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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dosendeckelfalzmaschine
zum Doppelfalzen eines Dosendeckeis auf einem Dosenrumpf und
insbesondere eine Vorrichtung zum automatischen Heben und Senken
eines Falzkopfes in eine Stellung zum Falzen eines Dosendeckels,
wenn eine Spannvorrichtung und eine Falzrolle auf dem Falzkopf
einer Dosendeckeldoppelfalzmaschine, die einen Dosendeckel auf
einen Dosenrumpf, der mit Inhalt, wie z. B. einem Getränk
gefüllt wurde, mit einer doppelten Falzung versieht und auf
diese Weise eine dicht verschlossene Dose erzeugt, ausgerichtet
werden sollen.
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In Dosen eingemachte Lebensmittel oder Getränke werden im
allgemeinen in der Weise hergerichtet, daß entweder ein
Dosenkörper mit verarbeiteten Lebensmitteln oder Getränken
gefüllt, der Dosenkörper entlüftet, der gefüllte Dosenkörper mit
einem Dosendeckel verschlossen und zugefalzt wird, wonach die
Dose sterilisiert wird, oder daß ein Dosenrumpf mit
sterilisierten Lebensmitteln oder Getränken in einer sterilen
Umgebung gefüllt wird, der Dosenrumpf entlüftet wird und der
Dosenrumpf mittels eines sterilisierten Dosendeckels
verschlossen und zugefalzt wird. Die nach einem der vorgenannten
Verfahren hergestellten Dosenkonserven lassen sich über eine
lange Zeitdauer lagern.
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Das dichte Verschließen von Dosenrümpfen mit Dosendeckeln ist
sehr wirksam, da es mit Sicherheit das Eindringen von
Mikroorganismen, Luft und Wasser in die Dosen zum Schutz der
eingemachten Lebensmittel oder Getränke gegen Veränderung oder
Verschlechterung der Eigenschaften verhindert. Daher ist das
dichte Verschließen des Dosenrumpfes genauso wichtig wie das
Entlüften und Sterilisieren beim Herstellen von
Lebensmitteloder Getränkekonserven, die auch bei einer langfristigen
Lagerung gegen Änderungen widerstandsfähig sind.
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Üblicherweise wird ein Dosenrumpf dicht verschlossen, indem ein
Dosendeckel mit dem Dosenrumpf mittels einer
Doppelfalzvorrichtung oder Falzmaschine doppelt gefalzt
verbunden wird. Verschiedene Doppelfalzmaschinen mit
unterschiedlicher Leistungsfähigkeit und unterschiedlicher
Falzmechanik sind bekannt. Indessen weisen alle
Doppelfalzmaschinen im wesentlichen einen Stößel, eine
Spannvorrichtung und eine Falzrolle auf, die die Falzmechanik
bilden. Der Stößel trägt den Boden eines Dosenrumpfs. Wenn ein
mit seinem Inhalt gefüllter und einen Dosendeckel tragender
Dosenrumpf auf den Stößel aufgesetzt ist, wird der Stößel
angehoben, bis der Dosendeckel von der Spannvorrichtung, die
oberhalb des Stößels angeordnet ist, gehalten wird. Der
Dosendeckel wird auf den Dosenrumpf aufgepaßt und durch die
Spannvorrichtung gegen den Dosenrumpf gepreßt. Nunmehr sind der
Dosendeckel und der Dosenrumpf sicher durch die Spannvorrichtung
und den Stößel gehalten. Während der Dosendeckel gefalzt wird,
dient der Stößel als Puffer, um den Dosendeckel und den
Dosenrumpf gegen die Spannvorrichtung mit einem gewissen Grad an
Nachgiebigkeit zu pressen. Das Einstellen der Nachgiebigkeit des
als Puffer dienenden Stößels spielt eine äußerst wichtige Rolle
beim Einstellen der Kraft, mit der der Dosendeckel auf den
Dosenrumpf gefalzt wird. Die Spannvorrichtung wird in engstem
Kontakt mit dem Dosendeckel in der Dosendeckeldoppelfalzmaschine
gehalten. Während des Falzvorgangs hält die Spannvorrichtung den
Dosendeckel und den Dosenrumpf im Zusammenwirken mit dem Stößel
und unterliegt gleichzeitig dem Druck der Falzrolle.
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Die Falzrolle umfaßt eine erste Falzrolle und eine zweite
Falzrolle. Die erste und zweite Falzrolle haben unterschiedliche
Rillen mit unterschiedlichem Profil. Im allgemeinen ist die
Rille der ersten Falzrolle schmaler und tiefer, während die
Rille der zweiten Falzrolle breiter und flacher ist.
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Der Stößel, die Spannvorrichtung und die Falzrolle (erste und
zweite Falzrollen) wirken miteinander zusammen, um einen Flansch
des Dosenrumpfs und einen Umbug des Dosendeckels zu überlappen
und zu biegen, bis der Umbug des Dosendeckels vollständig unter
den Dosenrumpfflansch umgefaltet ist. Das dichte Verschließen
der Falzung wird durch eine zwischen dem Umbug des Dosendeckels
und dem Dosenrumpfflansch angebrachte Dichtmasse verbessert.
