DE1679921B2 - Vorrichtung zum Umbördeln des Randes eines thermoplastischen Kunststoffbehälters - Google Patents

Description

relativen Winkellage neu aufeinander abgestimmt

werden, da andernfalls ein glatter Einlauf der Kunststoffbehälter in die wendeiförmigen Rillen nicht

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung möglich ist. Außerdem bedingt die Ausbildung der

zum Umbördeln des Randes eines thermoplastischen 45 wendeiförmigen Rillen am Umfang der Rillenrollen

einseitig offenen Kunststoffbehälters mit mehreren einen hohen Fertigungsaufwand, da die Rille mit

achsparallelen, drehbaren, auf einem Kreisumfang großer Präzision hinsichtlich Lage und Querschnitt

angeordneten Rollen, die den Behälter längs ihrer gebildet werden muß.

Oberfläche transportieren und seinen Rand durch Es besteht daher die Aufgabe, eine Vorrichtung

wendeiförmige Rillen fortlaufend umbördeln, und 5° der eingangs genannten Art so auszubilden, daß ihre

mit einer Einrichtung zum Erwärmen des Randes. Rillenanordnung vereinfacht wird und weniger Ein-

Bei der Herstellung von Kunststoffbehältern aus stellarbeiten im Betrieb der Vorrichtung erforderlich

Polystyren, Polyäthylen und anderen Kunststoffen, sind.

beispielsweise als sogenannte Einweg-Behälter die- Ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs genenden Bechern, Quarkschalen u. dgl., ist es üblich, 55 nannten Art besteht die erfindungsgemäße Lösung mehrere Behälter in einer Platte aus Kunststoffmate- darin, daß nur eine Rolle mit einer wcndelförmigen rial zu formen, die geformten Behälter aus dem Rille ausgestattet ist, während die anderen Rollen al; Kunststoffband od. dgl. herauszuschneiden und dann den Bchälterrand führende Andruck- und Vorschubden Rand am offenen Ende jedes Behälters iimzu- rollen mit glatter Oberfläche ausgebildet sind,
bördeln. Bisher geht man dabei so vor, daß man eine 60 Dieser Lösung liegt die Erkenntnis zugrunde, dai Vielzahl solcher Behälter ineinandersteckt und zu es zum Umbördeln des Randes thermoplastischei einem Stapel vereinigt, die Ränder dann in einer ent- Kunststoffbehälter bei gleichzeitiger axialer Förde sprechenden Einrichtung zum Zwecke der Verform- rung derselben nicht der Anordnung mehrerer, der barkeit erhitzt und die Behälter axial in einen Kranz Kunststoffbehälter zwischen sich haltender und dei aus mehreren axial angeordneten Rollen mit wendel- 65 Behälterrand umbördelndcr Rillenrollen bedarf, son förmigen Rillen einführt, in denen die Ränder der dem daß das Umbördeln bereits von einer einzige] Behälter aufgenommen werden. Die Rollen werden Rillenrolle erreicht werden kann, wenn man an Stell· cedreht. um die Behälter in Achsrichtung der Rollen der bisher verwendeten weiteren Rillenrollen glattflä

T-

I 679 921

cWge Andruck- und Vorschubrollen verwendet, die angeordnet und an der Montageplatte 9 befestigt

den Rand des Kunststoffbehälter« einerseits in geeig- sind, Die Rollen 12 sind jeweils von gleicher Kon-

neter Weise in die wendelförrnige Rille der einzigen struktion und Form und weisen jeweils einen Kern

Rillenrolle hineindrüeken und andererseits die For- 13 mit einem Gewindeende 14 auf, das durch eine

derfunktion der einzigen Rillenrolle unterstützen. 5 zugeordnete Öffnung in der Montageplatte 9 zur

Die Beschränkung der Anzahl der Rillenroilen auf Aufnahme einer Mutter 15 hindurchgeführt ist, um eine einzige derartige Rolle führt zu einer erhebli- den Kern 13 fliegend an der Montageplatte 9 zu bechen Vereinfachung und Verbilligung der Vorrich- festigen. Auf dem Kern 13 ist bei jeder Rolle 12 mittung. Da der umzubördolnde Rand des Kunststoffe- tels Lagern 16 eine Hülse 17 drehbar gelagert., die hälters nur noch in das Aufnahraeende einer einzigen io eine polierte, aus rostfreiem Stahl bestehende oder wendeiförmigen Rille eingeführt werden muß, entfal- chromplattierte Oberfläche aufweist. Der Durchmeslen die bisher üblichen langwierigen Einstellarbeiten ser jeder Hülse 17 und ihre Anordnung relativ zur an den Rillenrollen. Denn die rillenlosen Rollen er- Öffnung 11 sind derart gewählt, daß jede Rolle 12 fordern nach ihrer Montage keinerlei weitere Einstel- radial nach innen über den Rand der öffnung 11 lung, auch nicht bei Änderungen der Behälterabmes- 15 vorsteht, wie aus Fig.2 hervorgeht. Die freien Ensungen. den 17 α der Hülsen 17 sind mit einem verringerten

