DE1934243A1

DE1934243A1 - Verfahren zur Herstellung von konischen Hohlkoerpern aus Kunststoffolie,insbesondere Dosen

Info

Publication number: DE1934243A1
Application number: DE19691934243
Authority: DE
Inventors: Theo Rydmann
Original assignee: Avi Kunststoffverp GmbH
Current assignee: Avi Kunststoffverp GmbH
Priority date: 1969-07-05
Filing date: 1969-07-05
Publication date: 1971-01-21

Description

Verfahren zur Herstellung von konischen Hohlkörpern aus Kunststoffolie, insbes. Dosen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von konischen Hohlkörpern, insbes. Dosen, aus Kunststoffolie und zeigt gleichzeitig eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Es ist bekannt, Dosen aus Kunststorfen, insbes. aus Kunststoffolien herzustellen, indem aus der Folie ein Zylinder gefertigt wird, der zur besseren Steifigkeit am unteren und am oberen Ende mit einem Bördelrand versehen ist. Als Boden wird hierbei ein Karton, eine Kunststoffronde od. dgl. eingesetzt. Die obere Öffnung wird nach der Einbringung der Ware mit einem Stülpdeckel verschlossen. Auf diese Art hergestellte Dosen sind leicht gegenüber den im Tiefziehverfahren hergestellten Dosen an einer sich axial erstreckenden Verbindungsnaht zu erkennen.
Die sich bei der Herstellung zwangsläufig ergebende zylindrische Dosenform benötigt infolge der Sperrigkeit dieses Verpackungsmittels einen relativ grossen Lagerraum.
Eine Stapelbarkeit der Dosen ist bei zylindrischer Form nicht gegeben. Solche Dosen haben einen erheblichen Platzbedarf, der sich sowohl auf dem Transport als auch in der Lagerhaltung ungünstig bemerkbar macht. Ueber eine bestimmte Entfernung hinaus sind deshalb solche Dosen unter Einhaltung eines angemessenen Frachtanteiles der Kosten überhaupt nicht mehr lieferbar.
Ebenfalls sind Dosen bekannt, die im Tiefziehverfahren hergestellt sind. Dabei werden die Dosenkörper leicht konisch geformt, damit sie sich einerseits leichter ziehen lassen und andererseits beim Transport ineinander gestapelt weniger Platz beanspruchen. Diese Dosen werden nach der Füllung mit der einzubringenden Ware mit einem ebenfalls tiefgezogenen Deckel versehen, der auch leicht konisch geformt sein kann. Solche Dosen haben aber grundsätzlich den Nachteil, dass ihre Dosenhöhe beschränkt ist, d.h. infolge des Tiefziehverfahrens kann nur eine beschränkte Dosenhöhe im Verhältnis zum Durchmesser erzielt werden, Eine typische Ausführung für eine tiefgezogene Dose findet seit einiger Zeit als Margarinebecher Verwendung. Tiefgezogene Dosen weisen darüber hinaus den Nachteil auf, dass sie nur sehr schwer bedruckbar sind. Bringt man den Druck vor dem Tiefziehen auf, so entsteht durch den Tiefziehvorgang ein kaum beherrschbares verzogenes Bild des Aufdruckes. Nach dem Tiefziehen zur Dosenform sind die herkömmlichen Druckverfahren, wie Tiefdruck oder Flexodruck, nicht mehr verwendbar. Gerade bei den sogenannten Sohaudosen, wie sie seit einiger Zeit für Bonbons benutzt werden, ist es unerlässlich, einen farbenpräohtigen, mehrfarbigen Druck auf die Dose aufzubringen. Besonders gut kann Kunststoffolie von Rolle zu Rolle im Kupfertiefdruck oder Siebdruck mehrfarbig deckend bedruckt werden. Eine auf diese Weise bedruckte Folie ist, wenn überhaupt, dann nur unter grossen Schwierigkeiten und erheblichem Ausschuss im Tiefziehverfahren verformbar.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, die obigen Mängel zu beseitigen und ein Verfahren zur Herstellung von konischen Hohlkörpern, insbes. Dosen zu schaffen, welches die vorteilhafte Bedruckung der Folie von Rolle zu Rolle gestattet. Darüber hinaus sollen mit dem Verfahren Dosen herstellbar sein, welche ein durch Tiefziehen nicht mehr erreichbares Verhältnis von Dosendur-chmesser zu Dosenhöhe aufweisen. Die Konizität solcher Dosen ist unbedingt erforderlich, um eine Stapelbarkeit zu erreichen.
Das erfindungsgemässe Verfahren kennzeichnet sich dadurch, dass aus einer ebenen Folienbahn in an sich bekannter Weise ein endloser Schlauch geformt und dabei die beiden Kanten der Folienbahn miteinander verbunden werden. Anschliessend wird der zylindrische Schlauch plastifiziert und taktweise kegelförmig aufgeweitet. Sodann erfolgt die Unterteilung des endlosen Schlauches in die einzelnen Hohlkörper. Mit besonderem Vorteil wird der endlose Schlauch bei der Aufweitung in die Form mehrerer, aneinander anschliessender Doppelkegel gebracht. Aus Stabilitätsgründen werden nach der Unterteilung des endlosen Schlauches in die einzelnen Hohlkörper die Ränder der Formlinge umgebördelt und der Boden oder Deckel eingebracht.
Im einzelnen wird der endlose Schlauch auf Plastifizierungstemperatur erwärmt, mit einer Einfach- oder Doppelkegelform umschlossen und an den Enden abgedichtet. Anschliessend wird der Schlauchabschnitt mechanisch oder pneumatsich zu einem Einfach- oder Doppelkegel aufgeweitet. Der endlose Schlauch wird nach der Aufweitung um die einfache oder vielfache Kegel- bzw. Hohlkörperhöhe mit der geschlossenen Form von dem Plastifizierungszylinder abgezogen, wobei gleichzeitig der folgende Bereich des endlosen Schlauches auf den Plastifizierungszylinder aufgezogen wird.
