DE102005052506B4 - Method and mandrel for clamping a hollow body - Google Patents
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Abstract
Verfahren
zum stellungsgenauen Positionieren und zur gesteuerten Präzisionsbewegung
eines rotationssymmetrischen, aus Rumpf und Boden einstückig ausgebildeten
Hohlkörpers
mit Hilfe eines gesteuert bewegbaren Spanndorns (1) für den jeweiligen
Hohlkörper, bei
welchem Verfahren
– der
jeweilige Hohlkörper über Unterdruck
auf den Spanndorn (1) aufgebracht und axial auf diesem positioniert
wird;
– der
Hohlkörper
von demselben Unterdruck synchron unter radial von Innen nach Außen wirkender
Druckkraft zu einer Bewegungseinheit mit dem Spanndorn (1) verspannt wird
(10, 13, 2a).A method for positionally accurate positioning and controlled precision movement of a rotationally symmetrical, integrally formed from the hull and bottom hollow body by means of a controlled movable mandrel (1) for the respective hollow body, in which method
- The respective hollow body is applied via vacuum to the mandrel (1) and axially positioned on this;
- The hollow body of the same negative pressure synchronously under radially acting from inside to outside pressure force to a moving unit with the mandrel (1) is clamped (10, 13, 2a).
Description
Vorgeschlagen wird ein Verfahren und ein Spanndorn zum Aufnehmen und exakten Festlegen von Hohlkörpern für die Ausführung von gesteuerten Präzisionsbewegungen. Damit soll erreicht werden, die Position des Hohlkörpers so genau steuern zu können, dass eine digitale Bedruckung der Außenwand des Hohlkörpers in einer hohen Genauigkeit möglich wird. Die digitale Bedruckung (digital printing) ersetzt die bisher mit einem Verfahren aufgebrachten Farb- und Dekorgebung der Außenwand des Hohlkörpers.proposed is a method and a mandrel for picking up and specifying of hollow for the execution of controlled precision movements. This is to be achieved, the position of the hollow body so to be able to control exactly that a digital printing of the outer wall of the hollow body in a high accuracy possible becomes. Digital printing replaces the previous ones applied with a process color and decor of the outer wall of the Hollow body.
Die Erfindung betrifft den Spanndorn für einen rotationssymmetrischen Hohlkörper, insbesondere als aus Rumpf und Boden einstückig gebildeter Dose, meist mit einem domförmig nach innen gewölbten Boden.The The invention relates to the mandrel for a rotationally symmetric Hollow body In particular, as a hull and bottom integrally formed box, usually with a dome-shaped arched inwards Ground.
Es
ist bekannt, dass für
das Bedrucken oder Dekorieren der Außenfläche von derartigen Hohlkörpern eine
exakt gesteuerte, zumeist schrittweise, Bewegung oder Rotation des
Hohlkörpers
für die
Genauigkeit und Zuverlässigkeit
der Bearbeitung der Außenfläche außerordentlich
wichtig ist, vgl.
Aus
der
Auch bei hoher Geschwindigkeit einer Bedruckung und/oder eines Hohlkörperwechsels eine genaue schrittweise Bewegung zu erreichen und dazu zylindrisch gleichförmig von innen heraus zu spannen, ist Aufgabe der Erfindung.Also at high speed of printing and / or a hollow body change to achieve a precise step-by-step movement and cylindrical uniform to stretch from within, is the object of the invention.
Diese Aufgabe wird durch einen Spanndorn mit den Merkmalen des Anspruchs 4 gelöst, alternativ mit den Verfahren nach Anspruch 1.These Task is by a mandrel with the features of the claim 4 solved, alternatively with the method according to claim 1.
