DE2604075A1 - Rotationsformmaschine - Google Patents

Description

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München, den Mein Zeichen: P 2279

Anmelder: John Orme Limited
of Manor Works
Midland Road

Higham Ferrers, Northamptonshire England

Rotationsformmaschine

Die Erfindung betrifft eine Rotationsformmaschine mit einem um eine Horizontalhauptachse drehbeweglich gelagerten Revolverkopf, mit einer Mehrzahl von an dem Revolverkopf in gleichen Winkelabständen um die Hauptachse herum angebrachten Formträgern, mit Einstellmitteln zum schrittweisen Bewegen des Revolverkopfes um die Hauptachse herum, wodurch die Formträger nacheinander zu einer Heizstation gebracht werden, mit Antriebsmitteln zum Erzeugen einer Drehbewegung der auf den Formträgern jeweils befestigten Formen um zwei Drehachsen herum, sobald sich der betreffende Fornträger an der Heizstation befindet, sowie mit Kupplungselementen zum Einkuppeln und Trennen der Antriebsmittel, wobei die Antriebsmittel aus ersten und zweiten treibenden Rädern bestehen, die um die Hauptachse drehbar sind, und wobei jeder Formträger erste und zweite getriebene Räder aufweist, bei deren Drehbewegung die Form auf dem

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jeweiligen Formträger um zwei Drehachsen herum gedreht wird.

Das Rotationsformen ist eine bekannte Methode, um Hohlkörper zu formen, wozu eine bestimmte Menge des zu formenden Materials in eine Hohlform eingebracht und diese dann um zwei Rotationsachsen herum gleichzeitig gedreht wird, solange das zu formende Material noch fließfähig ist. Die Rotationsachsen stehen unter einem Winkel zueinander, so daß das zu formende Material sich vollständig über die Innenfläche der Form legt. Sobald es sich verfestigt hat, ist der entsprechend geformte Hohlkörper fertiggestellt. Bei dem zu formenden Material handelt es sich gewöhnlich um Kunststoff, oft um thermoplastisches Material, das durch Erwärmen fliöfähig gehalten vird. Die beiden Rotationsachsen verlaufen gewöhnlich senkrecht zueinander und eine oder beide der Drehbewegungen oszilliert.

In dem GB-Patent 13 52 7o1 ist eine Rotationsformmaschine der im vorletzten Absatz beschriebenen Art dargestellt. Bei dieser Maschine besteht eine Kupplung aus einer Mehrzahl von jeweils einem Formträger zugeordneten Kupplungseinheiten, zu denen Führungsräder gehören, die zwischen den treibenden Rädern und den angetriebenen Rädern des Formträgers angeordnet sind, um den Rotationsantrieb einer Form auf dem Formträger zu bewirken. Eine Maschine dieser Bauart arbeitet zwar unter vielen Umständen zufriedenstellend, die Kompliziertheit der Kupplungsanordnung, insbesondere im Hinblick auf das Einkuppeln und Lösen im Zusammenhang mit dem Rotationsantrieb einer Form ist jedoch teuer und nicht zufriedenstellend.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Rotationsforramaschine anzugeben, bei der die Notwendigkeit eines komplizierten Kupplungsmechanismus vermieden ist, und die einfacher aufgebaut ist und wirksamer arbeitet.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Formmaschine der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß jeder Formträger auf dem Revolverkopf um einen Zapfen gelenkig befestigt ist, und damit zwischen einer ersten Stellung, in der die beiden getriebenen Räder an den beiden treibenden Rädern angreifen, so daß die Form gedreht wird, und einer zweiten Stellung, in der die getriebenen Räder

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von den treibenden Rädern getrennt sind, hin- und herbewegt werden kann, wobei diese Hin- und Herbewegung durch die Kupplungselemente veranlaßt wird.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel besteht die Kupplung aus einer Mehrzahl unabhängig voneinander arbeitender Kupplungseinheiten, von denen jeweils eine eine» Forinträger zugeordnet ist, und jeweils einen Fluiddruckzylinder sowie einen Gelenkmechanismus aufweist, über den der Zylinder den zugeordneten Formträger um den Zapfen herum bewegt.

Als besonders zweckmäßig hat es sich erwiesen, sechs Formträger vorzusehen, die in Winkelabständen von 6o° um die Hauptachse des Revolverkopfes herum angeordnet sind, wobei die Maschine einen Ofen aufweist, der gleichzeitig die Formen auf drei Formträgern zwischen den Einstellbewegungen des Revolverkopfes aufnimmt. Unter Voraussetzung dieser Anordnung durchläuft eine auf einem Formträger befindliche Form jeweils drei Heizstationen innerhalb des Ofens, bevor sie an eine Kühlstation der Maschine gelangt.

