DE2261240C2 - Vorrichtung zum Herstellen einer aus einer wärmeschrumpfbaren Folie aus thermoplastischem Kunststoff bestehenden Hülse und zum Aufbringen der Hülse auf den Umfang eines Behälters - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen einer aus einer wärmeschrumpfbaren Folie aus thermoplastischem Kunststoff bestehenden Hülse und zum Aufbringen der Hülse auf den Umfang eines Behälters, insbesondere eines Glasbehälters, mit einer Zuführeinrichtung zum Zuführen je eines Abschnittes der Folie zu einer Wickeleinrichtung zum Formen und zum ringförmig überlappenden Verbinden des Folienabschnittes zu der Hülse, wobei die Wickeleinrichtung einen Drehtisch aufweist, an dem am Umfang mehrere drehbar aufrechtstehend gelagerte, dem Aufnehmen je

ίο eines der Folienabschnitte in einer sich über einen ersten Kreisbognabschnitt des Drehtisches erstreckenden Wickelzone dienende Wickeldorne angeordnet sind, die je eine Schweißeinrichtung zu dem Verbinden der überlappenden Enden des Folienabschnittes in einer sich an die Wickelzone anschließenden Schweißzone und je eine Abstreifeinrichtung zum Abstreifen der Hülse von dem Wickeldorn sowie zum Überstreifen auf den Behälter in einer nachfolgenden Abstreifzone aufweisen.

Eine derartige Vorrichtung ist bereits gemäß der DE-PS 22 64 858 vorgeschlagen worden. Diese Veröffentlichung befaßt sich des weiteren mit der speziellen Ausbildung der auf dem Drehtisch angeordneten Wickeldorne, der Schweißeinrichtung und der Abstreif-

"!5 einrichtung sowie mit deren Zuordnung zueinander sowie zu Halteeinrichtungen, mittels denen die senkrecht nach unten hängenden Behälter bei ihrer Förderung getragen werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde die vorgeschlagene Vorrichtung in bezug auf die Durchführung der Relativbewegungen der einzelnen Elemente zueinander zur Sicherstellung einer einwandfreien Funktionsweise der Vorrichtung weiter auszugestalten. Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jeder der Wickeldorne mit der Drehbewegung des Drehtisches gekoppelt eine erste Antriebseinrichtung für das Drehen des Wickeldornes in der Wickelzone, eine zweite Antriebseinrichtung für das Ineingriffbringen der Schweißeinrichtung mit den überlappenden Enden des Folienabschnittes in der Schweißzone und eine dritte Antriebseinrichtung für das Abstreifen und das Überstreifen der Hülse aufweist.

In zweckmäßiger Ausgestaltung weist die erste Antriebseinrichtung eine in sich geschlossene, um die Drehachse des Drehtisches verlaufende stationäre Führungsbahn auf, in der je eine jedem der Wickeldorne zugeordnete Führungsrolle durch die Führungsbahn führbar und radial verschiebbar ist zum Drehen des Wickeldornes mittels eines Getriebes. Das Gelriebe kann dabei ein mit einer Zahnstange kämmendes Zahnrad aufweisen, das in Antriebsverbindung mit dem Wickeldorn steht.

Die zweite Antriebseinrichtung weist vorzugsweise im Bereich der Schweißzone eine stationäre Nockenbahn auf, mit der die Schweißeinrichtung mittels einer zugeordneten Nockenrolle radial verschiebbar ist, wobei die Schweißeinrichtung außerhalb der Schweißzone mittels einer Feder im Abstand von dem Wickeldorn haltbar ist. Die dritte Antriebseinrichtung ist insbesondere so ausgestaltet, daß sie im Bereich der Abstreifzone eine stationäre Steuerbahn aufweist, mit der die Abstreifeinrichtung mittels einer zugeordneten Steuerrolle koaxial zum Wickeldorn verschiebbar ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird nunmehr anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Draufsicht auf eine Vorrichtung mit einem Drehtisch zum Herstellen einer aus einer

wärmeschrumpfbar«! Folie aus thermoplastischem Kunststoff bestehenden Hülse und mit einer Abstreifeinrichtung zum Aufbringen der Hülse auf den Umfang eines Behälters;

Fig. eine Draufsicht im teilweise fortgebrochenen Zustand auf den Drehtisch der Vorrichtung nach F i g. 1 in größerer Darstellung;

F i g. 3 einen Vertikalschnitt durch den Drehtisch entlang Linie I1I-III in Fi g. 2;

Fig.4 einen Teilschnitt des Drehtisches entlang der Linie IV-IV in F i g. 3 und

F i g. 5 eine Seitenansicht der Abstreifeinrichtung nach F i g. 1 in gröSerer Darstellung.