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Abhängig von der Leistungsfähigkeit der
Dosendeckeldoppelfalzmaschine sind der Stößel, die
Spannvorrichtung und die Falzrolle einstellbar zueinander
angeordnet, um die Möglichkeit zu schaffen, Dosendeckel von
unterschiedlichen Dosen mit unterschiedlichen Durchmessern und
Höhen oder Längen doppelfalzen zu können.
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Verschiedene Faktoren, die das Doppelfalzen von Dosen
beeinflussen, umfassen die Dicke und Härte von Dosenblechen,
z. B. aus Weißblech oder Aluminium, das Profil der Rillen der
Falzrolle, den Gradient der Spannvorrichtung, die Ausbildung des
Umbugs am Dosendeckel und des Flanschs am Dosenrumpf, die
Beschichtungsbedingungen der Dichtmasse und andere.
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Das Element mit dem größten Einfluß ist die Einstellung der
gegenseitigen Lagebeziehung zwischen der Falzrolle, dem Stößel
und der Spannvorrichtung, und eine große Handfertigkeit ist
erforderlich, um diese Lageeinstellung vorzunehmen.
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Um einen Dosendeckel mit einem Dosenrumpf mittels einer
Dosendeckeldoppelfalzmaschine durch eine Doppelfalzung zu
verbinden, ist es im einzelnen notwendig, daß eine
Spannvorrichtung und eine Falzrolle, die dem Dosendeckel und dem
Dosenrumpf, die zusammen zu falzen sind, angepaßt sind, auf
einen Falzkopf aufgesetzt werden, der senkrecht oberhalb einer
Grundplatte angeordnet ist und daß der Falzkopf in
Übereinstimmung mit der Höhe des Dosenrumpfs auf einem auf der
Grundplatte angeordneten Stößel positioniert wird. Um dieses
Erfordernis zu erfüllen, ist der Falzkopf mit der darauf
gesetzten Spannvorrichtung und der Falzrolle mit Bezug auf den
Stößel auf der Grundplatte senkrecht beweglich.
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Der Falzkopf läßt sich senkrecht mittels eines Rotors bewegen,
d. h. anheben und absenken, die drehbar in eine in einem oberen
Bereich an der Tragsäule angeordnete Gewindebohrung
eingeschraubt ist, wobei die Tragsäule senkrecht an der
Grundplatte befestigt ist und wobei der Rotor durch einen von
Hand betätigbaren Handgriff, der mittels eines Getriebes
betätigbar mit dem Rotor gekuppelt ist, in Drehung versetzt
wird.
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Um die Spannvorrichtung und die Falzrolle auf den Falzkopf
aufzusetzen, wird der Handgriff von Hand gedreht, um den Rotor
zu drehen, wodurch der Falzkopf angehoben wird. Dann werden die
Spannvorrichtung und die Falzrolle in der gewünschten Weise am
Falzkopf angesetzt. Danach wird der Handgriff erneut von Hand
gedreht, um den Falzkopf in eine gewünschte Falzstellung
abzusenken.
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Zu diesem Zeitpunkt müssen der Stößel an der Grundplatte und die
Spannvorrichtung sowie die Falzrolle, die auf den Falzkopf
aufgesetzt sind, einen hochgenauen Abstand voneinander
einnehmen, der der Höhe oder Länge des Dosenrumpfes entspricht,
auf den der Dosendeckel gefalzt werden soll. Die Übersetzung des
Getriebes ist so gewählt, daß sich der Falzkopf senkrecht nur
über eine verhältnismäßig kleine Strecke aufgrund einer
Umdrehung des Handgriffs bewegt. Folglich läßt sich die
senkrechte Bewegung des Falzkopfs mittels des Handgriffs sehr
genau einstellen. Beim Absenken des Falzkopfes auf die
gewünschte Falzstellung wird der Handgriff gedreht, um die
senkrechte Stellung des Falzkopfes genau einzustellen. Dabei
wird der Abstand zwischen der Spannvorrichtung und der Falzrolle
mittels einer Feinmeßlehre oder dergleichen gemessen.
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Die Verwendung eines von Hand betätigbaren Handgriffs, um den
Falzkopf in die gewünschte Falzstellung anzuheben oder
abzusenken, ist jedoch nachteilig, da es sehr lange dauert, bis
die gewünschte Falzstellung erreicht ist, da die Strecke, um die
sich der Falzkopf bei einer Umdrehung des Handgriffs bewegt,
sehr klein ist, Des weiteren erfordert das Einstellen der
Stellung des Falzkopfes eine geschickte Bedienungsperson.
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Obwohl moderne Dosendeckeldoppelfalzmaschinen mit hoher
Geschwindigkeit für eine erhöhte Produktivität arbeiten, ist das
gesamte Verfahren des einstellens von Hand unwirtschaftlich, da
viel Zeit gebraucht wird, um die Spannvorrichtung und die
Falzrolle zum Durchführen des Doppelfalzens in die gewünschte
Stellung zu bringen.
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Dementsprechend ist es wünschenswert, eine vorrichtung zum
automatischen Anheben und Absenken eines Falzkopfes zu schaffen,
um eine spannvorrichtung und eine Falzrolle auf den Falzkopf zu
setzen und um den Falzkopf innerhalbe einer verhältnismäßig
kurzen Zeitdauer in die gewünschte Stellung zu bringen.
