DE2036961C3 - Kontinuierlich arbeitende Formmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine kontinuierlich arbeitende Formmaschine zur Herstellung von hohlen, z. B.

becherförmigen Gegenständen aus einem Kunststoffolienband mit einer Zuführvorrichtung für das auf Verformungstemperatur erwärmte Folienband zu einer Formstation, die zwei auf Kreisen um eine angetriebene Welle angeordnete Werkzeugträger aufweist mit Formwerkzeugsätzen, bestehend aus Matrize im einen und Patrize im anderen Werkzeugträger, die einander axial fluchtend gegenüberstehen und mittels Steuereinrichtungen in Richtung der Drehachse relativ zueinander verschiebbar gelagert sind und die zwisehen einander das geradlinig quer zur Drehachse und tangential zur Kreisbahn der Formwerkzeugsätze bewegte Folienband aufnehmen und verformen.

Diese bekannte Formmaschine, von der die Erfindung ausgeht, ist in der GB-PS 982 168 beschrieben.

Diese kontinuierlich arbeitende Formmaschine dient zur Herstellung von Kappen od.dgl. aus Kunststoff, die - falls erwünscht - ein Gewinde aufweisen können. Die Maschine weist zwei auf einer sich um eine horizontale Achse drehenden Welle befestigte, einen Abstand zwischen sich freilassende Stützplatten auf, die in gegenüberliegender Ausrichtung um den äußeren Umfangsbereich herum angeordnete, durch Kurvenbahnen parallel zur Drehachse hin- und herbeweglich gesteuerte Formwerkzeuge tragen. Die eine Stützplatte nimmt die Patrizen und die andere Stützplatte die Matrizen auf. Ein auf Verformungstemperatur erwärmtes Kunststoffolienband wird in Längsrichtung vertikal hängend tangential zwischen die sich auf einer Kreisbahn bewegenden Formwerkzeuge geführt und von diesen erfaßt. Wenn das in tangentialer Richtung zugeführte Folienband bei der Erfassung durch die Formwerkzeugsätze indie Kreisbahn umgelenkt wird, würde es, wenn man mit dieser bekannten Maschine dünnwandige Gegenstände, wie z.B. Becher, herstellen wollte, zu Verzerrungen des weichen Bandes kommen, was sich sehr nachteilig auf den fertigen Gegenstand auswirken würde.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den sich

η der Kreisbahn bewegenden Formwerkzeugsätzen las auf Verformungstemperatur erwärmte Folienband in gesteuerter Weise so zuzuführen, daß bei der Umlenkung des Folienbandes einer geradlinigen waagerechten Bewegungsbahn in die kreisförmige Bewegungsbahn der Formwerkzeugsätze Verzerrungen und Faltenbildungen des z.B. sehr dünnen Folienbandes mit Sicherheit vermieden werden. Diese Umlenkung soll nicht unter Zuhilfenahme der Werkzeugsätze erfolgen, wie es bei der bekannten Maschine, von der die Erfindung ausgeht, der Fall ist, sondern durch eine neuartige Einrichtung bevor die zwangläufig gesteuerten Werkzeugsätze mit dem Folienband in Eingriff gebracht werden.

D ie Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Zuführvorrichtung aus einem sich vorbei an einer Heizstation bewegenden Endlosförderer besteht, der synchron zur Umfangsgeschwindigkeit der zwangläufig gesteuerten Formwerkzeugsätze angetrieben ist und mit Abständen voneinander angeordnete, die Oberkante des waagerecht zulaufenden Folienbandes erfassende Klammern aufweist, die sich beim Erreichen der Kreisbahn der Formwerkzeuge öffnen und daß jedem Formwerkzeugsatz eine mit ihm umlaufende, das Folienband von dem Endlosförderer übernehmende und in die Kreisbahn der Formwerkzeuge bringende zweiteilige Folieneinspannvorrichtung zugeordnet ist, die an der Folienübernahmesteile durch Steuermittel aus ihrer Kreisbahn ^uslenkbar und ihre beiden Teile im Bereich des Endlosförderers gegeneinander und die Folie einklemmend bewegbar sind und daß sich Formwerkzeuge durch die Folieneinspannvorrichtungen hindurch auf die eingespannten Umfangsbereiche des Folienbandes einwirken.

Mit dem Erfindungsgegenstand ist es nunmehr möglich, hohle Gegenstände, z.B. Becher, die nach dem Gebrauch fortgeworfen werden, aus einem sehr dünnen Kunststoffolienband herzustellen, ohne Verzerrungen oder Faltenbildungen des Folienbandes, was zu ungleichmäßigen Banddicken, Ausschußbildüngen und Betriebsstörungen führen könnte, befürchten zu müssen. Da das Folienband während der kreisförmigen Bewegung festgespannt ist, kann mit größerer Umfangsgeschwindigkeit ohne nachteilige Fliehkraftwirkung gearbeitet werden.

