EP0383052B1 - Verfahren und Vorrichtung zum Sichern der Masshaltigkeit einer pyramidenstumpfförmigen Dosenzarge - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Sichern der Masshaltigkeit einer pyramidenstumpfförmigen Dosenzarge Download PDF

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EP0383052B1
EP0383052B1 EP90101193A EP90101193A EP0383052B1 EP 0383052 B1 EP0383052 B1 EP 0383052B1 EP 90101193 A EP90101193 A EP 90101193A EP 90101193 A EP90101193 A EP 90101193A EP 0383052 B1 EP0383052 B1 EP 0383052B1
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EP
European Patent Office
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inductors
bodies
shaped
heating
shaping
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP90101193A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP0383052A1 (de
Inventor
Kurt Alznauer
Michael Baumgartner
Werner Boegli
Jürgen Brauer
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Elpatronic AG
Original Assignee
Elpatronic AG
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Filing date
Publication date
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Priority to AT90101193T priority Critical patent/ATE94438T1/de
Publication of EP0383052A1 publication Critical patent/EP0383052A1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D51/00—Making hollow objects
    • B21D51/16—Making hollow objects characterised by the use of the objects
    • B21D51/26—Making hollow objects characterised by the use of the objects cans or tins; Closing same in a permanent manner
    • B21D51/2646—Of particular non cylindrical shape, e.g. conical, rectangular, polygonal, bulged

Definitions

  • the invention relates to a method for ensuring the dimensional accuracy of a truncated pyramid-shaped can frame, in the manufacture of which a rectangular sheet metal blank is cylindrically shaped, longitudinally welded and then deformed in two steps, the frame being oval in the first step and in the second step a regular truncated pyramid in cross section is deformed with rounded side edges.
  • the invention also relates to a device for carrying out the method.
  • the method and the device are based on a known method and a known device for producing truncated pyramid-shaped can bodies according to DE-A-37 25 186.
  • circular cylindrical frames are formed from rectangular sheet metal blanks by rounding and longitudinal seam welding. In a first spreading operation, these are widened in an oval manner over their entire length. The frames are then deformed into the truncated pyramid in a second expansion step. So that truncated pyramid-shaped can frames with front edges that are well suited for flanging a lid or base are created, the frames are put under tension at their front edge regions when they are expanded in such a way that these edge regions do not become wavy and therefore connect well to a can lid or base to let.
  • the nominal dimension of the flare height is for cans such as Recording of corned beef can be used, 3 mm.
  • the tolerance is ⁇ 0.1 mm.
  • the object of the invention is to provide a method and a device for its implementation, with which the dimensional accuracy of a truncated pyramid-shaped can frame can be optimally ensured.
  • This object is achieved in a method of Type mentioned initially solved in that the frame is partially heated after the first, but before the second step, the heating extending to subareas of the frame that later extend in the two wide side surfaces and / or in the two narrow side surfaces of the truncated pyramid are located.
  • An apparatus for carrying out this method is based on a machine with two shaping stages, of which the first stage, which receives cylindrically shaped, longitudinally welded frames and forms oval cones, has at least one transfer station from which the frames are transferred to the second stage, which the Frames shaped like a truncated pyramid, the first shaping step having at least one first expanding mandrel for the oval conical shaping of the frames and the second shaping step having at least one second expanding mandrel with four expandable segment rods provided with a radius on the outside.
  • the device of this type is characterized according to the invention in that two heat sources are arranged in front of the transfer station of the first shaping stage, which are diametrically opposed to one another when the frame is moved into the heating position and are at a distance from the frame. Since the heating takes place before the second and after the first step, the sheet has the more favorable processing temperature at the beginning of the second step.
  • Tin boxes made of tinplate i.e. tinplate is heated to a temperature which is definitely below the melting temperature of the tin, i.e. is below 231.85 ° C.
  • a temperature in the range of 60-70 ° C was measured in a test facility. With a production rate of 150 can frames per minute, there is a downtime of approx. 2/10 seconds in which the frame is heated to the above-mentioned temperature. As a result of this heating, the sheet metal of the frame can be deformed more easily and the dimensional stability can be secured more easily than in the known case described above.
  • the heating takes place inductively, and inductors connected to a high-frequency generator are used as the heat source.
  • Inductive heating offers the most practical way of achieving the most favorable processing temperature for the hot forming of the sheet in the short time available of only approx. 2/10 seconds.
  • a radiant heat source, a flame or the like could also be used as a heat source, but this would have to be specially designed so that the required high heating rate can be achieved and scale and exhaust gases avoided.
