DE2065713B2 - Tiefziehmaschine zum Herstellen von seitenwandverstärkten Behältern aus einer Kunststoffolienbahn - Google Patents

Description

stellt werden können, die durch einfaches Einrollen ohne größere Beanspruchungen vorgeformt werden.

Diese Aufgabe wird durch die den Erfindungsgegenstand kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches gelöst

Das Vorsehen einer einzigen durchgehenden Ausgangsbahn zur Herstellung der verschiedenen Verstärkungsbänder hat einen entscheidenden Anteil an der sehr genauen Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Form- und Einlegevorrichtung und ermöglicht gleichzeitig eine wesentlich höhere Taktfolge und damit eine entsprechend höhere Leistung der gesamten Tief ziehmaschine. Auf einfachste Weise ist dadurch sichergestellt, daß die einzelnen Verstärkungsbänder um jeweils genau gleiche Beträge gemeinsam vorgesehen werden, wobei zur Taktsteuerung nur ein einziger Meßfühler zum Erfassen der die Länge der einzelnen Verstärkungsstreifen kennzeichnenden Markierungen und auch nur ein einziger gemeinsamer Vorziehanirieb für alle Verstärkungsbänder notwendig ist Zum Erhalt der aus bogenförmigen Abschnitten zusammengesetzten Verstärkungsbänder dient erfindungsgemäß ein Ausstanzmechanismus, der als Teil des Schrittantriebes der Tiefziehmaschine ausgebildet sein kann und vom photoelektrischen Meßfühler gesteuert wird. Damit das Abschneiden der einzelnen Verstärkungsstreifen von den Verstärkungsbändern genau in den dafür vorgesehenen Linien erfolgt, sind jeweils ein Antriebsrollenpaar unmittelbar vor dem Seitenschlitz der Kammern vorgesehen, das über Rutschkupplungen angetrieben wird und die einzelnen Verstärkungsbänder ständig unter Spannung hält Aufgrund der gebogenen Form der Verstärkungsstreifen ergibt sich bei dem Einrollvorgang in den Kammern eine zylindrische Form, deren Höhe wesentlich größer als die Breite des Verstärkungsstreifen ist.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung ausführlich beschrieben. Es zeigt:

F i g. 1 eine Seitenansicht der Tiefziehmaschine,

Fig.2 eine teilweise aufgebrochene Draufsicht auf die Tiefziehmaschine nach Fig. 1,

F i g. 3 eine Stirnansicht der Einroll- und Überschiebevorrichtung der Tief ziehmaschine,

Fig.4 die Einroll- und Überschiebevorrichtung im Vertikalschnitt,

F i g. 5 bis 7 verschiedene Schnittformen der Verstärkungsstreifen aus einer Ausgangsbahn.

Bei der in den F i g. 1 und 2 dargestellten Tiefziehmaschine sind an einem Rahmen 1 ein Halter 2 für eine Rolle einer thermoplastischen Kunststoffolienbahn 3, Antriebs- und Führungseinrichtungen zum taktweisen Vorziehen dieser Folienbahn 3, eine Heizvorrichtung 4 zum Erweichen der thermoplastischen Folienbahn 3 sowie eine Tiefziehstation 5 angeordnet.

Die Tiefziehstation 5 umfaßt eine Reihe von quer zur Transportrichtung der Folienbahn 3 nebeneinanderliegenden Hohlformen 6, die in diesem Falle unterhalb der Folienbahn 3 angeordnet sind. Eine Reihe von — nicht dargestellten — Formstempeln befindet sich oberhalb der Folienbahn 3 und fährt während eines Formvorganges in die Hohlformen hinein. Dabei drücken — nicht dargestellte — Randandrückvorrichtungen die Ränder der Folienbahn 3 fest an die Ränder der entsprechenden Hohlformen 6 an.

Die Tiefziehmaschine umfaßt weiter eine Vorrichtung 9 zum Formen von banderolenförmig eingerollten Verstärkungsstreifen 11 aus Verstärkungsbändern 10 und einen Schieber 12 zum Einführen der eingerollten Verstärkungsstreifen 11 in die entsprechenden Hohlformen 6. Während des Einfahrens der eingerollten Verstärkungsstreifen 11 liegen die Hohlformen mit ihren öffnungen den entsprechenden Ausschiebeöffnungen der Formvorrichtungen genau gegenüber, ohne daß die thermoplastische Folienbahn 3 in der Tiefziehstation verschoben oder weggenommen werden müßte. Wie aus F i g. 1 ersichtlich, ist die Formvorrichtung 9 ίο unterhalb der Transportebene der Folienbahn 3 angeordnet und zwar in diesem Falle in Transportrichtung hinter der Tiefziehstation 5. Die Hohlformen 6 sind um eine quer zur Transportrichtung verlaufende horizontale Achse 17 schwenkbar, die fest an einem vertikal beweglichen Träger 18 angeordnet ist Dieser Träger 18 weist einen Druckmittelantrieb 19 auf, der die Hohlformen 6 aus ihrer vertikalen Formstellung in eine horizontale Einlegestellung kippt, in der ihre öffnungen den entsprechenden öffnungen von Kammern 16 der Formvorrichtung 9 genau gegenüberliegen.

