DE69413086T2 - Einstellbares Trommelrad für Fördergerät - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft Umformungssysteme gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, wobei diese Art von Umformungssystemen dazu verwendet wird, kreisförmige Werkstücke aus Metall, die als Rohlinge bezeichnet werden, in Dosenenden, insbesondere leicht zu öffnende Enden umzuformen. Grundsätzlich ist ein Umformungssystem eine große Presse, die zusammenwirkend-ineinandergreifbare, hin- und hergehende obere und untere Werkzeuge hat. Die Werkzeuge haben geeignete Stempel und Matrizen, die eine Vielzahl an Stationen bilden, in denen die Rohlinge fortschreitend in Dosenenden umgeformt werden. Wenigstens ein Endlosförderer rückt die Rohlinge in und durch die Werkzeugstationen vor. Typischerweise haben Umformungssysteme mehrere Stationsreihen oder - straßen, so daß mehrere Enden bei jedem Hub der Presse geformt werden. US-Patent 5 017 072 zeigt weitere Einzelheiten des gesamten Umformungssystems. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Verringern von Schwingungen eines Förderbandes eines Umformungssystems gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 11. Das Förderband ist eine Endlosschleife, die gewöhnlich aus Stahl hergestellt ist und die Öffnungen hat, in denen die Rohlinge sitzen. Das Förderband dreht sich um vordere und hintere Rollen. Gewöhnlich wird die vordere Rolle angetrieben und ist die hintere Rolle ein Mitläufer. Die hintere Rolle ist auf einem Schlitten montiert, um die Einstellung der Förderbandspannung zu gestatten. Ein genaues schrittweises Vorrücken der Rohlinge erfordert die richtige Spannung in dem Band.
• In jüngster Zeit bei den Werkzeugen gemachte Fortschritte ermöglichen es, Enden mit unterschiedlichen Durchmessern gleichzeitig zu machen. Das heißt, daß eine Straße eine Größe macht, während eine benachbarte Straße ein Ende in einer anderen Größe macht. Die US-A-5 284 045, die den Titel hat: "Endwerkzeug für mehrfache Enddurchmesser" und auf den vorliegenden Inhaber übertragen ist, offenbart Werkzeuge dieser Art. Jede Straße bei den Werkzeugen vom mehrfachen Durchmessertyp hat ihr eigenes Förderband, wobei die darin befindlichen Öffnungen für das speziell herzustellende Ende bemessen sind. Die Spannung von mehreren Bändern kann bei den Schlitten des Standes der Technik nicht einzeln eingestellt werden. Auch ist es bei herkömmlichen Rollen nicht möglich, einen Bandbruch festzustellen, sollte er auftreten. Außerdem können herkömmliche Rollen nicht die jeweilige Wölbung von mehreren Bändern berücksichtigen. Diese Probleme werden von der vorliegenden Erfindung angesprochen.
• Die Erfindung betrifft Umformungssysteme zur Herstellung von Dosenenden und richtet sich besonders an einen Schlitten, der mehrere Rollen für mehrere Förderbänder trägt.
• Ein Hauptziel der Erfindung ist ein Schlitten mit mehreren Rollen.
• Ein weiteres Ziel der Erfindung ist ein Mehrrollenschlitten, bei dem jede Rolle einzeln verschiebbar und schwenkbar ist.
• Ein noch anderes Ziel der Erfindung ist ein Mehrrollenschlitten für mehrere Bänder, die Sensoren zum Feststellen eines Bruches eines Bandes haben. Die Sensoren erkennen auch, welches Band gebrochen ist.
• Ein weiteres Ziel ist ein Schlitten der beschriebenen Art, der die Schwingungen in den Bändern verringert.
