EP0891280A1 - Clinchen unrunder dosen - Google Patents

Clinchen unrunder dosen

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Publication number
EP0891280A1
EP0891280A1 EP97908134A EP97908134A EP0891280A1 EP 0891280 A1 EP0891280 A1 EP 0891280A1 EP 97908134 A EP97908134 A EP 97908134A EP 97908134 A EP97908134 A EP 97908134A EP 0891280 A1 EP0891280 A1 EP 0891280A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
clinching
lid
support
cover
support disc
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP97908134A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0891280B1 (de
Inventor
Hans-Dietrich Politt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Maiko Engineering GmbH
Original Assignee
Schmalback Lubeca AG
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Filing date
Publication date
Priority claimed from DE29604478U external-priority patent/DE29604478U1/de
Priority claimed from DE1996109506 external-priority patent/DE19609506A1/de
Application filed by Schmalback Lubeca AG filed Critical Schmalback Lubeca AG
Publication of EP0891280A1 publication Critical patent/EP0891280A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0891280B1 publication Critical patent/EP0891280B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B7/00—Closing containers or receptacles after filling
    • B65B7/16—Closing semi-rigid or rigid containers or receptacles not deformed by, or not taking-up shape of, contents, e.g. boxes or cartons
    • B65B7/28—Closing semi-rigid or rigid containers or receptacles not deformed by, or not taking-up shape of, contents, e.g. boxes or cartons by applying separate preformed closures, e.g. lids, covers
    • B65B7/2842—Securing closures on containers
    • B65B7/285—Securing closures on containers by deformation of the closure
    • B65B7/2857—Securing closures on containers by deformation of the closure and the container rim

Definitions

  • the invention relates to the field of packaging technology and the clinching process which precedes a folding of the edge of the lid and the body flange.
  • the machines and feed lines used today allow filling at very high speeds. It is not uncommon for the volume of the filling material to take up more space than the lid box has. Then the bottoms and lids bulge out during the merging for the clinching process and later provide the consumer with the image of a can, the contents of which may have been spoiled: the curvature of the lid creates the impression that there is an overpressure generated by fermentation gases inside due to fermentation processes. Such cans are therefore not only unacceptable for aesthetic reasons, since the consumer cannot recognize the cause of the curvature. Because to reduce packaging waste, the cans are usually placed on the market today without a carton, there is the additional disadvantage that the cans do not stack properly when the cans are bulged.
  • the core (or mirror) of the lid must not have any deformations so that the closing head can be immersed safely and unhindered with high precision in the lid core during the subsequent closing process.
  • An arrangement with two synchronously driven cam disks which supports the cover core along the length of the clinching in that the cams engage in the core of the cover and absorb the horizontally acting forces which have to be applied by the clinching rollers for the deformation of the cover edge .
  • the length of the cams can be adjusted to the length of the rectilinear lid edge (cf. DE 93 08 385.8 U1).
  • the driver chain runs between the two cam disks, so that the width of the cams is very limited. This device is therefore not able to counteract vertical forces when clinching. The form stability of the lid is therefore not guaranteed.
  • this object is achieved by a support disk according to claim 1, a clinching device according to claim 6 and the method according to claim 9 or 13.
  • the support disc can be driven in the center and can be coupled with the drives for the clinch rollers, for example via a common shaft, the drive forces being able to be transmitted from the shaft to the clinch rollers via a bevel gear drive and the support disc being driven directly by the shaft.
  • the lid transport chain is removed and returned shortly after the place at which it delivers the lid, so that it does not run through the clinching station (claim 6).
  • the support disk can be designed as a wheel or in another shape based on a cylinder with a relatively small axial expansion. It has at least one support element on its circumference, which in turn has a profile with which the vertical forces that possibly act on the lid core from below can be effectively absorbed, so that a bulging of the lid is prevented (claim 1).
  • the profile sole of the support element is shortened, so that several millimeters remain free in the front and / or rear in the more curved areas of the can.
  • the support element can be undercut in the direction of the center of the pane (claim 5).
  • the width of the support elements (in the axial direction of the support disc) is preferably such that the cover core is completely or almost completely filled out laterally.
  • the support disk can thus also absorb horizontal forces which arise from the clinching rollers during clinching and in the section of the lid edge in which the clinching is performed.
  • each support element is designed as a cylinder circumference segment. While the cans "drive” into the clinching station, the support disc rotates in the same direction as the linear movement of the cans.
  • the profile sole of the support element is rolled on the can lid from the front to the rear and thus comes to lie "on its entire surface of the lid” in a strip that moves linearly on the lid (claim 13) over the entire process, while the clinching rollers lie on the straight longitudinal sides Clinching the can in the same direction from front to back.
  • the cans essentially maintain their throughput speed.
  • the drives for the clinch rollers are set so that the can when
  • Clinching is accelerated slightly (claim 12). Scratches as a result of the changed load resting on the driver can thereby be avoided.
  • the support disk preferably has a plurality of support elements. For example, three support elements can be provided. The number actually chosen should be made dependent on the circumference of the support disc and the distances with which the can bodies are guided.
  • the disk is preferably driven at such a speed that a circumferential rotation divided by the number of support elements corresponds exactly to the distance between two cans guided to the clinching station (claim 11).
  • the angular velocity of the tread soles should
  • Support elements match the speed of the can run as possible.
  • the support disc can contain the support element (s) as an integral part. But it is also possible that the support elements are removably attached, so that when changing the can size, the corresponding matching cans can be attached to the support elements. In such cases, the support elements can be fastened via bolts, screws or the like.
