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Verfahren uad Maschine zum Herstellen von Verpackungs-
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dosen aus Blech mit einem umgelegten Innenrand beim Deckel und Dosenunterteil
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur, Herstellung von Ver,pacungsdosen aus Blech
mit einem umgelegten Innenrand beim Deckel und Dosenunterteil, wobei der Rand von
Deckel und Unterteil um 1800 nach innen umgelegt werden.
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Derartige aus Blech hergestellte Verpackimgsdoesen dienen insbesondere
zum Verpacken von Zigaretten, Genußmitteln, pharmazeutischen Präparaten und werden
im allgemeinen nach dem Aufbrauchen ihres Inhalts fortgeworfen. Nachdem es um einen
Massenartikel handelt, der möglichst billig hergestellt werden muß, sind Maschinen
entwickelt worden, die eine automatische Produktion ern>ögliohen. Bei Dosen,
bei denen sowohl der Deckel als nach das Dosenunterteil einen nach innen umgelegten
Rand aufweisen, erfolgt die Herstellung dieser Teile in sogennnnten Stufenpressen,
wobei in einem ersten Ärbeitsgang ein Schnittzug durchgeführt wird, in einem zweiten
Arbeitsgang beim Unterteil der Rand beschnitten wird und daran der sogenannte Fertigzug
anschließt. Danach erfolgt ein Abkippen des Randes um 900 und schließlich ein Umlegen
um 1800. Die derart hergestellten Einzelteile werden daran anschließend in einer
Scharniermaschine miteinander verbunden, wobei sich eine besondere Ausbildung eines
solchen Scharniers als vorteilha:ft erwiesen hat, wie es in der OE-PS 155 455 beschrieben
ist. DSese den bekannten Scharniermaschinen vorgeschaltete Stufenpresse
hat
sich insofern als äußerst nachteilig erwiesen, als zum Durch!thren.der einzelnen
Verfahrensschritte komplizierte Werkzeuge erforderlich sind, die hohe Werkzeugkosten
verursachen. Ein Umstellen der Maschinen auf andere Dosengrößen und -formen ist
nur mit hohem Aufwand möglich.
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Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Maschine insgesamt sehr
aufwendig ist und hohe Wartungskosten verursacht.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe sugrundet ein Verfahren und eine
Maschine zum Herstellen derartiger Verpackungsdosen mit Innenrand vorzuschlagen,
bei dem bsw. bei der unter Verwendung einfacher Werkzeuge die Innenrandumlage vorgenommen
werden kann, um damit die nachteilige Stufenpresse zu ersetzen.
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Diese Aufgabe wird nach dem erfindungsgeiäßen Verfahren dadurch gelöst,
daß die Teile auf die fertige Höhe tiefgezogen werden, daß ggfs.bei dem höheren
Unterteil die Ecken als die Pertighöhe beschnitten werden, daß in einem weiteren
Arbeitsgang nacheinander Je zwei gegenberliegende Ecken mit Teilen des Randes nach
innen abgekantet und danach der Rand vollständig umgelegt wird.
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Eine erfindungsgemäße Maschine zum Herstellen von.Verpackungsdosen
aus Blech mit einem mit Werkzeugen umgelegten Innenrand bei Deckel und Dos enunterteil
besteht darin, daß für den Deckel und.das Dosenunterteil in getrennten, Arbeitsstraßen
Werkzeuge zum Beschneiden des Unterteils, zum Abkanten der Ecken und Umlegen des
Innenrandes vorgesehen sind.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus
den AnspxUchen 3 bis 18.
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Die Erfindung bringt den wesentlichen Vorteil, daß einzelne Werkzeugstationen
verwendet werden können, die mit Schnellwechselwerkzeugen auszuriisten sind, so
daß auf einfache Art und Weise eine Anpassung an verschiedene Dosengrößen und -formen
möglich ist. Auf eine kotnplizierte und aufwendige Stufenpresse kann damit verzichtet
werden.
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Durch diese einfache Möglichkeit der Auswechslung der Werkzeuge werden
Stillstandzeiten bei Fehlern an der Maschine auf ein Minimum beschränkt.
