DE1454989A1

DE1454989A1 - Maschine zum Umboerdeln der Flanschen am Rand von Kunststoffbehaeltern

Info

Publication number: DE1454989A1
Application number: DE1965B0081720
Authority: DE
Inventors: Rise Donald J; Brown Gaylord W
Original assignee: Brown Machine Company of Michigan Inc
Current assignee: Brown Machine Company of Michigan Inc
Priority date: 1964-05-11
Filing date: 1965-05-03
Publication date: 1969-03-27
Also published as: FI46125C; GB1064611A; CH435687A; NL6505935A; BE663460A; DK126620B; FI46125B; US3339005A; NL148535B; DE1454989B2; SE302040B

Description

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In dar Antwort bttt· angab·« Zuschrift bitte nach:

BROTOT MACHINE C(MPANY OF MICHIGAN, Inc. Beaverton, Michigan / USA

Maschine zum Umbördeln der Flanschen am Rand von' Kunststoffbehältern

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Maschinen zum TMbördeln der Flanschen am Rand von Kunst stoff behältern, beispielsweise Trinkbechern und Käse-, Butter- oder MargArinebehältern und richtet sich insbesondere auf eine neue und verbesserte Maschine, sowie auf ein Verfahren zur Durchführung dieses Vorganges an einem Stapel solcher Behälter mit vergleichsweise hoher Arbeitsgeschwindigkeit und nach einem fortschreitenden Betriebsablauf.

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ie Unterlagen {Art. 7 § I Abs, 2 Nr. 1 Satz 3 des ÄrKterunflage*. v.

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Die bekannten Maschinen zum Umbördeln der Händer von Bechern und ähnlichen Behältern weisen die verschiedensten Formen auf und zeichnen sich insbesondere durch größe Kompliziertheit sowie dadurch aus, daß sie nicht störungsfrei mit hohen Geschwindigkeiten arbeiten können. Bei einigen dieser bekannten Maschinen verwendet man eine Vielzahl axial paralleler mit Gewinde versehener Rollen, die im Abstand um den Umfang angeordnet sind, so daß ein Stapel von Behältern axial zwischen sie eingeführt werden kann, wobei die Gewindezüge der Rollen dazu Verwendung finden, die Lippen der Schalen oder Behälter umzubördeln, sobald diese durch die Maschine von einem zum anderen Ende gefördert werden. Solche Maschinen dienen zum Einfalten der Abschlußkanten der Flanschen an Behältern, bei denen der Flansch anfänglich mit einem sich axial erstreckenden zurücklaufenden Teil versehen ist. Jedoch eignen sich diese Maschinen nicht zur Herstellung einer kreisförmigen Rolle, bei der der eingerollte Teil , einen im wesentlichen konstanten Radius aufweist. Darüberhinaus wird bei diesen Maschinen jeder Behälter bei seinem Vorschub durch die Maschine etwas von den anderen Behältern abgehoben, so daß er sich frei bezüglich der nachfolgenden Behälter drehen kann. Es erweist sich dabei als schwierig, eine Betriebssteuerung der Art zu erreichen, daß man eine zufriedenstellende Umbördelung gewünschter Qualität an jedem aufeinanderfolgend durch die

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Maschine laufenden Behälter erhält. Ferner liefern die bekannten Maschinen keine zufriedenstellenden Ergebnisse bei Behältern, die ohne axial zurücklaufende Teile gerade Badialflansehen aufweisen.

Sine der Hsgtaufgaben der Torliegenden Erfindung ist die Entwicklung einer Haschine, mit der die oben angedeuteten Nachteile vermieden werden können, sowie ein allgemein neuartiger Aufbau solcher Maschinen.

Die Maschine gemäß der vorliegenden Erfindung liefert eine genaue Steuerung, die zur Bildung einer Umbördelung au jedem Behälter von im wesentlichen konstantem Radius führt. Außerdem arbeitet die Maschine derart, daß die Bänder der Behälter in der Maschine nicht zerwürgt oder verformt werden, noch eine unvollkommene Formgebung aufweisen, oder sogar völlig zerstört werden.

Weiter liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Maschine zu schaffen, die sowohl vertikal als auch horizontal betrieben werden kann, um fortschreitend die Behälter.zu bearbeiten.

