DE19624539C2 - Vorrichtung zur Herstellung von becherförmigen Deckeln aus einem Folienband aus Kunststoff - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von becherförmigen Deckeln aus einem Folienband aus thermoformbarem Kunststoff, mit einer Zuführwickel für das Folienband, einer Erwärmungseinrichtung, einer Thermoformeinrichtung, einer der Thermoformeinrichtung in För­ derrichtung des Folienbandes nachgeschalteten Stanzeinrichtung, mit Förder- und mit Sammel­ mitteln, wobei das Fördermittel eine intermittierende Bewegung erzeugt.

Es sind becherförmige Deckel verschiedenster Ausgestaltungen zum Verschließen von Ausgieß­ öffnungen an Verpackungen, insbesondere Schraubkappen, bekannt. Wenn solche Schraubkap­ pen aus Kunststoff bestehen, werden sie durch Spritzgießeinrichtungen hergestellt, die gegenüber Tiefziehmaschinen Nachteile haben.

Daher ist ein Verfahren zur Herstellung einer Ausgießeinrichtung aus Kunststoff mittels Tiefziehen bekannt, bei dem aus einem Bogen oder einer endlosen Bahn aus tiefziehfähigem Kunststoff eine Reihe von hintereinanderliegenden und sich linienweise berührenden Zuschnitten ausgestanzt wird. Diese Zuschnitte bilden Vorformen für ein Unterteil und ein Verschlußteil, die über einen Steg miteinander verbunden sind. Diese Reihe von Zuschnitten wird dann längs der Stege umge­ faltet, nachdem zuvor eine Kunststoffolie in Bandform lose aufgelegt worden ist. Danach werden die umgefalteten Zuschnitte einem Tiefziehvorgang unterworfen, bei welchem jeweils das Unter- und Verschlußteil zur Ausgestaltung becherförmiger Vertiefungen gemeinsam tiefgezogen und danach vereinzelt werden. Eine solche Ausgießeinrichtung kann an einem Loch einer Pac­ kung, die auch für fließfähiges Füllgut geeignet ist, angebracht werden. Vor diesem Anbringen an der Packung muß aber an der Füll- und Verschließstation einer Packungsherstellungsmaschine die Becherform durch Tiefziehen hergestellt und die fertige Ausgestaltung der ganzen Ausgießein­ richtung zu Ende gebracht werden. Zwar hat man zur Vereinfachung der Herstellung dieser be­ kannten Ausgießeinrichtung die Möglichkeit, zunächst ein Zwischenprodukt herzustellen, zu la­ gern und nur die Endstufen in der Packungsherstellungsmaschine einzubauen. Wenn das Zwi­ schenprodukt aus dem ausgestanzten und umgefalteten Unter- und Verschlußteil besteht, kann es als relativ flaches, d. h. dünnes, Produkt gut gestapelt werden. Die Ausstanzung erfolgt so, daß ein Zuschnitt längs neben dem anderen liegt und dadurch die Zwischenprodukte - gehalten durch die linienförmige Berührung zwischen den einzelnen Produkten - reihenweise auf Rollen gelagert werden kann. In der Packungsherstellungsmaschine muß aber dennoch der ganze Tiefziehvor­ gang durchgeführt werden, und außerdem sind besonders drei Maßnahmen verbesserungswür­ dig: Es wäre bevorzugt, den Vorgang des Ausstanzens zu eliminieren oder mit anderen Bearbei­ tungsvorgängen zu kombinieren, um die Gesamteinrichtung kürzer auszugestalten, kompakter mit einem kürzeren Herstellungsverfahren; zweitens wäre es günstiger, anstelle der eingelegten Folie andere Dichtmaßnahmen zu ergreifen; und drittens ergäben sich von der Handhabung her, vom Aufbau her und damit von der gesamten Herstellung einfachere Gegebenheiten, wenn eine Ver­ schraubung zwischen Oberteil (Verschlußkappe) und Unterteil möglich wäre. Bei der bekannten Ausgießeinrichtung wird nur das Verschlußteil mit Schnappwirkung in das becherförmige Unterteil gedrückt. Die Dichtigkeit erfolgt daher ausschließlich bzw. mit Sicherheit ausschließlich durch die eingelegt Folie, die außerdem befestigt werden muß.

Die DE 29 37 542 A1 beschreibt eine Thermoformmaschine mit nachgeschalteter Stanze zum Ver­ formen von thermoplastischen Kunststoffolien und zum Ausstanzen der gebildeten Artikel aus einem Folienband. Es gibt für die Thermoformmaschine einen Folientransport und separat für die Stanze einen eigenen Vorschub. Der erste, hinter der Formstation endende Transport und auch der Vorschub der Stanze weisen in Führungsschienen verlaufende Spitzlaschenketten auf, die mit Hilfe von Kettenrädern miteinander gekoppelt werden können. Solche Transporteinrichtungen sind aufwendig und weisen in Schienen geführte Ketten mit Umlaufrädern, Antrieben, Kopplungen und dergleichen auf. Ein Kettenantrieb wird aber mit weiterem Nachteil notwendig, weil das Folienband bei der bekannten Vorrichtung unter einem Wärmestrahler hindurchgeführt und allseitig er­ wärmt wird. Beim Einsatz solcher Heizungen erkennt man die Notwendigkeit eines Kettenantrie­ bes, denn der Wärmestrahler verbietet nicht nur die Ausbildung von Wärmefiguren, sondern erwärmt und erweicht das gesamte Folienband über dessen Breite hinweg. Das Ausformen von Bechern bei einem Kettentransport ist kompliziert. Die Becher fallen einzeln in Sammelbehälter und müssen für die weitere Verarbeitung geordnet und wieder aufgenommen werden. Zusätzlich wird der Abfall gesammelt.

Weiterhin beschreibt die DE 11 94 559 B eine Vorrichtung zur Herstellung von Packungsdeckeln aus einer thermoplastischen Folie. Wiederum werden Wärmestrahler eingesetzt. Anfangs wird in einer Stanzvorrichtung gestanzt mit der Folge, daß wieder ein aufwendiger Transport erforderlich ist, der durch zwei Färberrechen mit besonderem Bewegungsablauf gelöst wird.

Die äußere Form des erstellten Deckels kann auch in diesem bekannten Falle nicht genau gefer­ tigt werden. Auftretenden Unsicherheiten und Abweichungen wird durch einen weiteren Aufwand mit Ansaugen der Zuschnitte durch ein Vakuum entgegengewirkt. Eine solche Vorrichtung ist aber ersichtlich kompliziert und störanfällig.

Beide bekannten Vorrichtungen müßten vollständig umgebaut werden, wenn sie mit der jeweils anderen Konstruktion kombiniert werden sollten, damit sie in das Konzept der anderen Maschine passen. Bei allen bekannten Versuchen ist es aber nicht gelungen, ein vereinfachtes Fördermittel zu erstellen.

Im Hinblick auf den Wunsch, Kunststoffdeckel wirtschaftlicher herzustellen und nicht nur prakti­ scher zu sammeln, sondern auch für die Weiterverarbeitung leichter handhaben zu können, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, gegenüber der bekannten Vorrichtung nach der DE 29 37 542 A1 eine leistungsstarke und weitgehend vereinfachte Maschine mit vereinfachten Fördermitteln für die Herstellung von Kunststoffdeckeln zu schaffen, die günstig in Sammelgebinden zusam­ mengefaßt und letztlich praktisch gehandhabt werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Einrichtungen und Mittel zur Herstellung eines Bandes von über Stege miteinander verbundenen Deckeln ausgestaltet sind, daß Fördermittel für die Erzeugung der intermittierenden Bewegung einen Antriebszy­ linder, einen von diesem bewegten Schlitten und wenigstens einen mit dem Schlitten mit­ bewegten Greifer aufweisen, welcher das Folienband durch Einklemmen der kalten, harten, nicht dehnungsfähigen Außenkante des Folienbandes transportiert, und daß die Sammel­ mittel eine motorgetriebene Aufwickelhülse zum Aufwickeln des Bandes von Deckeln auf­ weisen. Bei der neuen Vorrichtung wird zuerst der Kunststoffdeckel fertig ausgeformt. Da­ nach ist zwar auch eine Stanzeinrichtung vorgesehen, diese stanzt aber alle überflüssigen Teile aus einem fortlaufenden Band der Kunststoffolie so ab, daß die Deckel über Stege mitein­ ander verbunden bleiben. Hierfür erzeugt das Fördermittel eine intermittierende Bewegung, damit der jeweilige thermogeformte Deckel in der beschriebenen Weise ausgestanzt wer­ den kann. Schließlich sorgt eine Aufwickelhülse durch Zugkraft, denn sie ist durch einen Motor angetrieben, für das Aufwickeln des Bandes von fertigen Deckeln. Die Aufwickelhülse bildet den Stützkörper für die Wickel, d. h. das Deckelband, welche bei der korrekten Be­ griffsbildung zusammen die Aufwickelrolle bilden, nämlich den Stützkörper mit der Wickel.