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Die Erfindung wird in der nachfolgenden Bes¢hreibung an hand von in
den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
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Es zeigen, Figur 1 eine schematische Ansicht der Fertigungsstraße.be-i
der Herstellung derartiger Dosen, Figur 2 eine weitere Ausführungsform SUr die Ausgestaltung
einer Fertigungsstraße gemäß Figur 1, Figur 3 in einer schematisohen Ansicht den
Fertigungsschritt beim Beschneiden der Ecken des Unterteils,
Figur
4 den Fertigungsschritt beim Jeweiligen Abkanten von zwei gegenüberliegenden Ecken,
Figur 5 das abschließende Umlegen des Innenrandes, Figur 6 eine Draufsicht auf das
Beschneidewerkzeug, Figur 7 einen 'Schnitt nach der Linie A -B in Fig. 6, Figur
8 einen Schnitt nach der Linie C - D in Fig. 6, Figuren 9 und 10 ein weiteres Ausführungsbeispiel
des Beschneldewerkzeuge3 nach den Schnitt führungen gemäß den Figuren 7 und 8, Figur
11 eine Draufsicht auf das Abkantwerkzeug, Figur 12 einen Querschnitt durch das
Werkzeug gemäß Fig. 11, Figur 15 eine weitere AusSUhrungsform. des Abkantwerkzeuges
gemäß Fig. 11 in der Schnittdarstellung gemäß Fig. 12 Figur 14 einen Schnitt durch
das Fertigbiegewerkzeug,
Figuren 15 bis 17 schematische Darstellungen
des Zufuiirgerä,tes, Figur 18 eine Ansicht des Hebelmechanismus zum Betätigen des
Zufithrgerätes und Figur 19 einen Teilschnitt durch die Vorschubstange mit einem
Finger.
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Figur 1 zeigt im wesentlichen die gesamte Anlage und auch den Verfanrensabl,auf,
wobei die beiden Teile der Verpackungs dosen?, nämlich der Deckel und die Unterteile
in nebeneinand-erlaufenden Arbeitsstraßen 1 bzw. 2 durch die Vorrichtung geführt
sind. Die einzelnen Bearbeitungsstationen sind in Figur 1 entsprechend gekennze'ichnet,
wobei für die Herstellung der Rohteile zwei Pressen vorhanden sind und außerdem
Jede Arbeitstraße ein Transportband besitzt. Ober ein Zufuhr-Regelgerät 70 gelangen
die beiden Dosenteile in die eigentliche Innenrandumlagemaschine 3 sowie in die
nachgeschaltete Soharniermaschine 4, wo die bekannte Scharnierausbildung vorgenommen
wird.
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Im Rahmen der lnnenranduilag,emaaohine werden die auf die fertige
Höhe tiefgezogenen Dosenteile nach3inander entsprechend bearbeitet, wobei bei dem
gezeigten Aus£Whrungsbeispiel zunächst beim Deckel in nacheinander angeordneten
Abkantwerkzeugen 5 der Rand um 90° nach innen abgekantet und dann in dem Fertigbiegewerkzeug
6 wird der Rand der Dosenteile vollständig nach innen umgelegt, Bei dem Unterteil
ist den Werkzeugstationen 5 und 6 ein Beschneidewerkzeug 7 vorgeschaltet, da durch
den Tiefziehvorgang und
der Höhe des Dosenunterteils die Ecken
über den Rand úberstehen und entfernt werden müssen. Die weitere Bearbeitung in
den Werkzeugstationen 5 und 6 erfolgt in der gleichen Weise wie zuvor beim Deckel
beschrieben.
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Bei der in Figur 2 dargestellten Ausführungsform der Maschine ist
der Teil, in dem das Dosenunterteil und der, Deckel bearbeitet werden, eine selbständige
abgeschlossene Maschine, wobei darüberhinaus die, Jeweiligen gleichen Bearbeitungsvorgänge
nebeneinander verlaufen. Das bringt den erheblichen Vorteil, daß die Maschine wesentlich
kürzer wird.
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Der fertige Deckel und auch das fertige Unterteil werden dann d silber
Transportbänder 71 zur Schaniermaschine 4 transportiers.
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In den Figuren 3 bis 5 sind die einzelnen Werkzeugstationen 7,5,6
schematisch dargestellt. Figur 3 veranschsulichtdas Beschneiden des Unterteiles
8, wobei über einen Keil 10, der vertikal nach unten bewegt wird, S^hneidelemente
11 waagerecht nach außen gedrückt werden, wobei der überstehende Rand 12 entfernt
wird, Es felle hierbei ein vier teiliger Abfall an Figur 4 zeigt die weitere Station,
nämlich das Abkanten zweier einander gegenüberliegender Ecken des Deckels 8 oder
des Dosenunterteils 9, wobei über einen Keil 13 Klemmelemente 14 nach außen geschoben
werden und somit Dosenteile 8, 9 ausfüllen, während Uber weitere Eckkeile 15 Umkantelemente
16 waagerecht nach innen bewegt werden und jeweils den betreffenden Teil des Randes
nach innen kanten.
