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Verfahren und Vorrichtung zum Trennen geschweißter, durch Stege miteinander
verbundener Dosenrümpfe Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trennen geschweißter,
durch Stege miteinander verbundener Dosenrümpfe, die aus einem Blechstreifen mit
querlaufenden Ritzlinien durch Formung eines Rohrstranges mit einer Längsnaht gebildet
und durch Führung entlang einer gebogenen Bahn längs der Ritzlinien bis auf jeweils
einen vorzugsweise von der Naht gebildeten Steg voneinander getrennt werden, sowie
eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einer Einrichtung zur Führung
des Rohrstranges entlang einer gebogenen Bahn.
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Viele Jahre war es der Wunsch der Hersteller von Dosen, aus einem
langgestreckten Rohrstrang Dosenrümpfe zu formen. Hierbei traten zwei hauptsächliche
Schwierigkeiten auf. Die erste besteht darin, eine gleichbleibende Schweißnaht bei
Metallen geringer Dicke, wie sie bei der Fertigung von Dosenrümpfen verwendet werden,
herzustellen, wobei die Naht die gewünschte Stärke und Abdichteigenschaften haben
muß. Die andere Schwierigkeit bestand darin, den Rohrstrang in einzelne Dosenrümpfe
zu trennen.
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Es wurde bereits vorgeschlagen, Dosenrümpfe dadurch zu fertigen, daß
- zuerst ein Rohr mit einer Schweißnaht aus langen Walzblechstreifen gebildet wird.
Diese Streifen wurden vorher eingeritzt, um Schwächungslinien zu erhalten, die sich
im allgemeinen über den Umfang des Rohres erstrecken. Nach dem Schweißen des Rohres
wurden die Dosenrümpfe durch Brechen des Rohres längs seiner Schwächungslinien abgetrennt.
Während das Brechen des Rohres an den Schwächungslinien entlang leicht ausgeführt
werden kann, bleiben die Dosenrümpfe normalerweise durch Verbindungsstege miteinander
verbunden, die die gleiche Breite wie die Schweißnaht haben. Bisher wurden diese
Verbindungsstege durch Biegen der Dosenrümpfe abgebrochen. Dieses Verfahren hat
sich in vielen Fällen als nachteilig erwiesen. Die Verbindungsstege wurden nicht
abgebrochen, und wenn sie abbrachen, wurden die Enden der Dosenrümpfe unzulässig
deformiert, wodurch die Bildung eines sauberen, zum Verschließen der Dose notwendigen
Bördelrandes am Ende des Dosenrumpfes verhindert wurde.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie
eine Vorrichtung zum Trennen miteinander verbundener Dosenrümpfe zu schaffen, bei
welchen die vorgenannten Nachteile der bekannten Verfahren und Vorrichtungen vermieden
werden.
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Zur Lösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich ein Verfahren der eingangs
genannten Art erfindungsgemäß dadurch, daß die Verbindungsstege im Bereich der Führung
des Rohrstranges entlang der gebogenen Bahn durch elektrischen Strom erhitzt und
unter der Einwirkung einer Zug- und/oder Scherkraft unterbrochen werden.
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Zur Durchführung des vorgenannten neuen Verfahrens ist eine Vorrichtung
vorgesehen, die erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß im Bereich der Führungseinrichtung,
beispielsweise von Führungsrollen, mit einer Spannungsquelle zu verbindende Kontaktelektroden
angeordnet sind, deren Abstand mindestens gleich der Länge eines Verbindungssteges
zwischen aufeinanderfolgenden Dosenrümpfen ist, und daß Mittel zur Erzeugung einer
auf die erhitzten Stege wirkenden Zug- bzw. Dehn- und/ oder Scherkraft vorgesehen
sind, welche zur Einwirkung gelangen, wenn die Stege sich zwischen den Kontaktelektroden
befinden.
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In weiterer Ausgestaltung der Vorrichtung zur Durchführung des neuen
Verfahrens sieht die Erfindung weiterhin vor, daß die Einrichtung zum Führen des
Rohrstranges entlang der gebogenen Bahn mit ihrem Innenradius den Stegen zugekehrt
ist, wodurch die Dosenrümpfe außerhalb der Stege getrennt werden und einen keilförmigen
Spalt zwischen sich einschließen.
