DE2738863C3

DE2738863C3 - Vorrichtung zum konischen Aufweiten von Tuben

Info

Publication number: DE2738863C3
Application number: DE2738863A
Authority: DE
Inventors: Kurt G. 7332 Eislingen Hinterkopf
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-08-29
Filing date: 1977-08-29
Publication date: 1981-07-23
Also published as: IT7805237A0; GB2003416A; FR2401717A1; DE2738863B2; CH635252A5; DE2738863A1; FR2401717B3; IT1103036B; GB2003416B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum konischen Aufweiten von Tuben mit einem Dorn, über den die Tube unter Abdichten des Füllendes schiebbar ist und durch den Druckluft zum Aufweiten der Tube zuführbar ist, und mit einer Matrize, die Dorn und Tube koaxial umgibt, entsprechend der zu schaffenden Tubenform innen konisch ausgebildet ist und unter äußerer Anlage an der Tubenschulter verschiebbar ist.

Zylindrische Tuben müssen zur einfachen und platzsparenden Lagerung und zum Transport von ihren mit einem Schraubdeckel versehenen Ende ausgehend sich konisch erweiternd ausgebildet werden, damit sie ineinandergesteckt werden können. Man hat deshalb schon in der DE-OS 21 31 504 und der DE-OS 20 12 701 Vorrichtungen zum Konischweiten von Tuben mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 vorgeschlagen, bei denen der Dorn im wesentlichen ein

ίο einteiliges Stück ist, dessen Länge zwischen dem aufweitenden Konus und dem freien Ende etwa der Länge der Tube entspricht, so daß vor dem Aufweiten die nun aufgesetzte Tube am freien Ende des Dorns übersteht und der sich an die Tubenschulter anschließende Bereich der Tube nicht unterstützt und nicht geführt ist. Es besteht dann die Gefahr, daß beim Aufpressen der Tube auf den konischen Teil des Dorns Verformungen im Bereich nahe der Tubenschulter entstehen, der besonders dann gefährdet ist, wenn der Dorn nicht nur auf der Aufweitstation selbst, sondern beispielsweise auch an einer weiteren Station verwendet werden soll, wo der Tubenverschluß aufgedreht wird.

Demgegenüber hat sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe gestellt, eine Vorrichtung der in Rede stehenden Gattung zu schaffen, bei der die Tube bereits im unverformten, nur aufgesteckten Zustand insbesondere im Bereich in der Nähe der Tubenschulter gut geführt und unterstützt ist, wodurch Verformungen

■Μ dieses Bereiches vermieden und insbesondere ein Einsatz desselben Domes an anderen Bearbeitungsstationen möglich wird.

Zur Lösung der obigen Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß das vordere Ende des Dorns von einer federnd axial bewegbaren, zylindrischen Hülse umgeben ist, die einen Außendurchmesser besitzt, der dem Innendurchmesser der noch unverformten Tube entspricht.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung bleibt also der Dorn in axialer Richtung feststehend, während die axial bewegbare Matrize mit der axial relativ zum Dorn bewegbaren zylindrischen Hülse dafür sorgt, daß die Tube unter Einwirkung von Druckluft konisch verformt wird. Dies ist eine sehr einfache und schnelle

**> Maßnahme, wobei sichergestellt ist, daß die aufzuweitende Tube während des Aufweitvorganges eine gute Führung durch die zylindrische Hülse besitzt. Es ist darüberhinaUo auch möglich, im wesentlichen denselben Dorn mit der zylindrischen Hülse Fir unterschiedliche

⁵⁽¹ Konusse zu verwenden, indem dem Dorn Matrizen mit unterschiedlichem Innenkonus zugeordnet werden.

Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Hülse, deren Außendurchmesser mit dem Innendurchmesser des Tubenrohlings übereinstimmt und die gegen die Wirkung einer Feder auf den Revolverkopf zu verschiebbar ist, erfolgt eine zuverlässige Abstützung während des gesamten Bearbeitungsvorganges auch in dem kritischen Bereich, der sich unmittelbar an die Tubenschulter anschließt. Es kann auf diese Weise ein Reibungsschluß erzielt werden, wie er zum Aufdrehen des Tubendeckels benötigt wird.

Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben und erläutert wird. Es zeigt

Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Maschine zum Handhaben von Tuben, bei der der Revolverkopf

mit dem einen Teil einer erfindungsgemäßen Aufweitvorrichtung versehen ist und bei der dem Revolverkopf verschiedene Behandlungsstationen zugeordnet sind, und

Fig.2 einen Längsschnitt durch eine eründungsge- ^r> mäße Aufweitvorrichtung, wobei der rechte Halbschnitt die Lage der Vorrichtungsteile und der Tube vor dem konischer Aufweiten und der linke Halbschnitt die Lage der entsprechenden Teile unmittelbar nach dem Aufweiten zeigt '°

In Fig. 1 ist in schematisrher Darstellung ein Revolverkopf 12 einer Maschine 11 zum Handhaben von Tuben 13 dargestellt. Der Revolverkopf 12 ist in geeigneter und in an sich bekannter Weise schrittweise in Richtung des Pfeiles A angetrieben, wobei ihm >^r' mehrere längs seiner Kreisbahn in gleichmäßigem Abstand angeordnete Stationen 16—19 zugeordnet sind. Der Revolverkopf 12 besitzt über den Umfang gleichmäßig und in entsprechender Winkel-Teilung wie die Stationen 16—19 verteilt angeordnet vier als radiale Arme vorstehende, axial feststehende Teile 22 einer Vorrichtung 21 zum konischen Aufweiten der Tuben 13. Während dis Vorrichtung 21 in ihrer Gesamtheit zum konischen Aufweiten der Tuben 13 verwendet wird, wird ferner erfindungsgemäß ihr axial feststehender Teil 22 auch für andere Manipulationen mit den Tuben 13 verwendet.

So wird an der Station 16 jeweils eine zylindrische, also noch aufzuweitende Tube 13 mit ihrem noch offenen Füllende 26 auf das feststehende Teil 22 gemäß ω Pfeil C aufgesteckt; an der darauffolgenden Station 17 wird auf die noch zylindrische Tube 13, die über eine Schulter 27 in einen Gewindehals 28 übergeht, ein Deckel 29 aufgeschraubt; in der darauffolgenden Station 18 wird dem feststehenden Teil 22 der J> Vorrichtung 21 das axial bewegbare Teil 23 zugeordnet, bei dessen Überschieben über das mit der aufzuweitenden Tube 13 versehene feststehende Teil 22 das konische Aufweiten der Tube 13 mittels Druckluft in einer Art erfolgt, daß sich die Tube 13 ausgehend von der Schulter 27 zum Füllende 26 hin erweitert; schließlich wird nach dem Zurückfahren des bewegbaren Teils 23 aus der Bewegungsbahn des Revolverkopfs 12 in der Station 19 die nunmehr aufgeweitete Tube 13 mittels Druckluft vom feststehenden Teil 22 abgeblasen. ■»■>