  • the invention (s) are explained and supplemented below using several exemplary embodiments.
  • Figure 1 is a side view of a roller 1 with a large diameter R, which is disc-shaped and three support areas 4, 4 'and 4 "on it
  • Figure 2 is a section in the axial direction along the line A-A, from which section the profiled sole 8 'of the support area 4' can be seen, which is hat-shaped and has a recess 10 on its profile sole, which to the
  • Figure 3d are four different shapes of lids 20a, 20b, 20c, 20d of metal cans, the respective handle tabs 11a, 11b, 11c, 11d are shown and correspond to a recess 10 to be made in each case in FIG. 2, which there is only schematic and in side view for the lid according to Figure 3a or 3d is shown.
  • FIG. 4 shows two snapshots in an illustration of how a printing strip S slides over the cover mirror 20b of the example from FIG. 3b (start 46, end 47).
  • the support disc 1 is driven in the middle, e.g. based on a shaft, not shown here, which runs through the circular recess 2.
  • the support disc is based on a substantially cylindrical shape with a radius R and a thickness or thickness between D and D '.
  • the support elements 4, 4 ', 4 " On its circumference 3 it has three integral support elements 4, 4 ', 4 ", each of which should have a length L (in the circumferential direction) which should be significantly less than that of a cover core.
  • the support elements 4, 4 ', 4 " have a profile (" profile sole ") 8,8', 8 ⁇ which is significantly widened compared to the cylindrical inner shape of the support disc itself and which should be adapted to the dimensions of the respective cover core
  • the three support elements are regularly spaced 120 ° apart, and the profile soles have a length L of a little less than 60 °.
  • the direction of rotation of the disc 1 is indicated by the arrow 5.
  • the support elements 4 When rolling on the can lids, the support elements 4 first lie with the front part 6 on the front part of the can lid mirror (strip 46 in FIG. 4) and then roll on the same-running lid core to the rear part 7 (strip 47 in FIG. 4), while at the same time clinching rollers 30, 31 engage along the edge of the lid and can, caused by the linear motion of the can v.
  • the profile soles 8, 8 ' which can be seen in side view in FIG. 1 and in section in FIG. 2, are to be described by way of example on the support element 4', the profile sole 8 'of which can be seen in FIG. 2, where a recess 10 is shown , which appears clearly in the section, but which, according to FIGS. 3a to 3d, appears as a specific flat recess there, which is matched to the respective can lid with its lid ring (pull tab) 21a, 21b, 21c, 21d, and which takes the place of the total area of the profile sole 8 'is placed where the lid ring mentioned (short: 21) is located.
  • FIG. 3a to 3d the imprint of the edge of the recess 10a, 10b, 10c, 10d (short: 10) is shown in each case in dashed lines and surrounds the cover ring 21 with a slight security edge or strip.
  • Recesses can also be made on both sides of the profile sole 8 ' be provided so that the direction of the retracting can or the orientation of the supplied lid has no relevance.
  • the second exception area 10a ' is shown as an example in FIG. 3a. It lies mirror-symmetrically to the central plane of the can lid (protruding perpendicularly from the paper), which is shown in supervision in all of FIG. 3.
  • the position of the grip tab 21b is provided at an angle of approximately 45 °, the tear-open tab of the grip tab 21b pointing into the rounded corner area of the can lid 20b, the surface of which is smaller.
  • a recess 10b ' which in this case is rotationally symmetrical in the opposite corner and is oriented in this direction, which corresponds to the recess 10b into which the grip tab 21b just fits.
  • FIG. 3c shows a polygonal shape of the recess 10c that fits the grip tab 21c, here the size of the recess and the remaining free space for the grip tab 21c are larger, due to the selected line sections that are composed, but the recess can more easily enter the profile sole 8 , 8 ', 8 "of the support element 4.
  • the recess 10d is shown in the same way in FIG. 3d, with an associated tear-open handle 21d in the cover mirror (cover core) 20d.
  • the recess 0 in FIG. 2 is therefore only a schematic illustration of all the recesses explained in FIG. 3 and in each case dependent on the position, the direction and the shape of the cover ring. Further small recesses can be provided if the cover carries elevations for stiffening, but they are small in relation to the total area of the profile sole.
  • the profile sole 8 'in FIG. 2 can still be clarified in its cross section, with regard to the rearward recesses 9a, 9b (undercuts), which define a hat-shaped shape by a flat front contact area of the profile sole and a recessed intermediate support section, which in FIG the inner disc 1 with a diameter D 'opens.
  • This disk can be reduced once again in the central region, in its axial dimension (the axis is denoted by 100), in order to facilitate attachment through the central opening 2.
  • the reduced extent is D, which is stepped over D ', the width of the intermediate section of the support element 4' and the even wider profile sole 8 'widens in the axial direction 100 from the inside to the outside.
  • the box which is shown in FIG. 4 in top view, corresponds - as an example - to the box from FIG. 3b with a drawing ring 21b placed left to left and at an angle of approximately 45 °, which fits into the recess 10b of the profile sole 8.
  • the profile sole 8 is shown in FIG. 1 in a front area 6 and a rear area 7, with respect to the direction of rotation 5.
  • This front area 6 engages and justifies the lid mirror 20b when the can is moved in with the lid 20b attached in FIG. 4 there a strip-shaped area 46, which has a supporting function, while the clinching rollers 30, 31, which are spaced apart in the direction of the axis 100 of the supporting disc 1, perform their task.
