CH668012A5

CH668012A5 - DEVICE FOR SHAPING THE BASE OF CAN.

Info

Publication number: CH668012A5
Application number: CH3667/85A
Authority: CH
Inventors: Claude Goeb; Hermann Pfaff
Original assignee: Herlan & Co Maschf
Priority date: 1984-12-11
Filing date: 1985-08-26
Publication date: 1988-11-30
Also published as: IT1185945B; FR2574324A1; DE3445139A1; IT8522196A0

Description

BESCHREIBUNG DESCRIPTION

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Formen des Bodens von Dosen. The invention relates to a device for forming the bottom of cans.

Dosenböden werden bisher auf Einzieh- oder Konfizier-maschinen geformt, wobei der Dosenmantel zur Abstützung der Umformkräfte dient. Diese Art des Bodenformens hat sich in der Praxis nur dann bewährt, wenn der Dosenmantel relativ dick ausgebildet ist, da nur dann die Umformkräfte einwandfrei aufgenommen werden können. Nach dieser Methode lassen sich mithin Dosenböden dann nicht mehr verformen, wenn die Manteldicke der Dosen zu gering ist. So far, can bottoms have been formed on pull-in or confectioning machines, the can jacket serving to support the forming forces. This type of bottom shaping has only proven itself in practice if the can jacket is made relatively thick, since only then can the forming forces be properly absorbed. With this method, can bottoms can no longer be deformed if the shell thickness of the cans is too small.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Formen des Bodens von Dosen zu schaffen, die unter weitgehender Verwendung vorhandener Elemente von zur Dosenherstellung benötigter Maschinen das Formen des Bodens von insbesondere Dosen mit dünner Manteldicke ermöglicht. The invention has for its object to provide a device for forming the bottom of cans, which allows extensive use of existing elements of machines required for the production of cans to form the bottom of in particular cans with a thin jacket thickness.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die ein Bodenformwerkzeug aufweisende Vorrichtung als Zusatzeinrichtung zu einer Dosen-Beschneide- und Bürstmaschine ausgebildet ist. Diese Art des Bodenformens hat den ausserordentlichen Vorteil, dass die Vorrichtung zum Bodenformen in die Dosen-Beschneide- und Bürstmaschine integriert ist, so dass bestimmte Bauelemente, Aggregate oder dergleichen dieser Maschine ausgenutzt werden können, um den Boden an die Dose zu formen, insbesondere auch bei Dosen, die eine vergleichsweise dünne Manteldicke aufweisen. This object is achieved according to the invention in that the device having a bottom molding tool is designed as an additional device for a can trimming and brushing machine. This type of bottom shaping has the extraordinary advantage that the bottom shaping device is integrated in the can trimming and brushing machine, so that certain components, units or the like of this machine can be used to shape the bottom on the can, in particular also for cans that have a comparatively thin shell thickness.

In zweckmässiger Ausgestaltung der Erfindung ist das Bodenformwerkzeug von einem als Gegenstempel beim Formen des Dosenbodens dienenden und nachfolgend der Bürstmaschine zugeführten Dorn und einer damit zusammenwirkenden Matrize sowie ggfs. einem Auswerfer gebildet. Dabei kann der Dorn an einem über ein Schrittschaltgetriebe getakteten Revolverkopf gelagert sein, so dass die Dose nach ihrem Aufschieben und Verformen des Bodens in der Schrittfolge über den Dorn der Bürststation zugeführt wird. Der Vorteil hegt darin, dass der Dorn nicht nur als Gegenstempel für das Anformen des Bodens dient, sondern zugleich als Aufnahmedorn für die Dose beim Bürsten des Dosenmantels fungiert. In an expedient embodiment of the invention, the bottom molding tool is formed by a mandrel serving as a counter-punch when shaping the can bottom and subsequently fed to the brushing machine and a die interacting therewith, and possibly an ejector. The mandrel can be mounted on a turret clocked via a step-by-step transmission, so that the can, after being pushed open and deformed, is fed in sequence through the mandrel to the brushing station. The advantage lies in the fact that the mandrel not only serves as a counter-punch for shaping the base, but also acts as a receiving mandrel for the can when brushing the can jacket.