Die Spann- und Haltekräfte werden synchron und gleichmäßig im Inneren des Hohlkörpers – insbesondere als Dose – wirksam, und so wird mit entsprechendem radialen Druck Dorn und Dose zu einer Bewegungseinheit vereinigt, deren Bewegung (Lage) mit höchster Genauigkeit steuerbar ist. Jede Gefahr für eine bleibende Verformung der gespannten Dose, wie sie bei Halten von außen oder nur an Segmenten oder nur an den Stirnseiten auftreten kann, ist ausgeschlossen. Die zur gesteuerten Bewegung der Spannelemente verwendeten Teile und Einrichtungen befinden sich im Inneren des Spanndornes.The Clamping and holding forces become synchronous and even inside of the hollow body - in particular as can - effective, and so with appropriate radial pressure mandrel and box to a Movement unit unites their movement (position) with highest accuracy is controllable. Any danger for a permanent deformation of the tensioned can, as in holding from the outside or can occur only on segments or only on the front sides, is excluded. The controlled movement of the clamping elements used parts and facilities are located inside the Clamping mandrel.
Besonders vorteilhaft im Hinblick auf Einfachheit, Zeitaufwand und Wirksamkeit sind der Unterdruck und seine Kopplung auf den Hohlkörper (Anspruch 1). Einmal sind Anlegung und Steuerung von Unterdruck bzw. Überdruck im Inneren des Dornes ohne großen Aufwand und mit großer Exaktheit und Geschwindigkeit möglich. Zum anderen wird damit zugleich das Auffädeln des Hohlkörpers auf den Dorn ohne zusätzliche Mittel erreicht. Hierfür steht der Unterdruck.Especially advantageous in terms of simplicity, time and efficiency are the negative pressure and its coupling to the hollow body (claim 1). Once there are application and control of negative pressure or overpressure inside the thorn without big Effort and with great Accuracy and speed possible. On the other hand, at the same time the threading of the hollow body on the thorn without additional Means achieved. Therefor is the negative pressure.
Dabei wird der Boden des Hohlkörpers im Zusammenwirken mit der freien Stirnseite des Dornes als eine Art Ventilelement genutzt, das selbsttätig dafür sorgt, dass beim Auffädeln der Dose auf den Dorn mittels Unterdruck der Boden sich an die Dornstirnseite legt, der Unterdruck wirksam wird, um die Spannsegmente radial nach außen zu bewegen, wodurch sie sich unter Druck synchron und gleichmäßig an die Innenwand der Dose legen.there becomes the bottom of the hollow body in cooperation with the free end of the mandrel as a Art used valve element that automatically ensures that when threading the Dose on the mandrel by means of negative pressure of the soil to the thorn front side applies, the negative pressure is effective to the clamping segments radially to Outside to move, causing them synchronously under pressure and evenly to the Lay inner wall of the box.
Das beanspruchte Verfahren zum stellungsgenauen Positionieren und zur gesteuerten – vorzugsweise schrittweisen – Präzisionsbewegung von rotationssymmetrischen, einstückig aus Rumpf und Boden (ohne Falznaht im Bodenbereich) bestehenden Hohlkörpern, insbesondere Getränkedosen, auch mit nach innen gewölbtem Boden, wird ermöglicht durch das beanspruchte genaue Spannen. Es geht um eine genaue Festlegung ohne die Gefahr einer Beschädigung oder Verformung des Werkstückes. Dies ermöglicht die Verfahrensweise nach Anspruch 1.The claimed method for positionally accurate positioning and the controlled - preferably stepwise - precision movement of rotationally symmetrical, integrally from the hull and bottom (without seam in the bottom area) existing hollow bodies, especially beverage cans, even with inwardly curved bottom, is made possible by the claimed exact clamping. It is about a precise definition without the risk of damage or deformation of the workpiece. This allows the procedure of claim 1.
Die Genauigkeit des Spannens kann so umschrieben werden, dass damit eine gleichbedeutende Genauigkeit der Bewegungsübertragung erreicht wird, in einem Sinne, der "geeignet für digitale Bedruckung" genannt werden soll.The Accuracy of clamping can be paraphrased in that way an equivalent accuracy of motion transmission is achieved in a sense of "suitable for digital Printing "called shall be.
