专利名称：用于构成带环的配置单元和用于制造易拉盖的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于在可驱动展开的储备带卷轴与抽拉带装置之间构成带环的配置单元。特别是将所述配置单元应用在用于制造易拉盖的方法中，该方法包括构成平行的多列由金属构成的盖环(Deckelring)，其中，将盖部件逐步输送到多个加工工位；并将薄膜带从储备带卷轴逐步供应给所述盖环；并且在冲压和密封加工工位中冲裁薄膜段以及将该薄膜段放置和热封在所述盖环上，其中，借助于所述配置单元在薄膜带中构成薄膜带环，该薄膜带环处于薄膜带卷轴与使薄膜带进入冲压和密封加工工位的抽拉机构之间。另外本发明还涉及一种用于利用根据本发明的配置单元制造易拉盖的装置。
背景技术：
众所周知，用于罐状包装或盒状包装的盖被实施为永久固定在包装上侧的金属盖，其构成取出口，该取出口直到第一次使用包装内的东西为止由通过热封而放置的、可撕开的薄膜，特别是金属箔封闭。附加的、设置在金属盖之上的由塑料构成的盖使包装在其内装的东西的使用期间可以重新封闭。在下文中借助附图5进一步说明用于制造这种金属盖的装置。图6至12用来说明在制造这种盖时的制造步骤。可撕开的薄膜在制造时作为宽的 薄膜幅料被从储备带卷轴拉出并且被引导到冲压工位和密封工位中或者被引导到盖部件上。为了提供用于将薄膜带抽拉进入冲压和热封加工工位的储备带，使用单一的或多重的所谓的摆动棍系统(Taenzerrollensystem),但是所述摆动棍系统在高生产节奏中会在逐步的薄膜运输时产生问题，特别是在薄的薄膜带的情况下也出现问题。传统类型的带环通过对展开的储备带卷轴的驱动进行控制而生成并且例如借助于测量从固定的传感器到环的距离的距离传感器来调节。这对于在高的带速的情况下剧烈变化的抽拉长度来说在驱动方面成本过高或产生不令人满意的结果。在DE-A 40 02 194中提出借助气流构成带环。
发明内容
本发明的目的是，提供一种配置单元，用该配置单元可以以简单的方法提供带环，该配置单元即使在具有逐步地运输带的高生产节奏的情况下和在薄膜材料大不相同的情况下也稳定运行。该目的用如权利要求I所述的配置单元得以实现。证明显示，通过在一定限度内可以自由运动的、由此有时候松动地置于带上的和构成带环的下部转向的空心筒可实现即使在所述条件下依然稳定的带环。通过这个方法即使是塑料薄膜或积层薄膜或铝箔在带速度为60米/分和每个行程的抽拉行程为50至150毫米的情况下也能够很好地操控，这使得所述配置单元应用在高节奏的易拉盖制造中成为可能。优选水平安置的、两侧保持在侧壁中的横拉杆穿过空心筒延伸，该横拉杆限制所述空心筒的自由运动性。这形成对空心筒的特别简单的路径限制。另外优选将所述横拉杆可垂直移动地设置在各侧壁中的各一个垂直导槽中，以限制空心筒沿垂直方向的运动自由度。空心筒的直径以及还有材料可以有不同的选择。这样直径可以选择例如20cm或更大。作为材料特别可以考虑塑料。本发明的目的还在于，提供一种用于制造易拉盖的方法和设备，其中使用所述有益的、用于实现带环的配置单元。这个目的通过如权利要求9所述的方法或者如权利要求12所述的设备得以实现。在这种情况下优选薄膜带被水平地和在俯视图中观看以其纵向基本上垂直于盖部件的输送方向地、以部分不同的步进长度供应到冲压和密封加工工位中。
与传统的倾斜供应相比，通过正交地供应薄膜幅料可以实现节省薄膜约20%。可是在被加工的盖的平行行多于两行的情况下直线供应导致薄膜带供应的步进长度剧烈波动。在这种情况下，借助所述配置单元使薄膜带环保持稳定使在高供应速度的情况下也能够实现对薄膜的操控或者大的步进长度波动。
