F 131 Düsseldorf, den 9.11.1972
2255A42
Tiefziehmaschine zur Herstellung von Behältern'
aus thermoplastischer Folie mit Vorrichtung zum Einlegen eines banderolenförmigen Streifens
in eine Form
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Tiefziehmaschine ?.ur Herstellung von Behältern aus thermoplastischer
Folie mit Vorrichtung zum Einlegen eines banderolenförmigen Streifens in eine Form, bei der im Maschinengestell eine
Halterung für eine Rolle thermoplastischer Folie, Mittel
zum Transport dieser Folie, eine Heizvorrichtung sowie eine Formvorrichtung angeordnet sind, wobei die Formvorrichtung
mindestens eine Reihe von senkrecht zur Ebene der Folie bewegbare Hohlformen aufweist, die sich über die gesamte Breite
der Folie erstrecken und die nach dem Erwärmen der Folie gegen eine auf der anderen Seite der Folie angeordneten mit Vorformstempeln versehene Gegenform gepreßt werden, wonach die
Behälter mittels eines Druckmediums endgültig ausgeformt werden und dabei gleichzeitig die in die Hohlformen eingebrachten
banderolenförmigen Streifen durch Ansiegeln mit den Behältern
verbunden werden.
Derartige Behälter werden zur Verpackung von Lebensmitteln
oder pharmazeutischen Produkten beuutzt, wobei der banderolenförmi ge Streifen einerseits zur Versteifung der Behälterwände
dienen soll und andererseits eine Möglichkeit bieten soll, die Seitenwände des Behälters auf einfache Weise mit einer Dekoration oder einer Beschriftung zu versehen. Diese banderolenförraigen Streifen können beliebiger Art sein, sie können beispielsweise aus Karton, aus thermoplastischem Material, Aluminium usw. hergestellt sein. An derjenigen Seite, die mit
der Seitenwand des Behälters in Berührung kommen soll, sind
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sie mit einem durch Wärme aktivierbaren Klebemittel versehen, das fest an der Seitenwand des aus thermoplastischer
Folie hergestellten Behälters haftet.
Das Prinzip der Herstellung derartiger Behälter mit verstärkten Wänden ist bereits lange bekannt. Es besteht darin,
daß man den banderolenförmigen Verstärkungsstreifen in eine Hohlform einlegt, eine thermoplastische vorher erwärmte Folie
über die offene Seite der Hohlform legt, mit Hilfe eines die
thermoplastische Folie während seines Eindringens in die Hohlform deformierenden Stempels einen Behälter vorformt und zum
Abschluß der Formgebung des Behälters ein Druckmedium benutzt, das auf der Stempelseite auf den vorgeformten Behälter
wirkt und dessen Wände gegen die Innenwand der Hohlform preßt, dabei haftet die Folie des Behälters fest an dem zuvor in die
Hohlform eingelegten banderolenförmigen Verstärkungsstreifen an.
Es ist selbstverständlich, daß bei den heutigen hohen Ausstoßzahlen der Tiefziehmaschinen ein Einlegen der banderolenförmigen Streifen in die Hohlformen von Hand nicht infrage
kommt, sondern daß nur das automatische Einbringen des Streifens In die Hohlformen zu genügend niedrigen Gestehungskosten derartiger Behälter führen kann, so daß diese aufgrund der Vorteile gegenüber auf normale Weise hergestellte Behälter interessant sein können.
Es sind verschiedene Vorschläge gemacht worden, um derartige automatische Banderoleneinlegevorrichtungen zu schaffen, jedoch haben die bisher bekannten Vorrichtungen den Nachteil,
daß sie kompliziert aufgebaut sind und die Kadenz der Tiefziehmaschine ziemlich stark herabsetzen. Dies ist darauf zurückzuführen, daß bei den bekannten Vorrichtungen die banderolenförmigen Streifen zunächst in eine Vorform eingebracht
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werden, und daß anschließend die Hohl form so gegenüber der Vorform ausgerichtet wird, daß der banderolenförmige Streifen
mittels eines Stempels in die Hohl form hineingeschoben werden kann. Bei den bekannten Vorrichtungen ist es somit notwendig, die Hohlform gegenüber der Vorform auszurichten. Dies
wird bei einem Vorschlag dadurch erreicht, daß die Hohl form um 90° gekippt wird und dadurch genau gegenüber der Vorform ausgerichtet wird. Bei dieser Lösung ist es also nötig,
nicht nur eine Vorform und einen Eindrückstempel vorzusehen sowie den dazugehörigen Mechanismus, sondern es muß außerdem
eine Möglichkeit geschaffen werden, um die Hohlform zu kippen, was bei sehr kleinen Hohlformen zwar keine Schwierigkeiten
mit sich bringt, abgesehen vom technischen Aufwand, was jedoch bei größeren Hohl formen, insbesondere wenn diese in mehreren
Reihen nebeneinander angeordnet sind, allein schon aus Platzgründen zu großen Schwierigkeiten führt.
