DE10131403A1

DE10131403A1 - Process for winding up the residual film of a thermoforming machine and device for carrying out the process

Info

Publication number: DE10131403A1
Application number: DE10131403A
Authority: DE
Inventors: Helmut Karbach
Original assignee: Adolf Illig Maschinenbau GmbH and Co KG
Current assignee: Adolf Illig Maschinenbau GmbH and Co KG
Priority date: 2001-06-28
Filing date: 2001-06-28
Publication date: 2003-01-16
Also published as: EP1270468A2; EP1270468A3; DE50200995D1; EP1270468B1; ATE276190T1

Abstract

Waste material lattice (2) from a thermoforming machine is wound up on a mandrel (17) with an intermittent pneumatic drive (20). Just before and at the beginning of the transport phase the air pressure is raised (P2) and is then lowered (P1) during the rest of the transport phase. The pressure levels are adjusted according to the current diameter of the waste material roll (19). An Independent claim is also included for an intermittent wind-up including controls in a branch in the compressed air supply (22) to provide two different pressures (P1, P2) to the drive (20) with the required timing (28). A sensor (30) for the diameter of the material roll (19) provides a signal to the controller (31) for adjusting the pressure levels.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. The invention relates to a method with the features of the preamble of Claim 1 and an apparatus for performing the method.

Aus der DE 35 36 177 C1 ist es bekannt, das Folienrestgitter einer intermittierend betriebenen Thermoformmaschine mittels eines Aufwickeldornes aufzuwickeln. Der Aufwickeldorn wird mittels eines Antriebes intermittierend verdreht. Das Folienrestgitter wird über eine Tänzerschwinge geführt und der Antrieb des Aufwickeldornes startet und stoppt in Abhängigkeit der Lage der Tänzerschwinge. Dieses Verfahren über Tänzerschwinge hat eine Reihe von Nachteilen bezüglich Kosten, Einführen des Anfanges eines neuen Folienrestgitters, Platzbedarf und unterschiedliche Zugkraft am Folienrestgitter in Abhängigkeit des Durchmessers der aufgewickelten Rolle, da der Antrieb ein konstante Drehmoment aufweist und der Durchmesser sich laufend ändert. From DE 35 36 177 C1 it is known to intermittently use the residual film lattice operated thermoforming machine by means of a winding mandrel. The winding mandrel is rotated intermittently by means of a drive. The Residual film grid is guided over a dancer arm and the drive of the The winding mandrel starts and stops depending on the position of the dancer arm. This dancer arm method has a number of disadvantages Cost, introduction of the beginning of a new residual film grid, space requirements and different tensile force on the film lattice depending on the diameter the wound roll because the drive has a constant torque and the diameter changes continuously.

Durch den durch den Anmelder bekannten Einsatz eines pneumatischen Antriebes werden zwar diese Nachteile teilweise vermieden, es verbleibt aber der Nachteil der sich mit dem Durchmesser der Rolle des aufgewickelten Folienrestgitters ändernden Zugkraft. Um auch bei großem Durchmesser eine Mindestzugkraft zu erhalten muss ein entsprechend hoher Luftdruck für den pneumatischen Antrieb eingestellt werden. Bei kleinem Durchmesser besteht dabei die Gefahr, dass das labile, nur von Zwischenstegen gebildete Folienrestgitter zu straff aufgewickelt wird und reißt. Hierdurch wird - auch materialabhängig - die mögliche Höhe des einzustellenden Luftruckes begrenzt. Through the use of a pneumatic known by the applicant Although these disadvantages are partially avoided, the drive remains Disadvantage of being wound up with the diameter of the roll Foil residual grid changing tensile force. To be one even with a large diameter A correspondingly high air pressure for the pneumatic drive can be set. With a small diameter there is the danger that the labile, formed only by intermediate webs Foil lattice is wound too tight and tears. This will - too material-dependent - the possible height of the air pressure to be set is limited.

