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Vorrichtung zur Herstellung von
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Blisterteilen, Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung
von Blisterteilen aus einem in Folienform vorliegenden thermoplastischem Ausgangsmaterial.
Derartige Vorrichtungen sind dazu bestimmt, einer weiterverarbeitenden Maschine,
zoBo einer Verpackungsstraße, vorgeschaltet zu werden, Es ist bei derartigen Vorrichtungen
anzustreben, daß der Blister im gleichen Takt fertiggestellt wird, wie er von der
nachfolgenden Maschine benötigt wird.
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Es ist schon bekannt, derartige Vorrichtungen - Blisterstationen genannt
- mit einem im Rundlauf über mehrere Takte betriebenen pneumatischen Rundschalttisch
auszustatten, auf welchem eine der Taktzahl entsprechende Anzahl von Blisterformen
angeordnet sind. Bei dieser bekannten Blisterstation werden die mit zugeschnittener
Folie beschickten und als Unterwerkzeug wirkenden Blisterformen nacheinander im
Takt einem stationären Oberwerkzeug zugeführt, das aus einer Heizplatte besteht,
die auf die unten liegende Blisterform aufgefahren wird. Während des Erhitzungsvorgangs
wird dabei mittels Unterdruck die Blisterfolie gegen die Heizfläche gesaugt und
nach Erreichen der Verformungstemperatur wird vom Oberwerkzeug aus durch Uberdruck
das erhitzte und plastische Folienmaterial in die Blisterform geblasen. Beim nächsten
Arbeitstakt verläßt die Blisterform den Bereich des stationären Oberwerkzeugs und
gelangt in die Einfüllstation, in welcher das zu verpackende Gut in den Blister
verbracht und alsdann durch eine Trägerkarte versiegelt wird0 Diese bekannte Blisterstation
hat den Nachteil, daß die Taktzeit durch die Aufheizdauer bestimmt wird, Insbesondere
bei vergleichsweise starkem oder großem Blistermaterial ist
die
unter dem stationären Oberwerkzeug erforderliche Taktzeit bestimmend für die Leistungsfähigkeit
der Blisterstation und insoweit unverhältnismäßig lang gegenüber der darauffolgenden
Zeit der weiteren Verarbeitung. Man kann zwar bei kleineren Blistern während jedes
Taktes zwei oder mehr Blisterformen nebeneinander benutzen, doch führt dies insoweit
zu einer komplizierten Maschinengestaltung, als das Ausgangsmaterial in überbreitem
Rollenmaterial verwendet werden muß und eine besondere Schneidvorrichtung erforderlich
macht.
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Bei einer anderen bekannten Blisterstation, bei der allerdings zur
Erwärmung der Ausgangsfolie nicht die Kontaktheizung, sondern Strahlungsheizung
verwendet wird, werden mehrere Blister nebeneinander hergestellt. Hier wird zunächst
eine überbreite Ausgangsfolie in Langsstreifen geschnitten und nach dem Ausformen
der Blister durch einen Blasvorgang werden die aus mehreren miteinander zusammenhängenden
Blistern bestehenden Streifen durch einen Querschnitt vereinzelt. Bei dieser Anlage
wirkt sich die Strahlungsheizung auf den Dauerbetrieb insoweit nachteilig aus, als
im Falle einer Störung die Heizung vollständig abgeschaltet werden muß, um ein Überhitzen
des Folienmaterials zu verhindern. Beim Wiederanlauf entstehen Fehlprodukte, weil
die Wärme erst nach einiger Zeit wieder im richtigen Maße zugeführt wird.
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Ein weiterer Nachteil der bekannten Blisterstationen besteht in der
vergleichsweise großen Baurt, die den unmittelbaren Zusammenbau mit nachfolgenden
Maschinen erschwert, bzw. je nach der Bauart der nachfolgenden Maschine zu Bauartvarianten
der Blisterstation zwingt.
