DE3587768T2 - Vorrichtung zum herstellen von behältern. - Google Patents

Description

Technisches Gebiet
• Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf die Herstellung von Behältern, und insbesondere auf eine Vorrichtung zum Konditionieren von zweiteiligen Metalldosen, um deren Aussehen ebenso zu verbessern wie gewisse Festigkeitseigenschaften der Dosen zu erhöhen.
Stand der Technik als Hintergrund
• Die Verwendung einer zweiteiligen Dose ist in der Bier- und Getränkeindustrie sehr verbreitet. Die zweiteilige Dose besteht aus einem einheitlichen Körper, der die Seitenwand der Dose bildet und eine damit einheitliche Endwand an einem Ende hat, die gewöhnlich in einer domförmigen Konfiguration ausgebildet wird, um die Gesamtfestigkeit der Dose zu erhöhen. Das gegenüberliegende, offene Ende der Dose hat ein daran angefalztes Ende, nach dem das Produkt in die Dose eingeführt worden ist.
• Bei der Herstellung der Dosen dieser Bauart wird eine Schicht eines Ausgangsmaterials vorbestimmter Dicke einer Napfziehpresse zugeführt, in der Scheiben aus dem Ausgangsmaterial ausgeschnitten und zu Näpfen verformt werden, die einen Durchmesser haben, der beträchtlich größer als der Enddurchmesser der fertigen Dose ist.
• Die vorgeformten Näpfe werden dann einer Dosenformvorrichtung zugeführt, die gewöhnlich als ein "Bodymaker" bezeichnet wird, wobei der Napf gegenüber einem Stempel ausgerichtet wird, der von einem hin und her beweglichen Kolben getragen wird und mit einer Mehrzahl von beabstandeten Abstreckformen und einer Wölbungsvorrichtung zusammenwirkt, die an dem Ende der Bewegungsbahn für den Stempel angeordnet ist. Während des Verformungsverfahrens arbeitet der Stempel anfänglich mit einer Nachziehanordnung zusammen, in der der flache Napf in einen Napf kleineren Durchmessers nachgezogen wird, der einen Innendurchmesser hat, welcher dem Innendurchmesser der endgültig fertiggestellten Dose gleich ist, und eine Höhe hat, die größer als die Höhe des ursprünglichen Napfes ist. Jeder Napf kann dann durch eine Reihe von Abstreckformen mit zunehmend reduzierten Durchmessern bewegt werden, so daß die Dose in ihrer Dicke progressiv reduziert wird, während die Höhe der Dose zunimmt. Am Ende des Stempel- oder Kolbenhubes wird das Ende der Dose in eine vorbestimmte Konfiguration einer Wölbung gepreßt und die integrale Endwand verformt, um die Festigkeit derselben zu erhöhen.
• Nachdem der Behälter in dem Bodymaker weiterverformt worden ist, womit üblicherweise das Zieh- und Streckverfahren gemeint ist, wird der unebene oder schartige, freie Rand des offenen Endes des Behälter getrimmt, damit ein fertiggestelltes Erzeugnis vorbestimmter Höhe entsteht und das obere, offene Ende dann einen reduzierten Hals und einen daran angeformten, nach auswärts gerichteten Flansch aufweist, der verwendet wird, um an diesen schließlich ein Ende anzufalzen.
• Bei jüngeren Dosenbauarten, die hergestellt worden sind, besteht das Halsformverfahren aus dem Formen des reduzierten Halses in zwei oder mehr Reduktionsstufen, so daß Enden kleineren Durchmessers verwendet werden können, um dadurch die Gesamtkosten des für die Herstellung der Dosen erforderlichen Metalls zu verringern. Der progressiv reduzierte Hals verringert nicht nur den notwendigen Durchmesser des Endes, sondern vermittelt auch eine zusätzliche Festigkeit in der Nähe des offenen Endes der Dose und verbessert die Verpackung, wenn sie dem Endverbraucher mit dem darin enthaltenen Produkt vorgestellt wird.
• Natürlich ist es bei den erhöhten Kosten des Rohmaterials, wie z. B. Aluminium oder Stahl, ein fortdauerndes Bestreben der Hersteller, die Menge des Ausgangsmaterials zu verringern, das zur Herstellung einer Dose erforderlich ist, die zu einem konkurrenzfähigen Preis verkauft werden kann.
• Mit der erhöhten Effizienz des Dosenherstellungsverfahrens sind die Hersteller jetzt in der Lage, Dosen mit einer Geschwindigkeit von 200 Dosen pro Minute oder mehr mit einem einzigen Bodymaker herzustellen, wobei der Haupteil der Dosenseitenwand eine Dicke in der Größenordnung von etwa 0.004 inches (0.1016 mm) oder weniger hat.