Nachstehend wird die erfindungsgemäße Maschine anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 die Seitenansicht der erfindungsgemäßen Maschine, wobei im Gegenuhrzeigersinn von der Linie II-II ausgehend bis zur um 18o° davon beabstandeten Stelle ein fortschreitender Schnitt gelegt ist,

Fig. 2 einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Maschine entsprechend der Linie II-II in Fig. 1.

Die dargestellte Maschine dient zum Formen von thermoplastischen Materialien, um hohle Kunststoffartikel herzustellen. Sie weist eine Art Revolverkopf 1o mit einer mittigen Welle 12 auf, die an ihren Enden in Lagern 13 gelagert ist und um eine Horizontalachse herum gedreht werden kann. An sechs Stegen 11 des Revolverkopfes sind in

Winkelabständen von 6o° um die Hauptwelle herum sechs Formträger 14 angeordnet. Zu jedem dieser Formträger gehört ein Formträgertisch 16, auf dem eine in Fig. 2 gestrichelt angedeutete Form befestigt werden kann.

Die Maschine weist Einstellelemente 17 üblicher Art auf, die dazu dienen, den Revolverkopf schrittweise um die Hauptwelle herum zu bewegen.

Ferner weist die Maschine Antriebsmittel auf, durch die die auf den Tischen 16 befestigten Formen jeweils um eine erste und eine zweite hierzu senkrecht verlaufende Drehachse gedreht werden können. Zu den Antriebsmitteln gehören ein erstes und ein zweites Antriebsrad 18 und 2o, die unabhängig vom Revolverkopf um die Hauptwelle herum drehbar gelagert sind. Wie die Fig. 2 zeigt, ist einein axialer Richtung abstehende ringförmige Nabe des zweiten Antriebsrades 2o an über die Hauptwelle 12 geschobene Lager 19 befestigt. Eine Nabe des ersten Antriebsrades 18 ist in entsprechender Weise an einem Lager 21 befestigt, das auf die Nabe des zweiten Antriebsrades geschoben ist. An jeder der Naben des ersten und zweiten Antriebsrades sind Zahnräder 22 angebracht, so daß die beiden Antriebsräder mit Hilfe von Ketten und ersten und zweiten Elektromotoren (Fig. 1) unabhängig voneinander in Drehbewegung versetzt werden können. Zu den Antriebsmitteln gehören außerdem ein erstes und zweites getriebenes Rad 24 und 26 an jedem der Formträger, die mit dem ersten und zweiten Antriebsrad in Angriff stehen. Zum Zwecke dieses Angriffs an den treibenden Rädern tragen die getriebenen Räder jeweils einen Luftreifen 28.

Jeder der Formträger 14 ist an einer Drehachse in Form eines Zapfens 29 befestigt, um den herum er sich in einer Drehrichtung bewegen kann, die senkrecht zur Richtung der Hauptwelle verläuft. Die Befestigung an dem Revolverkopf ist hierbei so getroffen, daß eine Bewegung zwischen einer ersten Stellung, in der die getriebenen Räder 24 und 26 sich an den antreibenden Rädern 18 und 2o im Angriff befinden, und einer zweiten Stellung hin- und herbewegt werden kann, in der die getriebenen Räder von den angetriebenen Rädern ge-

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löst sind. Kupplungselemente der Maschine, die dazu dienen, die Formträger von ihrer ersten in ihre zweite Stellung zu bringen, sind sechsfach und jeweils unabhängig voneinander wirkend vorgesehen und jeweils in der Form eines Hebelmechanismus ausgebildet. Jeder dieser Hebelmechanismen, der an dem Revolverkopf in Nachbarschaft des jeweiligen Formträgers angebracht ist, weist einen Pneumatikzylinder 3o sowie ein Gestänge auf, das eine Verbindung zwischen dem Zylinder und dem benachbarten Formträger herstellt. Zu dem Gestänge gehört ein erstes Glied 31, dessen eines Ende gelenkig mit dem gegabelten Teil einer aus dem Zylinder 3o herausragenden Kolbenstange 32 verbunden ist, und dessen entgegengesetztes Ende gelenkig zwischen zwei zweiten Gliedern 33 und zwichen diesen angeordnet verbunden ist. Das erwähnte erste Glied ist an einer Stelle, die zwischen den beiden Stellen liegt, an denen es einerseits mit der Kolbenstange und andererseits mit den zweiten Gliedern verbunden ist, drehbar mit einem Ständer 34 verbunden, der mit der Welle 12 verschweißt ist.

