DE2065712C3 - Tief ziehmaschine zum Herstellen von seitenwandverstärkten Behältern - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich aul eine Tiefziehmaschine zum Herstellen von seitenwandverstärkten Behältern mit den Gattungsmerkmalen des Hauptanspruches.

Bei einer bekannten Tiefziehmaschine dieser Art (DE-GM 19 69 306) ist eine Vorrichtung zum Herstellen und Einlegen von Verstärkungsbanderolen seitlich neben und oberhalb der eigentlichen Tiefziehstation angeordnet. Aus mehreren nebeneinander schrittweise von Rollen abgezogenen Verstärkungsbändern werden Streifen von vorbestimmter Länge geschnitten, die in Ausnehmungen dieser Vorrichtung zu Banderolen gerollt worden sind. Diese Banderolenformvorrichtung ist ortsfest am Maschinengestell befestigt. Zum Einlegen der in dieser Vorrichtung hergestellten Verstärkungsbanderolen in die in zwei Reihen nebeneinander angeordneten Behälterhohlformen werden diese horizontal aus der Tiefziehstation in eine seitliche Einlegestellung herausbewegt, in der jede einzelne Hohlform mit einer eine gerollte Banderole enthaltenden Ausnehmung in der Banderolenformvorrichtung fluchtet Das Einlegen dor Banderolen in die Behälterhohlformen erfolgt durch eine vertikale Vorschubbewegung von Stößeln, die an der Banderolenformvorrichtung angeordnet sind. Nach dem Einlegen werden die Behälterhohlformen durch seitliche Verschiebung quer zur Transportrichtung der Folienbahn in die Tiefziehstation zurückbewegt, woraufhin das eigentliche Formen der Behälter durch Tiefziehen der Folie und festes Verbinden der aus der Folie gebildeten Seitenwände der Behälter mit den jeweiligen Verstärkungsbanderolen abläuft. Neben einem durch die seitliche Anordnung der Banderolenformvorrichtung bedingten erheblichen Platzbedarf hat diese bekannte Tiefziehmaschine den Nachteil einer vergleichsweise geringen Taktfolge, der auf die vergleichsweise große seitliche Verschiebebewegung zumindest um eine Breite der Folienbahn zurückzuführen ist. Dieser Nachteil wird bei flüssigem Abfüllgut besonders bemerkbar, weil dann die Folienbahn mit den ausgeformten und gefüllten Behältern beim schrittweisen Weitertransport nicht zu abrupt beschleunigt und abgebremst werden darf, damit die Abfüllflüssigkeit nicht überschwappt und das darauffolgende Verschließen bzw. Heißversiegeln der Behälter verhindert In diesem Fall ist es zur Beibehaltung einer hohen Becherproduktion notwendig, die Folienbandbreite zu vergrößern und die Behälter bzw. Becher nur jeweils in einer oder zwei zum Folienband querliegenden Reihen gleichzeitig auszuformen, damit die Länge jedes Transportschrittes der Becher in Folienbandlängsrichtung möglichst klein bleibt Bei Einsatz derartiger Tiefziehmaschinen mit Flüssigkeitsabfüllanlagen stellt somit die seitliche Verschiebebewegung der Behälterhohlformen zum Einlegen der Banderolen für den gesamten Herstellungsablauf eine beträchtliche Totzeit dar, die sich nachteilig auf die gesamte Taktfolge einer derartigen Anlage auswirkt Da ferner die Banderolenform- und Einlegevorrichtung mit den Ausgangsrollen für die Verstärkungsbanderolen oberhalb der Folienbahn angeordnet sind, ergeben sich Schwierigkeiten bei der Überwachung der Behälterformvorgänge und bei der Wartung der Tiefziehstation.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Tiefziehmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei geringerem Platzbedarf und bei einfacher Überwachung der einzelnen Arbeitsvorgänge eine höhere Durchsatzleistung besitzt, ohne daß dadurch nachfolgende Arbeitsgänge beeinträchtigt würden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruches gelöst Die vertikale Richtung der Verschiebebewegung der Behälterhohlformen ermöglicht wesentlich kürzere Verschiebewege, um die Behälterhohlformen in eine Stellung bringen zu können, in der die zum Einlegen der vorgeformten Banderolen mit der direkt unter der Transportebene der Folienbahn im Bereich der Tiefziehstation angeordneten Banderolenformvorrichtung fluchten. Durch diese kürzeren Verschiebewege verkürzen sich auch die Zeitspannen zum Verschieben der Behälterhohlformen und zum Einlegen der Verstärkungsbanderolen, wodurch die Taktfolge der Gesamtanlage gegenüber der bekannten Anlage erhöht werden kann, ohne daß dabei Schwierigkeiten bei den nachgeordneten Arbeitsgängen eintreten. Die Anordnung der Behälterformvorrichtung unter der Folienbahn führt ferner zu einer günstigeren Raumausnutzung, da seitliche Anbauten nicht notwendig sind und der Raum unterhalb der Folienbahn bei herkömmlichen Maschinen nicht genutzt wird. Da oberhalb der Transportebene der Folienbahn keine Zusatzaggregate angeordnet sind, kann der Ablauf der einzelnen Bearbeitungsvorgänge der Folienbahn durch Augenschein überwacht werden, wodurch sich in der Praxis die Störungsanfälligkeit der Maschine inklusive der Wartungszeiten verringern. Dieser Vorteil gewinnt besondere Bedeutung, wenn die einzelnen Verstärkungsbän-

