DE623999C - Werkzeug zum Verschliessen von Behaeltern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zum Anbringen eines Deckels an Behältern derjenigen Art, bei welchen die Flansche des Deckels zusammen mit den Flanschen des Behälters eingerollt oder verfalzt werden, und zwar zu einem Außenfalz. Hierzu werden Falzvorrichtungen verwendet, welche aus einer Art Zange bestehen, deren Backen rechtwinklig zur Behälterachse einwärts bewegt werden.

Die Stellung und Bewegung der Zangenbakken gemäß der Erfindung ist so getroffen, daß die Zange mit einer in jeder Lage in sich geschlossenen Arbeitsfläche wirkt. Eine solche in sich geschlossene Arbeitsfläche ist an sich bereits bekannt.

Bisher wurden die Backenwerkzeuge der in Rede stehenden Art diagonal zu den Flächen bewegt, während erfindungsgemäß dieBackenwerkzeuge senkrecht zu den Flächen verschoben werden.

Durch eine besondere Ausführungsform der Arbeitsflächen der Zangenbacken wird durch die Einwärtsbewegung eine UmbÖrdelung der Ränder der Abschlußdeckel verursacht, so daß diese unterhalb und in flacher Berührung mit dem Flansch des Behälters liegen, wobei ein aus drei Material stärken zusammengesetzter Flansch entsteht. Dieser dreifache Flansch wird dann im Winkel zu dem Körper des Behälters abgebogen und schließlich durch eine Einwärtsbewegung der Zange gegen die Seiten des Behälterkörpers gepreßt.

Das Werkzeug nach der Erfindung besteht aus einem Paar Stirnfalzbacken und einem Paar Seitenfalzbacken. Die Stirnfalzbacken haben Arbeitsflächen, an die sich in der Arbeitsbewegungsrichtung divergierende Führungsflächen für die Seitenfalzbacken anschließen, die beide im gleichen Winkel zur Achse der Bewegungsrichtung der Stirnbacken verlaufen, während sich an die Arbeitsfläche der Seitenfalzbacken entgegen deren Arbeitsbewegungsrichtung divergierende Führungsflächen anschließen, die im gleichen Winkel zur Bewegungsachse der Stirnfalzbacken verlaufen.

Die Erfindung ist in den beiliegenden Zeichnungen beispielsweise veranschaulicht.

Abb. i, ia, ib stellen verschiedene bekannte Stufen bei der Herstellung eines Rollflansches dar.

Abb. 2 zeigt eine für Handbedienung geeignete Form der erfindungsgemäßen Vorrichtung' in Seitenansicht.

Abb. 3 ist der dazugehörige Grundriß.

Abb. 4 ist eine teilweise nach Linie 4-4 der Abb. 2 im Schnitt gezeigte Endansicht der Vorrichtung.

Abb. 5 zeigt eine Ansicht von unten.

Abb. 5a, 5b sind schematische Darstellungen der Stirn- und Seitenfalzbacken in ihren jeweiligien inneren und äußeren Hubstellungen.

Abb. 5c ist ein Schnitt nach Linie γ-γ der Abb. Sa.

Abb. 5d zeigt eine'andere Ausführungsform ähnlich der Abb. 5c.
, Abb. 6, 6a, 6b veranschaulichen in schematischer Weise eine geeignete Ausführungsform der Falzbacken zur Herstellung des Deckelfalzes an einem rechteckigen Behälter.

Abb. 7, 7a, yb, Jc veranschaulichen in schematischer Darstellung die verschiedenen ■- bekannten Herstellungsstufen einer anderen Art von Falzung.

Abb. 8 ist eine schematische Seitenansicht, teilweise geschnitten, einer zur Ausführung des Verschlusses nach den Abb. 7, 7a, 7b, 7c bestimmten Vorrichtung. .

Abb. 9, 10 und 11 stellen Falzbaekenanordnungen zum Verschließen von runden, elliptischen und sechseckigen Behältern dar.

