DE2036961C3 - Kontinuierlich arbeitende Formmaschine - Google Patents
Kontinuierlich arbeitende FormmaschineInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine kontinuierlich arbeitende Formmaschine zur Herstellung von hohlen, z. B.
becherförmigen Gegenständen aus einem Kunststoffolienband mit einer Zuführvorrichtung für das auf
Verformungstemperatur erwärmte Folienband zu einer Formstation, die zwei auf Kreisen um eine angetriebene
Welle angeordnete Werkzeugträger aufweist mit Formwerkzeugsätzen, bestehend aus Matrize im
einen und Patrize im anderen Werkzeugträger, die einander axial fluchtend gegenüberstehen und mittels
Steuereinrichtungen in Richtung der Drehachse relativ zueinander verschiebbar gelagert sind und die zwisehen
einander das geradlinig quer zur Drehachse und tangential zur Kreisbahn der Formwerkzeugsätze bewegte
Folienband aufnehmen und verformen.
Diese bekannte Formmaschine, von der die Erfindung ausgeht, ist in der GB-PS 982 168 beschrieben.
Diese kontinuierlich arbeitende Formmaschine dient zur Herstellung von Kappen od.dgl. aus Kunststoff,
die - falls erwünscht - ein Gewinde aufweisen können. Die Maschine weist zwei auf einer sich um eine horizontale
Achse drehenden Welle befestigte, einen Abstand zwischen sich freilassende Stützplatten auf, die
in gegenüberliegender Ausrichtung um den äußeren Umfangsbereich herum angeordnete, durch Kurvenbahnen
parallel zur Drehachse hin- und herbeweglich gesteuerte Formwerkzeuge tragen. Die eine Stützplatte
nimmt die Patrizen und die andere Stützplatte die Matrizen auf. Ein auf Verformungstemperatur erwärmtes
Kunststoffolienband wird in Längsrichtung vertikal hängend tangential zwischen die sich auf einer
Kreisbahn bewegenden Formwerkzeuge geführt und von diesen erfaßt. Wenn das in tangentialer Richtung
zugeführte Folienband bei der Erfassung durch die Formwerkzeugsätze indie Kreisbahn umgelenkt wird,
würde es, wenn man mit dieser bekannten Maschine dünnwandige Gegenstände, wie z.B. Becher, herstellen
wollte, zu Verzerrungen des weichen Bandes kommen, was sich sehr nachteilig auf den fertigen Gegenstand
auswirken würde.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den sich
η der Kreisbahn bewegenden Formwerkzeugsätzen las auf Verformungstemperatur erwärmte Folienband
in gesteuerter Weise so zuzuführen, daß bei der Umlenkung des Folienbandes einer geradlinigen waagerechten
Bewegungsbahn in die kreisförmige Bewegungsbahn der Formwerkzeugsätze Verzerrungen und
Faltenbildungen des z.B. sehr dünnen Folienbandes mit Sicherheit vermieden werden. Diese Umlenkung
soll nicht unter Zuhilfenahme der Werkzeugsätze erfolgen, wie es bei der bekannten Maschine, von der
die Erfindung ausgeht, der Fall ist, sondern durch eine neuartige Einrichtung bevor die zwangläufig gesteuerten
Werkzeugsätze mit dem Folienband in Eingriff gebracht werden.
D ie Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß die Zuführvorrichtung aus einem sich vorbei an einer Heizstation bewegenden Endlosförderer besteht,
der synchron zur Umfangsgeschwindigkeit der zwangläufig gesteuerten Formwerkzeugsätze angetrieben
ist und mit Abständen voneinander angeordnete, die Oberkante des waagerecht zulaufenden Folienbandes
erfassende Klammern aufweist, die sich beim Erreichen der Kreisbahn der Formwerkzeuge
öffnen und daß jedem Formwerkzeugsatz eine mit ihm umlaufende, das Folienband von dem Endlosförderer
übernehmende und in die Kreisbahn der Formwerkzeuge bringende zweiteilige Folieneinspannvorrichtung
zugeordnet ist, die an der Folienübernahmesteile durch Steuermittel aus ihrer Kreisbahn ^uslenkbar
und ihre beiden Teile im Bereich des Endlosförderers gegeneinander und die Folie einklemmend bewegbar
sind und daß sich Formwerkzeuge durch die Folieneinspannvorrichtungen hindurch auf die eingespannten
Umfangsbereiche des Folienbandes einwirken.
Mit dem Erfindungsgegenstand ist es nunmehr möglich, hohle Gegenstände, z.B. Becher, die nach
dem Gebrauch fortgeworfen werden, aus einem sehr dünnen Kunststoffolienband herzustellen, ohne Verzerrungen
oder Faltenbildungen des Folienbandes, was zu ungleichmäßigen Banddicken, Ausschußbildüngen
und Betriebsstörungen führen könnte, befürchten zu müssen. Da das Folienband während der
kreisförmigen Bewegung festgespannt ist, kann mit größerer Umfangsgeschwindigkeit ohne nachteilige
Fliehkraftwirkung gearbeitet werden.