Die Deckel aus Kunststoff können zwar auch mittels Klemm- oder Schnappwirkung auf entspre­ chende Gegenteile, bisweilen Unterteile genannt, aufgedrückt und dadurch verschlossen werden, unter den Begriff der becherförmigen Deckel fallen aber auch Schraubkappen, anhand deren nachfolgend die Vorrichtung und ihr hergestelltes Produkt näher beschrieben werden. Das Be­ sondere an der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist unter anderem die Herstellungsmöglichkeit von Kunststoffdeckeln, insbesondere von Schraubkappen, die in großer Vielzahl durch Stege in Form eines Bandes, auch als Deckelband oder Kappenband bezeichnet, miteinander verbunden und günstig in Sammelgebinden zusammengefaßt und praktisch gelagert und transportiert werden können. Die Greifer gelangen auf der kalten Kante des Folienbandes in Klemmeingriff und erlau­ ben daher das präzise Fördern und Führen des Folienbandes bzw. des Deckelbandes aus den vorgeschalteten in die nachgeschalteten Positionen.

Bei einer konkreten und nur als Beispiel anzusehenden, praktischen Ausführungsform handelt es sich um Schraubkappen mit einem Außendurchmesser von etwa 5 cm, mit einer Höhe von etwa 1 cm aus einem Kunststoffband einer Dicke von ursprünglich (vor dem Tiefziehen) 1,5 mm. Selbst­ verständlich kann die Vorrichtung gemäß der Erfindung aber auch zur Herstellung anderer Schnappkappen oder Klemmkappen unterschiedlicher Ausgestaltung, d. h. auch unrund, verwen­ det werden.

Mit der neuen Herstellungsvorrichtung kann man mit starker Leistung eine Vielzahl von Deckeln pro Zeiteinheit herstellen und auf einer Aufwickelhülse in Bandform zusammenfassen (Sammel­ gebinde), so daß bei einer Verschließeinrichtung, zum Beispiel einer Packungsher­ stellungsmaschine, fertig ausgeformte Deckel zur Verfügung stehen, bei welchen nur die die Dec­ kel jeweils verbindenden Stege jeweils zu entfernen sind. Man versteht, daß lediglich das Abzie­ hen von Deckeln von einer Aufwickelrolle und das Abstanzen eines Verbindungssteges wesentlich einfachere Maßnahmen sind, als wenn in der Deckelapplikationsmaschine Tiefziehvorgänge durchgeführt werden müßten.

Die Erfindung ist weiterhin vorteilhaft dadurch ausgestaltet, daß - in Förderrichtung des Folien­ bandes gesehen - hinter wenigstens zwei Erwärmungseinrichtung die Thermoformeinrichtung, danach das Fördermittel, die Stanzeinrichtung und die vorzugsweise durch eine Tänzerrolle ge­ steuerte Aufwickelhülse angeordnet sind. Die Leistung der Herstellungsvorrichtung gemäß der Erfindung hängt von der Durchlaufgeschwindigkeit des intermittierend geförderten Folienbandes ab, wobei hier von einem Folienband mit der Dicke zwischen 0,5 und 3 mm, vor­ zugsweise 1-2 mm, gesprochen wird. Durch die Verwendung von zwei Erwärmungsein­ richtungen gelingt die Erwärmung der Folie in den Erwärmungsbereichen schneller, d. h. in kürze­ rer Zeit, weil in der ersten Erwärmungseinrichtung auf eine Zwischentemperatur und erst in der nachgeschalteten Erwärmungseinrichtung auf die Endtemperatur für den Tiefziehvorgang erhitzt worden ist. Die Erwärmungseinrichtung ist so ausgestaltet, daß nicht das gesamte Folienband quer durch sein Breitenmaß erwärmt wird, sondern nur derjenige Bereich innerhalb des Bandes, also im Abstand von den seitlichen Rändern, in welchem eine Becherform zur Bildung des Dec­ kels aus dem Folienband thermisch herausgeformt wird. Deshalb kann - in Förderrichtung des Folienbandes gesehen - das Fördermittel hinter der Thermoformeinrichtung angeordnet sein. Das Fördermittel greift nämlich in kalten Bereichen des Folienbandes an und fördert auf diese Weise präzise das Folienband mit den bereits vorgewärmten und auch mit den schließlich enderwärmten Bereichen, ohne daß sich das Band verzieht oder gar an Mitnehmern der Fördermittel uner­ wünscht anhaften würde. Die Anordnung des Fördermittels zwischen der Thermoform- und der Stanzeinrichtung bringt den weiteren Vorteil, daß der Antrieb des Förderbandes sozusagen etwa in der Mitte zwischen zwei Hauptbearbeitungsstationen angeordnet ist und damit die Förderung des Folienbandes präzise garantiert. Besonders für das Einführen der fertig tiefgezogenen Deckel in die Stanzeinrichtung ist der präzise Transport und Antrieb des Deckelbandes notwendig.

Sehr günstig ist es, daß erfindungsgemäß vorzugsweise eine Tänzerrolle im Verlaufe des weite­ ren Förderweges des Deckelbandes (aus dem Folienband ist durch das Tiefziehen ein Deckel­ band geworden) angeordnet werden kann, denn das Endprodukt der Herstellungsvorrichtung ge­ mäß der Erfindung liegt in Bandform vor und erlaubt das Vorbeilaufen einer Tänzerrolle. Von die­ ser können dann Steuersignale für den Antrieb der Aufwickelhülse abgenommen werden.

Erfindungsgemäß ist es ferner günstig, wenn zwischen der Stanzeinrichtung und der Auf­ wickelhülse ein von einem Kühlmedium durchströmbarer Kanal für das Durchführen des Deckel­ bandes angebracht ist. Als Kühlmedium kann ein Gas oder eine Flüssigkeit dienen, wobei mit Luft von Raumtemperatur sehr gute Erfahrungen gemacht worden sind. Der Erwärmungsbereich er­ reicht kaum die die Deckel verbindenden Stege, weshalb diese trotz ausreichender Temperatur­ steigerung des Folienmateriales in den Erwärmungsbereichen hart, zugfest und formstabil blei­ ben, auch wenn auf das Deckelband vor dem Transportmittel eine Zugkraft und - in Förderrichtung des Folienbandes gesehen - nach dem Transportmittel eine Schubkraft ausgeübt werden. Hinter der Stanzeinrichtung sollte für den kompakten und insbesondere kurzen Aufbau der Herstellungs­ vorrichtung der Erfindung der Weg des Deckelbandes bis zur Aufwickelrolle nicht allzu groß sein. In der Wickel, d. h. in dem aufgerollten Deckelband, werden aber unweigerlich Zug- und/oder Druckkräfte ausgeübt, die bei noch nicht ganz ausgehärteten Deckeln eine Defor­ mierung hervorrufen könnten. Deshalb ist es günstig, wenn man vor dem Aufwickeln einen Kühl­ kanal zwischenschaltet, der vorzugsweise einen Wegverlauf quer zur Förderrichtung des Folien­ bandes hat, um die Länge der Herstellungsvorrichtung weiter zu verkleinern.

