DE3144641C2

DE3144641C2 - Vorrichtung zum Formen von Behältern

Info

Publication number: DE3144641C2
Application number: DE3144641A
Authority: DE
Inventors: Warren Edward Johnson; Andrezej Bristol Conn. Maliszewski
Original assignee: SHERWOOD TOOL Inc 06037 KENSINGTON CONN US
Current assignee: SHERWOOD TOOL Inc 06037 KENSINGTON CONN US
Priority date: 1981-04-02
Filing date: 1981-11-10
Publication date: 1983-10-20
Also published as: GB2098564A; SE8200735L; JPS615900B2; IT1146713B; US4440290A; JPS57167241A; DE3144641A1; GB2098564B; CA1165608A; IT8168457A0

Abstract

Bei einer Vorrichtung (10) zur Herstellung von Papierbehältern ist eine geschlitzte Aufnahmeanordnung (18) an einem fortschaltbaren Drehkopf (14) angeordnet. Die Aufnahmeanordnung (18) besitzt eine zylindrische Bohrung, die - bezogen auf den Drehkopf (14) - nach radial außen hin offen ist. Ein Teil (30) der Aufnahmeanordnung (18) ist starr an dem Drehkopf (14) befestigt und begrenzt den inneren Endabschnitt (38) der Bohrung (34). Ein zweiter Teil (32) ist relativ zum ersten Teil (30) derart beweglich angeordnet, daß er in Eingriff und außer Eingriff mit diesem ersten Teil (30) treten kann und mit diesem zusammen den äußeren Endabschnitt der Bohrung (34) begrenzt. Ein Nockensteuermechanismus (48, 50, 58) steuert in Abhängigkeit der Fortschaltbewegung des Drehkopfes die Bewegung des zweiten Teiles (32) relativ zum ersten Teil (30) zwischen einer Behälterhaltestellung und einer Behälterfreigabestellung.

Description

Bohrung zusammenwirkt

Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die folgende Beschreibung erläutert in Verbindung mit den Zeichnungen die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles. Es zeigt

F i g. 1 eine teilweise schematische fragmentarische Draufsicht auf eine erfindungsgemäße E'oppelrevolver-Behälterformmaschine,

F i g. 2 eine fragmentarische Seitenansicht, der in der F i g. 1 dargestellten Vorrichtung nebst einer der Aufnahmeane; dnungen, teilweise in einem Längsschnitt und

F i g. 3 eine fragmentarische Frontansicht der in der Fig.2 dargestellten Aufnahmeanordnung mit einem Teilschnitt längs Linie 3-3 in F i g. 2.

In den Figuren ist die Vorrichtung zum Formen eines Behälters ganz allgemein mit 10 bezeichnet. Bei der Vorrichtung 10 handelt es sich um eine Doppelrevolver-Becherformmaschine zum Formen geradwandiger Behälter, d. h. von Behältern, die über ihre axiale l^änge hin betrachtet einen im wesentlichen gleichförmigen Querschnitt aufweisen. Die Vorrichtung 10 besitzt zwei im wesentlichen horizontal angeordnete Drehköpfe oder Revolver, die allgemein mit 12 bzw. 14 bezeichnet und auf einem Rahmen 15 um vertikale Achsen drehbar gelagert sind. Der Drehkopf 12 trägt acht radial auswärts gerichtete Dorne 16, auf denen die Körper von Papierbehältern in zugehörigen Bearbeitungsstationen geformt werden, die am Umfang des Drehkopfes 12 angeordnet sind. Der Drehkopf 14 trägt acht radial auswärts gerichtete offene geschlitzte Aufnahmeanordnungen, die allgemein mit 18 bezeichnet sind. Die Drehköpfe 12 und 14 werden in einer bestimmten seitlichen Beziehung zueinander mittels eines Synchronisierungsriemens 20 derart angetrieben, daß jede der aufeinanderfolgenden Aufnahmeanordnungen 18 an einer in der Fig. 1 allgemein mit 22 bezeichneten Übergabestation einem zugehörigen Dorn 16 gegenüberliegt.