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Entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
ist eine Vorrichtung vorgesehen zum Heben und Senken eines
Falzkopfes an einer Dosendeckelfalzmaschine mit einer
Grundplatte, auf der der Falzkopf senkrecht bewegbar angeordnet
ist, wobei der falzkopf eine Spannvorrichtung trägt mit einer
Tragsäule, die an der Grundplatte zur Führung des Falzkopfes
angeordnet ist und mit einem Rotor, der drehbar in die Tragsäule
eingeschraubt und zum Anheben und Absenken des Falzkopfes
drehbar ist, wobei die Vorrichtung des weiteren eine
automatische Betätigungseinrichtung zum Drehen des Rotors, zum
Anheben und Absenken des Falzkopfes und eine Steuereinrichtung
zum Steuern der Betätigungseinrichtung, um den Falzkopf aufwärts
in eine vorgegebene Falzstellung anzuheben, dann den Falzkopf
abwärts aus der Falzstellung abzusenken und danach den Falzkopf
in die Falzstellung anzuheben, um dadurch den Falzkopf in die
Falzstellung zu bringen, aufweist.
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Der Rotor wird durch die Betätigungseinrichtung gedreht, um den
Rotor mit Bezug auf die Tragsäule anzuheben oder abzusenken, so
dAß sich der Falzkopf, der mit dem Rotor senkrecht bewegbar ist,
anheben und absenken läßt.
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Nachdem der Falzkopf mittels der Betätigungseinrichtung in eine
oberste Stellung angehoben wurde, werden die Spannvorrichtung
und die Falzrolle auf dem Falzkopf aufgesetzt oder angeordnet.
Danach wird die Betätigungseinrichtung durch die
Steuereinrichtung angesteuert, um den Falzkopf unterhalb der
Falzstellung abzusenken und um ihn danach in die Falzstellung
anzuheben, in der der Falzkopf positioniert wird.
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Wenn der Rotor angehalten würde, wenn der Falzkopf die
Falzstellung bei seiner Abwärtsbewegung erreicht, würde sich der
Falzkopf geringfügig aus der Falzstellung aufgrund des toten
Gangs zwischen dem Rotor und der Tragsäule verschieben. Da
indessen der Falzkopf zunächst auf eine Stellung unterhalb der
Falzstellung abgesenkt wird und dann in die Falzstellung
angehoben wird, wie vorstehend beschrieben, läßt sich der
Falzkopf verläßlich und genau auf die Falzstellung einstellen,
ohne daß sich daraus ein Einstellungsfehler ergibt, der sonst
durch den toten Gang verursacht würde.
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Es wird nunmehr zur beispielsweisen Erläuterung Bezug auf die
Zeichnungen genommen, in denen:
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Fig. 1 eine Seitenansicht teilweise im Schnitt einer
Dosendeckeldoppelfalzmaschine mit einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Anheben und
Absenken eines Falzkopfes darstellt,
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Fig. 2 eine schematische Draufsicht teilweise als
Blockdiagramm der Vorrichtung darstellt,
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Fig. 3 ein Diagramm zur Darstellung der Arbeitsweise
der Vorrichtung ist und
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Fig. 4 ein Fließbild des Arbeitsablaufs der Vorrichtung
darstellt.
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Wie aus Fig. 1 ersichtlich, weist eine
Dosendeckeldoppelfalzmaschine eine Grundplatte 1, einen auf der
Grundplatte 1 angeordneten Falzkopf 2 und eine Vorrichtung zum
Anheben und Absenken des Falzkopfes 2 auf. Eine sich senkrecht
erstreckende Hauptwelle 4 weist einen unteren Endbereich auf,
der in einen mittleren Bereich der Grundplatte 1 eingesetzt ist
und dort befestigt ist. Die Hauptwelle 4 ist von einer Mehrzahl
von Stößeln 5 umgeben, die auf der Grundplatte 1 angeordnet
sind. Die Grundplatte 1 trägt eine Mehrzahl von beabstandeten
stabartigen Tragsäulen 6, die an ihrem Rand angeordnet sind und
sich senkrecht parallel zur Hauptwelle 4 erstrecken. Jede
Tragsäule weist einen mit einem Gewinde versehenen, oberen
Endbereich 8 auf, in dem sich eine Gewindebohrung 7 vom oberen
Ende der Tragsäule 6 nach unten erstreckt. Es sind z. B. drei
Tragsäulen 6 vorhanden, die wie in Fig. 2 gezeigt, voneinander
beabstandet sind.
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Der Falzkopf 2 weist einen im wesentlichen zentralen Bereich
auf, der über den oberen Endbereich der Hauptwelle 4 mit Abstand
zur Grundplatte 1 gesetzt ist. Die oberen Endbereiche der
Tragsäulen 6 sind von einer Unterseite in den Falzkopf 2
eingeführt. Der Falzkopf 2 läßt sich entlang der Hauptwelle 4
und den Tragsäulen 6 senkrecht bewegen. Eine Spannvorrichtung 9
und eine Falzrolle 10 werden vom Falzkopf 2 auf der Unterseite
in Stellungen um die Hauptwelle herum getragen, wobei die
Spannvorrichtung 9 und die Falzrolle 10 den Stößeln 5 zugekehrt
sind. Die übrigen konstruktiven Einzelheiten der
Dosendeckeldoppelfalzmaschine entsprechen denen einer üblichen
Dosendeckeldoppelfalzmaschine und sind daher nicht dargestellt
und werden auch nicht im einzelnen beschrieben.