  • the support disc initially supports the cover mirror from the upward with the initial area 6, so that support function is achieved in such a large area of the surface that vertical forces which may occur, which act on the cover 20b from the inside (the Cover mirror or the cover core) act effectively (in the area between the clinch rollers 30, 31).
  • the strip-shaped region 46 moves over the cover mirror 20b when the can, which has the linear movement v, moves, and a further instantaneous picture is shown in FIG. 4 in the rear part of the cover mirror 20b.
  • the rollers 30, 31 clinch (the same rollers that are not displaced, that are only offset laterally to describe the linear movement of the can) and after both the can has moved linearly forward and the support disc 1 has rotated circumferentially the rear area 7 engages in a strip-like manner on the can lid, forms a support strip 47, as was also the case in the inlet area with the initial support strip 46; only in this momentary image is the support strip continuous due to the design of the profile sole 8, 8 ', 8 ", because no cover ring 21b has to be taken into account and the profile sole 8 need not and does not have a recess 10b here.
  • the sliding of the strip S over the lid core 20b covers almost the entire surface of the lid core, not simultaneously with regard to the instantaneous recordings, but nevertheless accumulated through the movement of the can body through the clinching station.
  • the surface area which is covered by this strip-shaped support zone S is designed such that the cover format of FIG. 3a has a support area of approximately 75% of the cover surface (without the second recess 10a '), that the shape of the Figure 3b has a coverage of about 60% (without the second recess 10b 'or 10b ") and that Figure 3c also reaches about 60% (slightly less) of area coverage, it should be noted that the smaller the lid surface, the Percentage of coverage is slightly reduced, but in any case remains above 50%, even with the smallest commercially available lid format, because the lid flap will always have a certain size (due to the size of the human finger) and is therefore covered takes up a larger space on the lid mirror 20 as a percentage of the lid size.
  • the overlap in the Hansa format of the can (long oval fish can) shown there is even around 85% and in the event that a lid format of the menu tins is chosen, the area coverage rises over 90%.
  • the circumferential speed 5 at the height of the radius or diameter of the profile sole 8 is approximately the speed that the can has as speed v when it moves into the clinching station.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Closures For Containers (AREA)
  • Auxiliary Devices For And Details Of Packaging Control (AREA)
  • Control And Other Processes For Unpacking Of Materials (AREA)

Description

Clinchen unrunder Dosen
Die Erfindung betrifft das Gebiet der Verpackungstechnik und den Clinchvorgang, der einem Falzen des Deckel- und Rumpfbördelrandes vorausgeht.
Für die Herstellung von unrunden Dosen und insbesondere länglichen Dosen mit geraden Seitenbereichen werden in zunehmendem Maße möglichst dünne Bleche, beispielsweise aus Aluminium, verwendet. Beispiele hierfür sind die klassischen tiefgezogenen Fischdosen. Nach dem Befüllen solcher Dosen mit dem jeweiligen Inhalt wird üblicherweise der Deckel auf das Dosenunterteil aufgeclincht, worauf dann das Dosenunterteil gemeinsam mit dem Deckel der Verschließmaschine (Falzmaschine) zugeführt wird.
Die heute verwendeten Maschinen und Zuführstraßen erlauben das Befüllen mit sehr hohen Geschwindigkeiten. Dabei kommt es nicht selten vor, daß das Volumen des Füllgutes mehr Raum einnimmt, als die Deckeldose besitzt. Dann wölben sich die Böden und Deckel während der Zusammenführung für den Clinchvorgang aus und liefern später dem Verbraucher das Bild einer Dose, deren Inhalt verdorben sein könnte: Die Wölbung des Deckels erzeugt den Eindruck, daß wegen Gärvorgängen im Innern ein durch Gärgase erzeugter Überdruck herrscht. Derartige Dosen sind daher nicht nur aus ästhetischen Gründen inakzeptabel, da der Verbraucher die Ursache für die Wölbung nicht erkennen kann. Weil zur Verminderung von Verpackungsmüll die Dosen heute üblicherweise ohne Karton in den Verkehr gebracht werden, ergibt sich zusätzlich bei ausgewölbten Dosen der Nachteil, daß sich die Ware nicht sauber stapeln läßt.
Bei solchen Dosen, die vorgestanzte Aufreißlinien besitzen, ist ein relativ großer Ausfall durch Aufbrechen des Dosendeckels an der Kerb- oder Ritzlinie zu befürchten.
Aber auch im Randbereich darf der Kern (oder Spiegel) des Deckels keine Verformungen aufweisen, um beim nachfolgenden Verschließvorgang den Verschließkopf sicher und ungehindert mit hoher Präzision in den Deckelkern eintauchen zu lassen.
Obwohl dieses Problem bereits seit längerer Zeit erkannt wurde, bleiben die bisherigen Lösungsvorschläge doch rundum unbefriedigend. In den "klassischen Ciincheinrichtungen" werden die Dosen mit Hilfe einer Kette mit Mitnehmern zur Clinchstation (und dann auch weiter) vorwärts bewegt, während die Deckel im Takt mit Hilfe einer zweiten Kette auf die Dosen zubewegt und auf sie aufgelegt werden. Die Deckel-Kette läuft dann leer oberhalb der Clinchrollen durch die Clinchstation selbst weiter und wird anschließend zurückgeführt. Daher sind die Möglichkeiten, den Deckel von oben abzustützen, begrenzt.
