[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verändern der Querschnittsform von Dosenrohlingen
mit
- einem Revolver, der um eine zentrale Achse drehantreibbar ist,
- mehreren Spreizdornen, die am Revolver rings um die zentrale Achse angeordnet und
im wesentlichen zusammengesetzt sind aus je
- einem Stützkörper, der am Revolver befestigt ist und eine Spreizdornachse definiert,
mehreren Segmentstangen, die rings um die Spreizdornachse angeordnet und am Stützkörper
radial verstellbar geführt sind, sowie einem Keil, der zum Auseinanderspreizen der
Segmentstangen längs der Spreizdornachse verschiebbar ist, und
- einem gemeinsamen Betätigungsglied, mit dem die Keile während einer Umdrehung des
Revolvers nacheinander verschiebbar sind.
[0002] Eine solche Vorrichtung ist Gegenstand der älteren deutschen Patentanmeldung P 3725186.4-14.
Wie dort beschrieben, ergibt sich das Bedürfnis, die Querschnittsform von Dosenrohlingen
zu verändern, beispielsweise dann, wenn aus zylindrischen Dosenrohlingen mit kreisförmigem
Querschnitt pyramidenstumpfförmige Dosenzargen hergestellt werden sol len. Es kann
aber auch erforderlich sein, aus ursprünglich kreiszylindrischen Rohlingen Dosenzargen
von auf ihrer gesamten Länge gleichem ovalem oder polygonalem Querschnitt herzustellen,
beim Verändern der Querschnittsform also jegliche Konizität oder Pyramidenstumpfform
der Dosenzargen zu vermeiden.
[0003] Bei der in der älteren Patentanmeldung dargestellten und beschriebenen Vorrichtung
erstrecken sich die Achsen sämtlicher Spreizdorne parallel zur zentralen Achse des
Revolvers. Als gemeinsames Betätigungsglied ist eine Kolbenzylindereinheit vorgesehen,
mit der sämtliche Spreizdorne während einer Umdrehung des Revolvers nacheinander in
Fluchtung gebracht werden, und die jeweils mehr oder weniger stoßartig ausgefahren
wird, um den mit ihr fluchtenden Spreizdorn zu betätigen. Diese Betätigungsweise hat
sich grundsätzlich bewährt; sie führt aber jedenfalls dann zu einem unruhigen Lauf
der Maschine, wenn eine große Anzahl von Dosenrohlingen je Zeiteinheit verformt werden
soll und dementsprechend die Betätigungszeit für jeden Spreizdorn kurzgehalten werden
muß.
[0004] Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Verändern
der Querschnittsform von Dosenzargen derart zu gestalten, daß sie ruhig laufend eine
größere Anzahl von Dosenrohlingen je Zeiteinheit verformen kann.
[0005] Die Aufgabe ist erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen
Gattung gelöst, bei der das Betätigungsglied ein zentraler Kurvenkörper ist, an dem
sich jeder der Keile mindestens während eines dem Abstand zwischen zwei benachbarten
Spreizdornen entsprechenden Teils jeder Umdrehung des Revolvers abstützt.
[0006] Damit wird erreicht, daß die Verformung der Dosenrohlinge während der Drehung des
Revolvers stattfindet. Stillstandszeiten sind, wenn überhaupt, nur für das Aufschieben
der unverformten Dosenrohlinge auf die Spreizdorne sowie für das Entfernen der verformten
Dosenrohlinge von den Spreizdornen erforderlich. Diese Beschickungs- und Entnahmevorgänge
lassen sich in sehr kurzen Zeitspannen durchführen, so daß ein verhältnismäßig großer
Anteil der Zeit, die der Revolver für jede Umdrehung benötigt, für das Verformen der
Dosenrohlinge zur Verfügung steht.
