DE1168057B

DE1168057B - Saugformmaschine zum Verformen von Folien aus thermoplastischem Kunststoff

Info

Publication number: DE1168057B
Application number: DEM49721A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Guido Martelli; Dr Nerio Martelli; Dr-Ing Francesco Martelli
Original assignee: NEST PACK SpA
Current assignee: NEST PACK SpA
Priority date: 1958-08-07
Filing date: 1959-08-03
Publication date: 1964-04-16
Also published as: DE1160166B; FR1170732A; FR76136E; US3026566A

Description

Saugformmaschine zum Verformen von Folien aus thermoplastischem Kunststoff Zusatz zum Patent: 1 118444 Die Erfindung betrifft eine Saugformmaschine zum Verformen von Folien aus thermoplastischem Kunststoff mit am Umfang einer drehbaren Trommel, auf die die Folien als kontinuierliches Folienband aufgebracht werden, angeordneten Formen, einer außerhalb der Trommel vorgesehenen, das Folienband erwärmenden ortsfesten Heizvorrichtung, einer selbsttätig gesteuerten Vakuumverteilervorrichtung, welche die durch das erweichte Folienband abgedeckten Saugformen für einen Bruchteil einer Trommelumdrehung mit einer Vakuumquelle und anschließend mit der Außenluft verbindet, und Mitteln zum Kühlen und Abziehen der geformten Folien von der Saugformentrommel.
Nach dem Hauptpatent ist die ortsfeste, in an sich bekannter Weise bogenförmig ausgebildete Heizvorrichtung über einen Umfangsbogen der Trommel angeordnet, der sich etwa von derjenigen Stelle, an der das Folienband auf die drehangetriebene Trommel aufgespannt wird, bis zu der Stelle erstreckt, an der die Saugformung beendet ist, wobei zu beiden Seiten der Saugformen endlose umlaufende Haltemittel in Form von Drahtseilen, die die Ränder des Folienbandes dichtend an die Trommel drücken, um diese herumgeführt sind.
Die Erfindung hat nun den Zweck, in einer Saugformmaschine dieser Art im Anschluß an die Formung des kontinuierlichen Folienbandes ein selbsttätiges Auftragen von dünnen Farbschichten auf die erhabenen Teilflächen des geformten Folienbandes zu erzielen.
Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß nach dem durch die Heizvorrichtung erwärmten Umfangsteil der umlaufenden Trommel, d. h. zwischen der Heizvorrichtung und der Abhebestelle des geformten Folienbandes, eine stirnseitig mit der Trommel zusammenwirkende Vorrichtung zum selbsttätigen Auftragen von Farbschichten auf die erhabenen Teilflächen des in die Saugformen angesaugten und dadurch geformten Folienbandes angeordnet ist.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels.
Eszeigt Fig.1 eine nach dem Hauptpatent ausgebildete Saugformmaschine im Aufriß, Fig. 2 eine Einzelheit der Saugformmaschine in größerem Maßstab und im Querschnitt nach der Linie II-II der Fig. 1, Fig. 3 einen Teil der Saugformmaschine nach Fi g. 1 mit angebauter selbsttätiger Vorrichtung zum Auftragen einer Farbschicht auf die erhabenen Teilflächen des geformten Folienbandes, Fig. 4 und 5 die Farbauftragvorrichtung nach F i g. 3 in vertikalem Querschnitt bzw. im Grundriß.
In der Zeichnung ist mit 1 das Gestell der Maschine bezeichnet, auf dem eine drehbare Trommel 2 gelagert ist. Die Trommel 2 trägt an ihrem Umfang die Saugformen 3 und wird durch ein Untersetzungswechselgetriebe 4, z. B. über den Riemen 5 und die Riemenscheibe 6, angetrieben.
Das kontinuierliche Folienband 7 aus thermoplastischem Kunststoff wird von einer Rolle 8, die mit einer Bremsvorrichtung (nicht dargestellt) versehen ist, abgewickelt und nach Umleitung über Umlenkwalzen 9, 109 und nach Durchführung durch eine Führungs- und Zentrierungsvorrichtung 10 um die Trommel 2 gelegt, wobei es die obere Hälfte und einen Teil der unteren Hälfte dieser Trommel umspannt und sich auf die Saugformen 3 legt.
