DE102007049168B4

DE102007049168B4 - Vorrichtung und Verfahren zum Verschieben von aus erwärmten thermoplastischen Halbzeugen geformten und ausgestanzten Tiefziehprodukten von einer Thermoformmaschine zu einer Verarbeitungsstation

Info

Publication number: DE102007049168B4
Application number: DE200710049168
Authority: DE
Inventors: Klaus 72160 Eisele
Original assignee: Illig Maschinenbau GmbH and Co KG
Current assignee: Illig Maschinenbau GmbH and Co KG
Priority date: 2007-10-13
Filing date: 2007-10-13
Publication date: 2011-07-07
Anticipated expiration: 2027-10-14
Also published as: DE102007049168A1

Abstract

Vorrichtung zum Verschieben von aus einer erwärmten thermoplastischen Folienbahn (2) geformten und ausgestanzten Tiefziehprodukten (4) von einer Thermoformmaschine (1) mit einer ersten Verschiebeeinheit (12) und einer Verarbeitungsstation (23), dadurch gekennzeichnet, dass die erste Verschiebeeinheit (12) mindestens eine horizontal ausgerichtete erste Führung (14) und eine dazu parallel angeordnete zweite Führung (14') aufweist, an denen jeweils ein erster vertikal verschiebbarer und horizontal schwenkbarer Kopf (7), und ein zweiter vertikal verschiebbarer und horizontal schwenkbarer Kopf (7') mit Aufnahmemitteln (8) zum Ergreifen der Tiefziehprodukte (4) angeordnet ist und dass die Verarbeitungsstation (23) mindestens ein erstes Transportbänder (21), und ein zweites Transportband (21') aufweist, die horizontal und vertikal verschiebbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Verschieben von aus erwärmten thermoplastischen Halbzeugen geformten und ausgestanzten Tiefziehprodukten von einer Thermoformmaschine zu einer Verarbeitungsstation.
Stand der Technik
Aus dem Dokument US 4,132,319 A ist eine Vorrichtung zum Entnehmen von mehrreihigen Behälterstapeln bekannt, bei der beim Erreichen einer vorbestimmten Anzahl von Behälterlagen ein Greiferkopf, der eine Vielzahl von parallelen vertikalen, axial drehbaren Stangen umfasst, die am unteren Ende mit Klinken zum Ergreifen der Behälterränder versehen sind, sich über den Stapel senkt, bis die Klinken die untersten Behälter erreicht haben, dann die Klinken um einen Winkelbetrag verdreht werden und die Behälterränder untergreifen. Sodann verschiebt sich der Greiferkopf zunächst vertikal nach oben und anschließend horizontal und setzt abschließend den gesamten Stapel von der Thermoformmaschine entfernt ab.
EP 1 236 665 A1 zeigt eine Vorrichtung und ein Verfahren zum taktweisen Entfernen von Behälterlagen, bei dem zunächst die Behälter mit einem drehbaren Kopf, der mit Saugern versehen ist, ergriffen und vertikal nach oben verschoben werden. Sodann wird der Kopf um 180° gedreht, während der Ausleger, an dem der Kopf angebracht ist, um 90 oder 180° gedreht wird. Abschließend senkt sich der Kopf mit den Behältern ab und die Sauger werden entlüftet. Die Drehung des Kopfes um die eigene Achse geschieht nur bei jedem zweiten Zyklus. So kann eine sogenannte A-B-Stapelung erzeugt werden, die ein Verklemmen der Behälter verhindert.
Des weiteren sind Vorrichtungen und Verfahren zum Verschieben von Stapeln von geformten und ausgestanzten Thermoformartikeln von einer Thermoformmaschine zu einer nachfolgenden Verarbeitungsstation aus dem Produktionsprogramm der Anmelderin und der Wettbewerber bekannt, bei denen in einer Ausbrechstation eine vertikale Stapelbildung der Thermoformartikel in bekannter Weise von unten erfolgt.