6- der aus einer Ausgangsbahn längsgeschnitten werden, die von einer seitlich neben der Folienbahn angeordneten Rolle schrittweise abgewickelt wird. Durch einstellbare Umlenkrollen können die einzelnen Bänder in

annähernd zylindrische Ausnehmungen der in Förderrichtung unmittelbar vor oder hinter der Tiefziehstation angeordneten Banderolenformvorrichtnng eingeführt und zu entsprechend langen Verstärkungsstreifen geschnitten werden.

Eine konstruktiv besonders einfache und betriebssichere Möglichkeit zur Erzielung einer genau gleichen Bewegungsfolge für alle Behälterhohlformen wird dadurch erreicht, daß die Bebälterhohlformen zusammen mit einem vorzugsweise als Stellzylinder ausgebildeten Kippantrieb auf einem gemeinsamen Träger montiert sind, wobei dieser Kippantrieb die Behälterhohlformen aus einer aufgerichteten in eine waagerechte Stellung taktweise verschwenkt, in der ihre öffnungen mit den Ausnehmungen in der Banderolenformvorrichtung fluchten. In dieser Stellung werden die in den horizontal angeordneten Ausnehmungen vorgeformten Banderolen durch horizontal bewegte Stößel in die Hohlformen eingeschoben.

Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführung der erfindungsgemäßen Tiefziehmaschine anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine teilgeschnittene Seitenansicht der Tiefziehmaschine,

Fig.2 eine teilgeschnittene Draufsicht auf die Tief ziehmaschine nach F i g. 1,

F i g. 3 eine teilgeschnittene Seitenansicht der Banderolenformvorrichtung und der Behälterhohlformen,

F i g. 4 ein Vertikalschnitt durch die Banderolenformvorrichtung längs der Schnittlinie IV-IV in Fig. 3,

Fig.5 eine teilgeschnittene Vorderansicht der Banderolenformvorrichtung längs der Schnittlinie V-V in Fig. 3.

