DE2603343A1

DE2603343A1 - Beschneidvorrichtung zum zuschneiden von dosen

Info

Publication number: DE2603343A1
Application number: DE19762603343
Authority: DE
Inventors: Richard J Hasselbeck; Kurt H Wills
Original assignee: Stolle Corp
Current assignee: Stolle Corp
Priority date: 1975-01-31
Filing date: 1976-01-29
Publication date: 1976-08-05
Also published as: AU1054076A; AR212085A1; FI760180A; BE838076A; DK41376A; JPS51100884A; SE7600659L; DE2603343C3; IT1053484B; DE2603343B2; CA1043177A; GB1516763A; FR2299110A1; BR7600539A; NL7600902A; FR2299110B1; US3972299A

Description

THE STOLLE CORPORATION
1501 Michigan Street
Sidney..Ohio 45365 / V.St.A.

Unser Zeichen; S 2859

Beschneidvorrichtung zum Zuschneiden von Dosen.

Bei der Dosenherstellung wird die Masse der Dosen zweiteilig gefertigt. Der eine Teil umfaßt dabei die zylindrische Seitenwand und die eine Bildwand, wobei dieser Teil als Einheit hergestellt wird. Die zweite Endwand wird dann später aufgebracht, nachdem die Dose gefüllt ist.

Der die Seitenwand und die damit einteilige Endwand umfassende Dosenrumpf wird im wesentlichen unter Benutzung konventioneller Tiefziehtechniken gefertigt, wobei dem Tiefziehen Wandstreck-Arboitsgänge folgen können, mit denen die Wandstärke reduziert und der Dosenrumpf verlängert wird. Dei- bei diesem Verfahren

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entstehende Dosenkörper bzw. Dosenrumpf besitzt eine unregelmäßige, schwankende Länge, die durch ungleichmäßige Eigenschaften des Bleches, Abweichungen in der Blechdicke sowie Abweichungen der Werkzeuggeometrie infolge von Verschleiß und Fertigungstoleranzen verursacht wird.

Die erfindungsgemäße Beschneidvorrichtung schneidet das überschüssige Material am offenen Ende des Dosenrumpfes ab, ohne Grate zu hinterlassen, wobei eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit (mehrere*Hundert pro Minute) erreicht und ein Dosenkörper hergestellt wird, der für nachfolgende Endbearbeitungsvorgänge wie Umbördeln oder Einziehen und Unibördeln auf eine exakte Seitenwandlänge zugeschnitten ist, die der Erleichterung der Aufbringung eines Verschlußdeckels zu einem späteren Zeitpunkt dienen.

Die offenbarte Beschneidvorrichtung kann als freistehende Einheit in eine konventionelle Dosenfertigungsanlage integriert werden. Sie kann auch als Zwillingsanlage ausgebildet, z.B. mit zwei Aufspannspindeln ausgestattet werden, die um eine zentrale Antriebseinheit gruppiert sind, wodurch sich die Fertigungsleistung verdoppeln läßt.Jede der beiden Beschickungsrutschen kann hierbei mit einer oder mit mehreren Dosenrumpffertigungsmaschinen verbunden werden, während die Ausgänge zur Weiterleitung der Dosenrümpfe an nachfolgende Reinigungsund EndbearbeitungsStationen zusammengefaßt sein können.

In der US-Patentschrift 3 7o2 559 ist eine Maschine zur Herstellung von Dosenrümpfen offenbart, bei der ein vorgeformter Napf gestreckt, gewölbt und dann beschnitten wird.Hierbei werden ein Streckwerkzeug und ein Abstreifwerkzeug durch einen Mantelkurvenmechanismus betätigt, wobei das Streckwerkzeug mit der Wölbungsmatrize zur Durchführung des Wölbungsvorgangs zusammenwirkt. Die Beschneidvorrichtung ist hierbei in jeder Hinsicht konventionell ausgebildet.

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Seit dem Erscheinen der US-Patentschrift 3 7o2 559 sind zwei Dosenrumpf-Fertigungsmaschinen nebeneinander angeordnet worden, wobei die jeweiligen Werkzeuge von der gleichen Mantelkurveneinheit, jedoch um l8o versetzt betätigt werden, so daß beim weiteren Ziehen, Strecken, Basisbilden und Beschneiden auf der einen Maschine die andere Maschine zurückläuft, um einen neuen Napf aufzunehmen. Diese verbesserte Vorrichtung wird gewöhnlich als Zwillingsmaschine (^u2-outⁿMachine) bezeichnet und führt natürlich zu einer Verdopplung der Produktionsmenge.

