DE2928773C2 - Vorrichtung zum Herstellen eines aus Mantel und Boden bestehenden Behälters - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Hefstellen eines aus Mantel und ßöderi bestehenden Behälters mit einem Von der Kreisforrh abweichenden Querschnitt durch Wickeln des Mantels auf einem im Querschnitt wenigstens annähernd kreisförmigen Dorri, Umformen des Mantels in die gewünschte Qüerschnittsgeslalt und Verbinden des Mantels mit dem Boden, mit

wenigstens zwei, an gegenüberliegenden Außenseiten angreifenden AuBenformwerkzeugen, die durch die Behälterwand hindurch mit zwei in die Außenform passenden inneren Formteilen zusammenwirken, die den Behälter von der Innenseite her auseinanderspreizen und mit äußeren Formwerkzeugen, die rechtwinklig zur Bewegung der inneren Formeeile hin und her bewegbar sind.

Aus dei US-PS 36 19 863 ist eine derartige Vorrichtung bekannt Mit dieser Vorrichtung wird der mit kreisförmigem Querschnitt gewickelte Behälter von seiner Innenseite her durch zwei diametral gegenüberliegende Spreizbacken auseinandergezogen und dabei in die gewünschte Rechteckform gebracht. Anschließend greifen von der Außenseite her Formstempel an den von den Spreizbacken freien Seiten des Behälters an, wobei diese Behälterwände nach innen gespannt werden. Dabei werden auf die Behälterwände erhebliche Zugkräfte ausgeübt, weshalb diese bekannte Vorrichtung nur für dickwandige, im Spiralwickelverfahren hergestellte Behälter einsetzbar ist

Aus der DE-PS 1127197 ist es darüber hinaus bekannt, den Mantel eines Papiergefäßes zunächst auf einem runden Dorn zu wickeln und anschließend auf einem polygonalen Dorn in die gewünschte Querschnittsgestaltung umzuformen. Dies ist nur deshalb möglich, weil der Mantel konisch ist Wenn der Mantel jedoch über seine ".änge konstanten Umfang besitzt oder nur schwach konisch ist, versagt diese bekannte Vorrichtung, weil der Mantel nicht auf den polygonalen Dorn umgesetzt werden kann. Ferner hat diese Vorr 'ltung den Nachteil, daß der polygonale Dorn genau der gewünschten Querschnittsgestalt des Behälters er 'en muß. weil auf diesem Dorn auch der Boden jtzt wird. Der darauf geformte ^antel hat daher aufgrund der ihm innewohnenden Rüo^stellungskräfte stets das Bestreben, die mehreckige Form wieder zu verlieren und sich der ursprünglichen runden Querschnittsform anzunähern. Wegen dieser Nachteile wird das bekannte Verfahren im ν 2sentl^:chen nur für etwa ovale Papierbecher für erst, endes Füllgut verwendet, weil einerseits die Rüc! - gskräfte wegen des dünnen Materials und der noch stark gerundeten F<->rm gering sind --"d andererseits das Füllgut die gewünschte Form au. .^ht erhält.

Wenn es hingegen bei dickerem Werkstoff und/oder stärker polygonaler Querschnittsform darauf ankommt, daß die Querschnittsform des Behälters erhalten bleibt, wird eine Vorrichtung verwendet, mit der der Mantel nicht zunächst runi/ gewickelt, sondern von vornherein in der polygonalen Form hergestellt wird.

Der Erfindung liegt ausgehend vom eingangs erwähnten Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die auch bei Behältern mit weniger starkem Material einsetzbar ist und darüber hinaus einfach genug ist, um im In-Iine-Betrieb verwendet werden zu können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Bewegung der inneren Formteile über ein Hebelsystem erfolgt und daß die äußeren Formwerkzeuge der Außenform des fertigen Behälters wenigstens annähernd entsprechen Und den Behälter nahezu umschließen,
Dabei werden die von den inneren Formleilen ausgehenden Verformufigskräfte durch die äußeren Formwerkzeuge aufgefangen, so daß auch dünnwandige, aus nur einer Lage hergestellte Behälter verformbar sind. Es ist dabei möglich, den Behältermantel aus einem

im wesentlichen rechteckigen Zuschnitt einlagig zu wickeln, längs einer axial verlaufenden Naht zu verschließen und dann mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung umzuformen.

Ebenfalls sehr vorteilhaft ist es, wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung die inneren Formteile untereinander durch Spreizarme und Gelenke verbunden sind.

Damit wird mit sehr einfachen Mitteln ein gleichmäßiges Auseinandergehen der inneren Formteile erzielt.

Sehr vorteilhaft ist es, wenn ferner als innere Formteile ein im wesentlichen der Innenform des fertigen Behälters entsprechender Tragkörper und Formstangen vorgesehen sind.

Es ist aber auch möglich, anstelle der Formstangen einen dem Tragkörper ähnlichen zweiten Formkörper vorzusehen.

