EP1075338A2 - Verfahren und vorrichtung zum bearbeiten zylindrischer hohlkörper - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum bearbeiten zylindrischer hohlkörper

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EP1075338A2
EP1075338A2 EP00929208A EP00929208A EP1075338A2 EP 1075338 A2 EP1075338 A2 EP 1075338A2 EP 00929208 A EP00929208 A EP 00929208A EP 00929208 A EP00929208 A EP 00929208A EP 1075338 A2 EP1075338 A2 EP 1075338A2
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workpiece
processing
machining
longitudinal axis
container
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    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D51/00—Making hollow objects
    • B21D51/02—Making hollow objects characterised by the structure of the objects
    • B21D51/12—Making hollow objects characterised by the structure of the objects objects with corrugated walls
    • 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
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    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T29/49995—Shaping one-piece blank by removing material

Definitions

  • the invention relates to a method for producing or machining a workpiece in the form of a cylindrical hollow body, in particular container (casing), barrel or barrel, in which the workpiece is held with a vertically aligned longitudinal axis and processed in this orientation, in particular deformed, flanged, with beads , Bottom and lid is provided.
  • the invention further relates to a device for producing or processing a workpiece in the form of a cylindrical hollow body, in particular a container (casing), barrel or barrel, with a transfer device for moving the workpiece and a processing device for producing or processing the workpiece, in particular a device for shaping , Flanging, beading and provided with bottom and lid, and with means for holding the workpiece during machining in an orientation with a vertical workpiece longitudinal axis.
  • the machining takes place on one or more or preferably at the same time on both front edges of the workpiece. It can be creasing, flanging or connecting with a lid or bottom.
  • a drum-shaped metal shell or container casing can be firmly closed as packaging for any filling material with a loosely inserted bottom and lid, the closing of a cold or hot deformation being possible, the projecting metal edges being connected to one another or being deformed and folded together.
  • the known procedure has the disadvantage that the heavy tools and drive units must be attached to appropriately stable portals, which involves considerable costs.
  • the object of the invention is to make a generic method or a corresponding device simpler and cheaper.
  • this object is achieved by moving the workpiece in a transfer plane and lowering it for machining in a work area of a processing device, in particular a shaping machine, arranged below the transfer plane.
  • a processing device in particular a shaping machine, arranged below the transfer plane.
  • the workpiece is preferably lowered for machining with a vertical longitudinal axis and moved in the transfer plane with a vertical longitudinal axis.
  • the workpiece can be machined from the inside and / or from the outside in the machining device. It can be provided that the workpiece is machined in the machining device over the entire axial length or a part thereof.
  • the workpiece can be lowered and processed in stages.
  • the workpiece is lifted after machining and moved back into the transfer plane, the workpiece being able to go through several machining steps (lowering, machining and lifting) on several machining devices.
  • the workpiece can be moved past selected machining devices without being machined.
  • Non-round or conical workpieces or containers can be produced, and workpieces can be made from sheet metal, multi-layer glued cardboard (fiber) or multi-layer metal-plastic sheets.
  • the object of the invention is achieved by a generic device which is characterized in that the transfer device is arranged vertically above the processing device and is designed such that a workpiece to be processed can be lowered into a working area of the processing device. It can be provided that the transfer device moves and / or lowers the workpiece with a vertical longitudinal axis.
  • the processing device expediently processes the workpiece from the inside and / or from the outside, in particular flanging the workpiece on both sides or flanging on one side and flanging on the other side. It is preferably provided that the processing device provides the workpiece with rolling and / or reinforcing beads.
  • Figures 1 and 2 schematically serve to explain a container to be processed
  • Fig. 3 shows schematically a device according to the invention
  • FIG. 4 schematically shows a known device in which a workpiece is machined with a vertically aligned longitudinal axis
  • Fig. 5 shows schematically a known device in which a cylindrical workpiece with a horizontal workpiece axis is machined
  • FIG. 6 shows a top view of a known molding tool.
  • FIG. 1 shows a rounded and closed with a longitudinal weld or a longitudinal fold container casing, which can consist of steel or other metal sheet, but can also be made of fiber (multi-layer glued cardboard) or multi-layer metal-plastic sheets.
