CH668731A5

CH668731A5 - DEVICE FOR MACHINING HOLLOW BODIES.

Info

Publication number: CH668731A5
Application number: CH4307/85A
Authority: CH
Inventors: Claude Goeb; Hermann Pfaff
Original assignee: Herlan & Co Maschf
Priority date: 1985-01-11
Filing date: 1985-10-04
Publication date: 1989-01-31
Also published as: FR2575952A1; DE3500733A1; FR2575952B1; IT8522543A0; IT1186315B

Description

BESCHREIBUNG Die Erfindung bezieht sich auf eine zum Bearbeiten von Hohlkörpern geeignete Vorrichtung, die aus einem Antriebsmotor und einem über ein damit antriebsmässig verbundenes Schrittschaltgetriebe angetriebenen Revolverkopf mit Dornen zur Aufnahme der durch ein Bearbeitungswerkzeug zu bearbeitenden Hohlkörper sowie einer angetriebenen Friktionsrolle zur reibungsschlüssigen Drehmitnahme des jeweils zu bearbeitenden Hohlkörpers besteht. DESCRIPTION The invention relates to a device suitable for machining hollow bodies, which comprises a drive motor and a turret head, driven by a stepping gear connected to it, with mandrels for receiving the hollow bodies to be machined by a machining tool, and a driven friction roller for frictionally driving the respective machined body Hollow body exists.

In der Praxis sind bereits Lösungen bekannt geworden, s bei denen die Hohlkörper durch die Dorne des Revolverkopfes selbst mitgenommen werden, z.B. über Spreizdorne bzw. Dorne mit verzahnten Mitnehmerspitzen. Bei derart ausgebildeten Dornen treten besonders bei dünnwandigen Hohlkörpern Beschädigungen auf, so dass eine Mitnahme der io Hohlkörper nicht immer möglich ist. Solutions have already become known in practice in which the hollow bodies themselves are carried along by the mandrels of the turret head, e.g. via expanding mandrels or mandrels with toothed driver tips. With thorns designed in this way, damage occurs particularly in the case of thin-walled hollow bodies, so that it is not always possible to take the hollow bodies with them.

Zur Vermeidung dieser Nachteile hat man auch schon versucht, Dorne mit Gummi- oder Vulkollaneinsätzen für die Mitnahme des Hohlkörpers zu verwenden. In vielen Fällen reicht jedoch die Reibkraft nicht aus, um eine einwand-15 freie Mitnahme sicherzustellen. To avoid these disadvantages, attempts have already been made to use mandrels with rubber or Vulkollan inserts for taking the hollow body. In many cases, however, the frictional force is not sufficient to ensure perfect transportation.

Diese Nachteile lassen sich zwar bei der Verwendung einer angetriebenen Friktionsrolle zur reibungsflüssigen Drehmitnahme der zu bearbeitenden Hohlkörper vermeiden. Jedoch ist in diesem Fall der im Bereich des Revolverkopfes 20 vorgesehene Antrieb der Friktionsrolle sehr hinderlich, da die freie Zugänglichkeit des Revolverkopfbereichs z.B. beim Dornwechsel und im Bereich der Lade- und Entladestation sehr stark beeinträchtigt ist. These disadvantages can be avoided when using a driven friction roller for the frictional rotational driving of the hollow body to be machined. However, in this case the drive of the friction roller provided in the area of the turret 20 is very cumbersome, since the free accessibility of the turret area e.g. is very badly affected when changing the mandrel and in the area of the loading and unloading station.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich-25 tung der eingangs genannten Art zu schaffen, die sich bei guter und anpassbarer Übertragung der Anpresskraft von der Friktionsrolle auf die Hohlkörper durch eine gute Zugänglichkeit im Bereich des Revolverkopfes auszeichnet. The invention has for its object to provide a Vorrich-25 device of the type mentioned, which is characterized by good accessibility in the region of the turret with good and adaptable transmission of the contact pressure from the friction roller to the hollow body.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, 30 dass der Antrieb der Friktionsrolle über das Schrittschaltgetriebe und den Revolverkopf erfolgt. Mit den Mitteln nach der Erfindung wird sichergestellt, dass bei guter Kraftübertragung der ohnehin zum Antrieb des Revolverkopfs erforderliche Getriebeteil ausgenutzt wird, um darüber auch die 35 Friktionsrolle anzutreiben. Damit bleibt der vornliegende Bereich des Revolverkopfes frei, so dass das Wechseln der Dorne des Revolverkopfes bzw. das Be- und Entladen der Dorne mit Hohlkörpern nicht mehr beeinträchtigt wird. This object is achieved according to the invention in that the friction roller is driven via the stepping gear and the turret. The means according to the invention ensure that, with good power transmission, the gear part which is anyway required to drive the turret head is used in order to also drive the friction roller. This leaves the front area of the turret free, so that changing the mandrels of the turret or loading and unloading the mandrels with hollow bodies is no longer impaired.