Die beiden zweiten Glieder 33 verlaufen parallel zueinander und sind an ihrem unteren Ende drehbar mit dem ersten, zwischen ihnen angeordneten Glied 31 verbunden. An ihrem oberen Ende sind sie an einen Ansatz angelenkt, der von dem benachbarten Formträger 14 ausgeht. Wie die Fig. 2 zeigt, ist die Anordnung so getroffen, daß bei Betätigung des Zylinders 3o, in der Form, daß die Kolbenstange 32 zurückgezogen wird, das erste Glied 31 eine Schwenkbewegung im Uhrzeigersinn erfährt, was, wenn es die Vertikalstellung überschritten hat, dazu führt, daß die zweiten Glieder 33 und damit der Formträger 14 in ihre zweite Stellung angehoben werden. Wie die Fig. 1 zeigt, ist die Kolbenstange 32 so angeordnet, daß sie in einer Radialebene der Hauptachse wirkt, wodurch der Steg 11 aus dieser Radialebene heraus bewegt wird.

Wie die Fig. 2 zeigt, weist jeder der Träger 14 eine rohrförmige Außenwelle 35 auf, an deren linken Ende das erste und zweite Antriebsrad 24 und 26 befestigt sind. Die Achse dieser Außenwellen 35 liegen in derselben Ebene wie die Hauptachse der Maschine und parallel zu derselben, wenn die Formträger dessen Teil sie jeweils sind, ihre erste

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Stellung einnehmen. Der mittlere Teil der Welle 35 ist in zwei voneiander beabstandeten Lagern 3 6 gelagert, ihr rechtes Ende ist mit einer Hohlmuldenträgergabel 37 in Form eines Gabelarmes verbunden. An dieser Trägergabel 37 ist der Formträgertisch 16, auf dem eine Form befestigt werden kann, um eine Drehachse herum drehbar angebracht, die senkrecht zur Achsrichtung der Welle 3 5 verläuft. Durch Drehung der Außenwelle 35 um ihre Achse, verursacht durch die Drehbewegung des zweiten getriebenen Rades 26, (das mit der Welle 3 verkeilt ist, und das wiederum von dem zweiten treibenden Rad 2o angetrieben wird), werden die Trägergabel 37 und der Tisch 16 einer Drehbewegung um die zweite Drehachse herum ausgesetzt. Um den Tisch 16 um die erste Drehachse herum bewegen zu können, ist eine Innenwelle 4o vorhanden, die koaxial durch die Außenwelle 3 5 verläuft und mit durch die Gabel 37 verlaufende Antriebsmittel mit einer Spindel 42 des Tisches 16 verbunden ist. Zu den erwähnten Antriebsmitteln gehören ein Zahnradgetriebe 38, eine Welle 39 sowie eine über Kettenräder laufende Kette 41. Das erste angetriebene Rad ist auf einem Lager 43 gelagert, das auf der Außenwelle 35 sitzt, so daß dieses Rad sich der Außenwelle gegenüber frej/drehen kann. Eine Platte 44 sichert die Innenwelle 4o bezüglich einer Nabe 45 des angetriebenen Rades 24. Hiermit verursacht eine Drehbewegung des Rades 24 eine Drehbewegung der Innenwelle 4o und dementsprechend eine Drehbewegung des Tisches 16 um die erste Drehachse herum.

Die beschriebene Maschine ist außerdem mit einem Ofen versehen, der so ausgebildet und angeordnet ist, daß die Formträgertische auf drei der Formträger 14 gleichzeitig von ihm aufgenommen werden. Der Ofen weist einen Daohteil 46, eine erste Seitenwand 47, eine zweite Seitenwand 48, eine Einlaßtüre 49 (Fig. 1) und eine Auslaßtüre 5o auf. Wie die Fig. 1 zeigt, sind die Einlaß- und die Auslaßtüre jeweils an den Oberkanten angelenkt, wobei ihnen Pneumatikzylinder 51 zugeordnet sind, die dazu dienen, sie um ihre Gelenke zu verschwenken. Der Revolverkopf 1o weist im Bereich seines rechten Endes, wie Fig. 2 zeigt, einen sechseckigen Behälterteil auf, der achsparallel zur Hauptachse der Maschine an den rechten Endteilen der Stege 11 angeordnet ist. Der Behälterteil besteht aus sechs

