DE1679921C3 - Vorrichtung zum Umbördeln des Randes eines thermoplastischen Kunststoffbehälters - Google Patents

Description

cüge Andruck- und Vorschubrollen verwendet, die den Raad des Kunststoffbehälter einerseits in geeigneter Weise in die wendeiförmige Rille d;r einzigen RilleuroUe hineindrücken und andererseits die Förderfunktion der einzigen Rillenrolle unterstützen.

Die Beschränkung der Anzahl der Rillenrollen auf eine einzige derartige Rolle führt zu einer erheblichen Vereinfachung und Verbilligung der Vorrichtung. Dander umzubördelnde Rand des Kunststoffbehälters nur noch in das Aufnahmeende einer einzigen _wendelförmigen Rille eingeführt werden muß, entfallen die bisher üblichen langwierigen Einstellarbeiten an den Rillenrollen. Denn die rillenlosen Rollen erfordern nach ihrer Montage keinerlei weitere Einstellung, auch nicht bei Änderungen der Behälterabmessungen.

"ijNach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die rillenlosen Rollen einen geringeren Durchmesser als die Rillenrolle aufweisen. Zum Andrücken des Kunststoffbehälters an die Rillenrolle genügt es nämlich bereits, wenn rillenlose Rollen von verhältnismäßig kleinem Durchmesser verwendet werden. Hierdurch lassen sich die Herstellungskosten für die Rollen weiter senken.

Die Anordnung der Rillenrolle und der rillenlosen Rollen sollte zweckmäßig so getroffen werden, daß die rillenlosen Rollen in Hufeisenform angeordnet sind und die Rillenrolle mit einem Umfangsteil den riufeisenspalt ausfüllt. Diese Anordnung wirkt sich besonders vorteilhaft aus, wenn die Rillenrolle in radialer Richtung auf die anderen Rollen zu und von ihnen weg verstellbar ist. Auf diese Weise ist eine leichte Anpassung an verschiedene Behälterdurchmesser möglich.

Bei der Bearbeitung von Kunststoffbehältern aus wenig flexiblem Kunststoffmaterial ist es vorteilhaft, den Einlauf der Behälter in den von den Rollen gebildeten Raum dadurch zu erleichtern, daß der vordere Teil der vom Aufgabeende der Rillenrolle bis zu ihrem Abgabeende verlaufenden Rille tiefer als ihr übriger Hauptteil ist und die rillenlosen Rollen an der Behältereinlaufseite Enden mit verringertem Durchmesser aufweisen.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt F i g. 1 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum Umbördeln des Randes von Kunststoffbehältern, F i g. 2 eine Stirnansicht dieser Vorrichturg, F i g. 3 eine Darstellung der Vorrichtung im Schnitt längs der Linie 3-3 von F i g. 1,

Fig.4 eine vergrößerte Seitenansicht eines Teiles der Vorrichtung im Schnitt längs der Linie 4-4 von Fig. 2.

Die Vorrichtung weist einen Rahmen 1 aus senkrechten und waagerechten Rahmengliedern 2 und auf, die miteinander verschweißt oder in anderer geeigneter Weise verbunden sind. Auf den obersten Rahmengliedern 3 ist ein Paar im Abstand voneinander angeordneter Platten 4 und 5 angeordnet, die durch Streben 6 und 7 in zueinander paralleler Lage gehalten werden. In der Platte 4 befindet sich eine im wesentlichen eiförmige öffnung 8, über der eine Montageplatte 9 liegt, die auf der Platte 4 mit Hilfe von Schrauben 10 od. dgl. befestigt ist. Die Montageplatte 9 besitzt eine zylindrische Öffnung 11, um welche mehrere in der aus F i g. 1 und 2 ersichtlichen Weise aneeordnete Rollen 12 mit glatter Oberfläche angeordnet und an der Montageplatte 9 befestigt sind. Die Rollen 12 sind jeweils von gleicher Konstruktion und Form und weisea jeweils einen Kern 13 mit einem Gewindeende 14 auf, das durch eine zugeordnete Öffnung in der Montageplatte 9 zur Aufnahme einer Mutter 15 hindurchgeführt ist, um den Kern 13 fliegend an der Montageplatte 9 zu befestigen. Auf dem Kern 13 ist bei jeder Rolle 12 mittels Lagern 16 eine Hülse 17 drehbar gelagert, die ίο eine polierte, aus rostfreiem Stahl bestehende oder chromplattierte Oberfläche aufweist. Der Durchmesser jeder Hülse 17 und ihre Anordnung relativ zur Öffnung 11 sind derart gewählt, daß jede Rolle 12 radial nach innen über den Rand der öffnung 11 vorsteht, wie aus Fig.2 hervorgeht. Die freien Enden 17 α der Hülsen 17 sind mit einem verringerten Durchmesser versehen, wie aus F i g. 4 hervorgeht.