Ist die gewünschte Anzahl von Stapellagen erfolgt, so schiebt ein horizontal verschiebbarer Ausschieber den gebildeten kompletten Stapel auf ein Transportband oder ein Ausgabeblech.
Bei einer anderen Ausführung werden jeweils einzelne Lagen ergriffen und mittels eines Handlingsystems auf ein Transportband verbracht.
Die jeweiligen Abhebe- oder Ausschiebebewegungen müssen dabei so schnell erfolgen, dass die Stapelbildung der laufenden Thermoformmaschine nicht behindert wird.
Die bekannten Vorrichtungen und Verfahren des Standes der Technik sind bis zu Taktzahlen von ca. 40 pro Minute ausreichend schnell. Eine höhere Leistung der Thermoformmaschine ist also durch die Begrenzung der Arbeitsgeschwindigkeit der Stapelbildung mit den bekannten Systemen nicht möglich.
Aufgabenstellung
Eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Verschieben von aus erwärmten thermoplastischen Halbzeugen geformten und ausgestanzten Tiefziehprodukten von einer Thermoformmaschine zu einer Verarbeitungsstation soll dahin gehend verbessert werden, dass Thermoformartikel sicher und schnell von der Übergabeposition an der Thermoformmaschine abgenommen und von der Thermoformmaschine entfernt abgesetzt und weiterverarbeitet werden. Dabei sollen auch Stapel erzeugbar sein. Ebenfalls sollen A-B-Stapel erzeugbar sein, bei denen jede zweite Lage von Tiefziehprodukten um einen Winkel gedreht wird.
Gelöst ist diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 sowie im nebengeordneten Anspruch 4 angegebenen Maßnahmen.
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den jeweiligen Unteransprüchen genannten Merkmalen.
Ausführungsbeispiel
Die Vorrichtung und das Verfahren sind anhand der nachstehenden schematischen Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
1 Eine Gesamtansicht der Vorrichtung
2 Eine Seitenansicht der Vorrichtung
3 Eine Vorderansicht der Vorrichtung
Die Vorrichtung zum Verschieben von aus erwärmten thermoplastischen Halbzeugen geformten und ausgestanzten Tiefziehprodukten von einer Thermoformmaschine zu einer Verarbeitungsstation ist, wie in 1 dargestellt, einer nicht dargestellten Thermoformmaschine 1 zugeordnet.
Mittels der Thermoformmaschine 1 wird eine thermoplastische Folienbahn 2 erwärmt und mittels Formwerkzeugen im Thermoformverfahren in Tiefziehprodukte 4 verformt, die aus der Folienbahn 2 in einem kombinierten Form/Stanzverfahren in einer Form/Stanzstation oder in einer nachgeschalteten, ebenfalls nicht dargestellten, Stanzstation weitgehend aus der Folienbahn 2 ausgetrennt werden.
Die Folienbahn 2 mit den darin noch befindlichen, an wenigen Punkten mit der Folienbahn 2 verbunden Tiefziehprodukten 4, wird durch eine nicht dargestellte Folientransporteinrichtung in der durch den Pfeil 3 dargestellte Produktionsrichtung zur Ausbrechstation 5 verschoben, in der mit geeigneten Ausbrechwerkzeugen die Tiefziehprodukte 4 aus der Folienbahn 2 komplett ausgebrochen werden.
Dieses geschieht in der Ausbrechstation 5 mittels eines Vertikalhubs. Am Ende des Vertikalhubs werden die von der Folienbahn 2 komplett separierten Tiefziehprodukte 4 von der Vorrichtung übernommen. Von der Folienbahn 2 verbleibt in der Thermoformmaschine 1 nach dem Ausbrechvorgang nur noch das Restgitter 6, aus dem die Tiefziehprodukte 4 ausgebrochen worden sind.
Die Vorrichtung, dargestellt in der 1 in einer dreidimensionalen Gesamtansicht, besteht aus einer ersten Verschiebeeinheit 12, welche auf Schienen 27 verschiebbar angeordnet ist, welche auf einem nicht dargestellten Rahmen 13 angeordnet sind. Dieser Rahmen 13 ist beispielsweise mit der Thermoformmaschine 1 verbunden oder ist selbsttragend ausgeführt.