下文将参照附图进一步阐述本发明的实施例和易拉盖的制造。附图中图I为根据本发明的配置单元的实施例的示意性侧视图，该配置单元被置于储备带卷轴与带抽拉机构之间；图2为图I所示的配置单元，其具有被带提起的空心筒；图3为根据图I的配置单元的示意图；图4为配置单元的侧视图，其中空心筒处于其它的位置；图5为已知的用于输送和制造易拉盖的装置的示意性侧视图；和图6至图12为用于说明盖的制造的金属盖的部分。
具体实施例方式图I至4示出的是根据本发明的配置单元I的实施例。该配置单元设置和设计为为了在带6中构成带环7。带6受到驱动而由储备带卷轴2展开且然后到达配置单元I中。在该配置单元之后，所述带由抽拉装置4输送，该抽拉装置属于应用或者加工处理所述带的设备。下文将对这种设备的例子进行说明。由所示的带运输获得带运行方向D。从储备带卷轴的展开一般情况下以匀速进行或者可以通过驱动19仅仅比较缓慢地与抽拉装置4的迅速的速度变化相适配。特别是抽拉装置4可以以变动的抽拉长度逐步抽拉带。通过使环构成可轻易抽拉的带材料储备(Bandmaterialvorrat),使配置单元I在此具有的目的为通过带环7来补偿在速度和/或抽拉步进长度方面的抽拉波动。这一点基本上是众所周知的。设置有未详细示出的驱动19,该驱动例如由电动马达构成。这种驱动对本领域技术人员来说是已知的，因此在此不必对此进行赘述。可以通过对带有抽拉装置4的设备的控制来进行驱动19，使带展开与带需求相适配。也可以设置传感器19'，特别是以距离传感器的形式，通过这种方式驱动19可以对环的长度增加或者长度减少做出反应。传感器信号可以递交给所述设备的控制系统并且在那里为了对驱动19的控制得到处理或可以将所述传感器信号递交给直接配属于所述驱动的控制系统，以补充所述设备发出的控制信号。配置单元I具有两个例如由塑料或金属构成的侧壁8和9。所述带在这两个侧壁之间延伸并且在那里构成环7。设置有空心筒10，该空心筒位于所述带之上并且构成该带的转向并且由此辅助构成环和由此确定展开余量。空心筒可以选择不同的直径。空心筒例如可以由塑料构成，特别是由聚甲基丙烯酸甲酯(缩写为PMMA，口语为有机玻璃)。为了获得更大的预应力也可以选择比重较高的材料，例如铝材。空心筒优选具有所示出的圆形的横截面，但是也可以具有椭圆形的或多角形的横截面。空心筒在所述侧壁之间以其端侧基本上齐平地被引导，因此该空心筒在所述侧壁之间可以自由运动而不会相对于侧壁歪斜。空心筒在此在有限的程度内其运动是自由的，这样该空心筒可以沿带运行方向和沿垂直于该带运行方向的方向以预定的量自由运动。这个量取决于直径和展开量。运动的限制可以通过任何作用在空心筒上的措施进行限制。对此优选从内侧作用在空心筒上且特别是通过横拉杆11，该横拉杆水平放置地设置在侧壁之间并且穿过空心筒延伸。横拉杆11可以固定地设置在侧 壁中或优选在所述侧壁中可垂直移动地引导。为此可以设置所示出的垂直的导槽12、12'。在图I和3中示出的是空心筒10在其垂直的最下部的位置中。在此空心筒以其内壁置于横拉杆11上，该横拉杆在它那方面位于所述导槽的最下部。如果现在抽拉装置4拉出的带比从储备卷轴驱动展开的多的话，那么带环缩短，由此使空心筒从所示出的最下部的位置中移出。在此，该空心筒在侧壁之间的运动是自由的。已经证明即使是很薄且轻的薄膜带通过这种可自由运动的空心筒也能够作为环而被很好地操作，所述空心筒在自由运动内仅以其重量(该重量通过所述空心筒的直径选择和/或材料选择而是可适配的)置于带上并构成该带的转向并产生该带的预应力。但是空心筒通过带的可自由运动性是受到限制的，在所示出的例子中通过横拉杆11受到限制。当可自由运动的路径长度用完时(该路径长度在此由空心筒的内径获得)，这样在这个实施例中空心筒首先与横拉杆11接触，由此该空心筒向上的可自由运动性被用完并且侧边的可自由运动性也减小。