DE2900595C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Besäumen des Dosenrandes von zylindri­ schen Blechdosen, insb. von durch Abstrecken eines schalenförmigen Blech-Vorform­ linges ausgeformten Dosen, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Eine Vorrichtung dieser Art ist in der DE-OS 28 01 475 offenbart. Die Vorrichtung ist so ausgebildet, daß die Dose um ihre Längsachse rotiert wird und mittels eines Laserstrahls unter Verbesserung der Verformungseigenschaften des Dosenrandes auf die vorgesehene Länge zurechtgeschnitten wird. Hierbei wird mit Hilfe eines Laser­ generators ein Dauerlaserstrahl erzeugt, wobei der zu besäumende Dosenrand mit einer linearen Geschwindigkeit von mindestens 1 m pro Sek. an dem gestellfesten Laserstrahlgerät vorbeibewegt wird. Bei der bekannten Vorrichtung wird davon aus­ gegangen, daß beim Besäumen der Dosenränder mit Hilfe eines Messers mit Widerlager über die Schnittebene hinwegreichende kleine Einkerbungen oder Haar­ risse im Dosenmaterial auftreten, welche die weiteren Verformungsvorgänge am Dosenrand beeinträchtigen. Durch die Besäumung mit Hilfe des Laserstrahls werden diese mechanischen Beeinträchtigungen der Schnittkante vermieden und die Verform­ barkeit des Dosenrandes verbessert. Es ist ferner für das Schweißen mit Elektronen­ strahl oder Laserstrahl bekannt, den Schweißvorgang in einer gesteuerten Gasatmos­ phäre auszuführen (vgl. die DE-OS 21 52 100). Dies ist auch bei Anwendung dieser Schweißart auf zylindrische Oberflächen möglich, wie die Figuren 4 bis 6 der genannten Druckschrift zeigen. Zur Erzeugung der Schutzgasatmosphäre ist ein Gehäuse mit zu der zylindrischen Oberfläche angepaßten und den zylindrischen Gegenstand teilweise aufnehmenden Seite vorgesehen, die zwei zueinander kon­ zentrische Pumpenkammern bildet, die jeweils dicht über der zu bearbeitenden Oberfläche münden und die mit einer Kaskadenpumpenanordnung verbunden sind. Die beiden Pumpenkammern sind über einen schmalen teilzylindrischen Spalt zwischen der Seite des Gehäuses und der Oberfläche des zylindrischen Gegenstandes miteinander verbunden, indem durch die Pumpenanordnung ein von außen bis zu dem Laserstrahl hin abnehmender Unterdruck aufrechterhalten werden kann. Auf diese Weise kann in diesem Spalt auch eine entsprechende inerte Gasatmosphäre aufrechtgehalten werden, indem die innenliegende Pumpenkammer zugleich an eine Gasquelle angeschlossen wird. Mit dieser Anordnung läßt sich eine einwandfreie Schutzgasatmosphäre im Bereich des Laserstrahls nur dann mit vertretbarem Aufwand aufrechterhalten, wenn die Relativbewegung der Werkstückoberfläche gegenüber dem Spalt nur relativ klein ist, da bei zu hoher Geschwindigkeit die relativ zueinander rotierenden Flächen eine so hohe Pumpwirkung ausüben, daß in dem Spalt weitgehend die Umgebungsatmosphäre wirksam ist. Dies beruht darauf, daß sich an schnell be­ wegten festen Flächen relativ stabile und von der Fläche mitgeführte Grenzschichten der Gase der Umgebungsatmosphäre ausbilden. Um diese Grenz­ schichten abzulösen und durch eine Schutzgasschicht zu ersetzen bedarf es einer sehr hohen Pumpleistung der Kaskadenpumpe und eine Begrenzung der relativen Geschwindigkeit der bewegten Flächen. Aufgrund der hohen Pumpleistung besteht auch ein hoher Verbrauch an Schutzgas, ohne daß eine zuverlässige Schutzwirksamkeit gewährleistet ist.