• Bei der GB-A-889 981 besteht die Vorrichtung zur Rippenbildung an einem dünnen Metallzylinder aus mindestens einem, über den Umfang gerippten Dorn, der auf einer vorbestimmten Bewegungsbahn durch einen Träger hierfür bewegbar ist. Gegenüberliegende, Druck ausübende Vorrichtungen wirken mit dem Dorn während der Drehung desselben zusammen, um einen radialen Druck auf einen dünnen den Dorn umgebenden Metallzylinder auszuüben und den Zylinder zu veranlassen, einen sich ständig ändernden, ovalen Querschnitt anzunehmen. Gemäß einer Ausführungsform bestehen die genannten, sich gegenüberliegenden Druck ausübenden Vorrichtungen aus einer drehbaren Rolle und einer Schiene mit einer gekrümmten Oberfläche, die der drehbaren Rolle zugekehrt, von dieser beabstandet und mit einem Rippenmuster versehen ist, das mit einem ähnlichen Muster auf den Umfängen der Dorne übereinstimmt. Die gekrümmten Flächen der Rolle und Schiene bilden eine Bewegungsbahn, über welche die Dorne bewegt werden, während ein den Dorn umgebender Zylinder durch darauf ausgeübten, radialen Druck durch die Rolle und die Schiene mit Rippen versehen wird. Die Schiene ist durch nachgebende Teile für eine Bewegung in Richtung der Rolle und von dieser weg abgestützt und wird gegen die Rolle elastisch mittels Federn gedrückt. Die Dorne sind jeweils an einem Schwenkarm befestigt, der durch eine Transportvorrichtung abgestützt ist, mittels welcher der Dorn zwischen den Druck ausübenden Vorrichtungen sowie in die Stellungen und aus diesen heraus bewegt wird, in denen ein Zylinder um sie herum zum jeweiligen Rippenbilden positioniert wird. Die Transportvorrichtung ist um eine Welle drehbar, an der die Rolle befestigt ist und wird durch ein Zahnrad gedreht, das mit einem feststehenden, inneren Zahnrad und einem Zahnrad kämmt, das mit der genannten Welle drehbar ist. Das Rippenmuster kann aus Rippen bestehen, die sich in Längsrichtung des Zylinders erstrecken oder aus einem mehrfachen Diamantmuster usw.. Eine alternative Ausführungsform der bekannten Vorrichtung besteht aus einer Mehrzahl drehbarer und federbelasteter Rollen, von denen jeweils eine für jeden Dorn vorgesehen ist und die auf schwenkbaren Stützen getragen werden, die zusammen mit Armen durch eine Transportvorrichtung abgestützt werden und so angeordnet sind, daß sie die oben beschriebene, gekrümmte Schiene ersetzen. In diesem Fall ist die Rolle ortsfest. Bei einer weiteren Ausführungsform des genannten Dokumentes sind die drehbaren Dorne durch einen Träger auf einer feststehenden Bewegungsbahn drehbar und die Druck ausübenden Vorrichtungen bestehen jeweils aus drehbaren und federbelasteten Profilrollen, die auf Schwenkarmen angebracht sind, welche durch eine Transportvorrichtung abgestützt sind. Die federbelasteten Rollen können eingestellt werden, um sie an die Größe der Zylinder anzupassen. Diese bekannte Vorrichtung dient dazu, eine Rippenbildung entlang dünner Metallzylinder, insbesondere von Zylindern, zu erreichen, deren Länge größer als diejenige eines einzelnen Dosenkörpers ist, was die Ausübung des erforderlichen hohen Drucks durch den Dorn erlaubt, um die Rippenbildung an den Zylindern zu bewirken, während eine übermäßige Ausbiegung des Dornes vermieden wird.