Ein weiteres Problem entsteht bei einer hohen Transportgeschwindigkeit der Folienbahn in der Thermoformmaschine, wie sie mit modernen Servomotoren zur Erzielung hoher Taktzahlen angestrebt wird. Das Folienrestgitter wird dabei mit gleicher Geschwindigkeit der Vorrichtung zum Aufwickeln zur Verfügung gestellt, wobei deren Antrieb bei niedrigem Druck nicht schnell genug beschleunigen kann und sich eine Schlaufe bildet. Dieser Effekt wird umso größer, je größer der Durchmesser der aufgewickelten Rolle ist wegen der zu beschleunigenden Masse. Diese sich nach oben wölbende Schlaufe führt dazu, dass die noch im Folienrestgitter hängenden geformten Teile ausbrechen und unter das Folienrestgitter gelangen, was ihre Entnahme wesentlich erschwert und eine Unfallgefahr für die Bedienungsperson bedeutet, da die Folienränder relativ scharf sind. Es besteht die Gefahr, dass die Teile dabei deformiert werden. Ein automatisches Austrennen der Teile durch scharfkantiges Umlenken des Folienrestgitters und Führen der Teile auf eine Rutsche wird durch diese Schlaufenbildung erschwert oder unmöglich gemacht und ist störungsanfällig. Another problem arises when the transport speed is high Film web in the thermoforming machine as used for modern servo motors Achievement of high cycle numbers is sought. The residual film grid is included provided the same speed of the winding device, their drive cannot accelerate fast enough at low pressure and forms a loop. The greater the effect, the greater the The diameter of the wound roll is due to the mass to be accelerated. This upward-arching loop means that the Break out the remaining lattice molded parts and put them under the Residual film grids arrive, which makes their removal much more difficult and one Risk of accident for the operator means that the film edges are relatively sharp are. There is a risk that the parts will be deformed. On automatic removal of the parts by turning the Foil scraps and guiding the parts on a slide is through this Loop formation made difficult or impossible and prone to failure.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren so durchzuführen, dass auch bei hoher Transportgeschwindigkeit der Folienbahn in der Thermoformmaschine eine Schlaufenbildung des verbleibenden Folienrestgitters vor der Vorrichtung zum Aufwickeln des Folienrestgitters verhindert wird. Dabei sollte die Zugkraft am Folienrestgitter möglichst gering gehalten werden können, sodass keine Gefahr des zu straffen Aufwickelns und keine Rissgefahr besteht. The invention has for its object to carry out the method so that even with high transport speed of the film web in the Thermoforming machine forms a loop of the remaining film lattice is prevented before the device for winding up the film lattice. there should the tensile force on the residual film grid be kept as low as possible, so that there is no risk of tight winding and no risk of tearing.

Gelöst ist diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches angegebenen Maßnahmen sowie durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 3. Die Unteransprüche stellen vorteilhafte Weiterbildungen dar. This problem is solved by the in the characterizing part of the main claim specified measures and by a device with the features of Claim 3. The subclaims represent advantageous developments.

Das Verfahren ist anhand der schematischen Zeichnungen der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens näher beschrieben. Es zeigen: The method is based on the schematic drawings of the device Implementation of the method described in more detail. Show it:

Fig. 1 eine Seitenansicht der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens einschließlich der vorgeschalteten Thermoformmaschine. Fig. 1 is a side view of the device for performing the method including the upstream thermoforming machine.

Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Teil der Vorrichtung, teilweise im Schnitt. Fig. 2 is a plan view of part of the device, partly in section.

Die Vorrichtung zum Aufwickeln des Folienrestgitters 2 ist in Fig. 1 mit Pos. 1 bezeichnet und ist wie dargestellt in eine Thermoformmaschine 3 integriert oder kann dieser als eigene Vorrichtung nachgeschaltet sein. In der Thermoformmaschine 3 wird eine Folienbahn 4, die von einer Rolle 5 abgewickelt oder von einem Extruder direkt zugeführt wird, zu Teilen 6 verformt. Sie weist hierzu eine intermittierend betriebene Transporteinrichtung 7, eine Heizeinrichtung 8, eine Formstation 9 und eine Stanzstation 10 auf. Die von der Heizeinrichtung 8 erwärmte Folienbahn 4 wird in der Formstation 9 mittels eines Tiefziehwerkzeuges 11 und durch Druckluft oder Vakuum zu Teilen 6 tiefgezogen. In der Stanzstation 10 erfolgt mittels eines Stanzwerkzeuges 12 das Austrennen der Teile 6 bis auf geringe Stege, sodass diese im Folienrestgitter 2 hängend in eine Nachfolgestation 13 überführt werden können. The device for winding up the residual film lattice 2 is designated in FIG. 1 with item 1 and, as shown, is integrated in a thermoforming machine 3 or can be connected downstream as a separate device. In the thermoforming machine 3 , a film web 4 , which is unwound from a roll 5 or fed directly from an extruder, is shaped into parts 6 . For this purpose, it has an intermittently operated transport device 7 , a heating device 8 , a molding station 9 and a punching station 10 . The film web 4 heated by the heating device 8 is deep-drawn into parts 6 in the forming station 9 by means of a deep-drawing tool 11 and by compressed air or vacuum. In the punching station 10 , the parts 6 are separated apart from small webs by means of a punching tool 12 , so that they can be suspended in the residual film grid 2 and transferred to a subsequent station 13 .