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Herstellung von Umbördelungen an einen Band aufweisenden

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Kunststoffbehältern, die ineinander gestapelt sind, und bei denen vorstehende Hippenteile der Behälter das gegenseitige Stapelverhältnis bestimmen mit einer Einrichtung, die am Umfang eines Kreises angeordnet ist und feile aufweist, welche die Händer'erfassen und sie fortschreitend umbördeln. Das Kennzeichen der Erfindung besteht in Einrichtungen zur Erhitzung der Ränder der Behälter bis in einen verformbaren Zustand und in Einrichtungen zur Zuführung eines Stapels von Behältern in Achsrichtung durch diese Verformungseinrichtung in eng ineinandergesetztem Zustand, wobei die einzelnen Behälter durch den axialen Vorschubdruck so in Eingriff gehalten werden, das sich der Stapel als eine Einheit dreht und somit als Born für den Einzelbehälter wirkt.

Die Formvorrichtung besteht in weiterer Ausbildung der Erfindung zweckmäßig aus wendelförmig gerillten Hollen in im allgemeinen axial paralleler Anordnung ihrer Umfange auf dem Umfang des Kreises, wobei die Rillen so ausgebildet sind, daß sie die Ränder fortschreitend umbördeln. In Zusammenhang damit sind Einrichtungen vorgesehen, mit denen sich die Hollen in Umlauf versetzen lassen.

Die Einrichtung zur Zuführung des Behälterstapels enthält

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Zufuhrungswalzen auf dem Umfang eines Kreisel, die «xial tangential in solcher Richtung geneigt sind, daß sie die Sehälter in Richtung der Verforaungsvorriehtung bewegen.

Die Heizvorrichtungen bestehen zweckmäßig aus einem Heiztunnel zwischen der Vorschubvorrichtung und der Verformungsvorrichtung.

Weitere Einzelheiten und zweckmäßige Ausbildungen des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und den Zeichnungen.

Die Zeichnungen zeigen in

Fig. 1 eine senkrechte Seitenansicht der Maschine ge mäß der Erfindung;

Fig. 2 eine ähnliche, dagegen jedoch um 90° verdetehte Seitenansicht;

Fig. 3 eine vergrößerte Draufsicht von der Linie 3-3 der Fig. 2 aus gesehen;

Fig. 4 eine vergrößerte Teilschnittdarstellung im wesentlichen längs der Linie 4-4 der Fig. 35

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Fig. 5 eine ähnlich vergrößerte Teilseitenansicht von der Linie 5-5 der Fig. 3 aus gesehen;

Fig. 6 eine vergrößerte Teildraufsicht von der Linie 6-6 der Figur 2 aus gasekeng

Fig. 7 eine ähnliche Draufsicht, wobei jedoch die Heizelemente für den Zugang zu den Verformungswalzen nach unten geschwenkt sind;

Fig. 8 eine Teilseitenansicht, bei der sich die Heizelemente in der Stellung nach Fig. 7 befinden;

Fig. 9 eine vergrößerte Teildraufsicht von der Linie 9-9 der Fig. 2 aus gesehen;

Fig. 10 eine vergrößerte Teilseitenansicht, die zeigt, wie der Stapel aus den Behältern den Verformungswalzen fest ineinandergesetzt zugeführt wird;

Fig. 11 eine Draufsicht auf die Stapelzuslammenstellwalzen;

Fig. 12 eine der Fig. 10 entsprechende Teilansieht einer abgeänderten Verformungswalze, wie sie in der gleichen Maschine zum Umbördeln von Behältern mit geraden Radialflanschen Verwendung finden kann;

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Fig. 13 «in· TeilSeitenansicht zur Wiedergabe der Elemente sum Zuführen der Behälter zu den Vorschubwalzen der erfindungsgemäBen Maschine bei Verwendung dieser Maschine in horizontaler Anordnung und in

Pig. 14 eine Teilendansicht dieser Maschine,

Die Maschine enthält nach den Zeichnungen einen Tischteil ,der allgemein mit dem Bezugszeichen 10 beziechnet ist und eine 11 sowie einen Oberteil 11a aufweist. Auf dem Tischoberteil 11a ist eine allgemein mit 12 bezeichnete Bandbildungsanordnung montiert, die senkrechte untere Säulen 13 enthält, die auf dem Oberteil 11a befestigt sind, welcher eine untere Platte 14 trägt. Ähnliche Säulen 13 eberhalb der Platte 14 und in Verbindung mit den unteren Säulen 13 durch die Gewindestifte 15 sind bei 16a an einer oberen Platte 16 festgeschraubt. Zwischen den Platten 14 und 16 sind die Randumbördelungsbolzen 17 mit eingeformten Gewindezügen im Umfang im Abstand angeordnet, wie man ohne Schwierigkeiten aus Fig. 3 erkennt. Die Maschine enthält Behälterrandheiztunnelvorrichtungen 18 oberhalb der Verformungswalzen 17 und eine Behälterstapelsammel- und Vorsehubgummi-

walzen-Anordnung 19, welche oberhalb der Handheizvorrichtung 18 gelagert ist.