[0007] Übereinstimmend mit der in der genannten älteren Patentanmeldung dargestellten und
beschriebenen Vorrichtung kann die erfindungsgemäße Vorrichtung eine zentrale Welle
haben, die den Revolver mit einem Antrieb verbindet. Davon ausgehend kann die Erfindung
dadurch weitergebildet sein, daß der Kurvenkörper auf der Welle gelagert und mit einer
Einstellvorrichtung in einer wählbaren Drehwinkelstellung festsetzbar ist. Dadurch
erhält der Benutzer der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Möglichkeit, bei gegebener
Gestaltung des Kurvenkörpers zu bestimmen, wann der Kurvenkörper im Verlauf jeder
Umdrehung des Revolvers auf die einzelnen Spreizkörper einwirkt.
[0008] Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Spreizdorne sternförmig
angeordnet und der Kurvenkörper weist eine Radialkurve auf, durch deren Einwirkung
die Keile radial von der zentralen Achse weg verschiebbar sind. Als Alternative dazu
kann die in der genannten älteren Patentanmeldung dargestellte und beschriebene Vorrichtung
erfindungsgemäß dadurch weitergebildet werden, daß parallel zur zentralen Achse angeordnete
Spreizdorne mittels einer zentralen Axialkurve betätigbar sind.
[0009] Unabhängig davon, welche der beiden im vorstehenden beschriebenen Ausgestaltungen
gewählt wird, ist es zweckmäßig, daß jeder Keil über einen im zugehßrigen Stützkörper
geführten Schaft an einer Rolle abgestützt ist, die auf dem Kurvenkörper abwälzbar
ist.
[0010] Es ist ferner vorteilhaft, wenn jeder Keil von mindestens einer Feder entgegen der
Richtung vorgespannt ist, in der er durch Einwirkung des Kurvenkörpers verschiebbar
ist, um die zugehörigen Segmentstangen auseinanderzuspreizen. Vorzugsweise sind die
Rollen durch die Federn ständig am Kurvenkörper anliegend gehalten.
[0011] Ein ruhiger Lauf der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann zusätzlich dadurch gefördert
werden, daß jede der Segmentstangen für Ihre Bewegungen quer zur zugehörigen Spreizdornachse
zwischen einem Fußteil und einem Kopfteil des zugehörigen Stützkörpers mittels Wälzkörperführungen
geführt ist. Diese Wälzkörperführungen nehmen die beim Auseinanderspreizen der Segmentstangen
unvermeidlich auftretenden, in Richtung der Spreizdornachse wirkenden Kraftkomponenten
auf und machen die Segmentstangen leichtgängig.
[0012] Ein ruhiger Lauf der Vorrichtung kann ferner dadurch gefördert werden, daß jede der
Segmentstangen am zugehörigen Keil über eine Wälzkörperführung abgestützt ist.
[0013] Die beiden beschriebenen Wälzkörperführungen können zwar auch unabhängig von dem
Erfindungsmerkmal vorteilhaft sein, daß die Keile von einem zentralen Kurvenkörper
betätigt werden. Die sanfte Betätigung der Keile durch den Kurvenkörper, die sich
über einen großen Teil jedes Umlaufs des Revolvers erstrecken kann, wird aber durch
die erfindungsgemäßen Wälzlager in besonderer Weise erleichtert.
[0014] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden mit weiteren Einzelheiten
anhand schematischer Zeichnungen erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine Schrägansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Verändern der Querschnittsform
von Dosenrohlingen,
Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 1 mit aufgeschnitten dargestellten Einzelteilen,
Fig. 3 einen senkrechten axialen Schnitt durch die Vorrichtung,
Fig. 4 einen Längsschnitt durch einen Spreizdorn,
Fig. 5 Teilquerschnitte je zu einem Viertel gemäss den Richtungen I bis IV in Fig.
4,
Fig. 6 einen Querschnitt gemäss der Linie V - V in Fig. 4, und
Fig. 7 eine Vorderansicht der Vorrichtung nach Fig. 1
[0015] Die dargestellte Vorrichtung hat einen Antrieb 10, der beispielsweise von einem Elektromotor,
einem stufenlos einstellbaren Getriebe und einem Schrittschaltwerk gebildet ist und
eine Welle 12 antriebt. Die Welle 12 ist im dargestellten Beispiel waagerecht und
ist in nicht dargestellter Weise im Antrieb 10 sowie zusätzlich an ihrem freien Ende
in einem Lagerbock 14 gelagert.