Weiterhin kann man gemäß der Erfindung zwischen der Erwärmungseinrichtung und der Thermo­ formeinrichtung eine Förderhilfe mit Zuführmitteln eines Heizmediums von unterhalb des im we­ sentlichen wenigstens teilweise horizontalliegenden Folienbandes vorsehen. Nach der letzten Erwärmungseinrichtung hat das Folienband die höchste Temperatur mit erwärmten Bereichen, in welchen in der Mitte - bei größtem Abstand von den kalten Außenbereichen - kleine Teilgebiete des Folienbandes sogar etwas in vertikaler Richtung nach unten durchhängen können. Es ist vor­ gesehen, das Folienband vorzugsweise wenigstens teilweise horizontal zu führen, und wenn dies im Bereich zwischen den Erwärmungs- und Stanzeinrichtungen der Fall ist, hilft die Förderhilfe besonders gut für das Einführen des erwärmten Folienbandes in die Thermoformeinrichtung, auch bei durchhängenden erwärmten Mittelbereichen des Folienbandes. Dies erfolgt nämlich dadurch, daß in vertikaler Richtung nach oben ein Fluid gegen das Folienband geblasen wird, vorzugswei­ se ein Heizmedium, zum Beispiel Heißluft, um das erwärmte Band nicht vor dem Thermoformen unerwünscht abzukühlen. Das heiße Folienband läuft auf diese Weise ohne Widerstände gleich­ mäßig in die Thermoformeinrichtung ein.

Bei vorteilhafter weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist in Förderrichtung des Deckelbandes vor der Aufwickelhülse eine Dichtscheibenapplikationseinrichtung angeordnet, in der sich ein beweg­ barer Einschubstempel befindet für das Einschieben von Dichtscheiben aus kompressiblem Mate­ rial in den fertig geformten, becherförmigen Deckel. Bei der eingangs erwähnten Herstellung von Ausgießeinrichtungen war das Einlegen und insbesondere nachfolgende Festschweißen der ein­ zig die Dichtung besorgenden Folie als aufwendig empfungen und erzeugte den Wunsch, wenig­ stens das Anschweißen bzw. Dichtsiegeln vermeiden zu können. Durch die erfindungsgemäße Dichtscheibenapplikationseinrichtung ist dies gelungen. Auf dem Förderweg vor der Aufwickelhül­ se ist bei der erfindungsgemäßen Herstellungsvorrichtung ein auch der Kühlung dienender Weg­ abschnitt nicht ungeeignet und damit als Bearbeitungsbereich vorgesehen. In diesem wird die Dichtscheibenapplikationseinrichtung angeordnet. Vorzugsweise befindet sie sich - in Förderrich­ tung des Deckelbandes gesehen - hinter dem vorgenannten Kühlkanal. Entsprechend der Gestalt der Deckel in Draufsicht, zum Beispiel rund, oval oder vieleckig, werden Dichtscheiben aus einem kompressiblen Material erzeugt, welche durch den erwähnten, bewegten Einschubstempel in das Innere des becherförmigen Deckels eingeschoben werden. Das kompressible Material ist vorzugsweise aus Kunststoff, insbesondere Schaumstoff. Es ist günstig, dieses Material als im wesentlichen inert gegen das Füllgut auszubilden. Die Dichtscheiben wer­ den beim Aufdrücken des Deckels oder Aufschrauben der Kappe auf das jeweilige Unterteil der gesamten Ausgießeinrichtung durch Dichtkanten komprimiert, so daß auf diese Weise ein flüssig­ keitsdichter Verschluß sichergestellt werden kann. Die Dichtscheiben brauchen nicht mehr beson­ ders durch Schweißen oder Kleben am Deckel innen befestigt zu werden. Das Außenmaß der Dichtscheiben wird so eingestellt, daß sie sich am Grund des Deckels innen verklemmen oder verspannen und auf diese Weise einwandfrei für die gesamte weiter Handhabung der Deckel mit Dichtscheiben gut festsitzen.

Die Dichtscheibenapplikationseinrichtung ist in der erfindungsgemäßen Herstellungsvorrichtung integriert. Gleichwohl weist sie gemäß einer vorteilhaften weiteren Ausgestaltung der Erfindung eine Zuführrolle eines Bandes aus Dichtscheibenmaterial, einen Bandantrieb, eine Bandfeststell­ einrichtung und ein Stanzwerkzeug auf. Auf der erwähnten Zuführrolle befindet sich eine Wickel eines Bandes aus Dichtscheibenmaterial, zum Beispiel geschäumtem Kunststoffmaterial. Dieses Band wird, zum Beispiel über einen Schrittmotor, der Applikationseinrichtung zugeführt und fest­ gestellt, um dem erwähnten Stanzwerkzeug eine präzise Bildung (durch Ausstanzen) der er­ wünschten Dichtscheibe zu ermöglichen. Im Falle von Schraubkappen ist deren Becherform be­ vorzugt in Draufsicht kreisförmig, weshalb die Dichtscheiben dann auch die Form von im wesentli­ chen ebenen Scheiben mit kreisförmigem Außenrand haben. Nach dem Feststellen des Schei­ benbandes, zum Beispiel durch Einklemmen mit Hilfe von Niederhaltern, wird die gewünschte Scheibe ausgestanzt und vor den oben genannten Einschubstempel gebracht, welcher die Schei­ be dann in den fertig geformten Deckel einschiebt. Bei einer besonders günstigen Ausführungs­ form befindet sich der Einschubstempel innerhalb des Stanzwerkzeuges, und beide befinden sich konzentrisch in der Feststelleinrichtung, so daß sich ein besonders kompakter Aufbau ergibt.

Die Erwärmungseinrichtung weist nach vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ein beheiztes Unterteil aus Metall mit wenigstens einem darauf befindlichen, zylinderförmigen Untersegment mit ebener Oberfläche und eine relativ zum Unterteil bewegbare obere Platte auf, welche wenigstens zwei darauf befindliche, zum jeweiligen Untersegment passende Obersegmente mit ebener Ober­ fläche trägt, die separat derart beheizbar sind, daß das Folienband schrittweise mit unterschiedlich erwärmten Segmenten in Wärmekontakt bringbar ist. Bei einer besonders bevorzugten Ausfüh­ rungsform hat man die Bearbeitung von zwei hintereinander befindlichen Deckeln in einem Takt gleichzeitig ausgewählt und gute Ergebnisse damit erzielt. Die Erfindung wird in dieser Beziehung in Verbindung mit der Doppelbehandlung und damit auch Doppelerwärmung beschrieben, obgleich selbstverständlich auch ein einziger Deckel einzeln erwärmt und dann jeweils in die nächste Station weitergeschaltet werden kann. Der schrittweise Transport des Folienbandes mit Hilfe der Fördermittel erfolgt jeweils einmal für einen Takt und damit im Zusam­ menhang mit der Erwärmungseinrichtung für die Erhöhung der Temperatur. Im Gegensatz zu vielen Erwärmungstechniken, insbesondere durch Infrarotbestrahlung, erfolgt die Erwärmung des Folienbandes erfindungsgemäß durch Kontakt der oberen und unteren äußeren Fläche des Foli­ enbandes mit dem jeweils diese Fläche berührenden Segment. Das Segment ist so groß gewählt, daß es den gesamten (oben genannten) Erwärmungsbereich vorgibt und umschließt. Auf diese Weise erfolgt die Erwärmung des Folienbandes in kürzerer Zeit, denn von beiden Oberflächen her, der oberen wie auch der unteren Fläche des Bandes dringt die von den Segmenten austre­ tende Wärme in den Kunststoff des Folienbandes. Es ist zweckmäßig, die Obersegmente separat von der oberen Platte auszubilden, um eine einfachere Herstellung zu haben. Außerdem ist der Wärmeübergang auf die Kunststoffolie bei genau ebener Oberfläche des Segmentes besonders günstig. Wird diese durch längeren Betrieb teilweise uneben, dann läßt sich ein Segment leichter austauschen, ohne daß man die obere Platte ganz austauschen müßte. Je nach den herzustel­ lenden Deckeln können insbesondere die Obersegmente separat beheizt werden, und es ist mög­ lich, durch die Einwirkung der Wärme aus den Obersegmenten die jeweiligen Erwärmungsberei­ che im Folienband exakt auf die Temperatur einzustellen, die gewünscht und erforderlich ist.