  • FIG. 2 shows a cylindrical container with a longitudinal axis 1 produced from the container jacket according to FIG. 1, the container consisting of a cylindrical container jacket 4 with bottom 5 provided with rolling beads 2 and reinforcing beads 3.
  • Fig. 4 shows schematically a container manufacturing machine, in which the central or longitudinal axis 1 of a container is vertical during shaping or production, the container jacket 4 for shaping from a transfer device 7 or by hand into the working area of a portal processing tool 8 hanging above the transfer device is lifted.
  • 5 explains a further known manufacturing method for containers, wherein a container casing 4 with a horizontal longitudinal axis 1 is processed, tools 8a processing the container casing 4 from the inside and tools 8b processing the container casing from the outside, so that, for example, beads can be introduced.
  • the lowering can take place with the full length of the container or in stages over parts thereof.
  • the drive units and shaping tools are located directly near the ground, while the light transport or transfer device 7 is arranged above the machine.
  • a number of shaping machines can be arranged in a row, the individual machines for carrying out flanging on both sides (upsetting the edge), flanging on one side and bordering on the other side (rolling on the edge), pressing out any number of roll beads in different positions of the container casing, roll forms of any number of stiffening beads in different positions, folding of floors and / or lids or for welding floors can be set up.
  • the containers or container casings which are moved on the transfer device 7 in the transport direction (arrow 12) are lowered over the tools of the respective machines (arrow 14) and lifted back onto the transfer device after shaping or processing.
  • individual shaping machines can be run over and left out.
  • the container jacket guide elements are simpler and less complicated and also enable the shaping of non-round or conical container jackets.
  • the device has a rolling body 32 and a counter-rolling body 31, the two rolling bodies being complementary to one another and the counter-rolling body 31 being fixed in place.
  • the rolling body 32 is one Pivot point 37 is held pivotably.
  • the outer surfaces of the rolling elements are made up of a number of annular disks 33a, 35a, 35b.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Making Paper Articles (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Blow-Moulding Or Thermoforming Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Filling Of Jars Or Cans And Processes For Cleaning And Sealing Jars (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Bearbeiten zylindrischer Hohlkörper
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen oder Bearbeiten eines Werkstücks in Form eines zylindrischen Hohlkörpers, insbesondere Behälter (-mantel), Tonne oder Faß, bei dem das Werkstück mit vertikal ausgerichteter Längsachse gehalten und in dieser Orientierung bearbeitet, insbesondere verformt, gebördelt, mit Sicken, Boden und Deckel versehen wird. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Herstellen oder Bearbeiten eines Werkstücks in Form eines zylindrischen Hohlkörpers, insbesondere Behälter (-mantel), Tonne oder Faß, mit einer Transfereinrichtung zum Bewegen des Werkstücks und einer Bearbeitungseinrichtung zum Herstellen oder Bearbeiten des Werkstücks, insbesondere Einrichtung zum Verformen, Bördeln, Sicken und Versehen mit Boden und Deckel, und mit Mitteln zum Halten des Werkstücks während der Bearbeitung in einer Orientierung mit vertikaler Werkstücklängsachse. Die Bearbeitung findet hierbei an einem oder mehreren oder vorzugsweise zugleich an beiden Stirnseitenrändern des Werkstücks statt. Es kann sich um Rillen, Bördeln oder das Verbinden mit einem Deckel oder Boden handeln. Beispielsweise kann eine trommeiförmige Metallhülle bzw. Behältermantel als Verpackung für ein beliebiges Füllgut mit lose eingelegtem Boden und Deckel fest verschlossen werden, wobei das Verschließen eines Kalt- oder Warmverformung sein kann, wobei vorstehende Metallränder miteinander verbunden oder verformt und zusammengefaltet werden.
Bei gattungsgemäßen Vorrichtungen, bei denen die Mittelachsen der Werkstücke während der Herstellung bzw. Bearbeitung oder Formgebung vertikal ausgerichtet sind, befindet sich eine Transport- bzw. Transferlinie unterhalb der Bearbeitungseinrichtungen, wobei die zu bearbeitenden Werkstücke durch die Transporteinrichtung oder von Hand in den Arbeitsbereich der darüber angeordneten bzw. hängenden Werkzeuge gebracht werden.
