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Vorrichtung zum Herstellen von Dosenrümpfen od. dgl. Die Erfindung
betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von Dosenrümpfen od. dgl. auf Biege- und
Falzmaschinen mit einem durch eine Vorschubeinrichtung axial gegen einen Falzdorn
verschiebbaren Formwerkzeug, das zwei gelenkig miteinander verbundene, symmetrische
Formglieder aufweist.
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Bei derartigen Biege- und Falzmaschinen werden die zu verformenden
Platinen von einem Stapel oben oder unten abgesaugt und in Führungsschienen einer
Zuführungsbahn gebracht. In diesen Führungsschienen werden die Platinen periodisch
in Richtung zur Maschine mehreren hintereinanderliegenden Bearbeitungsstationen
zugeführt, in denen die Platinen beispielsweise ausgeklinkt, mit Sicken versteift,
an den Kanten umgelegt, gebördelt oder mit einer Dichtungsmasse für den Falz versehen
werden.
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Die Zuführungsbahn kann senkrecht oder parallel zur Achse des der
Biege- und Falzvorrichtung angehörenden Dornes verlaufen, so daß die Platinen seitlich
bzw. in Richtung der Dornachse zugeführt werden.
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Die Biege- und Falzvorrichtung besteht bei einer bekannten Ausführungsform
aus vier Werkzeugen, die auf um den Falzdorn verteilten Schiebern angeordnet sind,
wobei diese Werkzeuge jeweils unter einm spitzen, z. B. 45° betragenden Winkel zur
Waagerechten verlaufen oder auch an einem um eine horizontale Achse drehbaren und
in jeder Neigungslage feststellbaren Aggregat angefügt sind. Die Schiebebewegung
der Werkzeuge gegen den Falzdorn wird hierbei durch vier auf einer gemeinsamen Welle
sitzende Kurvenscheiben über Kniehebel oder Schubstangen bewirkt.
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Als zweckvoller hat sich eine Anordnung erwiesen, bei der ein unteres
und ein oberes Werkzeug in senkrechter Richtung und zwei Seitenwerkzeuge im Bereich
eines Winkels von 0 bis 90°, vorzugsweise 45°, gegenüber der Horizontalen angeordnet
sind.
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Die den größten Teil des Dosenrumpfes formenden Werkzeuge weisen bei
den bekannten Biegevorrichtungen eine der Form des herzustellenden Dosenrumpfes
angepaßte Formfläche auf und sind in zwei gelenkig miteinander verbundene, symmetrische
Formglieder geteilt, die um das Gelenk gegen die Flächen des Falzdornes schwenkbar
sind, so daß je etwa eine Hälfte des Dosenumfangs von einem Formglied hergestellt
wird.
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Bei der Herstellung von insbesondere eckigen Dosenrümpfen und somit
bei Verwendung von winkligen Werkzeugen und eckigem Falzdorn liegt die Platine vor
allem bei Beginn des Biegevorgangs nur an einigen, meist dem Gelenk fernsten Stellen
des Werkzeugs linienförmig an, wodurch der Druck auf die Platine an diesen Stellen
untragbar hoch wird. Dies führt bei geringen Arbeitsgeschwindigkeiten zu Eindrückungen
im Platinenwerkstoff, bei hohen Arbeitsgeschwindigkeiten und insbesondere bei langen
Platinen zur Herstellung von größeren Dosen sogar zu Knicken, da die über die Berührungslinien
hinausragenden Flächen einen erheblichen, dem Werkzeugdruck entgegengerichteten
Luftwiderstand ausgesetzt sind, so daß die Platine nach außen abgebogen oder abgeknickt
wird. Bei den bekannten Ausführungen ist daher die Arbeitsgeschwindigkeit für die
Herstellung größerer Dosen begrenzt und verhältnismäßig gering.
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Ein weiterer, aus der Linienberührung folgender Nachteil besteht darin,
daß sich die Platine auf Grund ihres der Werkzeugbewegung entgegengerichteten Verformungswiderstandes
zwischen diesen Anlagestellen bogenförmig durchbiegt, d. h., sie nimmt in diesem
Bereich während des Biegevorgangs eine von der herzustellenden Form des Dosenrumpfes
sehr verschiedene Form an. Bei weiterem Ablauf des Biegevorgangs wird die Platine
zunächst gegen die Kanten des Falzdorns zur Bildung der Ecken gedrückt, wobei zwischen
den Kanten auf Grund der bogenförmigen Ausbildung der Platine ein Werkstoffüberschuß
entsteht, so daß der Abstand zwischen den an der Platine angeformten Knicken nicht
dem gewünschten Eckenabstand des Dosenrumpfes entspricht.