Die erste Verschiebeeinheit 12 weist mindestens zwei horizontale, zueinander parallel ausgerichtete Führungen 14 und 14' auf. Die erste Führung 14 und die zweite Führung 14' umfassen jeweils eine erste Vertikalführung 9 und eine zweite Vertikalführung 9'. An jeder Vertikalführung 9 und 9' ist ein erster Kopf 7 bzw. ein zweiter Kopf 7' mit Aufnahmemitteln 8 zum Ergreifen der Tiefziehprodukte 4 angeordnet.
In vorteilhafter Ausbildung der Vorrichtung können auch andere Anzahlen von Führungen 14 bzw. 14' an der ersten Verschiebeeinheit 12 angeordnet sein.
Bei einer weiteren Ausführung für geringe Taktzahlen ist die erste Verschiebeeinheit 12 aus Gründen der Kostenreduzierung nur mit einer ersten Führung 14 versehen.
Die Führungen 14 und 14' sind beispielsweise als Wagen oder Kugelführungen ausgebildet und mit Übertragungsmitteln wie Zahnriemen ausgerüstet. Die Bewegung der Vertikalführungen in der Horizontalen erfolgt mittels der Horizontalantriebe 15, die beispielsweise als Servomotoren ausgebildet sind.
Die Vertikalführungen 9 und 9' sind beispielsweise ebenfalls als Wagen oder Kugelführungen ausgebildet. Sie werden jeweils von einem Hubantrieb 10 vertikal bewegt. Die Köpfe 7 und 7' sind als Platten ausgebildet, welche horizontal mittels Schwenkantrieb 11 drehbar ausgebildet sind. Der erste Kopf 7 der 1 ist beispielhaft in einer geschwenkten Stellung dargestellt. An den Köpfen 7 und 7' sind an deren Unterseite Aufnahmemittel 8 angeordnet, welche beispielsweise als Sauger oder Klappgreifer ausgebildet sind. Der Schwenkbereich liegt im Bereich von 0° bis 180° in beide Drehrichtungen. In vorteilhafter Weise ist er für die Schwenkbereiche 90° oder 180° ausgebildet.
Die zweite Verschiebeeinheit 16 zur Aufnahme der verschobenen Tiefziehprodukte 4 und zur Bildung und Weiterleitung von Stapeln 24 zu einem dritten Transportband 22 umfasst einen Rahmen 17, auf dem mindestens auf einer Horizontalführung 20 verschiebbar eine erste 18 und eine zweite 18 Vertikalführung angeordnet sind, die jeweils ein erstes vertikal verschiebbares Transportband 21 und ein zweites vertikal verschiebbares Transportband 21' aufweisen.
In vorteilhafter Ausbildung der Vorrichtung können auch andere Anzahlen von Vertikalführungen 18, 18' an der zweiten Verschiebeeinheit 16 angeordnet sein.
Um eine noch weiter erhöhte Taktzahl der Thermoformmaschine 1 zu bewältigen, wird in einer Weiterbildung vorgeschlagen, die zweite Verschiebeeinheit 16 mit beispielsweise 4 Vertikalführungen 18, 18' auszurüsten.
Bei einer weiteren Ausführung für geringe Taktzahlen ist die zweite Verschiebeeinheit 16 aus Gründen der Kostenreduzierung nur mit einer ersten Vertikalführung 18 versehen.
Das dritte Transportband 22 kann in vorteilhafter Weise auch durch eine andere Einrichtung wie ein Wagen oder Abschiebeblech ausgebildet sein.
Das Verfahren beginnt mit der Übergabe der von der Folienbahn 2 komplett separierten Tiefziehprodukte 4 durch die Aufnahmemittel 8 des ersten Kopfs 7. Die Aufnahmemittel 8 ergreifen die Tiefziehprodukte form- oder kraftschlüssig und verschieben sie vertikal bis zu einer ersten Höhe 25, wie in 2 dargestellt.