  • the tools used to deform the can frames themselves must not be heated in order not to endanger their service life. Induction heating is therefore preferred.
  • the partial heating extends to subareas of the frame which are later between the rounded side edges of the truncated pyramid, are at a distance from them and are closer to the base surface than to the top surface of the truncated pyramid.
  • the method and the device according to the invention can be designed such that the frame is heated from the outside or from the inside. Heating from the outside is currently preferred because it is technically easier to implement, because in this case no special heat insulation between the heat source and the spreading tool is required. Tests have shown that the dwell time of the frame in its heating position is sufficiently short so that the spreading tools hardly heat themselves. The thermal energy remains in the can frames, which leave the expanding tool after only about 2/10 seconds.
  • the device according to the invention is preferably designed in such a way that the inductors are firmly attached, flat loops which are considerably narrower than the height of the frames, and that the frames can be moved intermittently into the heating position between the inductors.
  • this enables the inductors to be continuously supplied with high-frequency alternating current.
  • the device according to the invention can be designed such that the inductors can be adjusted at least in the direction of the height and the circumference of the frame, so that the best heating position can be set in a simple manner.
  • Fig. 1 shows an overall view of a machine for producing truncated pyramid-shaped frames 10 for cans for receiving corned beef or the like.
  • the machine is provided with a device for partial inductive heating of the frames 10, which consists of a high-frequency generator 12 and two inductors 14 connected to it, of which only the upper one is visible in FIG. 1.
  • the structure of the machine is described here only to the extent that it is for the Ver understanding of the invention is necessary. A more detailed description of the machine can be found in DE-OS 37 25 186.
  • a rectangular sheet metal blank that has been cylindrically shaped is welded in a frame welding machine 16 with a longitudinal seam 18.
  • the cylindrically shaped, longitudinally welded frames 10 are fed to the machine by a longitudinal conveyor 20.
  • a finished, truncated pyramid-shaped frame 10 has the shape that can be seen at the top right in FIG. 1 when it leaves the machine.
  • the truncated pyramid has rounded longitudinal edges.
  • Two longitudinal recesses in its wide side surfaces are of no interest here.
  • the longitudinal seam 18 lies in the middle of one of the two narrow side surfaces of the finished frame 10.
  • the frame 10 goes to the corned beef manufacturer, who provides it with a flanged edge on both ends (so-called Crimped hook) so that the base and lid can be attached to the frame.
  • FIG. 6 shows in detail a cross-sectional view of such a flange connection between the frame 10 and a cover 22.
  • the sheet thickness f is usually 0.25 mm in the case described here.
  • the nominal dimension of the flare height h is 3 mm, the tolerance being ⁇ 0.1 mm.
  • the minimum size of dimension b is 1.1 mm, with a tolerance of 0.2 mm.
  • the longitudinal conveyor 20 conveys the frames 10 at short intervals one after the other into a first shaping stage 24 of the machine.
  • the first shaping stage 24 has a first turntable 28 fastened to a stand 26, which can be rotated about a horizontal axis parallel to the longitudinal conveyor 20.
  • Eight parallel expanding mandrels 30 are fastened to the first rotary table 28 equally spaced.
  • the first turntable 28 can be rotated at intervals of 45 °.
  • Each expanding mandrel 30 has a ring of pivotable segment rods 32 which can be expanded by means of an expanding cylinder 34 in such a way that a frame 10 placed thereon is expanded into an oval conical shape. The greatest expansion takes place on the end face of the frame 10, which is adjacent to a second shaping step 25.
  • the second shaping stage 25 has a second turntable 29 attached to a stand 27, which is also rotatable about a horizontal axis which is parallel to the axis of rotation of the first turntable 28.
  • On the second turntable 29 eight expansion mandrels 31 are fastened equidistantly to its axis of rotation.
  • the second turntable 29 can be rotated synchronously with the first turntable 28, an expanding mandrel 31 being aligned with an expanding mandrel 30 after each rotating cycle.
  • Each expanding mandrel 31 has four segment rods 36, the outer radius of which corresponds to the rounding of the side edges of the truncated pyramid-shaped frame 10.
  • the segment rods 36 can be expanded by means of a spreading cylinder 38.
  • one of the expanding mandrels 30 is in alignment with the longitudinal conveyor 20 in order to form a cylindrically shaped frame 10 therefrom receive.
  • This station of the first shaping stage is designated S1 in FIG. 1.
