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Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen, Bearbeiten und bzw. oder Behandeln von Werkstücken
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen, Bearbeiten und bzw. oder Behandeln von um eine Hauptachse auf geschlossenen Arbeitsbahnen auf einem Werkstückträger urnlaufenden Werkstticken, insbesondere zum Herstellen, Füllen und Schliessen von Behältern aus Papier od. dgl. Weiter bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Es ist üblich, die Herstellung und Behandlung von Werkstücken, beispielsweise das Herstellen, Füllen und Schliessen von Behältern aus Papier od. dgl., auf in sich zurückkehrenden Arbeitsbahnen vorzunehmen.
Entlang dieser Arbeitsbahnen sind dann die Werkzeuge zur Durchführung der einzelnen Arbeitsgänge angeordnet, wobei die Arbeitsweise so vor sich gehen kann, dass entweder die Werkstückträger sich kontinuierlich vorbewegen und die Behandlungswerkzeuge den Werkstückträgern folgen oder aber die Vorbewegung der Werkstückträger erfolgt absatzweise und die ortsfest angeordneten Bearbeitungswerkzeuge führen während des vorübergehenden Stillstandes der Werkstückträger die Arbeitsgänge durch.
Die Vielzahl der vorzunehmenden Arbeitsgänge und die räumliche Verteilung der Arbeitswerkzeuge entlang der Arbeitsbahn macht naturgemäss einen grossen Umlaufweg der Werkstückträger und damit der Werkstücke erforderlich, woraus sich neben antriebstechnischen Problemen für die die Arbeitsgänge durchführenden Werkzeuge der Nachteil eines grossen Platzbedarfes bemerkbar macht. Die gleichen Nachteile ergeben sich in noch grösserem Masse bei der Hintereinanderschaltung mehrerer geschlossener Arbeitsbahnen. Darüber hinaus müssen bei der Anordnung mehrerer Arbeitsbahnen konstruktive Vorkehrungen getroffen sein, durch die eine Überführung der Werkstücke von der einen Arbeitsbahn in die folgende Arbeitsbahn ermöglicht wird.
Zur Behebung dieser Nachteile wird nun erfindungsgemäss vorgeschlagen, so zu verfahren, dass der um die Hauptachse umlaufende Werkstückträger zusätzlich um eine zur Hauptachse parallele oder senkrechte Nebenachse gedreht wird, wobei die einzelnen Werkstücke in eine oder mehrere andere Arbeitsbahnen Überführt werden.
Dabei ist es zweckmässig, wenn die Werkstücke nach Abschluss der Zusatzdrehung mehrere in einer gemeinsamen Ebene liegende zueinander parallele Arbeitsbahnen durchlaufen,
Zur Durchführung des Verfahrens findet eine Vorrichtung Verwendung, bei der die Überführung des Werkstückes von einer Arbeitsbahn in die nächste Arbeitsbahn ohne Wechsel der Werkstückaufnahme vor sich geht, d. h., dass jedes Werkstück für die Dauer der Förder- und Arbeitssorgänge in einer Werkstückaufnahme eines Werkstückträgers befestigt ist, welcher um eine im Abstand zur Werkstückaufnahmestelle liegende Nebenachse zusätzlich drehbar gelagert ist, so dass jedes Werkstück zu jeder der Arbeitsstellen bewegbar ist, die längs der Arbeitsbahnen bzw. ihrer Teilstrecken angeordnet sind.
Die Anordnung ist dabei so getroffen, dass ein oder mehrere mit mindestens zwei Werkstückaufnahmen versehene Werkstückträger vorgesehen sind, die nacheinander die Arbeitsbahnen bzw. deren Teilstrecken durchlaufen.