Bevor auf weitere Einzelheiten der Funktion des Revolverkopfs 12 der Maschine 11 eingegangen wird, sei anhand der Fig.2 die erfindungsgemäße Vorrichtung zum konischen Aufweiten der Tuben 13 beschrieben. Das axial feststehende Teil 22 der Aufweitvorrichtung 21 besitzt einen Dorn 31, der am Revolverkopf 12 gemäß Pfeil B rotierend gehalten und beispielsweise mittels Reibrad oder Riemen antriebbar ist. Der Dorn 31 besitzt an seinem Einspannende einen zylindrischen Schaft 32, an den sich ein Dichtkegel 33 anschließt, der einen in Wirkungsrichtung zweiten Außenkonus 33", dessen Winkel dem Konuswinkel der zu verformenden Tube 13 entspricht, und einen ersten Außenkonus 33' größeren Kegelwinkels besitzt. Der Dichtkejel 33 geht über eine Schulter 34 in ein dünnes, stabförmiges. vorderes Ende 36 über, an dessen Stirn ein Bund 37 befestigt ist. Der gesamte Dorn 31 ist außer dem Bund 37 vorzugsweise einstückig und besitzt über seine ganze Länge eine axiale Bohrung 38 zur Zuführung von Druckluft. Die Bohrung 38 setzt sich in einer nicht näher dargestellten Weise im Revolverkopf 12 fort und ist dort an einem geeigneten Punkt mit einer Druckluftquelle verbunden. Das stabförmige Ende 36 ist von einer zylindrischen Hülse 41 umgeben, die gegenüber dem stabförmigen Ende 36 axial verschiebbar, jedoch in Umfangsrichtung gegenüber dem Dorn 31 unverdrehbar gehalten ist Die Hülse 41 besitzt etwa in ihrer Quermittelebene einen breiten Innenbund 42, der beidendig eine Schulter 42, 42' bildet. Die Hülse 41 ist durch eine schraubenförmige Druckfeder 43 beaufschlagt, die sich einerseits an der Schulter 34 des Dichtkegels 33 und andererseits an der Schulter 42' des Külseninnenbundes 42 abstützt Die Druckfeder 43 ist bestrebt, die Hülse 41, wie im rechten Halbschnitt der Fig.2 dargestellt, mit ihrer Schulter 42" gegen den Bund 37 zu drücken. In dieser Stellung überragt die Hülse 41, die im wesentlichen die gleiche Länge wie das stabförmige Ende 36 besitzt, dieses Ende 36 um denjenigen Bereich, um den sie, wie noch zu zeigen sein wird, zum Aufweiten einer Tube 13 zurückverschoben wird. Die Hülse 41 besitzt an ihrem vorderen Ende mehrere über den Umfang verteilt angeordnete radiale Nuten 44 durch die die durch die Bohrung 38 zuströmende Druckluft zur Unterstützung der Aufweitbewegung der Tube 13 zwischen Hülse 41 und Tube 13 gelangen kann. Die Stirn um die Nuten 44 der Hülse 41 ist mit einer Schrägfläche versehen, die der Innenfläche der Tubenschulter 27 entspricht.

Das andere Teil ist eine Matrize 23 und an der Station 18 in axialer Richtung, beispielsweise mittels einer pneumatischen oder hydraulischen Vorrichtung bewegbar. Dazu besitzt die Matrize 23 ein Innenrohr 46, das mit einem Innenkonus 47 versehen ist, dessen Winkel und Form dem Konus der aufgeweiteten Tube 13 entspricht bzw. diesen Konus bestimmt. Am hinteren Ende besitzt das Innenrohr 46 einen Bund 48, der am Übergang zum Innenkonus 47 eine Innenschulter 49 besitzt, die während des Aufweitens an der Außenfläche der Tubenschulter 27 zur Anlage kommt. Am vorderen Ende des Innenkonus 47 und am Übergang zwischen dem Innenkonus 47 und dem Bund 48 besitzt das Innenrohr 46 gleichmäßig über den Umfang verteilte radiale Bohrungen 51, 52, die mit einer nicht dargestellten Vakuumvorrichtung verbunden sind. Das Innenrohr 46 ist von einem Außenrohr 56 koaxial umgeben, das innenseitig eine Ringnut 53 besitzt, die die oberen und unteren Radialbohrungen 51 und 52 miteinander verbindet und über eine oder mehrere radiale Bohrungen 54 im Außenrohr 56 mit der erwähnten Vakuumvorrichtung verbunden sind. Erwähnt sei noch, daß das Außenrohr 56 am Innenrohr 46 druckdicht gehalten ist. Bei der Matrize 23 ist ferner der kleinste Innendurchmesser des Innenkonus 47 um die doppelte Wandstärke der Tube 13 größer als der Außendurchmesser der zylindrischen Hülse 41. Entsprechendes gilt für den größten Innendurchmesser des Innenkonus der 47, der um die doppelte Wandstärke der Tube 13 größer ist als der entsprechende Außendurchmesser des gleichwinkligen Außenkonus 33" des Dichtkegels 33.