Die einzelnen Verstärkungsbänder 10 werden aus einer einzigen Ausgangsbahn 20 herausgetrennt, die zu einer Spule aufgerollt an einer Halterung 21 seitlich neben der Heizvorrichtung 4 am Rahmen 1 angeordnet ist Ein im einzelnen nicht dargestellter Ausstanzmechanismus 22 trennt die einzelnen Verstärkungsbänder 10 in Form von bogenförmigen zusammenhängenden Abschnitten 11 aus der Ausgangsbahn 20 heraus. Zum schrittweisen Vorziehen der Ausgangsbahn 20 sowie

ίο der Verstärkungsbänder 10 dient ein Schrittantrieb, der Klemmrollenpaare 22,39,45 enthält Zur Steuerung des Schrittantriebes dient eine photoelektrische Steuerzelle 23, die über eines der Verstärkungsbänder 10 angeordnet ist Die in F i g. 2 dargestellten drei Verstärkungsbänder 10 laufen um die angetriebene Umlenkrolle 39 des Klemmrollenpaares 39, 40 sowie um weitere einstellbare Umlenkrollen 24, deren horizontale Drehachsen um 90° gegenüber den horizontalen Achsen der Umlenkrolle 39 versetzt sind, so daß die Bänder zwischen diesen beiden Rollen um 90° längsverdreht werden. Die einstellbaren Rollen 24 sind auf unterschiedlichen Höhen angeordnet, damit die Verstärkungsbänder 10 auseinandergezogen werden. Zur Höheneinstellung sind die Achsen der Rollen 24 mit ihren Enden in vertikalen Schlitzen von Halteblechen lösbar festgelegt. Von diesen Umlenkrollen 24 laufen die einzelnen Verstärkungsbänder IO über weitere Umlenkrollen 55 zwischen jeweils zwei angetriebenen Einführrollen 13,14 hindurch, die beiderseits von Seitenschlitzen 15 der einseitig offenen Kammern 16 der Formvorrichtung liegen. Die beiden Einführrollen 13,14 werden über Reibgetriebe oder Rutschkupplungen derart angetrieben, daß jedes einzelne Verstärkungsband 11 unabhängig von den anderen unter Spannung gehalten wird. Ihr Durchmesser ist etwas größer als der der Antriebsrollen 39. Die Reibgetriebe ermöglichen das Einführen jedes Verstärkungsbandes 10 zwischen die Einführrollen 13,14 und in die Ausnehmung 16 von Hand bei Betriebsbeginn.

Zu beiden Seiten des Einführschlitzes 15 in die Kammern 16 sind jeweils eine feste und eine bewegliche Schneidklinge 25 bzw. 26 eines Querschneiders angeordnet, mit dem die in die Kammern eingeführten und darin eingerollten einzelnen Verstärkungsstreifen 11

h j von den Verstärkungsbändern 10 abgeschnitten werden. Die beweglichen Schneidklingen 26 werden gemeinsam nach jedem schrittweisen Vorschieben der Verstärkungsbänder 10 um eine vorbestimmte Abschnittslänge

durch eine druckmittelbetätigte Antriebseinrichtung 60 in Bewegung gesetzt. Die Anordnung und Ausbildung des Querschneiders ist insofern besonders zweckmäßig, weil nach jedem Schnitt das freie Ende der Verstärkungsbänder 10 noch im Seitenspalt 15 verbleibt, da die ^r> beiden Einführrollen 13,14 die einzelnen Verstärkungsbänder 10 ständig unter Spannung halten und ein Herausrutschen des freien Endes der Verstärkungsbänder 10 auf den Seitenschlitzen 15 verhindern.