Sehr vorteilhaft es es auch, wenn in Weiterbildung der Erfindung an die Wickel- und Umformstation eine weitere Station anschließt, in der konkav ausgebildete Rollen vorgesehen sind, die an der Außenseite jeder am fertigen Behälter vorgesehenen Ecke angreifen und am Behälter entlang der Ecken bewegbar sind.

Damit kann ebenfalls auf sehr wirksame Art eine Überdehnung der Mantelwände erreicht werden. Dabei ist es besonders günstig, wenn die von außen auf die Mantelecken einwirkenden Rollen einen geringeren Krümmungsradius und/oder eine größere Krümmungsbogenlänge als die gewünschten Mantelecken haben.

Ebenfalls sehr vorteilhaft ist es in diesem Zusammenhang, wenn den Rollen auf der Innenseite des Behälters angeordnete Gegenflächen gegenüberstehen, die vorzugsweise von im Querschnitt kreisförmigen Holmen gebildet werden.

Die Erfindung wird im folgenden näher unter J-S Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert, die zwei vorteilhafte Ausführungsbeispiele schematisch veranschaulicht. Darin zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht einer kompletten Vorrichtung mit Wickelstation, Umformstation und Überdehnstation sowie einer Ei· richtung zum Aufsetzen der Deckel;

Fig. 2 eine Ansicht der Umformstation in der Ausgangsstellung;

Fig. 3 eine Ansicht der Umformstation in der Endstellung und ·)5

F i g. 4 eine Ansicht der Überdehneinrichtung.

Mit t bezeichne.c Zuschnitte v, erden in einer Wickelstation in Richtung des Pfeiles A einem Wickeldorn 2 zugeführt, der an einem Getriebekasten 3 angeordnet ist. Die Zuschnitte werden an dem >o Wickeldorn mit Saugluft oc"er Greifern festgehalten, die vorliegenden Zusammenhang keiner weiteren Erläuterung bedür'sn. Es sind ferner am Wickeldorn 2 Siegeleinrichtungen vorgesehen, die die überlappende Mantelnaht nach dem Wickeln schließen. Der Wickel· dorn 2 hat Kreisquerschnitt.

Im Anschluß an die Wickelstation ist die Umformstation angeordnet, die iti der ersten Stellung gemäß F i g. 2 koaxial zu dem Dorn 2 liegt, so daß der Mantel durch eine nicht dargestellte Überschiebeeinrichtung in &o Pfeilnchtung vom Dorn auf die Spreizeinrichtung geschoben werden kann. ItI Fig.2 erkennt man bei 5 den noch runden Mantel, der auch gleichzeitig die Umfangsfläche des Dorns 2 wiedergibt Die Spreizein^ richtung ist an einer Stange 6 angeordnet, die den Wickeldorn 2 und den Gelriebekasten 3 stationär durchdringt. An dieser Stange 6 ist ein Tragkörper 7 befestigt, der seinerseits Lagerungen und Führungen für Spreizarme 8, 9 aufweist, an denen zur Stange 6 parallele Formstangen JO sitzen und die jeweils über ein Gelenk 21 miteinander verbunden sind, in der ersten Stellung gemäß F i g. 2 sind sämtliche Teile der inneren Spreizeinrichtung innerhalb des von dem Wickeldorn 2 und dem Mantel 5 vorgegebenen Kreisquerschnitts enthalten, so daß der Mantel von dem Wickeldorn einfach auf die Spreizeinrichtung übergeschoben werden kann. Außerhalb des Mantels 5 sind zwei diametral gegenüberliegende Formwerkzeuge.20 angeordnet, die in ihrer Ausgangsstellung einen geringen Abstand von den Gelenken 21 aufweisen, so daß der zylindrische Mantel 5 von der Wickelstation kommend zwischen die Formwerkzeuge eingeschoben werden kann. Die Formwerkzeuge 20 haben im allgemeinen eine Innenform, die den Außenkonturen des fertig umgeformten Behälters entspricht Im in den Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Formflächen jedoch konvex ausgebildet, wodurch die an ihnen anliegenden Flächen des Behälters nach innen überdehnt werden. Damit wird erreicht daß sich diese Wandabschnitte nach dem Ausforme» und beim Füllen des Behälters nicht nach außen durchbiegeil.

Beim Zusammenfahren der beiden Formwerkzeuge 20 werden über die Gelenke 21 die beiden Formsta-'gen 10 von dem Tragkörper 7 weggedrückt Durch teleskopartige Verbindungen 22 (Fig. 2) oder durch einen Abstandhalter 23 (F i g. 3) wird dabei die Führung der beiden Formstangen 10 erreicht

Anstelle der Formstangen 10 kann auch ein nicht dargestellter zweiter Tragkörper 7 vorgesehen sein, der dann allerdings nur an den Enden der Spreizarme 9 gelagert ist und nicht mit der Stange 6 in Verbindung steht.

