EP0671229A1 - Maschine zum Herstellen von Dosen - Google Patents

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EP0671229A1
EP0671229A1 EP95101528A EP95101528A EP0671229A1 EP 0671229 A1 EP0671229 A1 EP 0671229A1 EP 95101528 A EP95101528 A EP 95101528A EP 95101528 A EP95101528 A EP 95101528A EP 0671229 A1 EP0671229 A1 EP 0671229A1
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EP
European Patent Office
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bolt
cam roller
joint connection
cam
knee joint
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EP95101528A
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English (en)
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EP0671229B1 (de
Inventor
Norbert Dr.-Ing. Lentz
Karl-Heinz Dipl.-Ing. Witt
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SIG Plastics GmbH and Co KG
Original Assignee
Krupp Maschinentechnik GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D51/00—Making hollow objects
    • B21D51/16—Making hollow objects characterised by the use of the objects
    • B21D51/26—Making hollow objects characterised by the use of the objects cans or tins; Closing same in a permanent manner
    • B21D51/2646—Of particular non cylindrical shape, e.g. conical, rectangular, polygonal, bulged

Definitions

  • the invention relates to a machine for producing can bodies, in particular frames for molded cans, with a rotary body with a plurality of stations, each station, in particular provided with an expanding tool, being assigned at least one tool part which can be actuated by a cam roller which is in engagement with a control cam, which is slidably guided parallel to the axis of rotation of the rotating body and is provided for applying an axial compressive force.
  • each station has a jacket-shaped, internally profiled outer tool, a lower cam-controlled sleeve with a plate for receiving a can frame and moving it into it External tool and a retractable, cam-controlled elastic mandrel, which presses the can wall with sufficient axial pressure of the tool parts against the inner wall of the outer tool and forms the can frame accordingly.
  • a spreading tool is known in which one instead of an elastic stamp a plurality of segments distributed around the circumference are used, the spreading segments - prevented from axial movement - being moved radially outward by an axially moved conical mandrel.
  • cam-controlled drives The main disadvantage of the cam-controlled drives is that the cam roller has to absorb or transmit considerable forces, these forces also becoming greater with increasing output (can bodies / unit of time) or corresponding speed and thereby increasing mass forces.
  • the wear on the components is correspondingly high.
  • hydraulic cylinders can be used to actuate the central part of the molding tool, in particular a conical shaft. Although these are suitable for the application or transmission of large forces, they require more control, particularly in the case of machines with multiple tools, and, in addition, only limited numbers of strokes can be carried out with hydraulic cylinders, which also limits the output of the machine.
  • the object of the invention is therefore to improve a device of the type mentioned at the outset in such a way that the susceptibility to wear of the components is reduced even in the case of large output and their service life will be extended accordingly.
  • the cam roller is connected to the central joint point of a knee joint connection, with one joint point with the tool part provided for transmitting a compressive force and the other joint point with the outer joint points of the knee joint connection Rotational body is connected.
  • the interposition of a knee joint connection between the cam roller and the tool part provided for transmitting a compressive force considerably reduces the forces acting on or to be transmitted by the cam roller with the same load on the tool part. In this sense, it also has a favorable effect that, due to the geometry of the knee joint connection, even at the end of the stroke or at the end of the molding process of an individual can frame, when a large force is to be applied by the tool part, only a relatively small force is taken up by the cam roller or is to be transferred.
  • cam roller is mounted directly on one of the levers or links of the knee joint connection, in particular on the lever articulated on the rotating body.
  • a further simplification of the drive - both with regard to its manufacture and its arrangement - is obtained if the cam roller only rests on one side on an "open" control cam and is supported by a spring mechanism, e.g. B. a coil spring, is pressed or pulled against this.
  • a spring mechanism e.g. B. a coil spring
  • the drive 10 for a molding machine has a rotary body 11 which is rotatably mounted and can be driven about a vertical axis 12.
  • the rotary body 11 has guides 13, 14, which are evenly distributed around the circumference and in which sleeves 15 are slidably guided parallel to the axis of rotation 12, which are used to actuate tools, e.g. B. serve to spread the segments of spreading tools.
  • Spreading tools are e.g. B. in US-PS 5 022 254, the disclosed therein central conical inner shaft is to be thought of instead of at the end of a piston rod on the upper end of the quill 15.
  • a double link or a double link plate 16 (a link or a link plate is arranged on each side of the pinoles 15) is articulated to the quill 15 via a bolt 17.
  • the head 18 of an otherwise fork-shaped handlebar or lever 19 is articulated to a common pin 20 between the two individual plates.
  • the fork-shaped end 21 of the lever 19 is articulated on a bolt 22 which is fastened to a bearing holder 23.
  • the axis of the pin 22 extends tangentially with respect to the axis of rotation 12 and is at the same distance from it as the longitudinal central axis 15 'of the sleeves 15.
  • the bearing holder 23 is fixedly connected to the body of rotation 11.
  • a cam roller 25 is mounted, the axis of which runs parallel to the common imaginary plane through the axes of the bolts 20 and 22.
  • the roller 25 is in engagement with a control cam 26, which is fixed in absolute terms and is arranged about the axis of rotation 12
  • Return springs formed pair of return springs 27 is provided, which engages on the one hand on pins 28 on the links of the double joint bracket 16 and on the other hand is fastened at 29 to the rotating body 11.
  • Fig. 1 shows the drive in the lower end position of the sleeve 15, while in Fig. 2 its upper end position is shown.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
  • Press Drives And Press Lines (AREA)