Um eine möglichst glatte und schnell
durchführbare Trennung der Dosenrümpfe zu erzielen, ist die Vorrichtung zur Durchführung
des neuartigen Verfahrens schließlich noch dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung
einer auf die Stege wirkenden Dehn-oder Trennkraft beiderseits der Kontaktelektroden
Sätze von Antriebsrollen vorgesehen sind, von denen die in Bewegungsrichtung den
Elektroden nachgeordneten Antriebsrollen mit einer höheren Geschwindigkeit angetrieben
werden als die vorgeordneten Rollen.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung zur Durchführung
des neuen Verfahrens sieht die Erfindung vor, daß zur Erzeugung einer Scherkraft
auf die erhitzten und gegebenenfalls gedehnten Stege eine elektromagnetisch betätigte
Schereinrichtung mit einem hin- und herbewegbaren Scherenwerkzeug vorgesehen ist.
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Zur Erzielung einer wirtschaftlichen Arbeitsweise der Vorrichtung
bzw. der wirtschaftlichen Durchführung des Verfahrens kennzeichnet sich die Vorrichtung
schließlich noch dadurch, daß eine Steuerungseinrichtung vorgesehen ist, die die
Zufuhr der elektrischen Energie zu den Elektroden jeweils nur während der Überbrückung
der Kontaktelektroden durch einen Steg steuert.
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Eine derartige Ausgestaltung der Vorrichtung hat den Vorteil, daß
neben der Einsparung an Energie auch die thermische Belastung der Schweißnähte auf
ein Minimum verringert wird.
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In den Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt,
die weitere Erfindungsmerkmale erkennen lassen.
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Fig. 1 ist eine schematische Ansicht und zeigt eine erste Vorrichtung
zum Entfernen oder Abtrennen von Verbindungsstegen zwischen Dosenrümpfen durch elektrische
Erhitzung der Verbindungsstege unter Einwirkung einer Trennkraft; Fig. 2 ist eine
Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß Fig. 1, wobei einige Teile nicht dargestellt,
sondein nur die verschiedenen Dosenrümpfe und die Kontaktelektroden gezeigt sind;
Fig. 3 ist in vergrößerter Darstellung ein senkrechter Teilschnitt längs der Linie
3-3 der Fig. 2 und zeigt die besondere Lage eines Verbindungssteges zu den beiden
Kontaktelektroden; Fig.4 ist eine schematische Teilansicht, ähnlich wie Fig. 1,
und zeigt eine abgeänderte Form einer die Verbindungsstege entfernenden oder abtrennenden
Vorrichtung, die eine Abscherung enthält.
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In den Fig. 1 und 2 der Zeichnungen ist eine Reihe von Dosenrümpfen
B dargestellt, die durch Verbindungsstege t miteinander verbunden sind. Die Dosenrümpfe
B sind hierbei als Teile eines fortlaufenden Rohres ausgebildet, das eine Schweißnaht
8 aufweist. Die Dosenrümpfe B werden aus der Rohrform durch Brechen des Rohres abgeteilt
und getrennt. Die Trennung des Rohres erfolgt über den gesamten Umfang des Rohres
bzw, der Dosenrümpfe mit Ausnahme der Verbindungsstege t, die sich entlang der Schweiß-
i naht erstrecken.
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In einer Ausführungsform der Erfindung werden die miteinander verbundenen
Dosenrümpfe B auf einer gebogenen Bahn so entlanggeführt, daß die Verbindungsstege
t innen angeordnet sind und die i Verbindungsstege auf einem kleineren Radius liegen
als die anderen Teile des Rohrstranges. Diese Führung wird im allgemeinen durch
einen ersten Satz Führungsrollen 5, einen zweiten Satz Führungsrollen 6, einen ersten
Satz Antriebsrollen 7 und einen zweiten Satz Antriebsrollen 8 gebildet. Die Rollen
5, 6, 7 und 8 können jede gewünschte Form aufweisen. Vorzugsweise sind sie doppelkonisch
ausgebildet, so daß sie die Dosenrümpfe B gegen seitliche Verschiebung gesichert
abstützen können: Der zweite Satz Antriebsrollen 8 wird derart angetrieben, daß
die Rollen die Dosenrümpfe fortlaufend schneller weiterzufördern suchen, als sie
durch die Antriebsrollen 7 angetrieben werden. Hieraus ergibt sich, daß die zwischen
den Antriebsrollen 7 und 8 befindlichen Teile der Dosenrümpfe B einer Zugkraft ausgesetzt
sind, die von den zwischen den Antriebsrollen 7 und 8 befindlichen Verbindungsstegen
t aufgenommen wird.