Es ist eine Anordnung mit zwei synchron getriebenen Nockenscheiben bekannt, die den Deckelkern auf der Länge der Clinchung dadurch stützen, daß die Nocken in den Kern des Deckels eingreifen und die horizontal wirkenden Kräfte aufnehmen, die von den Clinchrollen für die Verformung des Deckelrandes aufgebracht werden müssen. Hierbei wird eine Kernverformung durch die horizontalen Kräfte vermieden. Die Länge der Nocken kann dabei auf die Länge des geradlinigen Deckelrandes abgestellt werden (vgl. DE 93 08 385.8 U1). Zwischen den beiden Nockenscheiben verläuft die Mitnehmerkette, so daß die Breite der Nocken sehr beschränkt ist. Diese Einrichtung ist daher nicht in der Lage, auch vertikalen Kräften beim Clinchen entgegenzuwirken. Die Formstabilität des Deckels ist daher nicht gewährleistet.
Es ist aber auch bereits eine Einrichtung bekannt, in welcher der Deckel im wesentlichen auf seiner gesamten Kernoberfläche in vertikaler Richtung abgestützt wird. Dabei werden die Dosen mit einer üblichen Mitnehmerkette bis zur Clinchstation transportiert. Dort wird die Kette im Umlauf so zurückgeführt, daß die Mitnehmer am hinteren Ende der Clinchstation von der jeweiligen Dose weggeführt werden, worauf diese zum Stillstand kommt. Ein Stempel mit einem dem Dosendeckelkem angenäherten Profil senkt sich in den Dosendeckel und hält die Dose, während antriebslose Clinchrollen an den Seiten entlanggeführt werden. Eine zweite Kette mit zu denen der ersten Kette taktversetzten Mitnehmern schiebt sodann die "geclinchte Dose" vorne aus der Clinchstation. Das Clinchen mit einer derartigen Einrichtung weist eine Reihe von Nachteilen auf. Zum einen ist der apparative Aufwand sehr groß. Die Clinchrollen müssen, da sie antriebslos sind, mit hoher Präzision genau zu dem Zeitpunkt an der Dose entlanggeführt werden, zu welcher der Stempel sich im Deckelkern befindet. Darüberhinaus ist die Geschwindigkeit, mit der erfolgreich und ohne nennenswerten Ausschuß geclincht werden kann, deutlich beschränkt: wenn der Mitnehmer die Dose freigibt, "schliddert" sie auf dem relativ glatten Untergrund (ein rauher würde den Dosenboden zerkratzen) durch den vorhandenen Impuls eine kleine Wegstrecke unkontrolliert. Anschließend muß sie wieder auf die Normalgeschwindigkeit beschleunigt werden. Bei hohen Maschinengeschwindigkeiten erhöhen sich die daraus resultierenden Ungenauigkeit infolge des höheren Impulses. Daher sind erwünschte Verschließleistungen von mehr als 150 Stück pro Minute (Clinch/min) nicht mit guten Ergebnissen realisierbar. Solche Geschwindigkeiten sind jedoch für Massenkonsumartikel wie Fischdosen und dergleichen zur Kostensenkung wünschenswert.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Clinchen sowie eine entsprechende Vorrichtung bereitzustellen, wobei mögliche von innen auf den Deckel einwirkende Vertikalkräfte sicher abgefangen werden, welches aber gleichzeitig hohe Geschwindigkeiten erlaubt.
Unter anderem diese Aufgabe wird durch eine Stützscheibe gemäß Anspruch 1 , eine Clincheinrichtung gemäß Anspruch 6 sowie das Verfahren gemäß Anspruch 9 oder 13 gelöst.
Die Stützscheibe ist mittig antreibbar und läßt sich ggf. mit den Antrieben für die Clinchrollen koppeln, beispielsweise über eine gemeinsame Welle, wobei die Antriebskräfte über einen Kegelradtrieb von der Welle auf die Clinchrollen übertragen werden können und die Stützscheibe direkt von der Welle angetrieben wird. Die Deckel-Transportkette wird bereits kurz nach dem Ort, an welchem sie den Deckel abgibt, weg- und zurückgeführt, so daß sie nicht durch die Clinchstation läuft (Anspruch 6).
Die Stützscheibe kann als Rad oder in einer anderen auf einem Zylinder mit relativ geringer Axial-Ausdehnung beruhenden Form ausgebildet sein. Sie weist auf ihrem Umfang mindestens ein Stützelement auf, welches seinerseits ein Profil besitzt, mit dem die möglicherweise auf den Deckelkern von unten einwirkenden Vertikalkräfte wirksam aufgefangen werden können, so daß eine Auswölbung des Deckels verhindert wird (Anspruch 1).
Es ist bevorzugt, daß das Profil des Stützelementes nicht den gesamten Deckelkern (= Deckelspiegel) ausfüllt. Ggf. können Aussparungen in der Profilsohle vorgesehen sein, z.B. am Ort einer Aufreißlasche oder von möglicherweise vorhandenen Deckelprofilen.
Insbesondere ist es bevorzugt, daß in Bewegungsrichtung der Dose (und damit
Umfangsrichtung der Stützscheibe) die Profilsohle des Stützelementes verkürzt ist, so daß vorn und/oder hinten in den stärker gewölbten Bereichen der Dose jeweils mehrere Millimeter frei bleiben.
ERSATZBLATT {REGEL 26) Das Stützelement kann in einer spezifischen Ausgestaltung in Richtung zur Scheibenmitte hin hinterschnitten sein (Anspruch 5).