• Ein noch weiteres Ziel der Erfindung ist ein Schlitten, der es gestattet, zwei, drei oder mehrere Bänder in einem begrenzten Bereich unterzubringen. Dies gestattet die Verwendung von nur einem einzigen Spannzylinder anstelle von getrennten Zylindern für jedes Band.
• Diese und andere Ziele, die in der folgenden Beschreibung und den Zeichnungen auftreten können, werden durch ein Umformungssystem gemäß der Erfindung erreicht, das im Anspruch 1 definiert ist. Die abhängigen Ansprüche definieren ein bevorzugtes Ausführungs beispiel des Umformungssystems nach der Erfindung. Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die hinteren Rollen an einer festen Mitläuferwelle montiert, die an einem Schlitten befestigt ist, der wiederum verschiebbar am Kissen des Umformungssystems montiert ist.
• Ein für jede Rolle vorgesehener Führungsstift hat einen Preßsitz in der Mitläuferwelle und erstreckt sich parallel zu der Achse des Förderers. Eine Lagerhalterhülse ist an jedem Führungsstift derart montiert, daß die Hülse auf dem Führungsstift in einer zu der Längsachse des Förderers parallelen Richtung verschiebbar ist. Die Lagerhalterhülse ist auch um den Führungsstift schwenkbar. Federn, die in Taschen gehalten werden, die in der Mitläuferwelle gebildet sind, spannen die Hülse in eine Richtung vor, die dem Band mehr Spannung gibt.
• Auf der Lagerhalterhülse montierte Lager tragen eine zylindrische Trommel zwecks Drehung um die Hülse. Die äußere Fläche der Trommel greift an dem Förderband an. In der Nachbarschaft jeder Trommel plazierte Sensoren erfassen die Bewegung der Trommel aus ihrer Normalstellung heraus, so daß wenn ein Band bricht, die Sensoren die Presse abschalten und das Band, das versagt hat, identifizieren können.
• Erfindungsgemäß wird auch ein Verfahren zum Verringern von Schwingungen eines Förderbandes eines Umformungssystems bereitgestellt. Das Verfahren gemäß der Erfindung ist in Anspruch 11 definiert. Die schwenkbare Trommel gestattet einen hundertprozentigen Kontakt zwischen dem Band und der Trommel. Ein vollständiger Kontakt zwischen dem Band und der Trommel reduziert Bandschwingungen ohne Rücksicht auf die Bandwölbung.
• Fig. 1 ist eine Draufsicht von oben auf einen Schlitten für mehrere Bänder, der am Ende eines Kissen eines Umformungssystems montiert ist, wobei einige Teile im Schnitt dargestellt sind.
• Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht des Schlittens auf dem Kissen.
• Fig. 3 zeigt einen Schnitt des Aufnahmeschlittens, wobei Teile entfernt sind und der Schlitten entlang der Linie 3-3 von Fig. 1 im wesentlichen gemacht ist.
• Fig. 4 zeigt eine Endansicht des Schlittens und des Kissens.
• Fig. 5 zeigt eine Draufsicht von oben auf den Aufnahmeschlitten in seiner Einstellung.
• Der erfindungsgemäße Schlitten ist global bei 10 in den Fig. 1, 2 und 4 gezeigt. Der Schlitten hat mehrere Rollen, von denen jede sich drehen, schwenken und parallel verschieben kann. Diese drei Freiheitsgrade gestatten es den Rollen, sich auf Spannung und Wölbung einzustellen, obwohl sie an einem gemeinsamen Aufnahmeschlitten montiert sind. Die Verwendung eines gemeinsamen Aufnahmeschlittens spart Raum und Material, und ermöglicht es, daß die Mehrzahl an Bändern auf einer einzelnen Presse gefahren werden können.