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Ein Paar unterteilte Kontaktelektroden 9, 10 ist längs der Bahn der
Stege 1 angeordnet. Die Elektroden 9, 10 erstrecken sich längs der Bewegungsrichtung
der Stege t, wobei sich ihre Enden gegenüberstehen und einen Zwischenraum zwischen
sich einschließen, der mindestens gleich der Länge eines Verbindungssteges ist.
Der Verbindungssteg ist sehr schmal und lediglich zur Verdeutlichung in den Zeichnungen
übertrieben groß dargestellt. Wenn die Dosenrümpfe B auf der vorbestimmten gebogenen
Bahn entlangwandern, gleiten sie über die Kontaktelektroden 9 und 10, die mit der
Schweißnaht S in Berührung kommen.
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Der elektrische Stromkreis für die Kontaktelektroden 9, 10 weist einen
Transformator T mit einer Primärwicklung 11 und einer Sekundärwicklung 12 auf. Ein
Draht 13 verbindet die Wicklung 12 mit einer Anschlußklemme 14 an der Kontaktelektrode
10. Ein weiterer Draht 15 verbindet das andere Ende der Wicklung 12 mit einer Schaltvorrichtung
16, und ein dritter Draht 17 verbindet die Schaltvorrichtung 16 mit einer Anschlußklemme
18 der Kontaktelektrode 9.
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Der zu den Kontaktelektroden 9, 10 geleitete Strom kann Wechselstrom,
Gleichstrom oder pulsierender Wechsel- oder Gleichstrom sein. Durch eint zweckmäßige
Wahl der Frequenz, der Amplitude und der Einschaltzeit des durch den Verbindungssteg
t geleiteten Stromes kann der Verbindungssteg weggeschmolzen oder so stark erhitzt
werden, daß die Dosenrümpfe B getrennt werden können. Vorzugsweise wird der Stromdurchgang
auf die Zeit begrenzt, in der der Verbindungssteg t die Lücke zwischen den Kontaktelektroden
9, 10 überbrückt. Zu diesem Zweck wird die Schaltvorrichtung 16 vorgesehen. Die
Schaltvorrichtung 16 bildet eine Abtastvorrichtung, um festzulegen, wann der Verbindungsstegt
die Kontaktelektroden 9, 10 überbrückt. Diese Vorrichtung kann in Form einer optischen
Abtastvorrichtung, eines elektrischen Umformers bzw. Übertragers oder anderer äquivalenter
Vorrichtungen vorgesehen sein. Sie kann auch in der Zuführungsleitung zum Transformator
statt in der Leitung zwischen der zweiten Wicklung 12 und den Kontaktelektroden
9, 10 angeordnet sein.
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In der Praxis wird bei der Erfindung ein Heiztransformator von 100
Amp., 2,5 Volt und 60 Hz benutzt.
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Verständlicherweise kann die Entfernung des Verbindungssteges t durch
ein direktes Verbrennen des Verbindungssteges erfolgen. Es ist jedoch zweckmäßiger,
das Erhitzen des Verbindungssteges und das
teilweise Verbrennen
desselben mit der Anwendung einer Krafteinwirkung auf den Verbindungssteg, und zwar
entweder mit einer Zugkraft oder einer Scherkraft zu koppeln. Bei der in Fig. 1
dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist das Erhitzen und teilweise Verbrennen
des Verbindungssteges bei gleichzeitiger Anwendung einer Zugkraft auf den erhitzten
Verbindungssteg vorgesehen, um die Abtrennung oder Entfernung der Stege zu bewirken.
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In der Fig. 4 ist eine abgeänderte Form der Vorrichtung dargestellt.