Gemäß F i g. 1 wird also an der Zuführstation 16 auf ein freies axial feststehendes Teil 22 eine noch zylindrische, jedoch mit dem Gewindehals 28 versehene Tube 13 gemäß Pfeil C aufgesteckt. Dies erfolgt in der Weise, daß die Tube 13 mit ihrem zylindrischen Teil, wie auch aus F i g. 2 ersichtlich, über die Hülse 41 so weit geschoben wird, bis die Stirn der Hülse 41 von innen an der Tuberschulter 27 anliegt. Das Aufschieben der Tube 13 erfolgt satt, da der Außendurchmesser der Hülse 41 dem Innendurchmesser der noch zylindrischen Tube 13 entspricht. Es ist dabei vorteilhaft, wenn die Passung

oder die Oberfläche der Hülse 41 derart ist, daß sich zwischen der Hülse 41 und der Tube 13 zumindest in Umfangsrichtung ein gewisser Reibschluß ergibt, der für die Operation bei der nächsten Station 17 von Vorteil ist. Durch Wahl der Stärke der Druckfeder 43 ist dabei gewährleistet, daß sich die Hülse 41 nicht nach hinten verschiebt. Die Tube 13 wird so weit aufgeschoben, bis ihr hinteres Er/de 41 am ersten Außenkonus 33' des Dichtkegels 33 satt und im wesentlichen druckdicht zur Anlage kommt.

Der Revolverkopf 12 schaltet danach mit auf den Dorn 31 aufgeschobener Tube 13 zur Schraubstation 17 weiter. Dort wird mittels einer nicht dargestellten Vorrichtung ein Tubendeckel 29 zugeführt, der dabei derart fest gehalten ist, daß er sich zwar in axialer Richtung, jedoch nicht in Umfangsrichtung bewegen kann. Mit dem Heranführen des Deckels 29 gemäß Pfeil Can den Gewindehals 28 der Tube 13 wird der Dorn 31 des axial feststehenden Teils 22 rotierend angetrieben. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß der Dornantrieb von einem Hauptantrieb der Maschine 11 über ein Reibrad oder ein Riemengetriebe abgenommen ist, oder durch die ohnehin vorhandene Druckluft erfolgen. Die Drehrichtung B ist derart, daß der Deckel 29 aufgeschraubt wird. Die Tube 13 wird während des Aufschraubvorganges durch den erwähnten Reibschluß mit der Hülse 41 unverdrehbar am Dorn 31 gehalten. Es ist möglich, daß am Ende des Aufschraubens die sich ergebende Aufhebung des Reibschlusses zwischen Hülse 41 und Tube 13 dazu verwendet wird, den Antrieb des Doms 31 stillzusetzen. Wenn die Haltevorrichtung für den Deckel 29 zurückgezogen ist, wird der Revolverkopf 12 wieder um einen Schritt in Richtung des Pfeiles A weitergedreht.

Die folgende Station ist die Tubenaufweitstation 18.

Mit Hilfe einer geeigneten Zuführvorrichtung wird die axial bewegbare Matrize 23 über die aufzuweitende Tube 13, die auf de-n Dorn 31 bzw. der Hülse 41, sitzt so weit geschoben, bis die Innenschulter 49 des Innenrohres 46 von außen an der Tubenschulter 27 anliegt. Dies ist die Ausgangsstellung für den Aufweitvorgang, während dem der Dorn 31 in Umfangsrichtung festgehalten wird und der Gewindehals 28 mit dem Tubendeckel 29 innerhalb des Bundes 48 liegt. Die Ausgangsstellung ist im rechten Halbschnitt der Fi g. 2 dargestellt. Mit oder kurz vor dem Weiterbewegen der Matrize 23 in Richtung des Pfeiles D wird durch die Bohrung 38 im Dorn 31 Druckluft zugeführt, um die Aufweilbewegung der Tube 13 zu unterstützen. Die Matrizenbewegung in Richtung des Pfeiles D erfolgt entgegen der Druckfeder 43, wobei die Tube 13 mit der Hülse 41 längs des stabförmigen Endes 23 des Dorns 31 verschoben wird. Dabei gleitet das hintere Ende 26 der zu verformenden Tube 13 zunächst am ersten bzw. vorderen Außenkonus 33 und dann am hinteren Außenkonus 33" des Dichtkegels 33 druckdicht entlang.