• Der Schlitten ist an einem Ende eines Kissens 12 montiert, das eine Längsachse hat, die bei 14 in Fig. 1 gezeigt ist. Das Ende des Kissens hat einen im großen und ganzen U-förmigen Ausschnitt zur Unterbringung der Rollen. Der Ausschnitt bildet ein Paar sich längs erstreckender Arme 16 und 18, die durch einen Buchtteil 20 miteinander verbunden sind. Die obere Außenfläche des Kissens hat eine Vertiefung 22, die um den Buchtteil 20 herum und die Arme 16 und 18 hinab, bis zu den Enden des Kissens verläuft. Auf der Achse 14 grenzt unmittelbar an die Vertiefung 22 eine Bohrung 24 an, die am besten in den Fig. 2 und 3 zu sehen ist.
• Ein Aufnahmeschlitten-Luftzylinder 26 ist schwenkbar an dem Schlitten durch einen Haltepfosten 28 montiert, der durch an einem Ende des Zylindergehäuses befindliche Ösen paßt. Der Pfosten 28 erstreckt sich in die Bohrung 24. Eine Schlitten schutzplatte 30 ist an dem Boden des Zylindergehäuses angeschraubt. Diese Platte sitzt teilweise in der Vertiefung 22 neben dem Buchtteil 20 und überbrückt den größten Teil des Ausschnitts zwischen den Schlittenarmen. Die Platte hat eine nach oben gebogene Lippe 32 unter der Zylinderstange 34. Die Stange 34 weist einen Gewindeabschnitt 36 auf, der in einen Schäkel 38 eingeschraubt ist. Der Schäkel ist durch einen Stift 40 an dem Aufnahmeschlitten befestigt.
• Der Aufnahmeschlitten 42 ist in Alleinstellung in Fig. 5 gezeigt. Er hat längsgerichtete Seitenschienen 44 und 46, die durch einen querverlaufenden Mittelbalken 48 und einen Endbalken 50 miteinander verbunden sind. Der Mittelbalken 48 hat ein Loch 49 zur Aufnahme des Schäkelstifts 40. Jede Schiene 44, 46 hat einen Flansch 52, der sich von der Schiene an deren Fuß seitwärts erstreckt. Die Flansche liegen in der Vertiefung 22 des Kissens (Fig. 4). Schlittenklemmen 54, die an die Arme 16 und 18 angeschraubt sind, greifen an den Flanschen 52 an, um den Schlitten an Ort und Stelle zu halten. Die gegenüber dem Balken 50 liegenden Enden der Schienen haben Wiegen 56 für die Mitläuferwelle. Jede Wiege hat vier Schraubenlöcher und einen halbkreisförmigen Sitz 58, wie in Fig. 3 zu sehen ist.
• Die Schienen 44, 46 haben Schraubenlöcher 60, und der Endbalken 50 hat vier Schraubenlöcher 62 zur Aufnahme von Schrauben, die eine Rampentragplatte 64 auf der Oberseite des Aufnahmeschlittens 42 befestigen. Die Platte 64 trägt eine Rampe 66, wie in Fig. 2 zu sehen ist. Die Rampe 66 wiederum stützt die Förderbänder ab, von denen eines bei 68 gezeigt ist.
• Ein Grundteil in Form einer Mitläuferwelle 70 überbrückt den Ausschnitt, wobei die Enden der Welle in den Sitzen 58 der Mitläuferwellenwiegen 56 aufgenommen sind. Mitläuferwellenklemmen 72 sind an die Wiegen angeschraubt, um die Welle örtlich festzulegen; die Welle dreht sich nicht. Wie am besten in Fig. 4 zu sehen ist, hat die Welle drei Paare von Federtaschen 74, wobei eine Tasche auf jeder Seite einer Durchgangsbohrung 76 ist. In jeder Tasche 74 ist eine Feder 78 angeordnet, wie in Fig. 1 zu sehen ist. Die Bohrungen 76 sind parallel zu der Kissenachse 14. Jede Bohrung weist eine Konterbohrung an einem Ende auf und nimmt ein Haltemittel auf in Form eines Führungsstiftes 80, der ein Preßsitz darin ist.
• Eine Trageinrichtung in Form eines Lagerhalters 82 ist an dem Führungsstift montiert. Der Lagerhalter ist eine zylindrische Hülse, welche die Mitläuferwelle 70 umgibt. In der Mitte des Halters ist eine Schulter 84 mit fluchtend ausgerichteten Öffnungen durch den Halter. Diese Öffnungen nehmen den Führungsstift 80 auf. Der Sitz zwischen dem Lagerhalter und dem Führungsstift ist so, daß der Halter an dem Stift sowohl in Längsrichtung gleiten, als auch sich drehen kann. Der Halter wird durch die Federn 78 in Längsrichtung des Führungsstiftes vorgespannt.
