用于構成帶環的配置單元和用于制造易拉蓋的方法和裝置的制作方法

專利名稱：用于構成帶環的配置單元和用于制造易拉蓋的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于在可驅動展開的儲備帶卷軸與抽拉帶裝置之間構成帶環的配置單元。特別是將所述配置單元應用在用于制造易拉蓋的方法中，該方法包括構成平行的多列由金屬構成的蓋環(Deckelring)，其中，將蓋部件逐步輸送到多個加工工位；并將薄膜帶從儲備帶卷軸逐步供應給所述蓋環；并且在沖壓和密封加工工位中沖裁薄膜段以及將該薄膜段放置和熱封在所述蓋環上，其中，借助于所述配置單元在薄膜帶中構成薄膜帶環，該薄膜帶環處于薄膜帶卷軸與使薄膜帶進入沖壓和密封加工工位的抽拉機構之間。另外本發明還涉及一種用于利用根據本發明的配置單元制造易拉蓋的裝置。
背景技術：
眾所周知，用于罐狀包裝或盒狀包裝的蓋被實施為永久固定在包裝上側的金屬蓋，其構成取出口，該取出口直到第一次使用包裝內的東西為止由通過熱封而放置的、可撕開的薄膜，特別是金屬箔封閉。附加的、設置在金屬蓋之上的由塑料構成的蓋使包裝在其內裝的東西的使用期間可以重新封閉。在下文中借助附圖5進一步說明用于制造這種金屬蓋的裝置。圖6至12用來說明在制造這種蓋時的制造步驟。可撕開的薄膜在制造時作為寬的 薄膜幅料被從儲備帶卷軸拉出并且被引導到沖壓工位和密封工位中或者被引導到蓋部件上。為了提供用于將薄膜帶抽拉進入沖壓和熱封加工工位的儲備帶，使用單一的或多重的所謂的擺動棍系統(Taenzerrollensystem),但是所述擺動棍系統在高生產節奏中會在逐步的薄膜運輸時產生問題，特別是在薄的薄膜帶的情況下也出現問題。傳統類型的帶環通過對展開的儲備帶卷軸的驅動進行控制而生成并且例如借助于測量從固定的傳感器到環的距離的距離傳感器來調節。這對于在高的帶速的情況下劇烈變化的抽拉長度來說在驅動方面成本過高或產生不令人滿意的結果。在DE-A 40 02 194中提出借助氣流構成帶環。

發明內容
本發明的目的是，提供一種配置單元，用該配置單元可以以簡單的方法提供帶環，該配置單元即使在具有逐步地運輸帶的高生產節奏的情況下和在薄膜材料大不相同的情況下也穩定運行。該目的用如權利要求I所述的配置單元得以實現。證明顯示，通過在一定限度內可以自由運動的、由此有時候松動地置于帶上的和構成帶環的下部轉向的空心筒可實現即使在所述條件下依然穩定的帶環。通過這個方法即使是塑料薄膜或積層薄膜或鋁箔在帶速度為60米/分和每個行程的抽拉行程為50至150毫米的情況下也能夠很好地操控，這使得所述配置單元應用在高節奏的易拉蓋制造中成為可能。優選水平安置的、兩側保持在側壁中的橫拉桿穿過空心筒延伸，該橫拉桿限制所述空心筒的自由運動性。這形成對空心筒的特別簡單的路徑限制。另外優選將所述橫拉桿可垂直移動地設置在各側壁中的各一個垂直導槽中，以限制空心筒沿垂直方向的運動自由度。空心筒的直徑以及還有材料可以有不同的選擇。這樣直徑可以選擇例如20cm或更大。作為材料特別可以考慮塑料。本發明的目的還在于，提供一種用于制造易拉蓋的方法和設備，其中使用所述有益的、用于實現帶環的配置單元。這個目的通過如權利要求9所述的方法或者如權利要求12所述的設備得以實現。在這種情況下優選薄膜帶被水平地和在俯視圖中觀看以其縱向基本上垂直于蓋部件的輸送方向地、以部分不同的步進長度供應到沖壓和密封加工工位中。
與傳統的傾斜供應相比，通過正交地供應薄膜幅料可以實現節省薄膜約20%。可是在被加工的蓋的平行行多于兩行的情況下直線供應導致薄膜帶供應的步進長度劇烈波動。在這種情況下，借助所述配置單元使薄膜帶環保持穩定使在高供應速度的情況下也能夠實現對薄膜的操控或者大的步進長度波動。