Darüber hinaus ist es auch möglich, die einander gegenüberliegenden Formflächen der beiden Formwerkzeuge 20 eben, d. h. parallel zueinander auszubilden. Die Überdehnung des Behälters kann dann gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig.4 im Bereich der Ecken vorgenommen werden.

In der Stellung gemäß F i g. 3 behält der Tragkörper 7 seine Stellung bei. während die Formstangen 10 unter Beibehaltung ihrer zueinander zur Stange 6 parallelen Lage ausgefahren werden, um dem Mantel 11 die gewünschte polygonale Form zu verleihen, die Lestimmt wird einerseits durch die Formstanzen 10 und andererseits durch den zu den Formstangen 10 parallelen, prismatischen Umriß des Tragkörpers 7.

Nach der Umformung kann der Mantel durch eine nicht gezeigte Überschiebeeinrichtuang in die Über dehnstation 12(Fig. 1.4) übergeschoben werden. Diese Station v-i'.d gleichfalls von der Stange 6 getragen und besitzt vier Holme 13, die etwa fluchtend zu den ihnei· entsprechenden Formungsflächen der Umformstation 4 angeordnet sind. Sie können mit diesen sogar (zumindest teilweise) identisch sein oder derf-n Fortsitzung bilden. Die Holme 13 bilden die inneren Formflächen (Gegenflächen) für die Ecken des Mantels 11. wobei ihre Radien etwas geringer als die gewünschten Radien der Mantelecken sein können. Ihnen stehen auf der Außenseite Formrollen 14 gegenüber, die beispielsweise durch Federkraft gegen die von den Holmen 13 gebildeten G'igenflächen gepreßt werden, so daß den Mantelecken beim Durchlauf eine entsprechende Querschnittsgestalt auf* gezwungen wird.

Der Durchgang des Mantels durch diese Station kann gleichfalls durch die bereits genannten Überschiebein-

richtungen bewirkt werden, wobei sich die Rollen 14 passiv mitdrehen. Die Rollen können aber auch zum Antrieb des Mantels mit Antriebseinrichtungen versehen sein.

An die Überdehnslation 12 oder unmittelbar an die Umformsialion 4 schließt sich ein Drehtisch 15 an, der eine Mehrzahl von Dornen 16 trägt, von denen in jedem Takt einer mit der Station 12 bzw. 4 fluchtet, so daß der in dieser Station befindliche Mantel durch nicht gezeigte Einrichtungen übefgeschoberi werden kann. Er gelangt dann durch entsprechende Drehung des Drehtisches IS zur Station 17, wo ein Deckel 18 durch eine bei 19 schematisch angedeutete Einrichtung eingesetzt wird. In den folgenden Stationen kann die endgültige Verbindung zwischen Mantel und Boden durchgeführt werden und es können weitere Bearbeitungsgänge vorgesehen sein,

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Herstellen eines aus Mantel und Boden bestehenden Behälters mit einem von der Kxeisform abweichenden Querschnitt durch Wikkeln des Mantels auf einem im Querschnitt wenigstens annähernd kreisförmigen Dorn, Umformen des Mantels in die gewünschte Querschnittsgestalt und Verbinden des Mantels mit dem Boden, mit wenigstens zwei, an gegenüberliegenden Außenseiten angreifenden Außenformwerkzeugen, die durch die Behälterwand hindurch mit zwei, in die Außenform passenden inneren Formteilen zusammenwirken, die den Behälter von der Innenseite her auseinanderspreizen und mit äußeren Formwerkzeugen, die rechtwinklig zur Bewegung der inneren Formteile hin und her bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung der inneren Formteile über ein Hebelsystem (8, 9, 21) erfolgt und daß die äußeren Formwerkzeuge (20) der Außenforrn des fertigen Behälters wenigstens annähernd entsprechen und den Behälter nahezu umschließen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hebelsystem durch Spreizarme (8, 9) und Gelenke (21) gebildet ist

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als innere Formteile ein im wesentlichen der Innenform des fertigen Behälters entsprechender Tragkörper (7) und Formstangen (10) vorgesehen ^:nd.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeicnnet, daß die de Verformung des Behälters bewirkende Fl»che des äußeren Formwerkzeugs (20) konvex ausgebiluet ist

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren Formteile (Tragkörper 7) der konvexen Form der äußeren Formwerkzeuge (20) angepaßt sind.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an die Wickel- und Umformstation eine weitere Station anschließt, in der konkav ausgebildete Rollen (14) vorgesehen sind, die an der Außenseite jeder am fertigen Behälter vorgesehenen Ecke angreifen und am Behälter entlang der Ecken bewegbar sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die von außen auf die Mantelecken einwirkenden Rollen (14) einen geringeren Krümmungsradius und/oder eine größere Krümmungsbogenlänge als die gewünschten Mantelecken haben.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7. dadurch gekennzeichnet, daß den Rollen (14) auf der Innenweite des Behälters angeordnete Gegenflächen gegenüberstehen, die vorzugsweise von im Querschnitt kreisförmigen Holmen (13) gebildet werden.