• In US-A-4 059 000 wird eine Rotations-Prägemaschine zum Prägen von streifenförmigem Metallband beschrieben. Dieses Dokument bezieht sich auf das Rotationspräge fortlaufenden Bandmaterials, das in der Vergangenheit gewöhnlich dadurch mitgeführt wurde, daß das Bandmaterial durch ein paar Stahlrollen bewegt wurde, die komplementäre, männliche und weibliche Formbildungen zur Herstellung von Vertiefungen in dem Material aufwiesen. Dies war nicht vollkommen befriedigend für das Prägen kontinuierlichen, streifenförmigen Metallblechs. Deshalb wurde vorgeschlagen, den Bandstahl der Wirkung komplementärer, männlicher und weiblicher Prägerollen auszusetzen, während das Band zwischen Gruppen von Spannrollen unter Spannung gehalten wird, die stromaufwärts und stromabwärts der Prägerollen angeordnet sind. Es wurde auch vorgeschlagen, derartige querverlaufende Vertiefungen zu bilden, ohne den Stahl einer Spannung auszusetzen. Keine dieser beiden unterschiedlichen Systeme arbeitete zufriedenstellend. So ist es das Ziel dieses Dokumentes, das genannte Rotationsprägen kontinuierlichen Bandmaterials durch die Anordnung einer Prägemaschine zum Prägen streifenförmigen Metallblechs zu verbessern, wobei eine männliche Prägerolle mit einer Reihe von darauf vorstehenden Prägekörpern vorzusehen, um welche das Metallband herumläuft. Die Eindruckrollen haben eine elastische Rollenoberfläche und sind so angeordnet, daß sie in unter Druck stehender Berührung mit der genannten Prägerolle laufen. Eine Spannrollenvorrichtung ist stromaufwärts der genannten Eindruckrolle angeordnet, um die herum das genannte Metallband läuft, wodurch der Bandmetallstreifen unter Spannung gehalten wird, wenn er sowohl um die Eindruckrolle als auch um die Prägerolle herum bewegt wird. Vorzugsweise wird eine Eindruckrolle so betätigt, daß sie eine Umfangsgeschwindigkeit hat, die etwas über der Drehzahl der Prägerolle liegt, wodurch die darauf ausgeübte Spannung erhöht wird. Die Verwendung einer stromabwärts liegenden Spannrolle mit einer elastischen Deckschicht ermöglicht die Aufrechterhaltung der Spannung in dem Band ohne die Verwendung von Spannrollen mit den Prägezahnformen entsprechenden Formen und die genau synchronisiert sind, um ein Eingreifen in die bereits im Bandmetall durch die Prägeformen hergestellten Einprägungen zu erreichen. In einem Fall, wo eine unebene oder einer stärkeren Beanspruchung ausgesetzte Konfiguration akzeptabel ist und erwünscht sein kann, ist es in Abhängigkeit von der endgültigen Verwendung der Platten möglich, den Streifen um eine Quetschwalze und eine Pendelrolle herumzuführen. Das Band bewegt sich dann zwischen dem Walzenspalt der oberen Eindruckrolle und der Prägerolle ohne Berührung mit der unteren Eindruckrolle. Bei dieser Betriebsweise wird das Enderzeugnis Bearbeitungsmarkierungen aufweisen oder aufgrund des Fehlens einer Spannung uneben sein oder Verwerfungen haben. Indes ist eine solche Qualität eines geprägten Bandmaterialstreifens für in der Bier- Getränkeindustrie übliche, zweiteilige Behälter nicht akzeptabel.
• Schwierigkeiten bei der Bearbeitung der Dosen in der Dosenherstellungsstraße sind dadurch festgestellt worden, das die dünnen Wände und der Übergangsabschnitt zwischen der Seitenwand und dem gewölbten Ende eine Neigung besitzen, während der Überführung der Dosen beim Transport entlang von Führungsschienen zwischen den verschiedenen Bearbeitungsstationen eingedrückt zu werden.
• Ein weiterer Bereich, dem eine bemerkenswerte Beachtung bei der Herstellung der Metalldosen geschenkt worden ist, ist das gesamte Aussehen des Enderzeugnisses. Wegen der scharfen Konkurrenz in der Verpackungsindustrie, nicht nur zwischen den Metalldosenherstellern, insbesondere der Bier- und Getränkeindustrie, sondern auch zwischen Metalldosen-, Glasflaschen- und Kunststoffdosenherstellern, sind die Hersteller fortdauernd bestrebt, einen konkurrenzfähigen Anteil durch die Herstellung eines Produktes zu gewinnen, das nicht nur den strengen Konstruktionsanforderungen bei niedrigen Kosten Rechnung trägt, sondern auch dem Endverbraucher ein ästhetisch gefälliges Aussehen bietet, um den Verbraucher dazu anzuregen, das verpackte Produkt auszuwählen.
Zusammenfassung der Erfindung
• Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum Anbringen von Prägungen in der Seitenwand einer zweiteiligen Metalldose gemäß Patenanspruch 1 entwickelt worden. Diese Prägungen verbessern das Aussehen der Dose ebenso wie sie die konstruktiven Eigenschaften derselben steigern. Insbesondere können die Prägungen in beliebige, vorhandene Herstellungsstraßen für zweiteilige Dosen ohne irgendwelche signifikanten Modifikationen derselben hinzugefügt werden.
• Die Vorrichtung besteht aus einem Dorn, der um eine feststehende Achse drehbar ist, und eine Dosenladevorrichtung aufweist, die dazu axial ausgerichtet ist. Der Dorn hat eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten, sich axial erstreckenden, starren Vorsprüngen auf dem Umfang desselben, und es ist ein elastisches Organ in der Nähe des Dornes in einer Stellung drehbar angeordnet, in der es an den Umfang des Dornes anlegbar ist, um Sickenlinien längs der axialen Abmessung der Metalldose zu erzeugen, die durch im allgemeinen planare oder sehnenförmige Teile verbunden sind, die sich in der geprägten Dose ergeben.
