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VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR FÜHRUNG
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EINER FOLIENBAHN Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Führung einer Folienbahn, die kontinuierlich aus der Breitschlitzdüse eines
Extruders austritt und der Formstation einer intermittierend betriebenen Thermoformmaschlne
zugeführt wird, wobei eine Relativbewegung zwischen Extnuder und Thermoformmaschine
stattfindet, die den Vorschub der Folienbahn im Arbeitstakt der Vorrichtung herbeiführt.
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Bei einer Verkettung eines Extruders mit einer Thermoformmaschine
ist es bekannt, durch die Breitschlitzdüse des Extruders an den Seiten des Schlitzes
ein Band oder einen Draht zu führen, so daß die extrudierte Folienbahn von diesen
an den Rändern gehalten und geführt wird. Die Bänder sind endlos und führen durch
die Formstation der Theriaoformmascnine und wieder zurück zur Rückseite der Breitschlitzdüse.
Nach der Formstation, in der vorzugsweise die geformten Behälter auch gleich ausgestanzt
werden, wird das Stanzgitter von den Bändern gelöst und aufgewickelt, zerkleinert
oder zermahlen.
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Die Extrusionsgeschwindigkeit der Folienbahn ist relativ sering im
Vergleich zur möglichen Vorschubgeschwindigkeit der Folienbahn um einen Abschnitt
zwischen zwei Verformungstakten.
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Wenn die Formstation intermittierend arbeitet wird deshalb bekannterweise
nach dem Öffnen des Formwerkzeuges eine Relativbewegung zwischen Extruder und Formstation
herbeigeführt, indem der Extruder auf die Formstation rasch zugeführt wird.
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Sein Verfahrensweg entspricht dabei dem Vorschubweg eines Nutzens
der Folienbahn. Während dieser Vorschubbewegung des Extruders wird über eine Klemmeinrichtung
eine Mitnahme der seitlichen Bänder oder Drähte erreicht. Nach Beendigung des Vorschubes
wird der Extruder mit der Extrusionsgeschwindigkeit der Folienbahn von der Formstation
weg in seine Ausgangslage zurückgeführt. Dabei stehen die Bänder relativ zur Formstation
still. Über einen Freilauf, der in dieser Richtung#s#errt, wird erreicht, daß die
Bänder dabei von der Klemmeinrichtung der Breitschlitzdüse nicht migenommen werden,
sondern relativ zur Formstation stillstehen.
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Probleme bestehen bei der Vorschubbewegung des Extruders, wenn die
Bänder von der Klemmeinrichtung mitgenommen werden. Während dieser kurzen Zeit findet
keine Relativbewegung zwischen der Breitschlitzdüse des Extruders und den Bändern
statt. Da die
Extruderschnecke aber weiterhin plastisches Material
fördert, entsteht pro Takt immer eine kleine Verdickung In der Folienbahn. Solche
Verdickungen sind unerwünscht; sie führen zu Behältern mit unterschiedlicher Wandstärke
und unterschiedlichem Gewicht.
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Es war deshalb Aufgabe der Erfindung, solche Verdickungen in der extrudierten
Folienbahn zu vermeiden. Dies wird dadurch erreicht, daß während der Vorschubbewegung
der Folienbahn durch Bewegen des Extruders auf die Formstation zu eine elativbewegung
zwischen Extruderdüse und Folienband stattfindet', die gleich ist der Rückzugsgeschwindigkeit
des Extruders. Auf diese Weise wird erreicht, daß immer eine Relativffiewegung mit
konstanter Geschwindigkeit zwischen den Bändern und der Breitschlitzdüse stattfindet.
Die Erfindung betrifft ferner eine Einrichtung zum Erreichen dieser Relativgesch;findigkeit
zwar schen Breitschlitzdüse und Bändern, auch während der Vorschub bewegung. Sie
ist gekennzeichnet durch einen mit dem. Extruder verbundenen regelbaren Getriebemotor,
der ein Kettenrad trägt, das in einer Kette kämmt. Diese Fette verläuft über ein
Ketten rad auf einer Welle, die auch eine Brems-Kupplungskombinat#cn trägt und deshalb
abwechselnd stillgesetzt oder über einen an der Brems-Kupplungskombination zur Erzielung
der Vorschubgeschwindigkeit des Extruders angreifenden Antrieb in Drehung versetzt
wird. Mit derselben Welle sind die einen Umlenkrollen für die Bänder starr verbunden.
Auf einer zweiten Welle sitzen drehbar die anderen Umlenkräder für die Bänder und
die Umlenkräder für die Kette.