• Eine Keilnut 86 ist in die äußere Oberfläche des Lagerhalters 82 geschnitten. Die beiden äußeren Lagerhalter tragen Stellglieder 88, die sich parallel zu der Mitläuferwelle 70 erstrecken. Zwei Rollenlager 90 sind an jedem Lagerhalter befestigt. Die Lager stoßen an die Schultern 84 an und werden durch Sicherungsscheiben 92 und Sicherungsmuttern 94, die auf die Enden der Halter geschraubt sind, an Ort und Stelle gehalten. Die Sicherungsmuttern haben eine Nase, die in die Keilnut 86 eingreift, um eine Drehung des inneren Lagerringes zu verhindern.
• Die Rollenlager 90 greifen an einer Nabe 96 einer zylindrischen Trommel oder Rolle 98 an, um die Trommel zwecks Drehung um den Lagerhalter herum zu stützen. Die äußere Oberfläche der Trommel trägt das Förderband, das um die Trommel herum geht, wenn es zwischen Vorwärts- und Rückwärtslauf wechselt. Es ist zu beachten, daß die Trommel nicht unbedingt konzentrisch zu der Mitläuferwelle ist, da ja der Lagerhalter auf dem Führungsstift 80 gleiten kann. Tatsächlich ist die Trommel meistens exzentrisch zu der Mitläuferwelle.
• Drei Näherungssensoren 100 sind an den Haltern 102 neben jeder Trommel angeordnet. Zwei der Halter sind an der Oberseite der Mitläuferklemmen 72 befestigt. Der andere Halter sitzt auf dem Mittelbalken 48. Die äußeren Sensoren berühren normalerweise eines der Stellglieder 88. Der mittlere Sensor berührt normalerweise die Oberfläche der mittleren Trommel. Die Sensoren sind mit der Steuerkonsole des Umformungssystems verbunden. Wenn eines der Förderbänder versagt, drücken die Federn 78 den Lagerhalter 82 von dem Sensor weg. Wenn der Kontakt zwischen dem Sensor und dem Stellglied oder der Trommeloberfläche verlorengeht, schickt der Sensor ein Signal an die Steuerkonsole, um anzuzeigen, welches Band gebrochen ist, und ein Abschalten der Presse einzuleiten.
• Der Betrieb des Schlittens ist wie folgt. Der Luftzylinder wird unter Druck gesetzt, um die Stange 34 und den Schlitten 42 vom Zylinder wegzubewegen. Der Schlitten trägt natürlich die Mitläuferwelle 70 und die Trommel 98. Der Luftzylinderdruck wird so reguliert, daß eine bestimmte Spannung auf die Förderbänder wirkt. Die Bandspannung drückt die Federn 78 etwas zusammen, während die Lagerhalter auf den Führungsstiften 80 unter der Spannung gleiten. Jede Berührung des Bandes führt zum Drehen der Trommel um den Führungsstift. Jede Trommel kann sich unabhängig von den anderen drehen. Wie oben erwähnt, werden die Näherungssensoren jeden Spannungsverlust an einer Trommel angeben.
• Der Schlitten nach der Erfindung schafft eine verbesserte Steuerung der Bandspannung und eine Einzelanzeige von Bandversagen. Mehrere Förderer sind vorgesehen, so daß Förderer für verschieden große Enden gleichzeitig betrieben werden können. Selbst mit mehreren Rollen ist nur ein einziger Spannungszylinder erforderlich, und die Rollen und der Schlitten passen in den zur Verfügung stehenden begrenzten Raum. Da die Mehrzahl an Rollen eine individuelle Reaktion auf eine Bandwölbung gestattet, werden Schwingungen verringert, wodurch die Neigung der Enden aus ihrer richtigen Lage in den Bandöffnungen herauszuschwingen, verringert wird.
• Während eine bevorzugte Form der Erfindung gezeigt und beschrieben wurde, versteht sich, daß Änderungen und Modifikationen gemacht werden könnten, ohne den Umfang der folgenden Ansprüche verlassen zu müssen.