Dabei werden die Werkstückaufnahmen durch eine Relativdrehbewegung von der einen in die andere der einander umschliessenden oder übereinanderliegenden Arbeitsbahnteilstrecken überführt. Diese Werkstückträger sind auf einem Drehtisch derart angeordnet, dass deren Relativdrehbewegung um eine Achse erfolgt, die parallel zur Umlaufachse des Drehtisches angeordnet ist. Die Anordnung kann auch so getroffen sein, dass die Relativdrehbewegung der an einem Drehtisch befestigten Werkstückträger um eine Achse erfolgt, die senkrecht zur Umlaufachse des Drehtisches angeordnet ist. Die abstandsgleich zueinÅander verlaufenden Arbeitsbahnen können nach Abschluss der Zusatzdrehung kreisbogenförmig sein oder aber auch sich nach Abschluss der Zusatzdrehung aus Kreisbogen und geraden Strecken zusammensetzen.
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Im folgenden werden an Hand von Beispielen das erfindungsgemässe Arbeitsverfa1u : en und eine Vorrich- tung zur Durchführung des Verfahrens beschrieben :
Fig. 1 veranschaulicht das Bewegungsprinzip einer Maschine mit einem Werlstückträger, dessen zwei Werkstückaufnahmen nacheinander zwei Arbeitskreise durchlaufen, Fig. 2 veranschaulicht dasBewegungsprinzip einer Maschine mit einem Werkstückträger, dessen drei Werkstückaufnahmen nacheinander drei Arbeitskreise durchlaufen.
Fig. a stellt das Arbeitsschema einer Maschine zur Herstellung von Papiere- haltern dar, bei der vier mit je zwei Werkstückaufnahmen versehene Werkstückträger auf zwei Arbeitsbahnen umlaufen, die Fig. 4-8 zeigen in schematischer Darstellung die einzelnen Arbeitsstufen bei der Herstellung des Behälters, Fig. 9 veranschaulicht schematisch eine Bearbeitungsmaschine mit zwei Arbeitsbahnen, bei der Werkstückträger um eine Achse schwenkbar gelagert sind, die senkrecht zur Achse des Drehtisches angeordnet ist.
Bei dem in Fig. 1 veranschaulichten Bewegungsprinzip für eine Maschine mit zwei Arbeitsbahnen ist ein Werkstückträger 1 vorgesehen, der von dem freien Ende eines um die Achse 2 umlaufenden Hebels 3
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dem die Werkstückaufnahme 4 die äussere Arbeitsbahn und die WerkstuckaNfnahme S die innere Arbeitbahn durchlaufen hat, ausgehend von der mit Fig. l gezeigten Stellung, eine Relativdrehbewegung um seine Achse 7 aus. Durch diese Relativdrehbewegung wird die Werkstückaufnahme 4 und damit das zu bearbeitende Werkstück von der äusseren auf die innere Arbeitsbahn und gleichzeitig die Werkstückaufnah- me 5 von der inneren auf die äussere Arbeitsbahn überführt.
Die Anwendung dieses Bewegungsprinzips auf einer Maschine zur Herstellung von Behältern aus Papier od. dgl. wird weites unten an Hand eines Ausführungsbeispieles erläutert.
Das mit Fig. 2 veranschaulichte Bewegungsprinzip sieht nun unter Beibehaltung der grundsätzlichen Arbeitsweise eine Abwandlung des in Fig. 1 gezeigten Bewegungsprinzips derart : vor, dass der Werkstückträger 1 mit drei Werkstückaufnahmen 4,5 und 6 versehen ist. In diesem Falle sind drei einander umschliessende Arbeitsbahnen vorgesehen, die von den einzelnen Werkstückaufaahmen nacheinander durch- laufen werden.
Nachdem die Werkstückaufnahme 4 die äussere. die WerkstMckaufnahme 5 die mittlere und die Werkstückaufnahme 6 die innere Arbeitsbahn durchlaufen hat, führt, ausgehend von der in Fig. 2 gezeigten Stellung, der Werkstückträger 1 sein ?, Relativdrehbewegung aus, wodurch die Werkstückaufnah- me 4 von der äusseren auf die mittlere Arbeitsbahn, die Werkstückaufnahme 5 von der mittleren auf die innere Arbeitsbahn und die Werkstückaufnahme 6 von der inneren auf die äussere Arbeitsbahn überführt wird.
