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Verfahren und Anlage zum Kühlen, Aussortieren und
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Stapeln von Formkörpern aus thermoplastischer Kunststoffolie Die Erfindung
betrifft ein Verfahren zum Kühlen, Aussortieren und Stapeln von aus thermoplastischer
Kunststoffolie durch Tiefziehen oder dergleichen gefertigten sowie mittels des Folien-Abfallgitters
aus der Formstation transportierten Formkörpers. Sie befaßt sich aber auch mit einer
Anlage zur Ausübung dieses Verfahrens.
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Bei der Fertigung von Formkörpern, wie bspw. Bechern oder Näpfen,
durchTiefziehen aus thermoplastischer Kunststoffolie erden die Formkörper mittels
des Folien-Abfallgitters aus der Formstation der Thermoformmaschine schrittweise,
und zwar im Fertigungstakt derselben, in den Bereich von Stapelschächten gebracht.
Mittels besonderer Auswerfer werden sodann die Formkörper im wesentlichen quer zur
Bewegungsrichtung des Folien-Abfallgitters in die Stapelschächte gedrückt, aus denen
sie anschließend als mehr oder weniger hohe Formkörperstapel entnommen werden können.
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Die Praxis hat jedoch gezeigt, daß diese bekannte Art der Stapelung
von Formkörpern aus thermoplastischer Kunststofffolie noch mit beträchtlichen Nachteilen
behaftet ist. So kommt es leicht vor, daß die Formkörper bei ihrer durch die Auswerfer
veranlaßten Stapelbewegung in unerwünschter Weise deformiert oder beschädigt werden,
weil sie nach dem vorausgegangenen Tiefziehvorgang noch nicht vollständig aus gehärtet
sind.
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Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, daß bei Benutzung der bekannten
Formkörper-Stapelvorrichtungen nicht nur qualitativ einwandfreie Formkörper, sondern
vielmehr auch deformierte oder sogar zerstörte Formkörper in die Stapel eingebracht
werden, wenn zwischen dem Formvorgang und dem Stapelvcrgang keine manuelle Aus sortierung
der schadhaften Teile stattfindet.
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Zweck der Erfindung ist es, alle diese Nachteile mit möglichst geringem
Aufwand zu beseitigen. Deshalb liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Verfahrensart
anzugeben und eine Anlage zu schaffen, welches bzw. welche es gestattet, die durch
Tiefziehen aus thermoplastischer Kunststoffolie gefertigten sowie mittels des Folien-Abfallgitters
aus der Formstation transportierten Formkörper einwandfrei zu kühlen, das Aussortieren
deformierter oder beschädigter Formkörper sicherzustellen und das Stapeln der brauchbaren
Formkörper wesentlich zu erleichtern.
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In verfahrens technischer Hinsicht wird die Lösung dieser komplexen
Aufgabe im wesentlichen dadurch erreicht, daß fortwährend ein im wesentlichen normal
zur Ebene des Folien-Abfallgitters und von diesem weg gerichteter sowie längs einer
anderen Ebene wandernder Saugluftstrom erzeugt wird, daß die Formkörper im Saugluftstrom
angehoben sowie in diesem hängend durch einen Freiraum bewegt werden und daß der
Saugluftstrom über einer Stapelstrecke abgebrochen wird.
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Bei Anwendung dieser Verfahrenstechnik werden einerseits die im Arbeitstakt
der Thermoformmaschine aus deren Formstation bewegten Formkörper durch den an ihnen
entlangstreicllenden Saugluftstrom gekühlt und damit der Vorgang ihrer Alshartllng
beschleunigt. Andererseits werden aber mittels des Saugluftstromes nur einwandfreie,
d. h. nicht deformierte oder beschäite Formkörper aufgenommen und weitertransportiert,
weil nur in diesen der einen Weitertransport sicherstellende Untere
druck
aufrechterhalten werden kann. Damit werden deformierte oder beschädigte Formkörper
in den Freiraum aussortiert und anschließend werden lediglich brauchbare Formkörper
zu ordnungsgemäßen Stapeln zusammengefaßt.
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In Weiterentwicklung der erfindungsgemäßen Verfahrensart hat es sich
als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn der Saugluftstrom räumlich begrenzt erzeugt
und seine Wanderbewegung mechanisch hervorgebrach< wird. Hierdurch läßt sich
der Transport einwandfreier ForIakörper aus dem Bereich der Formstation zu den Stapelstrecken
hin optimieren.