Abstract

Bei einer Maschine - zum Herstellen von Dosenkörpern - mit einem Rotationskörper (11) mit mehreren Stationen, wobei jeder Station mindestens ein von einer Kurvenrolle (25) gesteuertes und zur Übertragung einer Druckkraft geeignetes Werkzeugteil (Pinole 15) zugeordnet ist, das parallel zur Rotationsachse (12) des Rotationskörpers (11) gleitbar geführt ist, wird zur Verschleißminderung und zur Erhöhung der Lebensdauer der Bauteile vorgeschlagen, daß die Kurvenrolle (25) mit der zentralen Gelenkstelle (Bolzen 20) einer Kniegelenkverbindung (Doppelgelenklasche 16, Hebel 19) verbunden ist, wobei von dem äußeren Gelenkpunkt (Bolzen 17, 22) der Kniegelenkverbindung ein Gelenkpunkt (Bolzen 17) mit dem zur Übertragung einer Druckkraft geeigneten Werkzeugteil (15) und der andere Gelenkpunkt (Bolzen 22) mit dem Rotationskörper (11) verbunden ist. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Herstellen von Dosenkörpern, insbes. von Zargen für Formdosen, mit einem Rotationskörper mit mehreren Stationen, wobei jeder, insbesondere mit einem Spreizwerkzeug versehenen, Station mindestens ein von einer mit einer Steuerkurve im Eingriff befindlichen Kurvenrolle betätigbaren Werkzeugteil zugeordnet ist, das parallel zur Rotationsachse des Rotationskörpers verschiebbar geführt und zur Aufbringung einer axialen Druckkraft vorgesehen ist.
  • Aus der DE-OS 20 61 109 ist eine solche Vorrichtung zum partiellen Aufweiten der Seitenwand einer zuvor zylindrischen Dosenzarge bekannt, bei der jede Station ein mantelförmiges, innen profiliertes Außenwerkzeug, eine untere kurvengesteuerte Pinole mit einem Teller zum Aufnehmen einer Dosenzarge und Einfahren derselben in das Außenwerkzeug und einen von oben einfahrbaren, kurvengesteuerten elastischen Dorn aufweist, der die Dosenwand bei genügendem axialen Druck der Werkzeugteile gegen die Innenwand des Außenwerkzeugs preßt und die Dosenzarge entsprechend ausbildet.
  • Aus der US-PS 5 022 254 ist ein Spreizwerkzeug bekannt, bei dem statt eines elastischen Stempels eine aus mehreren am Umfang verteilten Segmente verwendet werden, wobei die Spreizsegmente - an einer axialen Bewegung gehindert - durch einen axial bewegten konischen Dorn radial nach außen bewegt werden.
  • Der wesentliche Nachteil der kurvengesteuerten Antriebe besteht darin, daß die Kurvenrolle erhebliche Kräfte aufnehmen bzw. übertragen muß, wobei diese Kräfte mit zunehmender Ausbringung (Dosenzargen/Zeiteinheit) bzw. entsprechender Geschwindigkeit und dadurch steigenden Massenkräften ebenfalls größer werden. Entsprechend hoch wird der Verschleiß der Bauteile.
  • Wie der US-PS 5 022 254 weiter entnehmbar ist, sind zum Betätigen des zentralen Teils des Formwerkzeugs insbesondere eines konischen Schaftes, Hydraulikzylinder verwendbar. Diese sind zwar zur Aufbringung bzw. Übertragung von großen Kräften geeignet, jedoch ist für sie - insbesondere bei Maschinen mit Vielfachwerkzeugen - ein erhöhter Steuerungsaufwand erforderlich, und außerdem lassen sich mit Hydraulikzylindern nur begrenzte Hubzahlen ausführen, wodurch die Ausbringung der Maschine ebenfalls begrenzt ist.
  • Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß die Verschleißanfälligkeit der Bauteile auch bei großer Ausbringung reduziert und ihre Lebensdauer entsprechend verlängern wird.