Bei der vorliegenden Erfindung können zwei Beschneid-Spindeln einem gemeinsamen Antrieb zugeordnet sein, so daß sich ebenfalls eine Zwillingsanlage ("2-out"machine) ergibt. Bei der direkten Verbindung einer Zwillings-Beschneidvorrichtung mit einer Zwillings-Dosenherstellungsinaschine erhalten die Zuführungs-Sternräder der Beschneidvorrichtung die Dosenrümpfe unmittelbar von den Streck- und Wölbwerkzeugen der Dosenherstellungsmaschine und führen sie zwangsläufig gesteuert direkt den Beschneid-Spindeln zu, so daß Schwierigkeiten vermieden werden können, die bei der Handhabung regellos ankommender unbeschnittener Dosenrümpfe bei der herkömmlichen Zuführung auftreten.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine allgemeine schaubildliche Teildarstellung der erfindungsgemäßen Beschneid-Vorrichtung,

Fig. 2 einen detaillierten Längsschnitt der Beschneidspindel, Fig. 3 einen detaillierten Schnitt des Abfalltrennwerkzeugs und der Matrizen in vergrößertem Maßstab entsprechend der Linie 3-3 der Fig. 2,

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Pig. 4 ein Diagramm der Arbeitsfolge der Beschneidvorrichtung,

Fig. 5 eine schaubildliche Darstellung einer erfindungsgemäßen Beschneidvorrichtung in Form einer Zwillingsvorrichtung in freistehender Anordnung und

Fig. 6 eine der Fig. 5 entsprechende Darstellung einer unmittelbar mit einer Zwillings-Dosenfertigungsmaschine gekoppelten Zwillings-Beschneidvorrichtung.

Das Verständnis der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird durch die Betrachtung der Fig. 4 erleichtert, die die Arbeitsfolge zeigt. In der Position A ist eine Dose durch ein Sternrad oder ein anderes geeignetes Fördermittel in eine Lage zur Beschickung der Beschneidspindel gebracht. In der Position B fährt die Beschickungsvorrichtung, wie nachfolgend noch im Einzelnen beschrieben wird, vor· und schiebt die zu beschneidende Dose in eine Lage auf die Beschneidspindel auf, in der die Beschneidmesser auf ihr betätigt werden können. In der Position C schneidet das Beschneidmesser das unregelmäßige Ende der Dose auf die gewünschte Länge ab. In der Position D schiebt der Beschicker die Dose noch um einen kleinen Betrag weiter, während in der Position E die Teilwerkzeuge den Abfall trennen, so daß dieser durch ein geeignetes Vakuumsystem od. dgl. abgezogen werden kann. In der Position F ist der Beschickungsstößel zu rückgezogen und die Dose in ein Kammerförderband, Sternrad oder ein anderes Fördermittel ausgeworfen·

In der Fig. 1 ist die Hauptantriebswelle mit Io bezeichnet. Auf dieser Welle sitzt ein Getrieberad 11, ein Ritzel 12 und ein weiteres Getrieberad 13· Das Getrieberad 11 treibt das Ritzel i4, das die Beschneidspindel dreht·

Das Getrieberad 12 treibt das Getrieberad 15, das wiederum die Steuerkurve l6 zur Betätigung des Abfallschneid oder -trennwerkzeugs trägt.

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Das Getrieberad 13 treibt das Getrieberad 17 an, das wiederum mit dem Getrieberad 18 kämmt, wobei beide Getrieberäder auf einem Winkelhebel 19 gelagert sind. Das Getrieberad 13 besitzt die Nockenlaufbahn 2o, an der der Nockenfühler 2oa anliegt, der an dem Winkelhebel 19 sitzt. Das Getrieberad 18 treibt das äußere Schneidwerkzeug 21.

Die Abfall-Schneidwerkzeuge oder -Trennwerkzeuge sind mit 22 bezeichnet, wobei darauf hinzuweisen ist, daß zwei dieser Werkzeuge diametral gegenüberliegend vorgesehen sind. Beide Werkzeuge besitzen Mitnehmer 22a, die in die Spur der Steuerkurve 16 an diametral gegenüberliegenden Punkten eingreifen. Die Getrieberad-Verhältnisse sind so gewählt, daß das Getrieberad 15 und damit die Kurvenspur mit der halben Geschwindigkeit der Vorrichtung umlaufen.