Der Körper des Behälters besteht aus geeignetem biegsamem Blech in Form eines im Querschnitt 'z. B. rechteckigen Rohres, dessen Kanten in einem beliebigen Radius gebogen sind. Gemäß Abb. 1 sind die Endkanten a¹ des Behälters α nach außen in einem Winkel von etwa ioo° zum Körper des Behälters abgebogen, und zwar kann dies auf irgendeine beliebige oder bekannte Art geschehen sein, worauf die Kante des so gebildeten Flansches leicht nach unten gebogen werden kann.

Die Deckel für den Behälter sind aus ähnlichem Material gestanzt wie der Behälter selbst; sie sind entsprechend der Form des beschriebenen Behälters ebenfalls rechteckig f und an den Ecken abgerundet. Sie bestehen z. B. aus einem ebenen Hattptteile b, welcher ringsherum nach oben gezogen ist, b¹, und schließlich in einen breiten, zum Hauptteile b parallel verlaufenden Flansch b^& endigt, der entlang seiner äußeren Kante in einem etwa halbkreisförmigen Radius nach unten einwärts gebördelt ist. Die Wand b¹ wird vorzugsweise so aufgebogen, daß sie mit dem Hauptteile b zusammen 'einen etwas über 90° einschließenden Winkel bildet.

Nachdem ein Abschlußdeckel in das offene Ende des Hülsenkörpers eingesetzt ist, werden die Flanschen beider Teile, d. h. also des Körpers und des Deckels, mittels des noch zu beschreibenden Falzwerkzeuges auf allen Seiten gleichzeitig eingefalzt (s. Abb. 2). Der aus Abb. ia ersichtliche halbrunde Rollfalz wird zur Bildung eines flachen FaI- ^ zes c¹ (Abb. ib) zusammengedrückt.

In den Abb. 2 bis 5 ist ein zur Ausführung dieses bekannten Falzverfahrens von Hand zu beidienendes Werkzeug dargestellt. In der nachfolgenden Beschreibung wird aus Zweckmäßigkeitsgründen von der senkrechten Achse ausgegangen.

Das Werkzeug besteht aus einer Grundplatte 2i, welche durch eine mittlere Rippe 22 versteift-ist.

Auf der Grundplatte sind Schieber 23 in waagerechter Richtung· in Führungen der Grundplatte gegeneinander verschiebbar angeordnet. Ihre Bewegung wird durch eine mit Rechts- und Linksgewinde versehene Spindel 24 hervorgerufen, welche sich in den Gewindebüchsen 25 der Schieber dreht. Um eine rasche Bewegung der Schieber zu erzielen, wird'die Spindel vorzugsweise mit einem verhältnismäßig groben Gewinde, welches auch mehrgängig sein kann, versehen. Ein in die Umf angsnut 26 der Spindel 24 eingreifender Riegel 27, der auf der Grundplatte 21 befestigt ist, verhindert eine unerwünschte Längsbewegung der Spindel. Die Auswärtsbewegung der Schieber wird zweckmäßig durch einen an der Spindel verstellbar angebrachten Bund 24° begrenzt.

Auf der unteren Fläche der Schieber 23 sind die Stirnfalzbacken 28 befestigt. Die Seitenwände 29 dieser Prismenführung sind um ungefähr 30⁰ gegen die vertikal verlaufende ■ Stirnwand 30 geneigt. Die Seiten- und Stirnwände gehen mit einem Radius ineinander über, welcher der Biegung der Behälterecken entspricht, wobei die geeigneten Flächen 29 der Führung im Grundriß eine Tangente zu diesem Radius bildet. Die unteren Teile der Arbeitsflächen der Falzbacken verlaufen vertikal, und unmittelbar darüber schließt sich eine Rollnut 31 zur Erzeugung des Rollfalzes an. Die Nut besitzt einen dem zu erzeugenden Falz entsprechenden beispielsweise halbrunden Querschnitt. Diese Nut setzt sich, wie aus Abb. 5c ersichtlich ist, in der gleichen Lage entlang den oberen Kanten der Führungsflächen29 fort.