Obwohl eine Erwärmungseinrichtung mit nur einem Unterteil mit Untersegment und nur einer obe­ ren Platte mit einem Obersegment ausgestattet sein könnte, ist bei der erfindungsgemäß gewähl­ ten besonderen Ausführungsform eine Mehrfachanordnung bevorzugt. Es können zum Beispiel in einer einzigen Erwärmungseinrichtung und auf einem einzigen beheizten Unterteil sechs Unter­ segmente und auf der oberen Platte sechs Obersegmente angeordnet werden, die entlang der sich bewegenden Folienbahn hintereinander angeordnet sind. Man kann sie zu jeweils Zweier­ gruppen zusammenfassen und vorzugsweise drei Zweiergruppen bilden mit der Folge, daß je­ weils zwei Erwärmungsbereiche auf eine erste, gewünschte Zwischen- oder Endtemperatur ge­ bracht werden. Es ist auch möglich, zwei solcher Erwärmungseinrichtungen hintereinander anzu­ ordnen, so daß dann die erste Erwärmungseinrichtung für die Erwärmung auf die gewünschte Zwischentemperatur und die zweite auf die Endtemperatur sorgt.

Besonders günstig ist es erfindungsgemäß, wenn die Obersegmente federbelasted pendelnd an der oberen Platte aufgehängt sind, an der sich in Richtung Unterteil erstreckende Distanzbolzen angebracht sind, die gegen am Unterteil befestigte Gegenbolzen in Anschlag bringbar sind. Durch die pendelnde Aufhängung des jeweiligen Obersegmentes erleichtert man sich das Einjustieren der beiden Ebenen auf dem Untersegment einerseits und dem Obersegment andererseits, die beide exakt parallel zueinander liegen müssen, um eine optimale Wärmeübertragung von den Segmenten auf das Material des Folienbandes zu erhalten. An der oberen Platte bzw. am Unter­ teil angebrachte Distanz- bzw. Gegenbolzen sorgen für den richtigen Abstand der oberen und unteren Werkzeugteile gegeneinander, so daß jegliche Überbeanspruchung des Folienbandes dazwischen, welches gegebenenfalls durch die Vorerwärmung schon verformbar ist, ausgeschal­ tet wird.

Weiterhin ist die Erfindung besonders dadurch vorteilhaft ausgestaltet, daß die Thermoform­ einrichtung ein kühlbares Unterteil mit Gaszuführleitungen und ein relativ zu diesem bewegbares, einen Formhohlraum bildendes, kühlbares Oberformwerkzeug mit Gasabführleitungen aufweist. Die Thermoformeinrichtung ist besonders einfach dadurch ausgestaltet, daß das Unterteil zu dem Formhohlraum hin eine im wesentlichen ebene Oberfläche hat und daß der Formhohlraum im wesentlichen durch das Oberformwerkzeug gebildet wird. Sowohl im Unterteil als auch im Ober­ formwerkzeug befinden sich Gasleitungen zum Zu- und/oder Abführen von Gasen, vorzugsweise Luft. Es ist auch einfach, das erwärmte Folienband über die im wesentlichen ebene Oberfläche des Unterteiles zu führen und für den Tiefziehvorgang in die richtige Position zu bringen. Nach dem Schließen des Formhohlraumes wird Gas, insbesondere Druckluft bei Raumtemperatur, für das Formen und Tiefziehen aus dem Unterteil eingeblasen, um die erwärmte und dehnungsfähige Folie in dem Erwärmungsbereich des Folienbandes gegen die Formoberfläche des Formhohlrau­ mes zu drücken. Die ein- und/oder abgeführte Luft kann auch gleichzeitig als Kühlluft verwendet werden. Nach der Freigabe des tiefgezogenen Deckels und Auseinanderbewegen der Formwerk­ zeuge kann der weitere Vorschub in die nächste Station beginnen.

Vorteilhaft ist es hierbei, wenn gemäß der Erfindung das Oberformwerkzeug ein Mittelteil mit zwei relativ zueinander bewegbaren Seitenschiebern und ein gegenüber dem Mittelteil bewegbares Oberteil aufweist und wenn vorzugsweise die Seitenschieber mit einer gewindeförmig profilierten Formoberfläche versehen sind. Gerade bei Gewinden oder anderen Profilen mit nach innen erha­ ben herausstehenden Kunststoffteilen ist die Ausgestaltung des Mittelteiles in Form von zwei un­ abhängig voneinander bewegbaren Seitenschiebern für das Entformen sehr günstig. Außerdem läßt sich das gesamte Oberformwerkzeug durch die Zweiteilung leichter herstellen. Es ist ferner zweckmäßig, wenn erfindungsgemäß das Oberteil einen ersten Teilformhohlraum bildet, an den sich der zweite Teilformhohlraum zwischen den Seitenschiebern anschließt. Das Innere des be­ cherförmigen Deckels kann man sich beispielsweise und bei der später beschriebenen Schraub­ kappe als einen flachen Zylinder vorstellen, der in der Höhe zweigeteilt sein kann, wobei auf sei­ ner Seite, an welcher der Deckel offen ist, der das Gewinde tragende Teilformhohlraum angeordnet ist; und näher zum Bechergrund ein anderer Teilformhohlraum sich anschließt, der beispielsweise Schraubhilfen auszuformen gestattet, wie ein Kranz von schräg und parallel zur Achse des Zylinders angestellten Rippen.

Die Erfindung ist weiter vorteilhaft dadurch ausgestaltet, daß die Stanzeinrichtung einen gegen­ über einer ortsfesten Matrize hin- und bewegbar angetriebenen Stanzstempel aufweist, der über eine ortsfeste Führungssäule geführt ist, die sich quer zur Förderrichtung des Deckelbandes er­ streckt, wobei vorzugsweise zwei nebeneinanderliegende Stanzstempel gleichzeitig angetrieben sind. Über der stationären Matrize mit der mit dem Stanzstempel zusammenwirkenden Gegenkan­ te befindet sich der Durchlaufkanal des Deckelbandes, über welchem bei geöffneter Werkzeugpo­ sition der Stanzstempel mit seinem darüber befindlichen Antrieb angeordnet ist. So werden die jeweils zu stanzenden Deckel gut arretiert und können präzise gestanzt werden. Bei der oben schon erwähnten gleichzeitigen Bearbeitung von jeweils zwei Deckeln in einem Takt ist es auch für die Stanzeinrichtung vorteilhaft, zwei Werkzeuge mit Matrize und Stanzstempel nebeneinander anzuordnen und synchron zu betreiben.

Das Fördermittel kann erfindungsgemäß in zweckmäßiger Weise wenigstens einen auf dem Schlitten angebrachten Klemmzylinder aufweisen, der eine Andruckplatte gegen einen Greifbac­ ken bewegt zur Bildung des wenigstens einen mit dem Schlitten mitbewegten Greifers. Die Betäti­ gung der Greifbacken in den Greifern und Klemmung gegen die Andruckplatte oder Lösen von dieser erfolgt über den Antriebszylinder, der sich auf dem Schlitten befindet, so daß sich konstruk­ tiv einfache Fördermittel ergeben.

Führungs- und Kühlmittel für das Deckelband können bei einer das Folienband im wesentlichen horizontal fördernden Maschine in deren Mittel- bzw. Endbereich angeordnet sein, um das aus dem Folienband durch Tiefziehen hergestellte Deckelband U-förmig, S-förmig oder dergleichen mit vertikalen Bewegungskomponenten abzulenken, herumzuführen und beispielsweise durch einen Kanal zu schieben, der durch einen Luftstrom gekühlt wird, welcher entgegen der Förderrichtung des Deckelbandes in den Kanal einfließt.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen. Es zeigen:

Fig. 1 schematisiert eine Seitenansicht der gesamten Herstellungsvorrichtung, auf der rechten Seite etwa nach der Hälfte des Förderweges abgebrochen,

Fig. 2 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 1, wobei die fehlende rechte Hälfte der Vorrichtung dargestellt ist,

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Vorrichtung der Fig. 1,

Fig. 4 eine Draufsicht auf die rechte Hälfte der Vorrichtung gemäß Fig. 2,

Fig. 5 die Seitenansicht eines Deckelbandes,

Fig. 6 vergrößert eine Erwärmungseinrichtung,

Fig. 7 die schematisierte Seitenansicht der Thermoformeinrichtung,

Fig. 8 die Draufsicht auf das Deckelband mit zwei schematisch gezeigten Greifern,

Fig. 9 das Mittelteil des Oberformwerkzeuges mit den zwei auseinanderbewegten Seiten­ schiebern,

Fig. 10 in der Mitte abgebrochen das Fördermittel mit Antriebs- und Klemmzylinder,

Fig. 11 eine Draufsicht auf das Fördermittel der Fig. 10,

Fig. 12 eine Seitenansicht der Stanzeinrichtung,

Fig. 13 eine schematisierte und abgebrochen dargestellte Ansicht der Dichtscheiben­ applikationseinrichtung, und

Fig. 14 denjenigen Teil der Dichtscheibenapplikationseinrichtung, bei welchem Einschub- und Stanzstempel ober- und unterhalb der horizontal verlaufenden strichpunktierten Mittellinie in unterschiedlichen Positionen dargestellt sind.