Bei einer anderen bekannten Ausführungsform einer Vorrichtung zum Einlegen eines banderolenförmigen Streifens in eine Hohlform werden die Vorform und der Eindrückstempel sowie der zugehörige Mechanismus seitlich von der Folienbahn angeordnet
und die Hohlformen,. die zum Formen der Behälter unterhalb der Folienbahn angeordnet sind, werden zum Einbringen des banderolenförmigen Streifens seitlich aus dem Bereich der Folienbahn herausgefahren und unterhalb der Vorform ausgerichtet.
Die Nachteile dieser bekannten Lösung sind ähnlich denen der vorher erwähnten Lösung, da auch hier ein großer technischer
Aufwand getrieben werden muß, um den banderolenförmigen Streifen
in die Form hineinzubringen und da durch das Ausrichten den Hohlformen gegenüber der Vorformen eine Herabsetzung des Ausstoßes der Tiefziehmaschine bewirkt wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, diese Nachteile
zu vermeiden und eine Tiefziehmaschine zur Herstellung von Be-
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hältern aus thermoplastischer Folie mit Vorrichtung zum Einlegen eines banderolenförmigen Streifens in eine Form zu
schaffen, die einfach im Aufbau ist und die es gestattet, eine so ausgerüstete Tiefziehmaschine mit praktisch dem
gleichen Ausstoß arbeiten zu lassen wie eine Tiefziehmaschine, die keine solche Vorrichtung aufweist.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß Vorrichtungen vorgesehen sind zum Einführen der banderolenförmigen
Streifen unmittelbar in die Hohlformen ohne Zwischenschaltung von Vorformen und Eindruckstempeln, wobei dies vorzugsweise
dadurch erreicht wird, daß jede Hohlform einen verschließbaren tangentialen Schlitz aufweist, durch den mittels einer
Transporteinrichtung der banderolenförmige Streifen in die Hohlform hineingeschoben wird, derart, daß der Streifen sich
an die Hohlforminnenwand anlegt.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Vorrichtung zum
Einlegen der banderolenförmigen Streifen in die Hohlformen wird ein sehr einfacher Aufbau der Tiefziehmaschine erreicht,
da weder Vorformen und Eindrückstempel sowie der dazugehörige Mechanismus notwendig sind, noch die Hohl formen bezüglich dieser Vorformen ausgerichtet zu werden brauchen. Die
Hohlformen, die in einer Formvorrichtung angeordnet sind, werden, wenn z.B. die Formvorrichtung In ihrer oberen Stellung
das Ausformen der Behälter 1n der Folie bewirkt, in ihrer unteren Stellung mit den banderolenförmigen Streifen beschickt,
ohne daß eine zusätzliche Bewegung der Formvorrichtung, sei
es ein Kippen, sei es ein seitliches Herausfahren oder sei es
nur ein größerer Abwärtshub, notwendig 1st.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung wird
darin gesehen, daß der verschließbare tangentiale Schlitz durch die beiden Schneidkanten einer im wesentlichen tangential zur
Hohlform beweglichen Schere gebildet wird, wenn diese geöffnet
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ist. Dabei sind die Hohlformen einer Reihe tangential In
derselben Ebene angeschnitten und das feststehende Messer der Schere einer jeden Hohl form ist als Teil der Hohl form
ausgebildet, während die beweglichen Messer der Schere zu
einer tangential zu den Hohlformen verschiebbaren Leiste zusammengefaßt sind, die öffnungen aufweist, deren eine, im
wesentlichen senkrechte Kante jeweils die Schneidkante' bildet und die an der den Hohlformen zugekehrten Seite so ausgearbeitet ist, daß sich bei geschlossener Schere die vollständige Kontur der Hohlform ergibt.