In vorteilhafter Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes ist vorgesehen, daß die Folieneinspannvorrichtungen jeweils je einen beiderseits am Folienband angreifenden, miteinander gekuppelten Klemmring aufweisen, die in mit den Formwerkzeug-Sätzen umlaufenden Führungen gehalten sind und durch eine erste Steuerungseinrichtung radial verschiebbar und in der Radialebene verschwenkbar sind, wobei der eine Klemmring mit seiner Führung axial unverschiebbar gegenüber der Welle der Formwerkzeugsätze und der andere Klemmring mit seiner Führung durch eine zweite Steuerungseinrichtung in Achsrichtung der Welle der Formwerkzeugsätze verschiebbar ist.

Gemäß einer konstruktiven Weiterbildung sieht di° Erfindung vor, daß die erste Steuerungseinrichtung einen Winkelhebel aufweist, der in einem mit den Formwerkzeugsätzen umlaufenden Lagerbock drehbar gelagert ist und deren einer Schenkel mit einer Rolle in eine feststehende Kurvenbahn eingreift, während der andere Schenkel einen beide Klemmringe durchgreifenden Mitnehmerstift aufweist, wobei die Schenkel rechtwinklig zueinander angeordnet sein können. Hierbei ist es vorteilhaft, daß die axial feststehende Führung am Lagerbock des Winkelhebels befestigt ist, während die axial verschiebbare Führung mit einem Stützblock verbunden ist, der durch die zweite Steuerungseinrichtung axial verschiebbar ist. Gemäß der Erfindung kann die zweite Steuerungseinrichtung eine sich achsparallel zur Welle der Formwerkzeugsätze erstreckende verschiebbar geführte Stange aufweisen, deren eines Ende mit dem Stützblock verbunden ist und deren anderes Ende eine in eine feststehende Kurvenbahn eingreifende Kurvenablaufrolle trägt.

Ein Alisführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes soll nunmehr in Verbindung mit den Zeichnungen beschrieben werden. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Draufsicht der kontinuierlich laufenden Formmaschine zur Herstellung von Behältern,

Fig. 2 eine Seitenansicht der Formmaschine,

Fig. 3 eine Einzelheit in Endansicht, die die kontinuierlich arbeitende Behälterformstation zeigt,

Fig. 4 einen axialen Schnitt der Behälterformstation,

Fig. 5 eine Einzelheit des Endlosförderers für das Folienband an der Obergabestelle an die Folieneinspannvorrichtungen der Formwerkzeugsätze,

Fig. 6 eine Einzelheit des Zuführförderers in Zusammenwirkung mit den Klemmvorrichtungen der Formwerkzeugsätze,

Fig. 7 eine Einzelheit der einem Formwerkzeugsatz zugeordneten Einspannvorrichtung in vergrößertem Maßstab,

Fig. 8 einen axialen Schnitt durch die in Fig. 7 gezeigte Einspannvorrichtung,

Fig. 9 A bis yE schematische Darstellungen der Arbeitsschritte bei der Herstellung von Kunststoffbechern in der Formstation,

Fig. 10 ein Synchronisationsschema, das die relativen Bewegungen und Zeiten sowie die jeweilige Stellung der Klemmvorrichtungen und der Formwerkzeuge während des Arbeitsablaufs zeigt.

Gemäß der Darstellung in Fig. 1 und 2 umfaßt die kontinuierlich arbeitende Formmaschine 10 zur Herstellung von hohlen, z. B. becherförmigen Gegenständen eine Vorratsstation 12, in der bis zu zwei Rollen 14 mit aufgewickelten Kunststoffolienbändern 16 gelagert sind, die nacheinander in der Formmaschine 10 verarbeitet werden. Eine Rollenladestation 15, in der die Rollen 14 vor Gebrauch aufgenommen sind, bildet einen Teil der Vorratsstation 12. Das vordere Ende des Folienbandes 16 wird in die Bandabziehvorrichtung 18 eingeführt, in der eine Anzahl von Abziehwalzen 20 vorgesehen sind, um das Folienband 16 mit der gewünschten, auf die anderen Arbeitsstationen der Maschine abgestimmten Geschwindigkeit weiterzufördern. Die Zuführvorrichtung umfaßt einen Endlosförderer 22, der das Folienband 16 von der Bandabziehvorrichtung 18 durch eine Heizstation 24 der Formstation 40 führt. Der Endlosförderer 22 weist eine Anzahl mit Abstand angeordnete Klammern 26 für das Folienband auf, die an einer angetriebenen endlosen Kette bzw. einem Riemen 28 angeordnet sind und das mit seiner Breitseite senkrecht ausgerichtete Folienband 16 am oberen Rand erfassen und der Formstation 40 zuführen.