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Tragplatten 11 sind im Falzkopf 2 direkt oberhalb der jeweiligen
Tragsäulen 6 befestigt. Stabartige Rotoren 12 erstrecken sich
senkrecht durch die Tragplatten 11 und sind drehbar mit ihren
oberen Bereichen in den Tragplatten 11, konzentrisch mit den
Tragsäulen 6, gehalten. Die Rotoren 12 haben jeweils mit einem
Außengewinde versehene untere Endbereiche 13, die in die
Gewindebohrungen in den entsprechenden Tragsäulen 6
eingeschraubt sind. Hieraus ergibt sich, daß die Rotoren 12 mit
ihren Außengewinden an den unteren Endbereichen 13 durch die mit
einem Innengewinde versehenen oberen Endbereiche 8 der
Tragsäulen 6 gehalten werden. Schneckenräder 14 sind an den
oberen Enden der jeweiligen Rotoren 12 befestigt, um sich mit
diesen zu drehen.
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In Fig. 2 sind die Rotoren 12 als Rotoren 12a, 12b, 12c
dargestellt, wovon der Rotor 12a in der Mitte zwischen den
Rotoren 12b, 12c angeordnet ist. Eine drehbare Welle 15
erstreckt sich waagerecht von einer Seite des Schneckenrades 14
des Rotors 12a zu einer Seite des Schneckenrades 14 des Rotors
12b. Eine weitere drehbare Welle 16 erstreckt sich waagerecht
von einer Seite des Stangenrades des Rotors 12c senkrecht zur
drehbaren Welle 15. Die drehbaren Wellen 15, 16 werden in den
Tragplatten 11 mittels entsprechenden Lagern 17 drehbar
unterstützt. Die Schneckenräder 14 der jeweiligen Rotoren 12a,
12b wirken mit Schnecken 18a, 18b zusammen, die an jeweiligen
Enden der drehbaren Welle 15 befestigt sind, um sich mit dieser
zu drehen. Das Schneckenrad 14 des Rotors 14c wirkt mit einer
Schnecke 18c zusammen, die auf einem Ende der drehbaren Welle 15
befestigt ist, um sich mit dieser zu drehen.
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Ein Kegelrad 19a ist am anderen Ende der drehbaren Welle 16
befestigt, um sich mit dieser zu drehen. Das Kegelrad 19a wirkt
mit einem weiteren Kegelrad 19b zusammen, das auf der drehbaren
Welle 15 befestigt ist, um sich mit dieser zu drehen, wobei das
Kegelrad 19b in der Nähe der Schnecke 18a angeordnet ist.
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Wenn sich beispielsweise die drehbare Welle 16 dreht, drehen
sich die Rotoren 12 gleichzeitig. Da sich die mit einem Gewinde
versehenen Bereiche 13 der Rotoren 12 in den Gewindebohrungen 7
drehen, bewegen sich die Rotoren 12 senkrecht zusammen mit dem
Falzkopf 2 mit Bezug auf die Tragsäulen 6 und somit auch auf die
Grundplatte 1.
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Das Ende der drehbaren Welle 16, auf der die Schnecke 18c
befestigt ist, ragt aus dem Falzkopf durch eine Bohrung 20
(siehe Fig. 1), die in einer Seitenwand des Falzkopfes 2
angeordnet ist, heraus.
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Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich, weist die Vorrichtung 3 zum
Heben und Senken des Falzkopfs eine Betätigungseinrichtung 21
zum Anheben und Absenken des Falzkopfes 2 und eine
Steuereinrichtung 22 zum Steuern der Betätigungseinrichtung 21
auf. Die Betätigungseinrichtung 21 umfaßt einen umsteuerbaren
Motor 24, der auf einer Konsole 23 befestigt ist, die ihrerseits
an den Seitenwand des Falzkopfes 2 unterhalb der Bohrung 20
befestigt ist, wobei der Motor 24 mit einer Bremse 34 und einem
Untersetzungsgetriebe 25, das mit dem Motor 24 gekuppelt ist,
zusammenwirkt. Wie in Fig. 2 gezeigt, weist der Motor 24 eine
Antriebswelle 27 auf, die über eine Kupplung 28 mit der
Eingangswelle 29 des Untersetzungsgetriebes 25 verbunden ist.
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Das Untersetzungsgetriebes 25 ist mit einer zur drehbaren Welle
16 koaxialen Abtriebswelle 30 versehen, deren gegenüber liegende
Enden aus dem Gehäuse des Untersetzungsgetriebes 25 herausragen.
Das Untersetzungsgetriebe 25, das in bekannter Weise ausgebildet
sein kann, dient dazu, die Drehgeschwindigkeit der durch die
drehbare Welle 27 zur Eingangswelle 29 übermittelten Drehkraft
herabzusetzen und überträgt die Drehkraft mit einer veränderten
Geschwindigkeit auf die Abtriebswelle 30. Das Ende der
Abtriebswelle 30, das zur drehbaren Welle 16 hin gerichtet ist,
ist mit dem freien Ende der drehbaren Welle 16 gekuppelt. Das
andere herausstehende Ende der Abtriebswelle 30 ist mittels
eines Paars miteinander kämmender Zahnräder 31, 32 mit einem
Drehgeber 26 verbunden, um ein Signal zu erzeugen, das die
senkrechte Stellung oder Höhe des Falzkopfes 2 angibt.