• Jeder Vorsprung hat eine Länge, die geringer als die Gesamtlänge der Dose ist, so daß die Sickenlinien einwärts der gegenüberliegenden Enden der Dose enden, um einen gefälligen Übergang zwischen den Prägungen und dem verbleibenden, kreisförmigen Hauptkörper des Behälters an gegenüberliegenden Enden der Sickenlinien vorzusehen.
• Die beiden Dorne werden mit synchronisierten Drehzahlen angetrieben, um eine relative Drehung zwischen den Dornen während des Prägevorganges zu verhindern.
• Die beiden Dorne werden mit synchronisierten Drehzahlen drehbar angetrieben, um eine Relativdrehung zwischen den Dornen während des Prägevorgangs zu verbinden.
• Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird das elastische Organ oder der formende Dorn auf dem Gestell in der Nähe des die Dose tragenden Dornes oder Prägedornes verschwenkt und in Berührung mit dem Prägedorn und von diesem weg mittels Steuernocken bewegt, so daß der formende Dorn sich nur in antreibender Berührung mit dem die Dose tragenden Dorn während des tatsächlichen Prägevorganges befindet.
• Bei einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung besteht das elastische Organ aus einem bogenförmigen Segment auf einem Steuerkurventeil, der kontinuierlich um eine feststehende Achse parallel zu und im Abstand von der feststehenden Drehachse für den Prägedorn gedreht wird. Bei dieser Ausführungform der Erfindung hat das elastische bogenförmige Segment, äquivalent zu dem formenden Dorn, eine Umfangsabmessung, die annähernd gleich der Umfangsabmessung des Prägedorns ist.
• Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung könnten beide oben beschriebenen Ausführungsformen ohne weiteres in vorhandene Bauarten kommerzieller Behältertrimmaschinen, wie z. B. der Bauart, die im U.S.-Patent 3,838,653 dargestellt ist, eingefügt werden, auf die hier unter Hinweis auf gewisse Modifikationen hingewiesen wird.
Kurzbeschreibung verschiedener Zeichnungsansichten
• Fig. 1 zeigt eine fragmentarische Seitenansicht einer Dosenbearbeitungsvorrichtung, in die die vorliegende Erfindung eingearbeitet ist;
• Fig. 2 ist eine vergrößerte, fragmentarische Endansicht längs der Linie 2-2 in Fig. 1, die Einzelheiten der Vorrichtung zeigt;
• Fig. 2A ist eine fragmentarische Endansicht der Antriebsvorrichtung in Fig. 1;
• Fig. 3 ist eine vergrößerte Seitenansicht des Prägedorns, der einen Teil der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung bildet;
• Fig. 4 ist eine vergrößerte Endansicht längs der Linie 4-4 des in Fig. 3 gezeigten Dorns; und
• Fig. 5 ist eine vergrößerte, fragmentarische Endansicht einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung.
Detaillierte Beschreibung
• Fig. 1 der Zeichnungen stellt allgemein eine Vorrichtung zum Bearbeiten von zweiteiligen Behältern dar, die üblicherweise als Dosen bezeichnet werden und allgemein mit dem Bezugszeichen 10 versehen sind. Die Dosenbearbeitungsvorrichtung 10 ist vorzugsweise eine Vorrichtung, wie sie z. B. in dem oben erwähnten U.S.-Patent No. 3.838.653 beschrieben ist, das eine Trimmvorrichtung zum Trimmen der ungeraden Kante einer gezogenen und gestreckten Dose beschreibt.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Behältertrimmvorrichtung modifiziert, um eine Vorrichtung herzustellen, die in der Lage ist einen Behälter zu prägen, wie es nachstehend beschrieben ist.
• Die Behälterbearbeitungsvorrichtung 10 umfaßt im allgemeinen eine Basis oder eine Stützkonstruktion 12, von der nur ein Teil in Fig. 1 gezeigt ist. Eine Hauptantriebswelle 14 ist um eine feste Achse auf der Basis 12 drehbar abgestützt und wird durch einen geeigneten Motor 16 angetrieben. Die Hauptantriebswelle 14 hat ein auf dieser zur Drehung mit derselben befestigtes, großes Zahnrad 18, das mit einem zweiten Zahnrad 20 kämmt, welches auf einer weiteren, angetriebenen Welle 22 angebracht ist, die sich parallel zur Welle 14 erstreckt. Die angetriebene Welle 22 wird auf Lagern in einem Gehäuse 28 abgestützt, das durch Klemmschellen 24 festgeklemmt ist, so daß die Welle 22 um eine stationäre, feststehende Achse gedreht wird. Ein Ende der Welle 22 hat einen darauf zur Drehung mit derselben abgestützten Dorn 30 (Fig. 2).
