DE19645872A1 - Vorrichtung zum Aufbringen von Dichtungsmassen auf unrunde Deckelrandkonturen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufbringen von flüssigen bzw. pastösen oder pulverförmigen Dichtungsmassen auf unrunde Deckelrandkonturen von Deckeln für Konservendosen mit bewegbarer Spritzdüsenausbildung.

Aus der EP 0 560 171 A1 ist ein frei programmierbares Auftragsgerät zum Auftragen von Dichtungsmassen bekannt. Das Auftragsgerät hat einen am Roboterarm befestigten Führungszapfen, der einen vorbestimmten Abstand von der Auftragsdüse hat und beim Auftragsvorgang an einer zur gewünschten Auftragsbahn parallelen und vorgegebenen Werkstückkante entlang gleitet.

Der Nachteil dieses Auftragsgerätes besteht darin, daß beim Auftragsvorgang sowohl der Führungszapfen an der zur Auftragsbahn parallelen Werkstückkante entlang gleitet als auch die Auftragsdüse auf dem Werkstück ständig mit aufliegt. Für hohe Auftragsgeschwindigkeiten, die beim Aufbringen von flüssigen bzw. pastösen Dichtungsmassen für unrunde Deckelrandkonturen erforderlich sind, ist dieses Auftragsgerät somit nicht geeignet.

Desweiteren ist aus der DE 195 12 649 C1 eine Vorrichtung zum Gummieren des Randes eines unrunden Deckels bekannt. Hier wird das Dichtungsmittel in den Rand des in einer Deckelaufnahme gehaltenen unrunden Deckels gespritzt, wobei es sich um eine feststehende Spritzdüse handelt und die Deckelaufnahme sowohl drehbar als auch verschiebbar gelagert ist.

Diese sowohl dreh- als auch verschiebbar gelagerte Deckelaufnahme besitzt eine der Kontur des unrunden Deckels entsprechende unrunde Zahnscheibe, deren neutrale Linie mit der Mittellinie des zu gummierenden unrunden Deckelrandes übereinstimmt. An der unrunden Zahnscheibe kämmt ein Zahnrad, wobei die Anzahl der Zähne der unrunden Zahnscheibe als ganzzahliges Vielfaches der Zähnezahl des Zahnrades ausgebildet ist.

Ein Hauptantrieb bewegt sowohl das beschriebene Zahnrad als auch zwei Steuerkurven. Die erste Steuer- oder Deckelkurve paßt dabei die Lage der unrunden Zahnscheibe in bezug auf das Zahnrad derart an, daß deren Zähne stets im Eingriff sind. Hingegen verschiebt die zweite Steuer- oder Radkurve die Achse des Zahnrades derart, daß die feststehende Spritzdüse sich bei der Bewegung des unrunden Deckels immer über der Mittellinie des Deckelrandes befindet.

Dieser Stand der Technik weist offensichtlich den Nachteil auf, daß mit Umstellung auf eine andere unrunde Deckelkontur sowohl die Deckelkurve als auch die Radkurve mit allen weiteren mechanischen Steuerelementen ausge­ wechselt und neu eingestellt werden müssen.

Auch die in der Deckelaufnahme angeordnete unrunde Zahnscheibe, deren neutrale Linie mit der jeweiligen Mittellinie des zu gummierenden Randes des unrunden Deckels übereinstimmen muß, ist bei jedem anderen Deckelformat zu wechseln und bedarf einer Neueinstellung. Die Vorrichtung zum Gummieren des unrunden Deckels nach der DE 195 12 649 C1 ist demnach bei Umstellung auf ein anderes unrundes Deckelformat nicht ohne weiteres brauchbar.

Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, die aufgeführten Nachteile aus dem Stand der Technik zu vermeiden und eine Vorrichtung zum Aufbringen von flüssigen bzw. pastösen oder pulverförmigen Dichtungsmassen auf den Randbereich von vorzugsweise unrunden Deckeln mit bewegbarer Auftragsdüse zu schaffen, wobei die sich einstellende Gummierung von gleichmäßiger Dicke und optimaler Verteilung im Randbereich des Deckels ausgebildet sein soll sowie auch eine hohe Reproduzierbarkeit in engen Toleranzen erreicht wird und bei Formatumstellung erhalten bleibt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, indem zwei gesteuerte Lineareinheiten rechtwinklig liegend zueinander angeordnet sind, wobei die gesteuerte Lineareinheit in x-Richtung und die gesteuerte Lineareinheit in y-Richtung mit einem Kreuztisch, an dem wenigstens eine Spritzdüse vorgesehen ist, eine Wirkverbindungseinheit bilden, derart, daß die Spritzdüse an einer unrunden Außenkontur, im wesentlichen abstandsparallel zur Deckelebene, frei entlang geführt werden kann.