Um das Formen des Bodens der auf den Dorn gesteckten Dose zu erleichtern und zu vereinfachen, kann das Bodenformwerkzeug über ein Koppelgetriebe synchron mit dem Schrittschaltgetriebe verbunden sein, wobei das Koppelgetriebe nach dem Kniehebelsystem ausgebildet sein kann und dazu beispielsweise eine umlaufend angetriebene Kurbel, einen damit gelenkig verbundenen Zughebel und ein im wesentlichen dreieckförmiges Koppelglied aufweist, das einerseits über den einen Kniehebel mit einem in einem Gestell verschiebbar gelagerten Gegenanschlag und andererseits mit einer in einem feststehenden Träger axial beweglich gelagerten Säule gelenkig verbunden ist, die auf ihrer dem Gegenanschlag abgewandten Seite des Dorns die Matrize und ggfs. den Auswerfer trägt. Durch diese Ausbildung des Koppelgetriebes wird ein Zangeneffekt erreicht und zugleich die Umformkraft über die Säule aufgenommen. In order to facilitate and simplify the shaping of the bottom of the can plugged onto the mandrel, the bottom shaping tool can be connected synchronously with the stepping gear via a coupling gear, wherein the coupling gear can be designed according to the toggle lever system and, for example, a rotating crank, one articulated with it connected tension lever and a substantially triangular coupling member which is articulated on the one hand via the toggle lever with a counter-stop slidably mounted in a frame and on the other hand with a column axially movably mounted in a fixed support, which on its side of the mandrel facing away from the counter-stop Matrix and possibly the ejector. This design of the coupling gear achieves a pincer effect and at the same time the forming force is absorbed by the column.

Der Gegenanschlag ist vorzugsweise entgegen der Wirkung einer Feder durch den Kniehebel des Koppelgetriebes beaufschlagbar. Der Gegenanschlag wird dabei automatisch über das Koppelgetriebe an den im Revolverkopf gelagerten Dorn angelegt, wobei die Umformkraft nur in den Grenzen der Vorspannkraft der Feder auf die Dornlagerung und den Revolverkopf wirkt. Die Feder hat die Aufgabe, den zum Schalten des Revolverkopfes notwendigen Abstand zwischen dem Gegenanschlag und dem Dorn zu erreichen. Die Vorspannung der Feder bringt die notwendige Gegenkraft zur Überbrückung der auftretenden Massen- und Reibkräfte. The counterstop can preferably be acted upon by the toggle lever of the coupling gear against the action of a spring. The counterstop is automatically applied via the coupling gear to the mandrel mounted in the turret head, the reshaping force acting on the mandrel bearing and the turret head only within the limits of the preload force of the spring. The spring has the task of achieving the distance between the counterstop and the mandrel necessary for switching the turret. The preload of the spring brings the necessary counterforce to bridge the mass and friction forces that occur.

Es versteht sich, dass durch geschickte Auswahl der Koppelpunkte des Koppelgetriebes eine exakte Anpassung der zu übertragenden Kräfte an die gegebenen Verhältnisse möglich ist, d.h. es lässt sich ohne weiteres der Geschwindigkeitsverlauf für den Umformgang optimieren und es lassen sich auch der Beschleunigungsverlauf und die Übertragungsgüte für hohe Produktionsgeschwindigkeiten auslegen. Ausserdem lässt sich die Matrize nur im Stillstand des Revolverkopfes in den Dorn einführen und unter Beibehaltung des vorhandenen Antriebssystems der Maschine wird das vorhandene Spitzendrehmoment nicht überschritten. Schliesslich ist noch zu erwähnen, dass der Träger so steif ausgebildet wird, dass die erforderliche Winkelgenauigkeit zwischen Matrize und Dorn in den gewünschten Grenzen gehalten wird. It goes without saying that by skillfully selecting the coupling points of the coupling gear, an exact adaptation of the forces to be transmitted to the given conditions is possible, i.e. the speed curve for the forming process can be optimized without difficulty and the acceleration curve and the transmission quality can also be designed for high production speeds. In addition, the die can only be inserted into the mandrel when the turret is at a standstill and the existing peak torque is not exceeded while maintaining the existing drive system of the machine. Finally, it should also be mentioned that the carrier is so rigid that the required angular accuracy between the die and mandrel is kept within the desired limits.