Die in den F i g. 1 und 2 dargestellte Tiefziehmaschine zur Herstellung von seitenwandverstärkten Behältern weist eine am Maschinengestell 1 befestigte Halterung 2 für eine Rolle einer thermoplastischen Folienbahn 3, eine Heizvorrichtung 4 zum Plastifizieren der Folienbahn 3 und eine Tiefziehstation 5 auf, in der die thermoplastische Folienbahn durch Tiefziehen zu Behältern geformt wird. In dieser Formstation 5 sind in einer Reihe quer zur Vorziehrichtung der Folienbahn 3 nebeneinander angeordnete Behälterhohlformen 6 an einer Seite, in diesem Fall unterhalb der Folienbahn 3, vorgesehen, denen eine entsprechende Anzahl von — nicht dargestellten — Formstempeln an der anderen Seite der Foüenbahn zugeordnet ist. Ferner sind Antriebe für die Behälterhohlformen 6 und die Stempel sowie ein Anschluß für ein Druckmittel vorgesehen, durch das die durch Einfahren der Stempel vorgeformte Foüenbahn an die Innenwand der Behälterhohlformen 6 fest angezogen wird.

Die Tiefziehmaschine ist Teil einer automalischen Anlage mit weiteren — nicht dargestellten — Bearbeitungsstationen, wie Füllstationen, Schließstationen, einer SteMon zum Abschneiden der noch zusammenhängenden gefüllten und verschlossenen Behälter und ggf einer Verpackungsstation.

Sie besitzt ein^ Bande'Olenformvorrichtung 10, in der einzeln zugefuhOe Vertftärkungsbänder 11 zu Verstärkungsstreifen ui¹^ gleichzeitig zu die Seitenwände der Behälter verstärkenden Banderolen hergestellt werden. Der in diese Wr*idUuflg 10 eingeführte und zu einer VerstärkungsbaHiterftle geformte Streifen wird von einem Stößel 12 in die entsprechende Behälterhohlform 6 eingeschoben, die deArt ausgebildet und angeordnet ist, daß ihre öffnung in einer Einlegestellung der Ausschiebeöffnung der Banderolenformvorrichtung 10 genau gegenübersteht

Die einzelnen Verstärkungsbänder 11 werden über Umlenkrollen 24, 25 je einem Paar zu beiden Seiten eines Spaltes 15 angeordneten Einführrollen 13, 34 zugeführt, die Bandabschnitte von vorbestimmter Länge in eine einseitig offene Ausnehmung 16 der Vorrichtung 10 einlegen. Die Banderolenformvorrichtung 10 ist unterhalb der Transportebene der Folienbahn 3 in Transportrichtuiig der Foüenbahn hinter der Tiefziehstation 5 angeordnet Die Behälterhohlformen sind um eine Querachse 17 schwenkbar angelenkt die an einem vertikal beweglichen Träger 18 für die Behälterhohlformen 6 befestigt ist Dieser Träger 18 ist mit einem pneumatischen oder hydraulischen Kippantneb 19 verbunden, der die Behälterhohlformen 6 aus ihrer vertikalen Stellung in eine horizontale Einlegestellung kippt in der ihre öffnungen den entsprechenden Ausnehmungen 16 der Banderolenformvorrichtung 10 genau gegenüberliegen.

Die einzelnen Verstärkungsbänder 11 werden aus einem breiten Ausgangsband 20 herausgetrennt An einer Seite des Gestelles 1 ist eine zylindrische Halterung 21 für eine Rolle des Ausgangsbandes 20 mit einem Längsschneider 22 zum Auftrennen dieses Ausgangsbandes in einzelne Verstärkungsbänder 11 und mit einem Antrieb zum gemeinsamen schrittweisen Vorziehen des Ausgangsbandes und der einzelnen Verstärkungsbänder 11 vorgesehen.