下文將參照附圖進一步闡述本發明的實施例和易拉蓋的制造。附圖中圖I為根據本發明的配置單元的實施例的示意性側視圖，該配置單元被置于儲備帶卷軸與帶抽拉機構之間；圖2為圖I所示的配置單元，其具有被帶提起的空心筒；圖3為根據圖I的配置單元的示意圖；圖4為配置單元的側視圖，其中空心筒處于其它的位置；圖5為已知的用于輸送和制造易拉蓋的裝置的示意性側視圖；和圖6至圖12為用于說明蓋的制造的金屬蓋的部分。
具體實施例方式圖I至4示出的是根據本發明的配置單元I的實施例。該配置單元設置和設計為為了在帶6中構成帶環7。帶6受到驅動而由儲備帶卷軸2展開且然后到達配置單元I中。在該配置單元之后，所述帶由抽拉裝置4輸送，該抽拉裝置屬于應用或者加工處理所述帶的設備。下文將對這種設備的例子進行說明。由所示的帶運輸獲得帶運行方向D。從儲備帶卷軸的展開一般情況下以勻速進行或者可以通過驅動19僅僅比較緩慢地與抽拉裝置4的迅速的速度變化相適配。特別是抽拉裝置4可以以變動的抽拉長度逐步抽拉帶。通過使環構成可輕易抽拉的帶材料儲備(Bandmaterialvorrat),使配置單元I在此具有的目的為通過帶環7來補償在速度和/或抽拉步進長度方面的抽拉波動。這一點基本上是眾所周知的。設置有未詳細示出的驅動19,該驅動例如由電動馬達構成。這種驅動對本領域技術人員來說是已知的，因此在此不必對此進行贅述。可以通過對帶有抽拉裝置4的設備的控制來進行驅動19，使帶展開與帶需求相適配。也可以設置傳感器19'，特別是以距離傳感器的形式，通過這種方式驅動19可以對環的長度增加或者長度減少做出反應。傳感器信號可以遞交給所述設備的控制系統并且在那里為了對驅動19的控制得到處理或可以將所述傳感器信號遞交給直接配屬于所述驅動的控制系統，以補充所述設備發出的控制信號。配置單元I具有兩個例如由塑料或金屬構成的側壁8和9。所述帶在這兩個側壁之間延伸并且在那里構成環7。設置有空心筒10，該空心筒位于所述帶之上并且構成該帶的轉向并且由此輔助構成環和由此確定展開余量。空心筒可以選擇不同的直徑。空心筒例如可以由塑料構成，特別是由聚甲基丙烯酸甲酯(縮寫為PMMA，口語為有機玻璃)。為了獲得更大的預應力也可以選擇比重較高的材料，例如鋁材。空心筒優選具有所示出的圓形的橫截面，但是也可以具有橢圓形的或多角形的橫截面。空心筒在所述側壁之間以其端側基本上齊平地被引導，因此該空心筒在所述側壁之間可以自由運動而不會相對于側壁歪斜。空心筒在此在有限的程度內其運動是自由的，這樣該空心筒可以沿帶運行方向和沿垂直于該帶運行方向的方向以預定的量自由運動。這個量取決于直徑和展開量。運動的限制可以通過任何作用在空心筒上的措施進行限制。對此優選從內側作用在空心筒上且特別是通過橫拉桿11，該橫拉桿水平放置地設置在側壁之間并且穿過空心筒延伸。橫拉桿11可以固定地設置在側 壁中或優選在所述側壁中可垂直移動地引導。為此可以設置所示出的垂直的導槽12、12'。在圖I和3中示出的是空心筒10在其垂直的最下部的位置中。在此空心筒以其內壁置于橫拉桿11上，該橫拉桿在它那方面位于所述導槽的最下部。如果現在抽拉裝置4拉出的帶比從儲備卷軸驅動展開的多的話，那么帶環縮短，由此使空心筒從所示出的最下部的位置中移出。在此，該空心筒在側壁之間的運動是自由的。已經證明即使是很薄且輕的薄膜帶通過這種可自由運動的空心筒也能夠作為環而被很好地操作，所述空心筒在自由運動內僅以其重量(該重量通過所述空心筒的直徑選擇和/或材料選擇而是可適配的)置于帶上并構成該帶的轉向并產生該帶的預應力。但是空心筒通過帶的可自由運動性是受到限制的，在所示出的例子中通過橫拉桿11受到限制。當可自由運動的路徑長度用完時(該路徑長度在此由空心筒的內徑獲得)，這樣在這個實施例中空心筒首先與橫拉桿11接觸，由此該空心筒向上的可自由運動性被用完并且側邊的可自由運動性也減小。