Statt mit Vakuum hat man auch bereits mit Überdruck im Bereich der Schweiß­ stelle beim Laserstrahlschweißen gearbeitet, um den beim Schweißen auftreten­ den Metalldampf, der einen Teil der Laserenergie absorbiert, aus dem Schweiß­ bereich zu verdrängen. Dies kann mit Hilfe eines Druckstrahles von inertem Gas erfolgen, der auf die Schweißzone gerichtet ist. Statt dessen hat man auch die Schweißstelle in einer Druckkammer eingeschlossen und diese nach außen abgedichtet, um den Schweißstellenbereich unter den Druck einer inerten Druckgasquelle setzen zu können (vgl. DE-OS 25 09 635). Auch hier sind nur relativ geringe Oberflächengeschwindigkeiten möglich. Um eine ausreichende inerte Schutzgasatmosphäre aufrechtzuerhalten, sind dennoch relativ hohe Drücke erforderlich, die ebenfalls mit einem relativ hohen Schutzgasverbrauch verbunden sind.

Es ist ferner beim Arbeiten mit Laserstrahl zum Erzeugen gratfreier Bohrungen bekannt, durch entsprechende Steuerung eines Laserstrahlbündels gleichzeitig unterschiedliche Wirkungen am Werkstück zu erzeugen, um so z. B. die gewünschte Bohrung herzustellen und gleichzeitig die Mündung der Bohrung zu entgraten (vgl. DE-OS 27 13 904).

Gegenüber diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 so weiterzubilden, daß der Dosenrand gleichzeitig zuverlässig besäumt und über eine entsprechende Breite einer intensiven Vergütung durch eine Glühbehandlung unterworfen werden kann, und gleichzeitig die Gaszusammensetzung im Bereich der Vergütungsbehandlung genau überwacht und gesteuert werden können, und zwar trotz sehr hoher Arbeitsgeschwindigkeit.

Diese Aufgabe wird durch die Lehre des Anspruchs 1 gelöst.

Aufgrund der Ausbildung bedarf es im Bereich der Behandlungszone keiner nach außen abgedichteten Kammer, innerhalb der die Schutzgasatmosphäre erzeugt wird. Vielmehr ist in diesem Bereich ein relativ breites und in Umfangsrichtung ausgedehntes Fenster in der Schutzgashaube vorgesehen, das zur Atmosphäre hin offen ist. Dennoch werden keine hohen Pumpleistungen oder Gasdrücke benötigt und die Schutzgasverluste bleiben in engen Grenzen. Dies wird in vorteilhafter Weise dadurch erreicht, daß eine hohe Drehzahl des Werkstückes und die damit einhergehende intensive Förderwirkung der Oberfläche des Werkstückes so ausgenützt werden, daß sich auf der Innenseite und auf der Außenseite des Dosenrandes eine gegen Störungen außerordentlich stabile Rotationsströmung des Schutzgases ergibt. Die Stabilität dieser durch den Dosenrand mitge­ nommenen Schutzgasfilme ist deshalb so groß, weil sich diese Filme über den ganzen Umfang der Dose sowohl auf deren Innenseite als auch auf deren Außenseite erstreckt. Es handelt sich also um in sich geschlossene Schutzgas­ filme, die mit der Geschwindigkeit der Dose rotieren. Es bedarf daher nur eines relativ geringen Zuführungsdruckes für das Schutzgas in die Behandlungszone. Obwohl die Schutzgashaube in Richtung der Dosenachse nach unten hin offen ist, wird ein Abwandern des Schutzgases wegen der hohen Stabilität der Schutzgasfilme nur im geringen Maße beobachtet. Der Schutzgasverbrauch ist daher sehr gering. Auch das relativ weite Fenster in der Schutzgashaube für den Durchgang des Laserstrahls stört die Stabilität des Schutzgasfilmes praktisch nicht. Dadurch wird nicht nur eine zuverlässige Besäumung des Dosenrandes, sondern auch eine genau zu überwachende und gesteuerte Glühbehandlung des Dosenrandes über eine entsprechende Erstreckung dieses Randes sichergestellt. Wesentlich ist dabei, daß die Abmessungen des Fensters nicht kritisch sind, so daß eine ausreichend große Länge des Dosenrandes der Glühbehandlung unter einer gesicherten Schutzgasatmosphäre ausgesetzt werden kann. Die Einrichtung zur Glühbehandlung des besäumten Dosenrandes kann daher gestellfest in Höhe des Fensters so angeordnet werden, daß die gewünschte Glühbehandlung des Dosenrandes gewährleistet ist. Insbesondere wird durch die neue Anordnung sichergestellt, daß die Glühbehandlung gemäß der Lehre des Anspruchs 2 gleichzeitig mit dem Besäumungsvorgang durch ein entsprechend gesteuertes Laserstrahlbündel ausgeführt werden kann. Dazu kann der Laserstrahl sich aus einem Laserstrahlbündel zusammensetzen und es kann die Laserstrahloptik mit zoomartig veränderbarer Brennpunktlage ausgebildet sein, so daß auf der Werk­ stücksoberfläche ein Teil des Bündels seinen Brennpunkt liegen hat, um die Besäumung vornehmen zu können, während der Restteil des Bündels im Bereich der Werkstückoberfläche unscharf ist und daher nur eine Glühbehandlung des Dosenbleches bewirkt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 im Ausschnitt eine Vorrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 2 in vereinfachter Darstellung und im senkrechten Schnitt eine Aus­ führung der Schutzgashaube,