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Wenn der Motor 24 eingeschaltet wird, wird seine Drehkraft von
der Antriebswelle 27 durch die Eingangswelle 29 und die
Ausgangswelle 30 des Untersetzungsgetriebes 25 zur drehbaren
Welle 16 übertragen, wodurch diese drehbare Welle 16 um ihre
eigene Achse in Drehung versetzt wird und auf diese Weise den
Falzkopf 2 anhebt oder absenkt.
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Um die Höhe des Falzkopfes bestimmen zu können, erzeugt der
Drehgeber 26 jedesmal ein Signal, wenn sich die Abtriebswelle 30
um einen vorgegebenen Winkel gedreht hat, d. h. wenn sich der
Falzkopf 2 um eine vorgegebene Strecke bewegt hat.
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Wie in Fig. 2 dargestellt, umfaßt die Steuereinrichtung 22 eine
Lageeinstelleinrichtung 35, um die Höhe oder senkrechte Stellung
des Falzkopfes 2 im voraus einzustellen, einen Lagefühler 36, um
die Höhe oder senkrechte Stellung des Falzkopfes 2 zu messen,
eine Drehrichtungswähleinrichtung 37 um die Antriebswelle 27 des
Motors 24 wahlweise vorwärts oder rückwärts zu drehen, eine
Drehgeschwindigkeitswähleinrichtung 38 um wahlweise die
Antriebswelle 27 mit höherer oder niedrigerer
Drehgeschwindigkeit zu drehen, eine Vergleichseinrichtung 39 um
festzustellen, ob die Höhe des Falzkopfes 2, wie durch den
Lagefühler 36 festgestellt, gleich der voreingestellten Stellung
ist und eine Steuereinrichtung 40 zum Wählen der Drehrichtung
und Drehgeschwindigkeit der Antriebswelle 27 des Motors 24 in
Abhängigkeit von einem Steuersignal der Vergleichseinrichtung
39. Die Steuereinrichtung 22 weist einen elektrischen
Steuerschaltkreis auf.
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Mit der Lagereinstelleinrichtung 35 ist es möglich, eine
vorbestimmte Falzstellung Ho, eine erste Höhen- oder
Senkrechtstellung H&sub1;, die höher als die vorgegebene Falzstellung
Ho ist, eine zweite Höhen- oder Senkrechtstellung H&sub2;, die höher
ist als die erste Höhe H&sub1; und in der die Spannvorrichtung 9 und
die Falzrolle 10 in Stellung gebracht werden können, d. h. an
dem Falzkopf 2 angesetzt werden können, eine dritte Höhen- oder
Vertikalstellung Hc, die niedriger als die zweite Höhe H&sub2; und
höher als die vorgegebene Höhe Ho ist, und eine vierte Höhe Hd,
die niedriger ist als die vorgegebene Höhe Ho voreinzustellen.
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Die Lageeinstellungseinrichtung 35 speichert lschbare Daten
bezüglich vorgegebener Höhen- oder Vertikalstellungen sowie
Ausgangssignale für die Vergleichseinrichtung 39, die diesen
Daten entsprechen.
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Der Lagefühler 36 berechnet ein Stellungssignal, das der
Höhenoder Senkrechtstellung des Falzkopfes 2 entspricht, aus dem
Ausgangssignal des Drehgebers 26 und leitet das Stellungssignal
an die Vergleichseinrichtung 39, wo es mit den Signalen der
vorgegebenen Lagedaten aus der Lageeinstelleinrichtung 35
verglichen wird.
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Die Vergleichseinrichtung 39 vergleicht das Stellungssignal des
Lagefühlers 36 mit den Signalen der voreingestellten Lagedaten
aus der Lageeinstelleinrichtung 35 und erzeugt ein Signal für
die Steuereinrichtung 40 jedesmal, wenn die festgestellte Höhe
oder Lage gleich einer der voreingestellten Lagen ist, d. h.
wenn eine der voreingestellten Stellungen festgestellt wird.
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Die Drehrichtungswähleinrichtung 37 wird zunächst so
eingestellt, daß sich der Motor 24 rückwärts dreht, d. h. daß
sich die Rotoren 12 in eine Richtung drehen, die den Falzkopf 2
anheben, wenn die Vorrichtung 3 zum Anheben und Absenken des
Falzkopfs in Betrieb genommen wird. Danach wechselt die
Drehrichtungswähleinrichtung 37 aufgrund eines Ausgangssignals
von der Steuereinrichtung 40 die Richtung des dem Motor 24
zugeführten Stromes, um den Motor 24 in die normale
Vorwärtsdrehrichtung drehen zu lassen, d. h. die Rotoren 12 in
eine Richtung zu drehen, die den Falzkopf 2 absenkt. Danach
erzeugt die Steuereinrichtung 40 ein Ausgangssignal, um die
Richtung des zugeführten Stroms umzukehren und die Drehrichtung
des Motors 24 wieder umzukehren, d. h. die Rotoren 12 zum
Anheben des Falzkopfes 2 zu drehen.