  • the oval-conical widening of the frame 10 takes place in a station S2 distant from it by 45 °.
  • the first rotary table 28 then arrives in a station designated by S3, in which the frame 10 is heated in the manner described below.
  • the first turntable 28 then arrives at a transfer station SÜ, which is 180 ° away from the station S1.
  • the expanding mandrel 30, which carries the oval-shaped and heated frame 10 is axially opposite one of the expanding mandrels 31 attached to the second rotary table 29.
  • a transfer conveyor (not shown) transfers this frame 10 from the station SÜ to the station opposite it on the second rotary table 29.
  • the oval-shaped and heated frame 10, which is now pushed onto an expanding mandrel 31, reaches a 45 ° angle at the next cycle of the second rotary table 29 distant station, in which the expanding mandrel 31 deforms the frame 10 into the truncated pyramid.
  • this expanding mandrel 31 reaches a last station, where the frame 10 is removed and transferred to a longitudinal conveyor 21.
  • eight truncated pyramid-shaped can bodies 10 are thus produced.
  • the high-frequency generator 12 shown has a high-frequency output power with continuous operation of 5 kW and an operating frequency of approximately 700 kHz.
  • two busbars 40, 41, between which an insulation 42 is provided lead to terminal blocks 44 and 45, respectively.
  • Two inductors 14 are connected to these, which as a hollow copper line lead from the terminal block 44 to a loop-shaped part 14.1, which forms the actual inductor, back to and past the connection blocks 44, 45 to a further loop-shaped part 14.1 and from there back to the connection block 45 leads.
  • coolant lines 48 are connected to the connection blocks 44, 45, which are connected in the connection block 44 to the outgoing copper line or in the connection block 45 to the incoming copper line.
  • the loop-shaped parts 14.1 and 14.2 of the inductors 14 lie diametrically opposite one another when the expanding mandrel 30 is moved into the heating station 53 and are at a distance from the lateral surface of the expanding mandrel 30.
  • the flat loops 14.1, 14.2 are considerably narrower than the height of the frames 10.
  • the inductors 14 are arranged with respect to the expanding mandrel 30 so that they are in the heating position of the frames 10 above the center of their wider sides.
  • Each inductor is adjustable at least in the direction of the height and the circumference of the frame 10, for which purpose a holder 50 is used, to which the upper inductor 14 is detachably fastened in the exemplary embodiment shown.
  • the holder 50 is adjustable perpendicular to the plane of the drawing in FIG. 2.
  • the frame 10 During the expansion process on the second rotary table 29, the frame 10 would be retracted somewhat on its left end in the region of the rounded corners for the reasons mentioned at the outset, that is to say that a protruding convex part would be obtained between the rounded corners, which could hinder the flanging if its Size outside the tolerance of ⁇ 0.1 mm. This indentation of the corners can be counteracted mechanically, but this is possible more effectively and simply with the partial heating of the frames 10 described here.
  • the high-frequency generator 12 used was the type IG 111 W from Plustherm AG, CH-5401 Baden, with the following technical data:

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Induction Heating (AREA)
  • A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
  • Fencing (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Sichern der Masshaltigkeit einer pyramidenstumpfförmigen Dosenzarge, bei deren Herstellung ein rechteckiger Blechzuschnitt zylindrisch geformt, längsnahtgeschweisst und dann in zwei Schritten verformt wird, wobei die Zarge im ersten Schritt ovalkonisch und im zweiten Schritt zu einem regelmässigen, im Querschnitt rechteckigen Pyramidenstumpf mit abgerundeten Seitenkanten verformt wird. Ausserdem betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
  • Das Verfahren und die Vorrichtung gehen aus von einem bekannten Verfahren und einer bekannten Vorrichtung zum Herstellen pyramidenstumpfförmiger Dosenzargen gemäss der DE-A-37 25 186. Bei diesem bekannten Verfahren werden aus rechteckigen Blechzuschnitten durch Runden und Längsnahtschweissen kreiszylindrische Zargen gebildet. Diese werden in einem ersten Spreizarbeitsgang auf ihrer gesamten Länge ovalkonisch geweitet. Anschliessend werden die Zargen in einem zweiten Spreizarbeitsgang zu dem Pyramidenstumpf verformt. Damit pyramidenstumpfförmige Dosenzargen mit zum Anbördeln eines Deckels bzw. Bodens gut geeigneten stirnseitigen Rändern entstehen, werden die Zargen bei dem Aufweiten an ihren stirnseitigen Randbereichen derart unter Spannung gesetzt, dass diese Randbereiche nicht wellenförmig werden und sich deshalb gut mit einem Dosendeckel bzw. -Boden verbinden lassen.