Fig. 3 in vereinfachter Darstellung eine Maßnahme zur sicheren Einleitung des Besäumungsvorganges,

Fig. 4 im Ausschnitt und in vereinfachter Darstellung bevorzugte Einzelheiten einer abgewandelten Ausführungsform der Vorrichtung nach Fig. 1;

Fig. 5 im senkrechten Schnitt den Einsatz einer Haube zur Er­ zeugung der Schutzgasatmosphäre und verschiedene Mög­ lichkeiten der Kühlung der Haube und

Fig. 6 im Querschnitt eine Haube nach Fig. 5, wobei weitere Einzelheiten gezeigt sind.

Fig. 1 zeigt einen für eine kontinuierliche oder intermittieren­ de Betriebsweise geeigneten Drehtisch 1, der um die Achse 2 entsprechend dem Pfeil 3 schrittweise, vorzugsweise jedoch mit gleichbleibender Geschwindigkeit angetrieben werden kann.

Der Drehtisch 1 weist nahe seinem Umfang eine kranzförmige An­ ordnung von Spindeln 4 auf, die durch nicht dargestellte An­ triebseinrichtungen einzeln um ihre Achsen 5 entsprechend dem Pfeil 6 mit einstellbarer Drehzahl angetrieben werden können. Die Drehzahl beträgt vorzugsweise mindestens 200 U/Min. und liegt zweckmäßigerweise im Bereich von 500 U/Min. Die Drehzahl kann auch bis zu 3000 U/Min. und höher gesteigert werden. Jede Spindel weist an ihrem oberen Ende einen Aufspannteller 6 a auf, der zur Aufnahme des Bodens, z. B. eines abgestreckten Dosen­ rumpfes 8 dient. Der Teller kann entsprechende Zentrier- und Aufspanneinrichtungen, auch magnetisch wirkende, aufweisen, wie diese bei 7 in Fig. 1 angedeutet sind. Wesentlich ist, daß jede Dose 8 mit ihrer Achse 8 a möglichst genau auf die Drehscheibe 5 der Spindel 4 ausgerichtet und in der ausgerichteten Lage zuver­ lässig gehalten ist.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist eine Glühzone 9 zur Behandlung der Dosenränder vorgesehen. Die Glühzone wird im dargestellten Beispiel durch eine Induktorschleife 10 einer induktiven Hochfrequenz-Heizeinrichtung gebildet. Im darge­ stellten Beispiel ist die Induktorschleife außerhalb des Dreh­ tellers gestellfest abgestützt, z. B. mit ihren nach außen ragen­ den Enden 15 und 16 an eine schematisch bei 17 angedeutete Hochfrequenzquelle angeschlossen.

Die Induktorschleife ist, wie dargestellt, so ausgeformt, daß sie im wesentlichen aus zwei zueinander parallelen teilkreis­ bogenförmig ausgebildeten und sich horizontal erstreckenden In­ duktorschleifenabschnitten 11 und 12 besteht, die an ihren Enden miteinander durch torbogenähnliche Austritts- und Ein­ trittsabschnitte 13 und 14 miteinander verbunden sind. Die Glüh­ zone wird durch die Länge der parallelen Bogenabschnitte 11 und 12 bestimmt. Diese Länge, die durch den Pfeil 18 angedeutet ist, wird zweckmäßigerweise etwa gleich oder größer als der durch den Pfeil 19 angezeichnete Abstand von zwei aufeinander­ folgenden Spindeln 6 gewählt, so daß wenigstens jeweils ein Dosenrumpf sich im Glühbereich befindet. Die Länge 18 der Glüh­ zone kann aber auch wesentlich größer sein, so daß jeweils eine größere Anzahl, z. B. zehn Dosen, gleichzeitig sich in der Glüh­ zone befinden.