In vorteilhafter Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes ist vorgesehen, daß die Folieneinspannvorrichtungen
jeweils je einen beiderseits am Folienband angreifenden, miteinander gekuppelten
Klemmring aufweisen, die in mit den Formwerkzeug-Sätzen umlaufenden Führungen gehalten sind und
durch eine erste Steuerungseinrichtung radial verschiebbar und in der Radialebene verschwenkbar sind,
wobei der eine Klemmring mit seiner Führung axial unverschiebbar gegenüber der Welle der Formwerkzeugsätze
und der andere Klemmring mit seiner Führung durch eine zweite Steuerungseinrichtung in
Achsrichtung der Welle der Formwerkzeugsätze verschiebbar ist.
Gemäß einer konstruktiven Weiterbildung sieht di° Erfindung vor, daß die erste Steuerungseinrichtung
einen Winkelhebel aufweist, der in einem mit den Formwerkzeugsätzen umlaufenden Lagerbock drehbar
gelagert ist und deren einer Schenkel mit einer Rolle in eine feststehende Kurvenbahn eingreift, während
der andere Schenkel einen beide Klemmringe durchgreifenden Mitnehmerstift aufweist, wobei die
Schenkel rechtwinklig zueinander angeordnet sein können. Hierbei ist es vorteilhaft, daß die axial feststehende
Führung am Lagerbock des Winkelhebels befestigt ist, während die axial verschiebbare Führung
mit einem Stützblock verbunden ist, der durch die zweite Steuerungseinrichtung axial verschiebbar ist.
Gemäß der Erfindung kann die zweite Steuerungseinrichtung
eine sich achsparallel zur Welle der Formwerkzeugsätze erstreckende verschiebbar geführte
Stange aufweisen, deren eines Ende mit dem Stützblock verbunden ist und deren anderes Ende eine in
eine feststehende Kurvenbahn eingreifende Kurvenablaufrolle trägt.
Ein Alisführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes soll nunmehr in Verbindung mit den Zeichnungen
beschrieben werden. Es zeigt
Fig. 1 eine schematische Draufsicht der kontinuierlich laufenden Formmaschine zur Herstellung von
Behältern,
Fig. 2 eine Seitenansicht der Formmaschine,
Fig. 3 eine Einzelheit in Endansicht, die die kontinuierlich
arbeitende Behälterformstation zeigt,
Fig. 4 einen axialen Schnitt der Behälterformstation,
Fig. 5 eine Einzelheit des Endlosförderers für das Folienband an der Obergabestelle an die Folieneinspannvorrichtungen
der Formwerkzeugsätze,
Fig. 6 eine Einzelheit des Zuführförderers in Zusammenwirkung mit den Klemmvorrichtungen der
Formwerkzeugsätze,
Fig. 7 eine Einzelheit der einem Formwerkzeugsatz zugeordneten Einspannvorrichtung in vergrößertem
Maßstab,
Fig. 8 einen axialen Schnitt durch die in Fig. 7 gezeigte
Einspannvorrichtung,
Fig. 9 A bis yE schematische Darstellungen der
Arbeitsschritte bei der Herstellung von Kunststoffbechern in der Formstation,
Fig. 10 ein Synchronisationsschema, das die relativen Bewegungen und Zeiten sowie die jeweilige Stellung
der Klemmvorrichtungen und der Formwerkzeuge während des Arbeitsablaufs zeigt.
Gemäß der Darstellung in Fig. 1 und 2 umfaßt die
kontinuierlich arbeitende Formmaschine 10 zur Herstellung von hohlen, z. B. becherförmigen Gegenständen
eine Vorratsstation 12, in der bis zu zwei Rollen 14 mit aufgewickelten Kunststoffolienbändern 16 gelagert
sind, die nacheinander in der Formmaschine 10 verarbeitet werden. Eine Rollenladestation 15, in der
die Rollen 14 vor Gebrauch aufgenommen sind, bildet einen Teil der Vorratsstation 12. Das vordere Ende
des Folienbandes 16 wird in die Bandabziehvorrichtung 18 eingeführt, in der eine Anzahl von Abziehwalzen
20 vorgesehen sind, um das Folienband 16 mit der gewünschten, auf die anderen Arbeitsstationen
der Maschine abgestimmten Geschwindigkeit weiterzufördern. Die Zuführvorrichtung umfaßt einen Endlosförderer
22, der das Folienband 16 von der Bandabziehvorrichtung 18 durch eine Heizstation 24 der
Formstation 40 führt. Der Endlosförderer 22 weist eine Anzahl mit Abstand angeordnete Klammern 26
für das Folienband auf, die an einer angetriebenen endlosen Kette bzw. einem Riemen 28 angeordnet
sind und das mit seiner Breitseite senkrecht ausgerichtete Folienband 16 am oberen Rand erfassen und der
Formstation 40 zuführen.