Dazu trägt bei, wenn gemäss einer weiteren Ausgestal-40 tung der Erfindung die Friktionsrolle und/oder deren Antriebsmechanismus innerhalb eines durch die über den Umfang des Revolverkopfes verteilt angeordneten Dorne verlaufenden Kreises angeordnet ist bzw. sind. Die Friktionsrolle und deren Antriebsmechanismus liegen dann geschützt 45 innerhalb des Bereiches der Dorne auf engstem Raum. This is helped if, according to a further embodiment of the invention, the friction roller and / or its drive mechanism is or are arranged within a circle running through the mandrels distributed over the circumference of the turret head. The friction roller and its drive mechanism are then protected 45 within the area of the mandrels in a confined space.

Dabei ist vorteilhaft, wenn der Antriebsmechanismus der Friktionsrolle einen über Umlenkräder geführten geschlossenen Antriebsstrang aufweist, der beispielsweise von einem Zahnriemen gebildet sein kann. Es ist von besonderem Vor-50 teil, wenn der vom Zahnriemen gebildete Antriebsstrang über drei im wesentlichen dreieckförmig zueinander angeordneten Umlenkräder geführt ist, deren eines auf der Antriebswelle des Revolverkopfes und deren anderes auf einer Antriebswelle der Friktionsrolle angeordnet ist, während das 55 dritte Umlenkrad an einem Ann eines um einen ortsfesten Drehpunkt pendelnd bewegbaren und die Antriebswelle der Friktionsrolle tragenden Schwenkhebels gelagert ist. Die Anordnung ist dabei so getroffen, dass über den ganzen Zustell- und Pendelbereich der Friktionsrolle die Wirklänge des 60 Zahnriemens konstant bleibt. It is advantageous if the drive mechanism of the friction roller has a closed drive train which is guided over deflection wheels and which can be formed, for example, by a toothed belt. It is of particular advantage if the drive train formed by the toothed belt is guided over three essentially triangularly arranged deflection wheels, one of which is arranged on the drive shaft of the turret head and the other of which is arranged on a drive shaft of the friction roller, while the 55 third deflection wheel an ann of a pivoting lever which is movable about a fixed pivot point and carries the drive shaft of the friction roller. The arrangement is such that the effective length of the 60 toothed belt remains constant over the entire infeed and pendulum area of the friction roller.

Zum Zwecke der Zustellung der Friktionsrolle bzw. Anpassung an verschiedene Hohlkörpergrössen kann der Schwenkhebel an seinem dem Arm abgewandten freien Ende unter der Wirkung einer Feder und mit einer Gewindespin-65 del in Verbindung stehen. For the purpose of delivering the friction roller or adapting it to different hollow body sizes, the swivel lever can be connected at its free end facing away from the arm under the action of a spring and with a threaded spindle 65 del.