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Mit der Erfindung sollen die Nachteile der bekannten Blisterstationen
beseitigt werden. Insbesondere soll eine kompakte und für die Kombination mit Folgemaschinen
besonders geeignete Bauform erzielt werden, die es ermöglicht, daß die taktweise
betriebene Blisterstation in jeder beliebigen Stellung für eine beliebig lange Zeit
angehalten werden kann, ohne daß halbfertige oder schlecht ausgeformte Blister anfallen,
die die Automatisierung der Weiterverarbeitung erschweren, Der Erfindung ist die
technische Aufgabe zugrunde gelegt worden, eine vom Takt der Station unabhängige
Regulierung der Beheizung bei einer vorgegebenen, vom Ausgangsmaterial bestimmten
Temperatur zu schaffen, Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß an
der Grundplatte des taktweise angetriebenen Rundschalttisches für jede Blisterform
je eine von einem Motor gegenüber der Blisterform angetriebene und mit Temperaturregulierung
versehene Heizplatte angeordnet sind, und daß diese Motoren unabhängig vom Takt
des Rundschalttisches von einer stationären Steuerkurve gesteuert werden. Durch
diese Maßnahme wird es möglich, daß in Anpassung an den Wärmebedarf die Berührungsdauer
zwischen Heizkörper und Folienmaterial nicht auf einen bestimmten Takt des Umlaufes
beschränkt ist, sondern durch entsprechende Steuerkurvengestaltung innerhalb eines
Taktes abgekürzt oder auch über mehr als einen Takt erstreckt werden kann, Der für
die Erfindung kennzeichnende Grundgedanke, jeder Blisterform ihre besondere Heizplatte
mit Antrieb zuzuordnen, und dabei gleichzeitig in an sich bekannter Weise während
der Aufheizung die Folie mit Unterdruck und nach der Aufheizung mit Überdruck zu
beaufschlagen, wird in besonderer Weise dadurch gefördert, daß die an der Heizplatte
notwendigen Luftleitungen sowohl für die Unterdruckführung, wie auch für die Uberdruckführung
verwendet
werden, und daß der Antrieb der Heizplatten durch pneumatische Zylinder erfolgt.
Durch diese Maßnahmen wird insbesondere das mit der Aufgabenstellung eng verbundene
Problem der Energieversorgung über eine zentrale Versorgungswelle in vorteilhafter
Weise gelöst. Wegen weiterer Einzelheiten des Schutzbegehrens wird auf die Patentansprüche
verwiesen, Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen wird der Aufbau und die Wirkungsweise
der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur automatischen Blisterherstellung an einem
Ausführungsbeispiel wie folgt beschrieben: Fig. I zeigt in perspektivischer Darstellung
den grundsätzlichen Aufbau der erfindungsgemäßen Blisterstation in Ausgangsstellung,
dh. vor Einführung der ersten Ausgangsfolie, Fig. II zeigt die erfindungsgemäße
Blisterstation in Aufsicht, wobei zur Sichtbarmachung der Steuereinrichtung einige
Haltemittel weggelassen sind und in einem Quadrant die Blisterform dargestellt ist,
Fig. III zeigt den grundsätzlichen Aufbau der für die erfindungsgemäße Blisterstation
erforderlichen Energiezuleitung.
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Bei der erfindungsgemäßen Blisterstation ist ein an sich bekannter
und in mehreren, z.B. 4 Takten, umlaufender pneumatischer Rundschalttisch 1 auf
dem Maschinentisch 2 angeordnet. Mit dem Rundschalttisch 1 fest verbunden ist eine
Grundplatte 3, die mehrere Blisterformen 4 trägt, deren Anzahl der Taktzahl des
Umlaufes des Rundschalttisches 1 entspricht0 Beim dargestell
ten
Beispiel sind 4 Blisterformen 4 vorgesehen. Mittels mehrerer Haltestangen 5 ist
im Abstand von der Grundplatte 5 mit dieser auf Drehung fest verbunden eine Kopfplatte
6, auf welcher oberhalb jeder Blisterform 4 ein pneumatischer Hauptzylinder 7 angeordnet
ist, An jeder Kolbenstange 8 der Hauptzylinder 7 ist mittels elektrische Verbindungen
und Temperaturregeleinrichtungen aufnehmender Anschlußkästen 9 für jede Blisterform
4 eine elektrische Heizplatte 10 angeordnet, die mittels des pneumatischen Hauptzylinders
7 auf die zugehörige Blisterform 4 abgesenkt und von dieser wieder angehoben werden
kann.
