DE2950814A1

DE2950814A1 - Bearbeitungsmaschine fuer trommelfoermige werkstuecke

Info

Publication number: DE2950814A1
Application number: DE19792950814
Authority: DE
Inventors: Vladimir E Leibovich; Robert A Rhinefrank
Original assignee: CARANDO MACHINE WORKS
Current assignee: CARANDO MACHINE WORKS
Priority date: 1979-03-16
Filing date: 1979-12-17
Publication date: 1980-09-18
Also published as: FR2451237A1; CA1103096A; NL7907847A; DE2950813A1

Description

29508U

Patentanwälte Dipl.-Ing. Joachim Strasse München £££*« ££T~, Dr. Hans-Herbert Stoffregen Hanau SäSST" irr'4⁴³⁸

München, 11. Dezember 1979

Carando Machine Works
420 North Madison Street
Stockton, Kalifornien 95201,
V.St.A.

Bearbeitungsmaschine für trommeiförmige Werkstücke

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zum Bearbeiten von zylindrischen Behältern, wie beispielsweise Fässer, Trommeln oder ähnlichen Hohlkörpern aus verschiedenen Materialien, die zumeist der Verpackung dienen. Derartige Behälter müssen an ihren Kopfenden bearbeitet werden, um sie an Boden- und Deckelseite verschließen zu können.

Hierfür kann gesäumt, gebördelt, gerillt, gekerbt, gepresst, gedrückt usw. werden.

Für derartige Bearbeitungsmaschinen gibt es mannigfaltige Ausführungsformen .

Zumeist wird das zu bearbeitende Werkstück zwischen zwei Ständer genommen, die in einem Maschinenbett zueinander einstellbar sind, damit Werkstücke verschiedener Länge zwischen den Ständern einfügbar sind. Das Einfügen selbst erfolgt über einen begrenzten Arbeitshub. In bekannten Maschinen erlaubt der Aufbau eine Anpassung der Ständer auf dem Bett und um solche Arbeitshübe mit eingeschränkter Bewegung der einzelnen Ständer zu bewerkstelligen sind in vielen Fällen umfangreiche und kostspielige, sowie auch zeitraubende Maßnahmen erforderlich. Eine derartige Maschine ist aus der US PS 4,004,529 bekannt. Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Maschine verfügbar zu machen, die einfacher aufgebaut ist und dennoch eine bessere Anpassung an verschiedene Werkstücke und einen schnellen Wechsel ermöglicht.

030038/0596

_₅ 295G8U

Die Lösung der Aufgabe ist den vorangestellten Ansprüchen entnehmbar.

Die vorliegende Erfindung macht eine Trommelbearbeitungsmaschine verfügbar, die einen neuen Aufbau aufweist, der mit einer versiegelbaren Stellstangenbetätigung zur sofortigen und bequemen vorherigen Anpassung der jeweiligen Stellungen und der Druckaufnahme der Ständer in das Bett, je nach Werkstück oder Trommellänge und zur Vorbestimmung des begrenzten Bewegungs- und Arbeitstaktes oder -hubes der einzelnen Ständer zwischen einer bestimmten Ausgangsstellung und einer vorgerückten Arbeitsstellung der in den Funktionsablauf eingeschlossenen, auf den Ständern montierten Verschlüssen und Werkstückkopfkupplung versehen ist. Eine einfache Bedienung zur Vorbereitung und Einleitung der Bearbeitungsvorgänge wird dadurch ermöglicht.

Der Aufbau ist hierbei verhältnismäßig einfach und dennoch in seiner Funktion sehr effektiv. Vorteilhaft ist ferner, daß herkömmliche fest gelagerte Abstreifer an jedem Ständer mit einer Laufoder Stellungsanpassung durch die Ständer hindurchgeführt sind und dieser Aufbau schließt unterteilte Stoppelemente auf den Stäben ein, die so angepaßt sind, daß sie mit den Ständern verkuppelt werden und die axiale Werkstücköffnung auf eine vorbestimmte, verhältnismäßig genaue und beliebig kurze Distanz festlegen können.

Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß die Stäbe für die Abstreifer in ihrer Länge verstellbar sind, wodurch eine longitudinale Anpassung der Streifstäbe und eine entsprechende Voranpassung der Ständer auf dem Bett sofort und leicht durchgeführt werden können. Eine Anpassung an verschiedene Längen der Werkstücke ist leicht möglich.

