Затискна оправка для цифрового друку на корпусі банки

Номер патенту: 95618

Опубліковано: 25.08.2011

Автори: Нолль Вернер, Тате Хельмут

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

       1. Затискна оправка для симетричного відносно осі обертання порожнистого тіла, зокрема суцільної банки для напоїв, яка складається з корпусу і дна, що містить

       - вал (3) з осьовим отвором (4),

       - декілька затискних сегментів (2, 2а, 2b, 2c), що спільно утворюють обернену назовні циліндричну затискну поверхню (16) для приведення у контакт з внутрішньою поверхнею порожнистого тіла; причому затискні сегменти (2, 2а, 2b, 2с) встановлені з можливістю приведення у рух у радіальному напрямку,

       - пристрій (10, 13) для передачі зусилля, який розташований всередині затискної оправки (1), виконаний з можливістю приведення в дію тиском, який підводиться через осьовий отвір (4), для забезпечення закріплення і відпускання порожнистого тіла і для керування синхронним радіальним рухом затискних сегментів (2, 2а, 2b, 2с);

       - причому затискна оправка шляхом закріплення порожнистого тіла, що утворюється вакуумом, забезпечує можливість регульованого позиційного переміщення закріпленого порожнистого тіла.

       2. Затискна оправка за п. 1, причому пристрій (10, 13) для передачі зусилля виконаний таким чином, що при приведенні його в дію за допомогою вакууму забезпечується закріплення порожнистого тіла, а при приведенні його в дію за допомогою надмірного тиску забезпечується відпускання закріпленого порожнистого тіла.

       3. Затискна оправка за п. 2, причому як вакуум, так і надмірний тиск забезпечують також керування синхронним радіальним рухом затискних сегментів (2, 2а, 2b, 2с).

         4. Затискна оправка за одним з пп. 1-3, причому в ній передбачена основна частина (3, 6, 7) з валом (3), який приводиться у обертання і має осьовий отвір (4), що виходить на вільну торцеву поверхню (5) вала, і двома елементами (6, 7) торцевої стінки, розташованими фіксовано на валу на осьовій відстані один від одного, і причому один з них - елемент (7) торцевої стінки, який при роботі оправки обернений до дна порожнистого тіла та має в осьовому напрямку порожнисту поверхню (7а), яка проходить врівень з торцевою поверхнею (5) вала (3).

       5. Затискна оправка за п. 1, причому пристрій (10, 13; 18) для передачі зусилля містить керуючий елемент (13), встановлений з можливістю переміщення на валу (3) в осьовому напрямку.

       6. Затискна оправка за п. 5, причому керуючий елемент (13) жорстко з'єднаний однією зі своїх торцевих сторін з дископодібною стінкою (10), яка встановлена в пристрої для передачі зусилля як в основній частині з можливістю переміщення в осьовому напрямку, причому дископодібна стінка піддається впливу стисненого повітря, яке регулюється джерелом стисненого повітря або тиском в осьовому отворі (4).

       7. Затискна оправка за п. 6, причому дископодібна стінка (10) утворює рухому обмежуючу стінку камери (9), яка сприймає підвищений тиск або вакуум, і обмежена з іншого боку розширеним по типу камери (11) елементом (7) торцевої стінки.

       8. Затискна оправка за п. 5 або 6, причому керуючий елемент (13) встановлений на валу (3) з можливістю осьового переміщення за допомогою елементів (20, 20') ковзання.

       9. Затискна оправка за одним з пп. 5-7, причому кожний затискний елемент (2а, 2b, 2с) має на своїй внутрішній стороні конічну в осьовому напрямку внутрішню поверхню (15с'; 17) або жорстко з'єднаний з затискним елементом (15а, 15с), який має таку ж внутрішню поверхню, причому конічна внутрішня поверхня (17) проходить паралельно конічній зовнішній поверхні (19), однак на відстані від неї.

       10. Затискна оправка за одним з пп. 5 або 8, причому керуючий елемент (13) пристрою для передачі зусилля навантажений поворотним пристроєм (40), який прикладає осьове зусилля від передньої торцевої сторони (7а) назад в осьовому напрямку.

       11. Затискна оправка за п. 10, причому поворотний пристрій (40) являє собою пружину, яка, переважно, попередньо напружена у відведеному назад вихідному положенні керуючого елемента (13).

       12. Затискна оправка за п. 5 або 8, причому керуючий елемент (13) повертається після кожного видалення порожнистого тіла з затискної оправки за допомогою осьового силового навантаження у нейтральне вихідне положення, яке позиціоновано так, що також і порожнисті тіла з коливаннями в діаметрі можуть зніматися з затискної оправки і аксіально встановлюватися у вихідне положення керуючого елемента (13).

       13. Затискна оправка за п. 1, причому пристрій (10, 13; 18) містить встановлювальний пристрій (13, 10), який приводиться в дію з керуванням за допомогою повітря.