In bevorzugter Weise ist die Breite der Stützelemente (in Axialrichtung der Stützscheibe) so bemessen, daß der Deckelkern seitlich ganz oder fast völlig ausgefüllt wird. Damit kann die Stützscheibe auch Horizontalkräfte aufnehmen, die von den Clinchrollen beim Clinchen und im Abschnitt des Deckelrandes in dem jeweils geclincht wird ausgehen.
Die Profilsohle eines jeden Stützelementes ist als Zylinderumfangs-Segment ausgebildet. Während die Dosen in die Clinchstation "einfahren", dreht sich die Stützscheibe gleichsinnig mit der Dosen-Linearbewegung. Die Profilsohle des Stützelementes wird auf dem Dosendeckel von vorne nach hinten abgerollt und kommt damit in einem sich auf dem Deckel linear verschiebenden Streifen (Anspruch 13) über das Gesamtverfahren betrachtet "auf seiner gesamten Fläche des Deckels" zu liegen, während die Clinchrollen die geraden Längsseiten der Dose in eben derselben Richtung von vorne nach hinten Clinchen. Die Dosen behalten dabei ihre Durchlaufgeschwindigkeit im wesentlichen bei.
Bevorzugt sind die Antriebe für die Clinchrollen so eingestellt, daß die Dose beim
Clinchen geringfügig beschleunigt wird (Anspruch 12). Kratzer infolge der veränderten auf dem Mitnehmer ruhenden Belastung können hierdurch vermieden werden.
Die Stützscheibe weist bevorzugt mehrere Stützelemente auf. Zum Beispiel können drei Stützelemente vorgesehen sein. Die tatsächlich gewählte Zahl sollte vom Umfang der Stützscheibe und den Abständen, mit denen die Dosenkörper geführt werden, abhängig gemacht werden. Die Scheibe wird bevorzugt mit einer derartigen Geschwindigkeit angetrieben, daß eine Umfangsdrehung geteilt durch die Zahl der Stützelemente genau dem Abstand zweier zur Clinchstation geführter Dosen entspricht (Anspruch 11). Dabei sollen die Winkelgeschwindigkeit der Profilsohlen der
Stützelemente mit der Geschwindigkeit des Dosenlaufs möglichst übereinstimmen.
Die Stützscheibe kann das oder die Stützelement(e) als integralen Bestandteil enthalten. Es ist aber auch möglich, daß die Stützelemente abnehmbar befestigt sind, so daß beim Wechsel der Dosengröße die entsprechenden passenden Dosen den Stützelemente angebracht werden können. Die Stützelemente können in solchen Fällen über Bolzen, Schrauben oder dergleichen befestigt sein. Die Erfindung(en) werden nachfolgend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele erläutert und ergänzt.
Figur 1 ist eine Seitenansicht einer Walze 1 mit großem Durchmesser R, die scheibenförmig ausgebildet ist und drei Stützbereiche 4, 4' und 4" an ihrem
Umfang 3 besitzt, die im Winkel von 120° angeordnet sind.
Figur 2 ist ein Schnitt in axialer Richtung entlang der Linie A-A, aus welchem Schnitt die profilierte Sohle 8' des Stützbereiches 4' erkennbar ist, die hutförmig gestaltet ist und auf ihrer Profilsohle eine Aussparung 10 hat, die zu der
Grifflasche eines Deckels X paßt.
Figur 3a,
Figur 3b, Figur 3c,
Figur 3d sind vier verschiedene Gestalten von Deckeln 20a, 20b, 20c, 20d von Metalldosen, die jeweiligen Grifflaschen 11a, 11b, 11c, 11d sind eingezeichnet und entsprechen einer jeweils anzubringenden Aussparung 10 in der Figur 2, die dort nur schematisch und in Seitenansicht für den Deckel gemäß Figur 3a oder 3d dargestellt ist.
Figur 4 zeigt zwei Momentaufnahmen in einer Darstellung, wie ein Druckstreifen S sich über den Deckelspiegel 20b des Beispiels von Figur 3b schiebt (Beginn 46, Ende 47).
In Fig. 1 und 2 ist eine Ausgestaltung der Stützscheibe gezeigt. Die Stützscheibe 1 wird mittig angetrieben, z.B. anhand einer hier nicht dargestellten Welle, die durch die kreisförmige Aussparung 2 hindurchläuft. Die Stützscheibe beruht auf einer im wesentlichen zylindrischen Form mit einem Radius R und einer Dicke oder Stärke zwischen D und D'.
An ihrem Umfang 3 weist sie drei integrale Stützelemente 4, 4', 4" auf, die jeweils eine Länge L (in Umfangsrichtung) aufweisen sollten, die deutlich geringer als die eines Deckelkerns sein sollte. In Axialrichtung 100 ("Breite") besitzen die Stützelemente 4, 4', 4" ein gegenüber der zylindrischen Innenform der Stützscheibe selbst deutlich verbreitertes Profil ("Profilsohle") 8,8',8^ das den Maßen des jeweiligen Deckelkerns angepaßt sein sollte. Die drei Stützelemente sind regelmäßig im Abstand von jeweils 120°, angeordnet. Die Profilsohlen haben eine Länge L von etwas weniger als 60°.