Vorteilhafterweise läßt sich die vorliegende Erfindung mit einer

Bearbeitungseinrichtung gemäß paraller Anmeldung P

kombinieren.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der

030038/0596

295Q8U

folgenden Beschreibung eines zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiels.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Aufriß von der· Seite unter Weglassung bestimmter Teile, um zu verdeutlichen,

Fig. 2 einen vergrößerten Teilquerschnitt, im wesentlichen entlang der Linie-2-2-in Fig. 1,

Fig. 3 einen vertikalen Querschnitt, im wesentlichen entlang der Linie-3-3-in Fig. 2,

Fig. 4 einen vertikalen Querschnitt, im wesentlichen entlang der Linie-4-4-in Fig. 2,

Fig. 5 einen Teilschnitt, im wesentlichen gemäß Linie-5-5-in Fig. 4,

Fig. 6 eine Se^; .enansicht entsprechend der Linie-6-6-in Fig. 4 und

Fig. 7 einen Teilschnitt, im wesentlichen entlang der Linie-7-7- in Fig. 2.

In der Beschreibung ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, die sich auf eine doppelendige Trommelbearbeitungsmaschine bezieht. Zur Ergänzung kann auf die heutige Parallelanmeldung P desselben Anmelders mit der Priorität der US-Anmeldung 21,027 vom 16. März 1979 verwiesen werden. Die Maschine ruht auf einem langgestreckten Maschinenbett 1, welche schwere und feste Stützen 2 im Abstand zueinander tragen und zwischen diesen befindet sich eine Trommel 3 mit horizontaler Achse. Hierbei ist die Trommel 3 in ihrer Stellung durch eine nicht näher dargestellte Lageranordnung abgestützt. Die Stützen 2 ruhen im Maschinenbett auf Schienen 4, die es ermöglichen, daß die Stützen 2 in ihrem Abstand zueinander so einstellbar sind, daß zwischen ihnen Trommeln verschiedener Länge einge-

030038/0596 - ⁷ -

_₇_ 29508U

setzt werden können. Derartige Anpassungen der Stellungen der Stützen erfolgen über horizontal aufgreifende, doppel wirkende Kraftzylinder 5, die jeweils zwischen einem festen Widerlager 6 im Maschinenbett 1 und der entsprechenden Stütze 2 angeschlossen sind.

Angrenzend an ihre Arbeitsflächen, trägt jede Stütze 2 einen kreisförmigen Verschluß 7, der in der Stütze gelagert ist und in geeigneter Weise über einer Hauptwelle 8 im Maschinenbett von einem Getriebe 9, sowie einem Elektromotor 10 angetrieben wird. Dieser Antrieb befindet sich auf einem Widerlager 6.

Der Verschluß 7 wird somit zu einem Triebverschluß in jeder Stütze 2. Außerdem weist jede Stütze 2 noch eine allgemein mit 11 bezeichnete Einrichtung auf, die ausführlich in der bereits erwähnten Parallelanmeldung beschrieben ist. Diese Einrichtung 11 hat einen Drehkopf 12, der synchron zum Verschluß 7 mit angetrieben wird und zwar gleichfalls über die Hauptwelle 8 und über einen Kettenantrieb 13.

Jeder Verschluß 7 wird zumindest im unteren Teil von einem Trommel streifer 14 umfänglich erfaßt, der in einer quer verlaufenden, vertikalen Ebene angeordnet ist. Ein solcher Streifen ist im wesentlichen herkömmlicher Art. Der Streifer 14 ist jeder Stütze zugeordnet und ist hieran angeordnet. Von dem Streifer erstrecken sich längliche, unterteilte Stäbe 15 und zwar nach hinten bis zu einer lösbaren Verbindung mit dem Widerlager. Die lösbare Verbindung besteht aus einer Klammer 16. Daraus ergibt sich, daß wenn eine Stütze 2 von dem entsprechenden Kraftzylinder 5 zurückgezogen ist, der jeweilige Streifer 14 sich über eine kurze Entfernung bewegt und dann kurz vor dem Verschluß 7 eine Anlage bildet, um das Werkstück in oder aus der Bearbeitungsstellung (vgl. Fig. 1) zu bringen. Die Bewegung in der hier beschriebenen Richtung erfolgt bevorzugt nach dem Bearbeiten.

Umgekehrt wird jede Stütze 2 durch den entsprechenden Kraftzylinder 5 vorgeschoben, um mit dem Werkstückerfassungsteil an der Stütze vor der Bearbeitung in den Bereich des Stirnteils des

030038/0596 - ⁸ -

29508H

Werkstückes zu gelangen. Das Werkstück, das ist also eine Trommel oder ein Faß oder ähnliches wird danach zwischen den Verschlüssen 7 gespannt.