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorge- Durchmesser versehen, wie aus F i g. 4 hervorgeht,
sehen, daß die rillenlosen Rolien einen geringeren Obwohl die Rollen 12 auf einem Kreisumfang anDurchmesser als die Rillenrolle aufweisen. Zum An- geordnet sind, bilden sie dadurch, daß ihr gegenseitidrücken des Kunststoffbehälters an die Rillenrolle 20 ger Abstand nicht gleich ist, eine Anordnung in Hufgenügt es nämlich bereits, wenn rillenlose Rollen von eiseuiorm, wie beispielsweise aus F i g. 2 erkennbar verhältnismäßig kleinem Durchmesser verwendet ist.

werden. Hierdurch lassen sich die Herstellungskosten Im oberen Teil der Öffnung ΐ ist am offenen Ende

für die Rollen weiter senken. der durch die Rollen 12 gebildeten Hufeisenform

Die Anordnung der Rillenrolle und der rillenlosen 25 eine Rillenrolle 18 vorgesehen, die aus einem Zylin-Rollen sollte zweckmäßig so getroffen werden, daß der 19 mit polierter Oberfläche besteht, in der eine die rillenlosen Rollen in Hufeisenform angeordnet wendelförrnige Rille 20 ausgebildet ist, die mit Aussind und die Rillenrolle mit einem Umfangsteil den nähme ihres äußersten Endes eine gleichmäßige Tiefe Hufeisenspalt ausfüllt. Diese Anordnung wirkt sich aufweist und sich vom einen zum anderen Ende des besonders vorteilhaft aus, wenn die Rillenrolle in ra- 30 Zylinders 19 erstreckt. Der Zvlinder 19 besitzt einen dialer Richtung auf die anderen Rollen zu und von wesentlich größeren Durchmesser als die Rollen 12. ihnen weg verstellbar ist. Auf diese Weise ist eine Er ist auf einer Welle 21 befestigt, die mit Hilfe von leichte Anpassung an verschiedene Behälterdurch- Lagern 22 in einem rohrförmigen Gehäuse 23 gelamesser möglich. gert ist, an das sich an einem Ende ein sich nach

Bei der Bearbeitung von Kunststoffbehältern aus 35 oben erstreckender Flansch 24 anschließt, der an der

wenig flexiblem Kunststoffmaterial ist es vorteilhaft, Platte 4 höheneinstellbar mit Hilfe einer Schraube 25

den Einlauf der Behälter in den von den Rollen ge- befestigt ist, die durch einen Längsschlitz 26 in dem

bildeten Raum dadurch zu erleichtern, daß der vor- Flansch 24 greift. Die Drehachse der Rillenrolle 18

dere TdI der vom Aufgabeende der Rillenrolle bis liegt in einer Ebene, die durch die Mitte des Kreises

zu ihrem Abgabeende verlaufenden Rille tiefer als 40 verläuft, auf dem die glatten und rillenlosen Rollen

ihr übriger Hauptteil ist und die rillenlosen Rollen an 12 angeordnet sind. Die Rillenrolle 18 ist radial ge-

der Behältereinlaufseite Enden mit verringertem genüber diesem Kreis auf die anderen Rollen 17 hin

Durchmesser aufweisen. und von ihnen weg verstellbar mit Hilfe einer Ein-

Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines stellschraube 27, die in einem Lagerblock 28 gelagert

Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die Zeichnungen 45 ist, der auf der Platte 4 sitzt und mit dem Flansch 24

näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt im Gewindeeingriff steht.