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Die Drehgeschwindigkeitswähleinrichtung 38 wählt entweder eine
hihere Drehgeschwindigkeit oder eine niedrigere
Drehgeschwindigkeit für den Motor 24 aus oder hält den Motor
durch Stromunterbrechung an. Die
Drehgeschwindigkeitswähleinrichtung 38 bewirkt anfangs, daß sich
der Motor 24 mit einer schnelleren Drehgeschwindigkeit dreht,
wenn die Vorrichtung 3 zum Anheben und Absenken des Falzkopfes
in Betrieb genommen wird.
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Die Steuereinrichtung 40 steuert die
Drehrichtungswähleinrichtung 37 und die
Drehgeschwindigkeitswähleinrichtung 38 an, um den Motor 24
anlaufen zu lassen, wenn ein Einschalter 41 des Typs, der
automatisch in seine Ausgangsstellung zurückkehrt, eingeschaltet
wird. Auf ein Ausgangssignal von der Vergleichseinrichtung 39
hin, das anzeigt, daß die erste voreingestellte Höhe H&sub1;
festgestellt ist, wirkt die Steuereinrichtung 40 auf die
Drehgeschwindigkeitswähleinrichtung 38 in der Weise, daß sich
der Motor 24 mit einer geringeren Drehgeschwindigkeit dreht. Auf
ein Ausqangssignal von der Vergleichseinrichtung 39 hin, der
anzeigt, daß die zweite voreingestellte Höhe H&sub2; festgestellt
ist, wirkt die Steuereinrichtung 40 auf die
Drehgeschwindigkeitswähleinrichtung 38, um den Strom zum Motor
24 zu unterbrechen und betätigt gleichzeitig die Bremse 34, um
die Drehung des Motors 24 anzuhalten. Wenn der Einschalter 41
erneut betätigt wird, wirkt die Steuereinrichtung 40 auf die
Drehrichtungswähleinrichtung 37 in der Weise, daß sich der Motor
24 in die Normalrichtung dreht und wirkt des weiteren auf die
Drehgeschwindigkeitswähleinrichtung 38 in der Weise, daß sich
der Motor 24 mit einer höheren Drehgeschwindigkeit dreht. Auf
ein Ausgangssignal von der Vergleichseinrichtung 39, aus der
sich ergibt, daß die dritte voreingestellte Höhe Hc festgestellt
ist, wirkt die Steuereinrichtung 40 auf die
Drehgeschwindigkeitswähleinrichtung 38 in der Weise, daß sich
der Motor 24 mit einer geringeren Drehgeschwindigkeit dreht. Auf
ein Ausgangssignal von der Vergleichseinrichtung 39, aus dem
sich ergibt, daß die vierte voreingestellte Höhe Hd festgestellt
ist, wirkt die Steuereinrichtung 40 auf die
Drehgeschwindigkeitswähleinrichtung 38 in der Weise, daß der
Strom zum Motor 24 unterbrochen wird und betätigt gleichzeitig
die Bremse 34, um die Drehung des Motors 24 anzuhalten.
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Wenn der Einschalter 41 danach eingeschaltet wird, wirkt die
Steuereinrichtung 40 auf die Drehrichtungswähleinrichtung 37 in
der Weise, daß sich der Motor 24 rückwärts dreht und bewirkt des
weiteren, daß die Drehgeschwindigkeitswähleinrichtung 38 den
Motor 24 mit einer geringeren Geschwindigkeit laufen läßt. Auf
ein Ausgangssignal von der Vergleichseinrichtung 39, mit dem
festgestellt wird, daß die voreingestellte Falzhöhe oder
Stellung Ho erreicht ist, wirkt die Steuereinrichtung 40 auf die
Drehgeschwindigkeitswähleinrichtung 38 in der Weise, daß der
Strom zum Motor 24 unterbrochen wird und betätigt gleichzeitig
die Bremse 34, um die Drehung des Motors 24 anzuhalten.
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Die Arbeitsweise der Vorrichtung 3 zum Anheben und Absenken des
Falzkopfes der Dosendeckeldoppelfalzmaschine wird jetzt mit
Bezug auf die Fig. 1, 3 und 4 beschrieben.
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Fig. 3 zeigt die Höhen- oder Senkrechtstellung des Falzkopfes 2,
wie diese sich mit der Zeit ändert, während der Falzkopf 2 durch
die Vorrichtung 3 zum Anheben und Absenken des Falzkopfs 3
senkrecht bewegt wird.
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Um die Spannvorrichtung 9 und die Falzrolle 10 an den Falzkopf 2
anzusetzen, wird der Motor 24 eingeschaltet und hebt den
Falzkopf 2, wie durch die fiktiven Striche in Fig. 1 angedeutet,
an. Zu diesem Zeitpunkt beaufschlagt die Steuereinrichtung 22
den Motor 24 so, daß sich dieser zunächst mit einer höheren
Drehgeschwindigkeit und dann mit einer niedrigeren
Drehgeschwindigkeit dreht, bis der Falzkopf 2 auf die Höhe H&sub1;
angehoben ist, in der die Spannvorrichtung 9 und die Falzrolle
10 auf den Falzkopf 2 gesetzt werden können.