Mittels einer Vorschubtrommel 92 wird ein Folienabchnitt 69a für eine Hülse 69 einem Wickeldorn 66 zugeführt, auf dem der Folienabschnitt 69a mittels Vakuum gehalten wird.

Jeder der Wickeldorne 66 ist drehbar mittels einer senkrechten umlaufenden, auf einer.- Drehtisch 67 gelagerten Welle 106 (Fig.3), die den Umlauf des Wickeldornes 66 um seine Achse steuert.

Der Wickeldorn 66 ist beim Aufbringen des Folienabschnittes 69a am Anfang der Wickelzone während der Umdrehung des Drehtisches 67 und wird über eine mit der Welle 106 in dem Drehtisch 67 verbundenes, nockenbetätigtes Getriebe, das nachfolgend beschrieben ist, entgegen dem Uhrzeigersinne während des Wickeltaktes um 540° oder um I¹/2 Umdrehungen gedreht Der Folienabschnitt 69a wird derart auf dem Wickeldorn 66 aufgewickelt, daß seine Jo hintere Kante seine vordere Kante überlappt. Während des Drehens des Wickeldornes 66 in der Wickelzone wird der Folienabschnitt 69a durch eine stationäre Wickelplatte 110 mittels eines einstellbaren Druckes in fester Umwicklung auf dem Wikeldorn 66 gehalten.

Eine Dornantriebsvorrichtung zum Drehen der Wickeldorne 66 nacheinander weist ein Zahnrad 132 auf, das auf das untere Ende der Weile 106 aufgesetzt ist (F i g. 3). Das Zahnrad 132 kämmt mit einem Zahnrad 133. Eine senkrechte Welle 134 weist ein Lager 135 in dem Drehtisch 67 auf, und ein Lager 136 in einem Bügel 137 lagert das Zahnrad 133 zur Ausführung einer Drehbewegung. An das Ende der sich unterhalb des Lagers 136 erstreckenden Welle 134 ist ein Zahnrad 138 mittels nicht dargestellten Keilen befestigt und kämmt mit einer Zahnstange 139. Die Zahnstange 139 ist radial in einem Gehäuse 140 auf dem Drehtisch 67 gelagert und trägt eine drehbare Führungsrolle 141, die an der Unterseite der Zahnstange 139 an einem Stift 142 befestigt ist (F i g. 3 und 4),

Die Führungsrolle 141 bewegt sich in der Nut einer Führungsbahn 143, die an der Oberseite einer stationären Führungsplatte 144 gebildet ist, und beschreibt einen endlosen Weg um den Drehtisch 67 herum. Die Führungsplatte 144 wird starr auf Armen 145 gehalten, die an einer Grundplattenform 146 mit Abständen um den Drehtisch 67 herum mittels senkrechter Lagerstangen 161 befestigt sind.

Der Wickeltakt des Wickeldornes 66 beginnt im Bereich des benachbarten Tangentenschnittpunktes des bo Folienabschnittes 69a auf der Vorschubtrommel 92 und der Umfangsfläche des Wickeldornes 66. Wenn sich die Führungsrolle 141 dem Beginn der Wickelzone nähert, dann hat die Führungsbahn 143 einen konstanten Abstand von der Mittelsäule 158 des Drehtisches 67. Bei Beginn der Drehbewegung des Wickeldornes 66 nimmt dieser Abstand der Führungsbahn 143 ab, wodurch die Zahnstange 139 radial nach innen geführt wird. Diese Bewegung erteilt dem Zahnrad 138 und dem Zahnrad 133 eine Drehbewegung, was wiederum das Zahnrad 132 auf der Welle 106 des Wickeldornes 66 antreibt. Das Verhältnis der Zahnanordnungen ist derart, daß der Wickeldorn 56 in der Wickelzone eine Umdrehung entgegen dem Uhrzeigersinne über 540° durchführt. Dieses wird erreicht, wenn der Abstand der Führungsbahn 143 sich bis auf seine geringste Ausdehnung vermindert hat