Die Beschneidspindel ist mit 23 bezeichnet und besitzt ein Ausrichtelement 24. Die Spindel 23 wird nachfolgend näher beschrie~ ben. Mit 25 ist eine Rotations-Luftkupplung bezeichnet, die etwas schematisch dargestellt ist, während mit 26 eine weitere Rotations-Luftkupplung bezeichnet ist. Auf der Welle 28 ist eine Druckfeder 27 vorgesehen, deren Aufgabe im einzelnen ebenfalls noch beschrieben wird.

In Ausrichtung mit der Welle 28 ist ein Beschickungsstößel 29 vorgesehen, der eine frei drehbare Nase 3o trägt. Der Stößel ist durch eine Kurvenscheibe 31 betätigbar, die die Steuerspur 32 besitzt. Der Stößel 29 dient zum Aufschieben des Dosenrumpfes 35 auf die Beschneidspindel 23, wie nachfolgend noch näher beschrieben wird.

In der Fig. 2 ist die Beschneidspindel wiederum mit 23 und das Ausrichtelement mit 2.k bezeichnet. Unter Berücksichtigung der Fig. 2 wird klar, daß das Ausrichtelement 2.k einstellbar ist, so daß verschiedene Zuschneidlängen möglich sind. Der Stößel 29 schiebt durch die Nase 3o die Dose auf die Spindel 23,

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wobei die Nase 24 zugleich die korrekte Lage der Dose auf der Spindel bestimmt„ Die Spindel ist mit einer pneumatischen Kupplung ausgestattet, die generell mit 34 bezeichnet ist und die expandieren kann, um die Dose zu greifen und lagegerecht auf der Spindel festzuhalten. Die Spindel ist außerdem mit einem inneren Schneidmesser 35 ausgerüstet· Dieses Messer rotiert mit der Spindel, während, vie vorangehend schon erwähnt wurde, das äußere Schneidmesser 21 durch die Getrieberäder 17» 18 und 13 gedreht wird, wobei der Antrieb so erfolgt, daß das äußere Schneidwerkzeug mit derselben Umfangsgeschwindigkeit umläuft wie die Spindel.

Es wird nun deutlich, daß ein unbeschnittener Dosenrumpf 33 durch geeignete Mittel wie durch ein schrittweise laufendes, unterteiltes Förderband oder durch ein Sternrad in eine Lage gebracht wird, in der er zu der Spindel 23 axial ausgerichtet ist. Die Steuerscheibe 31 treibt dann den Beschickungsstoßel während der Stillstandszeit der Dosenzuführungsvorrichtung vorwärts. Die frei drehende Nase 3o berührt das Dosenende und schiebt die Dose vollständig auf die Spindel und in Berührung mit dem inneren umlaufenden Ausrichter 24. Die Dose wird dann auf der Spindel so positioniert, daß das innere Schneidmesser und das äußere Schneidrad 21 die Dose auf die gewünschte Länge zuschneiden.

Die innenliegende pneumatische Kupplung 34 expandiert daraufhin und legt sich fest an den Dosenrumpf an, so daß dieser gezwungen wird, mit der Spindel 23, dem Ausrichter 24 und dem inneren Schneidmesser 35 umzulaufen. Wie vorangehend schon ausgeführt wurde, wird das äußere Schneidrad 21 mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Spindel gedreht, so daß zwischen dem Dosenrumpf und dem äußeren Schneidrad keine Relativbewegung auftritt. Das Schneidrad 21 wird durch die Steuerkurve 2o in Angriff an die Dose gebracht, wobei alle diese Vorgänge zeitlich abgestimmt ablaufen.

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Wenn der Abfall durch das Zusammenwirken des äußeren Schneidrades 21 und des inneren Schneidmessers 35 abgeschnitten ist, veranlaßt der Winkelhebel 19 eine Auswärtsbewegung des äußeren Schneidrades 21 weg vom Dosenrumpf, bis es sowohl vom Dosenrumpf als auch vom abgeschnittenen Abfallband abgehoben ist.