Eine bevorzugte Ausbildungsform der Erfindung besteht darin, daß die eine programmierbare gesteuerte Lineareinheit oberhalb und die andere, quer zur ersteren angeordnete programmierbare gesteuerte Lineareinheit, unterhalb des Kreuztisches vorgesehen ist.

Eine weitere Ausbildungsform der Erfindung wird darin gesehen, daß die Freiheitsgrade der zwangsläufig zum Kreuztisch gehörigen Längsführungen mit ihren Führungsstangen jeweils senkrecht zur Bewegungsrichtung derjenigen gesteuerten Lineareinheit stehen, auf deren Tischteil sie befestigt sind.

Der Kreuztisch, der mit den zwei programmierbaren, rechtwinklig zueinander angeordneten, gesteuerten Lineareinheiten eine Wirkverbindungseinheit bildet, kann damit auf einer Koordinatenbahn, die der Randbereichs­ kontur des unrunden Deckels entspricht, mit im wesentlichen konstanter Bahngeschwindigkeit verfahren werden.

Dabei wird die zur Randbereichskontur des Unrunddeckels jeweils erforderliche Bewegungsbahn als Programm in einer entsprechenden Steuerung abgelegt. Damit ist ein Aufbringen des flüssigen bzw. pastösen oder pulver­ förmigen Dichtungsmittels in den Randbereich des Deckels mit hoher Präzision und Taktfrequenz möglich.

Eine Umstellung auf eine andere Kontur eines unrunden Außenbereiches eines Deckels ist über ein entsprechend anderes, abgelegtes Programm innerhalb einer Steuerung ohne weiteres gegeben, wobei auch hier die erforderliche Bewegungsbahn ohne Zeitverluste in engen Toleranzen einstellbar ist.

Die Erfindung wird auch darin gesehen, daß am Kreuztisch eine Anzahl von Spritzdüsen vorgesehen sind. Insbesondere durch diese Weiterbildung der Erfindung kann zur gleichen Zeit entsprechend der Anzahl der angeordneten Spritzdüsen mit einem Programm der Auftrag von Dichtungsmassen auf unrunde Deckelkonturen auf relativ einfache Art und Weise vervielfältigt werden.

Eine besonders vorteilhafte Ausbildungsform der Erfindung besteht darin, daß die Bewegungsverläufe der beiden gesteuerten Lineareinheiten in Form von Tabellen in der Steuerung abgelegt sind, wobei jeder Deckelkontur eine eigene Tabelle zugeordnet sein kann.

Letztlich soll die Erfindung auch noch darin gesehen werden, daß die gesteuerten Lineareinheiten von elektrischen Servomotoren antreibbar sind. Weiterhin können die gesteuerten Lineareinheiten auch als Linearmotore ausgebildet sein.

Infolge der feststehenden Anordnung der beiden quer zueinander ausgebildeten Lineareinheiten ist die zu bewegende Masse (Kreuztisch, Spritzdüse) relativ gering, so daß damit eine hohe Taktfrequenz realisierbar ist. Bei Deckelformatwechsel sind keine Vorrichtungsteile auszutauschen, sondern es ist lediglich die hierfür erforderliche Programmänderung in der Steuerung zu realisieren.

Die Bewegung der Spritzdüse entlang der unrunden Deckel­ randkontur kann permanent mit im wesentlichen konstanter Verfahrgeschwindigkeit erfolgen, das heißt, daß auch während des getakteten Deckelwechsels die Bewegung nicht unterbrochen werden muß.

Weiterhin kann auch während der Bewegung der Spritzdüse entlang der entsprechenden Deckelkontur die Menge der aufzubringenden flüssigen bzw. pastösen oder pulver­ förmigen Dichtungsmasse wegabhängig abgeändert werden, indem geeignete Parameter an der Spritzdüse eingestellt werden.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines Ausführungs­ beispieles noch näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Aufbringen von flüssigen Dichtungsmassen auf unrunde Deckelrandkonturen,

Fig. 2 eine schematische Vorderansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 1 aus der Pfeilrichtung A und

Fig. 3 eine schematische Seitenansicht nach Fig. 1 aus der Pfeilrichtung B.

In der Fig. 1 ist die erfindungsgemäße Ausbildung und Anordnung von zwei gesteuerten Lineareinheiten 2, 1 wiedergegeben.