Nach dem Abschneiden werden die Verstärkungs- ι ο streifen 11 aus den Kammern 16 in die Hohlformen 6 hineingeschoben, deren Innenumfang zumindest im Bereich ihrer öffnung etwas größer als der der Kammern 16 ist. Die Schieber 12 zum Einführen der eingerollten und abgeschnittenen Verstärkungsstreifen haben einen dem Durchmesser der Kammern 16 entsprechenden Querschnitt und werden über Stößel und eine Quertraverse durch einen Druckmittelantrieb betätigt

In F i g. 4 ist eine andere Ausführungsform der Form- und Einführeinrichtung 9 dargestellt, die für Verstärkungsbänder 10 gemäß F i g. 5 geeignet ist Bei dieser Form der Verstärkungsbänder 10 bzw. ihrer die einzelnen Verstärkungsstreifen bildenden Abschnitte 11 verläuft die Hinterkante lift jedes Abschnittes 11 schräg zu den Seitenkanten und parallel zu den Mantellinien der zylindrischen Kammer 16. Wie aus Fig.4 ersichtlich, sind die Achsen der vor den Einführrollen 13, 14 angeordneten Umlenkrollen 55a senkrecht zu fiktiven Geraden Hg oder 11Λ, welche die äußeren Seitenbegrenzungen einer Seitenkante der Abschnitte 11 verbinden. Die Hinterkante 116 jedes Abschnitts 11 verläuft parallel zu den Schneidklingen 25 und 26. Aufgrund der schrägen Einführung der einzelnen Abschnitte 11 der Verstärkungsbänder in die Kammern 16 rollen sich die Abschnitte in der Kammer schraubenlinienförmig ein, so daß die Höhe dieser Kammer 16 zumindest gleich der doppelten Breite des Verstärkungsstreifens in Richtung der Geraden 11a sein muß.

Die bei dieser Ausführung verwendeten Hohlformen 6a haben eine kegelstumpfförmige Innenwand, in welcher Saugkanäle 80 angeordnet sind, die mit einer Unterdruckkammer 81 und diese wiederum über eine Leitung 82 mit einer Saugpumpe in Verbindung stehen. ί^γ>

Wie aus Fig.5—7 ersichtlich, können die einzelnen Verstärkungsbänder bzw. deren die Verstärkungsstreifen ergebenden Abschnitte unterschiedliche Form haben. Die gebogenen Seitenkanten der Verstärkungsbänder 10 werden durch eine Stanzeinrichtung aus der so Ausgangsbahn 20 ausgestanzt, die einen Schneidstempel und eine Schneidmatrize aufweist und die vor der Steuerzelle 23 angeordnet ist Die einzelnen aufeinanderfolgenden Abschnitte der Verstärkungsbänder 10 hängen zumindest noch über einen Teil ihrer Stirnkan- ^r>5 ten zusammen, wobei die hintere Stirnkante jedes Abschnittes mit der Schnittlinie des Querschneiders und ggf. mit einer Mantellinie des kegelstumpfförmigen Behälters zusammenfällt.

Die in Fig.5 dargestellten Verstärkungsbänder 10 m> setzen sich auf die Verstärkungsstreifen bildenden Abschnitte 11 mit ringförmigen Konturen zusammen. Der Teil F gibt die Bewegungsrichtung der beiden Bänder 10 in die Kammer 16 der Formvorrichtung 9 an. Die Vorderkante 1 la jedes Abschnittes verläuft parallel zur Hinterkante Ub, die die Schnittlinie jedes Abschnitts bildet und gleichzeitig mit einer Mantellinie des kegelstumpfförmigen Behälters zusammenfällt Der vordere — in F i g. 5 quer schraffiert eingezeichnete — Teil jedes Abschnitts 11 wird auf dem kegelstumpfförmigen Behälter vom hinteren Endteil des Abschnittes überdeckt, wobei dieser überdeckte Bereich von der geraden vorderen Kante Ua, von einer mit der Mantellinie des Behälters zusammenfallenden Geraden lic und von einem Kreisbogenabschnitt zwischen den beiden Geraden Ha und lic begrenzt ist Die einzelnen Abschnitte 11 dieser Ausführung hängen mit annähernd ihren gesamten Stirnkanten Ha und 116 zusammen, bis sie durch den Querschneider getrennt werden. Die beiden Verstärkungsbänder 10 liegen dicht nebeneinander, wobei die unterschiedlichen Biegungen der Seitenkanten Hd und Hc jedes Abschnittes H noch schmale Zwischenzonen H/ ergeben, die aber zur Vermeidung größerer Abfälle möglichst klein sein sollen.

In F i g. 6 ist eine andere Schnittkontur für aus einer Ausgangsbahn 20 aufgestanzte Verstärkungsbänder dargestellt, die keine zur Schnittkante der Schneidklingen 25, 26 geneigte Anordnung der Umlenkrollen 55 erfordern. Die Stirnkanten 11 öder einzelnen Abschnitte 11 fallen mit den Schnittlinien zusammen und verlaufen senkrecht zur Bewegungsrichtung F der Verstärkungsbänder 10. Die Breite, mit der die einzelnen Abschnitte 11 der Verstärkungsbänder 10 zusammenhängen, ist zumindest gleich einem Viertel der Breite des zugeschnittenen Verstärkungsbandes.