在图3中示出这个位置。如果被抽拉的带继续多于被展开的带的话，那么空心筒就向上拉动横拉杆。在图4中可以清楚地看出这一点。此处所示出的是如此的位置，在该位置中在一定的时间内通过抽拉装置4抽拉的带多于由储备带卷轴所提供的带，这样环7如此程度地缩短，使空心筒10被向上挤压并且同时使横拉杆11在其导槽12、12'中同样向上运动。导槽12、12'的上端也限制所述向上的运动。如果抽拉装置接下来抽拉的带少于由储备卷轴所提供的带的话，或者如果储备卷轴的驱动被如此地控制或者调节，使单位时间内更多的带被展开的话，那么环7又延长并且置于该带上的空心筒又向下运动，最大至图I和2中所示的位置。由于所述带或者所述环7不应该在空心筒起不到稳定效果的情况下经过配置单元1，所以所述环的进一步延长应该通过对储备卷轴2的驱动的控制来阻止。在所示出的实施形式中，所述配置单元具有上部的进入侧的带转向机构14和上部的退出侧的带转向机构15。这些带转向机构在此设置在侧壁的上侧。所述转向机构可以是随带转动的卷轴。但是也可以设置为不转动的转向机构。优选为所述带设置可调节的、侧边的限制，由此使该带在限定的位置中通过带转向机构14、15延伸。为此在所示出的实施形式中，在相应的转向机构14或者15上设置在带转向机构14上的轴向可移动的和可固定的挡盘(Anlaufscheibe)H'和14"以及在带转向机构15上的15'和15"。这些挡盘在它们的距离中的固定被松开之后被调节到所述带的宽度上并且随后被重新固定，从而构成对所述带的侧边的限制。作为所示出的通过配置单元I的导入侧的转向机构14的带引导机构的可选方案，所述带在导入侧也可以通过转向机构16 (图3)引导，从而使所述带从储备卷轴2起在转向卷轴16的下面延伸并向空心筒10延伸。配置单元I优选通过可调节的固定件17、18固定在用于储备卷轴2的支架5或者3上。可调节性在此能够实现对配置单元I沿水平方向到支架5、3的距离的调节。现在对所述配置单元在制造易拉盖时的优选应用进行说明。在此，储备带卷轴2上存在的带是易拉薄膜材料，由该易拉薄膜材料为每个盖模冲裁易拉薄膜。借助图5至12对按照现有技术的、用于制造带有易拉薄膜的金属盖的加工装置和制造步骤进行简要的说明。图5在此示出的是已知的装置21的示 意性侧视图，该装置在机架22上具有多个加工工位23至28以及一个另外的工位29。根据一种优选的实施形式，用于盖部件的输送装置如同由W02006/042426已知的那样是线性输送装置。该线性输送装置被设计为用于借助齿带来输送下面所述类型的盖形物体并且适用于很快速的输送或者盖的制造。在对置的且同步运动的齿带上设置有彼此对置的、用于盖部件的容纳处。如下文所叙述的那样，输送设备用来循环地将盖部件或者盖输送到各个加工工位。在图5中示出的输送设备将盖部件或者带有易拉薄膜的、制造完成的盖沿通过箭头C标出的输送方向从料垛(Stapel) 31处的装置始端输送直至装置的终端，在该终端处所述盖通过滑道到达存贮处36或37。以已知的方式将盖部件从料垛31卸垛并且到达输送装置中。所示出的输送设备具有与如W02006/042426所述的优选的线性输送装置不同的结构并且在此仅简短地加以说明。在此设置有两条分别单独设置在盖部件或者盖的旁侧的长轨道，这些轨道在借助驱动抬起拉杆时将位于存忙处或者工位23至29中的盖部件或者盖沿方向A向上抬起并且随后通过由曲柄连杆机构进行的沿箭头B的方向(与箭头C同向)的向前运动而使它们向前转移一个量。然后使拉杆沿箭头A的方向向下运动，其中，盖部件或者盖又被放在它们的存贮位置上。然后为了此后重新实施所描述的过程，使拉杆在存贮位置之下沿反向于箭头C的箭头方向B向后运动。盖部件或者盖在运输之间在它们的存贮位置上或者位于各加工工位中并在那里被加工处理。