  • Das Nennmass der Bördelhöhe beträgt bei Dosen, wie sie zur Aufnahme von Corned Beef verwendet werden, 3 mm. Dabei beträgt die Toleranz ± 0,1 mm. Bei dem Abpacken von Corned Beef wird die pyramidenstumpfförmige Dosenzarge oben und unten umgebördelt, d.h. mit dem sogenannten Bördelhaken versehen, um den der Bördelhaken vom Deckel bzw. Boden gebördelt wird.Abweichungen über ± 0,1 mm an der Dosenzarge würden sich durch den Bördelhaken von Deckel und Boden nicht kompensieren lassen, weil diese als genormte Teile mit bereits eingelegtem Dichtgummi oder aufgebrachter Dichtungsbeschichtung von anderen Lieferanten fertig bezogen werden. Über- oder Untermaße an den Stirnseiten der Dosenzarge können daher zu Problemen beim Bördelvorgang und zu Undichtigkeiten der Bördelverbindung führen.
  • Das Verfahren und die Vorrichtung, die aus der auf die Anmelderin zurückgehende DE-A 37 25 186 bekannt sind, kommen auf Hochleistungsfertigungsstraßen zum Einsatz, welche 150 Dosenzargen pro Minute herstellen. Dabei strebt man zwar selbstverständlich ebenfalls eine ausreichende Maßhaltigkeit an, es ist aber einleuchtend, daß sich bei derartigen Höchstleistungsanlagen die erwähnte enge Bördelhöhentoleranz von lediglich ± 0,1 mm nicht optimal einhalten läßt, wenn sich die Härte des verarbeiteten Bleches oder andere Parameter ändern sollten. Zumindest würde das Sichern der Maßhaltigkeit großen Aufwand erfordern, weil die mechanische Einspannung der Zargen beim Aufweitvorgang immer genau den Parametern angepaßt werden müßte, welche die Maßhaltigkeit beeinflussen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu dessen Durchführung zu schaffen, mit denen sich die Maßhaltigkeit einer pyramidenstumpfförmigen Dosenzarge optimal sichern läßt.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Zarge nach dem ersten, aber vor dem zweiten Schritt partiell erwärmt wird, wobei sich die Erwärmung auf Teilbereiche der Zarge erstreckt, die sich später in den beiden breiten Seitenflächen und/oder in den beiden schmalen Seitenflächen des Pyramidenstumpfes befinden. Eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens geht aus von einer Maschine mit zwei Formgebungsstufen, von denen die erste Stufe, welche zylindrisch geformte, längsnahtgeschweisste Zargen empfängt und ovalkonisch formt, wenigstens eine Uebergabestation hat, aus der die Zargen an die zweite Stufe übergeben werden, welche die Zargen pyramidenstumpfartig verformt, wobei die erste Formgebungsstufe wenigstens einen ersten Spreizdorn für das Ovalkonischformen der Zargen und die zweite Formgebungsstufe wenigstens einen zweiten Spreizdorn mit vier aufspreizbaren, aussen mit Radius versehenen Segmentstangen hat. Die so geartete Vorrichtung ist erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass vor der Uebergabestation der ersten Formgebungsstufe zwei Wärmequellen angeordnet sind, die bei in die Erwärmungsstellung bewegter Zarge einander diametral gegenüberliegen und Abstand von der Zarge haben. Da das Erwärmen vor dem zweiten und nach dem ersten Schritt erfolgt, weist das Blech am Beginn des zweiten Schrittes die günstigere Verarbeitungstemperatur auf.
  • Besondere Vorteile ergeben sich auch dadurch, dass die Zarge nur partiell erwärmt wird und das partielle Erwärmen in ersten Teilbereichen der Zarge erfolgt, die sich später in den beiden breiten Seitenflächen des Pyramidenstumpfes befinden. An den abgerundeten Seitenkanten des Pyramidenstumpfes wird an dem Blech die grösste Verformungsarbeit verrichtet. An diesen Stellen würde die Blechdicke stärker abnehmen als etwa in der Mitte der breiten Seitenflächen, wenn das nicht durch die partielle Erwärmung kompensiert werden würde.
  • Mit dem partiellen Erwärmen in Teilbereichen der Zarge, die sich später in den beiden schmalen Seitenflächen und/oder in den beiden breiten Seitenflächen des Pyramidenstumpfes befinden, wird das Sichern der Masshaltigkeit weiter optimiert.