在圖3中示出這個位置。如果被抽拉的帶繼續多于被展開的帶的話，那么空心筒就向上拉動橫拉桿。在圖4中可以清楚地看出這一點。此處所示出的是如此的位置，在該位置中在一定的時間內通過抽拉裝置4抽拉的帶多于由儲備帶卷軸所提供的帶，這樣環7如此程度地縮短，使空心筒10被向上擠壓并且同時使橫拉桿11在其導槽12、12'中同樣向上運動。導槽12、12'的上端也限制所述向上的運動。如果抽拉裝置接下來抽拉的帶少于由儲備卷軸所提供的帶的話，或者如果儲備卷軸的驅動被如此地控制或者調節，使單位時間內更多的帶被展開的話，那么環7又延長并且置于該帶上的空心筒又向下運動，最大至圖I和2中所示的位置。由于所述帶或者所述環7不應該在空心筒起不到穩定效果的情況下經過配置單元1，所以所述環的進一步延長應該通過對儲備卷軸2的驅動的控制來阻止。在所示出的實施形式中，所述配置單元具有上部的進入側的帶轉向機構14和上部的退出側的帶轉向機構15。這些帶轉向機構在此設置在側壁的上側。所述轉向機構可以是隨帶轉動的卷軸。但是也可以設置為不轉動的轉向機構。優選為所述帶設置可調節的、側邊的限制，由此使該帶在限定的位置中通過帶轉向機構14、15延伸。為此在所示出的實施形式中，在相應的轉向機構14或者15上設置在帶轉向機構14上的軸向可移動的和可固定的擋盤(Anlaufscheibe)H'和14"以及在帶轉向機構15上的15'和15"。這些擋盤在它們的距離中的固定被松開之后被調節到所述帶的寬度上并且隨后被重新固定，從而構成對所述帶的側邊的限制。作為所示出的通過配置單元I的導入側的轉向機構14的帶引導機構的可選方案，所述帶在導入側也可以通過轉向機構16 (圖3)引導，從而使所述帶從儲備卷軸2起在轉向卷軸16的下面延伸并向空心筒10延伸。配置單元I優選通過可調節的固定件17、18固定在用于儲備卷軸2的支架5或者3上。可調節性在此能夠實現對配置單元I沿水平方向到支架5、3的距離的調節。現在對所述配置單元在制造易拉蓋時的優選應用進行說明。在此，儲備帶卷軸2上存在的帶是易拉薄膜材料，由該易拉薄膜材料為每個蓋模沖裁易拉薄膜。借助圖5至12對按照現有技術的、用于制造帶有易拉薄膜的金屬蓋的加工裝置和制造步驟進行簡要的說明。圖5在此示出的是已知的裝置21的示 意性側視圖，該裝置在機架22上具有多個加工工位23至28以及一個另外的工位29。根據一種優選的實施形式，用于蓋部件的輸送裝置如同由W02006/042426已知的那樣是線性輸送裝置。該線性輸送裝置被設計為用于借助齒帶來輸送下面所述類型的蓋形物體并且適用于很快速的輸送或者蓋的制造。在對置的且同步運動的齒帶上設置有彼此對置的、用于蓋部件的容納處。如下文所敘述的那樣，輸送設備用來循環地將蓋部件或者蓋輸送到各個加工工位。在圖5中示出的輸送設備將蓋部件或者帶有易拉薄膜的、制造完成的蓋沿通過箭頭C標出的輸送方向從料垛(Stapel) 31處的裝置始端輸送直至裝置的終端，在該終端處所述蓋通過滑道到達存貯處36或37。以已知的方式將蓋部件從料垛31卸垛并且到達輸送裝置中。所示出的輸送設備具有與如W02006/042426所述的優選的線性輸送裝置不同的結構并且在此僅簡短地加以說明。在此設置有兩條分別單獨設置在蓋部件或者蓋的旁側的長軌道，這些軌道在借助驅動抬起拉桿時將位于存忙處或者工位23至29中的蓋部件或者蓋沿方向A向上抬起并且隨后通過由曲柄連桿機構進行的沿箭頭B的方向(與箭頭C同向)的向前運動而使它們向前轉移一個量。然后使拉桿沿箭頭A的方向向下運動，其中，蓋部件或者蓋又被放在它們的存貯位置上。然后為了此后重新實施所描述的過程，使拉桿在存貯位置之下沿反向于箭頭C的箭頭方向B向后運動。