• Eine Behälter-Ladevorrichtung, die im allgemeinen mit dem Bezugszeichen 34 versehen ist, ist auf der Basis 12 abgestützt und dient zur Aufnahme und zum Bewegen eines Behälters auf den Dorn 30 zur Bearbeitung des Behälters auf letzterem. Die Behälter-Ladestation umfaßt einen hin und her bewegbaren Plunger 36, wie z. B. einen hydraulischen Plunger, der durch geeignete Antriebsmittel (nicht gezeigt), zur Bewegung längs einer Achse hin und her bewegt wird, die mit der Achse der Hauptwelle 22 übereinstimmt. Behälter werden ständig durch eine Arretierungsscheibe 38 zugeführt, das um eine feste Achse drehbar ist und eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten Taschen hat, die aufeinander folgend in Ausrichtung mit dem Plunger 36 intermittierend bewegt werden. Der Plunger 36 ist aus der in durchgehender Linie dargestellten Stellung in Fig. 1 in die gestrichelt dargestellte Stellung zum Bewegen eines Behälters aus einer Aufnahmestation oder der Arretierscheibe 38 auf den Dorn 30 bewegbar.
• Die insoweit beschriebene Vorrichtung besteht allgemein aus der Bauart, die in dem oben beschriebenen Patent und hierin zitierten Patenten beschrieben ist, die speziell für das Trimmen von unebenen Kanten von Behältern konstruiert ist, nachdem die Behälter in der Zieh- und Abstreckmaschine bearbeitet worden sind. Diese Bauart der Vorrichtung ist bei der Inhaber in der vorliegenden Erfindung sowie bei anderen Herstellern mit nur geringen Modifikationen derselben erhältlich gewesen. Die bekannte Trimmvorrichtung ist derart gestaltet, daß die Antriebswelle 14 kontinuierlich gedreht wird und wiederum die angetriebene Welle 22 und den Dorn 30 dreht. Die Arretierungsscheibe 38 wird periodisch intermittierend bewegt, um eine Tasche mit dem Dorn 30 und dem Plunger 36 mit einem darauf befindlichen Behälter auszurichten. Der Dorn wird dann durch einen hydraulischen Zylinder (nicht gezeigt) betätigt und der Behälter wird von der Arretierungsscheibe 38 über einen Richtkragen 39 auf den sich kontinuierlich drehenden Dorn 30 bewegt.
• Bei der bekannten Trimmvorrichtung arbeitet ein Trimmesser, das auf einem nicht gezeigten Steuerkurventeil angeordnet und auf der Antriebswelle 14 befestigt und mit dieser drehbar ist, mit einem Schneidelement in der Nähe eines Endes des Dornes 30 zusammen, um den Rand des Behälters zu trimmen. Nachdem der ungerade Rand des Behälters entfernt worden ist, wird der Behälter anschließend von dem Dorn abgenommen, z. B. mittels Druckluft durch die Welle 22, und der Behälter wird von dem Dorn in die Tasche der Arretierscheibe geblasen. Die Arretierscheibe wird dann intermittierend bewegt und das Verfahren wird wiederholt.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Behältertrimmvorrichtung der bekannten Bauart, die kommerziell erhältlich ist, geringfügig modifiziert worden, so daß die Vorrichtung zur Herstellung eines geprägten Behälters verwendet werden kann. Die Vorrichtung zur Herstellung geprägter Behälter umfaßt die oben beschriebene Vorrichtung mit nur geringen Modifikationen, so daß ein auf dem Dorn abgestützter Behälter sofort aus einer kreisförmigen Konfiguration in eine im allgemeinen nichtkreisförmige Konfiguration mit einem sehr ästhetischen Erscheinungsbild verformt werden kann.
• Insbesondere wird der Dorn 30 in einer Weise modifiziert, die später beschrieben werden wird, und die allgemeine Vorrichtung wird ferner modifiziert, um ein Teil vorzusehen, das mit dem Dorn zusammenarbeitet, um den geprägten Behälter zu formen, wie nachstehend beschrieben wird.
• Der in der vorliegenden Erfindung verwendete Dorn ist allgemein in Fig. 3 und 4 abgebildet und besteht aus in einem im allgemeinen zylindrischen, massiven, aus einem Hartmetall geformten Teil 40, das an einem Ende 42 verjüngt ist, um sich allgemein an die Konfiguration der integralen Endwand des darauf abgestützten Behälters anzupassen. Das starre, kreisförmige Teil 40 hat eine Mehrzahl von sich in Umfangsrichtung erstreckenden, in gleichen Abständen voneinander angeordneten Vorsprüngen 44, die sich von dem Umfang desselben erstrecken. Die Vorsprünge sind im Querschnitt im allgemeinen rechtwinklig oder quadratisch, wie Fig. 4 zeigt, und die Vorsprünge enden einwärts der sich gegenüberliegenden Enden des kreisförmigen Teils für einen Zweck, der nachstehend beschrieben wird.