       14. Затискна оправка за п. 4, причому щонайменше торцева поверхня (5) вала (3) виконана увігнутою відповідно формі дна порожнистого тіла.

       15. Затискна оправка за п. 7, причому камера (9) через щонайменше один по суті радіальний отвір (21) у валу (3) зв'язана з осьовим отвором (4) вала.

       16. Затискна оправка за одним з пп. 1-3 або 5-7, причому вона придатна для фіксації суцільної банки, яка складається з корпусу та дна.

       17. Затискна оправка за п. 1 або 4, причому керуючий елемент (13) пристрою (10, 13; 18) для передачі зусилля встановлений на валу (3), який приводиться у обертання, з можливістю переміщення в осьовому напрямку, і зовнішня окружна поверхня (19) керуючого елемента проходить конусно в осьовому напрямку для забезпечення відповідного відносного осьового встановлювального руху всіх затискних сегментів (2) залежно від відносного осьового руху керуючого елемента (13) на валу з перетворенням осьового руху у радіальне переміщення.

       18. Затискна оправка за п. 17, причому керуючий елемент (13) виконаний симетричним відносно осі обертання.

       19. Затискна оправка за п. 5 або 6, причому керуючий елемент (13) однією зі своїх торцевих сторін жорстко зв'язаний з дископодібною стінкою (10), яка встановлена в пристрої для передачі зусилля як в основній частині з можливістю переміщення, причому дископодібна стінка може навантажуватися вакуумом з регулюванням за допомогою щільного прилягання дна порожнистого тіла до торцевої поверхні (5) вала (3).

       20. Затискна оправка за п. 1 або 5, причому керуючий елемент або елементи (13) однією зі своїх торцевих сторін жорстко з'єднаний або з'єднані з дископодібною стінкою (10), яка встановлена в пристрої для передачі зусилля як в основній частині з можливістю переміщення в осьовому напрямку.

       21. Затискна оправка за одним з пп. 5-7, причому кожний затискний сегмент (2а, 2b, 2с) з'єднаний в ділянці конічної внутрішньої поверхні (17) з елементом (18) ковзання, встановленим з можливістю ковзного руху, причому елементи (18) ковзання переміщаються з ковзанням або відносно конічної зовнішньої поверхні (19), або відносно конічної внутрішньої поверхні (17), а з іншими поверхнями відповідно жорстко з'єднані.

       22. Спосіб точного позиціонування та керованого прецизійного покрокового переміщення симетричних відносно відповідних осей обертання порожнистих тіл, зокрема суцільних банок, що складаються з корпусу та дна, за допомогою керовано переміщуваної затискної оправки для кожного з цих порожнистих тіл, при якому

       - кожне порожнисте тіло під дією вакууму вміщується на відповідну затискну оправку (1) і фіксується на ній в осьовому напрямку;

       - порожнисте тіло під дією притискного зусилля відповідних затискних сегментів (2а, 2b), викликаного тим же самим вакуумом і діючого радіально зсередини назовні, фіксується в єдиний переміщуваний вузол з затискною оправкою.

       23. Спосіб за п. 22, причому діючі в радіальному напрямі затискні зусилля знімають і/або створюють за допомогою надмірного тиску або вакууму, викликаних потоком у повітряному зазорі.

       24. Спосіб точного позиціонування та керованого прецизійного покрокового переміщення симетричних відносно осі обертання порожнистих тіл, утворених як єдине ціле з корпусу та дна, за допомогою відповідної затискної оправки, що приводиться в обертання, для кожного з порожнистих тіл, при якому

       - відповідне порожнисте тіло насаджують на затискну оправку (1) за допомогою вакууму та позиціонують на цій затискній оправці в осьовому напрямку;

       - порожнисте тіло фіксують під дією притискного зусилля, викликаного тим же самим вакуумом і діючого радіально зсередини назовні, у єдиний переміщуваний вузол з затискною оправкою, яка прилягає затискними сегментами (2), що переміщаються синхронно назовні під дією того ж вакууму.

       25. Спосіб за п. 24, причому переміщуваний вузол із затискної оправки та порожнистого тіла роз'єднують за допомогою стисненого повітря.

       26. Спосіб за п. 25, причому порожнисте тіло видаляють з оправки (1) тим же стисненим повітрям.

       27. Затискний пристрій для симетричного відносно осі обертання порожнистого тіла, яке закрито на одному кінці,

       - з декількома затискними сегментами (2, 2а, 2b, 2с), встановленими з можливістю переміщення в радіальному напрямку та утворюючими обернену назовні циліндричну затискну поверхню (16) для прилягання до внутрішньої поверхні порожнистого тіла; а також

       - з пристроєм (10, 13) для передачі зусилля, що розташований у затискному пристрої (1) і має керуючий елемент (13), встановлений з можливістю переміщення в осьовому напрямку, з конічною в осьовому напрямку зовнішньою окружною поверхнею для перетворення осьового руху керуючого елемента (13) на валу у відповідні синхронні радіальні встановлювальні рухи затискних сегментів (2), які мають відповідні конічні внутрішні поверхні (17), причому переміщення всіх затискних сегментів (2) є синхронними;

       - причому керуючий елемент (13) жорстко з'єднаний однією зі своїх торцевих поверхонь з встановленою на валу (3) з можливістю переміщення в осьовому напрямку дископодібною стінкою (10) камери тиску (9), розташованою в затискній оправці (1) і регульовано зв'язаною з джерелом стисненого повітря або з джерелом вакууму.