Nachfolgend soll der Aufbau und die Arbeitsweise der Formstation 40 beschrieben werden, die im einzelnen in Fig. 3 und 4 gezeigt ist. Die Formstation

40 weist aufrecht stehende, gegenüberliegend ange- mel 42 zu verhindern. Auf diese Weise bewegen siel· ordnete Rahmen 48 und 49, die durch obere und un- die zusammenwirkenden Formwerkzeugsätze 1Oi tere Träger 50 miteinander verbunden sind, auf. Ein bzw. 118 zueinander hin und auseinander, ohne dat Motor 52 ist auf einer Seite der Formstation angeord- ein nachteiliger Einfluß durch Fliehkräfte währenc net und treibt einen endlosen Riemen 54 an, der um ₅ des Drehens der Trommel 42 hervorgerufen wird, eine Riemenscheibe 56 am Motor und um eine Rie- Die Hubbewegung der Stößel 96 bzw. 106 wire

menscheibe 58 am Rahmen geführt ist. Die Riemen- durch den Eingriff der Kurvenabtaster 116 bzw. 12( scheibe 58 ihrerseits treibt ein oberes Zahnrad 60 an, in eine Kurvenbahn 130 bzw. 134 einer Kurvenfüh das mit einem unteren Zahnrad 62 kämmt (Fig. 4), rung 128 bzw. 132 bewirkt. Die Kurvenführung 132 um eine Welle 64 zu drehen, auf der die Trommel io umfaßt ferner eine Kurvenbahn, in der Kurvenabta 42 sitzt. Die Riemenscheibe 58 und das obere Zahn- ster der Folieneinspannvorrichtungen laufen, wa< rad 60 sind dabei in geeigneter Weise auf einer Welle noch zu beschreiben sein wird. 63 angebracht, die im Rahmen gelagert ist, während Die Kurvenführung 132 ist feststehend am Rahmer

das untere Zahnrad 62 auf dem äußeren Ende der 49 rechts in Fig. 4 angeordnet. Die Kurvenführung Welle 64 angeordnet ist. 15 128 ist ebenfalls drehfest, jedoch axial begrenzt, zu

Die Welle 64 besteht gemäß der Darstellung in sammen mit den Stößeln 96 zur Welle 64 beweglich Fig. 4 aus drei Teilen, nämlich kleineren Wellen- angeordnet, um ein Ausweichen zu gestatten, falls eir enden 66 und 68 an gegenüberliegenden Enden, die Folienstau oder eine sonstige Störung auftritt. Die in Rahmen 48, 49 gelagert sind, und einem hohen, drehfeste, jedoch axial begrenzt bewegliche Anbringrößeren, mittleren Wellenteil 70, auf dem die Folien- 20 gung der Kurvenführung 128 am Rahmen 48 links spannvorrichtungen und die zusammenwirkenden der Fig. 4 angeordnet, erfolgt durch eine Anzahl von Formwerkzeugsätze angeordnet sind. Bolzen 138, die im Rahmen 48 gelagert sind. Die BoI-

Die kleineren hohlen Wellenenden 66 und 68 sind zen 138 sind jeweils in mit axialem Abstand zueinanin. Kegellagern 72 bzw. 74 gelagert, die im Rahmen der angeordneten Gleitlagern 142 bzw. 144 ver-48 bzw. 49 an den gegenüberliegenden Enden der 25 schiebbar gelagert, um eine begrenzte seitliche Formstation 40 vorgesehen sind. Bewegung zwischen dem vergrößerten Kopf 146 am

Das mittlere Wellenteil 70 trägt an gegenüberlie- freien Ende der Bolzen 138 und der Innenseite des genden Enden zylindrische Stützplatten 76 b2w. 78, Rahmens 48 zuzulassen. Ein Lagerring 148 kuppeil auf denen die Formwerkzeugsätze, bestehend aus Pa- die Bolzen 138 mit den Gleitlagern 142,144, um eine trize und Matrize angeordnet sind. Die Stützplatten 30 Umfangsabstützung der Kurvenführung 128 zu bil-76 bzw. 78 sind mit zentralen Bohrungen 80 bzw. 82 den. Um die begrenzte axiale Bewegung der Kurvenauf dem mittleren Wellenteil 70 weder mit Reibschluß führung 128 auf den Bolzen 138 zu ermöglichen, ist oder sonstwie drehfest und axial unbeweglich befestigt eine Einrichtung (nicht dargestellt) vorgesehen, die und weisen vorzugsweise an den Bohrungen 80 bzw. vorzugsweise im Stromkreis der Maschine liegt und 82 nach innen gerichtete Flansche 84 bzw. 86 auf. ₃₅ eine seitliche Verlagerung der Kurvenführung 128

An der Stützplatte 76 sind auf einem koaxial zur bewirkt, falls ein Folienstau od.dgl. auftritt. Welle 64 liegenden Kreis in gleichen WinkelteiJungen Um die Herstellung dünnwandiger, becherförmiger

angeordnete axial fluchtende Gleitlager 88, 90 mit Kunststoffgegenstände mit im wesentlichen gleichmä-Lagerbuchsen 92 bzw. 94 vorgesehen, die zur Hubla- ßiger Wandstärke zu erreichen, ist es erforderlich, daß gerung von Patrizenstößeln 96 dienen. In gleicher ₄₀ ein bestimmter Materialbereich des Folienbandes 16 Weise sind an der Stützplatte 78 Gleitlager 98, 100 eingespannt wird, ehe die zusammenwirkenden mit Lagerbuchsen 102 bzw. 104 vorgesehen, in denen Formwerkzeugsätze 108, 118 daran angreifen. Die Matrjzenstößel 106 hin- und herbewegbar gelagert Art und Weise, wie die Folieneinspannvorrichtungen sind. "ⁿ einer kontinuierlich laufenden Maschine zusam-