[0016] Auf der Welle 12 ist gemäß Fig. 2 und 3 mittels eines Paars Wälzlager 16 ein Kurvenkörper
18 gelagert, an dem eine Radialkurve 20 ausgebildet ist. Auf dem Kurvenkörper 18 ist
beiderseits der Radialkurve 20 mittels je eines weiteren Wälzlagers 22 je ein Lagergehäuse
24 bzw. 26 gelagert. Das Lagergehäuse 24, das dem Antrieb 10 benachbart ist, ist
mit einer Stirnwand 28 eines Revolvers 30 verschweißt und ist mittels eines Paßstücks
32 mit der Welle 12 zu gemeinsamer Drehung verbunden. Das andere Lagergehäuse 26 ist
mit einer zweiten Stirnwand 28 des Revolvers 30 verschraubt. Der Revolver 30 ist somit
gemeinsam mit der Welle 12 um eine durch diese definierte zentrale Achse A drehbar.
[0017] An einer vom Antrieb 10 abgewandten ringförmigen Stirnfläche des Kurvenkörpers 18
ist eine Einstellvorrichtung 34 in Gestalt eines in bezug auf die zentrale Achse A
radialen Hebels befestigt. Dieser hat an seinem von der Welle 12 entfernten Ende ein
bogenförmiges, mit der Welle 12 konzentrisches Langloch 36, durch das sich eine am
Lagerbock 14 befestigte Schraube 38 erstreckt. Durch Festziehen der Schraube 38 wird
der Kurvenkörper 18 in einer Winkelstellung festgesetzt, die sich in einem durch die
Länge des Langlochs 36 bestimmten Bereich wählen läßt. Beispielsweise ist der Kurvenkörper
18 so eingestellt, daß der größte Radius der Radialkurve 20 gemäß Fig. 2 senkrecht
nach oben weist.
[0018] Die Einstellvorrichtung 34 ist jedoch normalerweise an einem hier nicht-dargestellten
Antrieb gekoppelt, der die Einstellvorrichtung 34 taktweise hin- und herbewegt.
[0019] Der Revolver 30 hat die Formel eines Polygons mit im dargestellten Beispiel acht
ebenen Rahmen 40, die sich parallel zur zentralen Achse A und im rechten Winkel zu
den Stirnwänden 28 erstrecken und mit diesen verschweißt sind. Jeder der Rahmen 40
trägt einen Spreizdorn 42 mit einer die zentrale Achse A im rechten Winkel schneidenden
Spreizdornachse B. Auf jeden der Spreizdorne 42 läßt sich gemäß Fig. 1 ein zylinderischer
Dosenrohling C aufstecken, dessen Querschnitt ursprünglich kreisförmig ist und im
Verlauf einer Drehung des Revolvers 30 um im dargestellten Beispiel 270° in ein Oval
oder Polygon verformt werden soll.
[0020] Jeder der insgesamt acht Spreizdorne 42 hat einen mehrteiligen Stützkörper 44 mit
einem Fußteil 46, das mit dem zugehörigen Rahmen 40 verschraubt ist, einem Kopfteil
48 und einem Paar prismatischer Stützen 50, die das Kopfteil 48 fest mit dem Fußteil
46 verbinden und zwischen sich Zwischenräume freilassen, in denen zwei Paar Segmentstangen
52 angeordnet sind. Die Stützen 50 und Segmentstangen 52 erstrecken sich parallel
zur Spreizdornachse B.
[0021] Jede der Segmentstangen 52 ist am Fußteil 46 und am Kopfteil 48 durch je eine in
bezug zur Spreizdornachse B radiale Wälzkörperführung 54 derart geführt, daß die insgesamt
vier Segmentstangen radial auseinanderspreizbar sind. Jede der Wälzkörperführungen
54 besteht im wesentlichen aus einem Paar radialer Nuten 56, von denen eine im Fußteil
46 bzw. Kopfteil 48 und die andere am benachbarten Ende der betreffenden Segmentstange
52 ausgebildet ist, sowie zwei zylindrischen Wälzkörpern 58 und einer diese haltenden
Käfigplatte 60. Die radialen Nuten 56 sind prismenförmig mit zwei im rechten Winkel
zueinander angeordneten Flanken, an denen je einer der beiden zugehörigen Wälzkörper
58 abwälzbar ist.