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rechteckigen Platten 55, die parallel zur Hauptachse der Maschine verlaufen. Von den Verbindungsstellen der Platten 55 gehen in bezüglich der Hauptachse radialer Richtung sechs plattenförmige Leitbleche aus, die damit in der Mitte zwischen zwei Formträgern angeordnet sind (die ihrerseits in der Mitte der Platten 55 angebracht sind). Wenn die Einlaßtür und die Auslaßtür 49 und 5o beide geschlossen sind und der Revolverkopf nicht gerade eine Einstellbewegung ausführt, kommen die Unterkanten der Türen mit den äußeren Kanten von zweien der .Leitbleche in Berührung. Die erste Seitenwand 47 des Ofens bildet einen nasenartigen Ansatz 53, der längs eines Kreisbogens um die Hauptachse der Maschine verläuft, und die Außenkante einer kreisförmigen Platte 54 des Revolverkopfes 1o überlappt, die am linken Ende des Behälterteils angebracht ist, wie die Fig. 2 zeigt. Das rechte Ende der Außenwelle 3 5 jedes Formträgers erstreckt sich durch eine kreisförmige Öffnung in der Platte 54 hindurch, wie ebenfalls aus Fig. 2 zu sehen ist. Damit ist durch den Dachteil 46 des Ofens, durch dessen erste Seitenwand 47, dessen zweite Seitenwand 48, durch die Einlaßtüre 49, durch die Auslaßtüre 5o, durch einen Teil der Platte 54, durch die beiden Leitbleche 52 und durch drei Plattenteile 55 des Behälterteils des Revolverkopfes ein im wesentlichen geschlossener Ofenraum begrenzt. Der Ofen ist durch zwei zurückziehbare Blenden 56, die im ausgefahrenen Zustand durch den Dachteil 46 hindurch in den Ofen ragen und auf die beiden

Leitbleche 52 im Ofen treffen, in drei Bereiche unterteilt. Zu jeden der beiden Blenden gehört eine Rolle 57 von bandförmigen Asbestmaterial 58, ein Scherenspreizmechanismus, an dem die Vorderkante des Asbestbandes befestigt ist, sowie ein Pneumatikzylinder 6o, um den Scherenspreizmechanismus 59 auszubreiten bzw. zusammenzuziehen. Wie die Fig.1 zeigt, ist die Anordnung so getroffen, daß der Scherenspreizmechanismus innerhalb des Ofens durch den Pneumatikzylinder ausgebreitet werden kann, um das Asbestband von der Rolle zu ziehen. Die Rolle steht unter Federspannung, so daß das Band zurückgezogen wird, wenn der Scherenspreizmechanismus eingezogen wird, wodurch die Einstellbewegung des Revolverkopfes ermöglicht wird. Die drei Abteilungen des ■ Ofens liegen demnach zwischen der Einlaßtür 48 und einer ersten der'Blenden 56, zwischen aei solcher Blenden u-nd zwischen der zweiten der Blenden und der Auslaßtür 5o. Jeder der drei Abteilungen ist eine

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Heizung zugeordnet, zu der ein Gasbrenner 61, ein Gebläse 62 und eine Luftführung 63 gehört und die dazu dient, Heißluft durch die betreffende Abteilung des Ofens zu leiten. Auch Temperatur-Steuerelemente sind den drei Abteilungen individuell zugeordnet, so daß deren Temperatur getrennt steuerbar ist.

Unterhalb des Revolverkopfes ist ein Gebläse 64 mit zugehöriger, zwei Auslässe 66 aufweisender Luftführung vorgesehen, um einen Luftstrom gegen die Formen richten zu können, die sich an der ersten bzw. zweiten Kühlstation der Maschine befinden.

Die Maschine weist sechs Arbeitsstationen A, B, C, D, E und F auf (s. Fig.1), von denen die Stationen A, B und C der ersten, zweiten und dritten Abteilung des Ofens zugeordnet, die Stationen D und E die erste und zweite Kühlstation und die Station F die Lade/Entladestation sind. An der Lade/Entladestation F sind Bremsraittel vorgesehen, die an den luftreifengetriebenen Rädern 24 und 26 eines Formträgers angreifen, wenn dieser sich in seiner zweiten Stellung befindet, wobei die angetriebenen Räder von den treibenden Rädern 18 und 2o mit Hilfe der dem betreffenden Formträger zugeordneten Kupplung getrennt werden. Zu den Bremselementen gehören unter Federspannung stehende konkave Bremsbacken 68, die so an einem Arm 7o befestigt sind, daß sie an den Luftreifenrädern 24 und 26 angreifen und deren freie Drehbewegung hemmen bzw. unterbinden können.