Der Auswerfer ist so ausgebildet, dass dessen Funktion ohne weiteres durch eine elektrische Abfrage überwacht werden kann. The ejector is designed so that its function can be easily monitored by an electrical interrogation.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher erläutert. Es zeigen: A preferred embodiment of the invention is shown in the drawing and explained in more detail below. Show it:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Formen des Bodens von Dosen und Fig. 1 is a schematic representation of an apparatus for molding the bottom of cans and

2 2nd

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10 10th

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20 20th

25 25th

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3 3rd

668 012 668 012

Fig. 2 ein Schaubild über die Bewegungsabläufe verschiedener Bauelemente der Maschine. Fig. 2 is a graph of the movements of various components of the machine.

An einem Gestell 1 einer im einzelnen nicht näher dargestellten Beschneide- und Bürstmaschine für Dosen ist ein Schrittschaltgetriebe 2 angeordnet, über das ein um eine umlaufende Achse 3 rotierender Revolverkopf 4 angetrieben wird, der mit am Umfang verteilt angeordneten Dornen 5 bestückt ist. Die Dorne 5 sind im Revolverkopf 4 drehbar gelagert. Die Dorne sind als Gegenstempel für darauf aufzuschiebende Dosen 7 ausgebildet. Die Dosen 7 können von einem nicht dargestellten Zuförderer in Richtung des Pfeilçs 8 auf je einen Dorn aufgeschoben werden. A step-by-step transmission 2 is arranged on a frame 1 of a trimming and brushing machine for cans, which is not shown in detail, via which a turret 4 rotating about a rotating axis 3 is driven, which is equipped with mandrels 5 distributed around the circumference. The mandrels 5 are rotatably mounted in the turret 4. The mandrels are designed as counter-stamps for cans 7 to be pushed onto them. The cans 7 can be pushed onto a mandrel by a feed conveyor (not shown) in the direction of the arrow 8.

Von dem Schrittschaltgetriebe 2 wird über eine Antriebsverbindung 17 ein Koppelgetriebe 11 angetrieben, das nach Art eines Kniehebelsystems ausgebildet ist und eine umlaufende Kurbel 12 sowie einen Zughebel 13 aufweist. Der Zughebel 13 ist gelenkig mit einem im wesentlichen dreieckför-migen Koppelglied 14 verbunden. Der Kniehebel 15 ist an einem im Gestell 1 axial verschieblich gelagerten Gegenanschlag 9 angelenkt, dem eine Druckfeder 18 zugeordnet ist. Andererseits ist das Koppelglied 14 über ein Element 16 mit einer Säule 19 verbunden, die in einem steifen Träger 21 axial verschiebbar gelagert ist. An dem dem Koppelgetriebe 11 abgewandten Ende der Säule 19 ist ein Bodenformwerkzeug 22 mit einer Matrize 23 befestigt. Ein in diesem Bereich vorgesehener Auswerfer 24 wirkt mit einer Druckfeder 25 zusammen. Die Funktion des Auswerfers 24 wird über eine elektrische Abfrageeinrichtung 26 kontrolliert. Coupling gear 11, which is designed in the manner of a toggle lever system and has a rotating crank 12 and a pull lever 13, is driven by stepping transmission 2 via a drive connection 17. The pull lever 13 is articulated to an essentially triangular coupling member 14. The toggle lever 15 is articulated on a counter stop 9 which is axially displaceably mounted in the frame 1 and to which a compression spring 18 is assigned. On the other hand, the coupling member 14 is connected via an element 16 to a column 19 which is mounted in an axially displaceable manner in a rigid support 21. At the end of the column 19 facing away from the coupling gear 11, a base molding tool 22 is fastened with a die 23. An ejector 24 provided in this area interacts with a compression spring 25. The function of the ejector 24 is checked by an electrical interrogation device 26.