ίο Auf diese Weise wird erreicht, daß die durch die Bohrung 38 zugeführte und über die Nuten 44 zwischen Hülse 41 und Tube 13 gelangende Druckluft nicht nach außen strömen kann. Dadurch steht die Innenwandung der zu verformenden Tube 13 unter Druck, so daß sie

Γ) sich während der Bewegung in Richtung des Pfeiles D gleichmäßig an den Innenkonus 47 der Matrize 23 anlegt. Das Ende der Aufweitbewegung ist im linken Halbschnitt der F i g. 2 dargestellt. In dieser Lage ist die Hülse 41 vollkommen zurückverschoben und das Füllende 26 der Tube 13 ist druckdicht zwischen dem vorderen Ende des Innenkonus 47 und dem hinteren Außenkonus 33" gehalten bzw. geklemmt. Während des Aufschiebens der Matrize 23 über die Tube 13 und während der Aufweitbewegung, also dem Weiterschie-

?^ri ben der Matrize 23 wird die Luft im Raum bzw. Spalt zwischen der formenden Tube 43 und dem Innenkonus 47 durch die Bohrungen 51, 52, die Ringnut 53 und die Bohrungen 54 aktiv abgesaugt, wodurch sich eine Unterstützung des Verformungsvorganges ergibt.

ίο Nach dem Beenden des konischen Aufweitens der Tube 13 wird die Matrize 23 in Richtung des Pfeiles D' wieder in ihre Ausgangsstellung gemäß Fig. 1 zurückgezogen. Mit dem Zurückziehen der Matrize 23 wird auch die Tube 13 aufgrund der Wirkung der Druckfeder

π 43 in ihre Ausgangsstellung zurückgedrängt, wobei die Tube 13 nunmehr nur lose an der Hülse 41 gehalten ist, da sie konisch aufgeweitet ist.

Der Revolverkopf 12 dreht zur Auswerfstation 19 weiter, in der die durch den Deckel 29 verschlossene

•40 Tube 13 durch Zuführen von Druckluft durch die Bohrung 38 in Richtung Pfeil E abgeblasen wird. Nach dem Abblasen, bei dem die konisch aufgeweitete Tube 13 einer weiteren Bearbeitung oder zum Versand weitergegeben werden kann, schaltet der Revolverkopf

J"· 12 zur Station 16 weiter, worauf ein neuer Zyklus beginnt

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum konischen Aufweiten von Tuben mit einem Dorn, über den die Tube unter Abdichtung des Füllendes schiebbar ist und durch den Druckluft zum Aufweiten der Tube zuführbar ist, und mit einer Matrize, die Dorn und Tube koaxial umgibt, entsprechend der zu schaffenden Tubenform innen konisch ausgebildet ist und unter äußerer Anlage an der Tubenschulter verschiebbar ist dadurch gekennzeichnet, daß das vordere Ende (36) des Domes (31) von einer federnd axial bewegbaren, zylindrischen Hülse (41) umgeben ist, die einen Außendurchmesser besitzt, der dem Innendurchmesser der noch unverformten Tube (13) entspricht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (41) von einer Druckfeder (43) beaufschlagt ist, die sich mit einem Ende an einer Schulter (34) des Doms (31) abstützt und die die Hülse (41) mit ihrer inneren axial zurückgesetzten Schulter (42) an einen Endbund (37) zu drängen bestrebt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schulter (34) des Doms (31) von einem konischen Teil (33) gebildet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenkonus (33") des Dornteils (33) zumindest an seinem in Bewegungsrichtung der Tube (13) hinteren Bereich im wesentlichen gleich dem Innenkonus ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der konische Dornteil (33) mindestens zwei gestufte Außenkonusse (33', 33") besitzt, deren Steilheit in Richtung der Bewegung der Tube (13) abnimmt.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (41) etwa so lang wie das vordere Ende (36) des Dorns(31)ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2 und 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser der zylindrischen Hülse (41) etwas'größer ist als der Anfangsdurchmesser des Außenkonusteils (33).

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2 und 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt zwischen dem Innendurchmesser der Matrize (23) und dem Außendurchmesser des parallelen Außenkonus (33") genau gleich der Wanddicke der Tube (13) ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrische Hülse (41) in ihrem vorderen Ende radiale Rohrungen oder Nuten (44) für die Druckluftzufuhr zwischen Hülse (41) und Tube (13) besitzt.