Zwischen den Stirnfalzbacken befindet sich ein Paar Seitenfalzbacken 32, welche sich ebenfalls nach innen, rechtwinklig zur Bewegungsbahn der Stirnfalzbacken 28 bewegen. Diese Seitenfalzbacken besitzen im Grundriß die Form eines abgestumpften -Dreiecks, dessen Basis 33 nach innen gerichtet ist, während, die geneigten Führungsflächen 34, im Grundriß gesehen, einen Winkel von 120⁰ einschließen. Die Größe der Seitenbacken ist so bemessen, daß die geneigten Flächen 34 an den zugehörigen geneigten Flächen 29 der Stirnfalzbacken 28 gleiten. Die Führungsfläehen der Seitenbacken sind mit Leisten 35 versehen, die in die Nuten 31 der Führungsflächen der Stirnbacken eingreifen, wie dies aus der Abb. Sc ersichtlich ist. Die Seitenbacken sind gegen die untere Fläche der Grundplatte 21 je durch eine flache Kopfschraube 36 angedrückt, welche durch Langlöcher 37 in jeder Seitenbacke hindurchragen. Außerdem werden die Seitenbacken mit der iao Grundplattenfläche des Werkzeuges durch Führungsplatten 38 in Eingriff gehalten,

welche auf die unteren Flächen der Stirnfalzbacken aufgeschraubt oder in anderer Weise an diesen befestigt sind. Die unteren Teile der inneren, die Arbeitsfläche 33 bildenden Wand S der Seitenbacken verlaufen parallel zur senkrechten Achse; an diese schließen sich oberhalb die Falznuten 39 entsprechend denen der Stirnfalzbacken an.

Aus der Zeichnung ist ersichtlich, daß eine ίο Bewegung der Backen 28 nach innen gegeneinander infolge der Ausbildung der Führungsflächen 29, 34 gemäß der Erfindung eine Einwärtsbewegung der Seitenfalzbacken 32 zur Folge hat, wobei die Geschwindigkeit dieser Bewegung von dem Winkel der geneigten Flächen abhängt. Ein Winkel von etwa 30° zur Bewegungsrichtung der durch Antrieb bewegten Backen hat sich hierbei am vorteilhaftesten erwiesen, obwohl natürlich jeder andere Winkel ebenfalls gewählt werden kann.

Die nach außen gehende Bewegung der Seitenfalzbacken 32 kann in der Weise erfolgen, daß Stifte 40 in den Führungsplatten 38 vorgesehen werden, welche in Nuten 41 der Seitenbackenflächen eingreifen, welche parallel zu den Führungsflächen 34 der Seitenbacken verlaufen. Es können statt dessen auch andere Mittel für die Auswärtsbewegung der Seitenbacken angewendet werden, beispielsweise Federn, Lenker o. dgl. Wesentlich ist lediglich, daß alle vier Backen sich so verschieben, daß ihre Führungsflächen stets miteinander in Eingriff stehen.

In der unteren Fläche des Werkzeuges innerhalb der Backen ist eine Aussparung 42 vorgesehen, in der sich die in die Behälterdeckelöffnung passende Falzscheibe 43 befindet. Diese Scheibe bewegt sich parallel zu sich selbst in Richtung der senkrechten Achse, wobei sie durch in sie eingeschraubte Bolzen 44 geführt wird, die sich in Bohrungen der Grundplatte führen und mit Muttern zur Begrenzung der senkrechten Bewegung der Falzscheibe versehen sind. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß die Falzscheibe die Aussparung 42 nicht vollständig zu verlassen vermag. Außerdem ist ihre Stärke derart bemessen, daß sie bei Berührung mit dem Boden der Aussparung noch um so viel über die untere Fläche der Grundplatte vorsteht, wie der mittlere Teil b eines Abschlußdeckels unterhalb des Flansches b² eingedrückt ist. Zwischen der Grundplatte und der Falzscheibe sind Federn 45 auf den Bolzen 44 angeordnet, für welche entsprechende Bohrungen 46 in beiden Teilen vorgesehen sind. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Falzscheibe in rechteckiger Form ausgeführt mit abgerundeten Ecken entsprechend der Vertiefung b, b¹ der Abschluß deckel des Behälters.