Die Umdrehung von 540° (W2 Umdrehungen), die jedem Wickeldorn 66 erteilt wird, ist dazu bestimmt den vorderen Rand des Folienabschnitts 69a von der radial äußeren Umfangsstellung gegenüber einer Schweißeinrichtung 75 fortzubewegen. Die 540° (l'/2 Umdrehungen) überlappen automatisch den hinteren Rand des Folienabschnittes 69a mit dem vorderen Rand.

Nach dem Wickeltakt hat die Führungsbahn 143 ein »Verweil«-Segment mit konstantem Abstand von der Mittelsäule 158 das sich bis dahin eistreckt, wo der Wickeldorn 66 wieder beginnt, sich der tangentialen Berührungsfläche mit der Vorschubtrommel 92 zu nähern; danach fällt ein allmählicher Anstieg in der Führungsbahn 143 die Drehlage des Wickeldornes 66 wieder zurück zum Empfang des nächsten Folienabschnittes 69a. Unmittelbar vor diesem nächsten Wickeltakt wird der Wickeldorn 66 durch einen »Verweii«-Abschnitt in der Führungsbahn 143 festgehalten; danach wiederholt sich das Segment der Führungsbahn 143 «on abnehmendem Radius zur Durchführung des Wickelvorganges des Wickeldornes 66.

Die Schweißeinrichtung 75 für jeden Wickeldorn 66 ist auf dem Radius des Drehtisches 67 angeordnet, der die Dornmittelachse überschneidet, und die Umdrehung des Wickeldornes 66 von 450° bringt die überlappten Enden des Folienabschnittes 69a gegenüber der Schweißeinrichfjng 75 in Stellung (F i g. 2) Nach dem Wickeltakt folgt in der Schweißzone der Schweißtakt, in welchem die Schweißeinrichtung 75 ausgezogen wird, um ihre heiße Spitze 76 mit dem überlappten Nahtbereich in Berührung zu bringen und Wärme und Druck darauf auszuüben und dadurch auf dem Wickeldorn 66 durch Nahtbildung eine zylindrische Hülse 69 herzustellen.

Die Schweißeinrichtungen 75 sind derart um den Drehtisch 67 herum angeordnet, daß jedem Wickeldorn 66 eine Schweißeinrichtung 75 gegenüberliegt. Die Schweißeinrichtung 75 liegt auf einem Radius des Drehtisches 67 und bewegt sich in einer waagerechten Ebene hin und her, die sich durch den Drehpunkt des Wickeldornes 66 hindurch erstreckt. In dem Augenblick, da sich der Wickeldorn 66 und die Vorschubtrommel 92 tangential berühren (Fig. 1 und 2), befindet sich die Schweißeinrichtung 75 um 180" gegenüber diesem tangentialen Berührungspunkt. Dies ist zu Beginn der Wickelzone, bei welchem die Schweißeinrichtung 75 radial zurückgezogen ist. Die Schweißeinrichtung 75 ist an einer Kolbenstange 148 befestigt, die sich durch einen an einem Lagerring 150 befestigten Zylinder 149 hindurcherstreckt. Der Lagerring 150 ist mittels Säulen 151 und Konsolen 152 an dem Drehtisch 67 befestigt (F i g. 3) gezeigt. Auf dem Drehtisch 67 ist zudem eine Heizvorrichtung gelagert. Diese enthält eine ringförmige Wärmequelle 153, die durch nicht dargestellte Widerstandsheizelernente elektrisch erwärmt wird. Die Kolbenstange 148 ist innerhalb des Zylinders 149 federbelastet (nicht gezeigt) so daß sie normalerweise die Kolbenstange 148 radial nach innen drückt (d. h.

nach rechts in Fig. 3), und hierdurch wird die Schweißeinrichtung 75 zurückgezogen, so daß sie in Berührung mit der nach außen gerichteten Oberfläche der ringförmigen Wärmequelle 153 zum Stillstand kommt.