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Für die Erfindung ist von besonderer Bedeutung, daß die elektrischen
Heizplatten lo der Blisterstation während deren Betrieb dauernd eingeschaltet und
durch eingebaute Thermostate auf konstanter Betriebstemperatur gehalten werden.
Ausdrücklich wird jetzt schon darauf hingewiesen, daß in der erfindungsgemäßen Blisterstation
für jede Blisterform 4 je eine besondere Heizplatte 10 vorhanden ist, die durch
je einen besonderen Hauptzylinder 7 gegenüber der zugehörigen Blisterform 4 senkrecht
verfahren werden kann.
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Durch eine im Bereich des Quadranten A der Blisterstation angeordnete
Vorschubeinrichtung 24 wird die von einer Vorratsrolle ablaufende Ausgangsfolie
28 einer aus Untermesser 22 und Obermesser 23 bestehenden Schneideinrichtung zugeführt,
welche taktweise vom Messerantriebszylinder 25 betätigt wird und die Folie auf vorbestimmte
Länge abschneidet. Ein Greifer 27 erfaßt das freie Ende der Folie 28 schon vor dem
Abschneiden und befördert nach dem Abschneiden die abgelängte Folie unter der Wirkung
eines Greiferantriebszylinders 26 auf die im Quadrant A der Blisterstation stehende
Blisterform 4.
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Die Blistererzeugung erfolgt in an sich bekannter Weise dadurch, daß
die Heizplatten lo in der vertikalen Richtung mit einer Vielzahl von feinen Luftkanälen
versehen sind, durch die wahlweise die Heizplatte lo mit Unterdruck oder mit Überdruck
beschickt werden kann. Nachdem die Folie 28 vom Greifer 27 im Quadrant A auf der
dort stehenden Blisterform 4 abgelegt ist, wird die entsprechende Heizplatte 1o
auf die Folie 28 abgesenkt und dabei mit Unterdruck beschickt, so daß eine gleichmäßige
Anlageberührung zwischen Folie 28 und Heizplattenunterfläche gesichert und damit
eine gleichmäßige Erwärmung der Folie gewährleistet ist. Nach Erreichung der Bearbeitungstemperatur
wird durch Umschaltung der Luftkanäle der Heizplatten von Unterdruck auf Überdruck
das Folienmaterial in die Blisterform 4 hineingeblasen.
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Damit die Heizplatten 10 im richtigen Takt auf die zugehörigen Blisterformen
4 abgesenkt und in entsprechender Weise mit Unterdruck, bzw. Überdruck beaufschlagt
werden können, ist nach der Erfindung an einem an den Oberseiten der Hauptzylinder
7 befestigten Ventilträger 11 für jeden Hauptzylinder 7, bzw. für jede Heizplatte
10 zunächst ein Steuerventil 12 angeordnet, dessen Rollenhebel 15 in Abhängigkeit
von einer stationären Steuerkurve 18 dem Hauptzylinder 7 den Arbeitsdruck zum Ausfahren
der Heizplatte 10 gegen die mit Folie 28 beschickte Blisterform 4 auf schaltet.
Die Rückführung der Kolbenstange 8 des Hauptzylinders 7 kann unter der Wirkung einer
Rückholfeder oder auch z. B. Pneumatik erfolgen, sofern die Steuerkurve 18 das Steuerventil
12 entsprechend betätigt hat. Außer dem Steuerventil 12 sind auf dem Ventilträger
11 für jeden Hauptzylinder 7 noch zwei Steuerventile 13 und 14 für Unterdruck und
Überdruck angeordnet. Die beiden Ventile 13 und 14 bilden eine Baueinheit und wirken
mit ihren Rollenhebeln 16 bzw. 17 mit stationären Steuerkurven 19 bzw. 20 zusammen.