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Für einen einwandfreien Stapelvorgang ist es dabei auch wichtig, daß
die Stapelstrecke linear fortschreitend und gleichzeitig vibrierend bewegt wird.
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Eine Anlage zur Ausübung des Verfahrens zeichnet sich nach der Erfindung
im wesentlichen dadurch aus, daß im Anschluß an die Formstation der Thermoformmaschine
und oberhalb der Durch laufebene für das Folien-Abfallgitter ein mit Sauflufterzeugern,
bspw. Ventilatoren, in Verbindung stehender Luftkasten angeordnet ist, daß der Boden
des Luftkastens von einer Transportvorrichtung mit einem netz- oder gitterartig
gelochten Förderband gebildet ist und daß der Luftkasten in Bewegungsrichtung der
Förderband-Transportvorrichtung über einer Stapelstrecke endet, die ebenfalls aus
einer Förderband-Transportvorrichtung besteht.
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Ein wesentliches Weiterbildungsmerkmal für diese Anlage wird erfindungsgemäß
darin gesehen, daß lediglich das vordere Ende des Luftkastens und/oder der Förderband-Transportvorrichtung
das Folien-Abfallgitter übergreift, daß zwischen einer Umlenkrolle für das Folien-Abfallgitter
sowie der Stapelstrecke ein einen Freiraum bildender Abstand vorgesehen ist.
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Damit die Formkörper für ihren Weitertransport vom Folien-Abfallgitter
freikommen und in den Einflußberei ch der Transportkomponente
des
Saugluftstromes gelangen sind nach einem anderen Erfindungsmerkmal unterhalb der
Durchlaufebene für das Folien-Abfallgitter in Richtung auf den Luftkasten zu arbeitende
Auswerfer für die Folienteile angeordnet.
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Ein ordnungsgemäßes Arbeiten der Anlage wird ferner dadurch begünstigt,
daß die die Stapelstrecke bildende Förderband-Transportvorrichtung mittels einer
Leitvorrichtung für die Formkörper das hintere Ende der dem Luftkasten zugeordneten
Förderband-Transportvorrichtung untergreift. Diese Leitvorrichtung kann dabei aus
einem oberhalb der Förderband-Transportvorrichtung quer zur Transportrichtung der
Formkörper verlaufenden Kippschwelle sowie einer Mehrzahl von parallel zu deren
Transportrichtung verlaufenden, im gegenseitigen Abstand voneinander einstellbaren
Leitwänden bestehen. Auch kann es sich als vorteilhaft erweisen, wenn die Stapelstrecke
mit der Förderband-Transportvorrichtung und der Leitvorrichtung eine in Stapelrichtung
nach abwärts geneigte Lage aufweist und zugleich die Förderband-Transportvorrichtung
mit einer Vibrator- oder Rütteleinrichtung in Wirkverbindung gehalten ist.
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Erfindungsgemäß kann auch das hintere bzw. untere Ende der Stapelstrecke
von einer sich an die Förderband-Transportvorrichtung anschließenden, stationären
Ablagefläche und einem dieser zugeordneten Stützanschlag gebildet werden.
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In baulicher Hinsicht hat es sich als wichtig erwiesen, wenn gemäß
der Erfindung wenigstens der Luftkasten und der Auswerfer auf einem gemeinsamen,
vorzugsweise verfahrbaren, Traggestell sitzen und dabei der Luftkasten mit der zugehörigen
Förderband-Transportvorrichtung relativ zum Auswerfer höhenverstellbar, z. B. durch
Gewindespindeln, auf dem Traggestell abgestützt ist. Durch diese Maßnahmen läßt
sich nämlich die Kühl- Sortier- und Stapelanlage auf die unterschiedlichen Bedingungen
bei der Fertigung verschiedener Formkörper einrichten.
Auch das
vordere Ende der Stapelstrecke kann nach der Erfindung höhenverstellbar auf dem
Traggestell ruhen, während es sich als zweckmäßig erwiesen hat, ihr hinteres Ende
um eine horizontale Achse schwenkbar zu halten.
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Schließlich ist es im Sinne der Erzielung einer kompakten Bauweise
der Kühl-, Sortier- und Stapelanlage aber auch noch wichtig, daß im Traggestell
eine Aufwickelvorrichtung für das Folien-Abfallgitter angeordnet ist.