Außerdem ist sie nach der unteren Fläche zu abgeschrägt, wodurch ihr Eintritt in die Vertiefung der Abschlußdeckel wesentlich erleichtert wird. Die Ecken des Futters sind, im Grundriß gesehen, abgerundet, in Übereinstimmung mit dem für die Vertiefung des Abschlußdeckels gewünschten Radius. Die gekrümmten Teile der in den Stirnbacken befindlichen Nuten, welche im innern Totpunkte der Backenbewegung eine mit den abgerundeten Ecken der Falzscheibe konzentrische Lage einnehmen, sind in einem um die Stärke des gerollten Falzes größeren Radius gekrümmt als die entsprechenden Kanten der Falzscheibe. Die Druckflächen der Backen besitzen eine um die Stärke des flach gepreßten Falzes größere Krümmung als die Eckenkrümmung der Falzscheibe.

Um nun einen sauberen Rundfalz zu erzielen, sind die Enden der Arbeitsflächen der Seitenbacken mit Ansätzen versehen, welche von dem geraden Teile der Arbeitsfläche nach innen gekrümmt sind, wie bei X, Abb. 6, 6a, angedeutet, so daß sie in die Krümmung der Stirnbacken übergehen, wenn diese sich im inneren Totpunkte ihres Arbeitshubes befinden (s. Y, Abb. 6a). Auf diese Weise wird eine als Stempel wirkende Arbeitsfläche gebildet, deren vier gerade Flächen 30, 30, 33, 33 durch Krümmungsbogen vereinigt sind, so daß sich diese vollkommen zu einer Fläche ohne Unterbrechungen vereinigen.

Beim. Arbeiten mit dem Werkzeug werden die Backen durch Drehen der Spindel 24 einwärts bewegt, wobei die Rundfalznuten die Flansche des Abschlußdeckels und des Behälterkörpers einrollen (Abb. la).

Hiernach werden die Backen zurückgezogien, und das Werkzeug wird um die Höhe der Rollnut angehoben. Dabei wird die Falzscheibe 43 aus ihrer Aussparung durch die Druckfedern 45 hinausgedrückt und bleibt noch in Berührung mit dem Deckelboden. Der Rundfalz liegt jetzt zwischen der Falzscheibe and den ebenen Preßflächen der Backen. Die Backen werden dann wiederum nach innen bewegt, wodurch der Rundfalz fLacih! gedrückt wird.

Bei der Ausbildung der Enden der Arbeitsflächen 33 der Seitenbacken mit gebogenen Verlängerungen X verläuft der Rundfalz gleichmäßig rings um den Behälter mit einem an allen Stellen gleichmäßigen Querschnitt sowohl in den Kurven als auch in den geraden Teilen und mit sauber abgerundeten Ecken.

Um Falze in den bekannten Arbeitsstufen nach den Abb. 8 bis 8c herzustellen, wird das oben beschriebene Werkzeug" in folgender Weise geändert. Die Falzscheibe 47 (Abb. 9) iao ist an der Grundplatte 48 des Werkzeuges befestigt oder mit diesem aus einem Stück ge-

bildet. Ein· gegen den Druck der Federn 53 niederzudrückender Rahmen 49 ist in eine Nut 50 der Grundplatte völlig eingelassen, welche sich um die Falzscheibe mit einem Zwischenraum von ungefähr ,.der Breite des Behälterflansches a³ herumzieht. Die innere untere Kante des Rahmens ist vorzugsweise verbrochen, um ein besseres Übergleiten des Rahmens über den Flansch zu ermöglichen. Normalerweise liegt dieser Rahmen 49 in seiner Nut, wobei seine untere Fläche in der gleichen Ebene mit der unteren Fläche der Grundplatte des Werkzeuges liegt, über die er jedoch nach Belieben hinausgedrückt werden kann. Um dies zu ermöglichen, ist der Druckrahmen mit einer Anzahl paralleler Führungsbolzen 51 versehen, welche nach oben durch die Grundplatte des Werkzeuges hin-.durchragen und mit ihren oberen Enden in "20 eine gemeinsame Druckplatte 52 eingelassen sind. Auf dem Bolzen 51 befinden sich zwischen der Grund- und der Druckplatte angeordnete Druckfedern 53, welche das Bestreben haben, den Rahmen 49 in seiner Nut 50 zu halten.