蓋部件或者蓋在運輸之間在它們的存貯位置上或者位于各加工工位中并在那里被加工處理。在所有的加工工位的一個加工步驟之后進行重新輸送。圖6示出的堆疊起來的金屬制的蓋坯件120作為蓋部件的示例，如同它們存在于料垛31中的那樣。這些坯件120例如是直徑為例如Ilcm的圓形的金屬盤。當然完全可以是其它的基本形狀，例如正方形的或矩形的盤，也完全可以是其它的直徑。坯件120已經在未示出的加工機器中在其邊緣上被如圖5所示的那樣預成形。為了簡化附圖，在圖6以及后面的附圖中分別僅示出整個盤的一部分。在圖5所示的第一加工工位23中通過沖壓加工用上沖模和下沖模在盤中沖壓出開口 129，這在圖7中可以清楚地看出，在該圖中所述開口的邊緣被標注為121且沖裁的圓盤被標注為127。這個盤作為廢料排出。沖壓加工工位23 —一如同這在別的工位中的情況一樣一一由驅動115驅動。在加工工位24中將邊緣121向下拉伸，通過這種方式在圖8中所示的邊緣的延伸部122得以實現。環形的蓋坯件120現在到達沖壓和加工工位25中，在該沖壓和加工工位中易拉薄膜125被定位在蓋120的開口上并且在那里通過熱封固定，這在圖9和10中可以清楚地看出。易拉薄膜125優選為積層薄膜或為鋁箔并且以已知的方法在其下側設置有塑料層。所需要的薄膜下料125在工位25中由寬的薄膜幅料沖裁而成且定位在環形盤的中央槽上以及通過熱封工位，薄膜在熱作用下被壓緊在部件120的圓槽的邊緣上，從而使薄膜125通過塑料層的熔化和隨后的冷卻與金屬制的蓋120緊密地連接。這一點是已知的并且此處不再贅述。也可以設置如下易拉薄膜在沖壓和加工工位25中僅被預密封且隨后在另外的熱封工位中完成密封。為了冷卻，必要時可以設置冷卻加工工位27。在加工工位28中可以為薄膜125配備壓花124 (圖11)，并且邊緣122接著卷邊成完成的邊緣123。在檢測工位29中進行對現在完成的蓋的檢測，該檢測一般情況下包括下文中更準確闡述的對被放置在蓋上的拉出薄膜25的密封檢測。如果薄膜被緊密地固定在剩余的金屬蓋上的話，那么所述蓋到達用于完成的蓋的接收處中。如果確定了不緊密性，那么該蓋就經過所示出的其它滑道到達廢料容器中。利用上述的線性輸送設備，蓋部件或者蓋可以以例如每分鐘200件的高循環數和可復現的分步驟(reproduzierbarer Teilschritt)在工位之間輸送。另外獲得用于大規格范圍的物體或者蓋的靈活的草案，該草案在圓蓋的情況下例如可以達到50至200mm的直徑且也可以接受例如用于通用的魚罐頭的各種不同的矩形規格。另外輸送設備被設計為特別是用于多道構造的緊湊模式。與這種蓋的高節奏制造聯合，配置單元可以特別有利地用·來構成帶環。但是它也可以被用于其它的必須產生帶環的設備中。在操縱從儲備卷軸展開的、被逐步抽拉到到抽拉裝置中的薄膜帶時，產生薄膜帶環。為了在高生產節奏中能夠順利地進行這一點，設置有一種配置單元，在該配置單元中為了構成帶環將空心筒以有限的運動自由度松動地置于所述帶上。這種配置單元優選設置在易拉蓋的制造過程中，在該制造過程中薄膜帶從儲備帶卷軸展開并且供應給沖壓工位和密封工位。
權利要求
1.配置單元(1)，其被設置和設計為用于在被驅動展開的儲備帶卷軸(2)與用于逐步抽拉帶(6)的、被驅動的抽拉裝置(4)之間構成帶環(7)，其特征在于所述配置單元具有兩個側壁(8、9)和空心筒(10)，所述帶在所述兩個側壁之間延伸，所述空心筒在端側分別穿過所述配置單元的側壁之一引導并且在所述側壁之間在預定的程度內可以自由運動，其中，所述空心筒被如此確定在所述配置單元運行中置于所述帶(6)上并且使所述帶轉向變成所述帶環(7)。
2.如權利要求I所述的配置單元，其特征在于水平延伸的、兩側保持在所述側壁中的橫拉桿(11)穿過所述空心筒延伸，該橫拉桿限制所述空心筒的可自由運動性。
