JPH08508967A - 薄板部材を処理ステーションの方向に連続的に搬送するための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 処理ステーションから薄板部材を放出するための又はこのような薄板部材を任意に搬送するための本発明による装置は、搬送手段（１）に設けられた放出カム（２１，２２，２３）を有していて、該放出カムは放出のために、放出方向で後方の薄板部材の縁部に当接する。前記放出カムは、薄板縁部に当接した場合に放出カムが搬送手段（１）に対して相対的に放出方向とは逆方向にエネルギ吸収により緩衝されて移動及び／又は旋回されるように、配置されていて、これにより、薄板縁部に作用する力が減少される。有利な構成では搬送手段として歯付きベルトが設けられていて、この歯付きベルトは、カムが薄板縁部に当接した場合に、弾性変形してその軌道から変位し、この場合、ベルト自体がカム用の緩衝手段及び戻しばねとして作用する。

Description

【発明の詳細な説明】 薄板部材を処理ステーションの方向に 連続的に搬送するための装置 【技術分野】 本発明は、薄板部材を後続の処理ステーションの方向に連続的に搬送するため の装置に関し、この場合、搬送のために必要な加速力が搬送方向で後方の薄板縁 部に作用する。更に本発明は特に、丸め成形ステーションから丸め成形された薄 板部材を放出するための装置又は丸め成形された薄板部材を溶接ステーションの 方向に継続搬送するための装置に関し、この溶接ステーションにおいて丸め成形 された薄板部材は溶接されて缶胴を成す。更に上記装置は扁平な薄板部材を溶接 してシートバーを製作する場合にも使用される。 【背景技術】 従来では、扁平な薄板部材はシートバーを製作するために互いに溶接される（ 例えばヨーロッパ特許第０２７９８６６号明細書参照）。更に、扁平な薄板部材 はブリキ缶用の缶胴を製作するために丸め成形ステーション（この丸め成形ステ ーションには成形すべき丸め部に対してほぼ接線方向で缶胴が供給される）にお いて、中空シリンダとシリンダとの間で丸め成形され、次いで、軸方向で丸め成 形ステーションから放出され る。次いで缶胴は同じ方向で引き続き溶接ステーションに対して搬送され、この 溶接ステーションでは、丸め成形過程に基づき及び適当な縁部ガイドに基づき互 いにオーバーラップされて位置決めされた縁部が、互いに溶接される。 通常溶接すべきシートバー並びに缶胴はカムによって継続搬送される。つまり 、缶胴は例えば丸め成形ステーションから放出され、この場合、カムは丸め成形 された薄板部材の、放出方向で後方の縁部に案内される。多数のこのようなカム はエンドレスなチェーンに固定され、この場合チェーンは駆動ホイールもしくは 偏向ホイールを介して次ぎのように案内されかつ駆動される、つまり、薄板部材 が丸め成形された場合に、放出のためにカムが放出方向で後方の丸め成形された 薄板縁部に対して案内されひいては丸め成形された薄板部材を加速運動で軸方向 に放出するように、チェーンは駆動ホイールもしくは偏向ホイールを介して案内 されかつ駆動される。この場合、チェーンの駆動装置は、放出のために各カムが 当接速度から最大速度まで加速されるように、調整される。放出のために必要な 時間は特に当接速度と最大速度との差及び達成可能な加速度に関連している。 最新の溶接技術によれば、標準的な缶胴高さの場合（溶接シーム長さ）、分当 たり１０００缶胴までのサイクル数が可能であり、これはサイクル時間が最低で ６０ｍｓｅｃであることを意味する。このように高いサイクル数を実際に実現で きるようにするために、丸め成形（標準的な缶胴直径の場合）及び丸め成形ステ ーションからの放出は共に極めて短い相応のサイクル時間内に実施できねばばな らない。