Die Vorrichtung arbeitet wie folgt: The device works as follows:

Die von dem nicht dargestellten Zuförderer ankommenden Dosen 7 werden in Richtung des Pfeiles 8 axial auf den Dorn 5 aufgeschoben. Nach Verdrehen des durch das Schrittschaltgetriebe 2 angetriebenen und um die Achse 3 umlaufenden Revolverkopfes 4 gelangt der so mit der Dose 7 bestückte Dorn 5 in den Bereich zwischen der Matrize 23 bzw. dem Bodenformwerkzeug 22 und den Gegenanschlag 9. Da das Koppelgetriebe 11 über das Schrittschaltgetriebe 2 synchron angetrieben wird, sind die Bewegungen des Revolverkopfes und des Koppelgetriebes so aufeinander abgestimmt, dass das Bodenformwerkzeug 22 und die Matrize bei Stillstand der Maschine in den Bereich der auf den Dorn 5 aufgezogenen Dose 7 gelangt. Dabei wird der Boden geformt. Die dabei auftretenden Umformkräfte werden über den Dorn 5, das Bodenformwerkzeug 22 und den Gegenanschlag 9 sowie das Koppelgetriebe 11 auf die Säule 19 übertragen. Zwischen dem Gegenanschlag 9 und dem Bodenformwerkzeug 22 wird somit ein Zangeneffekt erzielt, der das einwandfreie und genaue Formen des Bodens sicherstellt. Da die Dose 7 über den Dorn 5 abgestützt ist, lassen sich somit auch Dosen mit dünner Manteldicke bodenseitig formen. Dabei kommt zugute, dass in diesem Fertigungsstadium die Dose noch mit Schmiermittel behaftet ist, so dass ein gutes Herauslösen der Dose aus der Matrize sichergestellt ist. Zusätzlich kann auch noch der Auswerfer 24 zur Wirkung kommen, so dass in jedem Fall ein Haften der Dose 7 in der Matrize 23 ausgeschlossen ist. The cans 7 arriving from the feed conveyor (not shown) are pushed axially onto the mandrel 5 in the direction of the arrow 8. After rotating the turret 4 driven by the stepping gear 2 and rotating around the axis 3, the mandrel 5 thus equipped with the can 7 reaches the area between the die 23 or the bottom molding tool 22 and the counter-stop 9. Since the coupling gear 11 via the stepping gear 2 is driven synchronously, the movements of the turret and the coupling gear are coordinated with one another in such a way that the bottom mold 22 and the die reach the area of the can 7 mounted on the mandrel 5 when the machine is at a standstill. The floor is shaped. The forming forces that occur are transmitted to the column 19 via the mandrel 5, the base molding tool 22 and the counterstop 9 and the coupling gear 11. A pliers effect is thus achieved between the counter-stop 9 and the bottom molding tool 22, which ensures the perfect and precise shaping of the bottom. Since the can 7 is supported over the mandrel 5, cans with a thin jacket thickness can also be formed on the bottom side. It is advantageous that the can is still contaminated with lubricant at this stage of manufacture, so that the can can be easily removed from the die. In addition, the ejector 24 can also come into effect, so that in any case the can 7 does not stick in the die 23.

Der zum Schalten des Revolverkopfes 4 erforderliche Abstand A zwischen dem Dorn 5 und dem Gegenanschlag 9 wird durch die Feder 18 erreicht. Der Auswerfer 24 wird durch die Feder 25 betätigt. The distance A required to switch the turret 4 between the mandrel 5 and the counter-stop 9 is achieved by the spring 18. The ejector 24 is actuated by the spring 25.