Diese Vorrichtung enthält die gesamte Konstruktion der Vorrichtung nach Anspruch
1. Vorzugsweise sind jedoch die Rollen 7 entweder Leitrollen, oder wenn es Antriebsrollen
sind, so werden diese in demselben Maße wie die Antriebsrollen 8 angetrieben, so
daß auf die Verbindungsstege t eine Zugkraft nicht ausgeübt wird.
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Anderseits verkörpert die Fig. 4 eine Ausbildung mit einer Schervorrichtung,
die als elektomagnetisch betätigte Einrichtung19 (an electromagnetic operator 19)
ausgebildet ist mit einem Stößel 20, mit einem Scherzmesser 21 oder einer anderen
Schervorrichtung. Das Messer 21 ist zum Hin- und Herbewegen zwischen den Kontaktelektroden
9. 1.0 vorgesehen und bewegt sich somit quer zu dem Verbindungssteg t. Es ist weiter
vorgesehen, daß die Tätigkeit der elektromagnetischen Einrichtung 19 immer, dann
ausgelöst wird, wenn ein Verbindungssteg in eine die Kontaktelektroden 9, 10 überbrückende
Stellung gelangt. Demgemäß weist ein Anschluß der elektromagnetischen Einrichtung
19 einen Zuführungsdraht 22 auf, der zu einer Spannungsquelle führt. Der andere
Anschluß der elektromagnetischen Einrichtung ist über einen Draht 23 mit der Schaltvorrichtung
16 verbunden. Ein weiterer Draht 24 der Schaltvorrichtung 16 führt zurück zu der
Spannungsquelle, an der der Draht 22 angeschlossen ist. Daraus geht hervor, daß
die Tätigkeit der elektromagnetischen Einrichtung 19 und des Messers 21 von der
Schaltvorrichtung 16 gesteuert wird.
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Mit der Vorrichtung nach Fig.-4 wird der Verbindungssteg t durch Einschaltung
in die Strombahn über die Enden der zweiten Wicklung 12 mittels der Schaltvorrichtung
16 auf eine hohe Temperatur erhitzt. Obgleich die Schaltvorrichtung mit einer Vorrichtung
zur geringen Verzögerung (nicht gezeigt) verbunden sein kann, wird die elektromagnetische
Einrichtung 19 durch das Schließen des zugehörigen Kreises durch die Schaltvorrichtung16
erregt, um das Messer 21 zu betätigen, das den erhitzten Verbindungssteg t berührt
und auf diesen eine Scherkraft ausübt, die zusammen mit dem elektrischen Erhitzen
und teilweisen Schmelzen genügt, um die Abtrennung oder Entfernung des Verbindungssteges
t zu bewirken.
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Aus dem Vorstehenden geht hervor, daß es sich ; bei der Erfindung
um eine außerordentlich einfache und sehr wirksame Vorrichtung zur Abtrennung der
Verbindungsstege zwischen benachbarten Dosenrümpfen handelt, während sich die Dosenrümpfe
relativ schnell bewegen. Ferner wird das Abtrennen f oder Entfernen der Verbindungsstege
in einer Weise durchgeführt, die ein sauberes Entfernen der Stege und die Ausschaltung
von Beschädigungen der Ränder der Dosenkörper gewährleistet, um ein sauberes Umbördeln
zu ermöglichen, so daß ein Dosendeckel e an dem Dosenrumpf befestigt werden kann.
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Obgleich der Teil B als Dosenrumpf bezeichnet worden ist, kann er
ein beliebiger rohrförmiger Teil sein, der vorzugsweise aus einem Blechstück besteht.
Daher ist die Erfindung nicht notwendigerweise auf die Trennung von Dosenrümpfen
beschränkt, sondern kann auch leicht für die Trennung von anderen rohrförmigen Teilen
verwendet werden, die als Teile eines aus einem Stück bestehenden Rohrstranges ausgebildet
sind.
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Aus dem Vorstehenden ist ersichtlich, daß neue und fortschrittliche
Vorkehrungen getroffen wurden, um das gewünschte Ziel zu erreichen. Besonders beachtlich
ist die Tatsache, daß Abänderungen in dem in der Erfindung dargelegten Verfahren
und der Vorrichtung vorgenommen werden können, ohne von Sinn und Umfang der Erfindung
abzuweichen, wie sie in den Ansprüchen enthalten ist.