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Zur Erzielung einer kompakten Bauform sind die 5 Steuerkurven 18,
19, 20 zu einer im wesentlichen aus 5 konzentrischen Ringen bestehenden Einheit
zusammengefaßt, die mittels der Haltestangen 21 am Maschinentisch 2 befestigt und
somit stationär sind. Die 3 Steuerkurven 18, 19, 20 liegen schichtartig aufeinander,
wobei vorzugsweise die Steuerkurve 1 für den Hauptzylinder 7 zwischen den beiden
anderen Steuerkurven 19 und 20 angeordnet ist, was den Vorteil bringt, daß die beiden
entsprechenden Ventile 13 und 14 als Baueinheit nebeneinander angeordnet werden
können, Da der Wirkungsbereich dieser Steuerkurven 18, 19, 20 nicht auf einen bestimmten
Quadranten der Blisterstation beschränkt ist, ist es möglich, insbesondre re durch
die Ausgestaltung der für das Anliegen der Folie 28 an der Heizplatte 1o maßgeblichen
Steuerkurven 18 und 19 die Wärmezuführung zu regeln.
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Im Quadranten A des durch die Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels
wird durch den Greifer 27 die auf Länge zugeschnittene Ausgangsfolie auf die im
Quadranten A stehende Blisterform 4 eingelegt. Im Quadranten B der erfindungsgemäßen
Blisterstation findet im wesentlichen die Erwärmung der Ausgangsfolie durch Kontakt
mit der ausgefahrenen Heizplatte 1o statt, während im Quadranten C durch Überdruck
das erwärmte Material in die Blisterform 4 hineingeblasen wird, Im Anschluß an das
Einblasen in die Blisterform 4 erkaltet das Folien#naterial, da die die Blisterform
4 tragende Grundplatte 5 in an sich bekannter Weise mit einer Wasserkühlung versehen
ist, Im Quadranten D erfolgt die Entnahme des fertigen und erkalteten Blisters mittels
einer besonderen Entnahmevorrichtung, die -;emäß Fig. I wie folgt ausgestaltet ist:
Ein stationär gelagerter und mit einer Unterdruckleitung ausgestatteter Schwenkarm
so wird taktweise so betrlzben, daß ein an seinem Vorderende befestigter Unterdrucksauger
31 in den Bereich des Quadranten D
einschwenkt, dort den fertigen
Blister 29 erfaßt und ihn dann auf eine benachbarte Transportkette 52 ablegt, von
wo der Blister zur Verpackungsmaschine gelangt.
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Die zum Betrieb der Blisterstation erforderliche Energie wird über
eine besondere Energieversorgungswelle 34 zugeführt, die mittels einer Tragnabe
58 an einem Rahmen 15 befestigt ist, der seinerseits mit der Steuerkurveneinheit
18, 19, 20 gehäusefest angeordnet ist. Wie insbesondere aus Fig. III der Unterlagen
zu ersehen ist, sind am unteren Ende der Energieversor gungswelle 34 zwei Rotationsverteiler
55 und 36 befestigt, die mit einer Mehrzahl von Anschlußstellen 41 bezw, 43 für
Unterdruck, bezwe Überdruck versehen sind. Von den Druckanschlußstellen 41, 43 führen
Versorgungsleitungen 37 zu den einzelnen Anschlußstellen der dem Hauptzylinder 7
zugeordneten Steuerventilen 12, 15, 14. Der Versorgungswelle 34, die gegenüber der
Tragnabe 58 auf Wälzlagern 46 gelagert und durch Dichtungen 45 abgedichtet ist,
wird der Uberdruck durch eine Anschlußstelle 39 und der Unterdruck durch eine Anschlußstelle
47 zugeführt, wobei die Anschlußstellen 39 und 47 an der Tragnabe 58 ausgebildet
sind. Im Inneren der Energieversorgungewelle 34 verbindet eine axiale Bohrung oder
Kanal 40 die Druckluftanschlußstelle 59 mit dem Rotationsverteiler 35 und ein anderer
Kanal 42 die Unterdruckanschlußstelle 47 mit dem Rotationsverteiler 36. Von der
Tragnabe 38 wird außerdem die Bürstenanordnung 48 getragen, die über mit der Energieversorgungewelle
34 umlaufende Schleifringe die Heizplatten 10 mit elektrischer Energie versorgt.