In Fig.7 ist eine weitere Schnittkontur zweier Verstärkungsbänder 10 aus einer Ausgangbahn 20 dargestellt Die Stirnkanten 11a, 116 der einzelnen Abschnitte 11 verlaufen senkrecht zur Vorschubrichtung F2 und stellen die Schnittlinien des Querschneiders dar. Diese Ausführung ist besonders vorteilhaft, weil die Abfälle sehr gering sind und die einzelnen Abschnitte 11 fiber ihre ganze Breite zusammenhängen.

Die Verstärkungsstreifen können auch noch nach anderen Schnittmustern ausgeschnitten oder ausgestanzt werden. Wesentlich ist, daß die Abschnitte der Verstärkungsbänder miteinander noch an ihren Stirnkanten zusammenhängen, bis sie in die Kammern 16 der Formvorrichtung 9 eingeführt und durch den Querschneider abgeschnitten werden. Falls sich im Laufe des Betriebes herausstellt, daß eines der Verstärkungsbänder 10 durch den Querschneider nicht an den vorgegebenen Stirnkanten der einzelnen Abschnitte 11 geschnitten wird, dann kann durch Verstellen der betreffenden Umlenkrolle 24 dieses Verstärkungsbandes 10 und damit durch Änderung der Länge dieses Verstärkungsbandes zwischen der Stanzeinrichtung bzw. der Steuerzelle 23 und der betreffenden Kammer 16 dieser Fehler auf einfache Weise korrigiert werden.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Tiefziehmaschine zum gleichzeitigen Herstellen von mehreren seitenwandverstärkten Behältern aus einer taktweise transportierten thermoplastischen Kunststoffolienbahn, mit mehreren nebeneinander angeordneten und quer zur Transportrichtung der Folienbahn bewegbaren Behälterformen, mit zylindrischen, einseitig offenen, mit Seitenschlitz versehenen Kammern zum gleichzeitigen Einrollen mehrerer banderolenförmiger Streifen aus nebeneinander zugeführten Verstärkungsbändern und zugeordneten Ausschuborganen zum Einlegen je eines dieser, die Seitenwandverstärkungen für die Behälter bildenden Streifen in jede aus der Tiefziehstellung in eine Einlegestellung verfahrenen Behälterform und mit den Kammern zugeordneten taktweise angetriebenen Querschneidern zum Abtrennen der Streifen aus den Verstärkungsbändern und mit taktweise angetriebenen vor den Querschneidern angeordneten Rollenpaaren zum Einführen der einzelnen Verstärkungsbänder in die Kammern und mit Mitteln zum taktweisen Steuern des Arbeitsablaufs der angetriebenen Maschinenteile, dadurch gekennzeichnet, daß zum Herstellen kegelstumpfförmiger, seitenwandverstärkter Behälter die aus einer einzigen Ausgangsbahn (20) ausgetrennten Verstärkungsbänder (10), die jeweils aus aufeinanderfolgenden bogenförmigen, mit einem ihrer zueinander parallelen Enden (Ha, üb) zumindest teilweise zusammenhängenden, je einen Verstärkungsstreifen für einen kegelstumpfförmigen Behälter bildenden Abschnitten (U) bestehen, in die Kammern (16) durch deren Seitenschlitz (15) so mit zur Schlitzrichtung parallelen Abschnittsenden (Ua, Hineingeführt werden, daß die zylinderförmigen, in ihrer Länge entsprechend ausgebildeten Kammern (16) sie schraubenförmig einrollen.

   Die Erfindung bezieht sich auf eine Tiefziehmaschine zum gleichzeitigen Herstellen von mehreren seitenwandverstärkten Behältern aus einer taktweise transportierten thermoplastischen Kunststoffolienbahn nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

