 230 weitergetragen und der Boden der Büchse 23 wird durch das Endgesenk 150
speziell geformt, wie in Fig. 12A veranschaulicht ist.
Der Druckanstieg in der Kammer 80, der sich aus dem Gesenk 150 ergibt, das mit den Stoßpolstern 244-in Eingriff tritt, kann dazu
benutzt werden, den Betriebsdruck der Elemente 62, 64, 66 und 68 herabzusetzen, so daß die Einführung des Hochdruckmediums in
die Kammer 98 einen Aufwärtsgang der Presse zur Folge hat, um die Büchse 23 von dem Gesenk 134 abzustreifen und jedes der Elemente
62, 64, 66 und 68 in seine voll eingefahrene, zurückgezogene oder obere Stellung zurückzubewegen, wie in Figo 11A veranschaulicht
ist.
Der Druckanstieg in der Kammer 80, der am Ende des Abwärtsganges der Presse auftritt, kann auch dazu benutzt werden, die Kolbenstange
250 des Zylinders 248 in Tätigkeit zu setzen, um den Schieber 152 und die Gesenke 150 zu verschieben, um die Rutschen
156 für die von den Gesenken 134 abgestreiften Büchsen 23 freizulegen. Wenn die Spindel 16 in der Stellung der Fig. 11A ist,
wird der Streifen 22 um etwas mehr als das Doppelte des Durchmessers des Rohlings vorgerückt und der Zylinder 248 wird in
entgegengesetzter Richtung betätigt, um den Schieber 152 und die Gesenke 150 in die Stellung gemäß Fig. 4 zurückzuschieben. Nunmehr
kann mit einem neuen Betätigungszyklus der Presse begonnen werden.
In Fig. 16 ist ein vereinfachtes diagrammata?isches Schaltschema des Steuerkreises gezeigt, der für die Folgebetätigung jeder der
Spindeln 16 geeignet ist, wobei die Durchführung in zeitlicher
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Beziehung zur Behandlung der fertigen Büchse 23 und der Zufuhr des Streifenvorrates 22 steht.
Um die Zehn-Spindel-Presse an den Steuermechanismus der Figur 16 anzupassen, ist es nur notwendig, eine Verzweigungseinrichtung
vorzusehen, um den Mediumdruck allen zehn Spindeln der dargestellten Presse zuzuführen, wie leicht zu verstehen ist.
Vie aus Fig. 16 hervorgeht, ist der Mediumspeicher 270 mit dem
Einlaß der Zentrifugalpumpe 272 verbunden, die wiederum durch den Filter 274 in eine Verdrängerpumpe 276 fördert, die an eine
Hochdruckzufuhrleitung 278 angeschlossen ist. Ein Überdruckventil 280 liegt in einer Verbindungsleitung der Leitung 278 und |
der Rückströmleitung 282 zur Führung des Mediums zum Speicher 270. In der Leitung 278 befindet sich ein Rückschlagventil 284,
ein Sammler 286 und ein passendes Drosselventil 288.
Ein pilotbetätigtes Zwei-Stellungs-Doppelmagnet-Richtungsventil
290 liegt in der Leitung 278. In der einen Stellung des Ventils 290 strömt das Druckmedium in der Leitung 278 zu einem Nadelventil
292 und dann zum Kanal 34 der Spindel 16, um die Kammer 74 mit Hochdruckmedium zu beaufschlagen, um das Kolbenstempel-Element
62 zu betätigen, das die Schergesenkteile 164 und 166 trägt.
Ein Folgeventil 294 befindet sich in einer Leitung 296, die sich ™
zwischen der Leitung 278 und einer weiteren Doppelzweigleitung 298 erstreckt. Wenn der Abwärtsgang des Elementes 62 durch den
Anschlag 82 angehalten wird, baut sich der Mediumdruck in der Leitung 278 auf, bis die Einstellung des Folgeventils 294 überschritten
wird, wonach der Druck der Leitung 278 durch das Ventil 294 in die Leitung 298 über ä ein Nadelventil 300 und in den
Kanal 42 der Spindel 16 geführt wird, um die Kammer 76 mit einem Hochdruckmedium zu beaufschlagen, um das Kolbenstempel-Element
64, das das Ziehgesenk 128 trägt, zu betätigen.