F i g. 1 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum Der Zylinder 19 der Rillenrolle 18 ist vorzugs-

Umbördeln des Randes von Kunststoffbehältern, weise mit inneren Kühlmittelkanälen herkömmlicher

Fig. 2 eine Stiniansicht dieser Vorrichtung, Ausführung versehen. Die Welle 21 ist in einem sol-

Fig. 3 eine Darstellung der Vorrichtung im 50 chen Falle mit einem Kühlmitteleinlaß und einem

Schnitt längs der Linie 3-3 von F i g. 1, Kühlmittelauslaß ausgerüstet. Diese Leitungen stehen

Fig. 4 eine vergrößerte Seitenansicht eines Teihs mit einer Drehkupplung 29 in Verbindung, die dreh-

der Vorrichtung im Schnitt längs der Linie 4-4 von bar mit der Welle 21 montiert ist und mit Kühlmittel-

Fig. 2. " einlaß- und -auslaßkanälen 30 und 31 verbunden

Die Vorrichtung weist einen Rahmen 1 aus senk- 55 werden kann, durch die das Kühlmittel von einer rechten und waagerechten Rahmengliedern 2 und 3 Kühlmittelquelle durch die Rillenrolle 18 hindurch auf, die miteinander verschweißt oder in anderer ge- umgewä'/t werden kann, um ihre Außenoberfläche eigneter Weise verbunden sind. Auf den obersten auf einer vorbestimmten Temperatur zuhalten.
Rahmengliedern 3 ist ein Paar im Abstand voneinan- Die Einrichtungen zum Drehen der Rillenrolle 18 der angeordneter Platten 4 und 5 angeordnet, die 6ü und einiger der rillenlosen Rollen 12 bestehen vordurch Streben 6 und 7 in zueinander paralleler Lage teilhaft aus einem Elektromotor 32, dessen Ankergehalten werden. In der Platte 4 befindet sich eine im welle 33 durch einen Riemen 34 od. dgl. mit einer wesentlichen eiförmige öffnung 8, über der eine Scheibe 33 verbunden ist, die fest auf einer Welle 36 Montageplatte 9 liegt, die auf der Platte 4 mit Hilfe sitzt, die in Lagein 37 am Hauptrahmen 1 gelagert ist von Schrauben IP od. dgl. befestigt ist. Die Montage- 65 (F i g. 1). Auf der Welle 36 sitzt ferner eine Antricbsplatte9 besitzt eine zylindrische öffnung 11, um scheibe 39, um die ein endloser Antriebsriemen 40 welche mehrere in der aus F i g. 1 und 2 ersichtlichen mit querverlaufenden, im Längsabstand angeordne-Weise angeordnete Rollen 12 mit glatter Oberfläche ten, eine schlupt'lose Übertragung der Antriebskraft

gewährleistenden Rillen gelegt ist, welcher Antriebsriemen um den Zylinder 19 läuft und im Tangentialeingriff mit einer Vielzahl der Rollen 12 steht. Die erforderliche Spannung am Antriebsriemen 40 wird mit Hilfe eines Paares von Rädern 41 und 42 aufrechterhalten, die auf der Platte 4 zwischen der Antriebsscheibe 39 und den Rollen 12 gelagert ist.

Zwischen den Platten 4 und 5 befindet sich eine elektrische Heizeinrichtung 42 zum Erwärmen der Ränder/·" zugeführter Kunststoffbehälter mit beispielsweise zwei halbzylindiischcn Gchäuscteilcn 43 mit Armen 44, welche die Gehäuseteile 43 auf den Streben 6 schwenkbar lagern. Jeder Gehäuseteil 43 enthält ein Handbetätigungsglicd 45, mit dessen Hilfe die Gehäuseteile 43 unabhängig voneinander einander angenähert werden können, so daß eine Hülse solcher Größe entsteht, daß ein Stapel C ineinandersteckbarcr Behälter aus Kunststoff aufgenommen werden kann, die an einem Ende geschlossen und an ihrem anderen Ende offen sind, um dem sich radial nach außen verlaufende Ränder befinden, die umgebördelt werden sollen. Innerhalb der Heizeinrichtung 42 befinden sich mehrere herkömmliche elektrische Widerstandsheizelemente 46, welche an eine nicht dargestellte elektrische Stromquelle anschließbar smd. Die Längsachse der Heizeinrichtung 42 fällt mit der Achse der Öffnung 11 zusammen. Vorzugsweise erstrecken sich Führungsstangen 47 durch die Heizeinrichtung, um die Behälter darin richtig anordnen und hindurchführen zu können. Da die Rollen 12 und 18 nur an einem Ende gelagert sind, befinden sich ihre freien Enden in unmittelbarer Nähe des Austrittsendes der Heizeinrichtung 42, so daß dadurch jegliche Abkühlung der Ränder F vor der Einführung der Behälter in den Raum zwischen den Rollen 12 und 18 vermieden wird.