Um die obere Hälfte der Trommel 2 ist eine Heizvorrichtung 11 angeordnet, die dazu bestimmt ist, das auf der Trommel2 liegende Folienband 7 bis zur Plastizität zu erweichen. Die Maschine enthält ferner eine Vakuumverteilervorrichtung 12, die die einzelnen Saugformen 3 im Bereich der Heizvorrichtung 11, und zwar deren Endbereich, kurzzeitig für einen Bruchteil einer Trommelumdrehung über Schläuche 31, 41 mit einer Vakuumpumpe 13 verbindet und dadurch das erweichte Folienband 7 in die Saugformen 3 bis zu seiner entsprechenden Formung ansaugt. Die für dieses Ansaugen des Folienbandes 7 erforderliche Abdichtung wird durch zwei endlose, auf Umlenkrollen 115 laufende und federnd gespannte Drahtseile 14 erzielt, die zu beiden Seiten der Saugformen 3 um die Trommel 2 herumgeführt sind und in Umfangsnuten 15 der Trommel eingreifen, wobei sie die beiden Ränder des noch zu formenden bzw. bereits geformten Folienbandes 7 bzw. 107 dichtend an die Trommel 2 drücken (s. auch Fig. 5). Die Bahn dieser Drahtseile 14 ist so gewählt, daß sich das kontinuierliche Folienband 7 einwandfrei auf den Umfang der Trommel 2 legen kann und gleichzeitig bzw. anschließend durch die Drahtseile 14 erfaßt wird.
In dem Endbereich des von dem Folienband 7, 107 umspannten Umfangsteils der Trommel 2 werden die Saugformen 3 durch die Vakuumverteilervorrichtung 12 kurzzeitig mit der Außenluft verbunden. Dadurch wird die Saugwirkung aufgehoben und das geformte Folienband 107 kann sich zusammen mit den Drahtseilen 14 von der Trommel 2 abheben. An der Stelle, an der das geformte Folienband 107 die umlaufende Trommel 2 verläßt, sind vorzugsweise zwei von einer Luftpumpe 18 gespeiste Düsen 16, 17 angeordnet; die Düse 16 bläst Kühlluft auf die Außenseite des geformten Folienbandes 107, während die Düse 17 einen zwischen die Trommel 2 und das geformte Folienband 107 gerichteten Kühlluftstrom erzeugt, der auch das Abtrennen des Folienbandes 107 von den Saugformen 3 fördert. Das geformte Folienband 107 wird dann über mindestens eine weitere Stützwalze 209 durch eine Schneidvorrichtung 19 geführt, die seine durch die Drahtseile 14 verformten Ränder abschneidet, und wird schließlich auf ein Förderband 20 od. dgl. abgelegt.
Die Vorrichtung 19 zum Abschneiden der Randstreifen des geformten Folienbandes 107 (F i g. 2) besteht auf jeder Seite dieses Bandes aus je einer geriffelten oder gezahnten Rolle 64, die mit der Umlenkrolle 115 des entsprechenden Drahtseiles 14 zusammenhängt. Das geformte Folienband 107 läuft zwischen dieser gezahnten Rolle 64 und einer mit dieser zusammenwirkenden Gegenrolle 65 durch, welch letztere mit einem kreisförmig umlaufenden Schneidblatt 166 zusammenhängt, das den seitlichen von dem entsprechenden Drahtseil 14 verformten Randstreifen des Folienbandes 107 abschneidet. Das kreisförmige Schneidblatt 66 besitzt einen wesentlich größeren Durchmesser als die mit ihm zusammenhängende koaxiale Gegenrolle 65, um hohe Umfangs-, d. h. Schneidgeschwindigkeiten zu erreichen.
Es ist nun in manchen Fällen erforderlich, die erhabenen und in einer gemeinsamen Ebene liegenden Flächen des geformten Folienbandes 107 mit dünnen Farbschichten zu versehen, um diese Flächen z. B. in abweichender Weise von den übrigen Teilen des geformten Folienbandes 107 zu färben und/oder sie im Falle von durchsichtigen Folienbändern undurchsichtig zu machen. Dies kann z. B. dann zweckmäßig sein, wenn das geformte Folienband 107 einen Verpackungsteil darstellt und im Hoch- oder Tiefrelief beliebige Beschriftungen und/oder Bilder aufweist, die durch eine Färbung stärker hervorgehoben werden sollen. Nach der Erfindung wird zu diesem Zweck die Saugformmaschine mit einer selbsttätigen Vorrichtung ausgerüstet, die eine dünne und gleichförmige Schicht eines beliebigen Farbstoffes auf alle erhabenen Flächen des geformten Folienbandes 107 oder nur auf einen bestimmten Teil dieser Flächen aufträgt. Erfindungsgemäß erfolgt dabei dieses Auftragen der Farbe, während sich das geformte Folienband 107 noch auf der umlaufenden Trommel 2 befindet, d. h. im Anschluß an das Ansaugen des erweichten Folienbandes in die Saugform 3 und noch bevor das geformte Folienband 107 aus der Saugform herausgehoben wird.