Jeweils eine Klemmeinrichtung 16 ist jedem Satz oder Paar von Streiferstäben zugeordnet, so daß sich hiervon ein Satz an jedem Ende der Maschine befindet und jeder Satz hat die folgenden Einzelteile: Ein Querglied 17 ist mit dem Widerlager 6 verbunden und an dem Ende des Quergliedes 17 ist eine spaltartige Ausnehmung mit einer Öffnung 18 im Profil des jeweiligen Streiferstabes 15 vorhanden.

Somit bildet das Querglied 17 eine vertikal und longitudinal gespaltene Klemme, wobei sich ein Spalt 19 (Fig. A) jeweils zentral über der Öffnung 18 befindet. Außerdem ist ein aus einem Stück mit dem Querglied 17 gebildeter Ansatz 20 seitlich vom Schlitz 19 vorhanden. Die Ansätze 20 befinden sich damit auch an der Außenseite der Maschine und ein Querstab 21 erstreckt sich zwischen den paarweise vorhandenen Ansätzen 20. Der Querstab 21 steckt hierbei in koaxialen Öffnungen in diesen Ansätzen 20.

An einem Ende trägt der Querstab 21 eine horizontal liegende, nach oben gerichtete Öffnungskulisse 22, die sich spreizend zwischen einem vertikalen Block 23 befindet. Der Block 23 ist seinerseits an den angrenzenden Ansatz 20 mittels Bolzen 24 und einem Distanzring 25 verschraubt. Eine Querwelle 26 erstreckt sich quer zu dieser Anordnung und ist in den Seiten der Kulisse 22 gelagert. Dieser Querwel lenstummel, der sich innerhalb der Grenzen des Blocks 23 erstreckt, ist mit einem exzentrischen Abschnitt 27 versehen, der sich seinerseits in einer Ausnehmung 28 in dem Block befindet. An einem Ende und zwar demjenigen, das jenseits der Kulisse 22 liegt, trägt der Wellenstummel 26 einen radial abragenden Handhebel 29, der zwischen einer horizontalen, nach außen projektierten Stellung und einer Senkrechtstellung bewegbar ist. Eine Schwenkbewegungsbegrenzung 30 befindet sich am gegenüberliegenden Ende des Wellenstummels 26, um den Handhebel 29 gegen die Bewegung jenseits der obigen Stellungen zu begrenzen .

Das gegenüberliegende Ende des Querstabes 21 ist mit einem Ge-

030038/0596

— j "*■

winde und einer aufgeschraubten Mutter 31 versehen, die einen nach innen gerichteten Anschlag 32 bildet. Innerhalb des Anschlags sind ein oder mehrere Federringe 33 eingelegt. Diese Federn 33 schlagen gegen den Ansatz 20.

Wenn der Handhebel 29 manuell von seiner horizontalen, nach außen gerichteten Stellung in eine senkrechte Stellung gebracht wird, dreht sich der exzentrische Abschnitt 27 des Wellenstummels 26 in der Ausnehmung 28. Dadurch entsteht eine leicht von Hand auszulösende, aber dennoch kräftige Bewegung der Kulisse 22 bezüglich des festen Blocks 23. Diese Bewegung wird in eine axial nach außen gerichtete Spannung übersetzt und zwar auf dem Querstab 21, dessen Wirkung sich über die Federn 33 als seitlich nach innen gerichtete Kraft auf beide Ansätze 20 richtet und im Ergebnis verengen sich die Schlitze 19. Hierdurch verriegeln sich das Querglied und die Streiferstäbe 15, die dadurch auch gegen eine longitudinal Bewegung gesichert sind. Die Streiferstäbe 15 werden so durch die Klemmwirkung zusammengehalten und zwar in einer festen Stellung während des normalen Bearbeitungsvorganges der Maschine.

B^ide Streiferstäbe 15, die parallel verlaufen, an jedem Ende der Maschine, erstrecken sich durch die jeweiligen Stützen 2 lose oder mit einem einstellbaren Bewegungsschritt. Innerhalb der Stützen und in einem weitergehenden Bereich ist jeder Streiferstab mit einem Gewinde versehen, auf welches auf der einen Seite eine V/orderseitenanschlagmutter 34 und auf der anderen Seite eine Rückseitenansch lagmutter 35 einstellbar aufgeschraubt ist. In diesem Bereich wird die Stütze 2 von einer verstärkten Rückwand 36 gebildet und die Anschlagmuttern 34 und 35 befinden sich beiderseits dieser Rückwand 36 auf dem Streiferstab 15. Zur Dämpfung der Anschläge gegen die Rückwand 36 sind die Muttern 34 und 35 mit je einem Ring 37 aus nachgiebigem Material wie etwa aus Gummi oder dergleichen versehen, der jeweils hinter einem Haltering 38 sitzt. Am gegenüberliegenden Ende ist jede Mutter 34 und 35 mit einem Verschlußring 39 versehen, der die jeweilige Mutter in einer einjustierten Stellung auf dem Streiferstab 15 fixiert.