サイクル時間を短縮するために、丸め成形速度が高められるか又は短い 時間で放出が行われねばならない。 【発明の開示】 この理由から本発明の課題は、最大のサイクル数の場合でも及び比較的直径の 大きな缶胴のためにも支障のなく丸め成形するために十分な時間が維持されるよ うに、従来使用された相応の装置（通常、伝動装置を介して駆動される搬送チェ ーンにカムが設けられる）に比して放出時間を短縮できるような、処理ステーシ ョンから薄板部材を放出するための装置を提供することにある。更に本発明の装 置によって、薄板部材の停滞を支障なく克服できかつできるだけ長い問題のない 運転（例えば１０⁸缶胴）を保証できるようにする。更に本発明の装置を簡単に 種々の缶胴サイズ（缶胴直径）に適合できるようにする。更に装置をシートバー 又は缶胴の全搬送システムにおいて使用できるようにする。特に缶胴の搬送にお いて放出装置を含めて丸め成形ステーションから、缶胴を加速ししかも本発明の 装置の有利な使用を可能にする別の搬送区間が形成されるようにする。 前記課題は、請求の範囲に記載の装置によって解決された。 前記課題は本発明によれば、定置の缶胴縁部に対する放出部材の当接又は低速 で放出部材の前を移動する薄板縁部に対する放出部材の当接に関し改善すること によって、解決された。搬送手段に剛性的に固定された放出部材による衝撃的な 当接もしくは衝撃的な加速が行われるのではなく、所定の時間間隔に亘って缶胴 の減速された加速もしくはソフトな当接が行われる。この時間間隔は、放出部材 が缶胴に接触した場合に始まりかつ、放出部材が搬送手段に対して相対的に変位 した後に終端位置に達した場合に、終る。このような変位は緩衝されて行われか つ缶胴の慣性によって生ぜしめられる。 これによって、当接前に放出部材と当接する薄板縁部との間の相対速度を、移 動不能に搬送手段に固定された放出部材の場合には缶胴又はシートバーを損傷せ しめるであろう値まで高めることができる。缶胴の増大した出発加速に基づいて 、缶胴は丸め成形ステーションから迅速に離反せしめられる。特に、従来最大速 度を得るために必要であった残留加速が減少され、これに関連して搬送手段の駆 動装置に関する要求も軽減される。選択的に高い最大速度を得ることができる。 【図面の簡単な説明】 次ぎに図示の実施例につき本発明を説明する。 第１図は、サイクル時間ｔに亘る放出部材の運動プロフィル（Bewegungsprofi l）を例示した図、第２図は、当初定置の薄板縁部と緩衝されて移動又は旋回可 能な放出カムとの当接時の当接特性曲線を示す図、第３図は、緩衝されて移動又 は旋回可能な放出カムの３つの実施例図を概略的に示した図、第４図は、放出方 向に対して横方向でみた本発明による放出装置の一実施例図、第５図は、第４図 の装置を放出方向でみた図、第６図は、第４図及び第５図の装置の放出カムを示 した図、第７ａ図及び第８ａ図はそれぞれ、歯付きベルトに放出カムを固定する ための２つの実施例を放出方向に対して平行な方向でみた図、第７ｂ図及び第８ ｂ図はそれぞれ、歯付きベルトに放出カムを固定するための２つの実施例を放出 方向に対して横方向でみた図である。 【発明を実施するための最良の形態】 第１図では、例えば所定のサイクル時間ｔに亘って放出部材（通常：搬送部材 ）用の運動プロフィルＰ₁，Ｐ₂，Ｐ₃を例示している。この場合第１図では、放 出部材の速度ｖは、時点Ｏ（丸め成形過程の最後）と時点Ｔ（次ぎの丸め成形過 程の最後）との間の時間インターバルで、時間の関数として記入されている。薄 板部材の丸め成形過程は、先行する薄板部材が丸め成形ステーションを離れる時 点（時点Ｖ）とサイクル時間の最後（時点Ｔ）との間で経過する。加速された放 出 過程は当接時点（時点Ｓ）に続いて行われかつ丸め成形された薄板部材が次ぎの 搬送手段又は次ぎの処理ス 間に位置する。