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Anhand einer Zeichnung soll die Erfindung nachfolgend näher erläutert
werden. Dabei zeigt Figur 1 in schematisch vereinfachter Seitenansicht eine Anlage
zum Kühlen; Aussortieren und Stapeln von Formkörpern aus thermoplastischer Kunststoffolie,
während Figur 2 eine schematische Draufsicht auf die Anlage nach Fig. 1 wiedergibt.
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In Fig. 1 ist lediglich andeutungsweise die Formstation 1 einer Thermoformmaschine
wiedergegeben, durch welche zum Zwecke der Herstellung von Formkörpern eine thermoplastische
Kunststoffolie 2 in der angedeuteten Ebene schrittweise hindurchgeführt wird. Aus
dieser Kunststoffolie 2 werden in der Formstation 1, bspw. durch einen Tiefziehvorgang
Formkörper 3, bspw. Becher, Näpfe, Schalen oder dergleichen, hergestellt, die dann
schrittweise zusammen mit dem aus der Formstation 1 austretenden Folien-Abfallgitter
weitertransportiert werden.
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Das Folien-Abfallgitter 4 wird dabei über Umlenkrollen 5, 6 einer
Aufwickelvorrichtung 7 zugeführt, die vorzugsweise in einem Traggestell 8 untergebracht
ist und einen Bandwickel 9 bildet.
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Auf dem Traggestell 8, welches bspw. mittels Laufrädern 1o verfahrbar
vorgesehen werden kann, ist auch eine Anlage 11 zum Kühlen, Aussortieren und Stapeln
der Formkörper 3 angeordnet. Diese Anlage 11 weist einen oberhalb der Durchlaufebene
für das Folien-Abfallgitter 4 angeordneten Luftkasten 12 auf, der auf seiner Decke
mehrere, bspw. zwei, Saugluft-Ventilatoren 13', 13" trägt, während sein Boden von
einer Förderband-Transportvorrichtung 14 gebildet ist. Die Förderband-Transportvorrichtung
14 weist ein netz- oder gitterartig gelochtes Förderband 15 auf, das endlos ausgebildet
und über zwei innerhalb des Luftkastens 12 gelagerte Umlenkrollen 16', 16" geführt
wird. Dabei ist die Umlenkrolle 16' durch einen Motor 17 angetrieben, derart, daß
das Förderband 15 mit seinem Fördertrum 15' in Pfeilrichtung 18 bewegt wird.
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Unterhalb der Durchlaufebene des Folien-Abfallgitters 4 ist im vorderen
Endbereich der Förderband-Transportvorrichtung 14 ein Auswerfer 19 vorgesehen, der
bspw. mittels eines Druckmittelzylinders 20 in Richtung auf den Luftkasten 12 zu
hochgefahren werden kann und dabei die auf einer Stützplattform 21 stehenden Formkörper
3 in Richtung gegen das Fördertrum 15 des Förderbandes 15 anhebt, wie das in Fig.
1 angedeutet ist.
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Hierdurch kommen die Formkörper 3 vom Folien-Abfallgitter 4 frei und
werden von dem durch die Ventilatoren 13' und 13" innerhalb des Luftkastens 12 erzeugten
Saugluftstrom am Fördertrum 15' des Förderbandes 15 der Förderband-Transportvorrichtung
14 aufgrund des in ihnen entstehenden Unterdrucks hängend festgehalten. Eine Festhaltung
der Formkörper 3 am Fördertrum 15 ' des Förderbandes 15 tritt jedoch nur ein, sofern
der öffnungsrand der Formkörper 3 nicht deformiert, sondern richtig ausgeformt ist
oder der Formkörper keine Löcher oder Risse aufweist. Haben hingegen die Formkörper
3 solche Deformierungen oder Beschädigungen, kann in ihnen der zu ihrer hängenden
Haftung am Förderband 15 notwendige Unterdruck nicht erzeugt erden. Sie fallen daher
wieder in das Folien-Abfallgitter 4 zurück und werden mit diesem über die Stützplattform
21 hinweggeschoben, bis sie über deren Auslauf
schräge 21' und
die Umlenkrolle 5 in den Freiraum 22 neben der Umlenkrolle 5 abgeworfen werden.