Gleichzeitig mit der Aufweitung zu einem Einfach- oder Mehrfachkegel werden auch Muster, reliefartige Profilierungen od.dgl. in den endlosen Schlauch eingeformt.
Zur Durchführung des Verfahrens ist ein an sich bekanntes Schlauchformgerät mit einem Plastifizierungszylinder und mindestens eine geteilte Blasform vorgesehen, wobei die Teile der Blasform sowohl in Schlauchrichtung als auch quer dazu beweglich angeordnet sind. Mit besonderem Vorteil ist der Plastifizierungszylinder zugleich auch als Aufweitwerkzeug ausgebildet, so dass die pneumatische Auf weitung durch eine gleichzeitig erfolgende mechanische Aufweitung unterstützt wird.
In einer bevorzugten Ausfthrungsform weist die Vorrichtung zwei, um 900 gegeneinander versetzte, geteilte Blasformen auf, deren Antriebe derart ausgebildet und aufeinander abgestimmt sind, dass die über dem Plastifizierungszylinder befindliche geschlossene Blasform vorwärts durch die sich rückwärts bewegende, geöffnete, zweite Blasform geführt wird, wobei die beiden Blasformen ihre relative Lage und ihre Funktion tauschen. Für die Verformung mancher Kunststoffe ist es notwendig, dass drei, um 600 gegeneinander versetzte, geteilte Blasformen vorgesehen sind, deren Antriebe derart ausgebildet und aufeinander abgestimmt sind, dass bei Jedem Takt zwei hintereinander befindliche, den endlosen Schlauch umsohliessende Blasformen vorwärts durch die sich rückwärts bewegende, geöffnete, dritte Blasform gefshrt werden, wobei Jede der Blasformen eine Aufweit-, eine Formgebungs- bzw. Nachblas-und eine Abkühlstation. durchläuft. Im Bereich nach der Abkühlstation ist in jedem Falle eine Trennstation zum Auseinanderschneiden des verformten endlosen Schlauches in die taktweise anfallenden Hohlkörper vorgesehen. Mit besonderem Vorteil ist im Bereich des Schlauchformgerätes eine zusätzliche, taktweise arbeitende Transportvorrichtung für den endlosen Schlauch vorgesehen, damit die Abzugskräfte nicht von der Blasform selbst über den möglicherweise noch plastischen Schlauchabschnitt übertragen werden müssen. Diese zusätzliche Transportvorrichtung ist jedoch nur bei manchen Folienarten notwendig.
Durch das erfindungsgemässe Verfahren und die aufgezeigte Vorrichtung wird ein fortlaufender, zwar intermittierender, aber doch unmittelbar aufeinander folgender Abzug des endlosen Schlauches von dem Schlauchformgerät erreicht. Der Rücklauf der Jeweiligen Blasform findet während einer Zeit statt, in der die andere Blasform bzw.
die anderen Blasformen einen Arbeitstakt ausführen. Der grösste Vorteil ist darin zu sehen, dass nur eine oder relativ wenige Blasformen notwendig sind, um die Herstellung der konischen Hohlkörper zu erreichen. Der Umbau der Vorrichtung auf eine neue Dosenform nimmt nur eine relativ kurze Zeit in Anspruch.
Der Erfindungsgedanke lässt mehrere konstruktive Ausführungen der Vorrichtung zu. Die prinzipielle Ausgestaltung ist in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt, und zwar zeigen: Fig. 1 einen schematisierten Querschnitt durch die mit zwei Blasformen ausgerüstete Vorrichtung, Fig. 2 bis 5 die vier, zyklisch wiederkehrenden Takte zweier Blasformen.
In Fig. 1 sind die wesentlichsten Teile einer Aus,führungsform der Vorrichtung schematisch dargestellt. Die Ausführungsform umfasst hierbei zwei Formwerkzeuge. Für einfache Ausführungen genügt eine Formstation, für manche Plastikfolien, die eine längere Abkühlzeit benötigen, werden bevorzugt drei Formwerkzeuge hintereinander angeordnet.
Auf dem Maschinenrahmen 1 ist das an sich bekannte Schlauch formgerät 2 angeordnet, welches als wesentlichsten Bestandteil einen fliegend gelagerten Dorn 3 aufweist, der den Durchmesser des Schlauches bestimmt. Der Dorn 3 ist hohl ausgeführt. An seinem Ende ist der Plastifizierungszylinder 4 gelagert, dessen Energie- und gegebenenfalls Kühlmediumszufuhr durch den Dorn 3 hindurch erfolgt.
Auf der Rolle 5 befindet sich die Kunststoffolienbahn 6, aus der die Hohlkörper 7 gebildet werden. Im Bereich des Schlauchformgerätes 2 bzw. des Dornes 3 ist eine Transportvorrichtung 8 für den taktweisen Vorschub der Kunststoffolienbahn 6 vorgesehen.
Im Bereich des Plastifizierungszylinders 4 ist eine erste geteilte Blasform 9 und anschliessend daran eine in gleioher Weise ausgebildete geteilte Blasform 10 vorgesehen.
Die Blasformen 9 und 10 sind gegeneinander um 900 versetzt.
Finden in einer anderen Aus führungs form beispielsweise drei geteilte Blasformen Vemvendung, so sind diese Jeweils gegeneinander um 600 versetzt. Die Blasformen 9 und 10 sind mit Antriebselementen versehen, die eine Bewegung der Blasformhälften in Schlauchrichtung und quer dazu gestatten. Antriebselemente dieser Art sind Jedoch bekannt und aus diesem Grunde in der Zeichnung nicht dargestellt, Lediglich die Hydraulikzylinder 11 und 11' zum Auseinander- bzw. Zusammenfahren der beiden Blasformhälften sind schematisch gezeigt.