• Ein elastisches Teil 50 (Fig. 2) ist in der Nähe des Dornes 30 angebracht, um mit diesem zusammenzuwirken und die Prägefunktion auszuführen.
• Das elastische Teil oder der Dorn 50 ist mit einer Welle 52 verkeilt, die auf einem Paar Tragarmen 54 abgestützt ist und ein Zahnrad 56 aufweist, das an einem Ende derselben befestigt ist. Die Tragarme 54 sind auf einer hohlen Hülse 58 befestigt, die auf einer Antriebswelle 60 drehbar ist. Die Welle 60 ist in Lägern in einem U-förmigen Stützlager 62 abgestützt, das auf der Basis 12 abgestützt ist, und durch ein Zahnrad 64 auf der Welle 60 mit dem Hauptantriebszahnrad 18 kämmend angetrieben und treibt den elastischen Dorn 50 über ein Zahnrad 66 an, das mit dem Zahnrad 56 auf der Welle 52 kämmt.
• Die hohle Hülse 58 weist auch ein weiteres Paar von darauf befestigten Armen 68 auf, und die äußeren Enden der Arme 68 tragen einen Zapfen 70, der einen Steuerkurvenabtaster 72 drehbar abstützt.
• Der Steuerkurvenabtaster 72 ist in Richtung einer Steuerkurve 74 durch eine Feder 76 vorgespannt, und die Steuerkurve 74 hat einen vorstehenden Teil 78, der die Arme 54, 68 sowie die Hülse 58 auf der Welle 60 sowie wiederum das elastische Teil 50 verschwenkt, wie es nachstehend beschrieben wird. Der vorstehende Teil 78 der Steuerkurve ist lang genug bemessen, um eine gegenseite Anlage zwischen dem Dorn 30 und dem elastischen Teil 50 für annähernd eine vollständige Umdrehung bei einer synchronisierten Drehzahl zu erzwingen, die durch eine einwandfreie Auswahl des Verhältnisses der Größe und der Zähne der entsprechenden Zahnräder 56, 64 und 66 geschaffen wird. Das elastische Teil kann aus verschiedenen Materialien geformt werden, vorzugsweise ist es jedoch ein Gummi- oder aus verformbarem Kunststoff bestehendes Teil, das mit den Vorsprüngen zusammenwirkt, wie nachstehend beschrieben wird.
• Beim Betrieb der beschriebenen Ausführungsform wird die Behälterbearbeitungsvorrichtung in derselben allgemeinen Weise wie vorstehend in Verbindung mit dem Trimmen von Behälterkörpern betrieben. Zunächst werden die Behälter den verschiedenen Taschen auf der Arretierscheibe 38 zugeführt, und die Arretierscheibe wird aufeinanderfolgend intermittierend bewegt, um eine Tasche gegenüber dem Plunger 36 auszurichten, der dann ausgefahren wird und den Behälter aus der Arretierungsscheibe auf den sich drehenden Dorn 30 mitführt. Nachdem der Behälter auf dem Prägedorn positioniert worden ist, wird die Steuerkurvenfläche 78 der Steuerkurve 74 durch die kontinuierliche Drehung der Steuerkurve 74 veranlaßt, den Steuerkurvenabtaster 72 zu bewegen, der wiederum das elastische Teil oder den formenden Dorn 50 verschwenkt und an den Umfang des den Behälter tragenden Dornes anlegt. Die Arme 54, die hohle Hülse 58 und die Arme 68 können als ein einziger, schwenkbarer Hebel angesehen werden, der eine Bewegung des Teils 50 bewirkt.
• Wie oben angedeutet, sind die Umfangsgeschwindigkeiten des formenden Dornes 50 und des Dornes 30 synchronisiert, so daß die Drehzahlen annähernd gleich sind, um irgendeine Relativbewegung während des aktuellen Prägeverfahrens zu verhindern.
• Die Steuerkurvenfläche 78 ist so konfiguriert, daß eine Bewegung des formenden Dornes 50 vorgesehen wird, um den Zwischenraum zwischen dem elastischen Teil 50 und dem Dorn 30 zu vermindern und weiterhin die beiden gegeneinander zu pressen, um dadurch eine formende Belastung vorzusehen, die notwendig ist, um die geprägte Form zu erzielen.