Der Drehtisch 1 kann intermittierend, vorzugsweise jedoch kon­ tinuierlich, mit einer auf die Drehzahl der Spindel 4 abge­ stimmten Umlaufgeschwindigkeit angetrieben werden.

Der Randbereich jeder Dose wird beim Passieren der Glühzone 9 der Einwirkung eines Schutzgasschleiers ausgesetzt. Zu diesem Zweck sind Schutzgashauben, z. B. in Form einer Glashaube 20, vorgesehen. Diese sind jeweils in axialer Fluchtung zu einem Drehteller angeordnet. Die Schutzgashauben können paarweise oder auch einzeln über Leitungen 21, 22 mit einer dargestellten Schutz­ gasquelle verbunden sein. Bei kontinuierlicher Behandlung wan­ dern die Schutzgashauben mit den Drehtellern durch die Glühzone.

Einzelheiten einer bevorzugten Ausführungsform einer Schutz­ gashaube sind in Fig. 2 in Verbindung mit den Fig. 5 und 6 ge­ zeigt.

Die Schutzgashaube 48 (Fig. 2) besteht vorzugsweise aus einer Innenhaube 50 und einer Außenhaube 49, die einen Ringspalt 51 bilden. Dieser Ringspalt nimmt bei abgesenkter Haube den zu be­ säumenden Dosenrand 47 und den zu glühenden Dosenrandbereich 57 einschließlich der Besäumungslinie 56 auf, und zwar vorzugs­ weise derart, daß die Schutzgasatmosphäre nach unten bis über den zu glühenden Bereich 57 ragt. Die Schutzgashaube 48 weist in dem äußeren Haubenteil 49 eine zentrale Zuführung 52 mit An­ schluß 53 für eine Schutzgasquelle auf. Das Schutzgas verteilt sich über der Stirnfläche über den gesamten Umfangsbereich.

Diese Verteilung wird noch dadurch gefördert, daß die Dose 45 um ihre Achse 46 mit hoher Drehzahl rotiert und das Schutzgas in dem Arbeitsspalt gegenüber der ruhenden Haube 48 in Rotation versetzt, wodurch die Schutzgasverteilung über den Umfang auf der Außenseite und der Innenseite des Dosenrumpfes zuverlässig unterstützt wird. Es bilden sich somit rotierende Schutzgas­ schleier, die langsam am unteren Ringspalt auf der Innenseite und der Außenseite gemäß den Pfeilen 54 und 55 in Fig. 2 austre­ ten. Die freien Kanten der Hauben 49, 50 sind aerodynamisch so ausgebildet, daß kein Einsaugen von Umgebungsluft erfolgt.

Die in den Fig. 5 und 6 gezeigte Schutzgashaube 83 ist ähn­ lich aufgebaut, wobei die Verbindung des Ringspaltes 84 mit der Zuführungsleitung nicht gezeigt ist. Man erkennt jedoch, daß am unteren Austrittsrand ein erweiterter Spaltabschnitt gebildet sein kann, der das Eintreten des Dosenrandes 85 in den Arbeits­ spalt 84 beim Absenken der Haube auf einer Dose erleichtert.

Zweckmäßigerweise wird die Haube 83 gekühlt. Eine gewisse Küh­ lung erfolgt durch das Schutzgas selber. Die Außenseite der Haube kann durch ein nicht dargestelltes Gebläse gekühlt werden, welches während der Behandlung einen entsprechenden Kühlluft­ strom auf das Äußere der Haube richtet. Es kann zusätzlich eine Zwangskühleinrichtung vorgesehen sein, die z. B. ringförmig auf der Oberseite, wie bei 86 in Fig. 5 gezeigt, oder auf der inneren Mantelseite, wie bei 87 gezeigt, angeordnet ist. In Fig. 5 ist außerdem der eine Schenkel der linearen Induktor­ schleife 88 gezeigt, an deren Innenseite die Haube 83 bei konti­ nuierlichem Betrieb mit geringem Abstand entlangwandert. In diesem Bereich ist die Außenwand, wie bei 89 in Fig. 5 gezeigt, der Haube zweckmäßigerweise wesentlich schwächer gehalten, um einen möglichst geringen Abstand der Induktorschleife 88 von dem rotierenden Dosenmantel 85 zu erreichen. In dem den Induktor­ schleifen nicht zugewandten Umfangsabschnitten kann die Schutz­ gashaube, wie in Fig. 6 bei 90 angedeutet, zusätzlich mit Kühl­ rippen versehen sein, um die Kühlwirkung, insb. eines äußeren Gebläses, noch zu unterstützen. Da Kühl- und Wärmestellen vor­ liegen, kann vorteilhafterweise eine Wärmepumpe zur Kühlung und zur Rückgewinnung der Wärme zum Vorwärmen der Dosen verwendet werden.