Claims (11)

1. Umformungssystem, mit zusammenwirkend-ineinandergreifbaren hin- und hergehenden oberen und unteren Werkzeugen, die eine Vielzahl an Stationen bilden, die Werkzeuge haben, die fortschreitend Rohlinge in Dosenenden umformen, mindestens einem Endlosförderer (68) zum schrittweisen Vorrücken der Rohlinge in und durch die Werkzeugstationen, wobei der Förderer (68) um vordere und hintere Rollen herumläuft und eine Längsachse (14) bildet, einer Rolle zur Verwendung entweder als vordere Rolle oder hintere Rolle, die folgendes umfaßt:

ein Grundteil (70), das an dem Umformungssystem befestigt ist;

eine zylindrische Trommel (98), die eine Achse bildet und eine Außenfläche hat, die mit dem Förderer (68) in Anlage bringbar ist; und

eine Trageinrichtung (82) zum Lagern der Trommel (98) zwecks Drehung um die Trommelachse;

dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der zylindrischen Trommeln (98) so gelagert ist, daß sie in einer zu der Achse (14) des Förderers parallelen Richtung verschiebbar und/oder um eine zu der Achse (14) des Förderers parallelen Achse schwenkbar ist.

2. Umformungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagereinrichtung (80) an dem Grundteil (70) befestigt ist, um die Trageinrichtung (82) derart zu lagern, daß die Trageinrichtung (82) auf der Lagereinrichtung (80) in einer zu der Längsachse (14) des Förderers parallelen Richtung verschiebbar ist.

3. Umformungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die Lagereinrichtung (80) an dem Grundteil (70) befestigt ist, um die Trageinrichtung (82) derart zu lagern, daß die Trageinrichtung (82) an der Lagereinrichtung (80) in einer zu der Längsachse (14) des Förderers senkrechten Ebene schwenkbar ist.

4. Umformungssystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagereinrichtung (80) senkrecht zu der Trommelachse ist.

5. Umformungssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Grundteil (70) eine feststehende Welle ist, die sich parallel zu der Achse der Trommel (98) erstreckt.

6. Umformungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagereinrichtung (80) ein Führungsstift ist, der in der Welle gelagert ist und sich senkrecht dazu erstreckt.

7. Umformungssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Tasche (74) in dem Grundteil gebildet ist, wobei eine Feder (78) in der Tasche (74) angeordnet ist und an der Trageinrichtung (82) angreift, um sie von dem Grundteil (70) weg und an der Lagereinrichtung (80) entlang zu drängen.

8. Umformungssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (98) eine Nabe (96) hat und es mindestens ein Lager (90) gibt, das zwischen der Nabe (96) und der Trageinrichtung (82) angeordnet ist, um die Trommel (98) drehbar zu lagern.

9. Umformungssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Trageinrichtung (82) eine zylindrische Hülse umfaßt, die ein Montageloch (76) zum Aufnehmen der Lagereinrichtung (80) und eine Schulter (84) zum Festlegen des Lagers (90) hat.

10. Umformungssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagereinrichtung (80) einen kreisförmigen Querschnitt hat, derart, daß die Trageinrichtung (82) schwenkbar um die Lagereinrichtung (80) ist.

11. Verfahren zum Vermindern von Schwingungen eines Förderbandes (68) eines Umformungssystems, das ein Förderband (68) hat, das Rohlinge in und durch die Stationen der oberen und unteren Umformungswerkzeuge schrittweise bewegt, wobei das Förderband (68) um vordere und hintere Rollen herumläuft, die eine Trommel (98) beinhalten, gekennzeichnet durch den Schritt, daß mindestens eine der Trommeln (98) der Rollen verschiebbar in einer zu der Achse (14) des Förderers parallelen Richtung und/oder schwenkbar um eine zu der Achse (14) des Förderers parallelen Achse gelagert ist.