Die Funktion der Vorrichtung ist folgende: Die ebene Kunststoffolienbahn 6 wird von der Rolle 5 abgezogen und um den Dorn 3 herumgelegt. Dabei werden die Ränder der Kunststoffolienbahn 6 miteinander verbunden, beispielsweise verklebt oder verschweisst. Es entsteht der endlose Schlauch 12. Dieser Schlauch wird von der Transportvorrichtung 8 erfasst und taktweise vorgeschoben. Der endlose Schlauch 12 gelangt dabei auf den Plastifizierungszylinder 4, auf welchem er auf Plastifizierungstemperatur erwärmt wird. Mit besonderem Vorteil ist der Plastifizierungszylinder 4 in eine Heiz- und zwei Kühlzonen unterteilt, wobei die Kühlzonen an den beiden Enden des Plastifizierungszylinders, also an den Stellen, an denen der endlose Schlauch 12 nicht verformt wird, angeordnet sind.
Gegebenenfalls sind die beiden Kühlzonen auch entbehrlich.
Der endlose, abschnittweise plastifizierte Schlauch 12 wird nun von den beiden Hälften der geteilten Blasform 9 umschlossen. Dabei findet in den Randbereichen eine Abdichtung zwischen dem endlosen Schlauch 12 und der Blasform 9 statt. Durch den Dorn 3 hindurch und durch nicht dargestellte oeffnungen im Plastifizierungszylinder 4 wird Druckluft zwischen den Plastifizierungszylinder 4 und den endlosen Schlauch 12 eingeführt, so dass eine Aufweitung des Kunststoffmaterials erfolgt, wobei sich dieses an die Wandung der geteilten Blasform 9 anlegt. In dem geschlossenen Zustand der geteilten Blasform 9 wird diese mit dem endlosen Schlauch 12 und bei gleichzeitigem Einsatz der Transportvorrichtung 8 in Schlauchrichtung vorwärts bewegt, bis die geteilte Blasform 9 an die Stelle gelangt, an der in Fig. 1 noch die Blasform 10 dargestellt ist.
Vorher wurden die beiden Hälften der Blasform 10 auseinandergefahren, so dass genügend Platz für die Blasform 9 zur Verfügung stand. Während die Blasform 9 vorwärts bewegt wird, fährt die Blasform 10 in geöffnetem Zustand über die Blasform 9 hinweg rückwärts an deren Stelle. Durch das Vorwärtsfahren der geteilten Blasform 9 wird ein neuer Abschnitt des endlosen Schlauches 12 über den Plastifizierungszylinder 4 gezogen und dort auf Plastifizierungstemperatur erwärmt. Sobald die Blasform 10 geschlossen ist, kann ein neuer Aufweitvorgang einsetzen.
Hinter den geteilten-Blasformen 9 und 10 ist eine Trennstation 13 vorgesehen, wobei sich die Anzahl der Messer für das Auseinandertrennen des endlosen Schlauches 12 in die einzelnen Hohlkörper 7 nach der Anzahl der Hohlkörper richtet, die taktweise anfallen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel erfolgt die Aufweitung des endlosen Schlauches 12 immer in Doppelkegelform. Eine solche Arbeitsweise bringt herstellungsmässige Vorteile. Sie ist Jedoch nicht unbedingt notwendig. In einer einfachen Ausführung kann beispielsweise auch Jeweils nur ein Hohlkörper 7 mit Hilfe einer einzigen Blasform hergestellt werden. Hierbei muss freilich in Kauf genommen werden, dass die Rückbewegung der Blasform als Leerlauf anzusehen ist, was bei der in Fig. 1 dargestellten Aus führungs form nicht der Fall ist.
In den Fig. 2 bis 5 sind zur Verdeutlichung nochmals die vier Takte der beiden geteilten Blasformen 9 und 10 in perspektivischer Darstellung wiedergegeben. Bei dem Arbeitstakt, der zwischen den in den Fig. 2 und 5 gezeigten Darstellungen liegt, wird die geteilte Blasform 9 in die Offenstellung und die geteilte Blasform 10 in die eingefahren Stellung gebracht. In der in Fig. 3 gezeigten Stellung erfolgt dann das Aufweiten des endlosen Schlauches 12 in Form des Doppelkegels 14. Der Takt zwischen den Fig. 3 und 4 beinhaltet die Vorbewegung der geschlossenen Form 10 bei gleichzeitiger Rückbewegung der geöffneten Blasform 9. In Fig. 4 ist die Abkühlung des Doppelkegels 14 erfolgt. Gleichzeitig wurde ein neuer Schlauchabschnitt des endlosen Schlauches 12 auf dem Plastifizierungszylinder 4 erwärmt. Im Takt zwischen den Fig. 4 und 5 wird die geteilte Blasform 9 geschlossen, während die Blasform 10 geöffnet wird. Es erfolgt der Aufweitvorgang des Doppelkegels 14'. Beim Takt zwischen der Darstellung der Fig. 5 und 2 schliesst sich der Ring. Dabei wird die geschlossene Blasform 9 vorwärts bewegt. Die Blasformen 9 und 10 tauschen ihre relative Lage und ihre Funktion.
Wie ersichtlich, erfolgt die Arbeitsweise bei der erfindungsgemässen Vorrichtung Hand über Hand".
Für die Verformung bestimmter Kunststoffolien kann es notwendig sein, die Abkühlzeit entsprechend zu verlängern.
Hier wird man dann drei geteilte Blasformen hintereinander vorsehen, die Jeweils um 600 gegeneinander versetzt angeordnet sind. Während zwei Blasformen immer vorwärts bewegt werden, wird die vorderste der Blasformen bei Jedem Takt mit doppelter Geschwindigkeit nach hinten bewegt, so dass eine taktweise arbeitende, kontinuierliche Herstellung der Hohlkörper 7 sichergestellt ist. Das aufge zeigte Prinzip beginnt Jedoch grundsätzlich bei Anwendung lediglich einer Blasform und kann auf mehrere Blasformen, wie aufgezeigt, ausgedehnt werden.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e :