   Bei einer bekannten Tiefziehmaschine dieser Art (DT-Gbm 19 69 306) wird eine Folienbahn durch geeignete Antriebsmittel taktweise unter einer Heizvorrichtung in eine Tiefziehstation eingeführt, die einen unterhalb der Folienbahn angeordneten und quer zur Transportrichtung bis neben die Folienbahn verschiebbaren Block enthält, in dem zwei Reihen von Hohlformen eingearbeitet sind. Oberhalb des seitlich neben die Folienbahn verfahrenen Hohlformenblockes ist eine Form- und Einlegevorrichtung vorgesehen, die eine den Hohlformen entsprechende Anzahl von zylindrischen Kammern und diesen zugeordneten axial beweglichen Schieber aufweist. In jede Kammer wird ein Verstärkungsband in einer vorbestimmten Länge durch ein Zugrollenpaar eingeführt, dabei zu einem banderolenförmigen Verstärkungsstreifen eingerollt und anschließend durch einen Querschneider abgeschnitten. Jedes Verstärkungsband wird von einer gesonderten Rolle taktweise abgezogen, die auf einer Halterung oberhalb der Folienbahn drehbar gelagert sind. Nach dem Einroll- und dem Schneidevorgang werden die einzelnen banderolenförmigen Verstärkungsstreifen durch gemeinsame Betätigung der Schieber aus den Kammern in die Hohlformen des zuvor seitlich aus der eigentlichen Tiefziehstation herausgeschobenen Hohlformblockes eingeschoben. Der die sich selbsttätig an die Hohlformenwände anlegenden Verstärkungsstreifen enthaltende Hohlformenblock fährt in seine Tiefziehstellung unter der Folienbahn zurück, woraufhin die Formung der einzelnen Behälter mit

   ίο gleichzeitiger Klebeverbindung zwischen den Behälterwänden und den Verstärkungsstreifen erfolgt Nach diesem Formungsgang wird die Folienbahn um eine weitere Strecke vorgezogen, gleichzeitig der Hohlformenblock in die Einlegestellung seitlich neben der

   ι⁵ Folienbahn verfahren und die in diesem Zeitabschnitt hergestellten Verstärkungsstreifen danach in die Hohlformen eingeschoben.

   Diese bekannte Einrichtung hat jedoch eine Reihe von Nachteilen hinsichtlich ihrer Anwendung und auch ihrer Tiefziehleistung. So können beispielsweise kegelstumpfförmige Behälter mit verstärkten Seitenwänden nicht hergestellt werden, da keine Maßnahmen zur spezifischen Formgebung der Verstärkungsstreifen vorgesehen sind. Besondere Schwierigkeiten ergeben sich bei der Herstellung von Behältern, deren Seitenwandverstärkungen mit Motiven oder anderen Aufdrucken versehen sind. Dabei ist es notwendig, daß die vom Querschneider aufgeführten Schnitte aller Verstärkungsbänder genau mit vorgegebenen, die Enden der Aufdrucke definierenden Querlinien zusammenfallen. Da jedoch die einzelnen Verstärkungsbänder von gesonderten Rollen abgezogen werden, ergeben sich im Laufe des Betriebes Einlegefehler mit der Folge, daß bei einzelnen Verstärkungsstreifen die Schnitte nicht an den vorgegebenen Markierungslinien erfolgen und die Motive, Beschriftungen usw. zerschnitten werden. Es wäre zwar möglich, jedem Verstärkungsband eine gesonderte photoelektrische Steuereinrichtung sowie einen eigenen Schrittantrieb zuzuordnen, dies würde jedoch einen praktisch nicht vertretbaren Aufwand erfordern.

   Ferner ist eine Einrichtung zur Herstellung von bogenförmigen Verstärkungsstreifen für kegelstumpfförmige Behälter bekannt (US-PS 33 13 667), bei der aus einem Verstärkungsband von vorgegebener Breite rechteckige Abschnitte abgeschnitten werden, die anschließend um einen kegelstumpfförmigen Formkörper gelegt und durch Erwärmung und Druck derart verformt werden, daß ihre eine Längskante schrumpft und die andere Längskante gedehnt wird. Diese bekannte Einrichtung setzt jedoch einzelne Verstärkungsbänder von vorgegebener Breite und insbesondere ganz bestimmte Materialeigenschaften der Verstärkungsbänder voraus. Die üblichen halbsteifen Papierbänder können auf diese Weise nicht behandelt werden. Ebenso ist es nicht möglich, diese Streck-Formvorrichtung einer mehreren Hohlformen in Reihe aufweisenden Tiefziehmaschine vorzuschalten, da die notwendigen hohen Taktfolgen der Tiefziehmaschine mit dieser bekannten Streck-Formvorrichtung nicht erzielt werden können und ein genau gleicher Taktbereich auch bei hohem Steueraufwand nicht gewährleistet ist

   Aufgabe der Erfindung ist es, unter Vermeidung der Nachteile bekannter Vorrichtungen eine Tiefziehma-

   ^hS schine der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der bei geringem Platzbedarf gleichzeitig mehrere kegelstumpfförmige Behälter mit Seitenwandverstärkung durch bandcrolcnförrr.ige Verstärkungsstreifen herge-