Die Maschine bzw. Vorrichtung zur Herstellung von becherförmigen Deckeln 1, die vergrößert unter anderem in Fig. 5 gezeigt sind, ist in den Fig. 1 und 2 jeweils etwa zur Hälfte dargestellt. Die Deckel 1 werden durch Tiefziehen aus einem Folienband 2 aus thermoformbarem Kunststoff hergestellt, das man außer in den Fig. 1 und 2 vergrößert auch in den Fig. 5 und 8 sieht. Vor der in Fig. 1 allgemein mit 3 bezeichneten Thermoformeinrichtung ist das Folienband 2 im wesentlichen glatt wie ein Gurt oder ein Streifen, aus dem mit Hilfe der Thermoformeinrichtung 3 die Deckel 1 hergestellt werden, so daß abstromig in Förderrichtung 4 aus dem Folienband ein Deckelband wird, weil die Deckel in Form eines Bandes hergestellt, bewegt und bearbeitet werden. Zur Vereinfachung wird auch das Deckelband mit 2 bezeichnet.

Die Förderrichtung 4 des Deckelbandes 2 ist in den Fig. 2 und 5 beispielsweise in Form eines Pfeiles dargestellt, um zu zeigen, daß in der hier dargestellten Ausführungsform in den Zeichnungen die Haupttransport- bzw. Förderrichtung 4 im wesentlichen horizontal liegt.

Die Fig. 1 und 2 zeigen, wie das Folienband 2 von einer Zuführwickel 5 durch zwei Erwärmungseinrichtungen 6 und 6', durch die Thermoformeinrichtung 3 mittels allgemein mit 7 bezeichneten Fördermitteln zu Sammelmitteln in Form einer motorgetriebenen Aufwickelhülse 8 bzw. Ersatzhülse 8' gefördert wird. Der Thermoformeinrichtung 3 ist in Förderrichtung 4 des Folienbandes 2 eine Stanzvorrichtung 9 nachgeschaltet, der in Förderrichtung 4 des Folienbandes 2 ein von Kühlluft durchströmbarer Kanal 10 für das Durchführen des Deckelbandes 2, danach eine Dichtscheibenapplikationseinrichtung 11 und hinter dieser wiederrum eine Tänzerrolle 12 nachgeschaltet sind. In Fig. 4 sind rechts die Antriebsmotoren 8a und 8b für die Aufwickelhülsen 8 bzw. 8' dargestellt. Der Rahmen der gesamten in den Fig. 1-4 gezeigten Herstellungsvor­ richtung ist aus den Zeichnungen ohne nähere Beschreibung kenntlich und braucht hier nicht näher beschrieben zu werden, da er für die Erfindung keine besondere Rolle spielt.

Mit der vorstehend grob beschriebenen Vorrichtung werden becherförmige Deckel 1 aus einem Folienband 2 aus thermoformbarem Kunststoff hergestellt, zum Beispiel Deckel mit Gewinde t3 (Fig. 5), die über Stege 14 miteinander verbunden sind. Diese Deckel 1 befinden sich, bevor sie die Stanzeinrichtung 9 durchlaufen haben, in der in Fig. 8 in Draufsicht dargestellten Form im Folienband 2, und durch das Gewinde 13 kann man den nachfolgenden Teil des Bandes 2 als Deckelband oder Kappenband bezeichnen, denn letztlich werden Schraubkappen hergestellt, die vor ihrer Vereinzelung im Deckelband jeweils im Abstand a voneinander angeordnet sind. Der in Fig. 5 gezeigte Deckel 1 weist eine ober Kegelstumpffläche 15 mit kranzartig angeordneten, kurzen, rippenartigen Vorsprüngen 16 auf. Der Kegelwinkel dieser Kegelstumpffläche 15 verengt sich nach oben hin und öffnet sich nach unten zu der offenen Seite der becherförmigen Deckel 1. Nach innen und unten endet diese Kegelstumpffläche 15 an einer Kreislinie 16. Unterhalb dieser weist der jeweilige Deckel eine zylindermantelförmige Ringfläche 17, in der Gewindenuten 13 eingeformt sind. Diese untere Ringfläche 17 endet nach unten hin im Zustand vor dem Ausstanzen in einem Flanschteil 18, das gemäß Fig. 8 der außerhalb befindliche Bereich des Folienbandes 2 ist. Innerhalb der in Fig. 8 jeweils äußeren Kreislinie 19 befindet sich der Erwärmungsbereich, in dem das Material des Folienbandes 2 erhitzt und dann zur Bildung des jeweiligen Deckels tiefgezogen bzw. thermogeformt wird.

Zwischen den Erwärmungseinrichtungen 6 und 6' einerseits und der Thermoformeinrichtung 3 andererseits ist eine mit 20 bezeichnete Förderhilfe vorgesehen, die über nicht dargestellte Zuführmittel, wie zum Beispiel Rohre, Schläuche oder dergleichen, Heißluft als Heizmedium von unterhalb des Folienbandes 2 an dieses heranführen. Das Folienband 2 kann zwar teilweise mit einer vertikalen Komponente in der Transportrichtung bewegt werden, wie dies gleich von der Zuführwickel 5 noch vor den Erwärmungseinrichtungen 6, 6' der Fall ist, oder in dem Kanal 10 zum Kühlen des Deckelbandes 2, im wesentlichen wird das Folienband 2 aber bei der hier gezeigten Ausführungsform horizontal liegend geführt. Deshalb kann das Material innerhalb des Erwärmungsbereiches in vertikaler Richtung durch die Schwerkraft nach unten durchhängen, wenn es erweicht ist. Die von unten angeblasene Heizluft verhindert ein zu starkes Durchhängen und erleichtert das Einführen des Folienbandes 2 in die Thermoformeinrichtung 3, wie noch bechrieben wird.

Nach Verlassen der Zuführwickel 5 gelangt das Folienband 2 zunächst in die Erwärmungsein­ richtungen 6 und 6', von denen bei der hier gezeigten Vorrichtung zwei hintereinander angeordnet sind. Beide Erwärmungseinrichtungen sind gleich aufgebaut, weshalb im folgenden nur eine, nämlich die linke Erwärmungseinrichtung 6, näher beschreiben wird. In Fig. 6 sieht man die auf dem Rahmen befestigte und allgemein mit 6 bezeichnete Erwärmungseinrichtung in größerem Maßstab als in den Fig. 1 und 2. Das nicht gezeigte Folienband verläuft horizontal von links nach rechts in einer Führungsschiene 21, die hier von der Seite zu sehen ist. Auf der Rückseite der vorderen Führungsschiene 21, d. h. zur Mitte hin, wo das Folienband 2 gefördert wird, befindet sich eine nicht gezeigte Nut, und außerdem befindet sich längs in der Führungsschiene 21 eine ebenfalls nicht gezeigte Kühlbohrung. In dieser so aufgebauten Führungsschiene 21 (zwei Schienen auf jeder Seite zur Führung einer Kante 22 bzw. 22' (Fig. 8) des Folienbandes 2) wird das Folienband von links nach rechts in Fig. 6 transportiert. Man erkennt unten ein beheiztes Unterteil 23 aus Metall, vorzugsweise Aluminium, welches mit einer Heizpatrone 24 beheizbar ist. An diesem Unterteil befinden sich oben auf dessen Oberfläche zylinderförmige Untersegmente 25 mit ebener Oberfläche 26, die nicht separat angebracht, sondern aus Gründen des besseren Wärmeübergangs ausgefräst sind. Diese Untersegmente 25 sind also mit dem Unterteil 23 einstückig. Ihre Größe bzw. äußere Linie, wenn man in Richtung der vertikalen Achse 27 blickt (kreisförmig, siehe Fig. 8) ist nur so groß, wie der Erwärmungs- und damit Thermoformbereich des Deckels es notwendig macht. Dabei stört nicht, daß die Erwärmung des Kunststoffes ein wenig über den Außenrand des Erwärmungsbereiches 19 hinausgeht. Aus diesen Gründen liegen auf dem Unterteil 23 die sechs Untersegmente 25 in Förderrichtung 4 des Folienbandes 2 sehr dicht beeinander, jedenfalls dichter als letztlich der äußerste Kreis 19 des später fertig geformten Deckels am benachbarten liegt. Die Oberfläche 26 des jeweiligen Untersegmentes 25 ist mit großer Genauigkeit eben und hat vorzugsweise eine Teflonbeschichtung.