Nachfolgend soll der Aufbau und die Arbeitsweise der Formstation 40 beschrieben werden, die im einzelnen
in Fig. 3 und 4 gezeigt ist. Die Formstation
40 weist aufrecht stehende, gegenüberliegend ange- mel 42 zu verhindern. Auf diese Weise bewegen siel·
ordnete Rahmen 48 und 49, die durch obere und un- die zusammenwirkenden Formwerkzeugsätze 1Oi
tere Träger 50 miteinander verbunden sind, auf. Ein bzw. 118 zueinander hin und auseinander, ohne dat
Motor 52 ist auf einer Seite der Formstation angeord- ein nachteiliger Einfluß durch Fliehkräfte währenc
net und treibt einen endlosen Riemen 54 an, der um 5 des Drehens der Trommel 42 hervorgerufen wird,
eine Riemenscheibe 56 am Motor und um eine Rie- Die Hubbewegung der Stößel 96 bzw. 106 wire
menscheibe 58 am Rahmen geführt ist. Die Riemen- durch den Eingriff der Kurvenabtaster 116 bzw. 12(
scheibe 58 ihrerseits treibt ein oberes Zahnrad 60 an, in eine Kurvenbahn 130 bzw. 134 einer Kurvenfüh
das mit einem unteren Zahnrad 62 kämmt (Fig. 4), rung 128 bzw. 132 bewirkt. Die Kurvenführung 132
um eine Welle 64 zu drehen, auf der die Trommel io umfaßt ferner eine Kurvenbahn, in der Kurvenabta
42 sitzt. Die Riemenscheibe 58 und das obere Zahn- ster der Folieneinspannvorrichtungen laufen, wa<
rad 60 sind dabei in geeigneter Weise auf einer Welle noch zu beschreiben sein wird.
63 angebracht, die im Rahmen gelagert ist, während Die Kurvenführung 132 ist feststehend am Rahmer
das untere Zahnrad 62 auf dem äußeren Ende der 49 rechts in Fig. 4 angeordnet. Die Kurvenführung
Welle 64 angeordnet ist. 15 128 ist ebenfalls drehfest, jedoch axial begrenzt, zu
Die Welle 64 besteht gemäß der Darstellung in sammen mit den Stößeln 96 zur Welle 64 beweglich
Fig. 4 aus drei Teilen, nämlich kleineren Wellen- angeordnet, um ein Ausweichen zu gestatten, falls eir
enden 66 und 68 an gegenüberliegenden Enden, die Folienstau oder eine sonstige Störung auftritt. Die
in Rahmen 48, 49 gelagert sind, und einem hohen, drehfeste, jedoch axial begrenzt bewegliche Anbringrößeren,
mittleren Wellenteil 70, auf dem die Folien- 20 gung der Kurvenführung 128 am Rahmen 48 links
spannvorrichtungen und die zusammenwirkenden der Fig. 4 angeordnet, erfolgt durch eine Anzahl von
Formwerkzeugsätze angeordnet sind. Bolzen 138, die im Rahmen 48 gelagert sind. Die BoI-
Die kleineren hohlen Wellenenden 66 und 68 sind zen 138 sind jeweils in mit axialem Abstand zueinanin.
Kegellagern 72 bzw. 74 gelagert, die im Rahmen der angeordneten Gleitlagern 142 bzw. 144 ver-48
bzw. 49 an den gegenüberliegenden Enden der 25 schiebbar gelagert, um eine begrenzte seitliche
Formstation 40 vorgesehen sind. Bewegung zwischen dem vergrößerten Kopf 146 am
Das mittlere Wellenteil 70 trägt an gegenüberlie- freien Ende der Bolzen 138 und der Innenseite des
genden Enden zylindrische Stützplatten 76 b2w. 78, Rahmens 48 zuzulassen. Ein Lagerring 148 kuppeil
auf denen die Formwerkzeugsätze, bestehend aus Pa- die Bolzen 138 mit den Gleitlagern 142,144, um eine
trize und Matrize angeordnet sind. Die Stützplatten 30 Umfangsabstützung der Kurvenführung 128 zu bil-76
bzw. 78 sind mit zentralen Bohrungen 80 bzw. 82 den. Um die begrenzte axiale Bewegung der Kurvenauf
dem mittleren Wellenteil 70 weder mit Reibschluß führung 128 auf den Bolzen 138 zu ermöglichen, ist
oder sonstwie drehfest und axial unbeweglich befestigt eine Einrichtung (nicht dargestellt) vorgesehen, die
und weisen vorzugsweise an den Bohrungen 80 bzw. vorzugsweise im Stromkreis der Maschine liegt und
82 nach innen gerichtete Flansche 84 bzw. 86 auf. 35 eine seitliche Verlagerung der Kurvenführung 128
An der Stützplatte 76 sind auf einem koaxial zur bewirkt, falls ein Folienstau od.dgl. auftritt.