つまり、薄板部材の丸め成形過程中には、この丸め成形過程を開 始する直前に丸め成形ステーションを離れる先行する薄板部材は、丸め成形ステ ーションから離反搬送されかつ同時に放出部材もしくは放出部材を取り付けられ た搬送手段は当接速度に制動される。丸め成形過程の最後（時点ＴもしくはＯ） と放出部材が薄板縁部に当接する時点（時点Ｓ）との間には有利には短い安全イ ンターバル（時点＝時点Ｓまで）が設けられる。所定のインターバルにおいて放 出（時点Ｓから時点Ｖまで）のために時間が短くなる程、後続の缶胴を丸め成形 （時点Ｖから時点Ｔまで）するための時間が長くなるか又は所定の丸め成形時間 において時間インターバルが短く見積もられる。 更に第１図で図示されているように、Ｖｓ₁からＶｓ₂に当接速度を高めること によって丸め成形ステーションを離れる時点は、第１の速度プロフィルＰ₁に比 して、時点Ｖ₁から早期の時点Ｖ₂にシフトされるので、サイクル時間が同じであ る場合丸め成形のために長い時間（時点Ｖ₂から時点Ｔまで）が使用されるか又 はサイクル時間が相応に短縮される。速度プロフィルＰ₃から明らかなように、 加速度（速度特性曲線の 上昇）を高めることによって丸め成形ステーションを離れる時点（Ｖ₃）は、速 度プロフィルＰ₂に比して、一層シフトされる。 別の薄板部材が丸め成形される間、先行する薄板部材は丸め成形ステーション から離反搬送されて引き渡されかつ搬送手段は再び当接速度に制動される。制動 プロフィル（Bremsprofil）は、当接の時点Ｓに再び当接速度（Ｖｓ₁，Ｖｓ₂） が得られる場合には、重要ではない。 第１図では本発明による課題に適合した解決策が示されている。従来の場合（ Ｐ₁）とは異なって、当接特性の修正により当接速度を増大させることができ（ Ｐ₂）、これによって、放出のために必要な時間が短縮される。付加的に、運動 質量の減少により及び／又は適当な駆動装置の使用により、当接後加速度を増大 させることができ（Ｐ₃）、これによって、放出時間が一層短縮される。 別の使用のために、特に既に運動している薄板部材を搬送するために、第１図 が適当に適用される。 放出部材を移動させる搬送手段の駆動装置として、回転数の一定のモータ及び 所定の速度プロフィル（Geschwindigkeitsprofil）を生ぜしめる伝動装置が使用 される。このような配置形式は高価であるが、極めて高い加速度を得るのに必要 な、使用に適したモータは市販されている。回転数を所定の速度プロフィルに相 応して電気的に調整できる制御されたサーボモータは差程高価ではない。しかし 、このようなモータは制限された出力しか得られないので、本発明のために要求 された加速度（ほぼ８０ｇまで）を得るために搬送手段及び／又は放出部材の質 量は僅かに維持されねばならない。 第２図では、緩衝されて移動又は旋回可能な放出部材と当初定置の薄板縁部と の間の当接特性曲線を概略的に図示している。この場合、搬送手段の速度ＶT、 当接カムの速度ＶN及び薄板縁部の速度ＶKは時間ｔの関数として記入されている 。放出部材を取り付けられる搬送手段は、例えば当接個所を介して一定の速度Ｖ Tで移動する。定置の薄板縁部に当接（時点Ｓ）した場合、放出部材は搬送手段 に対して相対的に放出方向とは逆向きに移動又は旋回し、これにより放出部材が 減速（ＶN）されるのに対して、同時に薄板縁部は、薄板縁部が放出部材の速度 に達するまで著しく加速される。放出部材の緩衝作用は例えばばね弾性によって 実現され、この場合、当接後ばね力によって放出部材は再び出発位置に戻される 。放出部材のばね弾性がより柔軟に設計されかつ放出部材が搬送手段に対してよ り一層移動する程、放出部材は急勾配に強く減速されかつ、放出部材と同じ速度 を有するまで、薄板縁部は緩やかに加速される、つまり、薄板縁部には小さな力 が作用する。