Die erfindungsgemäße Ausbildung der verschließbaren tangentialen Schlitze durch die beiden Schneidkanten einer
Schere erlaubt es, zu einer besonders raumsparenden Ausführungsform der Erfindung zu gelangen, was von großer Bedeutung ist, da auf diese Weise die Behälter sehr nahe aneinandergerückt werden können, so daß nur geringe Abfälle,
beim Ausstanzen der Behälter aus der Folie entstehen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfingung ist vorgesehen, daß die Transporteinrichtung für die banderolenförmigen Streifen
auf dem Maschinengestell unterhalb der Folie angeordnet ist, und daß die senkrecht zur Ebene der Folie bewegbaren Hohlformen, die in ihrer oberen Stellung unter Einschluß der
Folie gegen die Gegenform zum Ausformen der Behälter gepreßt werden, sich in ihrer unteren Stellung auf Höhe der Transporteinrichtung befinden zum Einführen des banderolenförmigen
Streifens in die Hohlformen. Das Einführen der banderolenförmigen Streifen in die Form wird dadurch gewährleistet, daß
diese von einer Vorratsrolle abgezogen werden und über Umlenkrollen in Führungskanäle eingeleitet werden, deren'
Mündungen sich in unmittelbarer Nähe der öffnungen der verschiebbaren Leiste befinden, wobei an jeder der Mündungen der
Führungskanäle eine federnde Zunge angebracht ist zur Ein--
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leitung des banderolenförmigen Streifens durch die tangentialen Schlitze in die Hohlformen und wobei in die Führungskana'le eingreifende im Maschinentakt sich drehende Transportrollen vorgesehen sind.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in den beigefügten Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles beschrieben.
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Teils einer Tiefziehmaschine, die mit der
erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgerüstet ist.
Fig. 2 zeigt eine teilweise geschnittene Draufsicht der Tiefziehmaschine.
In den Zeichnungen sind vom Maschinengestell 2 nur die Oberkanten dargestellt, auf denen die verschiedenen Vorrichtungen
montiert sind und es wurden von der Tiefziehmaschine nur die für die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Einlegen eines banderolenförmigen Streifens in eine Form wesentlichen Teile dargestellt. Es fehlen also alle Vorrichtungen der Tiefziehmaschine, die vor oder hinter der Formvorrichtung angeordnet
sind, wie z.B. die Halterung für eine Rolle thermoplastischer Folie, die Mittel zum Transport dieser Folie, die Heizvorrichtung sowie die nach der Formvorrichtung vorgesehene Füllvorrichtung, die Verschließvorrichtung und die Ausstanzvorrichtung, da alle diese Vorrichtungen an Tiefziehmaschinen bekannt sind und mit der Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Einlegen eines banderolenförmigen Streifens in
eine Form keinen direkten Zusammenhang haben.
Wie man erkennen kann, ist oberhalb der thermoplastischen Folie 8 die Gegenform 6 angeordnet, die von auf den Oberkanten
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des Maschinenbettes 2 festgeschraubten Säulen 42 getragen
wird und mit diesen Säulen 42 mittels der Muttern 44 verschraubt ist. Unterhalb der thermoplastischen Folie 8 ist
die Formvorrichtung 4 angeordnet, die mittels der hydraulischen oder pneumatischen Arbeitszylinder 48 heb- und senkbar ist und im angehobenen Zustand die thermoplastische
Folie 8 gegen die Gegenform 6 preßt, wonach die Behälter 8a
in die Hohlformen 4a hineingeformt werden. Durch das,Absenken
der Formvorrichtung 4 in die dargestellte Stellung, während die Folie 8 mit den sich noch im Folienverband befindlichen
gerade geformten Behältern 8a in der dargestellten Ebene verbleibt, treten die Behälter 8a aus den Hohlformen 4a heraus,
so daß die Folie 8 um eine Schrittweite weiterbewegt werden
kann. In der dargestellten unteren Stellung der Formvorrichtung 4 befindet sich diese auf der gleichen Höhe wie die Vorrichtung zum Einlegen eines banderolenförmigen Streifens in eine
Form, die im dargestellten Beispiel au$ einem Gestell 24 besteht, das auf den Oberkanten des Maschinengestells 2 befestigt
ist und in dem die Vorratsrollen 10a der banderolenförmigen
Streifen 10 gelagert sind sowie die Umlenkrollen 16, die Transportronen 22 und die Führungskanäle 18. Aus Gründen der Obersichtlichkeit wurde in Fig. 1 der Antrieb für die Transportrollen 22 nicht dargestellt. Dieser Antrieb besteht, wie man
in Fig. 2 sieht, aus einer Zahnstange 28, die mit auf den Achsen der Transportrollen 22 angeordneten Zahnrädern 26 in
Eingriff steht und die durch einen hydraulischen oder pneumatischen Arbeitszylinder 30 im Maschinentakt vor- und zurückbewegt wird. Die Zahnräder 26 sind über einen nicht dargestellten Freilauf mit der Welle für die Transportrollen 22'
verbunden, so daß die Transportron en 22 sich jeweils nur beim Vorlauf der Zahnstange 28 drehen und eine vorbestimmte Länge
des banderolenförmigen Streifens 10 von der Vorratsrone 10a
abziehen. Wie man sieht, werden die banderolenförmigen Streifen 10 durch die Umlenkrollen 16 von einer waagerechten in
eine senkrechte Ebene verdreht und gelangen dann in die Führungs-
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kanäle 18, in die die schon erwähnten Transportrollen 22
eingreifen. Die Mündungen 18a der Führungskanäle 18 sind In unmittelbarer Nähe der öffnungen 14b der Leisten 14
angebracht und sind mit federnden Zungen 20 versehen, die eine sichere Führung der aus den Mündungen 18a der Führung«:-
kanäle 18 austretenden banderolenförmigen Streifen 10 bis
in die Hohlformen 4a gewährleisten sollen.