Ferner hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die Umlenkräder im wesentlichen entsprechend einem Dreieck angeordnet sind und wenn der ortsfeste Drehpunkt Furthermore, it has proven to be particularly advantageous if the deflection wheels are arranged essentially in accordance with a triangle and if the fixed pivot point

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für den Antriebsmechanismus der Friktionsrolle im Bereich der Grundseite des Dreiecks im wesentlichen auf der durch das auf der Antriebswelle des Revolverkopfes sitzenden Umlenkrad gehenden Mittelsenkrechten liegt. Auf diese Weise kann durch die Kinematik des Antriebsmechanismus eine Servowirkung der an dem Hohlkörper wirkenden Anpresskraft erzeugt werden, und zwar derart, dass die Zugkraft des Zahnriemens und die Reibpaarung zwischen dem Hohlkörper und der Friktionsrolle die Antriebskraft stets selbsttätig, d.h. automatisch erzeugen. for the drive mechanism of the friction roller in the region of the base side of the triangle lies essentially on the central vertical line passing through the deflection wheel seated on the drive shaft of the turret head. In this way, the kinematics of the drive mechanism can generate a servo effect of the contact pressure acting on the hollow body, in such a way that the tensile force of the toothed belt and the friction pairing between the hollow body and the friction roller always drive the drive force automatically, i.e. generate automatically.

In besonders einfacher Weise lässt sich dies dann erreichen, wenn in Bezug auf den Drehpunkt die sich aus der Antriebskraft und der durch den Hohlkörper wirkenden Gegenkraft einerseits und die Zugkraft des Zahnriemens und der durch die Feder wirkenden Zusatzkraft andererseits ergebenden Drehmomente sich aufheben. This can be achieved in a particularly simple manner if the torques resulting from the driving force and the counterforce acting through the hollow body on the one hand and the tensile force of the toothed belt and the additional force acting through the spring on the other hand cancel each other out with respect to the pivot point.

Schliessüch hat man es in der Hand durch entsprechende Wahl des Reibungswinkels zwischen der Friktionsrolle und dem Hohlkörper auf die durch die Feder aufgebrachte Zusatzkraft zu verzichten und dennoch eine Antriebskraft zu gewährleisten. Die so aufgebaute Vorrichtung ermöglicht ein sanftes Einlaufen der Hohlkörper während des Zuschaltens. Finally, it is possible to dispense with the additional force exerted by the spring by appropriately selecting the angle of friction between the friction roller and the hollow body and still guaranteeing a driving force. The device constructed in this way enables the hollow bodies to run in gently during connection.

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

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung mit einer über das Schrittschaltgetriebe und den Revolverkopf angetriebenen Friktionsrolle, 1 is a schematic side view of a device with a friction roller driven via the stepping transmission and the turret,

Fig. 2 eine um 90° versetzte und in vergrössertem Massstab dargestellte schematische Ansicht des Revolverkopfbereiches mit der Friktionsrolle und deren Antriebsmechanismus und 2 shows a schematic view of the turret area with the friction roller and its drive mechanism and offset by 90 ° and shown on an enlarged scale

Fig. 3 eine schematische Darstellung des Antriebsmechanismus für die Friktionsrolle und deren Zusammenwirken mit dem Hohlkörper. Fig. 3 is a schematic representation of the drive mechanism for the friction roller and their interaction with the hollow body.

Ein Antriebsmotor 1 steht über eine Antriebsverbindung 2 mit einem Schrittschaltgetriebe 3 in Verbindung, über das ein Revolverkopf 4 mit über seinen Umfang verteilt angeordneten Dornen 5 angetrieben wird. Durch das Schrittschaltgetriebe 3 können die Dorne 5 des Revolverkopfes 4 entlang einer Bearbeitungsstation bzw. eines Bearbeitungswerkzeuges, z.B. einer umlaufenden Bürste 10 entlang bewegt werden, so dass sich auf diese Weise auf den Dornen 5 aufgebrachte Hohlkörper 7 wie, z.B. Dosen, Tuben oder dergleichen oberflächenbehandeln lassen. Zur Drehmitnahme der Hohlkörper 7 in der angegebenen Pfeilrichtung dient eine umlaufend angetriebene Friktionsrolle 8, deren Antriebsmechanismus mit 9 bezeichnet ist. A drive motor 1 is connected via a drive connection 2 to a stepping transmission 3, via which a turret 4 is driven with mandrels 5 distributed over its circumference. The mandrel 5 of the turret 4 can be moved along a machining station or a machining tool, e.g. are moved along a rotating brush 10, so that hollow bodies 7, such as e.g. Allow cans, tubes or the like to be surface treated. A rotationally driven friction roller 8, the drive mechanism of which is designated by 9, is used for driving the hollow bodies 7 in the direction indicated by the arrow.