Die obere gesteuerte Lineareinheit 2 ist rechtwinklig zur unteren gesteuerten Lineareinheit 1 angeordnet. Zwischen den Lineareinheiten 2 und 1 ist ein Kreuztisch 5 ausgebildet, der in der schematischen Draufsicht nach Fig. 1 etwa die Form eines ungleichschenkligen Dreiecks besitzt, wobei am rechtwinkligen Teil dieses Kreuz­ tisches 5 die zu bewegende Spritzdüse 11 (Siehe Fig. 2) installiert ist.

Weiterhin ist die mit der Spritzdüse 11 abzufahrende neutrale Mittellinie 10 eines unrunden Deckelprofiles in Fig. 1 zwischen den im rechten Winkel angeordneten Lineareinheiten 2, 1 zu erkennen.

Beide quer zueinander angeordneten gesteuerten Linear­ einheiten 2, 1 bilden im Zusammenhang mit dem Kreuztisch 5 eine Wirkverbindungseinheit. Aus der Fig. 2 ist die prinzipielle schematische Ausbildung und Anordnung der oberhalb des Kreuztisches 5 vorgesehenen gesteuerten Lineareinheit 2, in y-Richtung verfahrbar (horizontal), aufgezeigt.

Unterhalb der Lineareinheit 2 ist der mit dieser Lineareinheit in y-Richtung nach links und rechts verschiebbare Tischteil 4 fest verbunden.

Am Tischteil 4 ist eine quer zur gesteuerten Lineareinheit 2 wirkende Längsführung 6 (Freiheitsgrad in x-Richtung 14) mit einer Führungsstange 8 vorgesehen, die einerseits die Verbindung des Kreuztisches 5 mit der gesteuerten Lineareinheit 2 und dessen Mitnahme durch das Tischteil 4 in y-Richtung 13 bewirkt und andererseits, infolge ihrer Ausbildung und Anordnung quer zur gesteuerten Lineareinheit 2, die Bewegung des Kreuz­ tisches 5 mit dem Tischteil 3 der gesteuerten Linear­ einheit 1 in x-Richtung 12 gestattet.

Die unterhalb des Kreuztisches 5 angeordnete gesteuerte Lineareinheit 1 ist mit dem Kreuztisch 5 ganz ähnlich verbunden. Diese gesteuerte Lineareinheit 1 besitzt einen in x-Richtung gemäß Fig. 1 (Draufsicht) auf und ab bewegbaren Tischteil 3 (siehe auch Fig. 3).

An diesem Tischteil 3 schließt sich zum Kreuztisch 5 hin eine Längsführung 7 (Freiheitsgrad in y-Richtung 15) an, die wiederum einerseits über eine Führungsstange 9 dies Verbindung mit dem Kreuztisch 5 herstellt, dessen Mitnahme mit dem Tischteil 3 der gesteuerten Lineareinheit 1 in x-Richtung 12 gewährleistet und andererseits die Bewegung des Kreuztisches 5 mit dem Tischteil 4 der gesteuerten Lineareinheit 2 in y-Richtung 13 gestattet.

In Fig. 1 zeigt der Doppelpfeil 13 die oszillierende Bewegungsrichtung des Tischteiles 4 der gesteuerten Lineareinheit 2 in y-Richtung an und der Doppelpfeil 12 die oszillierende Bewegungsrichtung des Tischteiles 3 der gesteuerten Lineareinheit 1 in x-Richtung.

In einer nicht dargestellten Transportebene kann demnach ein Vorschubmechanismus angeordnet sein, der den unrunden Deckel, der eine abzufahrende neutrale Mittellinie 10 aufweist, getaktet in einen Arbeitsbereich, wie in Fig. 1 aufgezeigt, transportiert.

In einer weiteren, hier im Beispiel oberhalb des getaktet transportierten unrunden Deckels, vorgesehenen Ebene, parallel zur Deckelebene 16, sind die zwei erfindungsgemäß in Wirkverbindungseinheit mit dem Kreuz­ tisch 5 stehenden gesteuerten Lineareinheiten 1 und 2 installiert, so daß letztlich die Spritzdüse 11 derart verfahrbar ist, daß jeder beliebige Punkt im Rahmen der, je nach Art und Größe der gesteuerten Lineareinheiten 1 und 2 sowie der Längsführungen 6 und 7, ausgebildeten Bewegbarkeit des Kreuztisches 5 ansteuerbar ist und somit eine entsprechend beliebige unrunde Deckelrandkontur 10 programmgesteuert abgefahren werden kann.

Am Kreuztisch 5 ist die Spritzdüse 11 oder das Auftragewerkzeug mit den diversen Versorgungsanschlüssen (nicht dargestellt) für die Zufuhr des flüssigen oder pastösen Dichtungsmittels sowie für die Energiezufuhr zum Betreiben der Spritzdüse 11 vorgesehen.