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Dieser Werkstoffüberschuß muß gegen Ende des Biegevorgangs bei zunehmender
flächiger Anlage der Platine am Werkzeug über die Kanten des Falzdornes weggedrückt
werden, was häufig wegen der starken Reibung zwischen der Platine und diesen Kanten
nicht
möglich ist. Dadurch können sich Knicke in den zwischen den Ecken liegenden Platinenflächen
ergeben, oder zumindest doch unerwünschte Werkstoffreckungen im Bereich der Falzdornkanten.
Außerdem ist ein erhöhter Arbeitsaufwand gegen Schluß des Biegevorgangs erforderlich,
da zu dem zu überwindenden Verformungswiderstand noch ein erhöhter Reibungs- oder
sogar Quetschwiderstand hinzukommt.
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Die Erfindung beseitigt diese Nachteile dadurch, daß jedes Formglied
der Biegevorrichtung aus einem gelenkig verbundenen Schwingplattenpaar besteht,
die in der Ausgangsstellung etwa miteinander fluchten und deren äußere Schwingplatten
je über ein Hebelgestänge mit der Vorschubeinrichtung für das Werkzeug verbunden
sind.
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Die einzelnen Schwingplatten sind je einer Formfläche des Falzdornes
zugeordnet, wobei die äußeren Platten vorzugsweise kürzer als die Kantenlänge der
mit ihnen zusammenwirkenden Dornfläche sind und derart gesteuert werden, daß sie
während der Arbeitsbewegung der inneren Schwingplatten ihre fluchtende Lage zu diesen
beibehalten und die die inneren Platten überragenden Enden der Platine abstützen.
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Durch diese Anordnung und Steuerung liegt die Platine während des
gesamten Biegevorgangs flächig den Schwingplatten an, so daß sie keinerlei unerwünschte
Knickungen oder Eindrücke durch das Werkzeug erfährt. Außerdem ist eine beträchtliche
Steigerung der bisher üblichen Arbeitsgeschwindigkeit selbst bei der Herstellung
größerer Dosenrümpfe möglich, da ein Abknicken der Enden der Platinen unter Wirkung
des Luftwiderstandes auf Grund ihrer flächigen Auflage weitestgehend vermieden wird.
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In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung weist das die äußeren Schwingplatten
mit der Vorschubeinrichtung verbindende Hebelgestänge einen Schwenkarm auf, der
mit seinem einen Ende an dem Gelenk der Schwingplattenpaare angreift, im spitzen
Winkel zu diesen verläuft und am anderen Ende über einen Schubhebel mit den äußeren
Schwingplatten verbunden ist sowie unter Einwirkung einer in Abstand von dem Gelenk
angreifenden Schubstange der Vorschubeinrichtung steht. Dabei ist es zweckvoll,
die äußere Schwingplatte als Doppelhebel auszubilden, dessen einer Hebel über den
Schubhebel mit dem Schwenkarm verbunden ist. Damit ist die Kraftübertragung von
der Vorschubeinrichtung auf die äußeren Schwingplatten gegeben.
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Der Kraftfluß von der Vorschubeinrichtung auf die innere Schwingplatte
erfolgt mittels bekannter Übertragungselemente, wobei diese durch Anordnung von
Druckfedern zwischen den Platten und dem Schwenkarm elastisch gestaltet sind. Die
Federkraft ist vorteilhafterweise einstellbar, so daß der Abstand zwischen dem Schwenkarm
und der Platte derart verändert werden kann, daß sich letztere in der Bereitschaftsstellung
in horizontaler Lage befindet, und die zugeordnete äußere Schwingplatte zu der inneren
fluchtend ausgerichtet ist.
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Ferner läßt es sich dadurch erreichen, daß diese fluchtende Stellung
bis zum Abschluß der Arbeitsbewegung der inneren Schwingplatten erhalten bleibt.
Erst dann beginnt unter Zusammendrücken der Druckfedern ein Verschwenken der äußeren
Schwingplatten gegenüber den inneren und somit deren Verformungsbewegung. Die Vorschubeinrichtung
besteht vorzugsweise aus einem axial verschiebbaren Träger mit einer Führung, in
der ein den Gelenkkopf der Schwingplattenpaare tragender Stößel begrenzt axial verschiebbar
geführt ist. Dabei hat es sich als zweckmäßig erwiesen; in dieser Führung eine am
Gelenkkopf abgestützte Feder anzuordnen, deren Kraftwirkung derjenigen der an den
Schwenkarmen angreifenden Schubstangen entgegengerichtet ist.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus der folgenden
Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels hervor. Es
zeigt F i g. 1 eine Vorderansicht einer Biege- und Falzmaschine mit der erfindungsgemäßen
Biegevorrichtung, F i g. 2 eine Seitenansicht der Biegevorrichtung für eckige Dosen
nach Abschluß des Biegevorgangs, F i g. 3 eine Seitenansicht der Biegevorrichtung
vor Beginn des Biegevorgangs.
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Die in der Zeichnung dargestellte Biegemaschine ist lediglich ein
Anwendungsbeispiel für die erfindungsgemäße Biegevorrichtung, die selbstverständlich
auch bei jedem anderen Maschinentyp eingesetzt werden kann.
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Die Maschine gemäß F i g. 1 besteht aus dem Maschinengestell
1 sowie einer Zuführungsbahn 2 zwischen einem Stapelhalter 3 für die
Platinen und dem Maschinengestell. Die Platinen 4 werden mit einer gesteuerten Absaugvorrichtung
5 von dem Stapel der Platinen 4 abgesaugt und in die Zuführungsbahn gebracht. In
der Zuführungsbahn 2 sind die Bearbeitungsstationen 6, 7 und 8 vorgesehen. In der
Station 6 werden die Platinen mittels der Vorrichtungen 9 ausgeklinkt. Während des
Vorlaufs zu der Station 7 werden die Platinen in der Vorrichtung
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gesickt, gebördelt bzw. auch mit umgelegten Kanten versehen. In der Station
7 wird mittels der Vorrichtung 11 auf eine Seite der Platine Dichtungsmasse für
den Falz aufgetragen. Der Vorschub der Platinen wird periodisch über Gestänge 12,
13 bewirkt. Die Gestänge sind an eine Steuerscheibe 14 angelenkt, die über
die Welle 15 von einem nicht dargestellten Antriebsmotor angetrieben wird.
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Die Station 8 befindet sich unter dem ausdehnbaren, z. B. rechteckig
ausgeführten Falzdorn 16, der in dem Maschinengestell angeordnet ist. Der Falzdorn
kann auch rund oder oval sein, oder eine andere Querschnittsform haben. An dem Maschinengestell
ist ein Schieberträger 17 über dem Falzdorn angeordnet. An diesem Schieberträger
sind die Werkzeuge an als Werkzeugträger ausgebildeten Schiebern 18,
20, 21
hin und her verschiebbar geführt. Diese Werkzeuge sind an den Schiebern
18, 20, 21 vorteilhaft derart angeordnet, daß sich die Bewegungsrichtungen
aller drei Werkzeuge in einem Punkt schneiden. Das Werkzeug 19 ist in dem dargestellten
Ausführungsbeispiel mittels des Schiebers 18 in senkrechter Richtung bewegbar, während
die Seitenwerkzeuge an den Schiebern 20, 21 unter einem Winkel bis zu 90°
gegenüber dem oberen Werkzeug 19 versetzt angeordnet sind.
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Zur Steuerung der Werkzeuge dient die in dem Gestell 1 angeordnete
Kurvenscheibe 22. Auf diesen Kurvenscheiben laufen Nockenreiter, welche die Werkzeugbewegung
über Gestänge veranlassen.
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Zur Durchführung der Werkzeugbewegung können selbstverständlich auch
andere Mittel, vorzugsweise
elektrische, pneumatische oder hydraulische
Steuerungen eingesetzt werden.
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Im wesentlichen senkrecht unter dem Falzdorn 16 ist ein viertes Werkzeug
23 angeordnet, das ebenfalls über eine Kurvenscheibe, die durch einen Noekenreiter
abgetastet wird, und ein Gestänge gesteuert wird. Die senkrechte Bewegbarkeit des
Werkzeugs 23 wird durch den Schieber 24 bewirkt.