Wenn das Ausgangsband 20 oder die einzelnen Verstärkungsbänder Il mit Dekorationsmotiven oder einem anderen Aufdruck versehen sind und sich diese Motive an vorbestimmten Stellen des Behälters befinden sollen, wird das schrittweise Vorziehen der einzelnen Streifen durch eine einzige, vorzugsweise gegenüber einem bereits getrennten Verstärkungsband 11 angeordnete fotoelektrische Zelle 23 gesteuert die mit einem Schrittantrieb gekoppelt ist Jedes Verstärkungsband 11 läuft über je eine einstellbare Umlenkrolle 24, bevor es vom Rollenpaar 13, 14 in die entsprechende Ausnehmung 16 der Banderolenformvorrichtung 10 eingeführt wird. Lagekorrekturen von mit Motiven oder Aufdrucken versehenen Verstärkungsbändern 11 werden unter Berücksichtigung der unterschiedlichen Abstände zwischen den von der Fotozelle 23 erfaßten Bezugpunkt des Motivs und den einzelnen Ausnehmungen 16 der Banderolenformvorrichtung 10 durch Verschieben der jeweiligen Umlenkrolle 24 vorgenommen, so daß die einzelnen von den Bändern 11 abgeschnittenen Verstärkungsstreifen in den Ausnehmungen 16 stets ein vollständiges Schmuckoder Bezeichnungsmotiv in der gewünschten Lage enthalten.

Die Banderolenformvorrichtung 10 weist ferner eine Schneideinrichtung auf, welche die in die Ausnehmungen eingeführten Verstärkungsstreifen von vorbestimmter Länge abschneidet Diese insbesondere in Fig.4 im einzelnen dargestellte Schneidvorrichtung besteht aus festen Schneidklingen 25 und beweglichen Schneidklingen 26, die jeweils an einer Seite jedes Einführungsschlitzes 15 der Ausnehmung 16 angeordnet sind. Die beweglichen Schneidklingen 26 werden nach jedem schrittweisen Vorschieben der Verstärkungsbänder 11 in Bewegung gesetzt

Wie besonders aus Fig.2 ersichtlich, sind die Halterung 21 für das breite zusammenhängende Ausgangsband 20, der Schrittantrieb für dieses Ausgangsband 20 und die Verstärkungsbänder 11 sowie die Längsschneideeinrichtung 22 zum Auftrennen des

Aufgangsbandes in die einzelnen Verstärkungsbänder 11 an einer Seite der Heizvorrichtung 4 und der Tiefziehstation 5 parallel zur Bewegungsrichtung der Folienbahn angeordnet. Auf diese Weise wird eine einfache Kontrollmöglichkeit der Vorschubbewegungen der Fo'ienbahn 3 und der Ausgangsbahn 20 zusammen mit den einzelnen Verstärkungsstreifen 11 erreicht. Die Banderolenformvorrichtung 10 ist unterhalb der Folienbahn 3 vorzugsweise in Förderrichtung hinter der Tiefziehstation 5 angeordnet ι ο

Zur Herstellung der seitenwandverstärkten Behälter werden die einzelnen Verstärkungsbänder 11 über Vorziehrollen des Schrittantriebes nach unten abgelenkt und um 90° durch die Umlenkrollen 24 verdreht. Diese rechtwinklig zu den Vorziehrollen des Schrittantriebs horizontal angeordneten Umlenkrollen 24 liegen in unterschiedlichen Höhen, so daß die nebeneinander zugeführten Verstärkungsbänder 11 auseinandergezogen ablaufen. Zum Einstellen sind die Achsen der Umlenkrollen 24 in vertikalen Schlitzen von Halteblechen gehalten. Durch diese Anordnung können die einzelnen Verstärkungsbänder 11 in die zugeordnete Ausnehmung 16 der Banderolenformvorrichtung 10 genau und in korrekter Ausrichtung der Dekorationsmotive oder Aufdrucke eingeführt werden, so daß die Banderolen an den fertigen Behältern jeweils genau zu einem Bezugspunkt des Behälters ausgerichtet sind.