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Weiterhin zeigt Figur 5 das Fertigbiegeelement 15, das von oben her
den um 900 gebogenen Rand 1800 nach innen in die Endstellung umlegt. Es ergibt sich
somit an den Dosenteilen 8,9 der gewünschte Innenrand 18.
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Die Figuren 6 bis 8 zeigen eine besondere Ausführungsform des Beschneidewerkzeuges
7, wobei am Maschinengestell 19 über eine Lagerplatte 20, eine weitere Platte 21
und Distanzteile 22 eine Schnittplatte -23 gehaltert ist. Die Schnittplatte 23 besitzt
an ihrer inneren Offnung genau das Außenmaß der Dosenteile 8,9. Das vierteilig ausgebildete
Messer 11, wobei die einzelnen Teile unter einem Winkel von 40 zur Bewegungsrichtung
der Dose nach außen verschoben werdenJwird an der Platte 21 gehaltert und geführt
und sind die einzelnen Messerteile 11 an Distanzstücken 24 und Schiebern 25 befestigt,
wobei die Bewegung über den Keil 10 in Verbindung mit der weiteren Stange 26 erfolgt.
Damit das Werkzeug'nach dem Scbneidevorgang wieder in seine Ausgangslage selbsttätig
zurückkehrt> sind an der Platte, 21 -außen Druckfedern, 27 an Federhaltern 28
abgestützt. Weiterhin ist am Naschinengesteil 19 ein Auswerfer 29 an Distanz schrauben
30 aufgehängt und mittels Druckfedern 31 gehalten. In der AugangsstelIung befindet
sich dieser Aus werfer unterhalb der Schnittpiatte 23, wobei seine Form und Abmessungen
geringfügig kleiner sind als die Innenabmessungen der Dosenteile .
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Zum Bearbeiten derartiger Dosenuntert,eile 8 werden diese von unten
hydraulisch angehoben über den Auswerfer 29 geschoben und entsprechend der gewünschten
Höhe so weit hochgedrückt, wie die Ecken abzuschneiden, sind. Uber den Keil 10 werden
die Messerteile 11 betätigt, wobei an vier'Ecken die überstehenden Teile abgeschnitten
werden, und dann nach dem Zurückfahren der Stange 26 die Messer über die Federn
27
in ihre Ausgangslage wieder zurückgedrückt werden. Durch den
federbet.itigten Auswerfer 29 werden die bearbeiteten Teile aus der Sciinittplatte
23 herausgedrückt, um dann durch die im Maschinentisch versenkt angebrachten Magnete
in Position gehalten zu werden.
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Bei der in den Figuren 9 und 10 dargestellten Abwandlung des Beschneidewerkzeuges
7, wobei für gleiche Teile, die gleichen Bezugszeichen verwendet sind, erfolgt die
Bearbeitung der Teile 8, 9 auf dem Maschinentisch aufliegend, d.h. die Werkzeuge
werden von oben her abgesenkt. Dazu besitzt das Werkzeug eine Druckplatte 72, die
mit Hilfe von Führungsschrauben 73 im Abstand zur Platte 20 gehalten sind, wobei
weiterhin zwischen diesen beiden Platten 20,72 Druckfedern 74 angeordnet sind. Weiterhin
sind seitlich an der Platte 21 Stützfüße 75 angebracht, deren Höhe auf die Unterseite
der Schnit-tplatte 23 abgestimmt ist. Der Keil 10 ist an der Druckplatte 72 befestigt.
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Das Werkzeug wird von oben her auf die taktmäßig zugefahrten Unterteile
8 aufgesetzt, wobei das Teil 8 vollständig von dem Auswerfer -29 aufgenommen ist,
wenn die Füße 75 auf dem I4aschineutisch aufsetzen. Dann tritt der Keil 10 in Tätigkeit,
wobei durch das Absen]-en über die Druckplatte 72 die Messer 11 betätigt werden.