Eine Ruhelage der Spanneinrichtung wird durch eine Rückhohlkraft erreicht (Anspruch 14). Sie zieht die Kraft-Übertragungseinrichtung in eine Ruhelage zurück. Diese ist jedenfalls geeignet, auch schwankende Durchmesser der Hohlkörper auszugleichen, die mit ihren schwankenden Durchmessern auf den Spanndorn aufgeschoben werden können.A Resting position of the clamping device is achieved by a return hollow force (claim 14). She pulls the power transmission device back to a rest position. This is suitable in any case, even fluctuating diameter of Balance hollow body, the pushed with their varying diameters on the mandrel can be.
Die Kopplung der Kraft auf den angesaugten und gehaltenen Hohlkörper mit dünner Wand wird bevorzugt so verbessert, dass der Spanndorn eine Stirnfläche aufweist, die zumindest im Bereich des Austritts der axialen Bohrung auf die Form des Dosenbodens angepasst ist. Eine domförmige Wölbung nach innen (bei der Dose) ist eine domförmige Wölbung nach innen (beim Spanndorn) in axialer Richtung (Anspruch 6).The Coupling of the force on the sucked and held hollow body with thinner Wall is preferably improved so that the mandrel has an end face, at least in the region of the exit of the axial bore on the Shape of the bottom of the can is adjusted. A dome-shaped curvature inwards (at the can) is a dome-shaped bulge to the inside (the mandrel) in the axial direction (claim 6).
Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher beschrieben:The The invention is described below with reference to schematic drawings in several embodiments described in more detail:
Die
eigentliche Spannfläche
des Spanndorns
Der
Grundkörper
besteht aus einer zentralen, sich über die gesamte Länge des
Dornes und über
eines seiner Stirnenden hinaus erstreckenden Welle
Die
Welle
Mit
dem scheibenförmigen
Wandteil
Der
Steuerteil weist eine in axialer Richtung leicht konisch verlaufende
Außenfläche
Wie
aus
In
dem konischen Zwischenraum zwischen den sich gegenüberliegenden
Flächen
Die
radiale Bewegung der Spannsegmente
Beide
Drücke
werden dazu genutzt, eine einstückig
aus Boden und Rumpf bestehende Dose axial auf den Dorn aufzubringen
und von diesem abzustoßen.
Dabei wird der Dosenboden zusammen mit der Außenfläche des Stirnwandelements
Die
Außenfläche
Eine gute Kopplung wird erreicht, wenn die Form des domförmigen Bodens des Hohlkörpers, der nicht dargestellt, aber allgemein bekannt ist, auf die Form der Stirnseite des Spanndorns abgestellt ist. Eine konkav/konvexe Anpassung ist geeignet.A good coupling is achieved when the shape of the dome-shaped bottom of the hollow body, which is not shown, but is generally known on the form the end face of the mandrel is turned off. A concave / convex Adaptation is suitable.
Wenn
die Dose gelöst
werden soll, wird über die
axiale Bohrung
Die
Rückhohlbewegung
der Stelleinrichtung kann durch eine Feder
Die Anordnung ist sehr einfach aufgebaut und arbeitet dennoch außerordentlich rasch und exakt. Die Hohlkörper werden von Innen her großflächig und sicher, aber auch schonend von den Spannsegmenten erfasst. Die notwendigen Bewegungsstrecken der beweglichen Teile des Dornes sind klein. Die Steuerung mittels Unterdruck und Überdruck ist einfach und zuverlässig.The Arrangement is very simple and yet works extraordinarily fast and accurate. The hollow body be from the inside and large area safe, but also gently captured by the clamping segments. The necessary Movements of the moving parts of the mandrel are small. The Control by means of negative pressure and overpressure is simple and reliable.
In
der Spannstellung bilden Dose und Dorn eine funktionelle Einheit,
die durch gesteuerte Bewegung der Welle
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DE102005052506A1 DE102005052506A1 (en) | 2007-05-10 |
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- 2005-11-03 DE DE102005052506A patent/DE102005052506B4/en not_active Expired - Fee Related
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