Welle 64 liegenden Kreis in gleichen WinkelteiJungen Um die Herstellung dünnwandiger, becherförmiger
angeordnete axial fluchtende Gleitlager 88, 90 mit Kunststoffgegenstände mit im wesentlichen gleichmä-Lagerbuchsen
92 bzw. 94 vorgesehen, die zur Hubla- ßiger Wandstärke zu erreichen, ist es erforderlich, daß
gerung von Patrizenstößeln 96 dienen. In gleicher 40 ein bestimmter Materialbereich des Folienbandes 16
Weise sind an der Stützplatte 78 Gleitlager 98, 100 eingespannt wird, ehe die zusammenwirkenden
mit Lagerbuchsen 102 bzw. 104 vorgesehen, in denen Formwerkzeugsätze 108, 118 daran angreifen. Die
Matrjzenstößel 106 hin- und herbewegbar gelagert Art und Weise, wie die Folieneinspannvorrichtungen
sind. "n einer kontinuierlich laufenden Maschine zusam-
Die Arbeitsweise, wie die Patrizenstößel 96 bzw. 45 menwirken, wird noch zu beschreiben sein; wichtig
die Matrizenstößel 106, die die Formwerkzeugsätze ist jedoch zu wissen, wo die Einspannvorrichtungen
tragen und sich gegeneinander bewegen, geht am be- in der Trommel 42 angeordnet sind. Das läßt sich am
sten aus den Fig. 3 und 4 hervor. Der Patrizenstößel besten aus Fig. 4 ersehen, in der aus zwei gegenüber-96
trägt am innenweisenden bzw. vorderen Ende eine liegend angeordneten Spannbacken 150, 152 beste-Patrizenformhälfte
108, einen Block 110 mit Schneid- 50 hende Folieneinspannvorrichtungen zwischen den
elementen und einen Lagerblock 112. Am gegen- Formwerkzeugen 108 und 118 angeordnet sind. Die
überliegenden Ende des Patrizenstößels 96 ist ein Folieneinspannvorrichtungen 150, 152 sind so kon-Führungsblock
114 vorgesehen, der einen Kurvenab- struiert, daß sie einen bestimmten Materialbereich des
taster 116 trägt. Der Matrizenstößel 106 trägt am in- Folienbandes 16 umschließen und einspannen, und
nenliegenden Ende eine Matrizenformhälfte 118, der 55 zwar um den Umfang der Formwerkzeuge 108, 118
Schneidelemente zugeordnet sind, die zu denen korn- herum, um letztere auf einen festgelegten Materialbeplementär
ausgebildet sind, die der Block 110 trägt. reich in einer noch zu besenreibenden Weise einwir-Ferner
gehören dazu eine Auswerfvorrichtung 120 ken zu lassen.
und ein Block 122. Das gegenüberliegende Ende des Die Spannbacke 150 der Einspannvorrichtung ist
MatrizenstöBels 106 weist einen Führungsblock 124 60 an einem Lagerbock 154 angeordnet, der seinerseits
und einen Kurvenabtaster 126 auf. an einem sich radial nach außen erstreckenden
Die die Patrizen- und die Matrizenformhälften 108 Flansch 156 des mittleren WellenteSs 70 der Welle
bzw. 118 tragenden Stößel 96 bzw. 106 bewegen sich 64 befestigt ist. Um eine Dreh- und Winkelverstellung
in den Gleitlagern 88,90 bzw. 98,100 linear zueinan- der Folieneinspannvorrichtung 150,152 zu ennöglider
hin und auseinander. Die Führungsblöcke 114 65 chen, ist ein Kurvenabtaster 158, der in einer Kurvenbzw.
124 wirken mit komplementären Flächen von bahn 160 einer Stirnkurvenführung 162 läuft, mit ei-Führungen
zusammen, um eine Drehbewegung der nem Winkelhebel 164 verbunden, der teilweise in
Stößel 96 bzw. 106 während des Umlaufs der Trom- Fig. 4 gezeigt ist, im einzelnen jedoch im Zusammen-
hang mit Fig. ft bis S beschrieben wird. Eine gesteuerte
Winkel- und Drehbewegung der Folieneinspannvorrichtung 150,152 wird durch einen Mitnehmerstift
166 am einen Schenkel des Winkelhebels 164 erreicht.
Die Spannbacke 152 ist senkrecht zur Achse des mittleren Wellcnteils 70 in einem Lagerbock 168 gelagert,
der mit einer Führungsrolle 170 in einen sich achsparallel zur Welle 64 erstreckenden Führungsschlitz 258 eingreift.
Die Spannbacke 152 wird jeweils mittels einer Stange 172 zur Spannbacke 150 hin- und fortbewegt,
die an einem Ende mit dem Lagerbock 168 verbunden ist, während das andere Ende mit einer Kurvenablaufrolle
174 versehen ist, der in der Kurvenbahn 136 geführt ist, die in der Kurvenführung 132 vorgesehen
ist. Die Stange 172 ist am Ende, an dem die Kurvenablaufrolle gelagert ist, in einer Buchse 176 gelagert,
und am anderen Ende ist sie in einem Gleitlager 178 aufgenommen, das seinerseits an einem nach außen
vorstehenden Flansch 180 vorgesehen ist, der einstükkig mit dem mittleren Wellenteil 70 verbunden ist.
Die Spannbacke 152 ist normalerweise in Klemmeingriff mit der Spannbacke 150 vorgespannt, und zwar
durch eine die Stange 172 umgebende Schraubenfeder 182, die zwischen Widerlagern 184 bzw. 186 gespannt
gehalten wird. Beim Durchlaufen der Kurvenablaufrolle 174 durch die Kurvenbahn 136 wird die Schraubenfeder
weiter zusammengedrückt und die Folieneinspannvorrichtung
150, 152 geöffnet, wie es aus Fig. 3 und 4 ersichtlich ist.
In Fig. 2 und 5 ist eine Zufuhrvorrichtung für das auf Verformungstemperatur erwärmte Folienband 16
gezeigt, die aus einem Endlosförderer 22 besteht. Der Endlosförderer 22 weist mit Abständen voneinander
angeordnete Klammern 26 auf, die an einer angetriebenen endlosen Kette 28 angebracht sind und die
Oberkante des waagerecht zulaufenden Folienbandes 16 so erfassen, daß sie nicht in den Bereich der Folieneinspannvorrichtungen
150,152 der Trommel 42 gelangen.