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In den Figuren 11 und 12 ist eine besondere Ausführungsform eines
Abkantwerkzeuges 5; dargestellt, das innerhalb der Straßen 1,2 schräg zur Laufrichtung
32 der Dosenteile 8,9 nngeordneb ist. Das Werkzeug weist eine Druckplatte 33 auf
an der der mittlere Keil 13 sowie die seitlichen Keile 15 angeordnet sind. Wie in
Verbindung mit der Figur 4 erlAutez t wurde, werden die Klemmelemente 14 über den
mittleren Keil 13 betätigt, während die Umkantelemente 16 über die ußeren Keile
15 versclloben werden.
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Die Blemmbecken 14 sind mehrteilig ausgebildet, subei zwischen Plattenteilen
34, 5 Auswerfteile 36 verschiebbar angeordnet sind und diese juswerfteile 36 unter
dem Druck von Federn 37 nach außen gedrückt werden. Die Außenkante dieser Auswerfteile
36 stimmt mit den Plattenteilen 34 überein, wobei das Außenmaß geringer ist als
das' Innenmaß der aufzusetzenden Dosenteile 8, 9.
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Die Umkantelernente 16 weisen unterhaib,ihrer nach innen wirkenden
Biegekante 39 ein querverschcbberes Halteteil 38 auf, das an einer Feder 40 abgestützt
ist. Die Außenkante dieses Halteteils 38 fällt mit der Außenkante des Umkantelementes
16 zusammen. Weiterhin besitzt das Umkantelement 16 oberhalb der Kante 39 einen
nach innen gerichteten Vorsprung 41, der mit dem gegenüberliegenden Auswerfteil
36 zusammenwirkt.
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Die aus den Teilen 34, 35, 36 zusammengesetzten Klemmbacken 14 sowie
die Umkantelemente 16 sind an einem gemeinsamen Schieber gehaltert, der aus den
Teilen 42 bzw. 43 zusaminengesetzt ist. Die Teile 42 sind gegenüber den T'eilen
43 an Druckfedern'44 abgesetzt Zum Betätigen dieser Schieberteile 42,43 sind Einsätze
45, 46 angebracht, an denen die Keile 13 bzw. 15 wirksam sind und die aus einem
besonders verschleißfesten Material bestehen. Die Halterung der Schieberteile 42,43
erfolgt mit Hilfe von durchgehenden, Stangen 4r/, Die Abstützung der Druckplatte
33 zum Maschinengestell 50 erfolgt an seitlichen Haltern 48, wobei in diesen Haltern
48 Druckfedern 49 angeordnet sind, die sich an der Druckplatte 33 abstützen.
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Die Figuril zeigt sehr deutlich den teil des Randes, der bei Jedem
Abkantvorgang nach innen umgefaltet wird, wobei zwischen den Elementen 14 und 16
ein Spit 51 verbleibt. Die Form eines Dosenteiles 8, 9 ist strichpunktiert sngedeutet.
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Die Dosenteile 8,9 werden von unten her auf die Klemmbacken 14 aufgesetzt,
wobei die Biegung um die Ynte 52 erfolgt. Von oben her wird die Druckplatte 33 über
einen Keiischieber 53 nach unten gedrückt, wobei die Klemmbacken 14 sich nach außen
hin bewegen und zwar so lange, bis der Innenraum der Dosenteile 8, 9 ausgefüllt
ist. Gleichzeitig werden die Umkantplattenteile 16 nach innen gedrückt, wobei die
Auswerfteile 36 durch die Vorsprünge 41 nach innen gedrückt werden, so daß der Umfal-tvorgang
durch diese Teile nicht behindert wird. Die Halteteile 38 kommen unterhalb des Biegeradius
an den Dosenteilen 8, 9 zur Anlage, so daß damit ein Ausbauchen als Folge der Umbiegung
verhindert wird. Nach dem Biegevorgang und wenn die Druckwirkung auf die Druckplette
33 beendet ist, werden die einzelnen Teile mit Hilfe der verschiedenen Druckfedern
wieder in ihre Ausgangslage zurückbewegt, wobei die Auswerfteile 36 die Dosenteile
8, 9 zentrieren,,so daß die fertigen Teile selbstätig das Werkzeug verlassen.
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Bei diesem Werkzeug ist es besonders einfach, durch Auswechseln der
Klemmbacken 14 und der Umkantplattenteile 16 dieses Werkzeug an verschiedene Dosengrößen
anzupassen.