Wenn die Maschine eingeschaltet ist und die Kraftzylinder 5 arbei-

030038/0596 _ _1Q _

29508H

ten und dabei den jeweiligen Kolbenstab 40 vom Zylinder wegbewegen, rückt die angeschlossene Stütze 2 einen begrenzten Weg vor. Die Rückwand 36 dieser Stütze 2 wirkt durch Anschlag mit den Vorderseitenstopmuttern 34 zusammen. Mit dem Vorrücken der Stütze 2 drückt der Drehverschluß oder drehende Schließkopf 7 in die Stirnseite 41 der als Werkstück eingespannten Trommel oder des Fasses oder Behälters 3. Anschließend oder zugleich kann die Bearbeitungseinrichtung 11 eingesetzt werden, um eine Bördelung oder Säumung 42 anzubringen. Wird danach der Kraftzylinder eingeschaltet, um den Kolbenstab 40 zurückzuziehen, findet auf beiden Seiten eine Rückwärstbewegung der Stütze statt und der Schließkopf 7 wird von der Trommel abgezogen und gleichzeitig streift der feststehende Abstreifer 14 die Stirnseite des Werkstücks vom Schließkopf. Eine derartig überlagerte Rückwärtsbewegung der Stütze und des Streifers setzt ein, wenn die Rückseitenstopmutter 35 an die Rückwand 36 der entsprechenden Stütze anschlägt. Aus vorstehender Erläuterung ergibt sich, daß mit jedem Arbeitszyklus der Maschine, bei welchem der Kolbenstab 40 einmal in seiner Bewegung umgekehrt wird, um das jeweilige Vorrücken deutlich zu zeigen und durch die Zurücknahme der entsprechenden Stütze 2 ein Anschlagen auf dem von den Muttern 34 und 35 vorgegebennen beschränkten Weg stattfindet. Dieser Weg wird durch die Stellung der Muttern 34 und 35 auf den normalerweise festen Streiferstäben 15 vorbestimmt. Der Aufbau hierfür ist sehr einfach und stellt dennoch einen effektiven und genauen Anschlag mit begrenztem Weg für jede Stütze zur Verfugung. Zugleich kann der Anschlag leicht eingestellt werden, um beispielsweise Schließköpfe mit veränderlicher Tiefe anzupassen.

Über ihren Zweck hinaus, eine Stützenbewegung zu begrenzen, haben die Anschlagmuttern 34 und 35 auf den Streiferstäben 15 noch einen anderen Sinn. Vor jeder Bearbeitungsserie muß die Maschine mit jeder Stütze 2 in axialer Richtung im Bett entsprechend der axialen Ausdehnung des Werkstückes angepaßt werden. Diese Anpassung läßt sich leicht, einfach und schnell folgendermaßen vornehmen: Während die Stangen 15 normalerweise fest sind, wobei die Klammereinheit 16 an jeder Stütze mit ihrem Handhebel 29 nach oben zeigt, kann der Handhebel 29 in eine

- 11 -

030038/0596

29508H

nach unten gerichtete Stellung gebracht werden, wodurch beide Klammern 17 gelöst werden. Die Stangen 15 sind frei. Wird nun der Kraftzylinder in Betrieb genommen, um ein Vorrücken oder Rückstellen der Stützen im Maschinenbett zu bewirken bis die hierfür erforderliche Stellung, die für die nächste Bearbeitung notwendig ist, erreicht ist. Hierbei findet eine Anpassung an eine unterschiedliche Werkstücklänge statt. Die Voreinstellung für den Arbeitshub braucht nicht verändert zu werden und bleibt erhalten. Danach werden die Handhebel wieder umgelegt und die Klemmwirkung wieder hergestellt. Es kann anschließend sofort weitergearbeitet werden. Sobald der Hebel 29 in seine nach oben weisende Stellung gebracht worden ist, ist die Maschine wieder einsatzbereit.