Obwohl die Rollen 12 auf einem Kreisumfang angeordnet sind, bilden sie dadurch, daß ihr gegenseitiger Abstand nicht gleich ist, eine Anordnung in Hufeisenform, wie beispielsweise aus Fig. 2 erkennbar ist.

Im oberen Teil der Öffnung 8 ist am offenen Ende der durch die Rollen 12 gebildeten Hufeisenform eine Rillenrolle 18 vorgesehen, die aus einem Zylinder 19 mit polierter Oberfläche besteht, in der emc wendeiförmige Rille 20 ausgebildet ist, die mit Ausnahme ihres äußersten Endes eine gleichmäßige Tiefe aufweist und sich vom einen zum anderen Ende des Zylinders 19 erstreckt. Der Zylinder 19 besitzt einen wesentlich größeren Durchmesser als die Rollen 12. Er ist auf einer Welle 21 befestigt, die mit Hilfe von Lagern 22 in einem rohrförmigen Gehäuse 23 gelagert ist, an das sich an einem Ende ein sich nach oben erstreckender Flansch 24 anschließt, der an der Platte 4 höheneinstellbar mit Hilfe einer Schraube 2i> befestigt ist, die durch einen Längsschlitz 26 in dem Flansch 24 greift. Die Drehachse der Rillenrolle 18 liegt in einer Ebene, die durch die Mitte des Kreises verläuft, auf dem die glatten und rillenlosen Rollen 12 angeordnet sind. Die Rillenrolle 18 ist radial gegenüber diesem Kreis auf die anderen Rollen 17 hin und von ihnen weg verstellbar mit Hilfe einer Einstellschraube 27, die in einem Lagerblock 28 gelagert ist, der auf der Platte 4 sitzt und mit dem Flansch 24 im Gewindeeingriff steht.

Der Zylinder 19 der Rillenrolle 18 ist vorzugsweise mit inneren Kühlmittelkanälen herkömmlicher Ausführung versehen. Die Welle 21 ist in einem solchen Falle mit einem Kühlmitteleinlaß und einem Kühlmittelauslaß ausgerüstet. Diese Leitungen stehen mit einer Drehkupplung 29 in Verbindung, die drehbar mit der Welle 21 montiert ist und mit Kuhlmitteleinlaß- und -auslaßkanälen 30 und 31 verbunden werden kann, durch die das Kühlmittel von einer Kühlmittelquelle durch die Rillenrolle 18 hindurch umgewälzt werden kann, um ihre Außenoberfläche a-if einer vorbestimmten Temperatur zu halten.

Die Einrichtungen zum Drehen der Rillenrolle und einiger der rillenlosen Rollen 12 bestehen vorteilhaft aus einem Elektromotor 32, dessen Ankerwelle 33 durch einen Riemen 34 od. dgl. mit einer Scheibe 35 verbunden ist, die fest auf einer Weile sitzt, die in Lagern 37 am Hauptrahmen 1 gelagert ist 6₅ (F i g. 1). Auf der Welle 36 sitzt ferner eine Antriebsscheibe 39, um die ein endloser Antriebsriemen mit querverlaufenden, im Längsabstand angeordneten, eine schlupflose 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 S befindet sich eine elektrische Heizeinrichtung 42 zum Erwärmen der Ränder F zugeführter Kunststoffbehälter mit beispielsweise zwei halbzylindrischen Gehäuseteilen 43 mit Armen 44, welche die Gehäuseteile 43 auf den Streben 6 schwenkbar lagern. Jeder Gehäuseteil 43 enthält ein Handbetätigungsglied 45, mit dessen Hilfe die Gehäuseteile 43 unabhängig voneinander einander angenähert werden können, so daß eine Hülse solcher Größe entsteht, daß ein Stapel C ineinandersteckbarer 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 sind. 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 incinandergesteckter 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 der 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 mmü. Sie besitzen axial zurückgebon.ene 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 Rillenrolle 18 gebracht. Die Lage der Enden 17 a zusammen mit der Lage der Innenoberfläche des vorderen Teils 20« der Rille 20 ist derart gewählt, daß die Rollen 17 den Rand F jedes Behälters so zwischen 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 aus

ao F i g. 4 erkenm. weist der vordere Teil 20 α Her Rille 20 eine etwas größere radiale Tiefe als der übrige Hauptteil der Rille 20 radial gegenüber den Enden 17(5 der Rollen 12 auf. Der allmähliche Übergang von der Tiefe des vorderen Teils 20 a 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 a der Rollen 12 bis zu den Teilen der Rollen 12 mit größerem Durchmesser bewegt, läßt sich bei 20 b erkennen. Die restlichen Teile der Rille 20 sind in einer Maschine, die Behälter mit axial zurückgebogenen Randflanschen bearbeitet, von konstanter Tiefe, und einige von ihnen nehmen zur Umbördelung des Randes F in ihrei axialen Breite fortschreitend ab.