Wie insbesondere aus Fig. 2 hervorgeht, besitzt der Antriebsmechanismus 9 ein auf der Antriebswelle 6 des Revolverkopfes 4 sitzendes Umlenkrad 11 sowie zwei weitere Umlenkränder 12 und 13. Die Umlenkräder 11,12,13 stehen über einen Zahnriemen 14 antriebsmässig miteinander in Verbindung. Das auf einer Antriebswelle 15 der Friktionsrolle 8 sitzende Umlenkrad 13 ist ebenso wie die Friktions-5 rolle 8 selbst an einem Schwenkhebel 16 pendelnd gelagert, wobei der Schwenkhebel 16 um einen ortsfesten Drehpunkt O schwenkbar ist. Der Schwenkhebel 16 besitzt einen Arm 18, an dessen freiem Ende das Umlenkrad 12 sitzt. Die Umlenkräder 11,12,13 sind im wesentlichen nach Art eines io Dreiecks angeordnet, wobei das eine Umlenkrad 11 im Scheitelpunkt des Dreiecks gelagert ist und der ortsfeste Drehpunkt O im Bereich der Basisseite des Dreiecks auf der Mittelsenkrechten hegt. Das ortsfeste Gestell des Antriebsmechanismus 9 ist mit 19 bezeichnet. An seinem dem Arm 18 15 abgewandten freien Ende steht der Schwenkhebel 16 mit einer Feder 21 und einer Gewindespindel 22 in Verbindung. As can be seen in particular from FIG. 2, the drive mechanism 9 has a deflection wheel 11 seated on the drive shaft 6 of the turret head 4 and two further deflection edges 12 and 13. The deflection wheels 11, 12, 13 are connected to one another in terms of drive via a toothed belt 14. The deflection wheel 13 seated on a drive shaft 15 of the friction roller 8 is, like the friction 5 roller 8 itself, pivotally mounted on a pivot lever 16, the pivot lever 16 being pivotable about a fixed pivot point O. The pivot lever 16 has an arm 18, at the free end of which the deflection wheel 12 is seated. The deflecting wheels 11, 12, 13 are arranged essentially in the manner of an io triangle, the one deflecting wheel 11 being mounted in the apex of the triangle and the fixed pivot point O being in the region of the base side of the triangle on the perpendicular. The fixed frame of the drive mechanism 9 is designated 19. At its free end facing away from the arm 18 15, the pivot lever 16 is connected to a spring 21 and a threaded spindle 22.

Die im Antriebsmechanismus 9 auftretenden Kräfteverhältnisse sind im einzelnen in Fig. 3 dargestellt. Wie daraus ersichtlich ist, ist die Antriebskraft Fl im Bereich zwischen 20 der Friktionsrolle 8 und dem Hohlkörper 7 mit dem Hebelarm XI und eine über den Hohlkörper wirkende Gegenkraft F2 mit dem Hebelarm X2 in Bezug auf den Drehpunkt O rechtsdrehend, während die Zugkraft F3 des Zahnriemens 14 mit dem Hebelarm X3 und eine über die Feder 21 aufge-25 brachte Zusatzkraft F4 mit dem Hebelarm X4 linksdrehend ist, d.h. in Bezug auf den Drehpunkt ergibt sich folgende Momentgleichung: The force relationships occurring in the drive mechanism 9 are shown in detail in FIG. 3. As can be seen from this, the driving force Fl in the region between 20 of the friction roller 8 and the hollow body 7 with the lever arm XI and a counterforce F2 acting via the hollow body with the lever arm X2 is clockwise with respect to the pivot point O, while the tensile force F3 of the toothed belt 14 with the lever arm X3 and an additional force F4 brought up via the spring 21 is counterclockwise with the lever arm X4, ie with respect to the fulcrum, the following equation results:

Fl x XI + F2 x X2 - F3 x X3 - F4 x X4 = 0. Fl x XI + F2 x X2 - F3 x X3 - F4 x X4 = 0.