Relativ zu diesem Unterteil 23 der Erwärmungseinrichtung 6 erkennt man eine obere Leiste oder Platte 28, an der über schematisch durch kleine vertikale Striche angedeutete Federn 29 Obersegmente 30 einzeln pendelnd aufgehängt sind. Die Größe der Obersegmente 30 paßt zu der der Untersegmente 25, sie sind etwa gleich groß und haben auch eine ebene Oberfläche 31 derart, daß dazwischen das nicht gezeigte Folienband 2 unter enger Berührung mit Druck aufgenommen und kontaktiert werden kann. Jedes Obersegment 30 hat eine eigene Heizpatrone 32, so daß man eine Regelung in verschiedenen Zonen durchführen kann, um die Temperatur beim Durchlauf des Folienbandes innerhalb der Erwärmungsbereiche taktweise zu erhöhen. Geht man bei dem hier beschriebenen Takt mit zwei Deckeln 1 von links nach rechts, dann werden mit den zwei linken Segmenten 25, 30 etwa 160° erreicht; in den zwei mittleren Segementbereichen wird die Temperatur auf 180°C gesteigert, und rechts bei den letzten beiden Segmentbereichen kann die Temperatur etwa 190-200°C erreichen. Das pendelnde Aufhängen der Obersegmente 30 hat man für eine sehr gute flächige Auflage der Obersegmente 30 auf dem Folienband für eine gute Kontakterwärmung vorgesehen. Jede Stelle mit schlechtem Kontakt würde sich in der Thermoformeinrichtung in einer schlechteren Ausgestaltung des letztlich fertigen Deckels bemerkbar machen.

Die obere Platte 28 wird durch den Antriebszylinder 33 betätigt bzw. in Fig. 6 von oben nach unten und umgekehrt bewegt. An der oberen Platte sind im Abstand voneinander vier Distanzbol­ zen 34 angebracht, die sich vertikal (hier lotrecht) nach unten in Richtung auf das Unterteil 23 zu erstrecken. Den Distanzbolzen 34 an der oberen Platte 28 stehen entsprechende vier Gegenbolzen 35 gegenüber, die am Unterteil 23 befestigt sind, und mit den Distanzbolzen 34 in Anschlag gebracht werden können. Durch diesen Anschlag kann verhindert werden, daß bei zu großen Werkzeugkräften eine präzise Bearbeitung des Folienbandes 2 verlorengeht, weil dieses beispielsweise zu stark gequetscht würde.

Die Thermoformeinrichtung 3 wird nun anhand der Fig. 7 beschrieben. Im Gegensatz zur Blickrichtung der Fig. 6 schaut man bei Fig. 7 entgegen der Förderrichtung 4 des nicht gezeigten Folienbandes 2. Von der Heißluft in der Förderhilfe 20 unterstütztend vertikal nach oben entgegen der Schwerkraft angehoben, gelangt das Folienband 2 ohne Berührung in die Thermoformeinrichtung 3, insbesondere über das kühlbare Unterteil 36 mit Gaszuführleitungen 37-39. Relativ zu diesem Unterteil 36 kann ein ebenfalls kühlbares Oberformwerkzeug 40 bewegt werden. Dieses Oberformwerkzeug 40 trägt auch nicht näher bezeichnete Gasabführleitungen und bildet den Formhohlraum 41, der in einen ersten, oberen Teilformhohlraum 41a und einen sich darunter anschließenden zweiten Teilformhohlraum 41b unterteilt werden kann. Letzterer dient der Bildung der Ringfläche 17 (Fig. 5) des Deckels 1, während der erste Teilformhohlraum 41a der Bildung der Kegelstumpffläche 15 mit den Rippen 16 dient.

Das Oberformwerkzeug 40 ist zur leichteren Herstellung mehrteilig aufgebaut. Es weist zum Beispiel ein Mittelteil 42 mit zwei relativ zueinander bewegbaren Seitenschiebern 42a, 42b auf, die in Draufsicht (d. h. das ganze Mittelteil 42) in Fig. 9 dargestellt sind, während man in Fig. 7 die Seitenansicht in unterschiedlicher Darstellung rechts und links von der strickpunktierten, vertikalen Mittellinie erkennt. In Fig. 9 sieht man die halbkreisartige Form der Ausnehmungen in den Seitenschiebern 42a und 42b, und man erkennt auch die Bewegungsrichtung dieser Schieber zueinander anhand der geradlinigen Doppelpfeile 43. Die halbzylinderförmigen Innenflächen dieser Seitenschieber 42a und 42b sind mit einer gewindeförmig profilierten Formoberfläche 44 versehen, die man auch in der linken Hälfte der Fig. 7 als die Formoberfläche des zweiten Teilformhohlraumes 41b erkennt.

Gegenüber dem Mittelteil 42 ist ein Oberteil 45 bewegbar, das ebenfalls zum Oberformwerkzeug 40 gehört, aber den oberen, ersten Teilformhohlraum 41a bildet.

Das Folienband 2, welches tiefgezogen werden soll, liegt unter dem Oberformwerkzeug 40, und damit unter dem Mittelteil 42, aber über dem Unterteil 36. Bei dieser Anordnung schließen erst einmal die beiden Seitenschieber 42a, 42b, und das Folienband 2 bleibt zunächst glatt darunter liegen. Diese halbformartigen Seitenschieber 42a, 42b sind mit einer Wasserkühlung mit Leitungen 46 versehen. Nach Schließen des Mittelteils 42 des Oberformwerkzeuges 40 wird mit Hilfe des Pneumatikzylinders 47 und der Kolbenstange 48, von Führungssäulen 49 geführt, das Oberteil 45 vertikal herunterbewegt, um den ersten Teilformhohlraum 41a hinzuzufügen und damit einen weitgehend (bis auf Entlüftungsbohrungen) dichten Formhohlraum 41 zu bilden. Zur Erhöhung der Leistung wird die vorstehend beschriebene Einrichtung mit dem Formhohlraum 41 doppelt ausgestaltet (der zweite Formhohlraum und die ganze zweite Einheit ist in Fig. 7 in Blickrichtung hinter der dargestellten Einheit zu denken). Es wäre auch möglich, eine größere Anzahl von Einheiten hintereinander anzuordnen, um die Leistung der Maschine noch weiter zu steigern. Je weniger Einheiten hintereinander angeordnet werden, desto kürzer wird die Maschine. Versuche haben mit der Doppelform das Optimum bislang ergeben.

Unter dem geschlossenen Formhohlraum 41 liegt also der auf etwa 190-200°C erhitzte Erwärmungsbereich des Folienbandes 2. Durch die Leitungen 37-39 wird Preßluft unter den Erwärmungsbereich des Folienbandes geführt, vorzugsweise eine Sekunde lang nach oben eingeblasen. Dadurch wird die heiße Folie ausgedehnt und legt sich oben an die inneren Konturen der Teilformhohlräume 41a, 41b an, auch unten im Gewinde 13 (Fig. 9). Zwar sind die Oberflächen des Oberformwerkzeuges 40 kalt, weil gekühlt, das Material des Folienbandes 2 ist aber heiß genug, um geformt zu werden. Wie bei einem üblichen Tiefziehvorgang wird die Folie nach ihrem Anlegen an die Formoberflächen an der Wand abgekühlt und härtet aus, so daß die Form nach einer Sekunde geöffnet werden kann. Zuerst hebt wieder das Oberteil 45 ab, und unmittelbar danach bewegen sich die beiden Seitenschieber 42a, 42b nach außen in Pfeilrichtung 43 auseinander. Zwei Deckel 1 sind nun gleichzeitig geformt.