In einer Leitung 302, die sich zwischen der Leitung 298 und ei»-
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ner weiteren Leitung 304 erstreckt, befindet sich ein Folgeventil 306, das dem Ventil 294 ähnlich ist und auch eine ähnliche
Funktion hat. Wenn der Anschlag 84 auf dem Element 64 den Abwärtsgang
des Elementes 64 anhält, überschreitet der Druckaufbau in der Leitung 298 den Soll-Wert des Ventils 306, so daß das
Hochdruckmedium in die Leitung 304 über ein Nadelventil 308 und
in den Kanal 48 der Spindel 16 und damit in die Kammer 78 ge- '
langt, um das Kolbenstempel-Element 66, das das erste Weiterziehgesenk 132 trägt, zu betätigen,
Eine Folgebewegung des Elementes 68, das das zweite Weiterziehünd
Glättgesenk 134 trägt, findet in derselben Weise statt, wie mit Bezug auf das Gesenk 32 beschrieben worden ist. In einer
Zweigleitung 310, die die Leitung 304 mit einer weiteren Doppelzweigleitung 312 verbindet, befindet sich ein Folgeventil 314.
Wenn der Abwärtsgang des Elementes 66 vom Anschlag 86 gestoppt wird, wird dera? Soll-Druck des Ventils 314 überschritten und der
hohe Druck pflanzt sich in der Leitung 312 über ein Nadelventil 316 in den Kanal 52 der Spindel 16 und damit in die Kammer 80
fort, um das Element 68 zu betätigen.
Um die Kammern, in welchen die Elemente 62, 64, 66 und 68 arbeiten,
mit Medium zu versorgen und einen Gegendruck zu schaffen, der die Gesenke in ihren eingefahrenen Stellungen hält, ist ein
Niederdrucksammler 318 mit einem Rück- oder Gegendruckrückschlagbzw. Überlastungsventil 320 vorgesehen. Der Speicher 318 und das
Ventil 320 liegen beide in -einer Leitung 322, die mit\ der Rückführleitung
282 verbunden ist. Pilotbetätigte Absperrventile 324, 326 und 328 kontrollieren die Strömung des Druckmediums vom Speicher
318 zu den Kammern in der Spindel 16 während des Abwärtsganges der Presse durch die Leitungen 298, 304 und 312, Wenn das
Folgeventil 294' öffnet, um Hochdruckmedium in die Leitung 298 strömen zu lassen, tritt das Ventil 324 in Funktion und sperrt
das Hochdruckmedium von der Leitung 322 ab, das über das Gegendruckentlastungsventil
320 zur Rückführleitung 282 strömt.
Wenn sich das Ventil 290 in der gerade beschriebenen Stellung
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befindet, gibt eine Leitung 330, die sich zum Kanal 56 erstreckt,
Medium von der Rückzugkammer 96 während des Abwärtsganges über
ein Nadelventil 332, durch ein pilofbetätigtes Absperrventil und das Überlastungs- bzw. Rückschlagventil 320 in die Rückfuhrleitung
282 ab. Steuer- bzw. Schaltleitungen 336 setzen die Steuerorgane 338 dem Mediumdruck aus, der in der ,Leitung 330 vorhanden
ist, und es ist klar, daß die Federn 340 der Betätigung der Steuerorgane 338 durch den Gegendruck des Speichers 318 widerstehen.
Um den Aufwärtsgang der Presse in Gang zu setzen, wird das Ventil 290 in seine andere Stellung verschoben, wodurch Hochdruckmedium
aus der Leitung 278 in die Leitung 330 gelangt, um die Kraft der Federn 340 zu überwinden und Medium aus den Kanälen
42, 48 und 52 in die Rückführleitung 282 auszuschieben als auch Hochdruckmedium in die Rückzugkammer 96 zu führen, um das Element
68 anzuheben und die Büchse 23 vom Gesenk 134 abzustreifen. \Jerm das Element 68 angehoben ist, tritt die Fläche 102 mit der
Fläche 104 in Eingriff, wodurch das Element 66 im Gleichlauf mit
dem Element 68 aufwärts bewegt wird. Wenn die Fläche 108 die
Fläche 110 des Elementes 64 berührt, bewegt sich auch das Element 64 im Gleichlauf mit-den Elementen 66 und 68 weiter nach
oben. Wenn die Fläche 114 die Fläche 116 berührt, bewegt sich das Element 62 im Gleichlauf mit den Elementen 64, 66 und 68
nach oben, bis die Aufwärtsbewegung aller dieser Elemente gestoppt wird, indem die Fläche 118 die Fläche 120 am oberen Ende
des Aufwärtsganges der Presse berührt.