Die Arbeitsweise, wie die Patrizenstößel 96 bzw. ₄₅ menwirken, wird noch zu beschreiben sein; wichtig die Matrizenstößel 106, die die Formwerkzeugsätze ist jedoch zu wissen, wo die Einspannvorrichtungen tragen und sich gegeneinander bewegen, geht am be- in der Trommel 42 angeordnet sind. Das läßt sich am sten aus den Fig. 3 und 4 hervor. Der Patrizenstößel besten aus Fig. 4 ersehen, in der aus zwei gegenüber-96 trägt am innenweisenden bzw. vorderen Ende eine liegend angeordneten Spannbacken 150, 152 beste-Patrizenformhälfte 108, einen Block 110 mit Schneid- 50 hende Folieneinspannvorrichtungen zwischen den elementen und einen Lagerblock 112. Am gegen- Formwerkzeugen 108 und 118 angeordnet sind. Die überliegenden Ende des Patrizenstößels 96 ist ein Folieneinspannvorrichtungen 150, 152 sind so kon-Führungsblock 114 vorgesehen, der einen Kurvenab- struiert, daß sie einen bestimmten Materialbereich des taster 116 trägt. Der Matrizenstößel 106 trägt am in- Folienbandes 16 umschließen und einspannen, und nenliegenden Ende eine Matrizenformhälfte 118, der ₅₅ zwar um den Umfang der Formwerkzeuge 108, 118 Schneidelemente zugeordnet sind, die zu denen korn- herum, um letztere auf einen festgelegten Materialbeplementär ausgebildet sind, die der Block 110 trägt. reich in einer noch zu besenreibenden Weise einwir-Ferner gehören dazu eine Auswerfvorrichtung 120 ken zu lassen.

und ein Block 122. Das gegenüberliegende Ende des Die Spannbacke 150 der Einspannvorrichtung ist

MatrizenstöBels 106 weist einen Führungsblock 124 60 ^an einem Lagerbock 154 angeordnet, der seinerseits und einen Kurvenabtaster 126 auf. an einem sich radial nach außen erstreckenden

Die die Patrizen- und die Matrizenformhälften 108 Flansch 156 des mittleren WellenteSs 70 der Welle bzw. 118 tragenden Stößel 96 bzw. 106 bewegen sich 64 befestigt ist. Um eine Dreh- und Winkelverstellung in den Gleitlagern 88,90 bzw. 98,100 linear zueinan- der Folieneinspannvorrichtung 150,152 zu ennöglider hin und auseinander. Die Führungsblöcke 114 65 chen, ist ein Kurvenabtaster 158, der in einer Kurvenbzw. 124 wirken mit komplementären Flächen von bahn 160 einer Stirnkurvenführung 162 läuft, mit ei-Führungen zusammen, um eine Drehbewegung der nem Winkelhebel 164 verbunden, der teilweise in Stößel 96 bzw. 106 während des Umlaufs der Trom- Fig. 4 gezeigt ist, im einzelnen jedoch im Zusammen-

hang mit Fig. ft bis S beschrieben wird. Eine gesteuerte Winkel- und Drehbewegung der Folieneinspannvorrichtung 150,152 wird durch einen Mitnehmerstift 166 am einen Schenkel des Winkelhebels 164 erreicht.

Die Spannbacke 152 ist senkrecht zur Achse des mittleren Wellcnteils 70 in einem Lagerbock 168 gelagert, der mit einer Führungsrolle 170 in einen sich achsparallel zur Welle 64 erstreckenden Führungsschlitz 258 eingreift.

Die Spannbacke 152 wird jeweils mittels einer Stange 172 zur Spannbacke 150 hin- und fortbewegt, die an einem Ende mit dem Lagerbock 168 verbunden ist, während das andere Ende mit einer Kurvenablaufrolle 174 versehen ist, der in der Kurvenbahn 136 geführt ist, die in der Kurvenführung 132 vorgesehen ist. Die Stange 172 ist am Ende, an dem die Kurvenablaufrolle gelagert ist, in einer Buchse 176 gelagert, und am anderen Ende ist sie in einem Gleitlager 178 aufgenommen, das seinerseits an einem nach außen vorstehenden Flansch 180 vorgesehen ist, der einstükkig mit dem mittleren Wellenteil 70 verbunden ist. Die Spannbacke 152 ist normalerweise in Klemmeingriff mit der Spannbacke 150 vorgespannt, und zwar durch eine die Stange 172 umgebende Schraubenfeder 182, die zwischen Widerlagern 184 bzw. 186 gespannt gehalten wird. Beim Durchlaufen der Kurvenablaufrolle 174 durch die Kurvenbahn 136 wird die Schraubenfeder weiter zusammengedrückt und die Folieneinspannvorrichtung 150, 152 geöffnet, wie es aus Fig. 3 und 4 ersichtlich ist.

In Fig. 2 und 5 ist eine Zufuhrvorrichtung für das auf Verformungstemperatur erwärmte Folienband 16 gezeigt, die aus einem Endlosförderer 22 besteht. Der Endlosförderer 22 weist mit Abständen voneinander angeordnete Klammern 26 auf, die an einer angetriebenen endlosen Kette 28 angebracht sind und die Oberkante des waagerecht zulaufenden Folienbandes 16 so erfassen, daß sie nicht in den Bereich der Folieneinspannvorrichtungen 150,152 der Trommel 42 gelangen.