  • Dosenzargen aus Weissblech, d.h. aus verzinntem Eisenblech werden dabei auf eine Temperatur erwärmt, die auf jeden Fall unter der Schmelztemperatur des Zinns, d.h. unter 231,85°C liegt. Bei einer Versuchseinrichtung wurde eine Temperatur im Bereich von 60 - 70 °C gemessen. Bei einer Produktionsleistung von 150 Dosenzargen pro Minute steht eine Stillstandszeit von ca. 2/10 Sekunden zur Verfügung, in welcher die Zarge auf die vorgenannte Temperatur erwärmt wird. Aufgrund dieser Erwärmung lässt sich das Blech der Zarge leichter verformen und dadurch die Masshaltigkeit leichter als in dem oben beschriebenen bekannten Fall sichern.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung bilden den Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • In einer Ausgestaltung erfolgt das Erwärmen induktiv, und als Wärmequelle werden an einen Hochfrequenzgenerator angeschlossene Induktoren benutzt. Die induktive Erwärmung bietet die praktikabelste Möglichkeit, in der verfügbaren kurzen Zeit von nur ca. 2/10 Sekunden die günstigste Verarbeitungstemperatur für das Warmverformen des Bleches zu erzielen. Als Wärmequelle könnte zwar ohne weiteres auch eine Strahlungsheizquelle, eine Flamme oder dergleichen benutzt werden, diese müsste aber ganz speziell ausgebildet sein, damit sich die erforderliche hohe Erwärmungsgeschwindigkeit erzielen lässt und Zunderanfall und Abgase vermieden werden. Ausserdem dürfen die zum Verformen der Dosenzargen benutzten Werkzeuge selbst nicht erwärmt werden, um deren Standzeit nicht zu gefährden. Daher wird die induktive Erwärmung bevorzugt.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung erstreckt sich das partielle Erwärmen auf Teilbereiche der Zarge, die sich später zwischen den abgerundeten Seitenkanten des Pyramidenstumpfes befinden, Abstand von denselben haben und näher bei der Grundfläche als bei der Deckfläche des Pyramidenstumpfes liegen.
  • Dadurch lässt sich das Sichern der Masshaltigkeit weiter optimieren, weil die Erwärmung in Bereichen der Zarge erfolgt, wo die Verformungsarbeit, über dem Zargenumfang an der Grundfläche des Pyramidenstumpfes betrachtet, am geringsten ist. Die partielle Erwärmung gleicht das aus, so dass die Blechdicke über dem Zargenumfang insgesamt gleichmässig verringert und dadurch die Masshaltigkeit noch besser gesichert wird.
  • Das Verfahren und die Vorrichtung nach der Erfindung lassen sich so ausgestalten, dass die Zarge von aussen oder von innen erwärmt wird. Die Erwärmung von aussen wird zur Zeit bevorzugt, weil sie technisch einfacher realisierbar ist, denn in diesem Fall ist keine spezielle Wärmeisolation zwischen Wärmequelle und Spreizwerkzeug erforderlich. Versuche haben gezeigt, dass die Verweilzeit der Zarge in ihrer Erwärmungsstellung ausreichend kurz ist, so dass sich die Spreizwerkzeuge selbst kaum erwärmen. Die Wärmeenergie bleibt in den Dosenzargen, welche das Spreizwerkzeug bereits nach ca. 2/10 Sekunden wieder verlassen. Bevorzugt wird die Vorrichtung nach der Erfindung so ausgestaltet, dass die Induktoren fest angebrachte, flache Schleifen sind, die wesentlich schmaler als die Höhe der Zargen sind, und dass die Zargen taktweise in die Erwärmungsstellung zwischen den Induktoren bewegbar sind.
  • Das ermöglicht in weiterer Ausgestaltung der Vorrichtung nach der Erfindung, die Induktoren mit hochfrequentem Wechselstrom kontinuierlich zu versorgen.
  • Schliesslich lässt sich die Vorrichtung nach der Erfindung so ausgestalten, dass die Induktoren wenigstens in Richtung der Höhe und des Umfanges der Zarge verstellbar sind, damit sich auf einfache Weise die beste Erwärmungsposition einstellen lässt.
  • Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen
    • Fig. 1
    eine mit der Vorrichtung nach der Erfindung versehene Maschine zum Herstellen von pyramidenstumpfförmigen Dosenzargen,
    Fig. 2
    einen Teil einer Formgebungsstufe der Maschine nach Fig. 1 zur Veranschaulichung der Anordnung von Induktoren und Spreizwerkzeug,
    Fig. 3
    die Anordnung nach Fig. 2 in Draufsicht,
    Fig. 4 und 5
    zwei weitere Ausführungsformen eines Induktors, und
    Fig. 6
    eine Querschnittansicht einer Bördelverbindung.
  • Fig. 1 zeigt eine Gesamtansicht einer Maschine zum Herstellen von pyramidenstumpfförmigen Zargen 10 für Dosen zur Aufnahme von Corned Beef od.dgl. Die Maschine ist mit einer Vorrichtung zum partiellen induktiven Erwärmen der Zargen 10 versehen, welche aus einem Hochfrequenzgenerator 12 und zwei an diesen angeschlossenen Induktoren 14 besteht, von denen in Fig. 1 nur der obere sichtbar ist. Der Aufbau der Maschine wird hier nur insoweit beschrieben, wie es für das Ver ständnis der Erfindung notwendig ist. Eine ausführlichere Beschreibung der Maschine findet sich in der DE-OS 37 25 186.
  • Ein rechteckiger Blechzuschnitt, der zylindrisch geformt worden ist, wird in einer Zargenschweißmaschine 16 mit einer Längsnaht 18 verschweißt. Die zylindrisch geformten, längsnahtgeschweißten Zargen 10 werden durch einen Längsförderer 20 der Maschine zugeführt. Eine fertige, pyramidenstumpfförmige Zarge 10 hat beim Verlassen der Maschine die in Fig. 1 oben rechts erkennbare Form. Der Pyramidenstumpf hat abgerundete Längskanten. Zwei längsgerichtete Vertiefungen in seinen breiten Seitenflächen interessieren hier nicht. Die Längsnaht 18 liegt in der Mitte einer der beiden schmalen Seitenflächen der fertigen Zarge 10. In dem in Fig. 1 rechts oben gezeigten Zustand geht die Zarge 10 zu dem Corned-Beef-Hersteller, der sie an beiden Stirnseiten jeweils mit einem Bördelrand (sogenannten Bördelhaken) versieht, damit Boden und Deckel an der Zarge befestigt werden können.
  • Fig. 6 zeigt als Einzelheit eine Querschnittansicht einer solchen Bördelverbindung zwischen der Zarge 10 und einem Deckel 22. Die Blechdicke f beträgt in dem hier beschriebenen Fall üblicherweise 0,25 mm. Das Nennmaß der Bördelhöhe h beträgt 3 mm, wobei die Toleranz ± 0,1 mm beträgt. Die Mindestgröße der Abmessung b beträgt 1,1 mm, mit einer Toleranz von 0,2 mm. Es ist klar, daß bei einer so eng tolerierten Bördelverbindung die Maßhaltigkeit der Dosenzarge 10 gesichert sein muß, weil sich außerhalb der Toleranz liegende Maßabweichungen nicht durch den Bördelhaken des Deckels ausgleichen lassen, der als Normteil von anderen Lieferanten bezogen wird. Zur Sicherung dieser Maßhaltigkeit dient die weiter unten noch ausführlicher beschriebene Vorrichtung, die aus dem Hochfrequenzgenerator 12 und den Induktoren 14 besteht.
  • Der Längsförderer 20 fördert die Zargen 10 in kurzen Abständen hintereinander in eine erste Formgebungsstufe 24 der Maschine. Die erste Formgebungsstufe 24 weist einen an einem Ständer 26 befestigten ersten Drehtisch 28 auf, der um eine zu dem Längsförderer 20 parallele, waagerechte Achse drehbar ist. An dem ersten Drehtisch 28 sind acht parallele Spreizdorne 30 gleichabständig befestigt. Der erste Drehtisch 28 ist um jeweils 45° taktweise drehbar. Jeder Spreizdorn 30 weist einen Kranz schwenkbarer Segmentstangen 32 auf, die sich mittels eines Spreizzylinders 34 derart spreizen lassen, daß eine auf sie aufgesteckte Zarge 10 in eine oval konische Form aufgeweitet wird. Die stärkste Aufweitung findet an der Stirnseite der Zarge 10 statt, die einer zweiten Formgebungsstufe 25 benachbart ist.