1. Verfahren zur Herstellung von konischen Hohlkörpern, insbes. Dosen, aus Kunststoffolie, dadurch gekennzeichnet, dass aus einer ebenen Folienbahn in an sich bekannter Weise ein endloser Schlauch geformt und dabei die beiden Kanten der Folienbahn miteinander verbunden, ansehliessend der zylindrische Sehlauchz plastifiziert und takweise kegelförmig aufgeweitet wird, worauf die Unterteilung in die einzelnen Hohlkörper erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der endlose Schlauch bei der Aufweitung in die Form mehrerer, aneinander anschliessender Doppelkegel gebracht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Unterteilung die Ränder der Formlinge umgebördelt und der Boden oder Deckel eingebracht werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der endlose Schlauch taktweise auf Plastifizierungstemperatur erwärmt, mit einer Kinfach- oder Doppelkegelform umsehlozzen und an den Enden abgediehtet wird und ansehliessend mechanisch und pneumatisch zu einem Einfach- oder Doppelkegel aufgeweitet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet dass der endlose Schlauch nach der Aufweitung um die einfache oder vielfache Kegel- bzw. Hohlkörperhöhe mit der gesehlossenen Form von dem Plastifizierungszylinderr abgesogen wird, wobei gleichzeitig der folgende Bereich das endlosen Schlauches auf den Plastifizierungszylinder aufgezogen wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass gleichzeitig lit der Aufweitung zu einem Einfach- oder Mehrfachkegel auch Muster, reliefartige Profilierungen od. dgl. in den endlosen Schlauch eingeformt werden.