Ein Ausführungsbeispiel der selbsttätigen Farbauftragvorrichtung nach der Erfindung ist in den F i g. 3 bis 5 dargestellt, und zwar für den Fall von ebenen Saugformen 3, die der Trommel 2 eine vieleckige Umrißform verleihen. Diese Farbauftragvorrichtung 70 ist stirnseitig zu der umlaufenden Trommel 2 nach der Heizvorrichtung 11 angeordnet, d. h., im Bereich desjenigen Umfangsteiles der Trommel 2, der sich zwischen der Heizvorrichtung 11 und der Abhebestelle des geformten Folienbandes 107 von der Trommel 2 befindet. Die Farbauftragvorrichtung 70 besteht aus einer zu der Trommelwelle und zu der Ebene der einzelnen Saugformen 3 parallelen Auftragwalze 71, die die Farbe aus einem dahinterliegenden, tieferstehenden Becken 72 mit Hilfe einer in dieses Becken getauchten Entnahmewalze 73 und über eine zwischen der Entnahmewalze und der Auftragwalze eingeschaltete Übertragwalze 74 erhält. Die untereinander parallelen und gegeneinandergepreßten Walzen 71, 13, 74 und das Becken 72 sind zwischen zwei seitlichen Stützen gelagert, die ihrerseits in Richtung auf die Trommel 2 in Gleitführungen 76 vor-und zurück verschiebbar gelagert und auf diesen Führungen mit Hilfe von Feineinstellschrauben 77 verstellbar sind. Die Gleitführungen 76 sind auf einem Rollgestell 78 befestigt, das mit seinen seitlichen Stützrollen79 auf parallelen und im wesentlichen waagerechten, auf dem Maschinengestell 1 befestigten Führungsschienen 80 läuft. Das Rollgestell 78 wird durch Federn 81 in Richtung auf die Trommel 2 gezogen, so daß die Auftragwalze 71 dauernd gegen die erhabenen Teilflächen der vor der Farbauftragvorrichtung 70 liegenden Saugform 3 und infolgedessen gegen die Außenfläche derjenigen Teile des geformten Folienbandes 107 federnd angedrückt wird, die die genannten erhabenen Teilflächen der Saugform überdecken.
In der in F i g. 5 dargestellten Ausführungsform erstreckt sich die Auftragwalze 71 nur über einen mittleren Teilbereich der Saugformbreite; es ist jedoch selbstverständlich möglich, daß sie auch die Gesamtbreite der Saugformen 3 einnimmt. Außerdem ist zu bemerken, daß die Führungsschienen 80 und die Federn 81 seitlich außerhalb der Trommel 2 angeordnet sind, um die Drehbewegung der Trommel und den freien Durchgang der Saugformen 3 zu gestatten.
Die Walzen 71, 74 und 73 sind untereinander durch Zahnräder 171, 174, 173 gekuppelt. An beiden Enden der Welle der Auftragwalze 71 ist außerhalb der seitlichen Stützen 75 je eine Laufrolle 82 befestigt, die vorzugsweise mit einem Gummibelag od. dgl. versehen ist. Diese Laufrollen 82 werden durch die Federn 81 gegen entsprechende Schienen 83 gepreßt, die vorzugsweise geriffelt und zu beiden Seiten der Saugformen 3 außerhalb der Umfangsnuten 15 für die Drahtseile 14 an den Saugformen 3 selbst bzw. an der Trommel 2 befestigt sind. Die Schienen 83 jeder Saugform 3 sind vorzugsweise in radialer Richtung nachstellbar und sind zu diesem Zweck an der entsprechenden Saugform 3 z. B. mittels Schrauben befestigt, die durch radiale Langlöcher 183 der Schienen 83 greifen (F i g. 4). Außerdem sind die seitlichen Schienen 83 zweier aufeinanderfolgender Saugformen 3 untereinander durch bogenförmige Anschlußstücke 84 verbunden, die die abgewinkelten Stoßstellen der Saugformen überbrücken. Die Laufrollen 82 besitzen den gleichen Durchmesser wie die Auftragwalze 71, und die Schienen 83 werden so eingestellt, daß ihre äußere Lauffläche in derselben Ebene wie die erhabenen Teilflächen des geformten Folienbandes 107 liegt. Dadurch wird bei jeder Saugform 3 unter Einwirkung der Federn 81 sowohl die Berührung zwischen der Auftragwalze 71 und den erhabenen Teilflächen des geformten Folienbandes 107 als auch gleichzeitig das Anpressen der Laufrollen 82 an die Schienen 83 erzielt.