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Verfahren und Vdrrichtung sind anhand der schematischen Zeichnungen
näher beschrieben. Es zeigt: Fig.1 : eine Gesamtdarstellung der Formmaschine mit
verkettetem Extruder.
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Fig.2 : eine DarsteLlung der Band-Antriebseinrichtung und der Schwenkeinrichtung
für den Extruder.
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Fig.3: einen Schnitt entlang der Linie A - B in Fig. 2 Fig.4: Denselben
Schnitt in anderer Stellung des Extruders,.
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Fig.5: eine andere Ausführungsform der Vor richtung mit vertikal
arbeitender Form station und horizontal verschiebbarem Extruder.
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Im in Fig. 1 - 4 dargestellten Beispiel der Vorrichtung sind eine
Formmaschine 1 und ein Extruder 2 mit einer Düse 3 miteinander gekoppelt, und zwar
verläuft die extrudierte Folienbahn
4 vertikal, die Formwerkzeuge
5 liegen horizontal. Sie führen nach dem Formen und Ausstanzen von Behältern 6 eine
Schwenkbewegung um 1800 aus, so daß die Behälter in dne horizontalen Stapelrinnen
7 übergeben werden konrnn.
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Der Extruder 2 ist im Drehpunkt 8 mit der Formmaschine 1 verbunden,
er kann eine Schwenkbewegung ausführen. Durch die Düse 3, die als Breitschlitzdüse
ausgebildet ist, wird eine Folienbahn 4 extrudiert. Bänder 9, die durch Cnn Schlitz
der Düse 3 geführt werden, verbinden sich mit den Rändern der Folienbahn 4 und dienen
so zu deren Stützung und Mitnahme. Die Bänder 9 sind endlos und verlaufen wber Rollen
10, 11. Während des Ausformen von Behältern 6 bewegt sich die Düse 3 langsam nach
oben bei stillsteher"0 Bändern 9 und extrudiert ein Stück der Folienbahn 4. Sach
Öffnen des Formwerkzeuges wird die Düse 3 rasch nach unten geschwenkt und das soeben
extrudierte Stück der Folienbahn 4 in die Formstation bewegt. Es ist bekannt, während
dle ser Abwärtsbewegung die Düse 3 mit den Bändern 9 zu koppeln d.h. es findet keine
Relativbewegung zwischen Bändern 9 und Duese 3 statt, was zu Verdickungen in der
Folienbahn 4 fü.h::t.
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Um dies erfindungsgemäß zu verbessern wird vorgeschlagen, auch während
der Abwärtsbewegung der Düse 3 eine Relativbewegung zwischen Bändern 9 und Düse
3 herbeizuführen,. die gleich der Aufwärtsbewegung der Düse 3 bei stillstehenden
Bändern 9 ist. Damit ist die Relativgeschwindigkeit zu, jedem Zeitpunkt gleich.
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Erreicht wird dieses Verfahren dadurch, daß ein Getriebemotor 12 mit
stufenlos regelbarer Drehzahl auf einer Konsole 33 angeordnet wird, wobei die Konsole
13 mit dem ExtrucM#r 2 verbunden ist und folglich dessen Bewegungen mit ausführt.
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Er läuft kontinuierlich mit der eingestellten Drehzahl und treibt
ein Kettenrad 14 an Dieses kämmt in der Kette 15, die über das obere Kettenrad 16
und das untere Kettenrad 17 verläuft. Das obere Kettenrad'}6 läuft frei auf der
Welle 18, dagegen ist das untere Kettenrad 17 mit der Welle 19 starr verbunden.
Auf der Welle 18 sind auch dle Rollen 10 drehbar gelagert, auf der Welle 19 sitzen
die Rollen 11 und sind mit dieser starr verbunden. Zwischen den Rollen 10,11 verlaufen
die Bänder 9, sie führen durch die Düse 3. .
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Auf der Welle 19 ist ausserdem eine Bremskupplungskombination 20 angeordnet.
In der in Fig. 3 dargestellten Bremsstellung kann sich die Welle 19 nicht drehen.
Durch Schalten der Brems-Kupplungs-Kombination 20 wird erreicht, daß über ein Zahnrad
21 die Welle 19 verdreht werden kann. Die Drehbewegung des Zahnrades 19 kann dabei
über eine Zahnstange 22 eingeleitet werden, die wiederum mechanisch über Hebel 23
und Kurvenscheibe 24 von der Antriebskurve der Formstation aus
anzutreiben,
so daß eine vollkommen mechanisch miteinander verbundene Vorrichtung gegeben ist.
Dies ermöglicht optimale Taktanpassung und einfachste Verstellung der Taktzahl.