換言すれば、当接速度が高くなる程、放 出部材のばね弾性は一層柔軟に設計されねばならない。 放出部材が適当なばねの力によって出発位置に戻されない場合には、放出部材 を次ぎの当接前に及び有利には薄板部材引渡し後に出発位置に戻すための手段が 設けられねばならない。このような手段は例えば、搬送手段の帰路ベルト区分の 範囲に配置された適当な滑子であってよい。 第３図では、３つの実施例で、放出カムとしての緩衝されて移動又は旋回可能 な放出部材の原理を図示している。搬送手段１は放出方向Ａで駆動される。放出 カムは、カム２１において示されているように、力Ｂによって放出方向Ａとは逆 向きに不作用位置（実線）から移動位置（鎖線）にばね３により緩衝されて移動 可能に配置されている。ばね３は力Ｂが消滅した場合にカム２１を不作用位置に 戻す。しかしカムを、第２実施例のカム２２において図示されているように、放 出方向に対して横方向に配置された旋回軸線Ｃを中心として力Ｂによって不作用 位置（実線）から旋回位置（鎖線）に旋回させることもでき、この場合矢張り、 カムを不作用位置に戻するために例えば弾性変形可能な手段（図示せず）が設け られている。カムを不作用位置に戻す前記手段は例えば搬送手段自体であってよ く、これはカム２３に関連して図示されている。この場合、搬送手段は弾性的な ベルト、例えば歯付きベル トとして形成されていて、このベルトは放出方向に対して横方向では案内されな いか又は片側でのみ案内されているので、ベルトは力Ｂによるカムの旋回によっ て鎖線で図示されているように弾性変形する。この場合、ベルトの弾性は戻し力 として利用され、この場合、ベルト張力によって戻しばね力を調節することがで きる。 第４図では本発明による装置の実施例を図示している。搬送手段は歯付きベル ト１１として形成されていて、この歯付きベルトは駆動ホイール１２及び偏向兼 緊張ホイール１３を介して案内されて駆動される。市販の歯付きベルトである歯 付きベルトは何等かの個所で例えば玉軸受けを介して側方で案内されている（図 示せず）。駆動ホイールは電気的に制御される駆動モータに作用結合されている 。当然、周期的な速度プロフィルを適当な伝動装置を介して実現することもでき る。緊張ホイールは放出方向Ａに対して平行に移動可能に配置されているので、 緊張ホイールの位置によりベルト張力を調節可能である。ベルトには互いに等間 隔を置いて例えば４つの放出カム２３．１，２３．２，２３．３，２３．４が配 置されていて、この場合、放出カム間の間隔は処理すべき最大の缶胴高さよりも 大きくなければならない。当接個所Ｓは放出区間の始端に位置する。 当接個所の範囲ではベルトは、放出方向に対して横 方向の少なくとも１つの方向では案内されていない、即ち、放出カムは当接した 場合に、カム２３（第３図）に関連して図示した形式で旋回し、この場合、ベル トは部分的に放出方向から変位しかつその弾性に基づき自体戻しばねとして作用 する。ベルトが当接個所Ｓの範囲で例えば、案内ローラ対７によって概略的に図 示されているように、放出方向Ａに対して横方向で案内されている場合には、ベ ルトは反対方向でのみ放出方向から変位する。当接個所から間隔を置いて、ベル トは任意に案内されても又は案内されなくてもよい。 歯付きベルトは搬送チェーンに比して、著しく小さな質量を有するという付加 的な利点を有し、この質量は、速度プロフィルのために周期的に加速されかつ再 び制動されねばならない。これによって、冒頭に述べたように、同じ駆動力の場 合高いカム加速ひいては短い放出時間が得られる。付加的に歯付きベルトは良好 な緩衝作用を有する。 