Während der Umlaufbewegung der Trommel 2 rollen die Laufrollen 82 auf den Schienen 83 ab und nehmen die Auftragwalze 71 in Umlaufbewegung mit, die ihrerseits die Walzen 74, 73 über die Zahnräder 171, 174, 173 antreibt und gleichzeitig auf der Saugform 3 in Berührung mit den erhabenen Teilflächen des geformten Folienbandes 107 abrollt, wobei sie eine dünne und gleichförmige Farbschicht auf diese erhabenen Teilflächen des Folienbandes aufträgt. Bei der gegebenen vieleckigen Form der Trommel 2 bewegt sich außerdem die ganze Farbauftragvorrichtung 70 mit ihrem Rollgestell 78 auf den Führungsschienen 80 hin und her, wobei sie durch die Federn 81 nach innen gegen die Trommel 2 gezogen und durch die auf die Laufrollen 82 einwirkenden Schienen 83 nach außen gedrückt wird. Es wird dadurch - trotz der vieleckigen Trommelform - eine dauernde Berührung mit gleichförmigem Anpreßdruck zwischen der Farbauftragwalze 71 und den erhabenen Teilflächen des geformten Folienbandes 107 gewährleistet. Außerdem hat die Auftragwalze 71 in jedem Augenblick dieselbe Umfangsgeschwindigkeit wie die Trommel 2, wobei zu beachten ist, daß sich diese Umfangsgeschwindigkeit im Bereich ein und derselben Saugform 3 infolge des unterschiedlichen Abstandes der Saugformfläche von der Drehachse (Trommelmittelpunkt) periodisch ändert. Da die Umlaufbewegung der Farbauftragwalze 71 von der Abrollbewegung der Laufrollen 82 auf den eigens dazu vorgesehenen Schienen 83 abgeleitet und nicht etwa durch das Abrollen der Auftragwalze 71 selbst auf der Oberfläche der Saugform bzw. des geformten Folienbandes bedingt ist, wird eine dauernde und gleichförmige Umlaufbewegung der Auftragwalze 71 erzielt, und zwar auch dann, wenn die erhabenen und mit dem Farbbelag zu versehenden Teilflächen des geformten Folienbandes 107 verhältnismäßig klein und/oder vielfach unterbrochen sind.
An der Stoßstelle zwischen den einzelnen Saugformen 3 wird das Rollgestell 76 und mithin die ganze darauf gelagerte Farbauftragvorrichtung 70 durch die bogenförmigen Anschlußstücke 84 der Schienen 83 stärker nach außen gedrückt, und zwar so weit, daß die Farbauftragwalze 71 vollständig von dem geformten Folienband 107 abgehoben wird. Anschließend wird die Auftragwalze 71 am Beginn der nächstfolgenden Saugform 3 wieder vorgeschoben und kommt erneut mit dem geformten Folienband 107 in Berührung. Ähnliche Buckel oder vorspringende bzw. nockenartige Teile der Schienen 83, die die Farbauftragwalze 71 streckenweise vom geformten Folienband 107 abheben, können auch im Bereich der einzelnen Saugformen 3 vorgesehen werden, z. B. dort, wo die erhabenen Teilflächen des Folienbandes nicht eingefärbt werden sollen.