Das Herausdrücken des Rahmens 49 aus der Nut kann durch Kurven o. dgl. geschehen, welche auf dem mittleren glatten Teile der Arbeitsspindel angebracht sind und dieDruckplatte unter Vermittlung von auf derselben angebrachten Druckrollen betätigen.

-Die Arbeitsflächen der Backen sind jetzt entlang ihrer oberen Kante rechteckig eingesenkt, so daß in der inneren Arbeitslage der Backen eine rings um die Backen verlaufende Aussenkung gebildet wird. Die Aussenkungen werden wie die Rollnuten über die ganze Länge der Führungsflächen der Stirnbacken weitergeführt.

Entlang den Führungsflächen der Seiten-. backen befinden sich Leisten (Abb. 5.d), welche in die Aussenkungen passen und in diesen verschiebbar sind, genau wie in dem zuerst beschriebenen Beispiel die Leisten 35 der Seitenbacken.

Die Kante zwischen den Arbeitsflächen der Backen und den Aussenkungen kann abgerundet sein, beispielsweise mit einem Radius von 3 bis 4 mm, um dadurch das Eindringen des einwärts zu bördelnden Deckelrandes in die Nut zu erleichtern. Bei dieser Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es nur nötig, das Werkzeug in Arbeitslage zu bringen.

Abb. 8 ist rein schematdsch gezeichnet und veranschaulicht nur die wesentlichen Teile der Vorrichtung. Die Backen werden in gleicher Weise- betätigt wie bei der zuerst beschriebenen Form des Werkzeuges. Bei der praktischen Ausführung wird der Abschlußdeckel auf den Behälterkörper aufgelegt, das Werkzeug herabgesenkt, bis die Falzscheibe 47 den Boden des Abschlußdeckels berührt, worauf durch einen ausgeübten Druck der Flansch α³ des Behälters durch das Werkzeug nach unten gepreßt wird, bis er aus seiner ursprünglichen, etwas nacifr oben gerichteten Lage nunmehr rechtwinklig mit der Wandung des Behälterkörpers a⁴ zu liegen kommt. Hierauf wird die Schraubspindel gedreht, so daß .die Backen sich einwärts bewegen und die senkrechten Arbeitsflächen 55 den nach unten gebogenen Randb⁷ des Abschlußde'ckels nach oben gegen den Flansch α³ des Behälters umlegen.

Nachdem die Zangen sich wieder zurückbewegt haben, senkt sich der Druckrahmen 49 auf den dreifachen Flansch herab und drückt diesen in einen Winkel von etwa 45° nach unten, worauf er sich wieder aufwärts bewegt und seine Lage im Innern der Nut 50 wieder einnimmt. Darauf werden die Backen nochmals einwärts bewegt und drücken mit ihren Flächen 55 den dreifachen Flansch fest gegen die Wand des Behälters. Der von den Zangenbacken ausgeübte Druck wird dabei von der als Widerlager dienenden Falzscheibe 47 aufgenommen. Auf .diese Weise wird ein vollkommen oder nahezu vollkommen luftdichter Abschluß des Behälters' durch den umgebördelten Falz erzielt.

Der Abschluß des Behälters an seinem anderen Ende kann nach erfolgter Füllung in genau der gleichen Weise hergestellt werden. Beim Schließen des ersten Behälterendes kann, wenn erforderlich, das Werkstück über dem Werkzeug angeordnet sein.