Das innere Ende der Kolbenstange 148 weist eine umlaufende Nockenrolle 155 auf, die auf der senkrechten Fläche einer seitlichen Nockenbahn 156 läuft. Die Nockenbahn 156 ist stationär und durch eine Nabe 157 an der senkrechten stationären Mittelsäule 158 befestigt.

Die Nockenbahn 156 erstreckt sich auf dem Umfang des Drehtisches 67 über einen Bewegungsbogen hinweg, der der Schweißzone entspricht (Fig.2). Demzufolge erfaßt die Nockenrolle 155 die Nockenbahn 156, während die Wickeldorne 66 sich auf der Wickelplatle UO entlangbewegen, und unmittelbar dann, wenn der Wickeldorn 66 am Ende der Wickelzone seine IV2 Umdrehungen vollendet hat. Die Nockenbahn 156 zieht die Kolbenstange 148 aus und bringt die Schweißeinrichtung 7? mit den überlappten Enden des Folienabschnittes 69a in Verbindung. Die Wärme und der radiale Druck der Schweißeinrichtung 75 gegen die überlappten Enden auf dem Wickeldorn 66 bilden eine nicht dargestellte senkrechte Naht. Hierdurch wird aus dem Folienabschnitt 69a eine Hülse 69 mit einer Überlapptnaht geformt. Nachdem der Schweißtakt beendet ist, läuft die Nockenrolle 155 von der Nockenbahn 156 herunter, und die Kolbenstange 148 wird aufgrund der Federbelastung des Zylinders 149 nach innen zurückgeführt und zieht die Schweißeinrichtung 75 aus ihrer Berührung mit der Hülse 69 zurück. Die Schweißeinrichtung 75 bleibt in Berührung mit der Wärmequelle 153 stehen und wird für den nächsten Schweißtakt wieder erwärmt.

Die Wärmequelle 153 wird auf einer eingestellten Temperatur im Bereiche von 93 bis 315^CC gehalten. Die Schweißeinrichtungen 75 sollten eine Oberflächentemperatur zwischen 148 und 171°C haben, um in einem für den Folienabschnitt 69a verwendeten Polystyrolschaumband von 0,5 mm Dicke in leistungsfähiger Weise eine Naht herzustellen.