An der Übergabestation 22 wird ein becherförmiger allgemein mit R bezeichneter Behälter mit einer Seitenwand und einem Boden von einem Dorn 16 in eine zugehörige Aufnahmeanordnung 18 in einer Weise übergeben, wie dies im Stand der Technik an sich bekannt ist. Die Aufnahmeanordnung 18 mit dem in ihr befindlichen Behälterkörper R wird dann zu einer Ausrichtstation 24 weitergeschaltet, in welcher der Behälterkörper exakt in der Aufnahmeanordnung ausgerichtet wird. Hierauf wird der Behälterkörper zu einer Bördelstation 26 weitergeschaltet, in welchem der obere Rand des Behälterkörpers R umgebördelt oder eingerollt wird, so daß ein nicht dargestellter Wulst entsteht. Der in seiner Aufnahmeanordnung 18 befindliche fertige Behälter R' wird schließlich in eine Auswerfstation fortgeschaltet, in welcher er aus seiner zugehörigen Aufnahmeanordnung 18 durch einen Luftstrahl in eine Auswerfleitung ausgeworfen wird, wie dies im folgenden noch näher erläutert wird. Eine typische Doppelrevolver-Papierbechermaschine der vorstehend beschriebenen Art ist in der US-PS 32 98 552 genauer beschrieben, deren Inhalt in die vorliegende Anmeldung mit einbezogen wird.

Eine typische geschlitzte Aufnahmeanordnung 18, wie sie in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist, umfaßt zwei voneinander trennbare Teile, nämlich einen allgemein mit 30 bezeichneten einen Teil oder Abschnitt und einen mit 32 bezeichneten weiteren Teil oder Abschnitt, wobei diese beiden Teile 30 oder 32 zur Begrenzung einer Bohrung oder eines Hohlraumes 34 zusammenwirken, der zur Aufnahme und zum Festhalten eines in der Fig.2 gestrichelt dargestellten Behälterkörpers R dient Die Aufnahmeanordnung 18 umfaßt ferner einen Nockensteuermechanismus zur Bewegung des Teiles 32 relativ zu dem Teil 30 zwischen einer Behälternaltestellung, die in der F i g. 2 mit durchgezogenen Linien und in der F i g. 3 mit gestrichelten Linien dargestellt ist, und einer Behälterfreigabestellung, die in dei Fig.2 mit gestrichelten Linien und in der F i g. 3 mit ausgezogenen Linien dargestellt ist Die Bewegung des Teiles 32 relativ zu dem Teil 30 erfolgt in Abhängigkeit der Fortschaltbewegung des Drehkopfes 14, wie dies im weiteren noch näher erläutert wird.

Die dargestellte Aufnahmeanordnung 18 ist insbesondere zur Aufnahme und zum Festhalten eines Behälters mit im wesentlichen zylindrischer, gerader Wand geeignet. Folglich ist die Bohrung 44 zur Anpassung an den zylindrischen Behälterkörper R ebenfalls im wesentlichen zylindrisch ausgebildet. Der Teil 30 ist an dem Drehkopf 14 feststehend angeordnet und weist einen im wesentlichen zylindrischen inneren Endabschnitt 38 auf, welcher den inneren Endabschnitt der Bohrung 34 begrenzt. Der Teil 30 umfaßt ferner einen äußeren Endabschnitt 40, welcher einen zugehörigen unteren halbzylindrischen Abschnitt des äußeren Bohrungsendabschnittes begrenzt. Von dem Teil 30 streckt sich zwischen dem inneren Endabschnitt 38 und dem äußeren Endabschnitt 40 ein einstückig mit dem Teil 30 ausgebildeter Ringflansch 42 radial nach außen, der Befestigungsmittel aufnimmt, welche die Aufnahmeanordnung 18 in einer festen Stellung an dem Drehkopf 14 halten. Der bewegliche Teil 32 umfaßt einen im wesentlichen halbzylindrischen Abschnitt, der in passendem Eingriff mit dem Abschnitt 40 zusammenwirkt, um den äußeren Endabschnitt der Bohrung 34 zu begrenzen. Genauer gesagt, bildet der Teil 32 einen oberen halbzylindrischen Abschnitt des äußeren Bohrungsendabschnittes.