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Im einzelnen, wie dargestellt in Fig. 4, ergibt sich, daß wenn
der Einschalter 41 eingeschaltet ist, die Steuereinrichtung 40
auf die Drehrichtungswähleinrichtung 37 und die
Drehgeschwindigkeitswähleinrichtung 38 wirkt, um den Motor 24
rückwärts mit der höheren Geschwindigkeit in Drehung zu
versetzen, wodurch der Falzkopf 2 angehoben wird. Wenn die erste
Höhe H&sub1; durch den Lagefühler 36 und die Lageeinstelleinrichtung
35 über die Vergleichseinrichtunq 39 festgestellt ist, wirkt die
Steuereinrichtung 40 auf die Drehgeschwindigkeitswähleinrichtung
38 in der Weise, daß sich der Motor 24 mit einer geringeren
Geschwindigkeit dreht, so daß der Falzkopf 2 noch weiter
angehoben wird. Wenn die zweite Höhe H&sub2; durch den Lagefühler 36
und die Lageeinstelleinrichtung 35 über die
Vergleichseinrichtung 39 festgestellt ist, wirkt die
Steuereinrichtung 40 auf die Geschwindigkeitswähleinrichtung 38
und die Bremse 34, um die Drehung des Motors 24 anzuhalten.
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Während der Falzkopf 2 auf der Höhe H&sub2; gehalten wird, werden die
Spannvorrichtung 9 und die Falzrolle 10 an den Falzkopf 2
angesetzt. Danach wird der Falzkopf 2 durch die
Betätigungseinrichtung 21 abgesenkt. Dies bedeutet, daß die
Steuereinrichtung 22 den Falzkopf 2 mit einer höheren
Geschwindigkeit absenkt, bis der Falzkopf 2 die dritte Höhe Hc
(Ho < Hc) unmittelbar vor der vorbestimmten Falzstellung Ho
erreicht.
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Im einzelnen bedeutet dies, daß wenn der Einschalter 41 betätigt
wird, die Steuereinrichtung 40 auf die
Drehrichtungswähleinrichtung 37 in der Weise wirkt, daß sich der
Motor 24 in die Normalrichtung dreht und wirkt des weiteren auf
die Drehgeschwindigkeitswähleinrichtung 38 in der Weise, daß
sich der Motor 24 mit einer höheren Drehgeschwindigkeit dreht,
wobei der Falzkopf 2 abgesenkt wird. Zu dem Zeitpunkt, daß an
den die dritte Höhe Hc durch den Lagefühler 36 und die
Lageeinstelleinrichtung 35 über die Vergleichseinrichtung 39
festgestellt ist, wirkt die Steuereinrichtung 40 so auf die
Drehgeschwindigkeitswähleinrichtung 38, daß sich der Motor 24
mit der niedrigen Geschwindigkeit dreht.
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Nachdem sich der Falzkopf 2 abwärts mit der geringeren
Geschwindigkeit in Bewegung gesetzt hat, senkt die
Steuereinrichtung 22 den Falzkopf 2 fortwährend ab, bis er die
vierte Höhe Hd (Hd < Ho), die niedriger als die vorbestimmte
Falzstellung Ho ist, erreicht hat.
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Wenn die vierte Höhe Hd durch den Lagefühler 36 und die
Lageeinstelleinrichtung 30 über die Vergleichseinrichtung 39
festgestellt ist, wirkt die Steuereinrichtung 50 auf die
Drehgeschwindigkeitswähleinrichtung 38 und die Bremse 34 in der
Weise, daß die Drehung des Motor 24 angehalten wird.
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Danach wird die Betätigungseinrichtung 21 angesteuert, um den
Falzkopf 2 mit der niedrigen Geschwindigkeit von der Höhe Hd zu
der vorbestimmten Falzstellung oder Höhe Ho anzuheben, bis
schließlich der Falzkopf auf der Höhe Ho zum Stillstand kommt
und positioniert wird.
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Im einzelnen geschieht dies in der Weise, daß wenn der
Einschalter 41 betätigt wird, die Steuereinrichtung 40 auf die
Drehrichtungswähleinrichtung 37 in der Weise wirkt, daß sich der
Motor 24 rückwärts dreht, und wirkt des weiteren auf die
Drehgeschwindigkeitswähleinrichtung 38 in der Weise, daß sich
der Motor 24 mit der niedrigeren Geschwindigkeit dreht, wodurch
der Falzkopf 2 angehoben wird. Nachdem die Falzstellung Ho durch
den Lagefühler 36 und die Lageeinstelleinrichtung 35 über die
Vergleichseinrichtung 39 festgestellt wurde, wirkt die
Steuereinrichtung 40 auf die Drehgeschwindigkeitswähleinrichtung
38 und die Bremse 34 in der Weise, daß die Drehung des Motors 24
angehalten wird.
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Bei der vorerwähnten Ausführungsform erreicht der Falzkopf 2 die
erste und zweite Höhe H&sub1;, H&sub2;, wenn er angehoben wird. Indessen
muß die erste Höhe H&sub1; nicht notwendigerweise erforderlich sein,
so daß sich der Falzkopf 2 auch mit der höheren Geschwindigkeit
bis zur zweiten Höhe H&sub2; anheben läßt.