       28. Спосіб точного позиціонування та керованого прецизійного покрокового переміщення симетричних відносно осі обертання порожнистих тіл, утворених з корпусу та прилеглого як єдине ціле дна, за допомогою регульовано затискної оправки, яка обертається, для кожного порожнистого тіла, при якому:

       - відповідне порожнисте тіло поміщають на затискну оправку за допомогою вакууму та позиціонують на цій затискній оправці в осьовому напрямку,

       - порожнисте тіло фіксують за допомогою викликаного тим же самим вакуумом і діючого радіально зсередини назовні притискного зусилля та синхронно утворюють єдиний переміщуваний вузол з затискною оправкою.

Текст

1. Затискна оправка для симетричного відносно осі обертання порожнистого тіла, зокрема суцільної банки для напоїв, яка складається з корпусу і дна, що містить - вал (3) з осьовим отвором (4), - декілька затискних сегментів (2, 2а, 2b, 2c), що спільно утворюють обернену назовні циліндричну затискну поверхню (16) для приведення у контакт з внутрішньою поверхнею порожнистого тіла; причому затискні сегменти (2, 2а, 2b, 2с) встановлені з можливістю приведення у рух у радіальному напрямку, - пристрій (10, 13) для передачі зусилля, який розташований всередині затискної оправки (1), виконаний з можливістю приведення в дію тиском, який підводиться через осьовий отвір (4), для забезпечення закріплення і відпускання порожнистого тіла і для керування синхронним радіальним рухом затискних сегментів (2, 2а, 2b, 2с); - причому затискна оправка шляхом закріплення порожнистого тіла, що утворюється вакуумом, забезпечує можливість регульованого позиційного переміщення закріпленого порожнистого тіла. 2. Затискна оправка за п. 1, причому пристрій (10, 13) для передачі зусилля виконаний таким чином, що при приведенні його в дію за допомогою вакууму забезпечується закріплення порожнистого тіла, а при приведенні його в дію за допомогою надмірного тиску забезпечується відпускання закріпленого порожнистого тіла. 3. Затискна оправка за п. 2, причому як вакуум, так і надмірний тиск забезпечують також керування 2 (19) 1 3 (40), який прикладає осьове зусилля від передньої торцевої сторони (7а) назад в осьовому напрямку. 11. Затискна оправка за п. 10, причому поворотний пристрій (40) являє собою пружину, яка, переважно, попередньо напружена у відведеному назад вихідному положенні керуючого елемента (13). 12. Затискна оправка за п. 5 або 8, причому керуючий елемент (13) повертається після кожного видалення порожнистого тіла з затискної оправки за допомогою осьового силового навантаження у нейтральне вихідне положення, яке позиціоновано так, що також і порожнисті тіла з коливаннями в діаметрі можуть зніматися з затискної оправки і аксіально встановлюватися у вихідне положення керуючого елемента (13). 13. Затискна оправка за п. 1, причому пристрій (10, 13, 18) містить встановлювальний пристрій (13, 10), який приводиться в дію з керуванням за допомогою повітря. 14. Затискна оправка за п. 4, причому щонайменше торцева поверхня (5) вала (3) виконана увігнутою відповідно формі дна порожнистого тіла. 15. Затискна оправка за п. 7, причому камера (9) через щонайменше один по суті радіальний отвір (21) у валу (3) зв'язана з осьовим отвором (4) вала. 16. Затискна оправка за одним з пп. 1-3 або 5-7, причому вона придатна для фіксації суцільної банки, яка складається з корпусу та дна. 17. Затискна оправка за п. 1 або 4, причому керуючий елемент (13) пристрою (10, 13, 18) для передачі зусилля встановлений на валу (3), який приводиться у обертання, з можливістю переміщення в осьовому напрямку, і зовнішня окружна поверхня (19) керуючого елемента проходить конусно в осьовому напрямку для забезпечення відповідного відносного осьового встановлювального руху всіх затискних сегментів (2) залежно від відносного осьового руху керуючого елемента (13) на валу з перетворенням осьового руху у радіальне переміщення. 18. Затискна оправка за п. 17, причому керуючий елемент (13) виконаний симетричним відносно осі обертання. 19. Затискна оправка за п. 5 або 6, причому керуючий елемент (13) однією зі своїх торцевих сторін жорстко зв'язаний з дископодібною стінкою (10), яка встановлена в пристрої для передачі зусилля як в основній частині з можливістю переміщення, причому дископодібна стінка може навантажуватися вакуумом з регулюванням за допомогою щільного прилягання дна порожнистого тіла до торцевої поверхні (5) вала (3). 20. Затискна оправка за п. 1 або 5, причому керуючий елемент або елементи (13) однією зі своїх торцевих сторін жорстко з'єднаний або з'єднані з дископодібною стінкою (10), яка встановлена в пристрої для передачі зусилля як в основній частині з можливістю переміщення в осьовому напрямку. 