Claims

Patentansprüche: 1. Saugformmaschine zum Verformen von Folien aus thermoplastischem Kunststoff mit am Umfang einer drehbaren Trommel, auf die die Folien als kontinuierliches Folienband aufgebracht werden, angeordneten Saugformen, einer außerhalb der Trommel vorgesehenen, das Folienband erwärmenden ortsfesten Heizvorrichtung, einer selbsttätig gesteuerten Vakuumverteilervorrichtung, welche die durch das erweichte Folienband abgedeckten Saugformen für einen Bruchteil einer Trommelumdrehung mit einer Vakuumquelle und anschließend mit der Außenluft verbindet, und Mitteln zum Kühlen und Abziehen der geformten Folien von der Saugformentrommel, wobei die ortsfeste, in an sich bekannter Weise bogenförmig ausgebildete Heizvorrichtung über einen Umfangsbogen der Trommel angeordnet ist, der sich etwa von derjenigen Stelle, an der das Folienband auf die drehangetriebene Trommel aufgespannt wird, bis zu der Stelle erstreckt, an der die Saugformung beendet ist und wobei ferner zu beiden Seiten der Saugformen endlose umlaufende Haltemittel in Form von Drahtseilen, die die Ränder des Folienbandes dichtend an die Trommel drücken, um diese herumgeführt sind, nach Patent 1118444, gek en nzeichnet durch eine stirnseitig mit der umlaufenden Trommel (2) zusammenwirkende und nach dem durch die Heizvorrichtung (11) erwärmten Umfangsteil dieser Trommel, d. h., zwischen der Heizvorrichtung und der Abhebestelle des geformten Folienbandes (107) von der Trommel, angeordneten Vorrichtung (70) zum selbsttätigen Auftragen von Farbschichten od. dgl. auf die erhabenen Teilflächen des in die Saugformen (3) angesaugten und dadurch geformten Folienbandes.
2. Saugformmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbauftragvorrichtung (70) eine drehbare, zu der Trommelwelle (21) und zu der Oberfläche der Saugformen (3) parallele Auftragwalze (71) enthält, die federnd an die erhabenen Teiltlächen des geformten Folienbandes (107) gedrückt ist und die die aufzutragende Farbe kontinuierlich durch eine vorzugsweise aus mehreren Walzen (73, 74) und aus einem anschließenden Becken (72) bestehende Farbliefervorrichtung erhält (Fig. 14 und 15).
3. Saugformmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von und zu der Trommel (2) beweglich gelagerte Auftragwalze (71) mit seitlichen koaxialen Laufrollen (82) zusammenhängt, die federnd gegen entsprechende, zu beiden Seiten der Saugformen (3) auf der Trommel (2) befestigte Schienen (83) gedrückt sind und infolge der Umlaufbewegung der Trommel auf diesen Schienen abrollen, wobei sie die Auftragwalze (71) in Umlaufbewegung mitnehmen und je nach dem Längsprofil der Schienen (83) zeitweise von dem geformten Folienband (107) abheben (Fig. 15).
4. Saugformmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftragwalze (71) und die Farbliefervorrichtung (72, 73, 74) auf einem in Richtung auf die Trommel (2) vor und zurück verschiebbar geführten und durch Federn (81) gegen die Trommel getriebenen Gleit- oder Rollgestell (78) gelagert sind (F i g. 14 und 15).
5. Saugformmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb der Farbliefervorrichtung (73, 74) von der umlaufenden Auftragwalze (71) abgeleitet ist.
6. Saugformmaschine nach den Ansprüchen 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlich an den Saugformen (3) bzw. an der Trommel (2) befestigten und mit den Laufrollen (82) der Auf- tragwalze (71) zusammenwirkenden Schienen (83) in radialer Richtung einstellbar sind (F i g. 14).
7. Saugformmaschine mit vieleckiger Saugformtrommel nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlich an den Saugformen(3) bzw. an der Trommel (2) befestigten Schienen (83) untereinander durch bogenförmige Anschlußstücke (84) verbunden sind, die die Querkanten der vieleckigen Trommel (2) bzw. die Stoßstellen der einzelnen Schienen (83) überbrücken und die Auftragwalze (71) zeitweise von dem geformten Folienband (107) abheben.
8. Saugformmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlich an den Saugformen (3) bzw. an der Trommel (2) befestigten Schienen (83) im Bereich derjenigen Teile jeder Saugform (3), an denen die erhabenen Teilflächen des geformten Folienbandes (107) nicht eingefärbt werden sollen, kurvenstückförmig vorspringende Teile aufweisen, die das Abheben der Auftragwalze (71) vom Folienband (107) bewirken.