• Bei dem aktuellen Betriebsvorgang ist festgestellt worden, daß das Metall im wesentlichen entlang der Vorderkante jedes der Vorsprünge und des benachbarten formenden Teils gepreßt wird, um eine Sickenlinie zu erzeugen, und das Metall wird über den Rest des Vorsprungs etwas abgestreckt, so daß ein im allgemeinen sehnenförmiger Teil zwischen benachbarten Vorsprüngen während des Prägevorganges gebildet wird. Da die Vorsprünge einwärts der sich gegenüberliegenden Enden des starren, kreisförmigen Teils 40 enden, werden auch die Vorsprünge in ähnlicher Weise einwärts der sich gegenüberliegenden Enden der Behälter enden, und es ist festgestellt worden, daß die besondere Konfiguration der Vorsprünge derart ist, daß ein glatter Übergang zwischen der Sickenlinie und dem übrigen kreisförmigen Teil des Behälters an gegenüberliegenden Enden desselben entsteht. Hierdurch wird auch eine vorübergehendere Änderung zwischen den abgeflachten, sickenförmigen Teilen und dem übrigen Teil des kreisförmigen Behälters an gegenüberliegenden Enden hervorgerufen, um zu erzeugen, was als eine im allgemeinen ausgebogte Konfiguration zwischen den entsprechenden Sickenlinien erscheint, die in verschiedenen Kippstellungen der Behälterachse für das Auge des potentiellen Käufers deutlicher wird.
• Die Anzahl und der Abstand der Sickenlinien und Sehnenteile hängt bis zu einem -gewissen Grade von der Größe des Behälters und dem gewünschten, endgültigen Aussehen des Erzeugnisses ab.
• Aus dem vorhergehenden ist ersichtlich, daß eine äußerst vereinfachte Modifikation einer vorhandenen Maschine ohne weiteres konstruiert und vollendet werden kann, um den geprägten Behälter herzustellen, der ein beträchtlich verbessertes ästhetisches Aussehen als die kreisförmigen Behälter hat, die derzeit auf dem Markt sind. Ferner hat der ästhetisch gefällige Behälter außerdem eine gewisse, innewohnende Festigkeitseigenschaft, die darin im Hinblick auf die Konfiguration vorhanden ist, die aus der Prägung resultiert. Da die Sickenlinie oder Rillen durch Sehnenteile verbunden sind, wurde festgestellt, daß die Knickfestigkeit des dünnwandigen Behälters wesentlich verstärkt wird, was signifikante Vorteile während des Füllvorgangs mit sich bringt, wo große, axiale Belastungen auf das obere, offene Ende des Behälters durch die Füllmaschine ebenso wie während des Falzverfahrens des Endes auf den Behälter aufgebracht werden.
• Eine geringfügig modifizierte Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 5 gezeigt, wobei der den Behälter tragende oder prägende Dorn 30 und die damit zugehörige Konstruktion mit der in Verbindung mit der Ausführungsform in Fig. 1 beschriebenen sowie der Konstruktion in vorhandenen Trimmvorrichtungen identisch ist. Bei der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform ist das elastische Teil oder formende Teil in Form eines bogenförmigen Segmentes 80 ausgebildet, das auf dem Umfang eines kreisförmigen, angetriebenen Teils 82 angeformt ist und sich über dessen Umfang erstreckt und das von der Hauptantriebswelle 14 getragen wird. Das kreisförmige oder bogenförmige Teil 80 hat eine Umfangsabmessung, die mindestens gleich der Umfangsabmessung des den Behälter tragenden Dornes 30 ist, und der Dorn und das Tragteil 82 werden mit einer Drehzahl derart angetrieben, daß die Umfangsgeschwindigkeit des bogenförmigen, elastischen Teils 80 annähernd gleich der Umfangsgeschwindigkeit des den Behälter tragenden Dornes 30 ist. Bei dieser Ausführungsform würde natürlich das elastische Teil eine Längsabmessung aufweisen, die mindestens gleich der axialen Abmessung des Dornes ist und es würde mit den Vorsprüngen 44 in der gleichen Weise wie oben beschrieben zusammenwirken.
• Während spezifische Ausführungsformen dargestellt und beschrieben worden sind, können zahlreiche Abänderungen ohne bemerkenswerte Abweichungen von der Erfindung in Betracht kommen.
• Beispielsweise muß die Prägevorrichtung nicht in eine vorhandene Maschine der oben beschriebenen Bauart eingebaut sein und könnte ohne weiteres als Teil einer vorhandenen Dosenbearbeitungsmaschine ausgebildet sein. Beispielsweise könnte der Dorn 30 in entsprechenden Stationen von mehreren Stationen am Umfang eines Drehtisches angeordnet sein. Die entsprechenden Dorne könnten gleichzeitig durch einen gemeinsamen Antrieb gedreht werden, wobei ein einzelnes, elastisches, drehbares oder stationäres Teil, das in der Nähe des Umfanges des Drehtisches abgestützt ist, mit jedem der getrennten, einen Behälter tragenden Dorne in Berührung gebracht und gedreht werden könnte. Bei einer solchen Anordnung könnte die Vorrichtung ohne weiteres in einer einwandfreien Stellung in einer Dosenherstellungsstraße plaziert werden, um die Anzahl der Handhabungsvorgänge für den Behälter zu reduzieren, die für die Durchführung des Prägevorgangs notwendig sind.