21. Затискна оправка за одним з пп. 5-7, причому кожний затискний сегмент (2а, 2b, 2с) з'єднаний в ділянці конічної внутрішньої поверхні (17) з елементом (18) ковзання, встановленим з можливістю ковзного руху, причому елементи (18) ковзання 95618 4 переміщаються з ковзанням або відносно конічної зовнішньої поверхні (19), або відносно конічної внутрішньої поверхні (17), а з іншими поверхнями відповідно жорстко з'єднані. 22. Спосіб точного позиціонування та керованого прецизійного покрокового переміщення симетричних відносно відповідних осей обертання порожнистих тіл, зокрема суцільних банок, що складаються з корпусу та дна, за допомогою керовано переміщуваної затискної оправки для кожного з цих порожнистих тіл, при якому - кожне порожнисте тіло під дією вакууму вміщується на відповідну затискну оправку (1) і фіксується на ній в осьовому напрямку; - порожнисте тіло під дією притискного зусилля відповідних затискних сегментів (2а, 2b), викликаного тим же самим вакуумом і діючого радіально зсередини назовні, фіксується в єдиний переміщуваний вузол з затискною оправкою. 23. Спосіб за п. 22, причому діючі в радіальному напрямі затискні зусилля знімають і/або створюють за допомогою надмірного тиску або вакууму, викликаних потоком у повітряному зазорі. 24. Спосіб точного позиціонування та керованого прецизійного покрокового переміщення симетричних відносно осі обертання порожнистих тіл, утворених як єдине ціле з корпусу та дна, за допомогою відповідної затискної оправки, що приводиться в обертання, для кожного з порожнистих тіл, при якому - відповідне порожнисте тіло насаджують на затискну оправку (1) за допомогою вакууму та позиціонують на цій затискній оправці в осьовому напрямку; - порожнисте тіло фіксують під дією притискного зусилля, викликаного тим же самим вакуумом і діючого радіально зсередини назовні, у єдиний переміщуваний вузол з затискною оправкою, яка прилягає затискними сегментами (2), що переміщаються синхронно назовні під дією того ж вакууму. 25. Спосіб за п. 24, причому переміщуваний вузол із затискної оправки та порожнистого тіла роз'єднують за допомогою стисненого повітря. 26. Спосіб за п. 25, причому порожнисте тіло видаляють з оправки (1) тим же стисненим повітрям. 27. Затискний пристрій для симетричного відносно осі обертання порожнистого тіла, яке закрито на одному кінці, - з декількома затискними сегментами (2, 2а, 2b, 2с), встановленими з можливістю переміщення в радіальному напрямку та утворюючими обернену назовні циліндричну затискну поверхню (16) для прилягання до внутрішньої поверхні порожнистого тіла; а також - з пристроєм (10, 13) для передачі зусилля, що розташований у затискному пристрої (1) і має керуючий елемент (13), встановлений з можливістю переміщення в осьовому напрямку, з конічною в осьовому напрямку зовнішньою окружною поверхнею для перетворення осьового руху керуючого елемента (13) на валу у відповідні синхронні радіальні встановлювальні рухи затискних сегментів (2), які мають відповідні конічні внутрішні поверхні 5 95618 6 (17), причому переміщення всіх затискних сегментів (2) є синхронними; - причому керуючий елемент (13) жорстко з'єднаний однією зі своїх торцевих поверхонь з встановленою на валу (3) з можливістю переміщення в осьовому напрямку дископодібною стінкою (10) камери тиску (9), розташованою в затискній оправці (1) і регульовано зв'язаною з джерелом стисненого повітря або з джерелом вакууму. 28. Спосіб точного позиціонування та керованого прецизійного покрокового переміщення симетричних відносно осі обертання порожнистих тіл, утво рених з корпусу та прилеглого як єдине ціле дна, за допомогою регульовано затискної оправки, яка обертається, для кожного порожнистого тіла, при якому: - відповідне порожнисте тіло поміщають на затискну оправку за допомогою вакууму та позиціонують на цій затискній оправці в осьовому напрямку, - порожнисте тіло фіксують за допомогою викликаного тим же самим вакуумом і діючого радіально зсередини назовні притискного зусилля та синхронно утворюють єдиний переміщуваний вузол з затискною оправкою. Пропонується спосіб і затискний пристрій для захоплення і точної фіксації порожнистого тіла для виконання керованих прецизійних переміщень. При цьому забезпечується можливість настільки точно керувати позицією порожнистого тіла, що можливе цифрове друкування зовнішньої поверхні стінки порожнистого тіла. Цифрове друкування замінює фарбування і декорування зовнішньої сторони порожнистого тіла, що наносилося досі за допомогою способу з використанням декельного полотна. Винахід належить до циліндричного затискного пристрою для симетричного відносно осі обертання порожнистого тіла, зокрема для банок, що складаються з корпусу і