Nach Beendigung des Schweißtaktes wird die Schweißeinrichtung 75 radial zurückgezogen, und die geformte Hülse 69 befindet sich in der richtigen Stellung zur Abgabe an die Flasche B. Die erwärmte Flasche B nähert sich einem Punkt in Überlagerung und Berührung mit dem bogenförmigen Weg des Wickeldornes66undder Hülse 69 etwa in der 12-Uhr-Stellung in F i g. 1 sind ein Flaschenträger 55 und der Drehtisch 67 sind miteinander synchronisiert, so daß in der 12-Uhr-Stellung die Hülse 69 unter der Flasche B liegt und axial mit ihr fluchtet. Beide bewegen sich hiernach auf einem bogenförmigen Weg mit gemeinsamen Radius mit einer Relativgeschwindigkeit gleich Null. Sodann wird der Abstreiftakt durchgeführt, in welchem eine Abstreifhülse 70 (Fig.5) angehoben wird, bis die Hülse 69 teleskopartig über der Flasche B angeordnet ist, woraufhin die Abstreifhülse 70 abgesenkt wird, um den Wickeldorn 66 für die nächste Umdrehung des Drehtisches 67 an der Vorschubtrommei 92 vorbei vorzubereiten. Die Abstreifhülse 70 ist auf dem Wickeldorn 66 gelagert und durch einen U-förmigen Arm 160 mit einer Stange 72 verbunden. Die Stange 72 trägt eine Steuerrolle 71, die mit einer steigenden und fallenden Stev.erbahn 74 in Eingriff gebracht werden kann, welche einen Abschnitt 74a aufweist. Der steigende Abschnitt 74a der Steuerbahn 74 tritt zu Beginn der Abstreifzone auf (Fig. 1) und hebt die 2"> Stange 72 in die in Fig.3 in angedeuteten Linien gezeigte Stellung an. Die angehobene Stellung der Abstreifhülse 70 bewegt die Hülse 69 auf dem Wickeldorn 66 entlang nach oben und streift die Hülse 69 teleskopartig über die Flasche B. Danach fällt die i" Steuerbahn 74 auf den Punkt herunter, an welchem die Steuerrolle 71 außer Eingriff ist Die Steuerbahn 74 ist auf der Grundplattform 146 des Drehtisches 67 längs der Abstreifzone angeordnet, und zwar mittels der Lagerstangen 161 und seitlicher Bügel 162.
· Vor dem nächsten Wickeltakt wird der Wickeldorn 66 durch das Segment der Führungsbahn 143 von zunehmendem Radius um 540° (im Uhrzeigersinne) in der entgegengesetzten Richtung gedreht und der Wickeldorn 66 für seinen nächsten Wickeltakt zurück- -'■ gestellt. In der Zwischenzeit bewegen sich die Hülse 69 und die Flasche B zusammengebaut weiter auf dem bogenförmigen Weg und schließlich vorwärts in einen Wärmetunnel 77 hinein, wo die Hülse 69 auf die Flasche B in enger Anlage daran aufgeschrumpft wird.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Herstellen einer aus einer wärmeschrumpfbaren Folie aus thermoplastischem Kunststoff bestehenden Hülse und zum Aufbringen der Hülse auf den Umfang eines Behälters, insbesondere eines Giasbehälters, mit einer Zuführeinrichtung zum Zuführen je eines Abschnittes der Folie zu einer Wickeleinrichtung zum Formen und zum ringförmig überlappenden Verbinden des Folienabschnittes zu der Hülse, wobei die Wickeleinrichtung einen Drehtisch aufweist, an dem am Umfang mehrere drehbar aufrechtstehend gelagerte, dem Aufnehmen je eines der Folienabschnitte in einer sich über einen ersten Kreisbogenabschnitt des Drehtisches erstreckenden Wickelzonc dienende Wickeldorne angeordnet sind, die je eine Schweißeiiirichtung zu dem Verbinden der überlappenden Enden des Folienabschnittes in einer sich an die Wickelzone anschließenden Schweißzone und je eine Abstreifeinrichtung zum Abstreifen der Hülse von dem Wickeldorn sowie zum Überstreifen auf den Behälter in einer nachfolgenden Abstreifzone aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Wickeldorne (66) mit der Drehbewegung des Drehtisches (67) gekoppelt eine erste Antriebseinrichtung für das Drehen des Wickeldornes (66) in der Wickelzone, eine zweite Antriebseinrichtung für das Ineingriffbringen der Schweißeinrichtung (75) mit den überlappenden Enden des Folienabschnittes (69a) in der Schweißzone und eine dritte Antriebseinrichtung für das Abstreifen und das Überstreifen der Hülse (69) aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Antriebseinrichtung eine in sich geschlossene, um die Drehachse des Drehtisches (67) verlaufende stationäre Führungsbahn (143) aufweist, in der je eine jedem der Wickeldorne (66) zugeordnete Führungsrolle (141) durch die Führungsbahn (143) führbar und radial verschiebbar ist zum Drehen des Wickeldornes (66) mittels eines Getriebes.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe ein mit einer Zahnstange (139) kämmendes Zahnrad (138) aufweist, das in Antriebsverbindung mit dem Wickeldorn (66) steht.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Antriebseinrichtung im Bereich der Schweißzone eine stationäre Nockenbahn (156) aufweist, mit der die Schweißeinrichtung (75) mittels einer zugeordneten Nockenrolle (155) radial verschiebbar ist, wobei die Schweißeinrichtung (75) außerhalb der Schweißzone mittels einer Feder im Abstand von dem Wickeldorn (66) haltbar ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Antriebseinrichtung im Bereich der Abstreifzone eine stationäre Steuerbahn (74) aufweist, mit der die Abstreifeinrichtung mittels einer zugeordneten Steuerrolle (71) koaxial zum Wickeldorn (66) verschiebbar ist.