Die Klammern 26 werden vom Folienband 16 nacheinander gelöst, während die Folieneinspannvorrichtungen
150,152 nacheinander das Folienband 16 erfassen. Die Übergabe des Folienbandes 16 von den
Klammern 26 des Endlosförderers 22 an die Folieneinspannvorrichtungen
150,152 stellt einen wichtigen Teil in dem kontinuierlichen Arbeitsablauf dar, und
zwar aus verschiedenen Gründen. Das Folienband 16 durchläuft zunächst eine vertikale, lineare Bahn, während
es von den Klammern 26 des Endlosförderers 22 zugeführt wird, und dann nach dem Einspannen
zwischen den Folieneinspannvorrichtungen 150, 152 eine Kreisbahn um die Trommel 42. Dies erfordert,
daß das Einspannen des Folienbandes 16 zwischen den Folieneinspannvorrichtungen 150,152 auf einem
mit den Klammern 26 des Endlosförderers 22 zusammenfallenden Weg erfolgt, um sicherzustellen, daß das
Folienband 16 ohne Streckung oder Faltenbildung aus der linearen Bahn in die Kreisbahn überführt wird.
Streckungen bzw. Falten wurden zu unerwünschten dünnen oder verdickten Wandungsabschnitten des
fertigen Gegenstandes führen. Diese Schwierigkeiten können dadurch vermieden werden, daß man einen
bestimmten Materialbereich des Folienbandes 16 zwischen den Folieneinspannvorrichtungen 150, 152
einspannt, ehe das Folienband 16 in die Kreisbahn eingelenkt wird. Auf den so eingespannten Bereich
des Folienbandes 16 wirken dann die Formwcrkzcugsätzc
108,118 ein, um die gewünschten Gegenstände herzustellen. Streckungen und Falten außerhalb des
eingespannten Bereichs stört die Formgebung nicht.
Der Aufbau der Folieneinspannvorrichtungen und deren Arbeitsweise sind am besten aus den Fig. 6 und
S ersichtlich. Fig. 6 zeigt die Bewegung benachbarter
Folieneinspannvorrichtungen 150, 152 auf einer Kreisbahn, wobei sowohl eine Kreisbahnbewegung als
auch eine Linearbewegung der Folieneinspannvorrichtungen 150,152 während des Umlaufs der Formwerkzeugsätze
108,118 erfolgt. Die Folieneinspannvorrichtungen 150, 152 sind so auf der Trommel 42
(siehe Fig. 4) angeordnet, daß sie in den Bereich der sich linear bewegenden Folie 16 gedreht werden. Die
Folieneinspannvorrichtungen 150, 152, die sich synchron mit der Linearbewegung des Folienbandes 16
bewegen, werden so gesteuert, daß sie sich während einer bestimmten Winkelbcwegung der Trommel 42
entlang einem linearen Weg zusammen mit der Folienbahn bewegen, um ein störungsfreies Einspannen
der Folienbahn 16 zwischen den Folieneinspannvorrichtungen 150, 152 zu ermöglichen. Die Steuerung
zur Erzielung eines synchronen Zusammenlaufs der Folieneinspannvorrichtungen 150, 152 und der sich
bewegenden Folienbahn 16 weist einen an jeder Einspannvorrichtung 150, 152 angeordneten Kurvenabtaster
158 auf, der in einer Kurvenbahn 160 der Stirnkurvenführung 162 läuft, welche fest mit dem
mittleren Wellenteil 70 der Welle 64 verbunden ist (Fig. 4). Der jeweilige Kurvenabtaster 158 ist mit
dem Winkelhebel 164 verbunden, der für eine Dreh- und Winkeleinstellung der jeweiligen Folieneinspannvorrichtungen
150, 152 sorgt, so daß sich dieselbe zusammen mit der Folienbahn 16 entlang einer
gemeinsamen Wegstrecke mit der Geschwindigkeit der Folienbahn 16 bewegt, ehe sie eingespannt wird.
Die Form der Kurvenbahn 160 und die Relativlage der Kurvenabldufrolle 158 und des zugehörigen Winkelhebels
164 für die Folieneinspannvorrichtungen 150, 152 sind am besten aus Fig. 6 ersichtlich.
Wie aus Fig. 8 ersichtlich, weist die jeweilige Folieneinspannvorrichtung
zwei gegenüberliegend angeordnete Spannbacken 150 und 152 auf, die zwischen
sich einen bestimmten Materialbereich des Folienbandes 16 einspannen, wie das bereits beschrieben
worden ist. Die Spannbacke 150 umfaßt eine Führung 234, an der ein beweglicher Klemmring 236
angebracht ist, der durch Schrauben 240 mit einem Haltering 238 verbunden ist, um eine waagerechte
Bewegung des Klemmrings 236 gegenüber der Führung 234 zu verhindern. Entsprechend weist die
Spannbacke 152 eine Führung 242 auf, die einer Klemmring 244 trägt, der durch Schrauben 248 mil
einem Haltering 246 verbunden ist, um eine waage rechte Bewegung des Klemmrings 244 gegenüber dei
Führung 242 zu verhindern.