приформованого як одне ціле дна, частіше за все з куполоподібним і увігнутим всередину дном. Відомо, що особливо важливе для обробки (оздоблення), зокрема для друку або декорування зовнішньої поверхні таких порожнистих тіл, точне керування, переважніше покроковий рух у вигляді обертання порожнистого тіла для точності і надійності «обробки» зовнішньої поверхні, див. з документом US-A 6,767,357 (Joe Finan), який належить до нанесення друку, але не містить докладних висловлювань з приводу затискного пристрою. У документі US-A 3,960,073 (Rush) описаний пристрій для декодування виконаних як єдине ціле банок, що складаються з корпусу і дна. Цей пристрій містить велику кількість однакових затискних оправок. Кожна затискна оправка містить декілька затискних сегменті в з циліндричними зовнішніми поверхнями, які установлені з можливістю радіально синхронного руху, за допомогою відповідних направляючих штифтів і заздалегідь затягнуті за допомогою пружин, що розташовані на цих штифтах, в напрямку радіально втягнутого положення. Всередині оправки передбачений вал, який встановлений з можливістю регульованого осьового переміщення, яке через перші похилі поверхні на валу і відповідні другі похилі поверхні перетворюється в радіальне переміщення затискних сегментів. Похилі поверхні сполучені із затискними сегментами. Осьове переміщення вала відбувається за допомогою механічних керуючих елементів, що знаходяться поза оправкою, які сполучені через відповідні проміжні елементи з валом. На торцеву поверхню оправки виводяться багато каналів, які сполучені на іншому кінці з джерелом (тиску або вакууму), для того щоб втримати банку в її осьовому положенні на затискній оправці або зіштовхнути банку із затискної оправки. Затискна функція затискної оправки здійснюється і керується незалежно чисто механічним шляхом. Для цього необхідно багато деталей, що взаємодіють один з одним і узгоджених один з одним, при цьому тиск (надмірний або знижений тиск) не грає керуючої ролі. Досягнути точності і надійності обробки зовнішньої поверхні затиснутого порожнистого тіла, відносно обробки, нанесення покриття, також зокрема друку, те ж і при високій швидкості обертання і обробки і/або змін порожнистих тіл - в цьому складається технічна задача даного винаходу. Ця задача вирішується за допомогою описаного в пункті 1 формули винаходу затискного пристрою у вигляді «затискної оправки» (також званої дорном, mandrel), альтернативно за допомогою кожного з способів, що описані в пунктах 11, 22 формули винаходу або в пункті 12 відповідно. Інші затискні оправки охарактеризовані в пункті 20 формули винаходу. Прикладений циліндричний затискний пристрій має дуже просту конструкцію. Він складається тільки з відносно невеликої кількості частин, які взаємодіють дуже швидко і точно. Необхідні відрізки шляху рухомих частин дуже малі. Керування цими деталями здійснюється, передусім, через вакуум або через надмірний тиск дуже просто і надійно. Порожнисте тіло захоплюється на великій поверхні надійно, але проте, дбайливо затискними сегментами циліндричного затискного пристрою. Тим самим може бути забезпечений точно керований, переважно покроковий рух, зокрема у вигляді обертання затиснутого порожнистого тіла. Це є основою для надійної обробки зовнішньої поверхні затиснутого порожнистого тіла, наприклад його друку. Затискне зусилля і утримуюче зусилля ефективно діють синхронно (рівномірно) всередині порожнистого тіла, зокрема банки, і тим самим банка сполучається з оправкою за допомогою відповідного радіального тиску в єдиний вузол, рухом якого можливо керувати з великою точністю. Виключена усіляка небезпека залишкової деформації банки, яка може виникати при утриманні банки зовні або тільки з торцевої сторони. Деталі, що використовуються для керованого руху затискних елементів, і пристрої знаходяться 7 всередині затискної оправки. Особливою перевагою є вакуум і вплив на порожнисте тіло (п.2 і п.З), беручи до уваги простоту, витрати часу і ефективність. По-перше, можливе прикладення і керування вакуумом або відповідно надмірним тиском всередині оправки, без великих витрат і з великою точністю і швидкістю. По-друге, без додаткових коштів досягається надягання порожнистого тіла на оправку або зіштовхнення його з оправки. При цьому дно порожнистого тіла використовується у взаємодії з вільною торцевою стороною оправки, як свого роду клапанний пристрій, який автоматично забезпечує можливість того, щоб при надіванні банки на оправку за допомогою вакууму, дно банки прилягало до торцевої сторони оправки, на яку впливає вакуум, затискні сегменти переміщалися радіально назовні, за рахунок чого вони під тиском прилягають до внутрішньої стінки банки (п.11 п.12). Запропонований