Die erforderliche, erzeugnisabhängige Bewegungsbahn, die der abzufahrenden neutralen Mittellinie 10 des unrunden Deckels entspricht, entsteht, indem jedem Punkt der zu beschichtenden Kontur des unrunden Deckels die entsprechenden Tabellenwerte in beiden Koordinatenrichtungen der gesteuerten Lineareinheiten zugewiesen werden.

Die Bewegungsbahnen werden vorzugsweise in Form einer Tabelle in einer entsprechenden Steuerung abgelegt. Die Bewegung des Kreuztisches 5 mit der Spritzdüse 11 erfolgt dabei im Rahmen eines gewählten Programmes entlang der vorgesehenen Deckelrandkontur 10 permanent, ohne Zwischenstopp und, im Sinne des Verfahrenszwecks, mit konstanter Geschwindigkeit.

Demnach soll auch während eines Vorschubschrittes eines unrunden Deckels in den Arbeitsbereich der Spritzdüse 11 oder aus dem Arbeitsbereich heraus, die Bewegung der Düse 11 bzw. des Kreuztisches 5 nicht unterbrochen werden.

Während des Einbringens eines unrunden Deckels in den Arbeitsbereich der erfindungsgemäß bewegbaren Spritzdüse 11 bzw. beim Ausbringen aus diesem Arbeitsbereich heraus wird lediglich der Auftragevorgang durch Schließen der Spritzdüse 11 unterbrochen.

Nachdem der Vorschubschritt eines unrunden Deckels erfolgt ist und der Deckel in seiner Bearbeitungsposition fixiert ist, beginnt das Auftragen des flüssigen oder pastösen Mediums auf die Deckelrandkontur 10, indem lediglich der Auftragevorgang gestartet wird.

Da sich der Kreuztisch 5 mit der Spritzdüse 11 permanent entlang der vorgegebenen Kontur des unrunden Deckel­ randes 10 bewegt und die Position der Spritzdüse 11 damit entlang dieser Kontur ständig in der Steuerung verfügbar ist, kann der Auftragevorgang auch sofort nach der Positionierung des unrunden Deckels, das heißt, unabhängig von der augenblicklichen Position der Spritzdüse 11 beginnen. Ist das Auftragen des flüssigen oder pastösen Dichtungsgummis nach einer definierten Wegstrecke, zum Beispiel nach ein- oder mehrfachen Umfahren eines Vielfachen der unrunden Deckelaußen­ kontur 10, abgeschlossen, so kann der Auftragevorgang gestoppt, d. h. die Spritzdüse geschlossen werden, während die beschriebene Bewegungsbahn der Spritzdüse 11 bzw. des Kreuztisches 5 weiter umfahren wird.

Damit wird es möglich, mit hoher Reproduzierbarkeit fortwährend in engen Toleranzen eine Gummierung von Unrunddeckeln mit gleichmäßiger Dicke und optimaler Verteilung im Randbereich des Deckels zu erreichen. Bei Formatumstellungen braucht lediglich das entsprechend in der Steuerung abgelegte Programm aktiviert zu werden.

Claims (8)

1. Vorrichtung zum Aufbringen von flüssigen beziehungs­ weise pastösen oder pulverförmigen Dichtungsmassen auf unrunde Deckelrandkonturen von Deckeln für Konservendosen mit bewegbarer Spritzdüsenausbildung, dadurch gekennzeichnet, daß zwei gesteuerte Lineareinheiten (2, 1) rechtwinklig liegend zueinander angeordnet sind, die mit einem Kreuztisch (5), an dem wenigstens eine Spritzdüse (11) vorgesehen ist, eine Wirkverbindungseinheit bilden, derart, daß die Spritzdüse (11) an einer unrunden Außenkontur (10) im wesentlichen abstandsparallel zur Deckelebene (16) frei entlang geführt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine frei programmierbare gesteuerte Lineareinheit (2) oberhalb und eine frei programmierbare gesteuerte Lineareinheit (1) unterhalb des Kreuztisches (5) vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Freiheitsgrade der zwangsläufig zum Kreuztisch (5) gehörigen Längsführungen (6, 7) mit Führungsstangen (8, 9) jeweils senkrecht zur Bewegungsrichtung derjenigen gesteuerten Linear­ einheit (2, 1) stehen, auf deren Tischteil (4, 3) sie befestigt sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl von Spritzdüsen (11) am Kreuztisch (5) vorgesehen sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsverläufe der beiden gesteuerten Lineareinheiten (2, 1) in Form von Tabellen in der Steuerung abgelegt sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Deckelkontur (10) eine eigene Tabelle zugeordnet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lineareinheiten (2, 1) von elektrischen Servomotoren antreibbar sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lineareinheiten (2, 1) als Linearmotore ausgebildet sind.