Die Klammern 26 werden vom Folienband 16 nacheinander gelöst, während die Folieneinspannvorrichtungen 150,152 nacheinander das Folienband 16 erfassen. Die Übergabe des Folienbandes 16 von den Klammern 26 des Endlosförderers 22 an die Folieneinspannvorrichtungen 150,152 stellt einen wichtigen Teil in dem kontinuierlichen Arbeitsablauf dar, und zwar aus verschiedenen Gründen. Das Folienband 16 durchläuft zunächst eine vertikale, lineare Bahn, während es von den Klammern 26 des Endlosförderers 22 zugeführt wird, und dann nach dem Einspannen zwischen den Folieneinspannvorrichtungen 150, 152 eine Kreisbahn um die Trommel 42. Dies erfordert, daß das Einspannen des Folienbandes 16 zwischen den Folieneinspannvorrichtungen 150,152 auf einem mit den Klammern 26 des Endlosförderers 22 zusammenfallenden Weg erfolgt, um sicherzustellen, daß das Folienband 16 ohne Streckung oder Faltenbildung aus der linearen Bahn in die Kreisbahn überführt wird. Streckungen bzw. Falten wurden zu unerwünschten dünnen oder verdickten Wandungsabschnitten des fertigen Gegenstandes führen. Diese Schwierigkeiten können dadurch vermieden werden, daß man einen bestimmten Materialbereich des Folienbandes 16 zwischen den Folieneinspannvorrichtungen 150, 152 einspannt, ehe das Folienband 16 in die Kreisbahn eingelenkt wird. Auf den so eingespannten Bereich des Folienbandes 16 wirken dann die Formwcrkzcugsätzc 108,118 ein, um die gewünschten Gegenstände herzustellen. Streckungen und Falten außerhalb des eingespannten Bereichs stört die Formgebung nicht.

Der Aufbau der Folieneinspannvorrichtungen und deren Arbeitsweise sind am besten aus den Fig. 6 und S ersichtlich. Fig. 6 zeigt die Bewegung benachbarter Folieneinspannvorrichtungen 150, 152 auf einer Kreisbahn, wobei sowohl eine Kreisbahnbewegung als auch eine Linearbewegung der Folieneinspannvorrichtungen 150,152 während des Umlaufs der Formwerkzeugsätze 108,118 erfolgt. Die Folieneinspannvorrichtungen 150, 152 sind so auf der Trommel 42 (siehe Fig. 4) angeordnet, daß sie in den Bereich der sich linear bewegenden Folie 16 gedreht werden. Die Folieneinspannvorrichtungen 150, 152, die sich synchron mit der Linearbewegung des Folienbandes 16 bewegen, werden so gesteuert, daß sie sich während einer bestimmten Winkelbcwegung der Trommel 42 entlang einem linearen Weg zusammen mit der Folienbahn bewegen, um ein störungsfreies Einspannen der Folienbahn 16 zwischen den Folieneinspannvorrichtungen 150, 152 zu ermöglichen. Die Steuerung zur Erzielung eines synchronen Zusammenlaufs der Folieneinspannvorrichtungen 150, 152 und der sich bewegenden Folienbahn 16 weist einen an jeder Einspannvorrichtung 150, 152 angeordneten Kurvenabtaster 158 auf, der in einer Kurvenbahn 160 der Stirnkurvenführung 162 läuft, welche fest mit dem mittleren Wellenteil 70 der Welle 64 verbunden ist (Fig. 4). Der jeweilige Kurvenabtaster 158 ist mit dem Winkelhebel 164 verbunden, der für eine Dreh- und Winkeleinstellung der jeweiligen Folieneinspannvorrichtungen 150, 152 sorgt, so daß sich dieselbe zusammen mit der Folienbahn 16 entlang einer gemeinsamen Wegstrecke mit der Geschwindigkeit der Folienbahn 16 bewegt, ehe sie eingespannt wird. Die Form der Kurvenbahn 160 und die Relativlage der Kurvenabldufrolle 158 und des zugehörigen Winkelhebels 164 für die Folieneinspannvorrichtungen 150, 152 sind am besten aus Fig. 6 ersichtlich.

Wie aus Fig. 8 ersichtlich, weist die jeweilige Folieneinspannvorrichtung zwei gegenüberliegend angeordnete Spannbacken 150 und 152 auf, die zwischen sich einen bestimmten Materialbereich des Folienbandes 16 einspannen, wie das bereits beschrieben worden ist. Die Spannbacke 150 umfaßt eine Führung 234, an der ein beweglicher Klemmring 236 angebracht ist, der durch Schrauben 240 mit einem Haltering 238 verbunden ist, um eine waagerechte Bewegung des Klemmrings 236 gegenüber der Führung 234 zu verhindern. Entsprechend weist die Spannbacke 152 eine Führung 242 auf, die einer Klemmring 244 trägt, der durch Schrauben 248 mil einem Haltering 246 verbunden ist, um eine waage rechte Bewegung des Klemmrings 244 gegenüber dei Führung 242 zu verhindern.