Mit der bekannten Vorgehensweise ist der Nachteil verbunden, daß die schweren Werkzeuge und Antriebsaggregate an entsprechend tragfähigen Portalen angebracht sein müssen, womit erhebliche Kosten verbunden sind. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein gattungsgemäßes Verfahren bzw. eine entsprechende Vorrichtung einfacher und kostengünstiger zu gestalten.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht in verfahrensmäßiger Hinsicht bei einem gattungsgemäßen Verfahren darin, daß das Werkstück in einer Transferebene bewegt und zur Bearbeitung in einen Arbeitsbereich einer unterhalb der Transferebene angeordneten Bearbeitungseinrichtung, insbesondere Formgebungsmaschine, abgesenkt wird. Dadurch ist es möglich, die schweren Antriebsaggregate und Formgebungswerkzeuge zweckmäßig in Bodennähe anzubringen, während sich eine leichte Transfereinrichtung für die Bewegung der Werkstücke darüber befindet.
Vorzugsweise wird das Werkstück zur Bearbeitung mit vertikaler Längsachse abgesenkt und in der Transferebene mit vertikaler Längsachse bewegt. Das Werkstück kann in der Bearbeitungseinrichtung von innen und/oder von außen bearbeitet werden. Es kann vorgesehen sein, daß das Werkstück in der Bearbeitungseinrichtung auf der gesamten axialen Länge oder einem Teil davon bearbeitet wird. Das Werkstück kann stufenweise abgesenkt und bearbeitet werden.
Es kann vorgesehen sein, daß das Werkstück nach einer Bearbeitung angehoben und in die Transferebene zurückbewegt wird, wobei das Werkstück mehrere Bearbeitungsschritte (Absenken, Bearbeiten und Anheben) an mehreren Bearbeitungseinrichtungen durchlaufen kann. Das Werkstück kann an ausgewählten Bearbeitungseinrichtungen vorbeibewegt werden, ohne bearbeitet zu werden. Es können unrunde oder konische Werkstücke bzw. Behälter hergestellt werden, und es können Werkstücke aus Metallblech, mehrschichtig geleimter Pappe (Fibre) oder mehrschichtigen Metall-Kunststofftafeln hergestellt werden.
In vorrichtungsmäßiger Hinsicht wird die Aufgabe der Erfindung durch eine gattungsgemäße Vorrichtung gelöst, die sich dadurch auszeichnet, daß die Transfereinrichtung vertikal oberhalb der Bearbeitungseinrichtung angeordnet und so ausgebildet ist, daß ein zu bearbeitendes Werkstück in einen Arbeitsbereich der Bearbeitungseinrichtung absenkbar ist. Es kann vorgesehen sein, daß die Transfereinrichtung das Werkstück mit vertikaler Längsachse bewegt und/oder absenkt. Zweckmäßigerweise bearbeitet die Bearbeitungseinrichtung das Werkstück von innen und/oder von außen, wobei sie das Werkstück insbesondere beidseitig bördelt oder einseitig bördelt und anderseitig bordiert. Vorzugsweise ist vorgesehen, daß die Bearbeitungseinrichtung das Werkstück mit Roll- und/oder Verstärkungssicken versieht.
Es kann vorgesehen sein, daß eine Anzahl von Bearbeitungseinrichtungen in Reihe angeordnet sind.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung weiter erläutert, wobei
Fig. 1 und 2 schematisch zur Erläuterung eines zu bearbeitenden Behälters dienen;
Fig. 3 schematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zeigt;
Fig. 4 schematisch eine bekannte Vorrichtung zeigt, bei der ein Werkstück mit vertikal ausgerichteter Längsachse bearbeitet wird;
Fig. 5 schematisch eine bekannte Vorrichtung zeigt, bei der ein zylindrisches Werkstück mit horizontaler Werkstückachse bearbeitet wird, und
Fig. 6 eine Draufsicht auf ein bekanntes Formwerkzeug zeigt.