  • Die zweite Formgebungsstufe 25 weist einen an einem Ständer 27 befestigten zweiten Drehtisch 29 auf, der ebenfalls um eine waagerechte Achse drehbar ist, welche zu der Drehachse des ersten Drehtisches 28 parallel ist. An dem zweiten Drehtisch 29 sind parallel zu dessen Drehachse acht Spreizdorne 31 gleichabständig befestigt. Der zweite Drehtisch 29 ist synchron mit dem ersten Drehtisch 28 taktweise drehbar, wobei nach jedem Drehtakt ein Spreizdorn 31 mit einem Spreizdorn 30 ausgerichtet ist. Jeder Spreizdorn 31 hat vier Segmentstangen 36, deren äußerer Radius der Abrundung der Seitenkanten der pyramidenstumpfartigen Zarge 10 entspricht. Die Segmentstangen 36 sind mittels eines Spreizzylinders 38 spreizbar.
  • Nach jeder Taktbewegung der beiden Drehtische 28, 29 ist einer der Spreizdorne 30 in einer Flucht mit dem Längsförderer 20, um von diesem eine zylindrisch geformte Zarge 10 zu empfangen. Diese Station der ersten Formgebungsstufe ist in Fig. 1 mit S1 bezeichnet. In einer um 45° davon entfernten Station S2 erfolgt das ovalkonische Aufweiten der Zarge 10. Danach gelangt der erste Drehtisch 28 in eine mit S3 bezeichnete Station, in der die Zarge 10 auf weiter unten beschriebene Weise erwärmt wird. Dann gelangt der erste Drehtisch 28 in eine Übergabestation SÜ, die von der Station S1 um 180° entfernt ist. Dort steht der Spreizdorn 30, welcher die ovalkonisch geformte und erwärmte Zarge 10 trägt, einem der am zweiten Drehtisch 29 angebrachten Spreizdorne 31 axial gegenüber. Ein nicht dargestellter Übergabeförderer übergibt diese Zarge 10 aus der Station SÜ in die dieser gegenüberliegende Station am zweiten Drehtisch 29. Die ovalkonisch geformte und erwärmte und nun auf einen Spreizdorn 31 geschobene Zarge 10 gelangt bei dem nächsten Takt des zweiten Drehtisches 29 in eine um 45° entfernte Station, in welcher der Spreizdorn 31 die Zarge 10 zu dem Pyramidenstumpf verformt. Schließlich gelangt dieser Spreizdorn 31 in eine letzte Station, wo die Zarge 10 entnommen und an einen Längsförderer 21 übergeben wird. Im Verlauf einer Umdrehung der Drehtische 28, 29 werden so acht pyramidenstumpfförmige Dosenzargen 10 hergestellt.
  • Der dargestellte Hochfrequenzgenerator 12 hat eine Hochfrequenz-Ausgangsleistung bei Dauerbetrieb von 5 kW und eine Arbeitsfrequenz von ca. 700 kHz. Von der Ausgangsseite des Hochfrequenzgenerators 12 führen zwei Stromschienen 40, 41, zwischen denen eine Isolation 42 vorgesehen ist, zu Anschlußblöcken 44 bzw. 45. An diese sind zwei Induktoren 14 angeschlossen, die als hohle Kupferleitung von dem Anschlußblock 44 zu einem schleifenförmigen Teil 14.1, der den eigentlichen Induktor bildet, zurück zu und an den Anschlußblöcken 44, 45 vorbei zu einem weiteren schleifenförmigen Teil 14.1 und von da aus zurück zu dem Anschlußblock 45 führt. An die Anschlußblöcke 44, 45 sind in Fig. 1 sichtbare Kühlmittelleitungen 48 angeschlossen, welche in dem Anschlußblock 44 an die abgehende Kupferleitung bzw. in dem Anschlußblock 45 an die ankommende Kupferleitung angeschlossen sind. Die schleifenförmigen Teile 14.1 und 14.2 der Induktoren 14 liegen sich bei in die Erwärmungsstation 53 bewegtem Spreizdorn 30 einander diametral gegenüber und haben Abstand von der Mantelfläche des Spreizdorns 30. Die flachen Schleifen 14.1, 14.2 sind wesentlich schmaler als die Höhe der Zargen 10. Die Induktoren 14 sind in bezug auf den Spreizdorn 30 so angeordnet, daß sie sich in der Erwärmungsstellung der Zargen 10 über der Mitte von deren breiteren Seiten befinden. Jeder Induktor ist wenigstens in Richtung der Höhe und des Umfangs der Zarge 10 verstellbar, wofür ein Halter 50 dient, an welchem in dem dargestellten Ausführungsbeispiel der obere Induktor 14 lösbar befestigt ist. Der Halter 50 ist in Fig. 2 senkrecht zur Zeichenebene verstellbar.