Es ist zu bemerken, daß der radial innere Endabschnitt der Bohrung 34, d. h. der von dem zylindrischen inneren Endabschnitt 38 gebildete Abschnitt einen Durchmesser aufweist, der geringfügig größer als der Durchmesser des äußeren Endabschnittes der Bohrung ist, der von dein beweglichen Abschnitt 32 und dem äußeren Endabschnitt 40 begrenzt wird. Eine an dem Teil 32 und dem Abschnitt 40 ausgeführte ringförmige Abschrägung oder Fase 44 an dem offenen äußeren Ende der Bohrung 34 hilft beim Einführen eines Behälters R in die Bohrung 34. Eine der oberen Hälfte der Bohrung 34 zugeordnete halbkreisförmige Konusfläche oder Fase 46 ist innerhalb des Flansches 42 zwischen dem inneren und dem äußeren Endabschnitt der Bohrung ausgebildet. Der Zweck dieser Fase wird im weiteren noch näher erläutert.

Der Nockensteuer-Mechanismus 36 zum Öffnen der Aufnahmeanordnung 18 umfaßt ein Joch 48, das unterhalb des äußeren Endabschnittes 40 angeordnet ist. Eine Folgerolle 50 ist an dem Joch zwischen seinen beiden Enden um eine parallel zur Achse der Bohrung 34 verlaufende Achse drehbar gelagert. An den beiden Enden des Joches sind Betätigungs- oder Hubstößel 52 befestigt, die sich durch Buchsen 54 (von denen nur eine dargestellt ist) nach oben erstrecken. Die Buchsen 54 sind in Augen oder Vorsprüngen angeordnet, die von einander entgegengesetzten Seiten des stationären Teiles 30 abstehen. Die oberen Enden der Betätigungs-

stößel 52 sind in Augen an dem beweglichen Teil 32 befestigt. Zwischen dem Joch 48 und dem feststehenden Teil 30 sind Druckfedern 56 angeordnet, welche die Betätigungsstößel 52 umgeben und das Joch nach unten vorspannen. Dadurch wird der bewegliche Abschnitt 32 in seiner Behälterhaltestellung vorgespannt, in welcher er sich in passendem Eingriff mit dem zugehörigen Endabschnitt 40 befindet.

Der Nockensteuermechanismus 36 umfaßt ferner eine Steuerkurve oder einen Nocken 58, der in der Übergabestation 22 starr an dem Rahmen 15 befestigt ist. Weitere Nocken sind in anderen Maschinenstationen angeordnet, wie dies im folgenden noch erläutert wird.

Die Maschine 10 weist ferner einen Ausstoßkolben 60 aus, der an dem Drehkopf 14 derart angeordnet ist, daß er in axialer Richtung in den inneren Endabschnitt der Bohrung 34 hinein und aus diesem heraus bewegbar ist, wie man dies in F i g. 2 erkennen kann. Der Ausstoßkolben 60 hat einen zentralen Luftdurchtrittskanal 62, der mit der Bohrung 34 in Verbindung steht und an eine Druckluftquelle angeschlossen ist. Ferner ist eine nicht dargestellte geeignete Ventilanordnung vorgesehen, um den Luftstrom von der Druckluftquelle zu dem Druckluftkanal 62 und durch diesen hindurch zu steuern, um mit Hilfe dieses Druckluftstrahles einen Behälter aus der Bohrung 34 auszustoßen.