更に第４図の装置によって、当接速度は、搬送チェーンに剛性的に取り付けら れた放出カムを有する装置に比して倍加される（例えば１ｍ／ｓｅｃから２ｍ／ ｓｅｃに）。このように増大した当接速度の場合でも装置は静粛運転される。薄 板停滞時の挙動もベルトの弾性によって改善される。市販の歯付きベルトは停滞 が生じた場合、過負荷に基づき駆動モータが遮断されるまで引き裂かれることは ない。別の利点は、歯付き ベルトが搬送チェーンに比して電気的な絶縁体を成し、これによって、カムの放 電腐食の危険が排除されるか又は少なくとも減少される。 第５図では第４図による放出装置を放出方向で見て図示している。放出装置は 分割された対の装置４，５を有していて、この装置は、２つのカム２３が放出す ベき缶胴Ｚに当接してこれを加速するように、互いに平行に配置されている。こ の配置形式は、両装置４，５が別個の駆動モータに作用結合され、この場合両駆 動装置が電気的な手段によって同期化されると、特に有利であることが明らかと なった。しかし１つだけのモータを有する駆動装置を使用することもできる。 第５図による２つの平行な分割された装置４，５を配置することの別の利点は 、第６図でも示されている。種々の缶胴直径に放出装置を調節するために、両装 置もしくは放出カムは鎖線で示された平面で互いに並行に移動可能（矢印Ｅ）に 配置されている。有利には鎖線間の角度は０度乃至９０度である。分割された両 装置が互いに無関係に駆動される場合には、このような調節は極めて簡単である 。 第７ａ図，７ｂ図，８ａ図及び８ｂ図では、例えば歯付きベルト１１における 放出カム２３の固定形式を、放出方向に対して平行な方向で見て（第７ａ図及び ８ａ図）並びに放出方向に対して横方向で見て（７ｂ図及び８ｂ図）図示してい る。放出カム２３は例えば、 歯付きベルト１１の歯を代用した固定歯１１．２に固定される（第７ａ図及び７ ｂ図）か又は歯付きベルト１１の２つの歯１１．１の間の付加歯１１．３によっ て歯付きベルト１１に固定される（８ａ図及び８ｂ図）。歯付きベルト１１を問 題なく偏向させるために、前記いずれのケースでも、放出方向での固定部の広が りができるだけ小さく維持されねばならない。この理由から両実施例では、代用 歯１１．２又は付加歯１１．３は有利には鋼から形成され、かつ、放出カムは歯 付きベルト１１の長手方向に対して垂直な１つのライン上に配置された２つの固 定手段、例えばねじ８によって互いに結合される。 付加歯１１．３を有する実施例（８ａ図及び８ｂ図）では歯付きベルト１１用 の歯付き駆動ホイール及び偏向ホイールは、付加歯が常時ホイールの単数又は複 数の同じ個所に係合するようにかつこの個所でそれぞれ１つの歯が省かれるよう に、設計されねばならない。 第７ａ図，７ｂ図，８ａ図及び８ｂ図で図示の放出カムは重量を小さくするた めに有利にはアルミニウムから形成されかつ当接個所で小さな硬質金属板を有し ている。更に、放出カムは鋼又は複合材料から製作することもできる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．後続の処理ステーションの方向に薄板部材を連続的に搬送するための装置で あって、前記装置が、周期的な速度プロフィルで駆動される搬送手段（１）と、 搬送手段に配置された少なくとも１つの搬送部材とを有している形式のものにお いて、少なくとも１つの搬送部材が、搬送手段（１）に対して搬送方向とは逆方 向で、エネルギ吸収により緩衝されて移動可能及び／又は旋回可能に配置されて いることを特徴とする、処理ステーションの方向に薄板部材を連続的に搬送する ための装置。 ２．少なくとも１つの搬送部材が放出カム（２１，２２，２３）として構成され ていて、該放出カムが、搬送手段（１）に対して、ばね力により緩衝されて移動 可能及び／又は旋回可能に配置されていることを特徴とする、請求項１記載の装 置。 ３．搬送手段が、少なくとも制限されて長手方向で弾性変形可能なベルト（１１ ）として構成されていて、該ベルトが、駆動ホイール（１２）及び偏向ホイール （１３）を介して、少なくとも部分的に搬送方向に対して平行に案内されかつ駆 動されるようになっており、少なくとも１つの搬送部材（２３）が前記ベルトに しっかりと固定されていることを特徴とする、請求項１又は２記載の装置。 ４．少なくとも１つの放出カムが固定手段（８）によってベルトに固定されてい て、該固定手段がベルト縦軸線に対して横方向の１つのラインに沿って配置され ていることを特徴とする、請求項３記載の装置。 ５．装置が、ベルトを所定の張力で緊張する調節可能な緊張装置を有しているこ とを特徴とする、請求項３又は４記載の装置。 ６．ベルトが歯付きベルトとして構成されており、少なくとも１つの放出カム（ ２３）が付加歯（１１．３）を用いて歯付きベルトの２つの歯（１１．１）の間 に固定されており、歯付き駆動ホイールもしくは偏向ホイールが、付加歯（１１ ．３）が常時ホイールの単数又は複数の同じ個所に係合するようにかつこの個所 でホイール歯が省かれるように、設計されていることを特徴とする、請求項３か ら５までのいずれか１項記載の装置。 ７．ベルトが歯付きベルトとして構成されており、少なくとも１つの放出カム（ ２３）が代用歯（１１．２）を用いて歯付きベルトに固定されていることを特徴 とする、請求項３から５までのいずれか１項記載の装置。 ８．搬送手段（１）が駆動ホイールもしくは偏向ホイールを介して案内されて駆 動されるエンドレスなチェーンから構成されており、少なくとも１つの搬送部材 （２１，２３）が搬送方向（Ａ）に対して横方 向に配置された旋回軸線を中心として緩衝されて旋回可能であるか又は搬送方向 （Ａ）とは逆向きに緩衝されて移動可能に搬送部材に配置されていることを特徴 とする、請求項１又は２記載の装置。 ９．少なくとも１つの搬送部材が搬送方向に対して横方向に配置された旋回軸線 を中心として緩衝されて旋回可能であるか又は搬送方向とは逆向きに緩衝されて 移動可能であり、搬送部材を旋回位置又は移動位置から戻す戻し手段が設けられ ていることを特徴とする、請求項１記載の装置。 10．搬送手段（１，１１）が電気的に制御される駆動モータに作用結合されてい ることを特徴とする、請求項１から９までのいずれか１項記載の装置。 11．同期的に駆動可能な搬送手段（１１）を有する互いに平行に配置された２つ の分割された装置（４，５）が設けられていることを特徴とする、請求項１から １０までのいずれか１項記載の装置。 12．２つの分割された装置（４，５）の各搬送手段がそれぞれ１つの駆動モータ に作用結合されており、両駆動モータを同期化させるための電気的な手段が設け られていることを特徴とする、請求項１１記載の装置。 13．２つの分割された装置（４，５）が種々の缶胴直径に調節するために互いに 角度を成す２つの平面上で互いに並行に移動可能に配置されていて、この場 合、両平面間の角度が０度乃至９０度に設定されていることを特徴とする、請求 項１１又は１２記載の装置。 14．溶接ステーションの方向で丸み成形ステーションから丸み成形された薄板部 材を放出するために、缶胴を製作する装置において請求項１から１３までのいず れか１項記載の装置を使用する。 15．溶接ステーションに対して丸み成形された薄板部材を搬送するために、缶胴 を製作する装置において請求項１から１３までのいずれか１項記載の装置を使用 する。 16．溶接ステーションに対して扁平な薄板部材を搬送するために、溶接されたシ ートバーを製作する装置において請求項１から１３までのいずれか１項記載の装 置を使用する。