An diesem Punkt wird der Luftdruck in der pneumatischen Kupplung verringert, während die Steuerscheibe 31 den Stößel 29 und die Nase 3o veranlaßt, den abgeschnittenen Dosenrumpf weiter auf die Zuschneidspindel aufzuschieben. Das Abfallband wird dadurch von dem Dosenrumpf vorwärts geschoben, bis es vollständig frei von dem inneren Schneidmesser 35 und auf dem Trennwerkzeug 36 positioniert ist.

Bei der Bewegung des Dosenrumpfes zurück auf die Spindel hat der Beschicker den inneren Ausrichter 24 zurück zu dem Schneidmesser 35 gedruckt und über die Zentralwelle 28 die Feder 27 komprimiert.

In diesem Stadium veranlaßt die Mantelkurve 31 eine Zurückziehung des Beschickungsstößels 29 und der Nase 3o von der Zuschneidspindel und deren Rückkehr in die Ausgangsstellung frei von der Zuführungseinrichtung, sei es. ein Sternrad oder ein unterteiltes Förderband oder dgl.

Die in der zusammengedrückten Feder gespeicherte Energie bewirkt nun eine zwangsweise Zurückführung der Dose aus dem Bereich des inneren Schneidmessers, wobei zu diesem Zeitpunkt über die Rotationsverbindung 26 Luft in die Dose engeführt wird, wodurch die Dose gezwungen wird, der .Beschickungsnase 3o auswärts in die Eingangsstellung zu folgen, in der sie in die Fördervorrichtung wieder aufgenommen wird.

In diesem Moment bewirkt die durch ein Getrieberad angetriebene Steuerkurve l6 eine Einwärtsbewegung der beiden Trennmesser 22» Diese Messer wirken mit den stationären Schneidmatrizen 36

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zusammen und dienen dem Auftrennen des Abfallringes in zwei Teile, die dann durch ein geeignetes Vakuumsystem abgezogen werden können.

Das Fördermittel schaltet dann eine Stellung weiter und führt der Zuschneidspindel eine andere unbeschnittene Dose zu, woraufhin sich der vorangehend beschriebene Arbeitszyklus wiederholt.

In der Fig. 5 ist die bisher beschriebene grundlegende Vorrichtting als freistehende Vorrichtung dargestellt, die in eine konventionelle Dosenfertigung integriert werden kann. Die in der Fig. 5 dargestellte Maschine ist eine Zwillingsmaschine ("2-out"-machine), d.h. sie besitzt zwei um eine zentrale Antriebseinheit gruppierte Zuschneidspindeln, wodurch die Produktionsmenge verdoppelt werden kann. Die Einführungsrutschen 4o, die die Sternräder 4l beschicken, könneidabei an eine oder mehrere Dosenrumpfherstellungsmaschinen angeschlossen sein, während der Austrag, wie mit dem Förderband 42 dargestellt, zusammengefaßt sein kann, um die beschnittenen Dosenrümpfe nachfolgenden Reinigungsund Endbearbeitungsstufen zuzuführen. Die zwei Zuschneidvorrichtungen werden dabei von einem gemeinsamen Antrieb betätigt, der generell mit 45 bezeichnet ist.

Die Fig. 6 zeigt eine ähnliche Zwillingsversion der Zuschneidmaschine nach Fig. 5» die direkt an eine Zwillings-Dosen-Fertigungsmaschine angekoppelt ist. Die Dosenfertigungsmaschinen sind generell mit 44 und 45 bezeichnet und etwas schematisiert dargestellt. Die von der Dosenfertigungsmaschine hergestellten Dosen werden direkt in die Sternräder 4l der Zwillings-Zuschneidvorrichtung ausgetragen. Dadurch erhalten die Sternräder 4l der Zuschneidvorrichtung die Dosenrümpfe unmittelbar von den Streck- und Wölbwerkzeugen der Dosenrumpf-Fertigungsmaschine und führen sie zwangsweise gesteuert direkt den Zuschneidspindeln zu, wodurch Schwierigkeiten vermieden werden, die bei der Handhabung

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regellos ankommender unbeschnittener Dosenrümpfe bei der herkömmlichen. Zuführung auftreten.