Nach Verlassen der Thermoformeinrichtung 3 transportiert das Fördermittel 7 das Deckelband 2 nun in die Stanzeinrichtung 9. Das Fördermittel 7 wird nun anhand der Fig. 10 und 11 in der Seitenansicht und Draufsicht beschrieben. Für die Erzeugung einer intermittierenden Bewegung ist ein Antriebszylinder 50 vorgesehen, der über eine Kolbenstange 51 und geführt durch Führungsstangen 52 einen Schlitten 53 bewegt. Auf dem Schlitten 53 sind außen auf jeder Seite der Ränder 22 und 22' des Folienbandes 2 Klemmzylinder 54 vorgesehen, um einen allgemein mit 55 bezeichneten Greifer zu betätigen. Es kann auch ausreichen, nur einen einzigen Klemmzylinder für die Betätigung beider Greifer 55 (Fig. 8) vorzusehen. Jeder Greifer 55 besteht aus einem Greifbacken 56, welcher den Rand 22 bzw. 22' des Folienbandes 2 von außen teilweise zur Mitte hin überragt, und einer Andruckplatte 57, die bewegbar in einem solchen Abstand unter dem jeweiligen Greifbacken angeordnet ist, daß das Folienband 2 dazwischen durchgeführt und durch das Andrücken der Andruckplatte 57 gegen den Greifbacken 56 eingeklemmt werden kann. Die Greifer können also mit der kalten, harten, nicht dehnungsfähigen Außenkante 22, 22' des Folienbandes in Eingriff gelangen und durch Zug bzw. Druck das Folienband 2 transportieren. Der Klemmzylinder 54 sitzt auf einer Führungsstange 52. Schmale Zungen 58 laufen zur Unterstützung der Führung des in Förderrichtung 4 vorgeschobenen Deckelbandes 2 nach rechts in die später zu beschreibende Stanzstation 9. Der Klemmzylinder 54 stößt dann gegen Ende des Bewegungshubes gegen eine Umsteuerung 59 zwecks Endlagendämpfung. Kühlmittel in Form eines Kühlrohres 60 führen Luft mit Raumtemperatur oben auf das Deckelband, welches gerade die Thermoformeinrichtung 3 verlassen hat, um die Deckel 1 auch von oben möglichst schnell abzukühlen. In der Stanzeinrichtung 9 soll das tiefgezogene Material bereits weitgehend gekühlt und im festen Zustand vorliegen.

Die Stanzeinrichtung 9 wird nun anhand der Fig. 12 beschrieben. Gegenüber einer ortsfesten Matrize 61 ist ein Stanzstempel 62 in vertikaler Richtung linear auf- und abbewegbar angetrieben. Dies erfolgt über eine Exzenterscheibe 63, wobei der Endschalter 64 für die Definition der Endlage nicht näher diskutiert zu werden braucht. Die auf- und abgehende Pleulstange 65 bewegt die Grundplatte 66. Durch ein Stativ 67 mit Trägerplate 68 wird eine Führungssäule 69 gehaltert, deren Kugelhülse 70 mit dem Stanzstempel 62 verbunden ist. Auch die Matrize 61 sitzt auf der Trägerplatte 68, so daß damit Befestigung und Führung der gegeneinander bewegbaren Teile gewährleistet ist. In der Abb. 12 blickt man wieder entgegen der Förderrichtung des Förderbandes 2, welches durch den Durchlaufkanal 71 dem Blick des Betrachters nach vorn entgegenkommt.

Nach Verlassen der Stanzeinrichtung 9 wird das Deckelband 2 durch den U-förmig ausgestalteten Kanal 10 geführt, der rundum geschlossen ist. In Fig. 2 sieht man bei 72 ein Gebläse, über welches die Luft in den rundum geschlossenen Kanal 17 eingeführt, nach links und oben gedrückt wird, wobei der Kanal 10 an der Stelle 73 in Fig. 1, also an seinem oberen Ende, offen ist. Die Luft strömt also im Gegenstrom gegen die von oben nach unten und unten im Gegenuhrzeigersinn geführten Deckel. Die Luft strömt am offenen Ende 73 ab. Mit ihr werden die Deckel durchgreifend gekühlt.

Mit einer weiteren Vorschubeinrichtung 74 (Fig. 2), die in den jeweiligen Deckel 1 des Deckelbandes 2 eingreift, wird das Band etwa vertikal nach oben in die Dichtscheibenapplikations­ einrichtung 11 gezogen. In dieser Einrichtung werden die oben beschriebenen, hier vorzugsweise kreisförmigen Scheiben, aus geschäumten Kunststoffmaterial als Abdichteinlage in den Deckel eingedrückt. Das mit dieser Abdichteinlage versehene Deckelband 2 wird dann nach Verlassen der Applikationseinrichtung 11 oben von einer Umlenkstation 75 um 180° umgelenkt und dann um die Tänzerrolle 12 geführt, um danach mittels Abführkanal 76 auf die Aufwickelhülse 8 aufgewickelt zu werden. Die Tänzerrolle 12 gibt die Signale für die Motoren 8a bzw. 8b für die Aufwickelrollen 8, 8'. Die jeweilige Hülse zieht locker an dem Deckelband, ohne zu große Spannungen auf das fertige Deckelband aufzubringen. Wenn die Wickel auf der Aufwickelhülse 8 zum Beispiel 1000 Stück Deckel enthält, wird an der Stelle 78 eine Trennung vorgesehen. Das Deckelband 2 wird dann automatisch die Rinne 76 weiter nach rechts an der Aufwickelrolle 8 vorbei, die gefüllt ist, zu der nächsten Aufwickelhülse 8' geführt und dort in gleicher Weise aufgewickelt.

In der Dichtscheibenapplikationseinrichtung 11 ist eine Vorratsrolle 79 mit einer Schaumstoffolie in Bandform (Band 80) aufgewickelt. Beim Abwickeln dreht sich die Rolle 79 im Uhrzeigersinn, so daß das Schaumstoffband am linken Ende nach oben bewegt, von einem Schrittmotor 77 nach links abgezogen. Das Schaumstoffband 80 wird im Bereich des Schrittmotors 77 um 180° umgekenkt und parallel zur Förderrichtung des Deckelbandes 2 gebracht, in diesem Falle in vertikaler Richtung. Das Schaumstoffband 80 wird in der Dichtscheibenapplikationseinrichtung 11 gemäß Fig. 13 von oben nach unten vor ein Stanzwerkzeug 81 gebracht, mit dessen Hilfe die Dichtscheiben 82 gestanzt und mit Hilfe eines Einschubstempels 83 in den fertig geformten, becherförmigen Deckel 1 eingeschoben werden. Aus den Fig. 13 und 14, insbesondere Fig. 13, geht auch hier die doppelte Ausgestaltung der Werkzeugeinheit hervor, d. h. es werden jeweils gleichzeitig zwei Dichtscheiben ausgestanzt und in jeweils zwei Deckel eingedrückt. Im Bereich des Umlenkers 75 (Fig. 2) befinden sich dann in dem Deckelband 2 bereits Abdichteinlagen in Form der Dichtscheiben 82.

Hier werden die Dichtscheiben in Form der Schaumstoffeinlage nicht mit dem Deckel verklebt oder in diesen eingeschweißt, sondern die zylindermantelförmige Fläche des Deckels hat einen so großen Durchmesser bzw. ein so weit nach innen ragendes Gewinde (Gewinde 13 in Fig. 9), daß die Schaumstoffeinlage am Herausfallen durch die Klemmwirkung gehindert wird.

Diese Dichtscheibe 82 der Schaumstoffolie dient der Dichtigkeit insbesondere bei Wieder­ schließen einer Packung. Die dünne, dicht abgeschweißte Folie am Bund der Packung oben an der Öffnung im bekannten Fall erübrigt sich. Dennoch ist die Packung auch nach dem Wiederverschließen flüssigkeitsdicht.