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Die Betriebsweise der erfindungsgemäßen Blisterstation wird wie folgt
erläutert:
Im Bereich des Quadranten A der Blisterstation wird
von dem von der Vorratsrolle kommenden Ausgangsmaterial zunächst mit der Schneidvorrichtung
22, 23 ein Folienstück abgeschnitten und durch den Greifer 27 auf die im Quadrant
A stehende Blisterform 4 aufgelegt.
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Bei dem nunmehr folgenden 1. Schaithub bewegen sich alle mit der Grundplatte
3 in fester Verbindung stehenden Teile in Richtung des Pfeiles F. Dabei läuft zunächst
der Rollenhebel 15 auf die Nase 18 a der Steuerkurve 18 auf und beaufschlagt dadurch
den Hauptzylinder 7 mit Druckluft, so daß die Heizplatte 1o auf die Blisterform
4 abgesenkt wird. Das zwischen Blisterform 4 und Heizplatte 1o liegende Material
wirkt als Dichtung. Einen kurzten Augenblick später läuft der Rollenhebel 16 auf
die Steuernase 19a der Steuerkurve 19 auf und bewirkt über das Ansprechen des Ventils
13 die Versorgung der Heizplatte 1o mit Unterdruck. In diesem Stadium erfolgt die
gleichmäßige Erhitzung des einliegenden Materials durch Kontakt mit der Eleizplatte.
Diese Werkzeugeinstellung bleibt im wesentlichen im Quadranten B der Station aufrechterhalten.
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Nach dem nunmehr folgenden 2. Schaithub bewegt sich die Blisterform
vom Quadranten B nach dem Quadranten C weiter. Dabei verbleibt bis auf weiteres
wegen der entsprechenden Gestaltung der Steuerkurve 18 die Heizplatte 10 in abgesenkter
Stellung.
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Jedoch wird beim Wechsel vom Quadranten B nach dem Quadranten C der
Rollenhebel 16 des Ventils 13 wieder freigegeben, so daß die Versorgung mit Unterdruck
beendet ist. Es läuft aber nunmehr - etwa gleichzeitig - der Rollenheben 17 auf
die Nase 20a der Steuerkurve 20 (versetzt gezeichnet) auf, wodurch durch Betätigung
des Ventils 14 die Heizplatte mit Druckluft versorgt wird, durch welche das erwärmte
und somit plastische Folienmaterial in die Blisterform 4 eingeblasen wird.
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Zu Beginn des nächsten 30Schalthubes, also beim Übergang vom Quadranten
C nach dem Quadranten D wird zunächst durch die Steuerkurve 18 der Hauptzylinder
7 und damit auch die Heizplatte 1o von der Blisterform 4 abgehoben, wodurch die
Wärmezufuhr unterbrochen ist, Während des Stillstandes bei hochgefahrener Heizplatte
(und somit "offener" Form) wird durch die Entnahmeeinrichtung fo, 31 der fertige
Blister 29 der Blisterform 4 entnommen und auf dem Förderband 32 abgelegt.
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Beim letzten und 4.Schalthub gelangt die in Betracht gezogene Blisterform
wieder in den Quadranten A, worauf sich der Vorgang wiederholt, Gleichzeitig sind
in jede Augenblick soviel Blister im Erzeugungsvorgang, als Blisterformen an der
Grundplatte 3 angeordnet sind, Beim Austritt einer Blisterform 4 aus einem Stationsquadranten
tritt sofort die nächste Blisterform 4 in diesen Quadranten ein, Aus dieser Funiftionserläuterung
ist erkennbar, daß die Regulierung der zugeführten Warrnemenge in Anpassung an Material
und Abmessung des Blisters nicht nur durch Verstellung der Temperatur, sondern vor
allem durch Verstellung der Erwärmungsdauer möglich ist, wobei die letztgenannte
Regulierung durch die Steuerkurven erfolgt, so daß der Ausstoß-Rnythmus durch eine
derartige Änderung der Aufheizzeit nicht gestört werden muß. Selbstverständlich
ist es auch möglich, der Grundplatte 3 eine andere Anzahl von Blisterformen zuzuordnen
und eine entsprechende andere Taktzahl für einen Umlauf der Grundplatte vorzusehen,
Auch ist es möglich, die in einem Quadranten angeordneten Blisterformen und die
zugehörigen oberen Werkzeuge zu vervielfachen,
L e e r s e i t
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