Wie aus den Fig.4 und 5 ersichtlich, laufen die Verstärkungsbänder 11 von den Umlenkrollen 24 um andere, auf einer horizontalen Tragschiene 56 gelagerte Umlenkrollen und von diesen in die Ausnehmungen 16 der Banderolenformvorrichtung 10. Diese Ausnehmungen 16 sind in einem horizontalen Querbalken 57 angeordnet, der an einer am Maschinengestell befestigten Halteplatte 58 montiert ist Die Querschnitte der einzelnen Ausnehmungen 16 sind vorzugsweise symmetrisch, rund, viereckig oder rechteckig. Allgemein gilt, daß die Querschnitte dieser Ausnehmungen durch eine in sich geschlossene Linie bestimmt sind, wobei ggf. vorhandene Eckwinke! abgerundet sind. Die Innenwand der Ausnehmungen 16 im Bereich des Einführungsschlitzes 15 kann jedoch rechtwinklig verlaufen.

Die Einführungsschlitze 15 für die Verstärkungsstreifen sind bei dieser bevorzugten Ausführung auf einer durchgehenden beweglichen Schneidklinge 26 vorgese- 4=, hen, die auf einem quer zur Einführrichtung der Verstärkungsbänder 11 verschiebbaren Träger 60 sitzt. Die festen Gegenklingen 25 sind in den entsprechenden Ausnehmungen 16 angeordnet und stimmen in ihrer Lage mit der zumindest teilweise längs der Einführungsschlitze 15 verlaufenden Ausnehmungswand überein und werden durch diese Wand gebildet. Die Schneidschlitze in der beweglichen Klinge 26 können ebenfalls einen Teil der Innenwand der Ausnehmung 16 bilden.

Die beiden Einführrollen 13 und 14 sind paarweise vor jedem Einführungsschlitz 15 an einer Leiste 61 gelagert, die fest mit einem vollen Teil 26a der beweglichen Schneidklinge 26 verbunden ist Die Einführungsrollen 13, 14 werden über je eine Reibungskupplung angetrieben und halten dadurch jedes Verstärkungsband 11 gesondert unter Spannung. Die einzelnen Reibungskupplungen ermöglichen auch ein manuelles Einführen jedes Verstärkungsbandes zwischen die Einführungsrolle 13 und 14 und die Ausnehmung 16 bei Betriebsbeginn. Während des Betriebes sind die Verstärkungsbänder 11 bis zum Einführen in die Ausnehmung 16 dauernd gespannt

Der schwalbenschwanzförmige Teil 60a des beweglichen Trägers 60 ist in einer am Gestell vorgesehenen Führungsnut 65 geführt. Der Träger 60 wird von einem doppelt wirkenden Druckzylinder 66 mittels einer Kolbenstange 67 und eines Kuppelquerstückes 68 in der Führungsnut 65 verschoben. Durch die dabei mitgenommenen Schneidklingen 26 werden von den Verstärkungsbändern 11 die in die Ausnehmungen 16 eingeführten Streifen abgeschnitten. Diese Schneideinrichtung der Banderolenformvorrichtung 10 hat den Vorteil, daß nach dem Schnitt die Einführungsrollen 13, 14 ein Zurückschlüpfen des Verstärkungsbandes 11 aus dem Einführungsspalt 15 verhindern.

Unmittelbar nach dem Abschneiden des zu der Banderole geformten Verstärkungsstreifens wird er in die Behälterhohlform 6 eingeschoben, die zu diesem Zweck der jeweiligen Ausnehmung 16 genau gegenübersteht. Die Innendurchmesser der Behälterformen sind zumindest im Bereich ihrer öffnung geringfügig größer als der der Ausnehmung 16. Der Stößel 12 zum Einführen des abgeschnittenen und zu der Banderole gerollten Verstärkungsstreifens weist eine Platte 70 auf, deren Größe im wesentlichen dem Querschnitt der Ausnehmung 16 entspricht Die Platte 70 ist an einer Stange 71 befestigt, die über eine Quertraverse 72 an der Kolbenstange 73 eines an einer Traverse 58 montierten Vorschubzylinders 74 befestigt ist Die Stange 71 durchragt ein Langloch 76 im beweglichen Schneidklingenträger 60, dessen Ausmaße auf den größten Weg dieses Schneidklingenträgers abgestimmt sind.