Während des gesamten Abwärtsganges der Presse muß Medium in der
Kammer 96 durch den Schlitz 58 und den Kanal 56 in die Leitungen 330, 322 und 282 zum Speicher 270 abgegeben werden. Dies wird
vorn Hochdruckmedium in einer Leitung 342 bewirkt, die die Leitung 278 verbindet, wodurch die Feder 340 eines pilotbetätigten
Absperrventils 334 überwunden wird.
Eine geeignete Einrichtung kann verwendet werden, um die stufenweise
Bewegung des Streifenvorrats 22 und die Verschiebung der
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Schiebeplatte 152 durch den Zylinder 248 während des Arbeitszyklus
der Presse zeitlich zu steuern. In Fig. 16 ist eine Anordnung zur Zeitsteuerung der Betätigung des Streifenmaterialvorschubes
und des Schiebers 152 diagrammatisch dargestellt und wird wie folgt beschrieben:
Wenn die Gesenke.150 von den Gesenkteilen 134 niedergedrückt
v/erden, betätigen sie einen Grenzschalter 346, wodurch ein Magnet 348 erregt wird, der das Ventil 290 verstellt, um Hochdruckmedium
in die Rückzugkammer 96 einzuführen, und gleichzeitig das Zeitverzögerungsrelais 350 unter Strom setzt. Dadurch wird erreicht,
daß das Kolbenstempel-Element 68 an einen Anschlag ge- %l langt und seinen Rückhub beginnt. Weiterhin werden die Leitungen
278, 298 und 304 zum Speicher 270 geöffnet, weswegen sich die Folgeventile 294, 306 und 314 selbst für den nächsten Arbeitszyklus
neu einstellen können.
Nachdem eine ausreichende Zeit verstrichen ist, um die Gesenke 150 in ihre Ausgangsposition zurückzuführen, spricht das Zeitverzögerungsrelais
350 an und erregt einen Magneten 352 eines Doppelmagnet-Zwei-Stellungs-Richtungsyentils 354, wodurch ein
Ventil 364 verstellt wird, um Hochdruckmedium aus der Leitung 278 durch die Leitungen 356 und 358 an die Kolbenseite des Zylinders
248 zu liefern, um den Schieber 152 zu verschieben, so daß die Rutschen 156 mit den Mittellinien der Spindeln zur Aus-
* fluchtung kommen und die von den Gesenken 134 abgestreiften Büchsen 23 durch Schwerkraft in die Rutschen 156 fallen können.
Während des Rückzug- oder Aufwärtsganges der Presse tritt der Anschlag 86 am Element 66 mit einem Grenzschalter 360 in Eingriff,
der wiederum die Zuführung für den Streifenvorrat 22 in Gang setzt und gleichzeitig ein Zeitverzögerungsrelais 362 unter
Strom setzt. Nach einem ausreichenden Zeitraum für das Weiterschalten des Streifenmaterials, schaltet das Zeitverzögerungsrelais
362, um die Magneten 364 und 366, die Jeweils die Ventile 354 und 290 steuern, zu erregen, um Hochdruckmedium aus
der Leitung 278 durch die Leitungen 356 und 368 zur Kolbens^an-
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genseite des Zylinders 248 gelangen zu lassen, wodurch der Schieber 152 in der entgegengesetzten Richtung verschoben wird,
um die Gesenke 150 zu den Mittellinien der Spindeln 16 zurückzubringen und um gleichzeitig den Abwärtsgang der Presse einzuleiten,
indem Hochdruckmedium in den Kanal 34 und die Kammer
74 des Elementes 62 eingeführt wird, das die Stanzanordnung 124 trägt.
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Claims (1)
- Dr. »ng. E. BERKENFELD · Dipl-lng. H. BERKENFELD, Patentanwälte, KölnΪ7ΤΤ7ΊΤAnlage Aktenzeichenzur Eingabe vom 3. Juni 1971 VA. Name d. Anm. S. T. D. SerVlCeS Ltd.PATENTANSPRUCHTiefziehvorrichtung mit unter axialem Abstand angeordneten Matrizen und mit diesen zusammenwirkenden, teleskopartig ineinanderliegenden^und durch auf ihre Stirnflächen einwirkenden hydraulischen Druck anschlagbegrenzt verschiebbaren Patrizen,dadurch gekennzeichnet,daß ein leicht verformbares nachgiebiges Stützorgan (174, 210, 220) vorgesehen ist, um eine Ablenkung bzw. ein Ausweichen der Matrizen .''durch die Patrizen\zu erreichen^ bevor die Anschlageinrichtung in Funktion tritt.S 86/5 - 22 -209836/0191
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