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kurvenrolle mit der zentralen Gelenkstelle einer Kniegelenkverbindung verbunden ist, wobei von den äußeren Gelenkpunkten der Kniegelenkverbindung ein Gelenkpunkt mit dem zur Übertragung einer Druckkraft vorgesehenen Werkzeugteil und der andere Gelenkpunkt mit dem Rotationskörper verbunden ist. Durch die Zwischenschaltung einer Kniegelenkverbindung zwischen der Kurvenrolle und dem zur Übertragung einer Druckkraft vorgesehenen Werkzeugteil sind die auf die Kurvenrolle einwirkenden bzw. von ihr zu übertragenden Kräfte bei gleicher Belastung des Werkzeugteils erheblich reduziert. In diesem Sinne wirkt sich weiter günstig aus, daß aufgrund der Geometrie der Kniegelenkverbindung selbst am Ende des Hubes bzw. am Ende des Formvorgangs einer einzelnen Dosenzarge, wenn eine große Kraft von dem Werkzeugteil aufzubringen ist, nur eine verhältnismäßig geringe Kraft von der Kurvenrolle aufzunehmen bzw. zu übertragen ist.
  • Eine sehr raumsparende und trotzdem wirkungsvolle Ausführungsform ergibt sich, wenn die Kurvenrolle unmittelbar an einem der Hebel oder Lenker der Kniegelenkverbindung, insbes. an dem am Rotationskörper angelenkten Hebel, gelagert ist.
  • Eine weitere Vereinfachung des Antriebs - sowohl hinsichtlich seiner Herstellung als auch seiner Anordnung - ergibt sich, wenn die Kurvenrolle nur einseitig an einer "offenen" Steuerkurve anliegt und von einem Federspeicher, z. B. einer Schraubenfeder, gegen diese gedrückt bzw. gezogen wird.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung weitgehend vereinfacht dargestellt und im folgenden näher erläutert. Es zeigen
    • Fig. 1
    einen Antrieb für eine Maschine zum Herstellen von Formdosen in einem auszugsweisen Querschnitt durch die Rotationsachse,
    Fig. 2
    den Antrieb in einem anderen auszugsweisen Querschnitt durch die Rotationsachse und
    Fig. 3
    den Antrieb in einem Schnitt längs der Linie III-III in Fig. 2.
  • Der Antrieb 10 für eine Formmaschine weist einen Rotationskörper 11 auf, der um eine vertikale Achse 12 drehbar gelagert und antreibbar ist. Der Rotationskörper 11 weist gleichmäßig am Umfang verteilte, jeweils untereinander angeordnete Führungen 13, 14 auf, in denen Pinolen 15 parallel zur Rotationsachse 12 gleitbar geführt sind, die zur Betätigung von Werkzeugen, z. B. zum Spreizen der Segmente von Spreizwerkzeugen dienen. Spreizwerkzeuge sind z. B. in der US-PS 5 022 254 beschrieben, wobei der dort offenbarte zentrale konische Innenschaft statt an dem Ende einer Kolbenstange auf dem oberen Ende der Pinolen 15 zu denken ist.
  • Zwischen den Führungen 13 und 14 ist an die Pinolen 15 ein Doppellenker oder eine Doppelgelenklasche 16 (auf jeder Seite der Pinolen 15 ist ein Lenker bzw. eine Gelenklasche angeordnet) über einen Bolzen 17 angelenkt. An dem freien Ende der Doppelgelenklasche 16 ist zwischen den beiden einzelnen Laschen der Kopf 18 eines im übrigen gabelförmigen Lenkers oder Hebels 19 an einem gemeinsamen Bolzen 20 angelenkt. Das gabelförmige Ende 21 des Hebels 19 ist an einem Bolzen 22 angelenkt, der an einem Lagerhalter 23 befestigt ist. Die Achse des Bolzens 22 verläuft tangential in bezug auf die Rotationsachse 12 und weist von dieser die gleiche Entfernung auf wie die Längsmittelachse 15' der Pinolen 15. Der Lagerhalter 23 ist fest mit dem Rotationskörper 11 verbunden.
  • Am Kopf 18 des Hebels 19 ist eine Kurvenrolle 25 gelagert, deren Achse parallel zu der gemeinsamen gedachten Ebene durch die Achsen der Bolzen 20 und 22 geht. Die Rolle 25 steht im Eingriff mit einer - absolut gesehen - feststehenden, um die Rotationsachse 12 angeordneten Steuerkurve 26. Damit die Kurvenrolle 25 immer an der Steuerkurve 26 anliegt, ist ein aus Zugfedern gebildetes Rückholfederpaar 27 vorgesehen, das einerseits an Zapfen 28 an den Lenkern der Doppelgelenklasche 16 angreift und andererseits bei 29 am Rotationskörper 11 befestigt ist.
  • Fig. 1 zeigt den Antrieb in der unteren Endposition der Pinole 15, während in Fig. 2 ihre obere Endposition dargestellt ist.