030038/0596

Claims

5ϋ2ί!!!"ϋ!. DipL-lng. Joachim Strasse München SSJSELI ««^ Dr. Hans-Herbert Stoffregen Hanau ii^ST⁹⁸ ϊΐ?™«³⁸³

München. 1). Dezember 1979

Carando Machine Works
North Madison Street
Stockton, Kalifornien 95201
V.St.A.

Bearbeitungsmaschine für trommeiförmige Werkstücke

ANSPRÜCHE

Maschine zum Durchführen von Bearbeitungsschritten an der oder den Stirnseiten von zylindrischen Werkstücken wie Hohlkörpern in der Form von Tonnen, Fässern, Trommeln oder ähnlichem mit zumindest in einem Maschinenbett, einstellbar gelagerten Stützen und einem Widerlager hinter jeder Stütze sowie einer mechanischen Kraftverstelleinrichtung zwischen dem Widerlager und der Stütze, wobei an der Stütze ein mit dem Werkstück zusammenwirkender drehbarer Kopf und eine oder mehrere Bearbeitungseinrichtungen angeordnet sind,

dadurch gekennzeichnet daß jeder Stütze zumindest ein Abstreiforgan (14) mit Betätigungsstange (15) zugeordnet ist, wobei die Betätigungsstange (15) zwei gegenüber der Stütze (2) einstellbare Anschläge (34, 35) aufweist und in Widerlager (6, 17) klemmbar ist.
2. Maschine nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge (34, 35) normalerweise den Arbeitshub der als Kolben (4O)-Zy Iinder(5)-Einheit ausgebildeten mechanischen Kraftverstelleinrichtung und damit den Weg der Stützen (2) von und zum Werkstück (3) begrenzen.
3. Maschine nach Ansprüchen 1 und 2
dadurch gekennzeichnet,

daß die Betätigungsstange (15) im Einstellbereich der An-

030038/0596 " * "

ORIGINAL INSPECTED

29508H — ί,

schlage (34, 35) ein Gewinde aufweist, und die Anschläge (34, 35) durch arretierbare Muttern gebildet sind, die gegenüber einer Anschlagwand (36) durch welche die Betätigungsstange (15) hindurchgeführt ist, Anschlagflächen aufweisen .
4. Maschine nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet, daß jede Anschlagmutter (34, 35) eine Schockabsorptionsauflage (37) aufweist.
5. Maschine nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmung der Betätigungsstange (15) im Widerlager (6, 17) eine über einen Handhebel (29) schnell auslösbare, die Betätigungsstange (15) bis auf eine Trennfuge (19) umgreifende Ausnehmung (18) aufweist, welche über ein Jochteil (20) eng an die Stange (15) klemmend anlegbar ist.
6. Maschine nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Handhebel (29) und dem Jochteil (20) ein Exzenterteil (26, 27) und eine federbelastete Spannungsübertragungsstange (21) angeordnet ist.
7. Maschine nach einem oder mehreren der voraufgehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß jedem Handhebel (29) ein Paar von Betätigungsstangen (15) zugeordnet ist, wobei die Spannungsübertragungsstange (21) sich quer über das Maschinenbett parallel zu einem Querjoch (17) erstreckt, in welchem seitlich durch Klemmung im Durchmesser verkleinerbare Ausnehmungen (18) für die durchgeführten Stangen (15) vorhanden sind und die Klemmung von der Spannungsübertragungsstange (21) aus über paarweise vorhandene Jochteile (20) bewirkbar ist.
8. Maschine nach Anspruch 7,

dadurch gekennzeichnet,

030038/0596 - 3 -

_ , 29bü8H

daß das Ouerjoch (17) und das Widerlager (6) miteinander und mit dem Maschinenbett (1) verbunden ist.
9. Maschine nach Ansprüchen 7 und 8,
dadurch gekennzeichnet,

daß zentrisch am Querjoch (17) der Arbeitszylinder (5) angeordnet ist.
10. Maschine nach Ansprüchen 7 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,

daß zumindest ein Widerlager (6) eine zentrale Antriebseinheit (9, 10) trägt, welche über eine Welle (8) im Maschinenbett mechanische Energie verteilt.
11. Maschine nach einem oder mehreren der vorauf gehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Betätigungsstange (15) an ihrem werkstücksei tigen Ende einen Abstreifer (1A) aufweist.
12. Maschine nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Abstreifer (14) und ihre Stangen (15) zumindest paarweise im Randbereich des Werkstückes (3) und unten nahe dem Maschinenbett angeordnet sind.

030038/0596