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, weist die nicht um ihre Achse ro­ tierende Schutzgashaube 48 ein Umfangsfenster 58 in dem äußeren Haubenteil 49 auf. Dieses Fenster liegt in Höhe der Besäum­ linie 56. Seine Ausdehnung entlang der Dosenachse 46 richtet sich nach der Aufgabe, die dem Laserstrahl 59 zugeordnet ist. Wenn mit dem Laserstrahl lediglich ein Abtrennen entlang der Besäumlinie 56 erfolgen soll, reicht eine axiale Ausdehnung des Fensters 58 aus, die den freien Durchtritt des zum Besäumen dienenden "scharfen" Laserstrahls 60 ermöglicht.

Wie aus Fig. 4 hervorgeht, braucht in diesem Fall die Umfangs­ erstreckung des Fensters für den "scharfen" Laserstrahl, der in Fig. 4 mit 76 bezeichnet ist, nur auf einen Bogenwinkel von etwa 30° beschränkt zu sein.

Statt einer Glühung des Randbereiches mit einem Induktor, wie er in Fig. 1 dargestellt ist, kann die Glühung auch mit Laser­ strahlen erfolgen. Dabei ist zu beachten, daß der Laserstrahl nur im Brennpunkt der Laserstrahloptik "scharf" ist, d. h. dort eine solche Energie vorliegt, daß ein einfacher sauberer Schnitt erfolgt. Liegt dagegen der Brennpunkt der Optik im Abstand von der Dosenwand, so kann der Laserstrahl an der Dosenwand nur eine Erwärmung im begrenzten Umfange erzeugen. Betrachtet man z. B. Fig. 4, wo angenommen ist, daß die Dosen 72 mit Hilfe des Dreh­ tisches 70 in Richtung des Pfeiles 71 kontinuierlich bewegt werden und gleichzeitig um ihre Achse 72 a in Richtung des Pfeiles 73 mit hoher Drehzahl rotieren und wird angenommen, daß der in Richtung des Pfeiles 82 auf die Drehachse des Tisches 70 ge­ richtete Laserstrahl 76 in der Stellung der Dose, wie sie ge­ rade in Fig. 4 gezeigt ist, in der die Disenachse 72 a mit der Verbindungslinie zwischen der Optik 75 und der Achse des Dreh­ tisches zusammenfällt, so folgt an der Auftreffstelle 76 b des Laserstrahles 76 auf die zunächstliegende Stelle des Dosenmantels eine Besäumung oder Durchtrennung des Bleches, da an dieser Stelle der Brennpunkt der Optik im Bereich der Dosenrumpf­ wand zu liegen kommt. Die hohe Energie des Laserstrahles vermag noch einen Schnitt in dem mit 80 bezeichneten Winkelbereich zu bewirken, der etwa einen Winkel von etwa 30° umfaßt.