Die in den Fig. 2 und 4 nur klein dargestellte und mit der allgemeinen Bezugszahl 11 bezeichnete Dichtscheibenapplikationseinrichtung läßt sich anhand der Fig. 13 und 14 deutlicher beschreiben. Das Schaumstoffband 80 läuft in Fig. 13 von oben nach unten vor, während das Deckelband 2 sich vertikal von unten nach oben bewegt. Im Bereich der Applikationseinrichtung 11 sind die Transportwege beider Bänder parallel und geradlinig. Sie werden auch durch den schrittweisen, synchronen Antrieb gleichzeitig angehalten. In Fig. 13 sind die Werkzeuge geöffnet dargestellt, so daß auch das Deckelband 2 von unten nach oben frei in vertikaler Richtung gezogen werden kann. Die Gegenlage 89 (wiederum doppel aufgebaute Einheit) ist in vertikaler Richtung nicht bewegbar. Sie ist für das Stanzen notwendig und trägt jeweils eine Ausnehmung 84 als Deckelaufnahme. In vertikaler Richtung wird durch Eindrücken des Deckels in diese Aufnahme 84 (Ausnehmung) der Deckel arretiert. Ein pneumatischer Zylinder 85 bewegt die Grundplatte 86 mit den Deckelaufnahmen 84 in horizontaler Richtung nach rechts und nach links, zum Beispiel 12 mm vor und danach wieder 12 mm zurück. Die Gegenlage 89 ist also nur horizontal hin- und herbewegbar, wie die Kolbenstange 87 angetrieben ist.

In demjenigen Augenblick, wenn der Deckel 1 arretiert ist, kommt das Schaumstoffband 80 von oben vertikal nach unten vor den Einschubstempel 83 zu liegen. Über einen pneumatischen Zylinder 90 wird eine Trägerplatte 91 mit Stanzstempel 92 und gefedertem Niederhalter 93 nach vorn, in Fig. 13 nach links, bewegt. Der Niederhalter 93 klemmt zunächst das Folienband 80 ein. Das Stanzwerkzeug 81 schneidet dann an der betreffenden Stelle aus, und der Einschubstempel 83 schiebt danach die ausgestanzte Dichtscheibe 82 in den arretierten Deckel hinter dessen Gewindeteil oder hinter dessen entsprechend andersartig geformte erhabene Klemmhalteteile. Nach Fig. 14 fährt ein Luftkolben 94 das Teil 95 (Teil des Einschubstempels 83) nach links vor und treibt damit die ausgestanzte Dichtscheibe aus dem genannten kompressiblen Material nach links in den Deckel 1 hinein. Mit 96 ist eine Rücksteuerfeder bezeichnet.

Claims (14)

1. Vorrichtung zur Herstellung von becherförmigen Deckeln (1) aus einem Folienband (2) aus thermoformbarem Kunststoff, mit einer Zuführwickel (5) für das Folienband (2), einer Erwärmungseinrichtung (6, 6'), einer Thermoformeinrichtung (3), einer der Thermoformeinrichtung (3) in Förderrichtung (4) des Folienbandes (2) nachgeschalte­ ten Stanzeinrichtung (9), mit Förder- (7) und mit Sammelmitteln (8, 8'), wobei das Fördermittel (7) eine intermittierende Bewegung erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) die Einrichtung (3, 6, 6', 9) und Mittel (7) zur Herstellung eines Bandes (2) von über Stege (14) miteinander verbundenen Deckeln (1) ausgestaltet sind,
• b) daß das Fördermittel (7) für die Erzeugung der intermittierenden Bewegung einen Antriebszylinder (50), einen von diesem bewegten Schlitten (53) und wenigstens einen mit dem Schlitten (53) mitbewegten Greifer (55) aufweist, welcher das Folienband (2) durch Einklemmen der kalten, harten, nicht dehnungsfähigen Außenkante (22, 22') des Folienbandes (2) transportiert und daß
• c) die Sammelmittel eine motorgetriebene Aufwickelhülse (8, 8') zum Aufwickeln des Bandes (2) von Deckeln (1) aufweisen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Förderrichtung (4) des Folienbandes (2) hinter wenigstens zwei Erwärmungseinrichtungen (6, 6') die Thermoform­ einrichtung (3), danach das Fördermittel (7), die Stanzeinrichtung (9) und die vorzugsweise durch eine Tänzerrolle (12) gesteuerte Aufwickelhülse (8, 8') angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Stanzeinrichtung (9) und der Aufwickelhülse (8, 8') ein von einem Kühlmedium durchström­ barer Kanal (10) für das Durchführen des Deckelbandes (2) angebracht ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Erwärmungs- (6, 6') und der Thermoformeinrichtung (3) eine Förderhilfe (20) mit Zuführmitteln eines Heizmediums von unterhalb des im wesentlichen teilweise horizontal liegenden Folienbandes (2) vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß in Förderrichtung (4) des Deckelbandes (2) vor der Aufwickelhülse (8, 8') eine Dichtscheibenapplikationsein­ richtung (11) angeordnet ist, in der sich ein bewegbarer Einschubstempel (83) befindet für das Einschieben von Dichtscheiben (82) aus kompressiblem Material in den fertig geformten, becherförmigen Deckel (1).

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtschei­ benapplikationseinrichtung (11) eine Zuführrolle (79) eines Bandes (80) aus Dichtscheibenma­ terial, einen Bandantrieb (77), eine Bandfeststelleinrichtung (84, 89) und ein Stanzwerkzeug (81) aufweist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Erwärmungs­ einrichtung (6, 6') ein beheiztes Unterteil (23) aus Metall mit wenigstens einem darauf befindlichen, zylinderförmigen Untersegment (25) mit ebener Oberfläche (26) und eine relativ zum Unterteil (23) bewegbare obere Platte (28) aufweist, welche wenigstens zwei darauf befindliche, passende Obersegmente (30) mit ebener Oberfläche (31) trägt, die separat derart beheizbar sind, daß das Folienband (2) schrittweise mit unterschiedlich erwärmten Segmenten (25, 30) in Wärmekontakt bringbar ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Obersegmen­ te (30) federbelastent (29) pendelnd an der Oberseite (28) aufgehängt sind, an der sich in Richtung Unterteil (23) erstreckende Distanzbolzen (34) angebracht sind, die gegen am Unterteil (23) befestigte Gegenbolzen (35) in Anschlag bringbar sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Thermoform­ einrichtung (3) ein kühlbares Unterteil (36) mit Gaszuführleitungen (37-39) und ein relativ zu diesem bewegbares, einen Formhohlraum (41) bildendes, kühlbares Oberformwerkzeug (40) mit Gasabführleitungen aufweist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Oberformwerkzeug (40) ein Mittelteil (42) mit zwei relativ zueinander bewegbaren Seitenschiebern (42.a, 42b) und ein gegenüber dem Mittelteil (42) bewegbares Oberteil (45) aufweist und daß vorzugsweise die Seitenschieber (42a, 42b) mit einer gewindeförmig profilierten Formoberfläche (44) versehen sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Oberteil (45) einen ersten Teilformhohlraum (41a) bildet, an den sich der zweite Teilformhohlraum (41b) zwischen den Seitenschiebern (42a, 42b) anschließt.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß die Stanz­ einrichtung (9) einen gegenüber einer ortsfesten Matrize (61) hin- und herbewegbar angetriebenen Stanzstempel (62) aufweist, der über eine ortsfeste Führungssäule (69) geführt ist, die sich quer zur Förderrichtung (4) des Deckelbandes (2) erstreckt, wobei vorzugsweise zwei nebeneinanderliegende Stanzstempel (62) gleichzeitig angetrieben sind.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, daß das Fördermittel (7) wenigstens einen auf dem Schlitten (53) angebrachten Klemmzylinder (54) aufweist, der eine Andruckplatte (57) gegen einen Greifbacken (56) bewegt zur Bildung des wenigstens einen mit dem Schlitten (53) mitbewegten Greifers (55).

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch Führungs- (21; 52, 58) und Kühlmittel (60) für das Deckelband (2).