Die Führung 234 ist durch Schrauben 250 mit den Lagerbock 152 verbunden, der seinerseits am radia
vorstehenden Flansch 156 des mittleren Wellenteil!
70 der Welle 64 angebracht ist. Der Lagerbock 15^
weist eine Bohrung auf, die zur Lagerung des Winkel
hebeis 164 dient, was noch zu beschreiben sein wird
radial einwärts gerichteten Schenkel 256 aufweist, dei
die in den Führungsschlitz 258 eingreifende Füh rungsrollc 170 trägt. Dieser Führungsschlitz 258 er
streckt sich im wesentlichen parallel zur Achse de
Welle 64, wie dies aus Fig. 7 und 8 ersichtlich ist. Die Führungsschlitze 258 sind in einem Ring 260
(siehe Fig. 7) vorgesehen, der fest mit dem mittleren Wellenteil 70 der Welle 64 verbunden ist. Der Lagerbock
168 ist ebenfalls mit einer Bohrung versehen, in der die Stange 172 befestigt ist. Die Stange 172
trägt, wie bereits beschrieben, die Kurvenablaufrolle 174, die in die Kurvenbahn 136 eingreift. Diese Kurvenbahn
ist in der Kurvenführung 132 vorgesehen und steuert die Hubbewegung der Spannbacke 152 aus der
normalerweise geschlossenen am Folienband 16 angreifenden Stellung in die geöffnete Stellung der Folieneinspannvorrichtung
150, 152.
Dereine Schenkel 262 des Winkelhebels 164 trägt
den Kurvenabtaster 158. Der andere Schenkel 264 ist mit Abstand zum ersten Schenkel 262 um 90° zu
diesem versetzt angeordnet und durch eine Welle 266 mit demselben verbunden. Am freien Ende des
Schenkels 264 ist der das radial innenliegende Ende beider Spannbacken 150,152 durchsetzende Mitnehmerstift
166 befestigt und in Buchsen 268, 270 der Spannbacken 150,152 gelagert ist. Die Welle 266 erstreckt
sich durch eine Bohrung 252 im Lagerbock 154 und ist in einer Buchse 272 gelagert. Der Mitnehmerstift
166, der beide Spannbacken 150, 152 durchsetzt, gestattet eine relative Gleit- und eine begrenzte
Drehbewegung der Einspannringe 236, 244.
Aus den Fig. 6 und 8 ist ersichtlich, daß die jeweilige Kurvenabiaufrolle 158 bei ihrer Bewegung die
Kurvenbahn 160 den ersten Schenkel 262 des Winkelhebels 164 in verschiedene Winkelstellungen bewegt,
und da der zweite Schenkel 264 durch die Welle 266 damit verbunden ist, und zwar um 90° winkelversetzt
gegenüber dem ersten Schenkel 262, wandert der zweite Schenkel 264 in andere Winkelstellungen,
die 90° außer Phase zu den verschiedenen Winkelstellungen des ersten Schenkels 262 liegen. Die verschiedenen
Winkelstellungen des zweiten Schenkels 264 werden durch den Mitnehmerstift 166 übertragen,
um damit sowohl eine vertikale Bewegung als auch eine Winkelbewegung der Folieneinspannvorrichtung
150 und 152 zu bewirken, während die Kurvenablaufrolle
158 durch die Kurvenbahn 160 läuft.
Die Folieneinspannvorrichtung 150, 152 wird auf diese Weise aus ihrer Kreisbahn in eine lineare mit
dem vom Endlosförderer 22 zugeführten Folienband 16 zusammenfallende Bewegungsbahn gesteuert, ehe
das Folienband 16 eingespannt wird. Nach dem Einspannen des Folienbandes 16 durch die Einspannvorrichtung
150,152 und dem Öffnen der Klammern 26 des Endlosförderers 22, bewegen sich Einspannvorrichtungen 150,152 entlang einer Kreisbahn, wobei
die Herstellung der Gegenstände erfolgt. Die Folieneinspannvorrichtung 150, 152 ist so konstruiert, daß
sie eine geringe Trägheit und einen geringen Verschleiß hat, um einen Hochleistungsbetrieb zu ermöglichen.
Aus den Fig. 9 A bis 9E sind die Hauptschritte der
Formgebung ersichtlich, die entsprechend im Zeitablaufschema der Fig. 10 gezeigt sind, und zwar die Relativlagen der Folieneinspannvorrichtungen 150,152
der Formwerkzeugsätze 108, 118 über ein Arbeitsspiel von 360°. In Fig. 10 ist der entsprechende Teil
des Arbeitsablaufs angegeben, der den Darstellungen in Fig. HA bis HE entspricht. Bei rotierender
Trommel 42 gemäß der Darstellung in Fig. 10 erfolgt der erste Schritt der Formgebung entsprechend der
Fig. 11A, wobei die Folieneinspannvorrichrungen 150, 152 geöffnet sind. Aus der dargestellten Lage
beginnen sich die Spannbacken 150 und 152 zu schließen. Die Patrize 108 und die damit zusammenwirkende
Matrize 118 haben den größten Abstand voneinander als abschließende Phase der vorangegangenen
Formgebung, um ein Auswerfen und ein Abfördern des dünnwandigen becherförmigen Gegenstands
C zu ermöglichen.