Wenn jedoch die Dose bei ihrer Bewegung in Richtung des Pfeiles 71 erst in die in Fig. 4 dargestellte Stellung einläuft, so tritt der Laserstrahl zuerst auf die Umfangsstelle 72 c, die in Drehrichtung weist. Diese Stelle liegt weitab von dem Brenn­ punkt des Laserstrahls, so daß in diesem Bereich der Laserstrahl nur eine begrenzte Wärmeentwicklung erzeugen kann. Die Wärme­ entwicklung nimmt bei der weiteren Wanderungsbewegung der Dose 72 in Richtung des Pfeiles 71 zu und erreicht ihren maximalen Wert, wenn der Punkt 72 b den Laserstrahl passiert. Bei der Weiterwan­ derung wiederholt sich der gleiche Vorgang im umgekehrten Sinne bis der Punkt 72 d der Dose den Laserstrahl passiert. Da der Laserstrahl jedoch in Praxis nur eine punktförmige Schneidwir­ kung aufweisen soll, die sich gemäß Fig. 3 aufgrund der Rotation der Dose 62 um ihre Achse 66 entlang der Besäumungslinie 64 nach Fig. 3 erstrecken soll, die Glühungszone des Dosenbereiches aber eine merkliche axiale Erstreckung haben soll, wie dies die Zone 57 nach Fig. 2 zeigt, ist es notwendig, entweder gesonderte Laserstrahlen für die Besäumung und die Glühung vorzusehen, oder aber ein Laserstrahlbündel, wie es Fig. 2 bei 59 zeigt. Hier be­ steht das Laserstrahlbündel aus einem scharfen Strahl 60 und einem unscharfen Strahl 61, wobei der erstere auf die Besäumungs­ linie 56 in Fig. 2 und der zweite 61 auf den Glühbereich 57 gerichtet ist. Ein solcher Laserstrahl kann für den Laserstrahl 76 in Fig. 4 verwendet werden. Ein solcher Laserstrahl kann aber auch verwendet werden, wenn die Dosen, ihre Drehteller und Hauben während der Besäumung und Glühbehandlung gestellfest ange­ ordnet sind und die Dose um ihre Achse mit hoher Drehzahl ro­ tiert. Auch in diesem Fall läßt sich mit den Laserstrahlen eine Besäumung und eine Glühung des Randbereiches verwirklichen. Bei stationärem Betrieb sind zweckmäßigerweise mehrere Glüh- und Besäumzonen gleichzeitig mit jeweils gesonderten Laserstrahl­ einrichtungen vorgesehen, so daß beispielsweise sechzehn Dosen gleichzeitig besäumt und geglüht werden. Während der Zeitspanne eines Dosenwechsels wird der Laserstrahl durch einen Spiegel 34 gemäß Fig. 1 abgelenkt.

In Fig. 1 sind die Laserstrahlquelle mit 30, die Optik mit 31, der Laserstrahl selbst mit 33 bezeichnet, der entlang dem Radius 32 auf die Drehachse 2 des Drehtisches 1 gerichtet ist. Seitlich neben dem Laserstrahl ist ein Ablenkspiegel 34 um eine Achse 35 schwenkbar gelagert. Der Spiegel weist eine Fahne auf, die fest mit ihm verbunden ist und die im Wirkbereich von zwei gegenein­ ander gerichteten Luftstrahldüsen 38 angeordnet sind. Die Luft­ strahldüsen 38 werden durch eine Ventilsteuereinrichtung 39, 40 abwechselnd mit der Druckluftzufuhr verbunden. Damit läßt sich der Spiegel außerordentlich rasch und feinfühlig in die und aus der Bahn des Laserstrahls 33 schwenken. Anschläge 36 und 37 be­ stimmen die Spiegelendstellung.

Die besten Ergebnisse für die Herstellung einer sauberen, ge­ nauen Besäumkante werden mit einem Laserstrahl hoher Energie er­ zielt. Bei einem hochenergetischen Laserstrahl ist es möglich, mit dem Laserstrahl direkt auf die Besäumlinie zu gehen. Ist da­ gegen der Laserstrahl weniger hoch energetisch, so wird beim Be­ ginn des Besäumvorganges ein Loch von relativ großem Durchmesser erzeugt.

In diesem Fall ist es zweckmäßig, gemäß Fig. 3 zu verfahren. Hiernach wird der Laserstrahl zunächst auf einen Punkt 67 des abzutrennenden Dosenendes 63 gerichtet, welcher Punkt im axialen Abstand von der Besäumlinie 64 liegt. Nach Beginn des Schneid­ vorganges durch Erzeugen des Loches 67, wird die Dose 62 um ein Stück 68 angehoben, wobei der Laserstrahl unter Aufschneiden des Bleches bis auf die Besäumlinie 64 trifft. Bei der nachfol­ genden Rotation der Dose erfolgt die saubere Besäumung entlang der Besäumungslinie 64. Selbstverständlich wird in der Praxis die Dose 62 bereits in Rotationsbewegung sein, so daß die Absenk­ schneidlinie 68 in der Praxis eine schraubenförmige Linie ist, die tangential in die Besäumungslinie 64 eintaucht.