Wenn die dargestellte Aufnahmeanordnung 18 in ihre Stellung in der Übergabestation 22 geschaltet wird, tritt die Folgerolle 50 mit dem in der F i g. 3 linken Ende des Nockens 58 in Berührung, wodurch die Hubstößei 52 den beweglichen Teil 32 anheben. Wenn die Aufnahmeanordnung ihre der Station entsprechende Arbeitsstellung erreicht, wie dies in der F i g. 3 dargestellt ist, hält der Nockensteuermechanismus 36 den beweglichen Teil 32 in seiner angehobenen Stellung oder Behälterfreigabestellung relativ zu dem stationären Teil 30. In dieser Stellung bewegt sich der Ausstoßkolben 60 in das innere Ende der Bohrung 34 hinein. Das äußere Ende der Bohrung 34 ist im wesentlichen koaxial zu dem äußeren Ende eines an dem Drehkopf 12 angeordneten Domes i6 ausgerichtet, der einen geformten Behälterkörper R trägt. Der Behälterkörper R wird von dem Dom 16 durch einen Luftstrahl oder eine andere geeignete Ausstoßvorrichtung abgeworfen und bewegt sich von dem Dorn in die offene Aufnahmeanordnung 18 hinein. Die Fase 44 erleichtert das Einführen des Behälterkörpers R in die Bohrung der Aufnahmeanordnung 18. Der untere Teil der Bohrung 34 ist im wesentlichen halbzylindrisch über seine gesamte Länge. Wenn jedoch der Teil 32 sich in seiner Offenstellung oder Behälteraufnshmestellun*⁷ befindet, ist der von dem Teil 32 begrenzte obere Teil der Bohrung geringfügig außer Flucht mit dem entsprechenden Teil der von dem inneren Endabschnitt 38 begrenzten Bohrung. Dies ist der Grund für das Vorhandensein der Konusfläche oder Fase 46. Die Fase bildet einen glatten Übergang zwischen dem oberen inneren Endabschnitt und dem oberen äußeren Endabschnitt des oberen Teiles der Bohrung 34.

Der innere Endabschnitt der Bohrung 34 besitzt einen geringfügig größeren Durchmesser als der Behälterkörper R, so daß dieser sich frei in die offene Aufnahmeanordnung 18 hineinbewegt. Der Kolben 60 dient als Anschlag, um die Bewegung des Behälterkörpers R in die Bohrung 34 während des Ladens der , Aufnahmeanordnung 18 zu begrenzen. Wenn der Behälterkörper R vollständig in die Bohrung 34 eingesetzt ist, wird der Ausstoßkolben 60 zurückgezogen und der Drehkopf 14 schaltet die Aufnahmeanordnung 18 in eine außerhalb der Station befindliche Stellung, so daß die Folgerolle 50 außer Eingriff mit dem Nocken 58 gerät. Der Abschnitt 32 bewegt sich dann unter der Vorspannung der Federn 56 in seine geschlossene Stellung oder Behälterhaltestellung. Der ^: Behälterkörper R wird innerhalb der Bohrung 30 festgeklemmt, bis der Drehkopf 14 die Aufnahmeanordnung 18 in eine Bearbeitungsstellung an der Ausrichtstation 24 fortgeschaltet hat. In dieser Station wirkt ein dem Nocken 58 ähnlicher Nocken mit der Folgerolle 50 zusammen, um die Aufnahmeanordnung 18 zu öffnen. Ein in der Station 24 befindlicher nicht dargestellter Mechanismus richtet den Behälterkörper R innerhalbder Aufnahmeanordnung 18 exakt aus. Der Behälterkörper R wird danach innerhalb der Aufnahmeanordnung 18 unbeweglich gehalten, während er einer oder mehreren Bearbeitungsstationen zugeführt wird, wie beispielsweise der Bearbeitungsstation 26, in welcher der freie Rand des Behälters R umgebördelt oder eingerollt wird.