In Fig. 3 wird nun ein Anwendungsbeispiel des inFig. 1 gezeigten Bswegasgsprinzips für eine Maschine zur Herstellung von Papierbehältern dargestellt. Die Maschine besteht im wesentlichen aus dem kontinuierlich umlaufenden Drehtisch 8, auf dem vier drehbare Werkstückträger 1 angeordnet sind, die je zwei domartige Werkstückaufnahmen 4 und 5 tragen. Im Bereich der Station A wird, wie in Fig. 4 und 5 schematisch veranschaulicht, der Zuschnitt des Behältermantels von oben vor den Dorn 5 gebracht. Mit der Weiterbewegung des Dornes 5 auf der äusseren Arbeitsbahn legt sich der Zuschnitt unter der Einwirkung des Faltkanales 9 zunächst Unförmig um den Dorn herum und wird durch die Faltwerkzeuge 10 unter Bildung einer Überlappungslängsnaht zu einem geschlossenen Behältermantel umgeformt (Fig. 6).
Unmittelbar nach der Bildung des Behältermantels legt sich im weiteren Verlauf der Andrüclhebel II zur Sicherung der Längsnaht gegen den Dorn bzw. gegen den Überlappungsbereich des Behältermantels. Mit der weiteren Vorbewegung gelangt der Dorn 5 über die Station 13 in den Bereich der Station C. An dieser Stelle erfolgt, wieFig. 7 und 8 zeigt, das Zuführen und Aufsetzen des napfförmigen Behälterbodens, der den Rand des Behältermantels aussen umfasst.
Nachdem nun der Dorn 5 die Station D durchlaufen hat, setzt die Relativdrehbewegung des Werkstückträgers 1 mit der Wirkung ein, dass der Dorn 5 von der äusseren Arbeitsbahn auf die innere Arbeitsbahn überführt wird. Auf der inneren Arbeitsbahn setzt sich nun das mitlaufende Form-und Presswerkzeug 12 auf den Dorn auf und verpresst und versiegelt den Behältermantelrand mit dem Bodenteil. Nach dem Durchlauf durch die innere Arbeitsbahn gibt bei Station D das Presswerkzeug 12 den Dorn wieder frei, der nun mit der erneut einsetzenden Relativdrehbewegung des Werkstückträgers 1 wieder auf die äussere Arbeitsbahn überführt wird. Bei der Station E wird der jetzt fertiggestellte Behälter beispielsweise durch Druckluft von dem Dorn 5 entfernt und durch den Kanal 13 abtransportiert.
Der nun wieder freie Dorn 5 gelangt mit seiner weiteren Vorbewegung wieder in den Bereich der Station A, wo ein neuer Arbeitsgang eingeleitet wird. In Fig. 9 wird in schematischer Darstellung eine weitere Ausführungsform einer Maschine zur Durchführung des erfindungsgemässen Arbeitsverfahrens gezeigt. In diesem Falle sind die mit je zwei Werkstückaufnahmen 4 und 5 versehenen Werkstückträger 1 ebenfalls an einem Drehtisch 8 ange-
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ordnet, jedoch erfolgt die Relativdrehbewegung der Werkstückträger 1 um Achsen, die senkrecht zur Umlaufachse des Drehtisches 8 angeordnet sind. Durch diese Anordnung ergeben sich zwei übereinander angeordnete Arbeitsbahnen, im Bereich derer beliebige Arbeitsgänge durchgeführt werden können.
PA TENT ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Herstellen, Bearbeiten und bzw. oder Behandeln von Werkstücken, die um eine Hauptachse auf geschlossenen Arbeitsbahnen auf einem Werkstückträger umlaufen, insbesondere zum Herstellen, Füllen und Schliessen von Behältern aus Papier od. dgl., dadurch gekennzeichnet, dass der um die Hauptachse umlaufende Werkstückträger zusätzlich um eine zur Hauptachse parallele oder senkrechte Nebenachse gedreht wird, wobei die einzelnen Werkstücke in eine oder mehrere andere Arbeitsbahnen überführt werden.