спосіб точного позиціонування і керованого прецизійного переміщення, переважно покрокового, симетричних порожнистих тіл обертання «що складається монолітно» (без фальцьованого шва в області дна) з корпусу і дна, зокрема банок для напоїв, також банок з увігнутим всередину дном, може бути здійснений за допомогою точного затискача, що досягається. Мова йде про точне фіксування без ризику пошкодження або деформації порожнистого тіла (п.11, п.12, п.20). «Точність затискача» можна перефразувати так, що тим самим також може досягатися рівнозначна точність передачі руху, в тому значенні, що ця точність може бути названа «відповідною для цифрового друку». Вихідне положення затискного пристрою досягається за допомогою повертаючого зусилля (п.14). Воно повертає пристрій передачі зусилля в вихідне положення. Це положення в будь-якому випадку підходить для компенсації коливань діаметрів порожнистих тіл, які можуть надіватися на оправку і у разі відхилень діаметрів. Вплив зусилля на банку, що притягнута вакуумом і що утримується як приклад порожнистого тіла з тонкою стінкою, поліпшується переважно так, що затискна оправка має торцеву поверхню, форма якої узгоджена щонайменше в області виходу осьового отвору з формою дна банки. Куполоподібна увігнутість всередину (у банки) є в осьовому напрямку куполоподібної увігнутості всередину (у затискної оправки). Затискна оправка має вал, який встановлений на підшипниках поза затискною оправкою разом з множиною таких же оправок в несучій головці, що обертається з індексованими кроками. На кінці вала передбачений власний регульований привід, що працює в кроковому режимі. Осьовий отвір вала регульованим чином пов'язаний з джерелом високого або низького тиску. Обидва тиски вимірюються відносно нормального тиску навколишнього середовища. Нижче винахід детально пояснюється на декількох прикладах здійснення із залученням схематичних креслень; при цьому на фіг. 1 - зображено в перспективному вигляді затискний пристрій 1 у вигляді затискної оправки, згідно з першим прикладом виконання винаходу; 95618 8 фіг. 2 - в збільшеному масштабі показаний схематично вигляд збоку затискної оправки; фіг. 3 - показаний схематично подовжній перетин затискної оправки; фіг. 4 - показана в збільшеному масштабі затискна оправка в перетині подібно фіг. 3, але з більш функціональними позначеннями. Дно банки, що прилягає до торцевої поверхні 7b, зображене схематично. Власне затискна поверхня 16 затискного пристрою у вигляді затискної оправки 1 утворена декількома затискними сегментами 2а, 2b, 2с, які виконані переважно однаково, причому кожний з них має частково циліндричну зовнішню поверхню як частин затискної поверхні, і разом вони утворюють тим самим циліндричну затискну поверхню 16. Затискні сегменти тягнуться практично по всій довжині затискного пристрою 1 і установлені з можливістю переміщення в радіальному напрямку на основній частині затискного пристрою. Приклад - елемент 2а затискної поверхні, який належить до затискного сегмента 2а. Те ж належить до затискного сегмента 2с і елемента 2с затискної поверхні. Основна частина складається з центрального вала 3, що проходить по всій довжині затискного пристрою і що виходить через його торцевий кінець; на валу закріплені два елементи 6 і 7 торцевої стінки на відповідній осьовій відстані один від одного, між ними проходять затискні елементи 2. Елемент 7 торцевої стінки на вільному торцевому кінці f затискної оправки 1 (коротко названий також «оправка 1») має циліндричну стінку 11, що проходить на деякий відрізок аксіально далеко всередину оправки. Вісь 100 показує напрямок осі і середину затискного пристрою. Вал 3 містить крізний осьовий отвір, наприклад, у вигляді отвору 4, який закінчується на поверхні вільного кінця вала 3 і зовнішній поверхні 7а елемента 7 торцевої стінки. На відстані по осі від цього кінця 5 і в області циліндричної стійки 11 вал 3 має радіальні отвори, наприклад, отвори 21, які сполучаються з осьовим отвором 4. Трохи далі в осьовому напрямку всередині оправки розташована дископодібна стінка 10, яка установлена з можливістю обмеженого переміщення і ковзання по циліндричній стінці 11 з ущільненням за допомогою кільцевого елемента 12. Керуючий або виконавчий елемент 13 в формі симетричного тіла обертання жорстко зв'язаний з дископодібною частиною 10 стінки. Стінка має в центральному циліндричному отворі опору, що ковзає, яка встановлена на валу 3 з можливістю аксіального переміщення. Затискна оправка 1 розміщена па валу 3, який встановлений в підшипниках поза затискною оправкою разом з множиною однакових оправок в несучій головці, що обертається з індексованими кроками (позначено праворуч на фіг. 1). На кінці вала