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Selbstverständlich, wird ein Stapel von Bechern, wie er beispielsweise in Fig. 10 wiedergegeben ist, anfänglich in Achsrichtung durch die Preßwalzenanordnung 19 von einem Vorschubrohr oder dergleichen oberhalb der Preßwalzenanordnung 19 vorgeschoben. Sie Becher werden vorzugsweise mit dem Boden voran eingeführt, wie eich aus Fig. 10 ergibt. Sie Randumbördelmaschine wird vorzugsweise in der Nähe einer Sifferentialdruekformmaschine. zur Herstellung der Becher angeordnet und nimmt zweckmäßig die Becher unmittelbar von einem druckluftgespeisten ZufUhrungsrohr auf, das an eine Behälterabschneidmaschine in der Nähe der Formmaschine angeschlossen ist. Selbstverständlich kann man in einigen Anlagen auch die Behälter oder Becher sammeln und dann bei Bedarf der Randumbördelmasehine zuführen.

Wie sich insbesondere aus den Figuren 1 - 5 ergibt, sind die Vorformungswalzen 17 auf senkrechten Wellenteilen 20 befestigt, die drehbar in Lagern in oberen und unteren, radial verstellbaren Tragschienen 22 vorgesehen wind. Sie Platten 22 enthalten radial verlängerte öffnungen 23, durch welche sich Schrauben 24 zum Festklemmen der Schienen 22 auf den Platten 14 und 16 erstrecken.

Wie Fig. 10 zeigt, enthalten die Becher gestufte Teile 23

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im kurzen Abstand vom Becherrand und beim Stapeln der Becher stehen die horizontalen Flächen 25 miteinander in Berührung, wie aus Fig. 10 ersichtlich ist. Die wiedergegebenen Becher G weisen einen axial verlaufenden Umlaufteil 26 auf, obwohl selbstverständlich die Maschine auch für Behälter mit einem radialen Abschlußrandflansch geeignet ist.

Falls die Becher die Rücklaufteile 26 aufweisen, besitzt die Rille 27 in jeder Verformungswalze 17 eine konstante Tiefe in radialer Richtung, jedoch eine veränderliche Höhe in axialer Richtung. Die Steigung der oberen Oberfläche 27a jeder Rille ist über die Länge jeder Walze 17 konstant, um die Behälter in einem dicht ineinandergesetzten Stapel zu halten. Bei einer typischen Maschine kann die Steigung der Fläche 27a jeder Rille 27 ca. 2° relativ zu einer Horizontalebene sein. Wie man aus Pig. 10 erkennt, nehmen die Rillen 27, während die konstante Tiefe über die Länge der Walzen 17 erhalten bleibt, in der Höhe in den oberen Teilen der Walzen 17 ab, um den Flansch 26 jedes Bechers fortschreitend umzubördeln, und bleiben daher von konstanter Höhe, während der verformte Behälterrand abkühlt. Der Steigungswinkel der unteren Oberfläche 27b jeder Gewinderille 27 ändert sich zur Durchführung der Tiefen-

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verringerung. In den Figuren 2 und 10 ist eine Kühlvorrichtung allgemein bei 28 angedeutet, welche mit jeder Walze 17 in Verbindung gebracht werden kann, und eine Zuführungsleitung 28a sowie ein® Äust?ittsleitvjng 28b aufweist, die mit einer geeigneten Kühlmittelquelle, beispielsweise einer temperaturgesteuerten Kühlmittelumwälzsinriohtung nach dar US-Patentschrift 2 994 514 in Verbindung stehen. Jedes Hohr 28a bzw. 28b fühft zu und von eimern nicht umlaufenden Gehäuse 28c, welches mit Hilfe von Lagern 28d eine rohrfdrmige Drehkupplung 28e aufnimmt, die in das untere Ende jedes unteren rohrförmigen Welleiateils 20 eiag®sehraubt ist. Ein Standrohr 28f, welches ausreichend geringeren Durchmesser aufweist als die Kupplung 28e und der Wellenteil 2CV ™* einen Durchlaß 28g zu bilden, wird von jedem Gehäuse 28c getragen und führt zu Kanälen 28h und 28i zwischen einem sehalenförmigen Glied 28j in jeder Verformungswalze 17 und der Innenrandung der Verformungswalze 17. Die Öffnungen 28k und 28i in jedem sehalenförmigen Glied 28j erlauben eine Umwälzung des Mediums entsprechend den Pfeilen a, wobei das Kühlmittel zuerst der Innenwandung jeder Walze 17, wie aus der Zeichnung ersichtlich, zugeführt wird. Selbstverständlich kann die Kühleinrichtung auch eine andere Form aufweisen. Tatsächlich befinden sich die oberen Enden der Walze 17