Der Behälterkörper R wird innerhalb der Aufnahmeanordnung 18 unbeweglich gehalten, bis die Aufnahmeanordnung 18 schließlich in die Auswerfstation 28 geschaltet wird. Ein dem Nocken 58 entsprechender Nocken in der Auswerfstation 28 wirkt mit der Folgerolle 50 zusammen, um durch diese Art der Steuerung den Teil 32 in seine offene Stellung oder Behälterfreigabestellung anzuheben. Wenn die Aufnahmeanordnung 18 ihre Arbeitsposition in der Auswerfstation 28 erreicht, bewegt sich der Ausstoßkolben 60 in die Bohrung 34 hinein, um mit dem Boden des fertiggestellten Behälters R'in Berührung zu treten und diesen geringfügig aus der Aufnahmeanordnung 18 herauszuschieben. Die dem Druckluftkanal 60 zugeordnete Ventilanordnung wird dann in der Weise betätigt, daß Druckluft in den Kanal einströmen kann, so daß ein Luftstrahl auf den Mittelabschnitt des Behälterbodens trifft und dadurch den Behälter aus der Aufnahmeanordnung 18 auswirft. Da der innere Endabschnitt der Bohrung 34 im wesentlichen konzentrisch mit der Wand so des Behälters ß'verläuft, führt der innere Bohrungsendabschnitt den Behälter während seiner axialen Bewegung, wenn der Behälter die Aufnahmeanordnung 18 verläßt. Auf diese Weise steuert der innere Abschnitt 38 exakt die Bewegungsrichtung des Behälters R', wenn dieser aus der Aufnahmeanordnung ausgestoßen wird, so daß der Behälter von der Aufnahmestation bei Bedarf auf einen anderen Dorn übergeben werden kann. Da ferner der rückwärtige Abschnitt 38 nicht geöffnet wird, wird die durch den Druckluftkanal zugeführte Druckluft wirksam ausgenützt, um den Behälter R' aus der geschlitzten Aufnahmeanordnung 18 auszustoßen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Formen von zylindrischen oder kegelstumpfförmigen Behältern, umfassend einen Drehkopf mit mehreren oberhalb desselben daran radial angeordneten Behälteraufnahmeanordnungen mit je einem starr am Drehkopf befestigten ersten Aüfnahmeteil und einem relativ zum ersten Teil zwischen einer Behälteraufnahmestellung und einer Behälterfreigabestellung beweglich angeordneten zweiten Aufnahmeteil, wobei die beiden Aufnahmeteile mit einander in Eingriff stehend zur Begrenzung einer radial nach außen offenen Behälteraufnahmebohrung zusammenwirken, mindestens einen an einer vorbestimmten Stelle angeordneten Nocken und jeweils einen mit der Behälteraufnahmeanordnung verbundenen, am Drehkopf angeordneten Nockenfolgemechanismus z:im Verstellen des beweglichen Aufnahmeteiles in Richtung der Achse des Drehkopfes in seine BehälterfreigabesteJlung, dadurch gekennzeichnet, daß das feststehende Aufnahmeteil (30) einen inneren, der Drehkopfachse naheliegenden Endabschnitt (38) der Bohrung (34) begrenzt und daß der bewegliche Aufnahmeteil (32) nur mit dem äußeren, der Drehkopfachse entfernt liegenden Endabschnitt des feststehenden Aufnahmeteiles (30) zur Begrenzung des äußeren Endabschnittes der Bohrung (34) zusammenwirkt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Übergang zwischen dem beweglichen Aufnahmeteil (32) und dem feststehenden inneren Endabschnitt (38) an diesem eine halbkreisringförmige Konusfläche oder Fase (46) ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (34) an ihrem äußeren Ende, das von dem äußeren Endabschnitt des feststehenden Aufnahmeteiles (30) und dem beweglichen Aufnahmeteil (32) begrenzt wird, eine konusförmige Ringfläche oder Fase (44) aufweist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (34) im wesentlichen zylindrisch geformt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des inneren Endabschnittes (38) der Bohrung (34) geringfügig größer als der Durchmesser des äußeren Bohrungsabschnittes ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Nockenfolgemechanismus ein unterhalb des feststehenden Aufnahmeteiles (30) angeordnetes Joch (48), eine an dem Joch (48) drehbar gelagerte Folgerolle (50) und Betätigungsstößel (52) aufweist, die jeweils einen mit einem zugehörigen Ende des Joches (48) verbundenen unteren Endabschnitt und einen mit dem beweglichen Aufnahmeteil (32) verbundenen oberen Endabschnitt aufweisen, um das Joch (48) relativ zu dem feststehenden Aufnahmeteil (30) in Abhängigkeit des Zusammentretens der Folgerolle (50) mit dem Nocken (58) zu bewegen, und daß Federn (56) vorgesehen sind, welche das bewegliche Aufnahmeteil (32) in seine Behälterhalteposition vorspannen, zwischen dem feststehenden Aufnahmeteil (30) und dem Joch (48) angeordnet sind und die Betätigungsstößel (52) umgeben.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Formen von zylindrischen oder kegelstumpfförmigen Behältern, umfassend einen Drehkopf mit mehreren oberhalb desselben daran radial angeordneten Beliälteraufnahmeanordnungen mit je einem starr am Drehkopf befestigten ersten Aufnahmeteil und einem relativ zum ersten Teil zwischen einer Behälteraufnahmestellung und einer Behälterfreigabestellung beweglich angeordneten zweiten Aufnahmeteil, wobei die beiden Aufnahmeteile miteinander in Eingriff stehend zur Begrenzung einer radial nach außen offenen Behälteraufnahmebohrung zusammenwirken, mindestens einen an einer vorbestimmten Stelle angeordneten Nocken und jeweils einen mit der Behälteraufnahmeanordnung verbundenen, am Drehkopf angeordneten Nockenfolgemechanismus zum Verstellen des beweglichen Aufnahmeteiles in Richtung der Achse des Drehkopfes in seine Behälterfreigabestellung.