Der Drehsinn der Scheibe 1 ist mit dem Pfeil 5 bezeichnet. Beim Abrollen auf den Dosendeckeln kommen die Stützelemente 4 zuerst mit dem Vorderteil 6 auf dem Vorderteil des Dosendeckelspiegels (Streifen 46 in Figur 4) zu liegen und rollen dann auf dem gleichsinnig laufenden Deckelkern bis zum hinteren Teil 7 ab (Streifen 47 in Figur 4), während gleichzeitig Clinchrollen 30,31 am Rand von Deckel und Dose entlang eingreifen, veranlaßt durch die Dosen-Linearbewegung v.
Die Profilsohlen 8,8', die in der Figur 1 in Seitenansicht und in der Figur 2 im Schnitt erkennbar sind, sollen beispielhaft an dem Stützelement 4' beschrieben werden, dessen Profilsohle 8' in Figur 2 erkennbar ist, dort ist eine Ausnehmung 10 gezeigt, die im Schnitt deutlich erscheint, die aber gemäß den Figuren 3a bis 3d als dortige spezifische, auf den jeweiligen Dosendeckel mit seinem Deckelring (Aufziehlasche) 21a,21b,21c,21d abgestimmte flächige Ausnehmung erscheint, die an der Stelle der Gesamtfläche der Profilsohle 8' placiert ist, wo der erwähnte Deckelring (kurz: 21) sich befindet. In den Figuren 3a bis 3d ist der Abruck der Randes der Ausnehmung 10a, 10b, 10c, 10d (kurz: 10) jeweils strichliniert dargestellt und umgibt mit einem geringfügigen Sicherheitsrand oder -streifen den Deckelring 21. Auch beidseitig an der Profilsohle 8' können Ausnehmungen vorgesehen sein, so daß die Richtung der einfahrenden Dose oder die Ausrichtung des zugeführten Deckels keine Relevanz hat. Der zweite Ausnahmebereich 10a' ist in Figur 3a beispielhaft dargestellt. Er liegt spiegelsymmetrisch zur (senkrecht aus dem Papier ragenden) Mittelebene des Dosendeckels, der in Aufsicht in allen Figuren 3 gezeigt wird.
In Figur 3b ist die Lage der Grifflasche 21b in einem Winkel von etwa 45° vorgesehen, wobei die Aufreißnase der Grifflasche 21b in den abgerundeten Eckbereich des in seiner Fläche kleineren Dosendeckels 20b zeigt. Auch hier ist eine, in diesem Fall rotationssymmetrisch in die gegenüberliegende Ecke zeigende und in diese Richtung ausgerichtete Ausnehmung 10b' dargestellt, die der Ausnehmung 10b entspricht, in die die Grifflasche 21b gerade hineinpaßt. Die Ausnehmung 10b" (und auch die Ausnehmung 10b) können, wenn sie weit in den abgerundeten Eckbereich hineinragen, auch bis gänzlich in den Eckbereich verlängert sein, was mit der strichlinierten Gestalt 10b" verdeutlicht wird.
ERSATZBLÄTT (REGEL 26) In Figur 3c ist eine polygonförmige Gestalt der Ausnehmung 10c gezeigt, die zu der Grifflasche 21c paßt, hier ist die Größe der Ausnehmung und der verbleibende Freiraum zur Grifflasche 21c größer, aufgrund der gewählten sich zusammensetzenden Linienabschnitte, die Ausnehmung kann aber leichter in die Profilsohle 8,8', 8" des Stützelementes 4 eingebracht werden. In gleicher Weise ist die Ausnehmung 10d in der Figur 3d dargestellt, mit einem zugehörigen Aufreißgriff 21 d im Deckelspiegel (Deckelkern) 20d.
Die Ausnehmung 0 in der Figur 2 ist also nur eine schematische Darstellung, aller in den Figuren 3 erläuterten Ausnehmungen und jeweils von der Lage, der Richtung und der Gestalt des Aufziehrings des Deckels abhängig. Weitere geringe Ausnehmungen können vorgesehen sein, wenn der Deckel Erhebungen zur Versteifung trägt, sie sind aber bezogen auf die Gesamtfläche der Profilsohle klein.
Die Profilsohle 8' in Figur 2 ist noch in ihrem Querschnitt näher zu verdeutlichen, hinsichtlich der nach rückwärts orientierten Zurückversetzungen 9a, 9b (Hinterschneidungen), die eine hutförmige Gestalt durch einen flachen vorderen Auflagebereich der Profilsohle und einen zurückversetzten Zwischen-Stützabschnitt definieren, der in die innere Scheibe 1 mit Durchmesser D' einmündet. Diese Scheibe kann im Mittenbereich noch einmal, in ihrem axialen - die Achse ist mit 100 bezeichnet - Ausmaß reduziert sein, um die Anbringung durch die zentrale Öffnung 2 zu erleichtern. Das reduzierte Ausmaß ist D, das stufig über D', die Breite des Zwischenabschnitts des Stützelementes 4' und die noch breitere Profilsohle 8' sich in Achsrichtung 100 von innen nach außen erweitert.