Die Führung 234 ist durch Schrauben 250 mit den Lagerbock 152 verbunden, der seinerseits am radia vorstehenden Flansch 156 des mittleren Wellenteil!

70 der Welle 64 angebracht ist. Der Lagerbock 15^ weist eine Bohrung auf, die zur Lagerung des Winkel hebeis 164 dient, was noch zu beschreiben sein wird

Die Führung 242 der Spannbacke 152 ist mittel! Schrauben 254 am Lagerbock 168 befestigt, der einei

radial einwärts gerichteten Schenkel 256 aufweist, dei die in den Führungsschlitz 258 eingreifende Füh rungsrollc 170 trägt. Dieser Führungsschlitz 258 er streckt sich im wesentlichen parallel zur Achse de

Welle 64, wie dies aus Fig. 7 und 8 ersichtlich ist. Die Führungsschlitze 258 sind in einem Ring 260 (siehe Fig. 7) vorgesehen, der fest mit dem mittleren Wellenteil 70 der Welle 64 verbunden ist. Der Lagerbock 168 ist ebenfalls mit einer Bohrung versehen, in der die Stange 172 befestigt ist. Die Stange 172 trägt, wie bereits beschrieben, die Kurvenablaufrolle 174, die in die Kurvenbahn 136 eingreift. Diese Kurvenbahn ist in der Kurvenführung 132 vorgesehen und steuert die Hubbewegung der Spannbacke 152 aus der normalerweise geschlossenen am Folienband 16 angreifenden Stellung in die geöffnete Stellung der Folieneinspannvorrichtung 150, 152.

Dereine Schenkel 262 des Winkelhebels 164 trägt den Kurvenabtaster 158. Der andere Schenkel 264 ist mit Abstand zum ersten Schenkel 262 um 90° zu diesem versetzt angeordnet und durch eine Welle 266 mit demselben verbunden. Am freien Ende des Schenkels 264 ist der das radial innenliegende Ende beider Spannbacken 150,152 durchsetzende Mitnehmerstift 166 befestigt und in Buchsen 268, 270 der Spannbacken 150,152 gelagert ist. Die Welle 266 erstreckt sich durch eine Bohrung 252 im Lagerbock 154 und ist in einer Buchse 272 gelagert. Der Mitnehmerstift 166, der beide Spannbacken 150, 152 durchsetzt, gestattet eine relative Gleit- und eine begrenzte Drehbewegung der Einspannringe 236, 244.

Aus den Fig. 6 und 8 ist ersichtlich, daß die jeweilige Kurvenabiaufrolle 158 bei ihrer Bewegung die Kurvenbahn 160 den ersten Schenkel 262 des Winkelhebels 164 in verschiedene Winkelstellungen bewegt, und da der zweite Schenkel 264 durch die Welle 266 damit verbunden ist, und zwar um 90° winkelversetzt gegenüber dem ersten Schenkel 262, wandert der zweite Schenkel 264 in andere Winkelstellungen, die 90° außer Phase zu den verschiedenen Winkelstellungen des ersten Schenkels 262 liegen. Die verschiedenen Winkelstellungen des zweiten Schenkels 264 werden durch den Mitnehmerstift 166 übertragen, um damit sowohl eine vertikale Bewegung als auch eine Winkelbewegung der Folieneinspannvorrichtung 150 und 152 zu bewirken, während die Kurvenablaufrolle 158 durch die Kurvenbahn 160 läuft.

Die Folieneinspannvorrichtung 150, 152 wird auf diese Weise aus ihrer Kreisbahn in eine lineare mit dem vom Endlosförderer 22 zugeführten Folienband 16 zusammenfallende Bewegungsbahn gesteuert, ehe das Folienband 16 eingespannt wird. Nach dem Einspannen des Folienbandes 16 durch die Einspannvorrichtung 150,152 und dem Öffnen der Klammern 26 des Endlosförderers 22, bewegen sich Einspannvorrichtungen 150,152 entlang einer Kreisbahn, wobei die Herstellung der Gegenstände erfolgt. Die Folieneinspannvorrichtung 150, 152 ist so konstruiert, daß sie eine geringe Trägheit und einen geringen Verschleiß hat, um einen Hochleistungsbetrieb zu ermöglichen.

Aus den Fig. 9 A bis 9E sind die Hauptschritte der Formgebung ersichtlich, die entsprechend im Zeitablaufschema der Fig. 10 gezeigt sind, und zwar die Relativlagen der Folieneinspannvorrichtungen 150,152 der Formwerkzeugsätze 108, 118 über ein Arbeitsspiel von 360°. In Fig. 10 ist der entsprechende Teil des Arbeitsablaufs angegeben, der den Darstellungen in Fig. HA bis HE entspricht. Bei rotierender Trommel 42 gemäß der Darstellung in Fig. 10 erfolgt der erste Schritt der Formgebung entsprechend der Fig. 11A, wobei die Folieneinspannvorrichrungen 150, 152 geöffnet sind. Aus der dargestellten Lage beginnen sich die Spannbacken 150 und 152 zu schließen. Die Patrize 108 und die damit zusammenwirkende Matrize 118 haben den größten Abstand voneinander als abschließende Phase der vorangegangenen Formgebung, um ein Auswerfen und ein Abfördern des dünnwandigen becherförmigen Gegenstands C zu ermöglichen.