3.如權利要求2所述的配置單元，其特征在于所述橫拉桿(11)被可垂直移動地設置在所述側壁(8、9)中的各一個垂直的導槽(12、12')中。
4.如權利要求I至3之任一項所述的配置單元，其特征在于在所述側壁的上方設置有進入側的和退出側的帶轉向機構(14、15 )。
5.如權利要求I至3之任一項所述的配置單元，其特征在于在進入側、在所述側壁之前設置有帶轉向機構(16)和在退出側、在所述側壁的上方設置有帶轉向機構(15)。
6.如權利要求4或5之任一項所述的配置單元，其特征在于在所述帶轉向機構中設置有用于所述帶的、按所述帶的寬度可調節的側邊的限制機構(14'、14"、15'、15")。
7.如權利要求I至6之任一項所述的配置單元，其特征在于該配置單元具有用于固定在所述儲備帶卷軸的支架(3、5)上的固定件(17、18)，通過這些固定件，所述配置單元(I)至所述儲備帶卷軸(2 )的距離沿帶輸送方向是可調節的。
8.如權利要求I至7之任一項所述的配置單元，其特征在于該配置單元包括用于測定所述帶環的位置的非觸碰式傳感器(19')，特別是用于測定所述帶環至所述傳感器的垂直距離的距離傳感器。
9.用于在采用如權利要求I至8之任一項所述的配置單元的情況下制造易拉蓋的方法，其包括以下步驟 一一構成一列或者平行的多列由金屬構成的蓋環，其中，蓋部件被逐步線性地輸送到多個加工工位； 一一將薄膜帶從儲備帶卷軸逐步地供應給所述蓋環并且在沖壓和密封加工工位中沖裁薄膜段以及將這些薄膜段放置和熱封在所述蓋環上，其中，在所述薄膜帶中通過所述配置單元構成帶環，該帶環處于所述儲備帶卷軸與使所述薄膜帶進入沖壓和密封加工工位的抽拉機構之間。
10.如權利要求9所述的方法，其特征在于將所述薄膜帶水平地和在俯視圖中觀看以其縱向基本上垂直于所述蓋部件的輸送方向地、以部分不同的步進長度供應到所述沖壓加工工位和封閉加工工位中。
11.如權利要求9或10所述的方法，其特征在于在帶有由齒帶和攜動件構成的蓋部件容納部的輸送裝置上進行對所述蓋部件的逐步的線性輸送。
12.用于借助于如權利要求I至8之任一項所述的配置單元制造易拉蓋的設備，其包括輸送裝置，該輸送裝置設置為用于將蓋部件逐步地線性輸送給多個相繼的加工工位，在其中設置有沖壓和密封加工工位，該沖壓和密封加工工位設計為用于沖裁薄膜段以及用于將所述薄膜段放置和熱封在蓋環上；和薄膜帶供應機構，該薄膜帶供應機構設置為用于將薄膜帶從儲備帶卷軸逐步地供應給所述沖壓和密封加工工位，其中，通過所述配置單元可產生薄膜帶環，該薄膜帶環處于所述儲備帶卷軸與使薄膜幅料進入所述沖壓和熱封加工工位的抽拉機構之間。
13.如權利要求12所述的設備，其特征在于如此設置所述薄膜帶供應機構使所述薄膜帶能被水平地和在俯視圖中觀看以其縱向基本上垂直于所述蓋部件的輸送方向地供應到所述沖壓和密封加工工位中。
14.如權利要求12或13所述的設備，其特征在于為了逐步地線性輸送所述蓋部件設置有帶有由齒帶和攜動件構成的蓋部件容納部的輸送裝置。
全文摘要
在操縱需從儲備卷軸(2)展開并且被抽拉裝置(4)逐步抽拉的薄膜帶(6)時產生薄膜帶環(7)。為了在高生產節奏中能夠順利進行這一點設置有一種配置單元(1)，在該配置單元中，空心筒(10)為了構成帶環以有限的運動自由度松動地置于帶上。優選在制造易拉蓋時設置有這種配置單元，在該制造中薄膜帶被從儲備帶卷軸展開并且被供應給沖壓工位和密封工位。
文檔編號B21D51/44GK102958625SQ201180018607
公開日2013年3月6日 申請日期2011年4月4日 優先權日2010年4月13日
發明者N·科特勒斯 申請人:蘇德羅尼克股份公司