在所有的加工工位的一个加工步骤之后进行重新输送。图6示出的堆叠起来的金属制的盖坯件120作为盖部件的示例，如同它们存在于料垛31中的那样。这些坯件120例如是直径为例如Ilcm的圆形的金属盘。当然完全可以是其它的基本形状，例如正方形的或矩形的盘，也完全可以是其它的直径。坯件120已经在未示出的加工机器中在其边缘上被如图5所示的那样预成形。为了简化附图，在图6以及后面的附图中分别仅示出整个盘的一部分。在图5所示的第一加工工位23中通过冲压加工用上冲模和下冲模在盘中冲压出开口 129，这在图7中可以清楚地看出，在该图中所述开口的边缘被标注为121且冲裁的圆盘被标注为127。这个盘作为废料排出。冲压加工工位23 —一如同这在别的工位中的情况一样一一由驱动115驱动。在加工工位24中将边缘121向下拉伸，通过这种方式在图8中所示的边缘的延伸部122得以实现。环形的盖坯件120现在到达冲压和加工工位25中，在该冲压和加工工位中易拉薄膜125被定位在盖120的开口上并且在那里通过热封固定，这在图9和10中可以清楚地看出。易拉薄膜125优选为积层薄膜或为铝箔并且以已知的方法在其下侧设置有塑料层。所需要的薄膜下料125在工位25中由宽的薄膜幅料冲裁而成且定位在环形盘的中央槽上以及通过热封工位，薄膜在热作用下被压紧在部件120的圆槽的边缘上，从而使薄膜125通过塑料层的熔化和随后的冷却与金属制的盖120紧密地连接。这一点是已知的并且此处不再赘述。也可以设置如下易拉薄膜在冲压和加工工位25中仅被预密封且随后在另外的热封工位中完成密封。为了冷却，必要时可以设置冷却加工工位27。在加工工位28中可以为薄膜125配备压花124 (图11)，并且边缘122接着卷边成完成的边缘123。在检测工位29中进行对现在完成的盖的检测，该检测一般情况下包括下文中更准确阐述的对被放置在盖上的拉出薄膜25的密封检测。如果薄膜被紧密地固定在剩余的金属盖上的话，那么所述盖到达用于完成的盖的接收处中。如果确定了不紧密性，那么该盖就经过所示出的其它滑道到达废料容器中。利用上述的线性输送设备，盖部件或者盖可以以例如每分钟200件的高循环数和可复现的分步骤(reproduzierbarer Teilschritt)在工位之间输送。另外获得用于大规格范围的物体或者盖的灵活的草案，该草案在圆盖的情况下例如可以达到50至200mm的直径且也可以接受例如用于通用的鱼罐头的各种不同的矩形规格。另外输送设备被设计为特别是用于多道构造的紧凑模式。与这种盖的高节奏制造联合，配置单元可以特别有利地用·来构成带环。但是它也可以被用于其它的必须产生带环的设备中。在操纵从储备卷轴展开的、被逐步抽拉到到抽拉装置中的薄膜带时，产生薄膜带环。为了在高生产节奏中能够顺利地进行这一点，设置有一种配置单元，在该配置单元中为了构成带环将空心筒以有限的运动自由度松动地置于所述带上。这种配置单元优选设置在易拉盖的制造过程中，在该制造过程中薄膜带从储备带卷轴展开并且供应给冲压工位和密封工位。
权利要求
1.配置单元(1)，其被设置和设计为用于在被驱动展开的储备带卷轴(2)与用于逐步抽拉带(6)的、被驱动的抽拉装置(4)之间构成带环(7)，其特征在于所述配置单元具有两个侧壁(8、9)和空心筒(10)，所述带在所述两个侧壁之间延伸，所述空心筒在端侧分别穿过所述配置单元的侧壁之一引导并且在所述侧壁之间在预定的程度内可以自由运动，其中，所述空心筒被如此确定在所述配置单元运行中置于所述带(6)上并且使所述带转向变成所述带环(7)。
2.如权利要求I所述的配置单元，其特征在于水平延伸的、两侧保持在所述侧壁中的横拉杆(11)穿过所述空心筒延伸，该横拉杆限制所述空心筒的可自由运动性。