Beim Betrieb der als Ausführungsbeispiel beschriebenen Maschine wird jeder der Formträgertische 16 zwischen den Einstellbewegungen des Revolverkopfes in den Bereich einer der sechs Bearbeitungsstationen gebracht. Wenn im Zuge einer Einstellbewegung des Revolverkopfes ein Formträger 14 sich von der zweiten Kühlstation E entfernt und sich der Lade/Entladestation F nähert, wird ein nicht dargestellter Schalter durch diesen Formträger betätigt, so daß der diesem zugeordnete Hubmechanismus wirksam gemacht wird, um den Formträger von seiner ersten in seine zweite Stellung zu bringen. Dies hat zur Folge, daß die Antriebsmittel von dem Formträger getrennt werden und daß der Drehbewegungsantrieb des Formträgertisches unterbrochen wird. Wenn der Formträger die Ladestation F erreicht hat, greifen

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die unter Federspannung stehenden Bremsbacken 68 an den Luftreifenrädern 24 und 26 an und verhindern eine freie Drehbewegung des Tisches 16, um diesen für die Tätigkeit einer Bedienungsperson festzulegen. Wenn sich ein Formträger 14 von der Lade/Entladestation F entfernt und der ersten Heizstation A nähert, trennen sich dessen Räder 24 und 26 von den Bremsbacken 68. Durch den Formträger wird dann ein nicht dargestellter Schalter betätigt, der den zugeordneten ,Mechanismus wirksam macht, woraufhin der Formträger in seine erste Stellung gebracht wird, um an seinen Antriebsmitteln zur Anlage zu kommen. Die treibenden Räder 18 und 2o sind im Betrieb der Maschine einer kontinuierlichen Drehbewegung unterworfen, so daß die Tische 16 aller Formträger 14, sofern diese sich in ihren ersten Stellungen befinden, (d.h. die fünf Formträger an den Bearbeitungsstationen A, B, C, D und E zwischen den Einstellbewegungen des Revolverkopfes), gleichzeitig um ihre ersten und zweiten Drehachsen herum gedreht werden.

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Claims (2)

1. - Io -

   Patentansprüche

   N , Rotationsforimnaschine mit einem um eine Horizontalhauptachse drehbeweglich gelagerten Revolverkopf, mit einer Mehrzahl von an dem Revolverkopf in gleichen Winkelabständen um die Hauptachse herum angebrachten Formträgern, mit Einstellmitteln zum schrittweisen Bewegen des Revolverkopfes um die Hauptachse herum, wodurch die Formträger nacheinander zu einer Heizstation gebracht werden, mit Antriebsmitteln zum Erzeugen einer Drehbewegung der auf den Formträgern jeweils befestigten Formen um zwei Drehachsen herum, sobald sich der betreffende Formträger an der Heizstation befindet, sowie mit Kupplungselementen zum Einkuppeln und Trennen der Antriebsmittel, wobei die Antriebsmittel aus ersten und zweiten Rädern bestehen, die um die Hauptachse herum drehbar sind, und wobei jeder Formträger erste und zweite getriebene Räder aufweist, bei deren Drehbewegung die Form auf dem jeweiligen Formträger um zwei Drehachsen herum gedreht wird, dadurch gekennzeichnet,daß jeder Formträger (14) auf dem Revolverkopf (1o) an einem Zapfen (29) gelenkig befestigt ist, und damit zwischen einer ersten Stellung, in der die beiden getriebenen Räder (24, 26) an den beiden treibenden Rädern (18, 2o) angreifen, so daß die Form gedreht wird, und einer zweiten Stellung, in der die getriebenen Räder von den treibenden Rädern getrennt sind, hin- und herbewegt werden kann, und daß diese Hin- und Herbewegung durch die Kupplungselemente (3o, 34) veranlaßt wird.
2. 2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungselemente (3o, 34) aus einer Mehrzahl voneinander unabhängig arbeitender, jeweils einem anderen Formträger (14) zugeordneter Kupplungseinheiten bestehen, und daß jede Kupplungseinheit einen fluiddruck^betätigten Zylinder (3o, 3 2) sowie einen Gelenkmechanismus (31, 33) aufweist, über den der Zylinder den zugeordneten Formträger (14) um den Zapfen (29) herum bewegt.

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