Nach Einführung des Randes F eines Behälters ir die Rille 20 des Zylinders 19 der Rillenrolle 18 wer den die Rollen 12 durch den Antriebsriemen 40 se 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 Behälter: drehbar angetrieben. Jedoch sichert der Druck, mi welchem die Rollen 12 den Behälter C erfassen, eine Drehung des Zylinders 19 und des Behälters C rela tiv zueinander in entgegengesetzter Richtung, so da£ der Behälter in Achsrichtung der Rillenrolle 18 vor rückt und gleichzeitig der Rand F zu einer umgebo genen Kante am offenen Ende des Behälters umge

5c bördelt wird. Der Behälterstapel dreht sich als Gan zes während seines Durchgangs von den Vorschub walzen 48 durch die Vorrichtung.

Die die Rillenrolle 18 verlassenden Behälter lau fen durch die Öffnung 11 der Montageplatte 9 um

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 hältern sind, kann die Rillenrolle 18 in radialer Rieh tung auf die anderen Rollen 12 zu und von ihnei weg verstellt werden durch eine Verdrehung der Ein stellschraube 27. Diese Einstellung läßt sich leich

und rasch durchführen, da nur eine einzige Rillen rolle 18 verwendet wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

zu transportieren und die Ränder in den Rillen um Patentansprüche: zubördeln. Bekannte Vorrichtungen zum Umbördeln de

1. Vorrichtung zum Umbördeln des Randes Randes thermoplastischer Kunststoffbehälter de eines thermoplastischen einseitig offenen Kunst- 5 vorstehenden Art (USA.-Patentschriften 1 545 17 Stoffbehälters mit mehreren achsparallelen, dreh- und 3 096 546) weisen mehrere jeweils mit eine baren, auf einem Kreisumfang angeordneten RoI- wendeiförmigen Rille versehene Rollen auf. Wem len, die den Behälter längs ihrer Oberfläche der Rand eines Kunststoffbehälters mit den wendel transportieren und seinen Rand durch wendelför- förmigen Rillen dieser Rillenrollen in Eingriff g_e mige 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 Rieh durch gekennzeichnet, daß nur eine tung durch den von den Rillenrollen gebildete! Rolle (18) mit einer wendeiförmigen Rille (20) Raum transportiert als auch der Behälterrand durc] ausgestattet ist, während die anderen Rollen (12) die im Querschnitt enger werdenden wendelförmigei als den Behälterrand (F) führende Andruck- und i₅ Rillen fortlaufend umgebördelt.
Vorschubrollen mit glatter Überfläche ausgebil- Diese bekannten Vorrichtungen erfordern eim det sind. sehr genaue Einstellung der Winkellage der einzelnei

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- Rillenrollen zueinander sowie eine genaue Einhai kennzeichnet, daß die rillenlosen Rollen (12) tung der eingestellten relativen Winkellage währenc einen geringeren Durchmesser als die Rillenrolle _ao 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 Zuordnunj 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 ;:u 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 dei

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 α) der vom Aufgabeende der Rillenrolle Die erforderlichen Einstellarbeiten bei diesen be-

(18) bis zu ihrem Abgabeende verlaufenden Rille kannten Vorrichtungen sind daher mit äußerstei (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 a) mit verringertem Durchmesser auf- wenn aufeinanderfolgende Behälterstapel geringfü^weisen· gige Abweichungen im Durchmesser oder in den an

deren Abmessungen des Randes aufweisen. In die-40 sem Falle müssen die Rillenrollen hinsichtlich ihrer

relativen Winkellage neu aufeinander abgestimmt

werden, da andernfalls ein glatter Einlauf der Kunststoffbehälter in die wendeiförmiger 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 50 der eingangs genannten Art so auszubilden, daß ihre mit einer Einrichtung zum Erwärmen des Randes. Rollenanordnung 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 wendeiförmigen rial zu formen, die geformten Behälter aus dem Rille ausgestattet ist, während die anderen Rollen als Kunststoffband od. dgl. herauszuschneiden und dann den Behälterrand führende Andruck- und Vorschubden Rand am offenen Ende jedes Behälters umzu- rollen mit glatter Oberfläche ausgebildet sind,
bördeln. Bisher geht man dabei so vor, daß man eine 60 Dieser Lösung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß Vielzahl solcher Behälter ineinandersteckt und zu es zum Umbördeln des Randes thermoplastischer einem Stapel vereinigt, die Ränder dann in einer ent- Kunststoffbehälter bei gleichzeitiger axialer Fördesprechenden Einrichtung zum Zwecke der Verform- rung derselben nicht der Anordnung mehrerer, den barkeit erhitzt und die Behälter axial in einen Kranz Kunststoffbehälter zwischen sich haltender und den aus mehreren axial angeordneten Rollen mit wendel- 65 Behälterrand umbördelnder Rillenrollen bedarf, sonförmigen Rillen einführt, in denen die Ränder der dem daß das Umbördeln bereits von einer einzigen Behälter aufgenommen werden. Die Rollen werden Rillenrolle erreicht werden kann, wenn man an Stelle gedreht, um die Behälter in Achsrichtung der Rollen der bisher verwendeten weiteren Rillenrollen elattflä-