Die Clinchrollen 30,31 , die in Figur 4 veranschaulicht sind, greifen seitlich an dem Rand des Deckels ein und führen dort einen Clinchvorgang aus, bei dem der Bördelrand des Deckels um den Falzrand des Unterteils des Behälters leicht umgelegt wird, aber noch nicht zu einem Falz verformt wird. Die Dose, die in Figur 4 in Aufsicht gezeigt ist, entspricht - als Beispiel - der Dose aus Figur 3b mit einem links nach links aufwärts und einem Winkel von etwa 45° gelegten Ziehring 21b, der in die Ausnehmung 10b der Profilsohle 8 paßt. Die Profilsohle 8 ist in Figur 1 in einem vorderen Bereich 6 und einem hinteren Bereich 7 gezeigt, bezogen auf die Drehrichtung 5. Dieser vordere Bereich 6 greift bei Hereinfahren der Dose mit dem aufgesetzten Deckel 20b in Figur 4 zuerst auf den Deckelspiegel 20b ein und begründet dort einen streifenförmigen Bereich 46, der Stützfunktion hat, während die Clinchrollen 30,31 , die in Richtung der Achse 100 der Stützscheibe 1 beabstandet sind, ihre Aufgabe ausführen. In dem Bereich, in dem die Clinchung verläuft, stützt die Stützscheibe zunächst mit dem anfänglichen Bereich 6 den Deckelspiegel von aufwärts ab, so daß in einem so großen Bereich der Oberfläche Stützfunktion erzielt wird, daß möglicherweise auftretende Vertikalkräfte, die von innen auf den Deckel 20b (den Deckelspiegel bzw. den Deckelkern) einwirken, wirksam (im Bereich zwischen den Clinchrollen 30,31) abgefangen werden. Der streifenförmige Bereich 46 verschiebt sich bei der Bewegung der Dose, die die Linearbewegung v hat, über den Deckelspiegel 20b herüber und eine weitere Momentanaufnahme ist in der Figur 4 im hinteren Teil des Deckelspiegels 20b gezeigt. Auch hier Clinchen die Rollen 30,31 (dieselben Rollen, die nicht verlagert sind, die nur seitlich versetzt sind, um die Linearbewegung der Dose zu beschreiben) und nachdem sowohl die Dose sich linear vorwärts bewegt hat, als auch die Stützscheibe 1 sich umfänglich gedreht hat, greift der hintere Bereich 7 ebenso streifenförmig auf den Dosendeckel ein, bildet einen Stützstreifen 47, wie das auch im Einlaufbereich mit dem anfänglichen Stützstreifen 46 der Fall war; nur in diesem Momentanbild ist der Stützstreifen aufgrund der Gestaltung der Profilsohle 8, 8', 8" durchgehend, weil kein Deckelring 21b zu berücksichtigen ist und die Profilsohle 8 hier keine Ausnehmung 10b zu haben braucht und auch nicht hat.
Das Vorübergleiten des Streifens S über den Deckelkern 20b erfaßt nahezu die gesamte Fläche des Deckelkerns, zwar nicht hinsichtlich der Momentanaufnahmen gleichzeitig, so doch aber über die Bewegung des Dosenkörpers durch die Clinchstation hindurch akkumuliert.
In den Beispielen der Figuren 3 ist der Flächenbereich, der mit dieser streifenförmigen Stützzone S erfaßt wird so ausgebildet, daß das Deckelformat von Figur 3a einen Stützbereich von ca. 75% der Deckelfläche hat (ohne die zweite Ausnehmung 10a'), daß die Gestalt der Figur 3b eine Abdeckung von ca. 60% hat (ohne die zweite Ausnehmung 10b' oder 10b") und daß die Figur 3c auch etwa 60% (etwas geringer) an Flächendeckung erreicht, wobei anzumerken ist, daß je geringer die Deckelfläche wird, der Prozentsatz der Abdeckung etwas herabgesetzt wird, in jedem Fall aber oberhalb von 50% verbleibt, auch bei dem kleinsten handelsüblichen Deckelformat. Das hat seinen Grund darin, daß die Deckellasche immer (aufgrund der Größe des menschlichen Fingers) eine bestimmte Größe haben wird und deshalb bezogen auf die Deckelgröße prozentual einen jeweils größeren Raum auf dem Deckelspiegel 20 einnimmt. In Figur 3d ist die Überdeckung bei dem dort dargestellten Hansa-Format der Dose (langovale Fischdose) sogar etwa bei 85% und für den Fall, daß ein Deckelformat der Menü-Dosen gewählt wird, steigt die Flächendeckung über 90% an.
Zu Figur 4 bleibt noch anzumerken, daß die Umfangsgeschwindigkeit 5 in Höhe des Radius oder Durchmessers der Profilsohle 8 in etwa die Geschwindigkeit ist, die die Dose als Geschwindigkeit v bei ihrer Einfahrbewegung in die Clinchstation hat.
Der in Figur 4 gezeigte Streifen S, der in zwei Momentanaufnahmen als einlaufender Streifen 46 und auslaufender Streifen 47 abgebildet ist, ist in seiner Erstreckung an die Eingriffe der Clinchrollen 30,31 anzupassen. Aufgrund des großen Radius R der Stützscheibe 1 wird meist ein streif enförmiger Stützbereich erzielt, der breiter ist als eine Linie (die hypothetisch und rein mathematisch das einzige verbindende Element eines gekrümmten Bereiches mit einer Ebene, die tangential anliegt, ist); dieser Stützbereich wird umso breiter (in Vorschubrichtung der Dose) werden, je dünner und weicher und damit je flexibler das Deckelmaterial ist und je höher der von innen auf den Deckelspiegel 20b wirkende Druck ist. Er wird auch umso größer sein, je größer der Radius R der Stützscheibe 1 ist und nach physikalischen Überlegungen bewegt er sich mit derselben Geschwindigkeit v über den Deckel, wie die Dose an den Clinchrollen 30,31 vorbeiläuft. Der strichliniert eingezeichnete sich bewegende Streifen S verdeutlicht das in Figur 4.