Fig. 1 zeigt einen gerundeten und mit einer Längsschweißnaht oder einer Längsfalz geschlossenen Behältermantel, der aus Stahl- oder einem sonstigem Metallblech bestehen kann, aber auch aus Fibre (mehrschichtig geleimter Pappe) oder mehrschichtigen Metall-Kunststofftafeln hergestellt sein kann. Fig. 2 zeigt einen aus dem Behältermantel nach Fig. 1 hergestellten zylindrischen Behälter mit einer Längsachse 1 , wobei der Behälter aus einem mit Rollsicken 2 und Verstärkungssicken 3 versehenen, zylindrischen Behältermantel 4 mit Boden 5 besteht.
Fig. 4 zeigt schematisch eine Behälter-Herstellungsmaschine, bei der die Mittel- bzw. Längachse 1 eines Behälters während der Formgebung bzw. Herstellung vertikal steht, wobei der Behältermantel 4 zur Formgebung von einer Transfereinrichtung 7 oder von Hand in den Arbeitsbereich eines an einem Portal oberhalb der Transfereinrichtung hängenden Bearbeitungswerkzeugs 8 gehoben wird. Fig. 5 erläutert ein weiteres bekanntes Herstellungsverfahren für Behälter, wobei ein Behältermantel 4 mit horizontaler Längsachse 1 bearbeitet wird, wobei Werkzeuge 8a den Behältermantel 4 von innen und Werkzeuge 8b den Behältermantel von außen bearbeiten, so daß beispielsweise Sicken eingebracht werden können.
Fig. 3 erläutert die erfindungsgemäße Vorgehensweise anhand einer Vorrichtung, bei der die Werkstücke bzw. Behältermäntel 4 mit vertikaler Längsachse 1 von einer Transfereinrichtung 7 zwischen auf einem Maschinenbett 10 angeordnete Formgebungswerkzeuge 8a, 8b abgesenkt werden.
Die Absenkung kann je nach durchzuführender Formgebung mit der vollen Behältermantellänge oder abgestuft über Teile davon erfolgen. Dabei befinden sich die Antriebsaggregate und Formgebungswerkzeuge unmittelbar in Bodennähe, während die leichte Transport- bzw. Transfereinrichtung 7 oberhalb der Maschine angeordnet. Es können eine Anzahl von Formgebungsmaschinen in Reihe angeordnet sein, wobei die einzelnen Maschinen zum Ausführen von beidseitigem Bördeln (Rand anstauchen), einseitigem Bördeln und anderseitigem Bordieren (Rand anrollen), Auspressen beliebig vieler Rollsicken in verschiedenen Positionen des Behältermantels, Rollformen beliebig vieler Versteifungssicken in verschiedenen Positionen, Auffalzen von Böden und/oder Deckeln oder zum Aufschweißen von Böden eingerichtet sein können. Dabei werden die auf der Transfereinrichtung 7 in Transportrichtung (Pfeil 12) bewegten Behälter bzw. Behältermäntel über den Werkzeugen der jeweiligen Maschinen abgesenkt (Pfeil 14) und nach der Formgebung bzw. Bearbeitung wieder auf die Transfereinrichtung gehoben. Bei Herstellung unterschiedlicher Behälter- bzw. Mantelformen können einzelne Formgebungsmaschinen überfahren und ausgelassen werden.
Die Behältermantel-Führungselemente sind bei der erfindungsgemäßen Anordnung (abgesenktes Formgebungsniveau) einfacher und unkomplizierter und ermöglichen auch die Formgebung unrunder oder konischer Behältermäntel.