  • Die Fig. 4 und 5 zeigen weitere flache Schleifen 14.2 bzw. 14.3 als weitere Ausführungsvarianten der Induktoren 14.
  • Bei dem Aufweitevorgang auf dem zweiten Drehtisch 29 würde die Zarge 10 an ihrer linken Stirnseite im Bereich der abgerundeten Ecken aus den eingangs erwähnten Gründen etwas eingezogen werden, d.h. würde zwischen den abgerundeten Ecken einen vorstehenden konvexen Teil erhalten, der das Bördeln behindern könnte, wenn seine Größe außerhalb der Toleranz von ± 0,1 mm läge. Diesem Einzug der Ecken kann zwar mechanisch entgegengewirkt werden, wirksamer und einfacher ist das aber mit der hier beschriebenen partiellen Erwärmung der Zargen 10 möglich.
  • Bei dem eingesetzten Hochfrequenzgenerator 12 handelte es sich um den Typ IG 111 W der Firma Plustherm AG, CH-5401 Baden, mit folgenden technischen Daten:
    Figure imgb0001

Claims (11)

  1. Verfahren zum Sichern der Masshaltigkeit einer pyramidenstumpfförmigen Dosenzarge (10), bei deren Herstellung ein rechteckiger Blechzuschnitt zylindrisch geformt, längsnahtgeschweisst und dann in zwei Schritten verformt wird, wobei die Zarge (10) im ersten Schritt ovalkonisch und im zweiten Schritt zu einem regelmässigen, im querschnitt rechteckigen Pyramidenstumpf mit abgerundeten Seitenkanten verformt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Zarge (10) nach dem ersten, aber vor dem zweiten Schritt partiell erwärmt wird, wobei sich die Erwärmung auf Teilbereiche der Zarge (10) erstreckt, die sich später in den beiden breiten Seitenflächen und/oder in den beiden schmalen Seitenflächen des Pyramidenstumpfes befinden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Erwärmen induktiv erfolgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich das partielle Erwärmen auf Teilbereiche erstreckt, die sich später zwischen den abgerundeten Seitenkanten im Abstand von denselben befinden und näher bei der Grundfläche als bei der Deckfläche des Pyramidenstumpfes liegen.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zarge (10) von aussen erwärmt wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zarge (10) von innen erwärmt wird.
  6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 auf einer Maschine mit zwei Formgebungsstufen (24, 25), von denen die erste Stufe (24), welche zylindrisch geformte, längsnahtgeschweisste Zargen (10) empfängt und ovalkonisch formt, wenigstens eine Uebergabestation (SÜ) hat, aus der die Zarge (10) an die zweite Stufe (25) übergeben werden, welche die Zargen (10) pyramidenstumpfartig verformt, wobei die erste Formgebungsstufe (24) wenigstens einen ersten Spreizdorn (30) für das Ovalkonischformen der Zargen (10) und die zweite Formgebungsstufe (25) wenigstens einen zweiten Spreizdorn (31) mit vier aufspreizbaren, aussen mit Radius versehenen Segmentstangen (36) hat, dadurch gekennzeichnet,
    dass vor der Uebergabestation (SÜ) der ersten Formgebungsstufe (24) zwei Wärmequellen angeordnet sind, die bei in die Erwärmungsstellung bewegter Zarge (10) einander diametral gegenüberliegen und Abstand von der Zarge (10) haben.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmequellen an einen Hochfrequenzgenerator (12) angeschlossene Induktoren (14) sind.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der die Spreizdorne (30, 31) beider Formgebungsstufen (24, 25) an zwei axial benachbarten Drehtischen (28, 29) befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Induktoren (14) fest angebrachte, flache Schleifen (14.1, 14.2, 14.3, 14.4) sind, die wesentlich schmaler als die Höhe der Zargen (10) sind, und dass die Zargen (10) mittels des ersten Drehtisches (28) taktweise in die Erwärmungsstellung zwischen den Induktoren (14) bewegbar sind.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Induktoren (14) in bezug auf den ersten Spreizdorn (30) so angeordnet sind, dass sie sich in der Erwärmungsstellung der Zargen (10) über der Mitte von deren breiteren Seiten befinden.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Induktoren (14) mit hochfrequentem Wechselstrom kontinuierlich versorgt sind.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Induktoren (14) wenigstens in Richtung der Höhe und des Umfangs der Zarge (10) verstellbar sind.
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