Diese Nachfolgestation 13 ist in Fig. 1 als Handabnahmestation dargestellt, d. h. die Teile 6 werden von Hand aus dem Folienrestgitter 2 ausgebrochen und entnommen. Es ist aber auch möglich, durch scharfes Umlenken des Folienrestgitters 2 über eine Umlenkwalze 14 ein automatisches Ausbrechen der Teile 6 zu erreichen, die dann über eine Rutsche 15 geleitet werden. Die Nachfolgestation 13 kann aber auch als automatische Stapelstation ausgebildet sein, in der die Teile 6 vertikal von einem Stapelteller ausgebrochen und in Stapelmagazine überführt werden. Die sich bildenden Stapel werden nach einer vorgegebenen Stückzahl horizontal auf ein Leitblech abgeschoben. This subsequent station 13 is shown in FIG. 1 as a manual removal station, ie the parts 6 are broken out of the residual film grid 2 and removed by hand. However, it is also possible to achieve an automatic breakout of the parts 6 by sharply deflecting the residual film grid 2 via a deflection roller 14, which parts 6 are then passed over a chute 15 . The subsequent station 13 can, however, also be designed as an automatic stacking station in which the parts 6 are broken out vertically from a stacking plate and transferred into stacking magazines. The stacks that form are pushed horizontally onto a baffle after a predetermined number of pieces.

Bei allen Gestaltungen der Nachfolgestation 13 wird das Folienrestgitter 2 der Vorrichtung 1 zum Aufwickeln zugeführt, wobei es über eine oder mehrere Umlenkwalzen 16 zu dem Aufwickeldorn 17 geführt wird. Dieser weist nicht dargestellte Einrichtungen zum Einhängen oder Festklemmen des Anfanges des Folienrestgitters 2 auf. Er ist vorzugsweise fliegend in Lagern 18 (siehe Fig. 2) gelagert, sodass die fertig aufgewickelte Rolle 19 nach dem Abschneiden des Folienrestgitters 2 nach vorne abgezogen werden kann. In all designs of the subsequent station 13 , the film lattice 2 is fed to the device 1 for winding, whereby it is guided to the winding mandrel 17 via one or more deflection rollers 16 . This has devices, not shown, for hooking in or clamping the beginning of the residual film grid 2 . It is preferably overhung in bearings 18 (see FIG. 2), so that the finished wound roll 19 can be pulled off to the front after cutting off the residual film grid 2 .

Angetrieben wird der Aufwickeldorn 17 über einen vorzugsweise direkt gekoppelten pneumatischen Antrieb 20, der eine Zuleitung 21 aufweist. Diese Zuleitung 21 wird von einem Druckluftnetz 22 über ein Ventil 23 und dann in einem ersten Zweig 32 über einen Druckregler 24 und ein Rückschlagventil 25 mit einem am Druckregler 24 eingestellten Druck P1 gespeist. Vor dem Druckregler 24 führt ein zweiter Zweig 26 über einen Druckregler 27 und ein Ventil 28 mit Absperr- bzw. Durchflussstellung zu der Zuleitung 21. Am Druckregler 27 wird ein Druck P2 eingestellt, der höher gewählt ist als P1. The winding mandrel 17 is driven by a preferably directly coupled pneumatic drive 20 which has a feed line 21 . This supply line 21 is fed from a compressed air network 22 via a valve 23 and then in a first branch 32 via a pressure regulator 24 and a check valve 25 with a pressure P1 set on the pressure regulator 24 . In front of the pressure regulator 24 , a second branch 26 leads to the feed line 21 via a pressure regulator 27 and a valve 28 with a shut-off or flow position. At the pressure regulator 27 , a pressure P2 is set which is selected to be higher than P1.