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Selbstverständlich ist es auch möglich, die Bewegung der Zahnstange
22 pneumatisch oder hydraulisch vorzunehmen. Desgleichen sind andere Antriebsarten
und Übertragungen möglich, die allgemein bekannt sind. Der Verfahrensablauf der
Vorrichtung ist wie nachstehend beschrieben.
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Nach dem Transportieren eines Abschnittes der Folienbahn a in die
Formstation wird dieser verformt, die geformten Behälter ausgestanzt. In dieser
Zeit bewegt sich die Düse 3 langsam nach oben, indem der Getriebemotor 12 das Kettenrad
14 bewegt. Die Kette 15 kann sich dabei nicht bewegen, da das Kettenrad 17 starr
mit der Welle 19 verbunden ist und die Welle 19 durch die Brems-Kupplungs-Kombination
Xm Drehen gehindert wird. Folglich zieht sich die Düse 3 an der starren Kette 15
nach oben. Da dabei auch die Bänder 9 stillsteher.
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findet eine Relativbewegung zwischen den Rändern 9 und der Düsen 3
statt. Gleichzeitig bewegt sich die Zahnstange 22 nach rechts, das Zahnrad 22 dreht
sich dabei frei auf der Welle 19.
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Nach der Beendigung des Formens und Stanzens der Behälter 6 öffnet
das Formwerkzeug. Die Düse 3 hat sich inzwischen um den Weg s (siehe Fig. 4) nach
oben bewegt. Gleichzeitig wird die Zahnstange 22 nach links in Bewegung gesetzt.
Das Zahnrad 21 ist nun über die Brems-Kupplungs-Kombination 20, dle umgeschaltet
wurde, mit der Welle 19 verbunden und dreht diese im Uhrzeigersinn. Dadurch werden
auch die Kettenräder 11 in Drehung versetzt, was bewirkt, daß sich die Düse 3 und
damit der mit ihr verbundene Getriebemotor 12 gemeinsam nach unten bewegen, und
zwar genau um den Weg s. Um dies exakt zu erreichen, wird die untere Lage der Düse
3 über einen Endschalter 25 abgefragt und bei Erreichen dieser Lage die Brems-Kupplung-Kombination
umgeschaltet, so daß die Welle 19 am Weiterdrehen gehindert wird und damit die Abwärtsbewegung
der Düse 3 zum Stillstand kommt.
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Da sich auch während der Abwärtsbewegung der Düse 3 der Getriebemotor
12 weiter mit konstanter Drehzahl dreht, wird weiterhin eine Relativbewegung zwischen
Düse 3 und den Bändern 9 erzielt, die gleich ist der Relativgeschwindigkeit bei
der Aufwärtsbewegung der Düse 3. Esawird dadurch die Entstehung von Verdickungen
in der Folienbahn 4 verhindert.
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Eine Anpassung der Vorrichtung an verschiedene Formate hinsichtlich
der Vorschublänge sowie unterschiedliche Taktzahlen ist recht einfach. Durch stufenlos
einstellbare Erhöhung der Drehzahl am Getriebemotor 12 wird ein größerer Verschiebeweg
5 erzielt. ies ist nötig bei größerem Vorschub sowie bei Erhöhung
der
Taktzahl der Vorrichtung. Der über die Zahnstange 22 erzielbare Absenkweg der Düse
3 ist auf den max. erfrereichen Vorschubweg ausgelegt, unabhängig von der Größe
des Vorschubes erfolgt das Umschalten der Brems-Kunplungs-Rombination und damit
das Ende der Abwärtsbewegung über ---.^n Endschalter 25. Die Drehzahl des Getriebemotors
12 fflrd so elngestellt, daß während eines Taktes der erforderliche Vorschubweg
s von der Düse 3 zurückaelegt wird. Bei Takterhöhung wird auch die Drehzahl des
Getriebemotors 12 erhöht.
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Die vorliegende Erfindung kann selbstverständlich auch bei anderer
Verkettung von Extruder und Foramaschine eingesetzt werden. So kann vor allem die
Formstation vertikal arbeiten.
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Bei einem Schwenken des Extruders würden die Bänder 9 um jo umgelenkt.
Einfacher ist es in diesem Fall, den Extruder nicht zu schwenken, sondern hin- und
her zu bewegen. In diesem Fall ergibt sich eine wie in Fig. 5 dargestellte Vorrichtung.
Der Welle 19 entspricht hier die Welle 26, sie trägt dieselben' Einrichtungen, Analog
entspricht der Welle 18 hier die Welle 27. Die Rückzugsbewegung des horizontalen
Extruders 28 erfolgt über den Getriebemotor 29, die Vorschubbewegung über eine Zahnstange
30 oder analoge Einrichtungen wie bei der zuvor näher beschriebenen Einrichtung.
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