7. Vorrichtung zur Druchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass ein an sich bekanntes Schlauchformgerät (2) mit einem Plastifizierungszylinder (4) und mindestens eine geteilte Blasform (9) vorgesehen sind, deren Teile sowohl in Schlauchrichtung als auch quer dazu beweglich angeordnet sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Plastifizierungszylinder (4) zugleich als Aufweitwerkzeug ausbildet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwei, um 90° gegeneinander versetzte geteilte Blasformen (9, 10) vorgesehen sind, deren Antriebe derart ausgebildet und aufeinander abgest1-t sind, dass die über dem Plastifizierungszylinder (4) befindliche geschlossen Blasform (9 bzw. 10) vorwärts durch di. sieh rückwärts bewegende, geöffnete zweite Blasform (10 bzw.

9) geführt wird, wobei die beiden Blasformen (9 und 10) ihre relative Lage und ihre Funktion tauschen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass drei, um 60° gegeneinander verzetzte, geteilte Blasformen vorgesehen sind, deren Antriebe derart ausgebildet und aufeinander abgestimmt sind, dass bei Jedes Takt zwei hintereinander befindliche, den endlosen Schlauch (12) umschliessende Blasformen vorwärts durch die sich rückwärts bewegende, geöffnete, dritte Blasform geführt werden, wobei jede der Blasformen eine Aufweit-, eine Formgebungs- bzw. Nachblas- und eine Abkühlstation durchläuft.

11. Vorriohtung nach Anspruch 7 bis 8, dadurch ge.

kennzeichnet, dass im Bereich nach der Abkühlstation eine Trennstation (13) zum Auseinanderschneiden des verformten endlosen Schlauches (12) in die taktweise anfallenden Hohlkörper (7) vorgesehen ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Schlauchtoruigerätes (2) eins zusätzliche, taktweise arbeitende Traesportworriohtung (8) für den endlosen Schlauch (12) vorgesehen ist.