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Bei der in Figur 13 dargestellten Abwandlung des Äbkantwerkzeuges
ist die Druckplatte 33 unmittelbar an dem mittleren Keil 13 und den .Rußeren Keilen
15 angebracht. Weiterhin bet finden sich seitliche Statz*UBe 48', wobei beim Aufsetzen
des Werkeuges auf dem Masohinentisch mit di,esenFUßen 48' das Unterteil 8 oder der
Deckel 9 vollständig Uber die Klemmbacken 14 geschoben sind. Es beginnt dann Ueber
den Verschiebeweg der Druckplatte 13 zu den Teilen 43 das Einspannen des Teiles
8,9 und auch das entsprechende Umkanten des Randes.
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Figur 14 zeigt eine Ausführungsform fiir die Ausgestaltung des Ferfigbiegewerkzeuges
6, wobei ein Dosenteil 8,9 angedeutet ist, dessen Rand 18 umgelegt ist. Dazu dient
das zweiteilig ausgebildete Fertigbiegeelement 17,.das an einer feststehenden Platte
54 befestigt ist und das ttußere Führungsteil 55 aufweist, das in seiner inneren
Öffnung genau der Außenform der Dosenteile 8, 9 entspricht. Diese Platte 55 ist
gegenüber der Platte 54 an Druckfedern 56 abgestützt. Die Führung erfolgt an einem
inneren feststehenden Teil 57 des Fnrtigbiege elementes 17, das an der Platte 54
befestigt ist. Das äußere Teil 55 besitzt gegenüber der vertikalen Verschiebefläche
58 eine Ausnehmung, so daß zwischen der Platte 55 und dem feststehenden Teil 57
ein der Starke des umgelegten Dosenrandes entsprechender Spalt 59 gebildet wird.
Weiterhin ist an dem feststehenden Teil 57 mit Hilfe von Schrauben 60 ein Auswerfer
61 aufgehängt, der frei beweglich nach oben innerhalb des feststehenden Teiles 57
verschoben werden kann. Der Au: werfer 61 ist-an Federn 62 abgestfitzt.
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Zum-Umbiegen des Randes werden die Dosenteile 8, 9 von unten her zugeführt,
wobei das äußere bewegliche Tfil 55 etwas nach oben gedrückt ist, ehe der Rand 18
in den so gebildeten Spalt 59 eingeführt wird. In der Endstellung liegt das Tcil
55 an der Platte 54 an. Für verschiedene Abmessungen der Dosenteile 8, 9 wird das
einfach aufgebaute Werkzeug komplett ausgewecnselt.
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In den Figuren 5 bis 17 ist schematisch die Funktion des ZufUhr-Regegerätes
70 (Figuren 1 und 2) dargestellt. Das nach den Pressen 76, die den Deckel und das
Unterteil tiefziehen, angeordnete ZufUhrgerät 70 besitzt einen Schieber 77, der
die Teile 8, 9 von der Seite her zu einer Vorschub-
stange 78 fördert,
die in den gewünschten Äbstinden Fin ger 79 aufweist. Im Bereich der Bahr 80 dieser
Schubstange 79 befinden sich Magnete, so daß die Teile 8, 9 nur transPortiert werden,
wenn nie von-den Fingern 79 erfaßt sind. Damit kein weiteres Teil in die querverlaufende
Bahn der Schieber 77 gelangen kann, besitzen diese querverlaufende Teile 81.
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Der Betätigungsmechanismus für die Schieber 77 ist eine einem Ausführungsbeispiel
in Figur 18 gezeigt. Dieser Mechanismus besteht aus einem Gestänge, wobei um ein
Gelenk 8 ein Hebel 83 hin und her bewegt wird und am Ende dieses Hebels 83 Stangen
84 angelenift sind, die weitere Hebel 8'5 um feste Gelenke 86 verschwenken, die
ihrerseits wieder Stangen 87 betätigen, die an den Schiebern 77 angelenkt sind.
Es sind auch andere Betätigungsmechanismen, wie beispielsweise Pneumatik- oder Hydraulikzylinder
denkbar.
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Figur 19 zeigt einen Finger 79 der Vorschubstange, wobei diese Finger
um eine Achne 88 verschwenlcbar sind.und keilförmig an einer Erhebung 89 aus der
Oberfläche der Vorschubstange 78 herausragen. An der Vorderkante 90 werden die Dosenteile
8, 9 bei Bewegung der Stange 78 in Pfeilrichtung 91 gefördert. Beim ZurUcksiehen
wird der Finger 79 durch das mit Hilfe von Magnetkraft gehaltene Dosenteil nach
unten gedrUckt und gelangt somit an die Hinterkante, so daß das Teil entsprechend
weitergefördert werden kann.