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auf einer etwas höheren Temperatur als die weiteren Teile der Walzen 17 in Folge ihrer Nachbarschaft zu der Tunnelheizanordnung und die Temperatur der Walze nimmt fortschreitend ab, je weiter sich die Teile von der Heizanordnung 18 entfernen.

Die Walzen 17 werden in der gleichen Richtung, bei der es sich nach Fig. 3 um die Richtung im Uhrzeigersinn handelt, durch einen Motor M angetrieben, der auf einem Motorrahmen 29 an den Tischbeinen 11 montiert ist. Auf der Rotorwelle 30 des Motors M befindet sich eine Riemenscheibe 31» welche eine senkrechte Welle 32 Über einen Riemen 33 antreibt, der Über die Riemenscheibe und eine auf der Welle 32 befestigte Riemenscheibe 34 geführt ist. Me Welle 32, welche in Lagern 35 und 36 gelagert ist, treibt die Walzenwellen 20 an, an deren unteren Enden Kettenräder 37 montiert sind. Der Antrieb erfolgt über eine Kette 38, die um die Kettenräder 37 und um das auf der Welle 32 montierte Kettenrad 29 gelegt ist. Auf einem Wellenstummel 41 kann, wie aus Fig. 9 ersichtlich, ein Spannrad 41 vorgesehen sein.

Die Ränder der Becher C werden bei ihrem Fortschreiten nach unten in einem Stapel durch die Heizvorrichtung zu den Walzen 17 erwärmt und zur Begünstigung des Reibungskontaktes des umgebogenen Teiles 26 jedes Bechers C

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mit der besonderen Walzenrille 27 ist es wünschenswert, senkrecht angeordnete Hilferollen 43 zwischen den Gewindewalzen 17 zu verwenden, um eine unzulässige radiale Zerstößung der oberen Enden der Becher zu verhindern. Die Walzen 43, die beträchtlich kleineren Durchmesser aufweisen, so daß man sie zwischen die Walzen 17 einpassen ■ kann, sind auf Schienen 44 montiert, welche längliche φ radiale Schlitze 45 aufweisen, so daß sie einstellbar durch die Schrauben 46 festgelegt werden können. Die oberen Enden der Walzen 43 sind bei 43a abgeschrägt, um die Aufnahme der Becher zu unterstützen. Mit den Walzen 43 ist ein angemessener Reibungskontakt vorgesehen, um sicherzustellen, daß die Behälter C kontinuierlich als Stapel angetrieben.werden und keinen Schlupf aufweisen. Die Walzen 17 und 43 sind so angeordnet, daß sie sehr leicht radial die Ränder der etwas biegsamen Kunststoffbecher C derart anpressen (ca. 0,030 Zoll), daß ein guter Reibungskontakt vorhanden ist« Die Walzen 17 können aus öhromplattiertem Messing oder rostfreiem Stahl feea»gee*ell*-eeiB-r bestehen, während die Walzen 43 zweckmäßig aus rostfreiem Stahl hergestellt sind.

Die allgemein mit 18 bezeichnete Heizvorrichtung besteht aus einem Paar identischer Heizteile mit jeweils senkrechten Schienen 47, die durch obere und untere Quer-