Der Beginn einer Formgebung und der Abschluß
ίο der vorangegangenen geht ineinander über, da die Folieneinspannvorrichtungen
150, 152 sich bei etwa 300° eines Formgebungsablaufs zu schließen beginnen,
in einer Stellung also, in der die Patrize 108 und die Matrize 118 immer noch auseinandergefahren
werden, um ein Auswerfen und ein Abfallen des Gegenstands C aus der Matrize 118 zu ermöglichen, wie
das in Fig. yA dargestellt ist. Dieser Übergang der
abschließenden Phase in die beginnende Phase zweier aufeinanderfolgender Formgebungsabläufe führt zu
einer insgesamt kürzeren Formgebungszeit.
Mit dem Schließen der Folieneinspannvorrichtung 150,152 wird das erwärmte Folienband 16 der Trommel
42 durch die Klammern 26 des Endlosförderers 22 zugefördert. Wie bereits im Zusammenhang mit
Fig. 6 und 8 erläutert, werden die Folieneinspannvorrichtungen 150, 152 winkel- und drehverstellt, während
sie sich der sich linear bewegenden Folie 16 nähern, um eine zusammenfallende Bewegungsbahn zu
erzielen, die synchron auf die Geschwindigkeit des Folienbandes 16 abgestimmt ist, ehe dasselbe eingespannt
wird. Das Einspannen des Folienbandes 16 geschieht etwa 9° vor dem oberen Totpunkt im Zeitschema
der Fig. 10. Diese Stellung ist in Fig. 9 dargestellt. Die Klammer 26 des Endlosförderers 22
hebt sich von der sich bewegenden Folie 16 ab, nachdem die Folieneinspannvorrichtung 150, 152 sich geschlossen
hat. Nach dem Einspannen des Folienbandes 16 in der Folieneinspannvorrichtung 150, 152 ist
das sich bewegende Folienband 16 mit der Trommel 42 verbunden und bewegt sich entlang einer Kreisbahn,
wie dies insbesondere aus Fig. 6 ersichtlich ist. Mit dem Einspannen des Folienbandes 16 in der Folieneinspannvorrichtung
150, 152 werden die Formwerkzeugsätze 108, 118 durch die entsprechende
Kurvenbahn-Abtasteranordnung in Schließrichtung bewegt.
Die nächste Phase in der Formgebung ist in Fig. 9 dargestellt, in der die Patrize 108 mechanisch auf den
eingespannten Materialbereich des Folienbandes 16 einwirkt, während die Patrize 108 und die Matrize
118 in Schließstellung bewegt werden. Die mechanische Vorverformung nach Fig. 9 erfolgt bei etwa 50°
des Formgebungsablaufs entsprechend dem Zeitschema der Fig. 10. Es ist natürlich bekannt, daß das
mechanische Vorstrecken einer erhitzten thermoplastischen Folie die gleichmäßige Verteilung des Materials in dem fertig geformten Gegenstand wesentlich
erleichtert. Während dieser Vorstreckphase im Formgebungsablauf haben sich die Patrize 108 und die Ma-
trize 118 noch nicht vollständig geschlossen.
In Fig. 9D sind die Formwerkzeuge 108,118 nach
dem Blasen des Gegenstands C und nach dem Trennen desselben vom Folienband 16 gezeigt. Beim
Schließen der Formwerkzeugsätze 108,118 kommen zunächst Ringschultern 286,288 am Block 110 bzw.
an der Matrize 118 in Anlage, um den festgelegten vorverformten Materialbereich des Folienbandes 16
abzudichten, an dem die Patrize 108 angegriffen hat
Wenn der festgelegte, vorverformte Materialbereich gegenüber dem übrigen Teil des Folienbandes 16 abgedichtet
ist, wird Druckluft im wesentlichen gleichförmig in den vorgeformten Gegenstand eingeführt,
um die Wandung des Vorformlings aufzuweiten und gegen die Innenwand der Matrize 118 zu drücken.
Die Druckluft kann beispielsweise durch mit einer geeigneten Druckluftquelle (nicht dargestellt) verbundene
Löcher 290 in der Patrize 108eingeführt werden.
Man kann auch mit Unterdruck über die Matrize 118 arbeiten, was die gleiche Wirkung hat, in dem
einen wie in dem anderen Fall entsteht jedoch eine Druckdifferenz zwischen den beiden Seiten des festgelegten
Bereichs des vorgeformten Gegenstands, um ihn an die Innenwand der Matrize 118 zu drücken.
Im Anschluß an das Blasen des festgelegten Bereichs des vorgeformten Behälters, werden die Formwerkzeugsätze
108, 118 um ein geringes Maß zueinander hin bewegt, um komplementäre Schneidkanten,
die den Ringschultern 286, 288 zugeordnet sind, zum Eingriff zu bringen und den geformten Gegenstand
von dem unverformten bleibenden Folienband 16 zu trennen. Dabei handelt es sich um die in Fig. 9D gezeigte
Stellung der Formwerkzeuge 108, 118. Diese Stellung liegt bei etwa 225° des Formgebungsablaufs,
wie das in dem Zeitschema der Fig. 10 zu sehen ist. Dieses Trennen bei einer derartigen Formgebung ist
im einzelnen bekannt und braucht hier nicht weiter erläutert zu werden.