Claims (3)

  1. Maschine - zum Herstellen von Dosenkörpern - mit einem Rotationskörper (11) mit mehreren Stationen, wobei jeder Station mindestens ein von einer mit einer Steuerkurve (26) im Eingriff befindlichen Kurvenrolle (25) gesteuertes und zur Übertragung einer Druckkraft vorgesehenes Werkzeugteil (Pinole 15) zugeordnet ist, das parallel zur Rotationsachse (12) des Rotationskörpers (11) gleitbar geführt ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Kurvenrolle (25) mit der zentralen Gelenkestelle (Bolzen 20) einer Kniegelenkverbindung (Doppelgelenklasche 16, Hebel 19) verbunden ist, wobei von den äußeren Gelenkpunkten (Bolzen 17, 22) der Kniegelenkverbindung ein Gelenkpunkt (Bolzen 17) mit dem zur Übertragung einer Druckkraft vorgesehenen Werkzeugteil (Pinole 15) und der andere Gelenkpunkt (Bolzen 22) mit dem Rotationskörper (11) verbunden ist.
  2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenrolle (25) unmittelbar an einem der Hebel (19) der Kniegelenkverbindung gelagert ist.
  3. Maschine nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenrolle (15) nur einseitig an einer offenen Steuerkurve (26) anliegt und von einem Federspeicher (Zugfederpaar 27) an diese andrückbar ist.
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EP0671229B1 EP0671229B1 (de) 1998-09-16

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