Die banderolenförmigen Streifen gelangen durch die öffnungen
14b in den Leisten 14 in die Hohlformen 4a hinein, wenn die Leisten so weit zurückgezogen sind, daß zwischen den feststehenden
Messern 12 mit den feststehenden Schneidkanten 12a und den beweglichen Schneidkanten 14a der Leiste 14 tengentiale
Schlitze entstanden sind. Die Leisten 14 sind durch die Winkelbleche 4b an den Seitenflächen der Formvorrichtung
4 gehalten und geführt und bilden gleichzeitig in der dargestellten geschlossenen Stellung einen Teil der Kontur der
Hohlformen 4a. Die feststehenden Messer 12 sind in Ausnehmungen der Seltenflächen der Formvorrichtung 4 auswechselbar
befestigt und bilden ebenfalls einen Teil der Kontur der Hohlformen 4a. Die Leisten 14 werden durch einen Hydraulikoder
Pneumatikarbeitszylinder 32 betätigt, dessen Kolbenstange an einem Lagerbock 40 angelenkt 1st, während der
Zylinder an einen Winkelhebel 34 angreift, der einerseits an der Leiste 14 angelenkt ist und andererseits über die Verbindungsstange
38 mit einem weiteren Winkelhebel 36 verbunden ist, der somit die auf der anderen Seitenfläche der Formvorrichtung
4 angeordnete Leiste 14 gleichzeitig mitbewegt.
Im dargestellten Beispiel sind in der Formvorrichtung 4 vier
Hohlformen 4a vorgesehen, wobei je zwei der Hohlformen 4a von einer Seitenfläche der Formvorrichtung 4 aus mit den banderolenförmigen
Streifen versehen werden, so daß beiderseits der Formvorrichtung 4 jeweils eine Zufuhrvorrichtung für die
banderolenförmigen Streifen 10 vorgesehen werden muß. Um die
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Zeichnungen nicht zu unübersichtlich werden zu lassen, wurde in Fig. 1 die zweite .Zufuhrvorrichtung völlig weggelassen
und in Fig* 2 wurde diese zweite Zufuhrvorrichtung nur andeutungsweise
dargestellt. Es sei hier jedoch bemerkt, daß nur eine Zufuhrvorrichtung für den banderolenförmigen Streifen
notwendig ist, wenn auch nur eine Reihe von Hohl formen 4a in der Formvorrichtung 4 vorgesehen ist. Ferner braucht die
Zufuhrvorrichtung auch nicht vor oder hinter der Formvorrichtung 4 angeordnet zu werden, sondern kann auch gegenüber
dem dargestellten Beispiel um 90° verdreht bezüglich der Vorschubvorrichtung angeordnet werden. Schließlich sei noch bemerkt,
daß die Anzahl der Hohlformen 4a in einer Reihe durch die Breite der Tiefziehmaschine bestimmt ist, daß also zehn
oder mehr Hohl formen 4a in einer Reihe angeordent sein können, wobei dann für jede dieser Hohlformen die entsprechenden Zuführeinrichtungen
für den banderolenförmigen Streifen vorgesehen
sein müssen.
Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist folgende: jedesmal wenn
die Formung der Behälter 8a in der Folie 8 beendet ist und die
Formvorrichtung 4 mittels der Hydraulik- oder Pneumatikarbeitszylinder
48 in ihre untere Stellung gebracht wird, wird der Hydraulik- oder Pneumatikarbeitszylinder 32 durch die Maschinensteuerung so betätigt, daß die Leisten 14 verschoben werden
und einen Schlitz zwischen den Schneidkanten 12a der feststehenden
Messer 12 und den Schneidkanten 14a der Leisten 14 freigeben. Hiernach wird durch die Maschinensteuerung der Hydraulik- oder
Pneumatikarbeitsyzlinder 30 betätigt, so daß über die Zahnstange
28 und die Zahnräder 26 die Transportrollen 22 in Drehung
versetzt werden und ein dem Umfang der Hohlformen 4a entsprechendes
Stück des banderolenförmigen Streifens 10 in die Hohlformen 4a hineingeschoben wird. Die Führung der banderolen-,
förmigen Streifen 10 erfolgt durch die Führungskanäle 18 und
nach Austritt der banderolenförmigen Streifen 10 aus den Führungs
kanälen 18 durch die federnden Zungen 20 derart, daß sie an
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den Schneidkanten 12a der feststehenden Messer 12 vorbei in die Hohlformen 4a hineingelangen. Hiernach wird der Hydraulik-
oder Pneumatikarbeitszylinder 32 erneut betätigt, so daß die Leisten 14 in die dargestellte Stellung zurückgelangen
und dabei mittels der Schneidkanten 12a, 14a den banderolenförmigen
Streifen abschneiden. Gleichzeitig läuft der Hydraulikoder Pneumatikarbeitszylinder 30 wieder in seine Anfangsstellung
zurück, ohne daß die Transportrollen 22 jedoch den banderolenförraigen
Streifen 10 wieder zurückschieben, da dies durch die in den Zahnrädern 26 vorgesehenen Freiläufe verhindert wird.
Die Hohlformen 4a sind nunmehr mit den banderolenförmigen Streifen 10 bestückt und die Formvorrichtung 4 wird durch die
Hydraulik- oder Pneumatikarbeitszylinder 48 hochgefahren und
gegen die erwärmte Folie 8 gepreßt, so daß erneut Behälter 8a in die Hohlformen 4a hineingeformt werden können, wobei die an
den Hohlforminnenwandungen anliegenden banderolenförmigen Streifen
durch Ansiegeln mit den Behältern verbunden werden.
Wie nan aus der Beschreibung und den Zeichnungen ersehen kann, braucht die Formvorrichtung 4 gegenüber der Formvorrichtung
einer herkömmlichen Tiefziehmaschine, die ohne Vorrichtung zum
Einlegen eines banderolenförmigen Streifens in die Hohlformen arbeitet nur in soweit geändert werden, als die verschiebbaren
Leisten 14 und die feststehenden Messer 12 an der Formvorrichtung 4 angeordnet werden müssen, sowie die dazugehörigen
Betätigungsvorrichtungen, bestehend aus dem Hydraulik- oder Pneuinatikarbeitszyl inder 32, den auf den Lagerböcken 40 gelagerten
Winkelhebeln 34 und 36 und der Verbindungsstange 38. Ferner müssen für jede Hohlformreihe Zufuhrvorrichtungen j
für die banderolenförmigen Streifen vorgesehen werden mit der
entsprechenden Anzahl von Führungs- und Vorschubelementen. Diese Zufuhrvorrichtungen können jedoch im freien Raum vor
oder hinter der Formvorrichtung bzw. seitlich der Formvorrichtung
angeordnet werden, so daß hierfür kein zusätzlicher Raum benötigt wird. Es ist daher leicht möglich, selbst schon vorhan-
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dene Tiefziehmaschinen auf die erfindungsgemäße Tiefziehmaschine mit einer Vorrichtung zum Einlegen eines banderolenförmigen Streifens umzurüsten. Da außerdem an der Auf- und
Abbewegung der Formvorrichtung 4 nichts geändert zu werden, braucht, insbesondere sie weder gekippt zu werden braucht
noch seitlich aus der Tiefziehmaschine herausgeschoben zu werden braucht, um den banderol.enförmigen Streifen in die
Hohlformen einzuführen, ist einleuchtend, daß durch die erfindungsgemäße Vorrichtung der Ausstoß der Maschine nicht
oder nur unwesentlich herabgesetzt wird.
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Beispiel■beschränkt, bei der die Zufuhr der banderolenförmigen Streifen in die Hohlformen 4a durch tangentiale Schlitze erfolgt.
Insbesondere bei relativ flachen Behältern 8a kann es von Vorteil sein, die banderolenförmigen Streifen schräg von oben
direkt in die Hohlformen 4a einzuführen, wodurch man es vermeidet, die Formvorrichtung 4 durch die Anordnung der beweglichen Leisten 14 und der feststehenden Messer 12 zu verkomplizieren.
Alle in den Unterlagen offenbaren Angaben und Merkmale insbesondere die offenbarte räumliche Ausbildung und konstruktive Ausgestaltung werden, soweit sie gegenüber dem Stand
der Technik einzeln oder in Kombination neu sind, als erfindungswesentlich beansprucht.
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