Im Anschluß an das Ausschneiden beginnen sich die Formwerkzeuge 108,118 zu öffnen, und kurz darauf
öffnet sich auch die Folieneinspannvorrichtung ISO, 152, um das verbleibende Folienband bzw. den
Abfall freizugeben. Dies ist in Fig. 9E dargestellt.
Diese Stellung liegt bei etwa 270° des Formgebungsablaufs entsprechend Fig. 10. Der Abfall kann dann
entfernt und der Gegenstand aus der Matrize 118 ausgestoßen und weiterbefördert werden.
Hierzu 9 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Kontinuierlich arbeitende Formmaschine zur Herstellung von hohlen, z. B. becherförmigen Gegenständen
aus einem Kunststoffolienband mit einer Zuführvorrichtung für das auf Verformungstemperatur erwärmte Folienband zu einer Formstation, die zwei auf Kreisen um eine angetriebene
Welle angeordnete Werkzeugträger aufweist, mit Formwerkzeugsätzen bestehend aus Matrize im
einen und Patrize im anderen Werkzeugträger, die einander axial fluchtend gegenüberstehen und
mittels Steuereinrichtungen in Richtung der Drehachse relativ zueinander verschiebbar gelagert
sind, und die zwischen einander das geradlinig quer zur Drehachse und tangential zur Kreisbahn
der Formwerkzeugsätze bewegte Folienband aufnehmen und verformen, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zuführvorrichtung aus einem sich vorbei an einer Heizstation (24) bewegenden
Endlosförderer (22) besteht, der synchron zur Umfangsgeschwindigkeit der zwangläufig gesteuerten
Formwerkzeugsätze (108, 118) angetrieben ist und mit Abständen voneinander angeordnete,
die Oberkante des waagerecht zulaufenden Folienbandes (16) erfassende Klammern (26) aufweist,
die sich beim Erreichen der Kreisbahn der Formwerkzeuge öffnen und daß jedem Formwerkzeugsatz
(108, 118) eine mit ihm umlaufende, das Folienband (16) von dem Endlosförderer (22)
übernehmende und in die Kreisbahn der Formwerkzeuge (108, 118) bringende zweiteilige Folieneinspannvorrichtung
(ISO, 152) zugeordnet ist, die an der Folienübernahmesteile durch Steuermittel
(158, 160, 164, 136, 174, 170, 258) aus ihrer Kreisbahn auslenkbar und ihre beiden Teile
im Bereich des Endlosförderers (22) gegeneinander und die Folie einklemmend bewegbar sind und
daß sich Formwerkzeuge durch die Folieneinspannvorrichtungen (150, 152) hindurch auf die
eingespannten Umfangsbereiche des Folienbandes (16) einwirken.
2. Formmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Folieneinspannvorrichtungen
(150,152) jeweils zwei je einen beiderse'>r
am Folienband (16) angreifenden miteinander gekuppelten Klemmring (236, 244) aufweisen, die
in mit den Formwerkzeugsätzen umlaufenden Führungen (234 bzw. 242) gehalten sind und
durch eine erste Steuerungseinrichtung (158,160, 164) radial verschiebbar und in der Radialebene
verschwenkbar sind, wobei der eine Klemmring (236) mit seiner Führung (234) axial unverschiebbar
gegenüber der Welle (64) der Formwerkzeugsätze (108,118) und der andere Klemmring (244)
mit seiner Führung (242) durch eine zweite Steuerungseinrichtung (136, 174, 170, 258) in Achsrichtung
der Welle der Formwerkzeugsätze verschiebbar ist.
3. Formmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Steuerungseinrichtung
(158, 160, 164) Wickelhebel (164) aufweist, er in einem mit den Formwerkzeugsätzen
(108,118) umlaufenden Lagerbock (154) drehbar gelagert ist und deren einer Schenkel (262') mit
einer Rolle (158) in eine feststehende Kurvenbahn (160) eingreift, während der andere Schenkel
(264) einen beide Klemmringe (236, 244) durchgreifenden
Mitnebmerstift (166) aufweist, wobei die Schenkel (262', 264) rechtwinklig zueinander
angeordnet sein können.
4. Formmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die axial feststehende
Führung (234) am Lagerbock (154) des Winkelhebels (164) befestigt ist, während die axial verschiebbare
Führung (242) mit einem Stützblock (168) verbunden ist, der durch die zweite Steuerungseinrichtung
(136, 174, 170, 258) axial verschiebbar ist.
5. Formmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite
Steuerungseinrichtung (136, 174, 170, 258) eine sich achsparallel zur Umlaufachse (64) der Formwerkzeugsätze
(108, 118) erstreckende verschiebbar geführte Stange (172) aufweist, deren
eines Ende mit dem Stützblock (168) verbunden ist und deren anderes Ende eine in eine feststehende
Kurvenbahn (136) eingreifende Kurvenablaufrolle (174) trägt.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US84527069A | 1969-07-28 | 1969-07-28 | |
US84527069 | 1969-07-28 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2036961A1 DE2036961A1 (de) | 1971-02-11 |
DE2036961B2 DE2036961B2 (de) | 1976-04-15 |
DE2036961C3 true DE2036961C3 (de) | 1976-11-25 |
Family
ID=
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