In dieser Höhe 25 werden die Tiefziehprodukte 4, fixiert von den Aufnahmemitteln 8 des ersten Kopfs 7 horizontal in Richtung der Verarbeitungsstation 23 verschoben, die beispielsweise als Stapelbildungs- und Weiterführungsstation ausgebildet ist.
Ist der Kopf 7 über die Verarbeitungsstation 23 verschoben, so befindet sich der zweite Kopf 7' direkt über der Ausbrechstation 5 der Thermoformmaschine 1 und nimmt mittels Aufnahmemittel 8 weitere ausgebrochene Tiefziehprodukte 4 auf.
Die Köpfe 7 und 7' werden also gegenläufig verschoben und sind mit einem Schwenkantrieb 11 versehen, der in vorteilhafter Ausbildung bei jeder zweiten Verschiebung von Tiefziehprodukten 4 von der Thermoformmaschine 1 zur Verarbeitungsstation 23 um beispielsweise 90 oder 180° geschwenkt werden.
In vorteilhafter Ausbildung werden die Tiefziehprodukte 4 in andere Systeme zur Verarbeitung übergeben wie beispielsweise verschiebbare Paletten.
Ist diese horizontale Endposition über der Verarbeitungsstation 23 erreicht, so werden die Tiefziehprodukte 4, verbleibend in dieser ersten Höhe 25, durch entsprechende Lösevorgänge der Aufnahmemittel 8 vom zweiten Kopf 7' gelöst und auf ein erstes Transportband 21 oder auf eine untere Lage von Tiefziehprodukten 4 aufgesetzt. Das erste Transportband 21 senkt sich danach um ein einstellbares Rastermass, welches mit der Geometrie des jeweiligen Tiefziehproduktes 4 so korrespondiert, dass die Position, in der die Aufnahmemittel 8 zum Lösen betätigt werden, konstant ist und der ersten Höhe 25 entspricht.
Ist eine vorgegebene Anzahl von Lagen von Tiefziehprodukten 4 erreicht, so wird ein leeres zweites Transportband 21 nach dem letzten vertikalen Abwärtshub des vollen erstes Transportbands 21 an diese Abgabeposition verschoben, wie es in 3 in der Vorderansicht zu sehen ist. Das volle erste Transportband 21 wird beispielsweise in Richtung des dritten Transportbands 22 oder einer weiteren Verarbeitungsstation verschoben.
Die Transportbänder 21 und 21' werden also horizontal und vertikal gegenläufig verschoben, sodass immer eines, wie in 1 und 3 dargestellt, sich auf der ersten Höhe 25 befindet, während das andere auf der zweiten Höhe 26 positioniert ist, bzw. eines sich in der Abgabeposition für die Köpfe 7 und 7' befindet, während das andere in der Übergabeposition zum dritten Transportband 22 steht.
Nach dem Lösen der Aufnahmemittel 8 und der Freigabe der Tiefziehprodukte 4, wird der erste Kopf 7 auf eine zweite Höhe 26, wie in 2 dargestellt, vertikal verschoben und anschließend horizontal in Richtung Thermoformmaschine 1 verschoben. Dort erfolgt das Absenken auf die Ausgangsposition des ersten Kopfs 7 über der Ausbrechstation 5.