Die Dosenrumpf-Herstellungsmaschine kann dabei so ausgebildet sein, wie sie aus der US-Patentschrift 3 7o2 559 hervorgeht. Es versteht sich j daß eine Vielzahl von Abänderungen im Rahmen der vorliegenden Erfindung möglich sind und diese nicht auf den Wortlaut der Beschreibung und der Ansprüche beschränkt ist.

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Claims

Ansprüche ;

1. j Beschneidvorrichtung zum Zuschneiden gezogener und gestreck ter Dosen auf eine bestimmte Länge, gekennzeichnet durch eine in einem Gehäuse angeordnete Zuschneidspindel sowie Mittel zum Drehen der Spindel, Zuführungsmittel zur aufeinander folgenden Zuführung zuzuschneidender Dosen in eine Stellung, in der sie mit der Spindel axial ausgerichtet sind, einen Beschickungsstößel zum Aufschieben einer ausgerichteten Dose auf die Spindel, auf der Spindel vorgesehene Mittel zum Festhalten einer Dose und deren Mitnahme mit der Spindel, ein auf der Spindel montiertes inneres Schneidmesser, ferner durch ein äußeres Schneidrad sowie Mittel, die das Schneidrad mit der gleichen Umfangsgeschwindigkeit wie die Spindel in Drehung versetzen und Mittel zur

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. Bewegung des Schneidrades in und außer Eingriff mit einer auf der Spindel befindlichen Dose, weiterhin durch neben dem Schneidrad angeordnete Abfallschneider, die mit stationären, auf dem Spindelgehäuse angeordneten Teilmatrizen zusammenwirken, durch Mittel zum Zurückziehen des Schneidrades von der Dose sowie Mittel, mit denen der Beschickungsstößel veranlaßt wird, die Dose zu der Stelle zu schieben, an der der Abfall über den Trennmatrizen liegt, Mittel zur Betätigung der Abfallschneider und Mittel zu deren Rückbewegung, ferner durch Mittel zum Zurückstoßen der beschnittenen Dose aus der Abfallschneidetellung , Mittel zum Zurückziehen des Beschickungsstößels sowie Mittel, die die beschnittene Dose dem zurücklaufenden Beschickungsstößel folgen lassen und sie von der Spindel abschieben, wobei alle Mittel zeitlich abgestimmt von einem geraeinsamen Antrieb betätigbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Festhaltung einer Dose auf der Spindel eine expandierbare pneumatische Kupplung umfassen.

3· Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Bewegung des Schneidrades in und außer Eingriff mit einer auf der Spindel befindlichen Dose einen kurvengesteuerten Winkelhebel umfassen, auf dem das Schneidrad angeordnet ist.

k» Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Beschickungsstößel kurvengesteuert ist, wobei die Steuerkurve mit drei VerwedLstufen versehen is*£, und zwar einer in der zurückgezogenen Stellung zur Dosenbeschickung, einer im Bereich einer zum Zuschneiden positior· nierten Dose und einer bei zum Abfallteilen positionierter Dose·

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5· Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzei c h n e t , daß zwei hin- und herbewegbare Abfallschneider in diametral gegenüberliegenden Stellungen angeordnet sind, wobei Mittel zu simultaner Betätigung beider Schneider vorgesehen sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch I₁ gekennzeichnet durch die Anordnung einer Druckfeder auf der Spindelwelle _t die*durch den Beschickungsstößel zusammendrückbar ist, wenn eine Dose in die Abfallschneidstellung geschoben wird, wobei die Feder zum Ausstoßen der zugeschnittenen Dose aus der Abfallsehneidsteilung dient und wobei ferner Luftmittel vorgesehen sind, die die zugeschnittene Dose zwingt, dem sich zurückziehenden Beschickungsstößel zu folgen.

7· Zwillings-Beschneidevorrichtung zum Zuschneiden gezogener und gestreckter Dosen auf eine bestimmte Länge mit zwei Vorrichtungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtungen nebeneinander angeordnet sind und daß geraeinsame Antriebsmittel vorgesehen sind, wodurch die Vorrichtungen den Ausstoß zweier Dosenrumpf-Fertigungsmaschinen zuschneiden können.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7» gekennzeichnet durch die Kombination mit einer Zwillings-Dosenrumpf-Fertigungsmaschine, mit der sie direkt gekuppelt ist, wobei der Austrag jeder Dosenrumpf-Herstellungsmaschine direkt der jeweils zugeordneten Beschneidvorrichtung zuführbar ist.

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