3.如权利要求2所述的配置单元，其特征在于所述横拉杆(11)被可垂直移动地设置在所述侧壁(8、9)中的各一个垂直的导槽(12、12')中。
4.如权利要求I至3之任一项所述的配置单元，其特征在于在所述侧壁的上方设置有进入侧的和退出侧的带转向机构(14、15 )。
5.如权利要求I至3之任一项所述的配置单元，其特征在于在进入侧、在所述侧壁之前设置有带转向机构(16)和在退出侧、在所述侧壁的上方设置有带转向机构(15)。
6.如权利要求4或5之任一项所述的配置单元，其特征在于在所述带转向机构中设置有用于所述带的、按所述带的宽度可调节的侧边的限制机构(14'、14"、15'、15")。
7.如权利要求I至6之任一项所述的配置单元，其特征在于该配置单元具有用于固定在所述储备带卷轴的支架(3、5)上的固定件(17、18)，通过这些固定件，所述配置单元(I)至所述储备带卷轴(2 )的距离沿带输送方向是可调节的。
8.如权利要求I至7之任一项所述的配置单元，其特征在于该配置单元包括用于测定所述带环的位置的非触碰式传感器(19')，特别是用于测定所述带环至所述传感器的垂直距离的距离传感器。
9.用于在采用如权利要求I至8之任一项所述的配置单元的情况下制造易拉盖的方法，其包括以下步骤 一一构成一列或者平行的多列由金属构成的盖环，其中，盖部件被逐步线性地输送到多个加工工位； 一一将薄膜带从储备带卷轴逐步地供应给所述盖环并且在冲压和密封加工工位中冲裁薄膜段以及将这些薄膜段放置和热封在所述盖环上，其中，在所述薄膜带中通过所述配置单元构成带环，该带环处于所述储备带卷轴与使所述薄膜带进入冲压和密封加工工位的抽拉机构之间。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于将所述薄膜带水平地和在俯视图中观看以其纵向基本上垂直于所述盖部件的输送方向地、以部分不同的步进长度供应到所述冲压加工工位和封闭加工工位中。
11.如权利要求9或10所述的方法，其特征在于在带有由齿带和携动件构成的盖部件容纳部的输送装置上进行对所述盖部件的逐步的线性输送。
12.用于借助于如权利要求I至8之任一项所述的配置单元制造易拉盖的设备，其包括输送装置，该输送装置设置为用于将盖部件逐步地线性输送给多个相继的加工工位，在其中设置有冲压和密封加工工位，该冲压和密封加工工位设计为用于冲裁薄膜段以及用于将所述薄膜段放置和热封在盖环上；和薄膜带供应机构，该薄膜带供应机构设置为用于将薄膜带从储备带卷轴逐步地供应给所述冲压和密封加工工位，其中，通过所述配置单元可产生薄膜带环，该薄膜带环处于所述储备带卷轴与使薄膜幅料进入所述冲压和热封加工工位的抽拉机构之间。
13.如权利要求12所述的设备，其特征在于如此设置所述薄膜带供应机构使所述薄膜带能被水平地和在俯视图中观看以其纵向基本上垂直于所述盖部件的输送方向地供应到所述冲压和密封加工工位中。
14.如权利要求12或13所述的设备，其特征在于为了逐步地线性输送所述盖部件设置有带有由齿带和携动件构成的盖部件容纳部的输送装置。
全文摘要
在操纵需从储备卷轴(2)展开并且被抽拉装置(4)逐步抽拉的薄膜带(6)时产生薄膜带环(7)。为了在高生产节奏中能够顺利进行这一点设置有一种配置单元(1)，在该配置单元中，空心筒(10)为了构成带环以有限的运动自由度松动地置于带上。优选在制造易拉盖时设置有这种配置单元，在该制造中薄膜带被从储备带卷轴展开并且被供应给冲压工位和密封工位。
文档编号B21D51/44GK102958625SQ201180018607
公开日2013年3月6日 申请日期2011年4月4日 优先权日2010年4月13日
发明者N·科特勒斯 申请人:苏德罗尼克股份公司