Die Behälterhohlformen 6 sind in einer Reihe quer zur Transportrichtung der Folienbahn 3 angeordnet Es können jedoch auch zwei Reihen von Behälterhohlformen in Bewegungsrichtung der Folienbahn hintereinander angeordnet werden, denen Formstempel in entsprechender Anordnung zugeordnet sind. In diesem Fall hat die Banderolenformvorrichtung 10 zwei übereinander angeordnete Reihen von Ausnehmungen 16, von denen die obere sich nach oben öffnende Einführungsschlitze 15 und die untere nach unten offene Einführungsschlitze aufweisen. Dabei sind die Einführungsrollen 13, 14 für die oberen Ausnehmungen 16 über den entsprechenden Einführungsschlitzen und die Einführungsrollen für die unteren Ausnehmungen unterhalb der entsprechenden Schlitze angeordnet Die Verstärkungsbänder 11, die in die Ausnehmungen der oberen Reihe eingeführt werden sollen, müssen jeweils über zumindest zwei zusätzliche Umienkrollen laufen, bevor sie von dem Einführungsrollenpaar erfaßt werden. Die jeweiligen Schneidklingen in der oberen und unteren Reihe werden zweckmäßig von gesonderten Druckzylindern betätigt Die Stößel zum Einschieben der abgeschnittenen und gerollten Verstärkungsstreifen in die Behälterhohlformen 6 werden über ihre Stangen zusammengefaßt und von einem einzigen Vorschubzylinder betätigt

In den Seitenwänden der Behälterhohlformen 6 sind feine Kanäle eingearbeitet, die von der inneren Seitenwand der Form in eine Vakuumkammer innerhalb der Wand der Behälterhohlformen führen. Auf diese Weise werden durch den Unterdruck hinter den in die Form eingelegten Banderolen Verschiebungen verhindert, die sich durch die Folienbewegung beim Verformen der Behälter und/oder beim endgültigen festen Andrücken der Folie an die Innenwand der Hohlformen ergeben könnten. Die Mündungen dieser Saugkanäle in der Behälterhohlform liegen vorzugsweise in Winkelzonen der Form, wodurch ein gewisser Vorformungseffekt

der Streifen erreicht wird.

Die Banderolen müssen sich nicht unbedingt über die ganze Höhe der Behälterseitenwand erstrecken, sondern können auch nur bestimmte Wandzonen, z. B. den Randteil des Behälters, verstärken.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Tiefziehmaschine zur Herstellung von seitenwandverstärkten Behältern aus einer schrittweise transportierten Kunststoffolienbahn mit einer Behälterformstation, die mindestens eine Reihe nebeneinander und unterhalb der Kunststoffolienbahn angeordneter Behälterhohlformen aufweist, und mit einer Vorrichtung zum gleichzeitigen Herstellen von Verstärkungsbanderolen aus schrittweise zugeführten Verstärkungsstreifen und zum Einlegen der Banderolen in die Behälterhohlformen, wobei diese zwischen einer vertikal arbeitenden Formherstellung und einer Einlegestellung für die Verstärkungsbanderolen, in der ihre Öffnungen mit Ausnehmungen der Banderolenformvorrichtung fluchten, taktweise verschiebbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (10) zum Herstellen und Einlegen der Verstärkungsbanderolen (11) in die Behälterhohlformen (6) unter der Kunststoffolienbahn (3) angeordnet ist und daß die Behälterhohlformen (6) vertikal zwischen einer oberen Formstellung und einer unteren horizontalen Einlegestellung verschiebbar und kippbar sind.

2. Tiefziehmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälterhohlformen (6) an einem vertikal bewegbaren Träger (18) um eine horizontale Achse (17) schwenkbar angeordnet und durch einen Kippantrieb (19) aus ihrer vertikalen Formstellung in die horizontale Einlegestellung schwenkbar sind.