[0022] Jede der Segmentstangen 52 hat in der Nähe ihrer beiden Enden je eine radiale Stufenbohrung
62, die eine am Fußteil 46 bzw. Kopfteil 48 befestigte Schraube 64 und ein Druckfeder
66 aufnimmt. Die Druckfeder 66 ist zwischen dem Kopf der Schraube 64 und der in der
zugehörigen Stufenbohrung ausgebildeten Stufe derart eingespannt, daß sie bestrebt
ist, die Segmentstange 52 radial nach innen, zur Spreizdornachse B hin, zu verschieben.
An der in bezug auf die Spreizdornachse B inneren Seite jeder Segmentstange 52 ist
eine Schrägfläche 68 derart ausgebildet, daß sie mit der entsprechenden Schrägfläche
68 der gegenüberliegenden Segmentstange 52 in Richtung zum freien Ende des betreffenden
Spreizdorns 42 hin konvergiert.
[0023] Zum Auseinanderspreizen der Segmentstangen 52 gehört zu jedem Spreizdorn 42 ein Keil
70, der zu den Schrägflächen 68 parallele Schrägflächen 72 aufweist. Zwischen zusammengehörigen
Schrägflächen 68 und 72 ist je eine Wälzkörperführung 74 angeordnet, die von zylindrischen
Wälzkörpern 76 sowie einer leiterartigen Käfigplatte 78 gebildet ist. Die Bewegung
jeder Käfigplatte 78 in richtung zum freien Ende des zugehörigen Spreizdorns 42 ist
durch einen Anschlag 80 begrenzt, der im dargestellten Beispiel von einem in die
zugehörige Schrägfläche 68 eingeschraubten Gewindebolzen gebildet ist.
[0024] In jedem Fußteil 46 ist ein Führungsrohr 82 befestigt, an dem ein Flansch 84 in Richtung
der Spreizkörperachse B einstellbar festgeklemmt ist. Jeder Keil 70 hat einen zylindrischen
Schaft 86, der sich durch das zugehörige Führungsrohr 82 hindurcherstreckt und in
diesem mit Kugelführungen 88 geführt ist. Am in bezug auf die zentrale Achse A inneren
Ende des Schafts 86 ist eine Rolle 90 mittels eines gabelförmigen Rollenhalters 92
derart gelagert, daß die Achse der Rolle 90 sich parallel zur zentralen Achse A erstreckt.
Zwischen dem Rollenhalter 92 und dem Flansch 84 ist ein Paar Federn 94 eingespannt,
die bestrebt sind, den Rollenhalter 92, und damit auch den fest mit ihm verbundenen
Keil 70, in einer radial inneren Stellung zu halten, in welcher der Keil 70 es den
zugehörigen Segmentstangen 52 ermöglicht, unter der Wirkung der Druckfedern 66 eine
in bezug auf die Spreizdornachse B radial innere Stellung einzunehmen. Die Federn
94 sorgen dafür, daß die zugehörige Rolle 90 sich ununterbrochen auf der Radialkurve
20 abwälzt.
[0025] Bei jeder Umdrehung des Revolvers 30 durchläuft jeder der Spreizdorne 42 eine Stellung,
in der seine Spreizdornachse B mit einer waagerechten Zuführachse D fluchtet. Längs
dieser Zuführachse D wird jeweils ein kreiszylindrischer Dosenrohling C auf den betreffenden
Spreizdorn 42 aufgeschoben. Zu diesem Zweck ist parallel zur Zuführachse D ein Paar
Holme 96 ortsfest angordnet, zwischen denen die Spreizdorne 42 hindurchbewegbar sind,
und auf denen je ein Mitnehmer 98 zum Fördern jeweils eines Dosenrohlings C verschiebbar
ist. Die Mitnehmer 98 sind beispielsweise mit Magneten, Saugnäpfen, o.dgl. ausgerüstet,
damit sie jeweils einen Dosenrohling C an einer nicht dargestellten Übernahmestelle
erfassen und zu dem gerade zwischen den beiden Holmen 96 stehenden Spreizdorn 42 mitnehmen.