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Die Spannvorrichtung 9 und die Falzrolle 10 werden auf den
Falzkopf 2 in der zweiten Höhe H&sub2; aufgesetzt, in die der
Falzkopf 2 angehoben wurde. Wenn der Falzkopf 2 danach aus der
Höhe H&sub2; zur Falzstellung Ho abgesenkt wird, wird der Falzkopf 2
zunächst in die Stellung Hd herabgesenkt, die niedriger ist als
die Falzstellung Ho und wird anschließend aus der Stellung Hd in
die Falzstellung Ho zurück angehoben, wo der Falzkopf 2
angehalten wird. Somit läßt sich der Falzkopf 2 verläßlich in
der vorbestimmten Falzstellung Ho positionieren, ohne daß eine
ungewünschte Lageabweichung oder ein Fehler eintreten können,
die sich sonst aufgrund des toten Gangs zwischen den Gewinden 8,
13 ergeben würden.
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Wenn der Falzkopf 2 direkt in der vorgegebenen Falzstellung Ho
bei seiner Abwärtsbewegung angehalten würde, ohne zunächst in
die vierte Stellung Hd abgesenkt zu werden, ließe sich der
Falzkopf 2 nicht genau in der Falzstellung Ho positionieren. Im
einzelnen ergibt sich dies daraus, daß die mit einem Gewinde
versehenen Endbereiche 13 der Rotoren 12 sich in den jeweiligen
Gewindebohrungen 7 in den Tragsäulen drehen und abwärts bewegen,
wenn sich der Falzkopf 2 abwärts bewegt, während die
Gewindegänge der mit einem Gewinde versehenen Endbereiche 13 mit
den direkt oberhalb gelegenen Gewindegängen der Gewindebohrungen
7 zusammenwirken, wobei sie jedoch etwas von den unmittelbar
darunter liegenden Gewinden der Gewindebohrungen 7 aufgrund des
toten Gangs zwischen den mit Gewinden versehenen Endbereichen 8,
13 abgehoben sind. Wenn dann die Rotoren 12 angehalten würden,
um den Falzkopf 2 in seiner Abwärtsbewegung anzuhalten, würde
sich der Falzkopf 2 aufgrund der Schwerkraft und des toten Gangs
zwischen den mit Gewinde versehenen Endbereichen 8, 13 noch
geringfügig abwärts bewegen, bis die Gewindegänge der mit
Gewinde versehenen Endbereiche 13 auf den unmittelbar darunter
liegenden Gewinden der Gewindebohrungen 7 aufliegen.
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Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der
Falzkopf 2 einmal in die Stellung Hd abgesenkt, die niedriger
als die vorbestimmte Falzstellung Ho ist und danach zurück in
die Falzstellung Ho angehoben, wie vorstehend beschrieben. Der
Falzkopf 2 wird absichtlich aufgrund der Schwerkraft nach unten
abgesenkt, um den toten Gang in der Stellung Hd aufzunehmen und
geht dann in die Falzstellung Ho, ohne daß sich der tote Gang
auswirkt. Aus diesem Grunde unterliegt die Falzstellung Ho
keinem Positionsfehler, wenn der Falzkopf 2 bei seiner
Aufwärtsbewegung in die Falzstellung Ho gelangt, der sonst durch
den toten Gang verursacht würde.
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In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist die
Vorrichtung zum Heben und Senken des Falzkopfes Teil einer
Dosendeckeldoppelfalzmaschine, die Deckel auf gefüllte
Dosenrümpfe mit doppelter Falzung befestigt. Die Grundsätze der
vorliegenden Erfindung sind jedoch auch anwendbar auf
Dosendeckeldoppelfalzmaschinen, um Dosendeckel auf leere
Dosenrümpfe durch Doppelfalzung zu befestigen.
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In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird der
Falzkopf senkrecht bewegt, wenn die mit dem Falzkopf senkrecht
bewegbaren und mittels Gewinde mit den Tragsäulen
zusammenwirkenden Rotoren durch die Betätigungseinrichtung
gedreht werden. Wenn der Falzkopf aus der angehobenen Stellung
abgesenkt wird, um die vorgegebene Falzstellung zu erreichen,
wird die Betätigungseinrichtung durch die Steuereinrichtung
angesteuert, um den Falzkopf in die Stellung, die niedriger ist
als die Falzstellung, abzusenken und ihn dann zurück in die
Falzstellung anzuheben, wo der Falzkopf angehalten wird. Der
Falzkopf läßt sich in der Falzstellung sehr genau positionieren,
ohne daß sich irgendwelche Lagefehler, die sich sonst aus dem
toten Gang zwischen den Gewindebereichen der Rotoren und der
Tragsäulen ergeben würden, auswirken können, folglich läßt sich
der Falzkopf verläßlich und genau in die Falzstellung bringen.
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Die senkrechte Bewegung und das Einstellen des Falzkopfes, die
durch die Steuereinrichtung mit einem elektrischen Schaltkreis
gesteuert werden, sind automatisiert, um die Zeit zum Ansetzen
der Spannvorrichtung und der Falzrolle für den Doppelfalzvorgang
herabzusetzen.
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Obwohl eine bevorzugte Ausführungsform gezeigt und beschrieben
wurde, ist festzuhalten, daß viele Änderungen und Abwandlungen
möglich sind.