Zum Transportieren eines Stapels C ineinandergesteckter Behälter durch die Heizeinrichtung 42 dienen Vorschubwalzen 48 aus Weichgummi od. dgl., die auf Achsen 49 gelagert sind, die gegenüber der Längsachse der Heizeinrichtung 42 geneigt sind. Jede Achse 49 ist auf eine Konsole 50 gelagert, die einstellbar in einem Träger 51 montiert ist, die ihrerseits an der Platte 5 befestigt ist. Die Träger 51 sind im Abstand um eine Öffnung der Platte 5 angeordnet, jedoch ragen die Vorschubwalzen 48 nach innen über den Rand Jer öffnung vor, so daß sie die Behälter erfassen können. Die Anordnung ist derart getroffen, daß die Neigung der Drehachse der Vorschubwalzen 48 einstellbar ist, um die Geschwindigkeit zu steuern, mit der die Behälter in die Heizeinrichtung 42 eingeführt werden. Jede Achse 49 trägt eine angetriebene Scheibe 52, um welche ein Antriebsband 53 gelegt ist, das von einer Scheibe 54 angetrieben ist, die auf der Welle 36 befestigt ist.

Im Betrieb der Vorrichtung wird ein Stapel C ineinandergesteckter Behälter den Vorschubwalzen 48 zugeführt, so daß sie in die Öffnung in der Platte 5 mit dem Boden voran eintreten. Die Behälter können den Vorschubwalzen 48 mit Hilfe einer U-förmigen Rinne 55 oder mittels eines anderen geeigneten Förderers zugeführt werden, der die Behälter in solcher Stellung hält, daß ihre Ränder durch die Vorschubwalzen 48 mit solchem Druck erfaßt werden, daß der Behälterstapel C in die Heizeinrichtung 42 hinein und durch diese hindurch transportiert wird, wo die Behälter durch die Führungsstangen 47 abgestützt werden. Wenn sich die Behälter durch die Heizeinrichtung 42 bewegen, werden ihre Ränder F erhitzt und erweicht, so daß sie leicht verformbar sind. Sie besitzen axial zurückgebogene Flansche, wie man aus den Zeichnungen erkennt, oder können allein in radialer Richtung verlaufen.

Aus der Heizeinrichtung 42 kommend werden die Behälter unter der Einwirkung der Vorschubwalzen

ίο 48 in den Raum zwischen den glatten Rollen 12 und der Rillcnrolle 18 gebracht. Die Lage der Enden 17« zusammen mit der Lage der Innenoberfläche des vorderen Teils 20« der Rille 20 ist derart gewählt, daß die Rollen 17 den Rand Γ jedes Behälters so /wischen sich anordnen, daß sein Eintritt in die Rille 20 gewährleistet ist. ohne daß die Vorschubwalzen 48 eine übermäßige Vorschubkraft ausüben müssen. Dies gilt insbesondere für Behälter aus weniger flexiblem Kunststoff. Wie man am deutlichsten ;\us

ao F i g. 4 erkennt, weist der vordere Teil 20 α der Rille 20 eine etwas größere radiale Tiefe als der übrige Haiiptteil der Rille 20 radial gegenüber den Enden 17« der Rollen 12 auf. Der allmähliche Übergang von der Tiefe des vorderen Teils 20« der Rille 20 zur Tiefe des übrigen Teils dieser Rille, die in diesem Augenblick mit dem Rand F eines Behälters in Berührung steht, indem sich der Rand F von der Berührung mit den Enden 17« der Rollen 12 bis zu den Teilen der Rollen 12 mit größerem Durchmesser bewcgt, läßt sich bei 20 b erkennen. Die restlichen Teile der Rille 20 sind in einer Maschine, die Behälter mit axial zurückgebogenen Randflanschcn bearbeitet, von konstanter Tiefe, und einige von ihnei: nehmen zur Umbördelung des Randes P in ihrer axialen Breite fortschreitend ab.

Nach Einführung des Randes/⁷ eines Eiehälters in die Rille 20 des Zylinders 19 der Rillenrolle 18 werden die Rollen 12 durch den Antriebsriemen 40 so angetrieben, daß dem Behälter eine Drehbewegung

erteilt wird. Der Zylinder 19 wird durch den Antriebsriemen 40 ebenfalls, jedoch mit entgegengesetztem Drehsinn gegenüber der Drehung des Behälters drehbar angetrieben. Jedoch sichert der Druck, mit welchem die Rollen 12 den Behälter C erfassen, eine Drehung des Zylinders 19 und des Behälters C relativ zueinander in entgegengesetzter Richtung, so dalJ der Behälter in Achsrichtung der Rillcnr.. ile 18 vorrückt und gleichzeitig der Rand F zu einer umgebogenen Kante am offenen Ende des Behälters umge-

bördelt wird. Der Behälterstapel dreht sich als Gan zes während seines Durchgangs von den Vorschubwalzen 48 durch die Vorrichtung.