30 30th

Daraus folgt: It follows:

F4 x X4 = Fl (XI + "f X 3) F4 x X4 = Fl (XI + "f X 3)

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Dabei ist mit my der Reibungswinkel zwischen der Friktionsrolle 8 und dem Hohlkörper 7, mit D der Durchmesser der Friktionsrolle 8 und mit d der Durchmesser des auf Antriebswelle 15 sitzenden Umlenkrades 13 bezeichnet. 40 Die Verhältnisse im Antriebsmechanismus 9 sind so gewählt, dass über den ganzen Zustell- und Pendelbereich der Friktionsrolle 8 nicht nur die Wirklänge des Zahnriemens 14 konstant bleibt, sondern dass eine Servowirkung der Anpresskraft erzielt wird und durch die Zugkraft F3 des Zahn-45 riemens und die Reibpaarung zwischen dem Hohlkörper 7 und der Friktionsrolle 8 die Antriebskraft Fl automatisch erzeugt wird. Hierdurch wird ein sanftes Einlaufen des Hohlkörpers während des Zuschaltens ermöglicht. My denotes the angle of friction between the friction roller 8 and the hollow body 7, D the diameter of the friction roller 8 and d the diameter of the deflection wheel 13 seated on the drive shaft 15. 40 The conditions in the drive mechanism 9 are chosen so that not only the effective length of the toothed belt 14 remains constant over the entire feed and pendulum range of the friction roller 8, but that a servo effect of the contact pressure is achieved and by the tensile force F3 of the toothed 45 belt and the friction pairing between the hollow body 7 and the friction roller 8, the driving force Fl is generated automatically. This enables the hollow body to run in smoothly during connection.

Es versteht sich, dass bei entsprechendem Reibungswin-50 kel my auf die Zusatzkraft F4 verzichtet werden kann, um die Antriebskraft Fl zu gewährleisten. It goes without saying that, with a corresponding friction angle 50 kel my, the additional force F4 can be dispensed with in order to ensure the driving force Fl.

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S S

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

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1.Device for machining hollow bodies, consisting of a drive motor and a turret head driven by a stepping gear connected to it with a drive, with mandrels for receiving the hollow bodies to be machined by a machining tool and a driven friction roller for frictionally driving the respective hollow body to be machined, characterized in that that the friction roller (8) is driven by the stepping gear (3) and the turret (4).

2. Device according to claim 1, characterized in that the friction roller (8) and / or its drive mechanism (9) is arranged within a circle formed by the mandrels (5) distributed over the circumference of the turret (4).

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the drive mechanism (9) of the friction roller (8) has a closed drive train (14) guided via deflection wheels (11, 12, 13).

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the drive train is formed by a toothed belt (14) and is guided over three essentially triangularly arranged deflection wheels (11, 12, 13), one of which (11) on a drive shaft (6) of the turret (4) and the other (13) on a drive shaft (15) of the friction roller (8), while the third deflection wheel (12) on one arm of a fixed pivot point (O) movable and the drive shaft (15) of the friction roller (8) carrying pivot lever (16) is mounted.

5. The device according to claim 4, characterized in that the pivot lever (16) on its arm (18) facing away from the free end under the action of a spring (21) and with a threaded spindle (22) in connection.

6. The device according to claim 4, characterized in that the deflection wheels (11, 12, 13) are arranged substantially in accordance with an equilateral triangle and that the fixed pivot point (O) for the drive mechanism (9) in the region of the base of the triangle essentially lies on the central vertical line passing through the deflection wheel (11) seated on the drive shaft (6) of the turret head (4).

7. The device according to claim 3, characterized in that by the kinematics of the drive mechanism (9) there is a servo effect of the pressing force acting on the hollow body (7), such that the tensile force (F3) of the drive train (14) and the friction pairing between the Hollow body (7) and the friction roller (8) automatically generate a driving force (Fl), the drive train being designed as a toothed belt.

8. Device according to claims 5 and 7, characterized in that in relation to the fulcrum (O) resulting from the driving force (Fl) and a counterforce (F2) acting through the hollow body (7) on the one hand and the tensile force (F3) of the toothed belt (14) and an additional force (F4) acting through the spring (21), on the other hand, the torques are zero.