Claims

Ansprüche:
1. Stützscheibe (1) zum Stützen eines Deckels beim Clinchen unrunder Dosen, (i) die mittig antreibbar ist (2); (ii) die auf einer im wesentlichen zylindrischen Form (R, D, D') basiert;
(iii) die an ihrem Umfang (3) mindestens ein Stützelement (4,4',4") aufweist, dessen Profilsohle (8,8', 8") als Zylinderumfangs-Segment oder Teil davon ausgebildet ist und in seiner Form an den jeweils aufzuclinchenden Deckel angepaßt ist, um beim Clinchen mit dem mindestens einen Stützelement (4,4',4") den Deckelspiegel auf einem so großen Teil (46,47) seiner Oberfläche zu stützen, so daß Vertikalkräfte, die von innen auf den Deckel beim randseitigen Clinchen einwirken, wirksam abgefangen werden.
2. Stützscheibe nach Anspruch 1 , bei welcher mehrere Stützelemente (4,4',4") umfänglich verteilt sind, insbesondere die Sohle (8,8',8") jedes Segments flächig ist und den äußersten Durchmesser der Stützscheibe mit Stützelementen bildet.
3. Stützscheibe nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher das mindestens eine Stützelement (4,4',4") abnehmbar an dem Umfang (3) befestigt ist.
4. Stützscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin die Profilsohle (8, 8', 8") des mindestens einen Stützelements (4,4',4") axial nicht oder nur unwesentlich weniger breit ist als der Deckelspiegel breit ist; und in Umfangsrichtung (L) gegenüber der Länge des Deckelspiegels deutlich kürzer ist.
5. Stützscheibe nach Anspruch 4, worin die Abmessung der Stützelementen- Profilsohle in Umfangsrichtung jeweils vorne (6) und hinten (7) etwa drei bis sieben Millimeter kürzer als der Deckelkern (Deckelspiegel) ist, und /oder die Profilsohle (8,8', 8") in Richtung der Achse (100) der Stützscheibe hinterschnitten
(9a,9b) ist.
6. Clincheinrichtung für das Clinchen unrunder Dosen mit Deckel und Dosenkörper, umfassend
(a) eine Mitnehmerkette zum Führen der Dosenkörper in die Clinchstation,
(b) eine Mitnehmerkette zum Führen der Dosendeckel auf die Dosenkörper,
(c) mindestens zwei Clinchrollen (30,31), die so angeordnet sind, daß die Dose mit dem Deckel beidseitig geclincht werden kann,
(d) eine Stützscheibe (1,3,4,4\4") gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Mitnehmerkette zum Führen der Dosendeckel nicht durch den Bereich der Clinchstation geführt wird.
7. Clincheinrichtung nach Anspruch 6, worin die Clinchrollen (30,31) angetrieben werden.
8. Clincheinrichtung nach Anspruch 7, worin die Clinchrollen und die Stützscheibe mit Hilfe ein und derselben Welle angetrieben werden.
9. Verfahren zum Clinchen unrunder Dosen, wobei jede Dose mit im wesentlichen gleichbleibender Geschwindigkeit (v) durch eine Clinchstation geführt wird, während zumindest ein Stützelement (4,4',4") einer sich drehenden Stützscheibe (1) auf dem Deckelspiegel zu liegen kommt, wobei möglicherweise von innen auf den Deckel einwirkende Vertikalkräfte über das Profil des Stützelementes wirksam abgefangen werden.
10. Verfahren nach Anspruch 8, worin das (randseitige) Clinchen mit Hilfe angetriebener Clinchrollen (30,31) mit einer Clinchnut erfolgt.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, wobei die Stützscheibe mehrere Stützelemente (4,4',4") trägt und der Zeitabstand zwischen zwei Dosen, die nacheinander in die Clinchstation eingeführt werden, mit der Winkelgeschwindigkeit (5) der Stützscheibe (1) so koordiniert ist, daß sich in dieser Zeit die Stützscheibe um 360° geteilt durch die Anzahl der Stützelemente dreht.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11 , worin die Umfangs- Geschwindigkeit, mit der sich mindestens eine Profilsohle (8, 8', 8") des mindestens einen Stützelementes (4,4',4") der Stützscheibe (1) bewegt, mit der linearen Geschwindigkeit (v) des Dosen-Vorschubs identisch oder geringfügig höher als diese ist.
13. Verfahren, insbesondere nach Anspruch 9, bei dem die einwirkenden Vertikalkräfte von einem quer zur Dosen-Transportrichtung (v) orientierten und über den Deckelspiegel herüberwandernden linienförmigen Streifen (S;46,47) aufgefangen wird, der auf Höhe der beabstandeten Clinchrollen (30,31) verläuft.
14. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem der Streifen (46,47) im Bereich der Grifflasche (21a,21b...) des Deckels unterbrochen, sonst aber im wesentlichen flächig verläuft.
15. Verfahren nach einem der obigen Verfahrensansprüche, bei dem der Streifen das Abbild der jeweils gekrümmten Profilsohle (8, 8', 8") auf den weitgehend flachen Deckelspiegel (20a,20b) ist.
16. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, bei dem die Profilsohle (8,8', 8") im Bereich (10) der Grifflasche (21a,21b) eines Dosendeckels eine Vertiefung hat, sonst aber praktisch flächig so ausgestaltet ist, daß im Zuge des Abrollens der Sohle auf dem Deckelspiegel (20a,20b) mehr als 50% der Deckelfläche, insbesondere mehr als 60%, berührt werden.
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