Die die Rillenrolle 18 verlassenden Behälter lau fen durch die Öffnung 11 der Montageplatte 9 unc werden von einer Rinne 56 ähnlich der Rinne 5i oder einem anderen geeigneten Förderer aufgenom men.

Falls die Radialabmessungen des Randes F aufein anderfolgender Behälter kleiner oder größer als die jenigen bei einer vorangegangenen Gruppe von Be haltern sind, kann die Rillenrolle 18 in radialer Rieh tung auf die anderen Rollen 12 zu und von ihne: weg verstellt werden durch eine Verdrehung der Ein stellschraube 27. Diese Einstellung läßt sich leicr und rasch durchführen, da nur eine einzige Rillen rolle 18 verwendet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

1 sj 2 zu transportieren und. die Ränder in den Rillen umPatentansprüche: zubördeln. Bekannte Vorrichtungen zum Umbördeln des

1. Vorrichtung zum Umbördeln des Randes Randes thermoplastischer Kunststoffbehälter der eines thermoplastischen einseitig offenen Kunst- 5 vorstehenden An (USA.-Patenischriften 1545177 Stoffbehälters mit mehreren achsparallelen, dreh- und 3 096 546) weisen mehrere: jeweils mit einer baren, auf einem Kreisumfang angeordneten RoI- wendeiförmigen Rille versehene Rollen auf. Wenn len, die den Behälter längs ihrer Oberfläche der Rand eines Kunststoffbehälters mit den wendeltransportieren und seinen Rand durch wendelför- förmigen Rillen dieser Rillenrallen in Eingriff gemige Rillen fortlaufend umbördeln, und mit einer io bracht ist, wird infolge der Drehbewegung der RiI-Einrichtung zum Erwärmen des Randes, da- lenrollen sowohl der Behälter in achsparalleler Richdurch gekennzeichnet, daß nur eine rung durch den von den Rillenrollen gebildeten Rolle (18) mit einer wendeiförmigen Rille (20) Raum transportiert als auch der Behälterrand durch ausgestattet ist, während die anderen Rollen (12) die im Querschnitt enger werdenden wendeiförmigen als den Behälterrand (F) führende Andruck- und _l5 killen fortlaufend umgebördelt.
Vorschubrollen mit glatter Oberfläche ausgebil- Diese bekannten Vorrichtungen erfordern eine det sind. sehr genaue Einstellung der Winkellage der einzelnen

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- Rillenrollen zueinander sowie eine genaue Einhalkennzeichnet, daß die rillenlosen Rollen (12) rung der eingestellten relativen Winkellage während einen geringerea Durchmesser als die Rillenrolle ₂o des Betriebes der Vorrichtung. Wenn nämlich die (18) aufweisen. Aufnahmeenden der einzelnen wendeiförmigen RiI-

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, da- len der Rillenrollen nicht in genauer Zuordnung durch gekennzeichnet, daß die rillenlosen Rollen zueinander stehen, abhängig von der relativen Win-(12) in Hufeisenform angeordnet sind und die kellage der Rillenrollen, kann es leicht zu einem Ver-Rillenrolle (18) mit einem Umfangsteil den Huf- ₂₅ kanten oder Verklemmen von Behältern kommen, eisenspalt ausfüllt. deren Ränder nicht glatt in die Aufnahmeenden der

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 einzelnen Rillen einlaufen können. Hierauf muß insbis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rillen- besondere bei der Auswahl der Antriebsvorrichtung rolle (18) in radialer Richtung auf die anderen für die Rillenrollen Rücksicht genommen werden. Rollen (12) zu und von ihnen weg verstellbar ist. 30 Denn es darf kein Schlupf auftreten, da sich sonst die

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 relative Winkellage der Rillenrollen zueinander änbis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der vordere dem könnte.

Teil (20 a) der vom Aufgabeen 'e der Rillenrolle Die erforderlichen Einstellarbciten bei diesen be-

(18) bis zu ihrem Abgabeende verlaufenden Rille kannten Vorrichtungen sind daher mit äußerster

(20) tiefer als ihr übriger Hauptteil ist und die ril- 35 Sorgfalt vom Fachmann auszuführen, und es sind

lenlosen Rollen (12) an der Behältereinlaufseite stets Neueinstellungen und Korrekturen erforderlich,

Enden (17 α) mit verringertem Durchmesser auf- wenn aufeinanderfolgende Behälterstapel geringfü-

weisen. gige Abweichungen im Durchmc&er oder in den anderen Abmessungen des Randes aufweisen. In die-

40 sem Falle müssen die Rillenrollen hinsichtlich ihrer