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schienen 48 und 49 verbunden sind. Die Schienen 47 sind bei 50 an Lagerträgern 51 schwenkbar angeschlossen, die auf der oberen Platte 16 der Gewindewalzenanordnung montiert sind. Nach innen sich erstreckende, von den senkrechten Schienen 47 ausgehende waagerechte Schienenteile 52 tragen obere und untere Verstellplatten 53a und 53b, wie man aus Fig. 6 erkennt. Die Platten 53a und 53b sind ausgeschnitten, so daß eine mittlere kreisförmige Öffnung 0 für den Durchgang des Stapels aus den Bechern C entsteht, wenn sie voreinander stoßen. Die Aussparungen 34 in der oberen und unteren Platte 53a und 53b tragen die Heizeinheiten 53» die vorzugsweise aus einem elektrischen Pulverwiderstandsdraht bestehen, Selche Widerstandsheizelemente sind in der !Technik bekannt und können aus U-förmigen, Stangen hergestellt sein, die umgekehrt angeordnet sind, wobei die elektrischen Anschlußdrähte an die Riemen an den Enden der nach unten weisenden Schenkel angeschlossen sind. Die in den Fig. 6 und 8 wiedergegebenen Heizeinheiten 55 sind in einem dünnen Metallgehäuse eingeschlossen und können normale Ch romalux-Einheiten sein. Zwischen jeder der Einheiten 55 befindet sich ein senkrecht verlaufender Führungsstab 56 für den Stapel aus den Behältern C. Die Führungsstäbe 56 sind so angeordnet, daß sie den senkrechten Becherstapel frei berühren und den nach

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unten vorrückenden Stapel nicht in radialer Richtung zusammenpressen, welcher in noch näher zu beschreibender Weise frei drehbar sein muß. Jede Führungsstange 56 ist rohrförmig und die Stangen sind an ihren oberen oder unteren Enden durch nach außen gebogene Schlaufen verbunden, so daß eine sinusförmige Bahn für ein Kühlmittel entsteht, welches ein Überhitzen der Führungsstangen 56 in der Heizeinheit 18 verhindert. Bie verbindenden Teile sind bei 57 wiedergegeben, während die Kühlmitteleinlaß- und -auslaßleitungen bei 58 und 59 angedeutet sind. Die Leitungen führen vorzugsweise zu einer umwälzenden, temperaturgesteuerten Kühlmittelveriorgungsquelle.

Oberhalb der Heizeinheit 18 ist die Behältervorschub- und Preßvorrichtung allgemein bei 19 angedeutet, die für den Erfolg der Maschine von kritischer Bedeutung ist. Vom Tischoberteil 12 erstreckt sich nach oben eine Tragstange 60, auf der eine obere Tragplatte 61 montiert ist. Die Platte 61 kann unmittelbar von einer Konsole 60a getragen sein, die an die Schiene 60 durch die Kleinmanordnung 60a festgeklemmt ist. Wie man aus der Draufsicht nach FJg 11 erkennt, ist die obere Platte 61 bei 62 abgeschnitten, um die Behälter C des hängenden Stapelpreßwalzen 63 zuzuführen, die auf Wellen 64 drehbar gelagert sind. Die Walzen 63 bestehen aus Weichgummi

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von 40 - 50° Durometer und weisen einen Umfangsabstand auf, daß sie den Becherstapel, der durch die Maschine vorrückt, bequem aufnehmen können. Die Walzen 63 drücken die Becher leicht radial zusammen (ca. 0,010 Zoll), so daß ein fester Reibungsantrieb entsteht. Die Welle 64 für Jede Walze 63 ist drehbar durch die Platte 61 auf einer Winkelkonsole 65 mit einer horizontal hochstehenden Welle 66 gelagert, welche in einem Lagerblock 67 sitzt. Die Lagerblb'cke 67 sind in horizontaler Richtung geschlitzt, so daß die Klemmschrauben 68 die Wellen 66 radial verstellter festklemmen können.

Auf das oberen Nuten der Wellen 64 sind Scheiben 69 montiert, Eine Antriebskette 70 ist um diese Scheiben und um eine Antriebsscheibe 71 auf einer Antriebswelle 72 geführt, welche mit der Antriebswelle 32, beispielsweise bei 79» gekoppelt ist.

Die Antriebswellen 64 sind in Achsrichtung leicht verkippt, so daß die Gummiwalzen 63 einen spiralförmigen Vorschub liefern. Diese Verkippung liegt in der Grössenordnung der Steigung der Oberflächen 27a der Gewinderillen 27 oder etwas darüber, so daß die Vorschubgeschwindigkeit des ganzen Stapels aus Bechern C, die durch die Druckanordnung 19, die Heizeinheit 18 und die

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Verformungsgewindeanordnung 12 verrücken, die gleiche ist. Das Ausmaß der Geschwindigkeit der Oberflächen der Druckwalzen 63 ist so gewählt, daß es gleich ist dem Ausmaß der Geschwindigkeit der Innenoberflächen 27c der Gewinderillen 27, so daß die gleiche Umfangsgeschwindigkeit auf die an den Walzen 63 vorbeirückenden Becher C aufgebracht wird, wie auf die an den Walzen 17 vorbeirückenden Bechern. Dies ist wichtig darauf hinzuweisen, daß die Neigung der Wellen 64 nicht nach innen in Richtung der Bahn des Stapels von Bechern C verläuft, sondern vielmehr seitlich oder tangential, wie sich aus der Konstruktion ergibt, zur Einstellung des Ausmaßes der Neigung Verwendung findet. Es 1st lediglich erf orderlieh, die Wellen 66 in den Lagern 67 zu drehen, nachdem man die Klemmschrauben 68 zur Einstellung der Neigung der Walzen 63 gelöst hat. In der Praxis hat es sich als wünschenswert herausgestellt, daß die Neigung der Walzen 63 etwas größer als die Steigung der Gewinderillen 27 ist, so daß die weichen Gummi walzen 63 einen zwangsläufigeren Dreh- und Abwärtsvorsehub auf die Becher C ausüben und die Becher derart drücken, daß die Teile keinerlei Neigung zeigen sich zu trennen. Wenn in der Praxis beispielsweise die Steigung der Gewinderillen 27 zwei Grad beträgt, dann liegt die seitliche Neigung der Wellen 64 zur Senkrechten bei ca. 2 1/2 Grad.

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Im Betrieb werden die Becher C mit dem Boden voran durch ein Rohr zum οbeen Ende eines Stabeis geblasen, welcher sich ein kurzes senkrechtes Stück oberhalb der Walze 63 bildet. Der Stapel erstreckt sich nach unten durch die Heizeinheit 18 und die Randumbördelungswalzen 17 und dreht sich kontinuierlich als Einheit. Die Walzen 63 sollen zuerst die Ränder der Becher erfassen und diese dann nach unten und drehend bewegen. Da die Walzen 63 unter einem schwachen senkrechten Winkel in der beschriebenen Weise verkippt sind, wird der Stapel aus Beehern senkrecht zusammengedrückt und die Oberflächen 25 werden in dichtem Eingriff gehalten. Der Rand der durch die Zeizeinheit 18 vorrückenden Becher wird in einem verformbaren Zustand, beispielsweise 132° C für Polystyren,bis zum Erreichen der Walzen 17 erhitzt und dann fortschreitend in den ersten wenigen Drehungen nach unten zwischen den Walzen 17 nach Fig. 10 verformt. Man erkennt aus Fig. 10, daß die Ränder umgerollt statt umgefaltet werden, und die geformten Rollen einen vergleichsweise konstanten Radius aufweisen. Diese Art von Rolle wird von der Industrie gebraucht, konnte bis jetzt von den mit hoher Geschwindigkeit laufenden,fortschreitend verformenden Maschinen jedoch nicht hergestellt werden.

Wie man ebenfalls aus Fig. 10 erkennt, weisen die Gewinderillen in 27 im Zwischen- und unteren Teil der

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Walztn 17 konstante Höhe auf und in diesen Teilen der Rillen kühlen sich die umgerollten Ränder ab und kehren in einen nicht plastischen Zustand zurück. Die fortschreitend durch die Haschine Raufenden Becher.C können Polystyren-, Polyethylen- oder andere Kunststoffbecher oder Nahrungsmittelbehälter mit verhältnismäßig dünnen, biegsamen Seitenwandungen sein. Da die Becher in einem eng ineinandersitzenden Stapel verarbeitet werden, statt einzeln, dient der Stapel als Dorn für jeden zu verformenden Becher und die Biegsamkeit des einzelnen Bechers bildet kein Problem mehr. Auf diese Weise kann man einen gesteuerten Betriebsauflauf erreichen, welcher im wesentlichen vollkommen umgebördelte Becherränder mit einer Geschwindigkeit von 500 pro Minute oder mehr liefert. Ein weiterer Vorteil der Verarbeitung eines dicht ineinandersitzenden, als Einheit umlaufenden Stapels ist die Sicherheit, daß jeder Becher immer umläuft und keine heißen Punkte oder Überhitzungen bestimmter Teile des Becherrandes auftreten können.

Obwohl die Maschine in Zusammenhang mit der Verformung von Behältern oder Beohern mit zurücklaufenden Planschteilen beschrieben worden ist, eignet sich die gleiche Maschine auch zur Verformung der Ränder von Bechern oder Behältern mit geraden radialen Flanschen. In diesen

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Maschinen ist die Steigung der Oberflächen 27a derart gewählt, daß nach ungefähr 1/4 einer Umdrehung des Bechers in den Walzen 17 die Oberflächen 27a einen abwärts gerichteten Druck auf den Rand in einem solchen Umfang ausüben, daß nicht nur ein eng ineinandersteckender Stapel aufrechterhalten wird, sondern auch die Ränder nach unten für den Beginn der Randumbördelung deformiert werden. Bei dieser Versionaer Maschine sind die Rillen konstant hoch, wie man aus Fig. 12 erkennt, jedoch nimmt ihre !Tiefe fortschreitend ab. Bei jeder Ausführungsform der Maschine wird der Arbeitsvorgang der Maschine eingeleitet, indem man mit einer Vielzahl von Bechern beginnt, deren Ränder bereits in der Maschine umgebördelt worden sind, um eine gesteuerte Bornlagerung für die folgenden Becher mit umzubördelnden Rand zu erhalten. Während die Maschine in den Zeichnungen in vertikaler Anordnung wiedergegeben ist, kann sie selbstverständlich nach einer Seite gedreht werden, so daß die Becher oder Behälter C waagerecht durch Maschine hindurchgeführt werden. Findet die Maschine waagerecht Verwendung, wie es zur Erleichterung der Zuführung und Abgabe der Becher in der Ge samt lage in manchen Fällen vorteilhaft sein kann, dann findet die Beschickungsvorrichtung nach den Figuren 13 und 14 zur Aufgabe der Becher zu den Vorschubwalzen 63 Verwendung. Diese Be-

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Schickungsvorrichtung kann die Form eines endlosen Bandes 80 aufweisen, welches über Scheiben 81 und 82 geführt ist, die auf Wellen 83 bzw. 84 montiert sind. Eine der Wellen 83 bzw. 84 ist vorzugsweise durch den Motor M angetrieben, oder kann selbstverständlich auch getrennt von einem gesonderten Elektromotor angetrieben werden. Vorteilhaft wird jedoch das auf der Welle 78 montierte Schaltzahnrad verwendet, um ein Kettenrad 84a auf der Welle 84 anzutreiben. Das Band 80 wird mit einer größeren Oberflächengeschwindigkeit als der axialen Vorschubgeschwindigkeit der durch die Walzen 63 laufenden Becher C angetrieben, und dient zur axialen Stapelung der Becher. Selbst wenn die von den Walzen 63 erfaßten Becher C umlaufen, drückt das Band 80 die nachfolgenden Becher C im engen Tastsitz mit den vorhergehenden Bechern, so daß das Auftreten von Spalten im Stapel verhindert wird. Man kann ein übliches pneumatisches Rohr 85 zur Zuführung der Becher zum Band 80 und stationäre Führungsaaschienen 86 verwenden, die vom Rohr 85 vorgetragen sind. Man kann auch jeden beliebigen Rahmen verwenden, um die Becher C auf dem Band 80 in Richtung der Walzen 63 zu führen. Findet die Maschine horizontal Verwendung, dann ergibt sich eine bessere Umbördelung, weil der Stapel- oder Kamineffekt der bei der vorhergehenden Ausführungsform verwendeten aufrechten Heiztunnelanordnung 18 vermieden wird; die

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Temperatur des Kunststoffes kann deshalb genauer geregelt werden, so daß sich die richtige Umbö'rdeltemperatur einstellen läßt.

Patentansprüche;

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Claims

- 22 Patentansprüche :

1. Vorrichtung zum Umbördeln des freien Randes von Kunststoffbehältern, die aufeinander gestapelt sind, wobei die Randteile der Behälter vorstehen und die Stapelung regeln, mit auf dem Umfang eines Kreises angeordneten Verformungseinrichtungen, die die Ränder aufnehmen und fortlaufend umbördeln, gekennzeichnet durch Einrichtungen (18) zum Erwärmen der Behälterränder in einem deformiertaren Zustand und durch Einrichtungen (19» 27a) zum Vorschub eines Stapels von Behältern (C) in Achsrichtung durch die Verformungsvorrichtung (12) in dicht ineinandergestecktem Zustand, in dem die Behälter (C) durch den axialen Vorsehubdruek in Reibungseingriff gehalten werden, und damit der Stapel als solcher umläuft und als Dorn für den einzelnen Behälter dient.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Verformungsvorrichtung (12) aus wendelförmig gerillten Walzen (17) besteht, die in axial paralleler Anordnung mit ihren Umfangen auf dem Umfang des Kreises zusammengestellt sind, wobei die Röhren (27) fortschreitend die Ränder (26) umbördeln, und ferner gekennzeichnet durch Einrichtun-

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gen (38) zum Drehen der Walzen (17).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Vorrichtungen zum Vorschub des Behälterstapels Vorschubwalzen (63) enthalten, die auf dem Umfang eines Kreises montiert und axial tangential ^in solcher Richtung geneigt sind, daß die Behälter (C) in Richtung der Verformungsvorrichtung (12) laufen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Heizvorrichtung aus einem Heiztunnel (18) zwischen der Vorschubvorrichtung (19) und Verformungsvorrichtung (12) besteht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Walzen (17) Hohlwalzen sind und Kühlmittel in axialer Richtung entgegengesetzt zur Laufrichtung der Behälter (G) durch diese Hohlwalzen umgewälzt wird (28c, 28g, 28h, 28i, 28f).

.Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß mit dem Band in Berührung kommende Leerlaufwalzen (43) beträchtlich kleineren Durchmessers als die Verformungswalzen (17) zwischen den Verformungswalzen (17) so angeordnet sind, daß

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ihre Ränder im wesentlichen auf dem gleichen Umfang liegen, wobei die oberen Enden dieser Walzen (43) nach innen geneigt sind.

ι 7* Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die VerformungsYorriohtung (12) spiralig gerillte Walzen (17) mit vorbestimmtem Steigungswinkel enthält, daß die Vorsohubwalzen (63) auf dem Umfang eines Kreises stromaufwärts von den spiralig gerillten Walzen (17) angeordnet sind, daß die Vorschubwalzen (63) tangential zu dem Kreis unter einem etwas größeren Steigungswinkel zum Vorschub der Sehälter (C) in Richtung der Verformungswalzen (17) geneigt sind und dta Stapel als rotierende Einheit aufrechterhalten, und daß Einrichtungen (78, 70) zum Antrieb der Vorschubwalzen (63) mit solcher Geschwindigkeit vorgesehen sind, daß ihre Umfangeoberflächengeschwindigkeit in etwa der Umfangsoberflächengeschwindigkeit der Verformungswalzen (17) entspricht.

8. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die seitlich stromaufwärts liegende Wandung (27a) jeder Rille (27) einen im wesentlichen konstanten Steigungswinkel aufweist, der eine axiale stromaufwärts gerichtete Kraft ausübt, welche

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di· Bellälter (C) in ihrem nicht ineinandergepaßten Zustand hält.

9. Torrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Steigungswinkel der seitlichen stromaufwärts liegenden Wandung (27a) der Teile der Rillen (27) größer als derjenige Winkel ist, der erforderlich ist, um die Behälter (C) eng ineinandergepackt zu halten, so daß die Bänder (26) durch die stromaufwärtsliegende Wandungsfläche (27a) umgebördelt werden, und daß die Teile der Rillen (27) Teile von fortschreitend abnehmender Tiefe aufweisen, um den Dmbördelungsvorgang zu unterstützen.

.Vorrichtung nach Anspruch 3» .dadurch gekennzeichnet , daß die Vorschubwalzen (63) von Wellen (66) getragen werden, die im wesentlichen senkrecht zu den Achsen der Vorschubwalzen (63) vorstehen, und daß Einrichtungen vorgesehen sind (67» 68), welche die Wellen in verschiedenen geneigten Stellungen lesbar halten.

11. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß ein axial verlaufender Bandförderer (80) aeg stromaufwärts von den Vorschub-

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walzen (63) angeordnet ist und mit einer größeren Oberflächengeschwindigkeit als der axialen Oberflächengeschwindigkeit der Vorachubwalzen (63) entspricht, angetrieben wird.

12. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Heiztunnel (18) wenigstens einen schwenkbar montierten Teil (47) aufweist, der aus der geschlossenen Stellung in Umfangsflucht mit den Verformungswalzen (17) nach außen verschwenkbar ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet , daß der Heiztunnel in Umfang angeordnete, axial verlaufendeelektrische Heizelemente (55) und gekühlte, über den Umfang im Abstand angeordnete, rohrförmige Führungsstangen (56) aufweist, die in seinem Inneren abgestützt sind.

14. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Heiztunnel im allgemeinen horizontal angeordnet ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet , daß die Vorschubwalzen (63) und

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die Vtrformungswalzen (17) Über den Umfang in solchem Abstand angeordnet sind, daß sie die Behälter (G) leicht radial zusammenpressen.

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