Bei dem ofen beschriebenen, von Hand zu bedienenden Werkzeug wirken die indirekt betätigten Zangenbacken auf die längeren Seitenwände des Behälters. Die Ausbildung kann auch so gewählt werden, daß die Stirnbacken zwangsläufig von den Seitenbacken aus betätigt werden. Des weiteren können bei für Kraftantrieb bestimmten Ausführungsformen die bewegten Backen durch Kniegelenke, Kurven, Hebel o. dgl. angetrieben werden. Wesentlich ist, daß sowohl bei der von Hand zu bedienenden als auch bei der für Kraftantrieb bestimmten Presse ,durch die Ausbildung der Führungsflächen in der erfindungsgemäßen Weise in allen Lagen eine zusammenhängende Arbeitsfläche erhalten bleibt. Bei 'mechanischer Bewegung der Zangenbacken hat sich ein Winkel von 45° für die geneigten Arbeitsflächen als günstig erwiesen; es ist jedoch-selbstverständlich, daß auch jeder andere Winkel eingehalten werden kann.

In der vorstehenden Beschreibung wurde ein Behälter von rechteckigem Querschnitt zum verpacken von Blechen o. dgl. zugrunde gelegt; es ist jedoch selbstverständlich, daß

die beschriebenen Vorrichtungen für das Verschließen von Behältern anderer Formen mit mehr oder weniger Seitenwänden verwendet werden können; so z. B. können auch Behälter von rundem oder elliptischem Querschnitt in der Maschine bearbeitet werden. Die Anordnung der Falzbacken für einen Behälter von rundem Querschnitt ist in der Abb. 9 schematisch dargestellt, aus welcher zu ersehen ist, daß die gemeinsamen Führungsflächen zwischen den Stirnfalzbacken 129 und den Seitenfalzbacken 130 tangential zu den Rundfalzteilen 131 verlaufen. Auch bei der in Abb. 10 gezeichneten Ausführung für die Bearbeitung elliptischer Behälter verlaufen die Führungsflächen 132 tangential zu den bogenförmigen Teilen 133 der entsprechenden Falzbacken.

Abb. 11 veranschaulicht schematisch die Anordnung von zwei Paaren von Falzbacken ^X34i !35 für das Schließen von im Querschnitt sechseckigen Behältern. Obwohl die schematische Darstellung scharfe Winkel an den Ecken zeigt, ist die Abbildung natürlich so zu verstehen, daß vorzugsweise die Stoßstellen verbrochen sind und die Seiten mit einem entsprechenden Radius ineinander übergehen.

Claims (2)

1. Patentansprüche:
   «·

   i. Werkzeug zum Anbringen eines Dekkels an Behältern derjenigen Art, bei welchen die Flansiche des Deckels zusammen mit den Flanschen.des Behälters eingerollt ader verfalzt werden, wobei der Falz außerhalb auf der Wandebene des Behälters liegt und durch Einrollen mit zweckmäßig darauffolgendem Einebnen zwecks Bildung eines Dreifachfalzes hergestellt wird, welches zwei rechtwinklig zur Achse -40 des Behälterkörpers gegenläufig arbeitende Backenpaare umfaßt, deren Bewegungsrichtungen senkrecht zueinander liegen und die unmittelbar auf die einzurollenden oder umzulegenden Flansche wirken, .dadurch gekennzeichnet, daß sich an die Arbeitsflächen (30) des ersten Backenpaares (28) in der Arbeitsbewegungsrichtung divergierende Führungsflächen (29) für das zweite Backenpaar (32) anschließen, die beide im gleichen Winkel zur Achse der Bewegungsrichtung des ersten Backenpaares (28) verlaufen, und daß sich an die Arbeitsflächen des zweiten Backenpaares (32) entgegen seiner Arbeitsbewegungsrichtung konvergierende Führungsflächen anschließen, .die im gleichen Winkel zur Bewegungsachse des ersten Backenpaares verlaufen.
2. 2. Werkzeug nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Anordnung von parallel zu den Führungsflächen (34) angeordneten Führungsnuten (41) an dem zweiten Backenpaar (32) und Bolzen (40), die von auf dem ersten Backenpaare (28) angebrachten Platten (38) gehalten werden, wobei die Bolzen (40) in Führungsnuten (41) eingreifen, wodurch die nach außen gerichtete Bewegung der angetriebenen Backen (28) eine nach außen gerichtete Bewegung der Seitenbacken (32) herbeiführt.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen