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Vorrichtung zum Eindrücken von Sicken in dünnwandige Blechzylinder,
beispielsweise Dosenrümpfe I Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung
zum Eindrücken von Sicken in dünnwandige Blechzylinder, beispielsweise Dosenrümpfe,
bei welcher ein oder mehrere das Sickenprofil tragende Dorne, welche die Blechzylinder
aufnehmen, an einem eine Drehbewegung ausführenden Träger gelagert und durch ein
Umlaufgetriebe drehangetrieben sind und mit einer Sickenrolle zusammenarbeiten.
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Dosen oder Konservenbüchsen, die aus einem dünnwandigen Metallrumpf,
beispielsweise einem Weißblechrumpf oder Aluminiumrumpf, bestehen, werden oftmals
durch Einbeulen beschädigt, was entweder während der Verarbeitung der Dosen in den
Konservenfabriken oder auch während des Transportes derselben nach dem Füllen und
Verschließen vorkommen kann. Beschädigungen dieser Art können auch dadurch entstehen,
daß Dosen gegeneinander gedrückt werden.
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Es ist deshalb verständlich, daß man bereits Dosenrümpfe in den Bereichen,
die am meisten solchen Beschädigungen ausgesetzt sind, verstärkt hat, und zwar durch
Sicken, die ringförmig oder schraubenförmig verlaufen können oder die sich in Längsrichtung
der Dosenrümpfe erstrecken. Derartige Sicken kann man entweder gleichförmig oder
ungleichförmig verteilt anordnen. Die Herstellung solcher Sicken wird üblicherweise
dadurch bewirkt, daß man hierfür eine Sickenrolle und ein oder mehrere das Sickenprofil
tragende Dorne verwendet, welche den Blechzylinder aufnehmen, wobei man dann auf
den Dorn einen einseitigen Rolldruck ausübt. Für die Herstellung der Sicken ist
eine gegenseitige Abrollbewegung erforderlich. Bei einer derartigen Maschine zum
Eindrücken von Sicken in Blechzylinder ist es bereits bekannt, ein Umlaufgetriebe
zu verwenden, um die Dorne selbst drehanzutreiben und sie außerdem in eine Umlaufbewegung
zu versetzen. Hierbei laufen aber die Dome gegenüber einem ortsfesten Innenwerkzeug
um, welches ein Sickensegment aufweist. Da es sich hierbei um die Herstellung von
Schraubkappenverschlüssen für Flaschen handelt, sind die Dome entsprechend kurz
und gedrungen, so daß jeder Dom den bei der Verformung auftretenden einseitigen
Druck des zentralen Gegenwerkzeuges aufnehmen kann. Andere bekannte Maschinen verwenden
zur Herstellung der Sicken in Dosenrümpfen paarweise angeordnete Dome, die von zwei
Seiten her gegeneinander fahrbar *sind, wobei jeder dieser Dome nur eine Länge hat,
die der halben Werkstücklänge entspricht. Der Verformungsdruck wirkt auch hier nur
einseitig und wird durch die Sickenrollen ausgeübt, die sich auf einem zentral angeordneten
Exzenterring während ihres Umlaufes abstützen. Die doppelseitige Anordnung der gegeneinander
verfahrbaren Dome ist kompliziert und erfordert besondere Steuerungen für den Längsvor-#schub
jedes der Dorne, die aber ebenfalls frei tra gend sind und einen einseitigen Druck
aufnehmen müssen.
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Diese vorbekannten Vorrichtungen zur Herstellung von Sicken an Dosenrümpfen
sind nur dann als ausreichend anzusehen, wenn der Dosenrumpf von verhältnismäßig
kurzer Länge ist. Sollte aber der Dosenrumpf relativ lang sein oder, wie es oftmals
der Fall ist, aus einem Zylinder, der eine Gesamtlänge von zwei oder mehreren Dosenrümpfen
hat, bestehen, die gleichzeitig mit Sicken versehen werden sollen und dann voneinander
getrennt werden, so hat man festgestellt, daß die zum Herstellen der Sicken notwendigen
Kräfte von solchem Ausmaß sind, daß sie ein Übermaß an Durchbiegung des Domes verursachen,
besonders dann, wenn der Dom einen relativ geringen Durchmesser aufweist.
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Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden
und eine möglichst einfache und betriebssichere Vorrichtung zum Eindrücken von Sicken
zu schaffen, welche hohe Drücke aufnimmt,
ohne daß sich der Dom, über den
der zu versickende
Blechzylinder, beispielsweise der Dosenrumpf,
lose geschoben ist, unzulässig verbiegt. Hierdurch soll es ermöglich werden, Sicken
auch in besonders lange Blechzylinder einzudrücken, deren Länge um ein Vielfaches
der Länge eines einzelnen Dosenrumpfes größer sein kann.
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Zur Lösung dieses Problems, sieht die Erfindung vor, daß diametral
zur Sickenrolle ein zur Druckausübung bzw. Abstützung des Domes beim Sicken dienendes
Teil angeordnet ist, zwischen welchen der Dom mit dem Zylinder hindurchbewegt wird.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das zur
Druckausübung bzw. Abstützung -dienende Teil eine Schiene von der Länge des erforderlichen
Rollweges, die in Richtung auf die Sickenrolle mittels unter Federkraft stehender
Arme nachgiebig gehaltert ist. Hier kann die bogenförmige Oberflä.ehi -der Schiene
exzentrisch zur Sickenrolle angeordnet,-seiü,#itmd die sich gegenüberstehenden Oberflächen
der Schiene und der Sickenrolle können längs der Bewegungsbahn des Domes konvergieren.
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Bei einer anderen Ausführungsform ist das zur Druckausübung bzw. Abstützung
dienende Teil eine Rolle, die von einem an dem Träger schwenkbaren und unter Federkrafts'tehenden
Arm getragen ist.
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Vorteilhaft ist das zu dem Sickenprofil der Sickenrolle korrespondierende
Sickenprofil des Domes gegenüber der nicht-'-profilierten Umfangsfläche des Domes
vertieft gelagert, derart, daß die Spitzen der Sickenprofile in der Ebene der nicht
profilierten Umfangsfläche liegen, wodurch ermöglicht wird, daß die den Gegendruck
zu der Sickenrolle ausübende Schiene oder die Andrückrolle eine glatte Oberfläche
aufweist.
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Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht ferner darin,
daß gegenüber der vorbekannten Maschine, die nur- ein Umlaufgetriebe aufweist,
ein zweites Umlaufgetriebe vorhanden ist. Zu diesem Zweck ist zu beiden Seiten des
Trägers für den o ' der die Dome je ein Umlaufgetriebe angeordnet,
von .denen das eine seinen Antrieb von der drehangetriebenen Welle der zentralen
Sickenrolle erhält und den Träger, der auf der Welle drehbar ist, treibt. Hierdurch
ist es möglich, daß gleichzeitig die Trägerscheibe und die zentrale Sickenrolle
durchDrehantrieb der Welle der letzteren entsprechend rotieren. Damit wird der Vorteil
erzielt, daß zum Sicken das ganze längs des Umfanges angeordnete Sickenprofil ausgenutzt
wird, obwohl das Eindrücken der Sicken nur auf einem Teil des Umfanges gemäß dem
zur Druckausübung bzw. Abstützung des Domes beim Sicken dienenden Teil zu erfolgen
braucht.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung sind den in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispielen zu entnehmen. Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung
in mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt, und zwar zeigt F i g. 1 die
Vorrichtung zum Eindrücken von Sicken in teilweisein Schnitt, F i g. 2 einen
Schnitt in Richtung II-II der F i g. 1,
F i g. 3 einen langen Dom,
wie er in der Vorrichtung nach F i g. 1 benutzt wird, F i g. 4 eine
Einzelheit der Vorrichtung mit einer bogenförmigen Schiene, F i g. 5 eine
Dose mit längs des Umfanges verlaufenden Sicken, F i g. 6 eine andere Dose
mit in Längsrichtung verlaufenden Sickew und, F i g. 7 und 8 andere
Ausführungsformen der Er.-findung schematisch.
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Die Vorrichtung zum Eindrücken von Sicken nach den F i g. 1
und 2 hat eine zentral angeordnete drehbare Sickenrolle 1, welche in Rahmenteilen
2,3 lagert, und weist eine bogenförmige Schiene 4 auf, deren Innenfläche
5 einen Teil eineg Kreisbogens umfaßt, gegen die Sickenrolle 1 gerichtet
und im Abstand zu ihr angeordnet ist. Die Sickenrolle 1 trägt Profilie--
srippen, welche das rungen 6 in Gestalt von Umfang Sickenprofil aufweisen.
Entsprechende Gegenprofilierungen 7 befinden sich an den Domen M und arbeiten
mit den Sickenprofilen 6 der Rolle zusammen.
Zweckmäßig sind diese
Profilierungen, wie dies F i g., I
zeigt, so ausgebildet, daß das Sickenprofil
6 der zentralen Sickenrolle 1 über die nicht profilierte Umfangsfläche
dieser Rolle, der Profilhöhe entsprechend, vorragt, während das korrespondierende
Sickenprofil 7
der Dorne M vertieft angeordnet ist, derart, daß die Spitzen
der Sickenprofile 7 in der Ebene der nicht profilierten Umfangsfläche liegen.
Deshalb können die den Gegendruck ausübende Schiene 4 oder die bei den anderen Ausführungsformen
vorgesehenen Gegenrollen 4 a bzw. 4 b glatte, nicht profilierte Oberflächen
haben.
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Die zylindrische Umfangsfläche der Sickenrolle 1
und die bogenförmige
Innenfläche der Schiene 4 bilden zwischen sich eine Bahn, durch welche die Dome
M bewegt werden, wobei ein auf den Dorn aufgesteckter Blechzylinder mitgenommen
wird und die Sickenproffle in ihn eingedrückt werden. Die Schiene 4, die gemäß der
Ausführungsform nach F i g. 1. und 2 etwa ein Viertel der gesamten Umfangslänge
der Kreisbahn einnimmt, ist an schwenkbar gelagerten Lenkern 8 angeordnet,
so daß die Schiene eine Bewegung auf die Sickenrolle 1 zu und von ihr weg
ausführen kann, wobei sie nachgiebig gegen die Sickenrolle 1 durch eine begrenzte
Vorspannung gedrückt wird, die durch Federn 9 erzeugt wird. Dadurch wird
der zum Eindrücken der Sicken erforderliche Druck aufrechterhalten, auch wenn sich
der Längsseitenfalz des Blechzylinders gerade zwischen der Sickenrolle
1 und der Schiene 4 befindet. Es sei hierbei unterstellt, daß der Seitenfalz
die mehrfache Dicke des Materials des Blechzylinders aufweist, während der übrige
Teil des Zylinderumfanges nur die einfache Materialstärke besitzt.
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Anstatt der dargestellten konzentrischen Anordnung der Schiene 4 zur
Sickenrolle 1 kann die bogenförmige Oberfläche der Schiene auch exzentrisch
zur Sickenrolle angeordnet sein, wobei die sich gegenüberstehenden Oberflächen der
Schiene und der Sickenrolle längs der Bewegungsbahn des Domes konvergieren, so daß
also die Bewegungsbahn eine gewisse Verengung in Richtung der Bewegung des Domes
entlang dieser Bahn aufweist. Durch den allmählich ,geringer werdenden Abstand zwischen
der Schiene 4 und der Oberfläche der Sickenrolle 1 wird der erfor--derliche
Verformungsdruck auf einen von dem Dorn getragenen Blechzylinder ausgeübt und die
Sicken werden entsprechend eingedrückt. Die durch die Fe# dem 9 bewirkte
nachgiebige Halterung der Schiene 4 muß in beiden Fällen ausreichend sein, um ein
An-. passen der Schienebeim überrollen des Seitenfalzes des Blechzylinders zu gewährleisten.
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Die Dome M sind an schwenkbar angeordneten Armen 10 gelagert,
wie dies aus F i g. 1 ersichtlich ist Die Schwenkarme 10 sind an
-einem. _gemeinsamen
Träger 11 gelagert, der auf der
Welle 12 der Sickenrolle 1 drehbar ist. Der Antrieb der Welle 12 kann durch
beliebige Mittel, z. B. durch einen nicht dargestellten Elektromotor erfolgen. Die
Drehmitnahme des Trägers 11 erfolgt durch ein Zahnrad 13, welches
mit einem ortsfesten Innenzahnrad 14 und einem mit der Welle 12 dreliangetriebenen
Zahnrad 15 im Eingriff ist. Die Zahnräder 13, 14 und 15 bilden
ein Umlaufgetriebe.
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Abgesehen von der hierdurch bewirkten Umlaufbewegung der Dome mit
dem Support 11 wird jeder der Dome drehangetrieben, wozu ebenfalls ein Umlaufgetriebe
dient, wie es an sich bekannt ist. Der Drehantrieb erfolgt durch ein Ritzel
18, das mit einem Zahnrad 19, welches mit der Welle 12 rotiert, im
Eingriff ist, wobei außerdem die Welle 12 die mit ihr verbundene Sickenrolle treibt.
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Jeder Dom M ist mit Begrenzungsanschlägen 16,
17 (F i
g. 3) versehen, durch welche der auf den Dom aufgesteckte Blechzylinder während
des Eindrückens der Sicken axial zum Dom in Stellung gehalten wird. Die Mittel,
um den Blechzylinder auf den Dom aufzubringen oder, nachdem er mit Sicken versehen
ist, zu entfernen, sind nicht Gegenstand der Erfindung und deshalb auch nicht dargestellt.
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Während des Eindrückens der Sicken wird das zylindrische Werkstück
C auf zwei gegenüberliegenden Stellen radial gegen den Dom M gedrückt, wie
dies in F i g. 4 schematisch dargestellt ist, welche die Wirkungsweise der
Vorrichtung veranschaulicht. Weil der Innendurchmesser des Blechzyhnders
C etwas größer ist als der Durchmesser des Domes, nimmt der Blechzylinder
während des Eindrückvorganges in jedem Augenblick einen leicht ovalen Querschnitt
an, dessen kleinere Achse mit dem Durchmesser des Dornes übereinstimmt. Da jedoch
der Dorn und mit ihm der Blechzylinder um die Längsachse des Domes rotieren, die
ihrerseits parallel zur Achse der Sickenrolle 1 ist, so wird die ovale Verformung
des Blechzylinders in jedem Augenblick wieder aufgehoben. Die Länge des zum Eindrücken
der Sicken erforderlichen Rollweges ist so bemessen, daß der Blechzylinder genügend
umläuft, damit die Sicken an seinem ganzen Umfang eingedrückt werden.
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Die Verformungsprofile können beliebig angeordnet und ausgebildet
sein. Sie bestehen beispielsweise aus einer Vielzahl von Umfangsrillen, wie dies
in F i g. 5 dargestellt ist. Die Profilierungen können auch rippen- oder
riffelförmig ausgebildet sein und sich längs des Blechzylinders erstrecken, wie
dies F i g. 6
zeigt. Es können auch Kreuzriffelprofile, ähnlich wie Rhomben,
oder auch schraubenförmige Profile eingedrückt werden. Derartige Profile sind nicht
dargestellt.
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Bei der vorbeschriebenen Ausführungsform der Erfindung müssen die
Dome M, die Sickenrolle 1 und die bogenförmige Schiene 4 auswechselbare Teile
sein, damit die Maschine, an die sie angebaut sind, zum Eindrücken von Sicken in
Blechzylinder verschiedenen Durchmessers benutzt werden kann.
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Um die Zahl der auswechselbaren Teile zu vermindern, ist eine andere
Ausführungsform der Vorrichtung gemäß F i g. 7 vorgesehen. Die in der vorbeschriebenen
Ausführungsform verwendete bogenförmige Schiene 4 ist durch mehrere drehbare und
unter Federkraft stehende Rollen 4a, und zwar eine für jeden der Dome M, ersetzt,
wobei diese Rollen 4a an schwenkbaren und unter der Federkraft stehenden Armen 8a
gelagert sind. Bei dieser Ausführungsform der Vorrichtung brauchen die ortsfeste
Sick6nrolle 1
und die unter der Federkraft stehenden Profilrollen 4
a
nicht auswechselbar zu sein.
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Bei der in F i g. 8 dargestellten weiteren Ausführungsform
der Erfindung sind die drehbaren Dome M durch den Träger 11, der in dieser
Figur nicht dargestellt ist, auf einer festen Bahn beweglich, und die zum Eindrücken
der Sicken vorhandenen Vorrichtungsteile bestehen jeweils aus drehbaren und unter
Federvorspannung stehenden Profilrollen 4 b, 1 b, die an schwenkbaren
Armen 8 b, 8 c gelagert sind. Bei dieser Ausführungsform der Vorrichtung
können die relativen Stellungen der durch die Federn vorgespannten Rollen so eingestellt
werden, daß sie sich der Größe des mit Sicken zu versehenden Zylinders anpassen,
und es bedarf nur der Auswechselung der Dome, deren Durchmesser jeweils dem Durchmesser
der zylindrischen Werkstücke, beispielsweise der Dosenrümpfe, entsprechen müssen.