Der Beginn einer Formgebung und der Abschluß

ίο der vorangegangenen geht ineinander über, da die Folieneinspannvorrichtungen 150, 152 sich bei etwa 300° eines Formgebungsablaufs zu schließen beginnen, in einer Stellung also, in der die Patrize 108 und die Matrize 118 immer noch auseinandergefahren werden, um ein Auswerfen und ein Abfallen des Gegenstands C aus der Matrize 118 zu ermöglichen, wie das in Fig. yA dargestellt ist. Dieser Übergang der abschließenden Phase in die beginnende Phase zweier aufeinanderfolgender Formgebungsabläufe führt zu einer insgesamt kürzeren Formgebungszeit.

Mit dem Schließen der Folieneinspannvorrichtung 150,152 wird das erwärmte Folienband 16 der Trommel 42 durch die Klammern 26 des Endlosförderers 22 zugefördert. Wie bereits im Zusammenhang mit Fig. 6 und 8 erläutert, werden die Folieneinspannvorrichtungen 150, 152 winkel- und drehverstellt, während sie sich der sich linear bewegenden Folie 16 nähern, um eine zusammenfallende Bewegungsbahn zu erzielen, die synchron auf die Geschwindigkeit des Folienbandes 16 abgestimmt ist, ehe dasselbe eingespannt wird. Das Einspannen des Folienbandes 16 geschieht etwa 9° vor dem oberen Totpunkt im Zeitschema der Fig. 10. Diese Stellung ist in Fig. 9 dargestellt. Die Klammer 26 des Endlosförderers 22 hebt sich von der sich bewegenden Folie 16 ab, nachdem die Folieneinspannvorrichtung 150, 152 sich geschlossen hat. Nach dem Einspannen des Folienbandes 16 in der Folieneinspannvorrichtung 150, 152 ist das sich bewegende Folienband 16 mit der Trommel 42 verbunden und bewegt sich entlang einer Kreisbahn, wie dies insbesondere aus Fig. 6 ersichtlich ist. Mit dem Einspannen des Folienbandes 16 in der Folieneinspannvorrichtung 150, 152 werden die Formwerkzeugsätze 108, 118 durch die entsprechende Kurvenbahn-Abtasteranordnung in Schließrichtung bewegt.

Die nächste Phase in der Formgebung ist in Fig. 9 dargestellt, in der die Patrize 108 mechanisch auf den eingespannten Materialbereich des Folienbandes 16 einwirkt, während die Patrize 108 und die Matrize 118 in Schließstellung bewegt werden. Die mechanische Vorverformung nach Fig. 9 erfolgt bei etwa 50° des Formgebungsablaufs entsprechend dem Zeitschema der Fig. 10. Es ist natürlich bekannt, daß das mechanische Vorstrecken einer erhitzten thermoplastischen Folie die gleichmäßige Verteilung des Materials in dem fertig geformten Gegenstand wesentlich erleichtert. Während dieser Vorstreckphase im Formgebungsablauf haben sich die Patrize 108 und die Ma- trize 118 noch nicht vollständig geschlossen.

In Fig. 9D sind die Formwerkzeuge 108,118 nach dem Blasen des Gegenstands C und nach dem Trennen desselben vom Folienband 16 gezeigt. Beim Schließen der Formwerkzeugsätze 108,118 kommen zunächst Ringschultern 286,288 am Block 110 bzw. an der Matrize 118 in Anlage, um den festgelegten vorverformten Materialbereich des Folienbandes 16 abzudichten, an dem die Patrize 108 angegriffen hat

Wenn der festgelegte, vorverformte Materialbereich gegenüber dem übrigen Teil des Folienbandes 16 abgedichtet ist, wird Druckluft im wesentlichen gleichförmig in den vorgeformten Gegenstand eingeführt, um die Wandung des Vorformlings aufzuweiten und gegen die Innenwand der Matrize 118 zu drücken. Die Druckluft kann beispielsweise durch mit einer geeigneten Druckluftquelle (nicht dargestellt) verbundene Löcher 290 in der Patrize 108eingeführt werden.

Man kann auch mit Unterdruck über die Matrize 118 arbeiten, was die gleiche Wirkung hat, in dem einen wie in dem anderen Fall entsteht jedoch eine Druckdifferenz zwischen den beiden Seiten des festgelegten Bereichs des vorgeformten Gegenstands, um ihn an die Innenwand der Matrize 118 zu drücken.

Im Anschluß an das Blasen des festgelegten Bereichs des vorgeformten Behälters, werden die Formwerkzeugsätze 108, 118 um ein geringes Maß zueinander hin bewegt, um komplementäre Schneidkanten,

die den Ringschultern 286, 288 zugeordnet sind, zum Eingriff zu bringen und den geformten Gegenstand von dem unverformten bleibenden Folienband 16 zu trennen. Dabei handelt es sich um die in Fig. 9D gezeigte Stellung der Formwerkzeuge 108, 118. Diese Stellung liegt bei etwa 225° des Formgebungsablaufs, wie das in dem Zeitschema der Fig. 10 zu sehen ist. Dieses Trennen bei einer derartigen Formgebung ist im einzelnen bekannt und braucht hier nicht weiter erläutert zu werden.