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Nunmehr wird auf die F i g. 2 und 3 Bezug genommen. In F i g. 3 ist
das Werkzeug 23 in der -Be= reitschaftsstellung dargestellt, die auch in F i g.1
gezeigt ist. Das Werkzeug besteht aus einem an einem Schieber 24 angeordneten -Träger
25. An diesem ist mittels eines rohrartigen Stößels 26 ein Gelenkkopf
27 geführt. In der vorteilhaften, dargestellten Ausführungsform sind an den
Gelenkkopf zwei Schwingplattenpaare, die jeweils aus einer inneren Schwingplatte
28 und einer äußeren Schwingplatte 29 bestehen, angelenkt. Ferner
sind am Gelenkkopf zwei Schwenkarme 30 angelenkt, von welchen jeweils einer
einem Schwingplattenpaar zugeordnet ist. Zwischen dem Träger 25 und jedem
Schwenkarm ist jeweils eine Schubstange 31 angelenkt, die in einem gewissen Abstand
von dem Gelenkkopf 27 angreift.
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Die Schwingplatten 28, 29 sind jeweils mittels eines Gelenks 32 miteinander
verbunden. Dabei ist die äußere Schwingplatte 29 als Doppelhebel ausgebildet, dessen
einer Hebelarm 33 über einen Schubhebel 34
mit dem freien Ende des jeweils
zugeordneten Schwenkarms in Verbindung steht. Zwischen einem Schwenkarm
30 und der inneren Schwingplatte 28 ist ein beispielsweise in Form
einer Stellschraube 35 ausgeführtes, einstellbares übertragungsglied vorgesehen,
durch dessen Verstellung der Abstand zwischen dem Schwenkarm 30 und der inneren
Schwingplatte 28
derart eingestellt werden kann, daß sich letztere in der
Bereitschaftsstellung in horizontaler Lage befindet, und die zugeordnete äußere
Schwingplatte zu der inneren Schwingplatte fluchtend ausgerichtet ist.
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Das der inneren Schwingplatte 28 zugekehrte Ende des einstellbaren
übertragungsgliedes liegt bei 36 der Schwingplatte an. Die Stellschraube 35 ist
ferner verschiebbar durch eine Öffnung in dem zugeordneten Schwenkarm 30 geführt
und hinter dieser Öffnung mit einem einstellbaren Anschlagelement 37 versehen, das
beispielsweise aus einer oder zwei auf das Gewinde der Stellschraube aufgebrachten
Muttern bestehen kann. Zwischen der inneren Schwingplatte 28 und dem Schwenkarm
30 ist ferner eine Feder 38
angeordnet, die den Schwenkarm 30 unter Abstützung
an der inneren Schwingplatte 28 an das Anschlagelement 37 führt.
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Insbesondere aus F i g. 2 ist ersichtlich, daß beispielsweise innerhalb
des rohrförmigen Stößels 26 eine Druckfeder 39 angeordnet ist, die bestrebt ist,
den Gelenkkopf 27 aus dem Träger 25 nach oben zu verschieben. Diese Bewegung wird
durch eine Stellschraube 40 begrenzt, die in dem Träger 25 befestigt
ist und deren Ende in einen Längsschlitz des rohrförmigen Stößels 26 verläuft.
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Wenn der Schieber 24 entsprechend seiner einen Bewegungsmöglichkeit,
die durch den Pfeil41 angegeben ist, nach oben bewegt wird, geht die aus dem Gelenkkopf
27 den Schwingplattenpaaren 28, 29 und dem Schwenkarm 30 bestehende Einheit nach
oben und nimmt hierbei die in der Station 8 liegende Platine mit. Diese Platine
erreicht den Dorn 16 an dessen nach unten gekehrter Ecke über dem Gelenkkopf 27.
Hierdurch wird die Bewegung des Gelenkkopfes 2 f bei Weiterbewegung des Trägers
25 angehalten, so daß die Schwenkarme 30 die Schwingplattenpaare 28, 29 unter
Abstützung auf den Federn 38 verschwenken. Die Schwingplatten 28, 29 bleiben hierbei
in fluchtender Lage, bis sich die inneren Schwingplatten 28 an die schräg nach unten
gerichteten Flächen des Falzdornes 16 anlegen bzw. die Platine an diese Fläche gebogen
ist. Ein Weiterbewegen des Schiebers 24 führt dann unter Zusammendrücken der Federn
38 zu einem Verschwenken der äußeren Schwingplatten 29 gegenüber den inneren Schwingplatten
28 in die in F i g. 2 gezeigte Stellung. Hierdurch wird die zwischen den äußeren
Schwingplatten und dem Dorn liegende Platine um den ganzen Dorn gebogen. Durch entsprechende
Steuerung werden die oberen Werkzeuge an den Schiebern 18, 20, 21 zum Einsatz gebracht
und der Dosenrumpf vervollständigt.