Bezugszeichenliste

1: Thermoformmaschine
2: Folienbahn
3: Produktionsrichtung
4: Tiefziehprodukte
5: Ausbrechstation
6: Restgitter
7: Erster Kopf
7': Zweiter Kopf
8: Aufnahmemittel
9: Erste Vertikalführung
9': Zweite Vertikalführung
10: Hubantrieb
11: Schwenkantrieb
12: Erste Verschiebeeinheit
13: Rahmen
14: Erste Führung
14': Zweite Führung
15: Horizontalantrieb
16: Zweite Verschiebeeinheit
17: Rahmen
18: Erste Vertikalführung
18': Zweite Vertikalführung
19: Hubantrieb
20: Horizontalführung
21: Erstes Transportband
21': Zweites Transportband
22: Drittes Transportband
23: Verarbeitungsstation
24: Stapel
25: Erste Höhe
26: Zweite Höhe
27: Schiene

Claims

Vorrichtung zum Verschieben von aus einer erwärmten thermoplastischen Folienbahn (2) geformten und ausgestanzten Tiefziehprodukten (4) von einer Thermoformmaschine (1) mit einer ersten Verschiebeeinheit (12) und einer Verarbeitungsstation (23), dadurch gekennzeichnet, dass die erste Verschiebeeinheit (12) mindestens eine horizontal ausgerichtete erste Führung (14) und eine dazu parallel angeordnete zweite Führung (14') aufweist, an denen jeweils ein erster vertikal verschiebbarer und horizontal schwenkbarer Kopf (7), und ein zweiter vertikal verschiebbarer und horizontal schwenkbarer Kopf (7') mit Aufnahmemitteln (8) zum Ergreifen der Tiefziehprodukte (4) angeordnet ist und dass die Verarbeitungsstation (23) mindestens ein erstes Transportbänder (21), und ein zweites Transportband (21') aufweist, die horizontal und vertikal verschiebbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Verschiebeeinheit (12) auf Schienen (27) verschiebbar angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmemittel (8) als Sauger ausgebildet sind.
Verfahren zum Verschieben von aus einer erwärmten thermoplastischen Folienbahn (2) geformten und ausgestanzten Tiefziehprodukten (4) von einer Thermoformmaschine (1) zu einer Verarbeitungsstation (23), bei dem Tiefziehprodukte (4) aus einer Thermoformmaschine (1) mittels einer ersten Verschiebeeinheit (12) aufgenommen werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefziehprodukte (4) mittels mindestens 2 an einer ersten horizontal ausgerichteten Führung (14), und an einer zweiten horizontal ausgerichteten Führung (14') angeordneten, gegenläufig zueinander bewegten Köpfen (7) und (7') zur Verarbeitungsstation (23) verschoben werden.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Köpfe (7) und (7') nach dem Aufnehmen der Tiefziehprodukte (4) von der Thermoformmaschine (1) bis auf eine erste Höhe (25) vertikal verschoben wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Köpfe (7) und (7') auf der ersten Höhe (25) entlang der ersten (14) oder zweiten Horizontalführung (14') in Richtung einer Verarbeitungsstation (23) verschoben werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Köpfe (7) und (7') über der Verarbeitungsstation (23) vertikal abgesenkt werden auf eine zweite Höhe (26).
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefziehprodukte (14) in der zweiten Höhe (26) von den Köpfen (7) und (7') gelöst werden und auf eine zweite Verschiebeeinheit (16) übernommen werden, die mindestens das erste vertikal und horizontal verschiebbare Transportband (21), und das zweite vertikal und horizontal verschiebbare Transportband (21') aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Köpfe (7) und (7') auf einer zweite Höhe (26) oberhalb der ersten Höhe (25) in Richtung auf die Thermoformmaschine (1) verschoben werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kopf (7) und der zweite Kopf (7') gegenläufig auf der ersten Höhe (25) bzw. der zweiten Höhe (26) verschoben werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Transportband (21) nach Übernahme von Thermoformartikeln jeweils um eine Teilstrecke vertikal abgesenkt wird bis auf eine erste Höhe (25).
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das erste, mit Tiefziehprodukten (4) beladene, Transportband (21) beim Erreichen der erste Höhe (25) horizontal in Richtung eines dritten Transportbands (22) verschoben wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefziehprodukte (4) vom ersten Transportband (21) an das dritte Transportband (22) übergeben werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Transportband (21') auf der zweiten Höhe (26) in die Position zur Übernahme von Tiefziehprodukten verschoben wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportbänder (21) und (21') gegenläufig auf der ersten Höhe (25) bzw. der zweiten Höhe (26) verschoben werden.