Fig. 6 zeigt ein Beispiel für eine vorrichtungsmäßige Ausgestaltung der Formwerkzeuge 8a, 8b aus dem Stand der Technik (EP 0 356 269). Die Vorrichtung weist einen Rollkörper 32 und einen Gegen-Rollkörper 31 auf, wobei die beiden Rollkörper komplementär zueinander sind und der Gegen-Rollkörper 31 ortsfest angebracht ist. Der Rollkörper 32 ist um einen Schwenkpunkt 37 schwenkbar gehalten. Die Außenflächen der Rollkörper sind aus einer Anzahl ringförmiger Scheiben 33a, 35a, 35b aufgebaut.
f, CTtDE
Bezugszeichenliste
Längsachse
Rollsicke
Verstärkungssicke
Behältermantel
Boden
Transfereinrichtung
Bearbeitungswerkzeug 8b Bearbeitungswerkzeuge
Maschinenbett
Transportrichtung
Absenkrichtung
Gegen-Rollkörper
Rollkörper a, 35a, 35b ringförmige Scheiben
Schwenkpunkt

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zum Herstellen oder Bearbeiten eines Werkstückes in Form eines zylindrischen Hohlkörpers (4), insbesondere Behälter (-mantel), Tonne oder Faß, bei dem das Werkstück (4) mit vertikal ausgerichteter Längsachse (1) gehalten und in dieser Orientierung bearbeitet, insbesondere verformt, gebördelt, mit Sicken, Boden und Deckel versehen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück (4) in einer Transferebene bewegt und zur Bearbeitung in einen Arbeitsbereich einer unterhalb der Transferebene angeordneten Bearbeitungseinrichtung, insbesondere Formgebungsmaschine (8a, 8b), abgesenkt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück zur Bearbeitung mit vertikaler Längsachse abgesenkt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück in der Transferebene mit vertikaler Längsachse bewegt wird.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück in der Bearbeitungseinrichtung (8a, 8b) von innen und/oder von außen bearbeitet wird.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück in der Bearbeitungseinrichtung auf der gesamten axialen Länge oder einem Teil davon bearbeitet wird.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück stufenweise abgesenkt und bearbeitet wird.
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück nach einer Bearbeitung angehoben und in die Transferebene zurückbewegt wird.
8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück mehrere Bearbeitungsschritte (Absenken, Bearbeiten und Anheben) an mehreren Bearbeitungseinrichtungen nacheinander durchläuft.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück an ausgewählten Bearbeitungseinrichtungen vorbeibewegt wird, ohne bearbeitet zu werden.
10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück aus Stahl- oder Metallblech, mehrschichtig geleimter Pappe (Fibre) oder mehrschichtigen Metall-Kunststofftafeln hergestellt wird.
11. Vorrichtung zum Herstellen oder Bearbeiten eines Werkstücks in Form eines zylindrischen Hohlkörpers, insbesondere Behälter (Mantel), Tonne oder Faß, insbesondere zum Durchführen des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche, mit einer Transfereinrichtung (7) zum Bewegen des Werkstücks und einer Bearbeitungseinrichtung zum Herstellen oder Bearbeiten des Werkstücks, insbesondere Einrichtung zum Verformen, Bördeln und Versehen mit Sicken, Boden und Deckel, mit Mitteln zum Halten des Werkstücks während der Bearbeitung in einer Orientierung mit vertikaler Längsachse (1), dadurch gekennzeichnet, daß die Transfereinrichtung (7) vertikal oberhalb der Bearbeitungseinrichtung angeordnet und so ausgebildet ist, daß ein zu bearbeitendes Werkstück (4) in einen Arbeitsbereich der Bearbeitungseinrichtung (8a, 8b) absenkbar ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Transfereinrichtung (7) das Werkstück (4) mit vertikaler Längsachse bewegt und/oder absenkt.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungseinrichtung (8a, 8b) das Werkstück (4) von innen und/oder außen bearbeitet, insbesondere beidseitig bördelt oder einseitig bördelt und anderseitig bordiert.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die bear- beitungseinrichtung (8a, 8b) das Werkstück (4) mit Roll- und/oder Verstärkungssicken (2, 3) versieht.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl von Bearbeitungseinrichtungen in Reihe angeordnet ist.
EP00929208A 1999-03-08 2000-03-08 Verfahren und vorrichtung zum bearbeiten zylindrischer hohlkörper Expired - Lifetime EP1075338B1 (de)

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DE19910063 1999-03-08
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EP (1) EP1075338B1 (de)
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DE (1) DE50001266D1 (de)
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