[0026] Der Dosenrohling C wird auf einen Spreizdorn 42 aufgeschoben, während der Revolver
30 kurzzeitig stillsteht. Gleichzeitig wird die Feststellvorrichtung 34 im Takt mit
der Bewegung der Mitnehmer 98 von dem nicht-dargestellten Antrieb geringfügig gedreht.
Dadurch wird der Dosenrohling C vom Spreizdorn 42 festgeklemmt, und können die Mitnehmer
98 problemlos zurückgezogen werden, ohne den Dosenrohling C wieder zurückzuschieben.
[0027] Jeder in dieser Weise auf einen der Spreizdorne 42 aufgesteckte Dosenrohling C wird
beim Weiterdrehen des Revolvers 30 allmählich verformt, indem die Segmentstangen
52 auseinandergespreizt werden. Anschließend kehren die Segmentstangen 52 in ihre
Ruhestellung zurück, so daß der verformte Dosenrohling C vom Spreizdorn 42 abgezogen
werden kann. Dies ist beim dargestellten Beispiel nach einer Drehung des Revolvers
30 um 270° der Fall; die verformten Dosenrohlinge werden senkrecht nach unten abgezogen.
1. Vorrichtung zum Verändern der Querschnittsform von Dosenrohlingen mit
- einem Revolver (30), der um eine zentrale Achse (A) drehantreibbar ist,
- mehreren Spreizdornen (42), die am Revolver (30) rings um die zentrale Achse (A)
angeordnet und im wesentlichen zusammengesetzt sind aus je
- einem Stützkörper (44), der am Revolver (30) befestigt ist und eine Spreizdornachse
(B) definiert, mehreren Segmentstangen (52), die rings um die Spreizdornachse (B)
angeordnet und am Stützkörper (44) radial verstellbar geführt sind, sowie einem Keil
(70), der zum Auseinanderspreizen der Segmentstangen (52) längs der Spreizdornachse
(B) verschiebbar ist, und
- einem gemeinsamen Betätigungsglied, mit dem die Keile (70) während einer Umdrehung
des Revolvers (30) nacheinander verschiebbar sind,
dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsglied ein zentraler Kurvenkörper (18) ist, an dem sich jeder
der Keile (70) mindestens während eines dem Abstand zwischen zwei benachbarten Spreizdornen
(52) entsprechenden Teils jeder Umdrehung des Revolvers (30) abstützt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit einer zentralen Welle (12), die den Revolver (30)
mit einem Antrieb (10) verbindet,
dadurch gekennzeichnet, daß der Kurvenkörper (18) auf der Welle (12) gelagert und mit einer Einstellvorrichtung
(34) in einer wählbaren Drehwinkelstellung verstellbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Spreizdorne (42) sternförmig angeordnet sind und der Kurvenkörper (18)
eine Radialkurve (20) aufweist, durch deren Einwirkung die Keile (70) radial von
der zentralen Achse (A) weg verschiebbar sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß jeder Keil (70) über einen im zugehörigen Stützkörper (44) geführten Schaft (86)
an einer Rolle (90) abgestützt ist, die auf dem Kurvenkörper (18) abwälzbar ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß jeder Keil (7) von mindestens einer Feder (94) entgegen der Richtung vorgespannt
ist, in der er durch Einwirkung des Kurvenkörpers (18) verschiebbar ist, um die zugehörigen
Segmentstangen (52) auseinanderzuspreizen.
6. Vorichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen (90) durch die Federn (94) ständig am Kurvenkörper (18) anliegend
gehalten sind.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Segmentstangen (52) für ihre Bewegungen quer zur zugehörigen Spreizdornachse
(B) zwischen einem Fußteil (46) und einem Kopfteil (48) des zugehßrigen Stützkörpers
(44) mittels Wälzkörperführungen (54) geführt ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Segmentstangen (52) am zugehörigen Keil (70) über eine Wälzkörperführung
(74) abgestützt ist.