Die in Fig. 2 dargestellten Bewegungsabläufe zeigen über die Zeit die Stillstand- und die Schaltphase der Vorrichtung sowie den Bereich, in dem der Umformvorgang stattfindet. Die dargestellten Bewegungsabläufe werden durch entsprechende Auswahl der Koppelpunkte des Koppelgetriebes 11 erreicht. The movement sequences shown in FIG. 2 show the standstill and the switching phase of the device as well as the area in which the forming process takes place over time. The movement sequences shown are achieved by appropriate selection of the coupling points of the coupling gear 11.

Über die im Diagramm 1 dargestellte Zeit/Weg-Bewegung der Matrize ist gewährleistet, dass die Matrize nur im Stillstand des Revolverkopfes 4 in den Dorn 5 einfahrt. The time / path movement of the die shown in diagram 1 ensures that the die only enters mandrel 5 when the turret head 4 is at a standstill.

Im Schaltbild 2 ist der Geschwindigkeitsverlauf der Matrize dargestellt, der sich durch entsprechende Anordnung der Koppelpunkte optimieren lässt. Circuit diagram 2 shows the speed profile of the die, which can be optimized by arranging the coupling points accordingly.

Der Beschleunigungsverlauf der Matrize ist entsprechend dem Diagramm 3 für hohe Produktionsgeschwindigkeiten ausgelegt. The acceleration curve of the die is designed according to diagram 3 for high production speeds.

Entsprechend dem Verlauf des dynamischen Antriebsmomentes an der Kurbel 12 und des dynamischen Drehmomentes am Schrittschaltgetriebe 2 gemäss den Diagrammen 4 und 5 wird unter Beibehaltung des vorhandenen Antriebssystems der Maschine sichergestellt, dass das bisherige Spitzendrehmoment nicht überschritten wird. Corresponding to the course of the dynamic drive torque on the crank 12 and the dynamic torque on the stepping transmission 2 according to the diagrams 4 and 5, it is ensured, while maintaining the existing drive system of the machine, that the previous peak torque is not exceeded.

Die Anordnung der Einrichtung gemäss der Erfindung ergibt eine gute Zugänglichkeit des gesamten Maschinensystems. The arrangement of the device according to the invention results in good accessibility to the entire machine system.

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

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S S

2 Blatt Zeichnungen 2 sheets of drawings

Claims

668 012 PATENT CLAIMS

1. Device for forming the bottom of cans, characterized in that the device having a bottom molding tool (5, 22, 23) is designed as an additional device for a can trimming and brushing machine.

2. Device according to claim 1, characterized in that the bottom molding tool is formed by a mandrel (5) serving as a counter-punch when shaping the can base and subsequently fed to the brushing station, and a die (23) cooperating therewith, and possibly an ejector (24).

3. Device according to claim 2, characterized in that the mandrel (5) is mounted on a turret (4) driven via a stepping transmission (2).

4. The device according to claim 3, characterized in that the bottom mold (22, 23) is connected via a coupling gear (11) synchronously with the stepping gear (2).

5. The device according to claim 4, characterized in that the coupling gear (11) is designed according to the toggle lever system.

6. The device according to claim 5, characterized in that the coupling gear (11) has a circumferentially driven crank (12), an articulated pull lever

(13) and a substantially triangular coupling element

(14) which is articulated on the one hand via the toggle lever (15) to a counter-stop (9) slidably mounted in a frame (1) and on the other hand to a column (19) which is axially movably mounted in a fixed support (21), that on its side of the mandrel (5) facing away from the counter-stop (9) carries the base molding tool (22), the die (23) and possibly the ejectors (24).

7. The device according to claim 6, characterized in that the counter-stop (9) against the action of a spring (18) by the toggle lever (15) of the coupling gear (11) automatically bears against the mandrel (5).

8. The device according to claim 7, characterized in that the mandrel (5) in the turret (4) is axially fixed and that the forming force on the bearing of the dome (5) acts only within the limits of the biasing force of the spring (18).