Das mit dem Verfahren zu lösende Problem tritt dann auf, wenn die Transporteinrichtung 7 der Thermoformmaschine 3 einen Transportschritt um einen Nutzen durchführt. Wird das Folienrestgitter 2 nicht synchron aufgewickelt bildet sich eine in Fig. 1 strichpunktiert dargestellte Schlaufe 29, die zu den in der Einleitung genannten Problemen führt. The problem to be solved with the method occurs when the transport device 7 of the thermoforming machine 3 carries out a transport step for one benefit. If the foil lattice 2 is not wound up synchronously, a loop 29 , shown in broken lines in FIG. 1, is formed, which leads to the problems mentioned in the introduction.

Um diese Schlaufe 29 zu vermeiden wird der Antrieb 20 bei Beginn oder kurz vor dem Beginn eines Transportschrittes von Folienbahn 4 und Folienrestgitter 2 durch Umschalten des Ventils 28 auf Durchgang mit dem höheren Druck P2 versorgt, sodass dieser ein hohes Drehmoment entwickelt und die Rolle 19 entsprechend rasch in Drehung versetzt wird. Nach kurzer Zeit wird das Ventil 28 wieder auf Sperrung geschaltet, weil jetzt der Druck P1 ausreicht, die Drehbewegung mit der erforderlichen Geschwindigkeit weiterzuführen mit dem Vorteil, dass beim Stopp der Drehbewegung - wenn der transportierte Abschnitt des Folienrestgitters 2 aufgewickelt ist - die Zugkraft am Folienrestgitter 2 entsprechend des niedrigen Druckes P1 relativ gering ist. In order to avoid this loop 29 , the drive 20 is supplied with the higher pressure P2 at the beginning or shortly before the start of a transport step of the film web 4 and film residual grid 2 by switching the valve 28 to passage, so that this develops a high torque and the roll 19 accordingly is quickly rotated. After a short time, the valve 28 is switched to blocking again, because the pressure P1 is now sufficient to continue the rotary movement at the required speed, with the advantage that when the rotary movement stops - when the transported section of the residual film grid 2 is wound up - the tensile force on the residual film grid 2 is relatively low in accordance with the low pressure P1.

In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, über einen Sensor 30 den Durchmesser der Rolle 17 zu erfassen und einer Steuerung 31 zu melden. Diese steht andererseits mit einem oder beiden Druckreglern 24, 27 in Verbindung in der Weise, dass sie den an diesen eingestellten Druck vorgeben und verändern kann. Auf diese Weise ist es möglich, den Druck während des Starts bzw. am Ende des Aufwickelvorganges optimal den Erfordernissen in Abhängigkeit des Durchmessers der Rolle 17 anzupassen. Dies kann in Stufen oder kontinuierlich erfolgen. In a development of the invention, it is proposed to detect the diameter of the roller 17 via a sensor 30 and to report it to a controller 31 . On the other hand, this is connected to one or both pressure regulators 24 , 27 in such a way that it can specify and change the pressure set thereon. In this way it is possible to optimally adapt the pressure during the start or at the end of the winding process to the requirements depending on the diameter of the roller 17 . This can be done in stages or continuously.

Claims

1. A method for winding up the residual film grid of an intermittently operated thermoforming machine which deforms a film web and separates the deformed parts, in which the residual film grid is wound into a roll on a winding mandrel which is rotated intermittently by means of a pneumatic drive, characterized in that the drive ( 20 ) a high pressure (P2) is applied to the winding mandrel ( 17 ) immediately before or during the insertion of a transport step of the film web ( 4 ) and the residual film grid ( 2 ) and the pressure (P2) is changed to a lower pressure (P1) during the transport step.

2. The method according to claim 1, characterized in that the predetermined high pressure (P2) and / or the low pressure (P1) depending on the diameter of the roller ( 19 ) is changed gradually or continuously.

3.Device for winding the residual film grid of an intermittently operated thermoforming machine, which deforms a film web and separates the deformed parts, with a winding mandrel rotated by a pneumatic drive for winding the residual film grid into a roll, characterized in that the feed line ( 21 ) of the drive ( 20 ) is connected to two branches of a compressed air network ( 22 ) which can be set to different pressures (P1, P2), a valve ( 28 ) which can be switched per cycle of the thermoforming machine ( 3 ) being provided in the branch for the high pressure (P2).

4. The device according to claim 3, characterized in that one or both of the pressure regulators ( 24 , 27 ) is connected to a controller ( 31 ) which, depending on the diameter of the roller ( 19 ) detected by a sensor ( 30 ), detects the pressure the pressure regulator ( 24 , 27 ) changed.