Im Anschluß an das Ausschneiden beginnen sich die Formwerkzeuge 108,118 zu öffnen, und kurz darauf öffnet sich auch die Folieneinspannvorrichtung ISO, 152, um das verbleibende Folienband bzw. den Abfall freizugeben. Dies ist in Fig. 9E dargestellt. Diese Stellung liegt bei etwa 270° des Formgebungsablaufs entsprechend Fig. 10. Der Abfall kann dann entfernt und der Gegenstand aus der Matrize 118 ausgestoßen und weiterbefördert werden.

Hierzu 9 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Kontinuierlich arbeitende Formmaschine zur Herstellung von hohlen, z. B. becherförmigen Gegenständen aus einem Kunststoffolienband mit einer Zuführvorrichtung für das auf Verformungstemperatur erwärmte Folienband zu einer Formstation, die zwei auf Kreisen um eine angetriebene Welle angeordnete Werkzeugträger aufweist, mit Formwerkzeugsätzen bestehend aus Matrize im einen und Patrize im anderen Werkzeugträger, die einander axial fluchtend gegenüberstehen und mittels Steuereinrichtungen in Richtung der Drehachse relativ zueinander verschiebbar gelagert sind, und die zwischen einander das geradlinig quer zur Drehachse und tangential zur Kreisbahn der Formwerkzeugsätze bewegte Folienband aufnehmen und verformen, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführvorrichtung aus einem sich vorbei an einer Heizstation (24) bewegenden Endlosförderer (22) besteht, der synchron zur Umfangsgeschwindigkeit der zwangläufig gesteuerten Formwerkzeugsätze (108, 118) angetrieben ist und mit Abständen voneinander angeordnete, die Oberkante des waagerecht zulaufenden Folienbandes (16) erfassende Klammern (26) aufweist, die sich beim Erreichen der Kreisbahn der Formwerkzeuge öffnen und daß jedem Formwerkzeugsatz (108, 118) eine mit ihm umlaufende, das Folienband (16) von dem Endlosförderer (22) übernehmende und in die Kreisbahn der Formwerkzeuge (108, 118) bringende zweiteilige Folieneinspannvorrichtung (ISO, 152) zugeordnet ist, die an der Folienübernahmesteile durch Steuermittel (158, 160, 164, 136, 174, 170, 258) aus ihrer Kreisbahn auslenkbar und ihre beiden Teile im Bereich des Endlosförderers (22) gegeneinander und die Folie einklemmend bewegbar sind und daß sich Formwerkzeuge durch die Folieneinspannvorrichtungen (150, 152) hindurch auf die eingespannten Umfangsbereiche des Folienbandes (16) einwirken.

2. Formmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Folieneinspannvorrichtungen (150,152) jeweils zwei je einen beiderse'>r am Folienband (16) angreifenden miteinander gekuppelten Klemmring (236, 244) aufweisen, die in mit den Formwerkzeugsätzen umlaufenden Führungen (234 bzw. 242) gehalten sind und durch eine erste Steuerungseinrichtung (158,160, 164) radial verschiebbar und in der Radialebene verschwenkbar sind, wobei der eine Klemmring (236) mit seiner Führung (234) axial unverschiebbar gegenüber der Welle (64) der Formwerkzeugsätze (108,118) und der andere Klemmring (244) mit seiner Führung (242) durch eine zweite Steuerungseinrichtung (136, 174, 170, 258) in Achsrichtung der Welle der Formwerkzeugsätze verschiebbar ist.

3. Formmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Steuerungseinrichtung (158, 160, 164) Wickelhebel (164) aufweist, er in einem mit den Formwerkzeugsätzen (108,118) umlaufenden Lagerbock (154) drehbar gelagert ist und deren einer Schenkel (262') mit einer Rolle (158) in eine feststehende Kurvenbahn (160) eingreift, während der andere Schenkel

(264) einen beide Klemmringe (236, 244) durchgreifenden Mitnebmerstift (166) aufweist, wobei die Schenkel (262', 264) rechtwinklig zueinander angeordnet sein können.

4. Formmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die axial feststehende Führung (234) am Lagerbock (154) des Winkelhebels (164) befestigt ist, während die axial verschiebbare Führung (242) mit einem Stützblock (168) verbunden ist, der durch die zweite Steuerungseinrichtung (136, 174, 170, 258) axial verschiebbar ist.

5. Formmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Steuerungseinrichtung (136, 174, 170, 258) eine sich achsparallel zur Umlaufachse (64) der Formwerkzeugsätze (108, 118) erstreckende verschiebbar geführte Stange (172) aufweist, deren eines Ende mit dem Stützblock (168) verbunden ist und deren anderes Ende eine in eine feststehende Kurvenbahn (136) eingreifende Kurvenablaufrolle (174) trägt.