Beim Drehen des Drehkopfes bringen die Aufnahmeanordnungen die Behälterkörper nacheinander in eine oder mehrere Bearbeitungsstationen, in denen zusätzliche Formvorgänge erfolgen. Der Druck, der beim Einsetzen eines Behälterkörpers in eine zugehörige Aufnahmeanordnung und während der darauffolgenden Formvorgänge an dem in der Aufnahme befindlichen Behälterkörper auf diesen ausgeübt wird, kann dazu führen, daß der Behälterkörper an der Wand der Aufnahmeanordnung festhaftet. Dies bereitet Schwierigkeiten bei der genauen Positionierung des Behälters innernalb der Aufnahmeanordnung und beim Auswerfen des fertiggestellten Behälters aus der Aufnahmeanordnung. Diese Probleme zeigen sich insbesondere bei der Herstellung von geradwandigen Behältern, das heißt bei Behältern, die einen im wesentlichen gleichbleibenden Querschnitt über ihre gesamte axiale Länge aufweisen, oder bei der Herstellung kegelstofförmiger Behälter mit einer nur geringen Verjüngung der Wand.

Aus der US-PS 18 13 379 ist bereits eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bekannt, bei der sich die Aufnahmeanordnungen öffnen, um das Auswerfen der Behälter zu erleichtern. Die beiden Aufnahmeteile sind dabei entlang einer ihrer Längskanten gelenkig miteinander verbunden, so daß die Aufnahmeanordnungen aufgeklappt und zugeklappt werden können. Eine Aufnahmeanordnung dieser Art erleichtert zwar die Freigabe eines Behälters, jedoch hat sich gezeigt, daß die Verwendung eines Luftstrahles in Verbindung einer derartigen Aufnahmeanordnung zum Auswerfen des Behälters zu äußerst unbefriedigenden Ergebnissen führt. Dies rührt daher, daß die Aufnahmeanordnung sich in ihrer Freigabestellung oder offenen Stellung befindet, während der Luftstoß zum Auswerfen des Behälters erzeugt wird. Ein weiterer Nachteil dieser Anordnung ist, daß bei ihr die Auswerfrichtung des Behälters nicht genau bestimmt werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, bei welcher ein fertiggestellter Behälter ohne Schwierigkeiten und mit genau vorbestimmter Auswerfrichtung aus der Aufnahmeanordnung ausgestoßen werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das feststehende Aufnahmeteil einen inneren, der Drehkopfachse naheliegenden Endabschnitt der Bohrung begrenzt und daß der bewegliche Aüfnahmeteil nur mit dem äußeren, der Drehkopfachse entfernt liegenden Endabschnitt des feststehenden Aufnahmeteiles zur Begrenzung des äußeren Endabschnittes der