передбачений власний регульований привід, який працює в кроковому режимі. Осьовий отвір 4 вала регульовано зв'язаний з джерелом високого або низького тиску. Обидва тиски вимірюються відносно нормального тиску навколишнього середовища. Надмірний тиск застосовується для зві 9 льнення затиснутої банки. Вакуум - для присмоктування і затискача банки. Елемент 7 торцевої стінки основної частини затискної оправки утворює з циліндричною стінкою 11 і дископодібною стінкою 10 камеру 9 для тиску або вакууму (відносно тиску навколишнього середовища). Керуючий елемент 13 знаходиться аксіально поза камерою 9 тиску, але утворює разом з дископодібною стінкою 10 силовий пристрій передачі зусилля, що також пояснюється більш детально нижче. Керуючий елемент 13 також називається «виконавчий елемент» має осьовий отвір, наприклад, у вигляді отвору 13а, діаметр 14 якого явно більший, ніж зовнішній діаметр d3 вала 3. За допомогою проміжних опорних втулок 20 і 20' керований елемент 13 установлений на вал з можливістю осьового переміщення і може сам нести на собі і направляти стінку 10 у вигляді дископодібного першого керуючого елемента 10. Другий керуючий елемент 13 має зовнішню поверхню 19, що проходить в осьовому напрямку злегка на конус. Як видно з фіг. 3, затискні сегменти 2 мають на своїй внутрішній стороні відповідну конічну поверхню 17 як внутрішню поверхню, яка паралельна поверхні 19. Вона може бути передбачена, як показано, і на окремих, але жорстко зв'язаних із затискними сегментами елементах 15. Кожному з цих кріпильних клинів 15 відповідає затискний сегмент. Отже, кріпильному клину 15а відповідає затискний сегмент 2а, кріпильному клину 15с відповідає затискний сегмент 2с. Позицією 15 позначені все кріпильні клини (затискні елементи), тоді як позицією 2 позначені всі затискні сегменти, 2а, 2b, 2с (і інші). У конічному проміжному просторі між протилежними поверхнями 18 і 19 розташовані відповідні опорні елементи і елементи 18 передачі зусилля, які жорстко зв'язані з однією з двох частин 2 або 13. Якщо поверхня 19 суцільна на великій площі, то поверхня 17 складена з сегментів і задається сегментами 2а, 2b, 2с або затискними клинами 15а і 15с. Затискної клин 15с має, наприклад, сегментну поверхню 15с, що проходить конічно і утворює ділянку конічної внутрішньої поверхні 17. Радіальне переміщення затискного сегмента 2 викликається за допомогою вакууму для затиснення і надмірного піску для звільнення затискача. Обидва види тиску впливають через осьовий отвір 4 вала 3 (підводяться або відводяться). Пристрій, що створює відповідний тиск не показано. Обидва види тиску необхідні для того, щоб суцільне симетричне відносно осі обертання порожнисте тіло, що складається з дна і корпусу, наприклад банка для напоїв, вміщувалось в осьовому напрямку на оправку і зштовхувалась з неї. При цьому використовується дно банки разом із зовнішньою поверхнею елемента 7 торцевої стінки для того, щоб тільки автоматично спричинити рух затискача затискного сегмента 2, коли банка правильно надіта на оправку в осьовому напрямку і тільки почати процес виштовхування, коли затискні сегменти відповідно звільнили банку. 95618 10 Передня зовнішня поверхня 7 а елемента торцевої стінки 7 виконана так, що вона має кільцевий лінійний контакт або контакт по поверхні з прилеглим дном банки, який припиняє всмоктування повітря зовні за допомогою вакууму, що впливає через отвір 4, так, що після цього вакуум впливає на дископодібну стінку 10 через радіальні отвори 21 і камеру 9, і ця стінка разом з керуючим елементом 13 на фіг. 3 рухається ліворуч. Через взаємодіючі конічні поверхні переміщуються радіально назовні всі затискні елементи 2 при осьовій подачі керуючого елемента 13. Отже, керуючий елемент приводить в дію затискні сегменти 2а, 2b, 2с (і інші) спільно і синхронно назовні. Тому він називається також виконавчим елементом 13. Хороша взаємодія досягається, якщо форма куполоподібного дна порожнистого тіла, яке не представлене, але загальновідоме, узгоджена з формою торцевої сторони затискної оправки. Ця торцева сторона є передньою зовнішньою поверхнею переднього елемента торцевої стінки. Для цього придатне опукло-увігнуте припасування. На фіг. 3 показана як приклад гладка торцева поверхня 7а, яка має по краю окружну фаску 7b на елементі 7 торцевої стінки. Отвір 4 у валу 3 виконано в меншому діаметрі, ніж закриваюча його спереду центральна ділянка куполоподібної увігнутості дна порожнистого тіла, так що при припасуванні порожнистого тіла до затискної оправки забезпечується ущільнення щонайменше переднього кругового краю подовженого аксіального крізного отвору. Згадане опукло/увігнуте припасування щонайменше внутрішньої області торцевої стінки 7 а (увігнута