Die Umfangsweite der Öffnung in der Schutzhaube 74 ist bei gleich­ zeitiger Glühung mit einem kombinierten Laserstrahl 76 über einen wesentlich größeren Winkel als er zur eigentlichen Be­ säumung notwendig ist, ausgedehnt. Zweckmäßigerweise beträgt dieser Winkel 81 etwa 120°, d. h. jeweils 60° beiderseits des Laserstrahls, wie dies in Fig. 4 angedeutet ist.

Die Steuerung der Schwenkbewegung des Spiegels 34 erfolgt, wie in Fig. 1 gezeigt, mit einem pneumatischen Schalter 39, 40. Das Ein- und Ausschalten läßt sich so innerhalb von Zeiten von 0,1 Sec. durchführen. Das Ablenken des Laserstrahls wird jedoch nur bei Anhalten der Produktionslinie oder bei intermittieren­ dem Betrieb, d. h. bei gestellfester Anordnung der Drehachse der Dose während der Behandlung mit dem Laserstrahl angewandt.

Bei den relativ dünnen Wandstärken, wie sie bei Dosen in der Regel vorliegen, können relativ schwache Laser von z. B. 150 W pro Laserstation verwendet werden. Die Schnittgeschwindigkeit des Lasers liegt bei diesen Blechstärken etwa bei 90 m/Min. und ist daher wesentlich größer als die Schnittgeschwindigkeit üblicher mechanischer Trimmeinrichtungen.

Bei intermittierendem Betrieb können jeweils sechzehn Dosen gleichzeitig besäumt und geglüht werden. Unter Einbeziehung der Notwendigkeit, die Dosen in die Arbeitsstellung zu bringen, die Schutzgashauben abzusenken und anzuheben und unter Berück­ sichtigung des eigentlichen Schneid- und Glühvorganges können beispielsweise etwa 650 Dosen/Min. behandelt werden. Der Laser brennt dabei ständig, da er beim Dosenwechsel durch den Spie­ gel 34 abgelenkt werden kann.

Claims (2)

1. Vorrichtung zum Besäumen des Dosenrandes von zylindrischen Blechdosen, insb. von durch Abstrecken eines schalenförmigen Blech-Vorformlinges ausgeformten Dosen, mit Hilfe eines Laserstrahls, bei der um die Achse der Dose jeweils mit hoher Drehzahl rotierend antreibbare Dosenhalter auf einer durch eine Besäu­ mungszone bewegbaren Trageinrichtung, wie Drehtisch, angeordnet sind und die Laserstrahlquelle gegenüber der Besäumungszone fest und mit ihrem vorzugs­ weise kontinuierlich erzeugten Strahl in der Besäumungsebene angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Dosenhalter (6 a) gleichachsig zu dessen Drehachse (5) eine den Dosenrand (47) bis deutlich unter die Besäumungs­ ebene (56) auf der Doseninnenseite und der Dosenaußenseite jeweils mit Spiel übergreifende Doppelhaube (48) zugeordnet ist, deren Ringspalt (51) mit einer Schutzgasquelle (22, 23) verbunden ist und die mit der Trageinrichtung (1) mitbewegbar, jedoch gegenüber der Drehachse (5) undrehbar angeordnet ist, daß im axialen Abstand vom Haubenrand in Höhe der Besäumungsebene (56) in dem äußeren Haubenmantel (49) für den freien Durchtritt des Laserstrahls (59) ein Fenster (58) vorgesehen ist, dessen Ausdehnung in Umfangsrichtung wenigstens etwa 30° beträgt und daß eine von der beweglichen Trageinrichtung (1) unabhängige Einrichtung (10 bzw. 30, 31) zur Glühbehandlung der besäumten Dosenränder gestellfest in Höhe der mit der Trageinrichtung (1) mitbewegten Doppelhaube (48) vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Laserstrahl (59) aus einem Bündel von Strahlen (60, 61) besteht, von denen nur ein Anteil auf den Ringspalt (51) der Doppelhaube (48) scharf eingestellt ist, und daß das Fenster (58) eine Umfangsweite von jeweils 30° bis 60° auf jeder Seite des Laserstrahls (76) aufweist, und daß die Dosenhalter mit Hilfe der Trageinrichtung kontinuierlich durch die Besäumungszone bewegbar sind.