Claims (6)

1. Vorrichtung (10) zum Anbringen von Prägungen in der Seitenwand einer zweiteiligen Metalldose mit einem Boden und einer mit diesem einheitlichen zylindrischen Seitenwand, wobei die Vorrichtung umfaßt

- eine Basis (12) mit einem Dorn (30), der um eine feststehende Achse (22) auf derselben drehbar ist, wobei der Dorn (30) ein im allgemeinen zylindrisches, sich längs erstreckendes Element (40) ist, das aus Hartmetall geformt und an einem Ende (42) verjüngt ist, um sich allgemein der Form der integralen Endwand der darauf abgestützten Dose anzupassen;

- Prägemittel zum Formen von Sickenlinien in der genannten Dose, wobei die Prägemittel in Umfangsrichtung beabstandete, sich axial erstreckende Vorsprünge (44) auf der genannten äußeren Umfangsfläche des genannten Elementes (40) umfassen, und jeder Vorsprung (44) eine Länge hat, die geringer als die Gesamtlänge der Dose ist;

- Mittel (34) zum Bewegen einer Dose auf den genannten Dorn (30),

- ein elastisches Formelement (50; 80), das um eine Achse (14; 52) drehbar ist, die im allgemeinen parallel zu der genannten feststehenden Achse (22) des Dornes (30) angeordnet und in der Nähe des Dornes (30) abgestützt ist,

- Mittel zum Verstellen des elastischen Elementes (50; 80) in die und aus der Prägedruckberührung mit einer Dose auf dem Dorn (30);

- Antriebsmittel zum Drehen des genannten Dornes (30) zum Hervorrufen einer relativen Drehung in entgegengesetzter Richtung zwischen dem genannten Dorn (30) und dem genannten elastischen Element (50) zum Prägen der genannten Dose;

wobei das genannte, elastische Formelement (50; 80) mit dem genannten Dorn (30) in Berührung kommt und die genannte Dose zwischen dem genannten, elastischen Element (50; 80) und den genannten Vorsprüngen (44) erfaßt wird, um die genannten Sickenlinien der genannten Dose axial zu erzeugen, die durch Segmente von im allgemeinen ausgebogter Form verbunden sind; und

- die Umfangsgeschwindigkeiten des genannten, elastischen Formelementes (50; 80) und des genannten prägenden Dorns (30) synchronisiert sind, so daß die Drehzahlen annähernd gleich sind, um irgendeine Relativbewegung während der wirksamen Prägephase zu verhindern.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die genannten Vorsprünge (44) innerhalb sich gegenüberliegender Enden des sich längs erstreckenden Elementes (40) enden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen Hebel (54, 58, 68), der zwischen sich gegenüberliegenden Enden um eine feststehende Achse (60) auf der Basis (12) schwenkbar ist und bei der die genannte Achse (52) des elastischen Elementes (50) im allgemeinen parallel zu der genannten feststehenden Achse (60) gerichtet ist, und eine Steuernockenvorrichtung (74, 78) mit einem gegenüberliegenden Ende (70, 72) des genannten Hebels (54, 58, 68) zum Verschwenken des genannten elastischen Elementes (50) in die und aus der Berührung mit dem genannten Dorn (30) zusammenwirkt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, umfassend eine gemeinsame Antriebsvorrichtung zum Antrieb des genannten Dornes (30) des genannten Steuernockens (78) und des genannten, elastischen Elementes (30) mit im wesentlichen synchronisierten Drehzahlen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine im allgemeinen kreisförmige Scheibe (82), die um eine zweite, feststehende Achse (14) drehbar ist, welche parallel zu und im Abstand von einer feststehenden Achse (22) des Dornes (30) angeordnet ist, wobei die genannte, kreisförmige Scheibe (82) ein sich von einem Umfang derselben erstreckendes, elastisches Segment (80) aufweist, das das genannte elastische Element (30) bildet, wobei das genannte, elastische Segment (80) eine Umfangsabmessung hat, die mindestens der Umfangsabmessung des genannten Dornes (30) gleich ist und die mit dem genannten Dorn (30) während jeder Umdrehung der genannten kreisförmigen Scheibe (82) in Beruhrung bringbar ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der die genannten Mittel zum Entfernen der genannten Dose von dem genannten Dorn Mittel zum Hineindrücken einer Flüssigkeit durch eine Welle (22) in dem genannten Dorn (30) gegen die Endwand einer Dose umfaßt.