праворуч) і дна порожнистого тіла, що вигнуто праворуч, на фіг. 3 окремо не показане, але з пояснення для фахівців очевидно. Окружна фаска 7b служить при цьому додатково для поліпшення припасування первинного насування порожнистого тіла на затискний пристрій і для запобігання попаданню гострого краю у внутрішню порожнину банки, що закріплюється. Коли порожнисте тіло повинне бути зняте із затискної оправки 1, стисле повітря прямує через осьовий отвір 4 в камеру 9. Це зміщає керуючий пер ший/другий елемент 10 і 13 як виконавчий пристрій в осьовому напрямку до кінця вала (направо) і знімає утримуюче зусилля затискного сегмента 2. Якщо припиняється вплив цього утримуючого зусилля, то стисле повітря діє на дно порожнистого тіла через передній кінець отвору 4, і зіштовхує порожнисте тіло з оправки. Поворотний рух виконавчого пристрою 10/13 може бути забезпечений за допомогою пружини 40. Ця пружина розташована між керуючим елементом 13 і елементом 6 торцевої стінки. З її допомогою керуючий елемент 13 приводиться в вихідне положення після зштовхування порожнистого тіла із затискної оправки, яке є так званою нульовою позицією, і залишається стояти в невизначеному осьовому положенні, як проміжному. Тим самим можна в осьовому напрямку бездоганно насунути наступне порожнисте тіло. 11 Зумовлені допусками коливання діаметра порожнистого тіла компенсуються. Фіг. 4 більш функціонально орієнтована. її опис витікає з опису фіг. 3, причому показане дно банки, яке прилягає з ущільненням до переднього виходу подовженого отвору 4 вала 3. Гак як передня верхня поверхня 7а торцевої стінки 7 з прилеглим дном банки має контакт з ущільнювачем, який припиняє всмоктування повітря зовні за рахунок вакууму, що діє через отвір 4, то вакуум впливає через радіальні отвори 21 і камеру 9 на виконавчий пристрій 10/13, який рухається ліворуч. Через взаємодіючі конічні поверхні 17/19 при осьовій подачі виконавчого пристрою 10/13 всі затискні сегменти 2 переміщуються спільно синхронно радіально назовні. Механічна фіксація порожнистого тіла починається тільки тоді, коли осьовий рух втягування вже закінчено. Процес відбувається поетапно і не спричиняє критичнийі час простою або потреби, яку необхідно виміряти. Відбувається свого роду саморегулювання процесу затискача, і воно регулюється повітрям. Якщо порожнисте тіло також і на фіг. 4 повинне бути звільнено від затискної оправки 1, то стисле повітря прямує в камеру 9 через осьовий отвір 4. Повітря зміщує виконавчий пристрій 10/13 в осьовому напрямку до кінця вала (праворуч) і знімає утримуюче зусилля затискних сегментів 2 шляхом їх синхронного радіального переміщення всередину. Якщо припиняється дія цього радіального утримуючого зусилля па стінку пляшки (не 95618 12 показана), то стисле повітря діє на схематично зображене дно і зіштовхує його з оправки. Етапи фіксації позначені на фіг. 4 функціонально взятим в кружок позиціями 1-3. (0) присмоктування/ущільнення (1) утворення вакууму в камері 9 (2) осьове переміщення виконавчого пристрою 10/13 (3) радіальне виставлення затискних сегментів 2/15. Пристрій сконструйований дуже просто і працює також надзвичайно точно. Порожнисті тіла зсередини по великій поверхні і надійно, але при цьому дбайливо охоплюються і утримуються затискними сегментами. Необхідні відстані, на які переміщуються рухомі частини оправки, дуже малі. Керування за допомогою вакууму і надмірного тиску є простим і надійним, особливо в автоматичному зв'язуванні кінця процесу осьового присмоктування порожнистого тіла і початку радіального затягнення затискних сегментів. У затягнутому положенні порожнисте тіло і оправка утворюють єдиний функціональний вузол, який за рахунок керованого руху вала 3 в кожному напрямку і з кожною величиною кроку і швидкістю кроку може надійно переміщатися. Це стосується, головним чином обертального руху, для обробки зовнішньої поверхні порожнистого тіла, наприклад друку або нанесення покриття в значенні процесу, який повинен на своїх етапах керуватися з високою точністю 13 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 95618 Підписне 14 Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Clamping mandrel for digital printing on jar body

Автори англійською

Noll Werner, Thate Helmut

Назва патенту російською

Зажимная оправка для цифровой печати на корпусе банки

Автори російською

Нолль Вернер, Тате Хельмут

МПК / Мітки

МПК: B41F 17/00

Мітки: оправка, цифрового, друку, корпусі, затискна, банки

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/7-95618-zatiskna-opravka-dlya-cifrovogo-druku-na-korpusi-banki.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Затискна оправка для цифрового друку на корпусі банки</a>

Подібні патенти