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Da sich der von den Ventilatoren 13' und 13" im Luftkasten 12 aufgebaute
Saugluftstrom durch das Förderband 15 der Förderband-Transportvorrichtung 14 fortsetzt,
werden die am Fördertrum 15' des Förderbandes 15 mit Unterdruck haftenden Formkörper
3 während ihrer Transportbewegung in Pfeilrichtung 18 von der vorbeistreichenden
Luft fortwährend gekühlt und dadurch sicher ausgehärtet, bevor sie das hintere Ende
der Förderband-Transportvorrichtung 14 erreichen. Dort läuft jeder einzelne Formkörper
3 unter einem mit dem Luftkasten 12 fest verbundenen Abstreifer 23. Dieser Abstreifer
23 bricht nicht nur den Saugluftstrom durch das Fördertrum 15' des Förderbandes
15 ab und bewirkt dadurch eine Trennung des Formkörpers 3 von diesem, sondern er
läßt auch jeden Formkörper 3 auf eine quer zu seiner Transportrichtung verlaufende
Kippschwelle 24 herabfallen. Diese Kippschwelle 24 ist so ausgebildet, daß jeder
einzelne Formkörper 3 mit seiner öffnungsseite nach vorne gerichtet auf eine Förderband-Transportvorrichtung
25 abgelegt wird, deren vorderes Ende mit Abstand unterhalb dem hinteren Ende der
Förderband-Transportvorrichtung 14 liegt. Bei dieser Förderband-Transportvorrichtung
25 läuft das endlose Förderband 26 wiederum über zwei Umlenkrollen 27' und 27",
wobei die Umlenkrolle 27' durch einen Motor 28 angetrieben ist.
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Die Förderband-Transportvorrichtung 25 bildet den wesentlichen Teil
einer Stapelstrecke 29, wobei diese Stapelstrecke 29 neben der Kippschwelle 24 noch
eine größere Anzahl von parallel zueinander und zur Transportrichtung der Formkörper
3 liegenden Leitwänden 30 umfaßt. Das vordere Ende dieser Leitwände 30 führt dabei
jeweils über die Kippschwelle 24 hinweg und untergreift das hintere Ende der in
den Luftkasten 12 eingebauten Förderband-Transportvorrichtung 14. Jeweils zwei Leitwände
30 bilden zusammen mit dem darunter laufenden Arbeitstrum
26'
des Förderbandes 26 eine Stapelrinne 31, derart, daß gemäß Fig. 2 eine Mehrzahl
solcher Stapelrinnen 31 nebeneinanderliegen.
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Besonders vorteilhaft ist es, daß der Abstand zwischen den Leitwänden
30, vorzugsweise stufenlos, und zwar bspw. durch Gewindespindeln 32, verstellt werden
kann, derart, daß die Breite der Stapelrinnen 31 sich auf die Breite der darin zu
führenden Formkörper 3 exakt abstimmen läßt. In jeder der Stapelrinnen 31 lassen
sich dabei Stapel 33 aus einer größeren Anzahl von Formkörpern 3 zusammentragen.
Damit die Bildung der Stapel 33 begünstigt wird, hat es sich als vorteilhaft erwiesen,
der Förderband-Transportvorrichtung 25 eine Vibrator- bzw. Rütteleinrichtung 34
angreifen zu lassen. Diese stellt nämlich sicher, daß sich die einzelnen Formkörper
3 dicht ineinanderschieben und dadurch miteinander einen stabilen Formkörperstapel
33 bilden.
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Als besonders sinnvoll hat es sich erwiesen, das hintere Ende der
Stapelstrecke 29 durch eine sich an die Förderband-Transportvorrichtung 25 anschließende,
stationäre Ablagefläche 35 zu bilden, welcher ein Stützanschlag 36 für den Formkörperstapel
33 zugeordnet ist. Im Bereich der stationären Ablagefläche lassen sich die Formkörperstapel
33 ohne Schwierigkeiten aus der Stapelstrecke 29 entnehmen, bspw. nachdem dort der
Stützanschlag 36 entfernt worden ist.
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Ein wichtiges Kriterium liegt bei der Anlage 11 zum Kühlen, Aussortieren
und Stapeln und Formkörpern 3 noch darin, daß sich der Abstand zwischen dem Luftkasten
12 bzw. der diesen nach unten abschließenden Förderband-Transportvorrichtung 14
und der Durchlaufebene des Folien-Abfallgitters 4 geändert werden kann, um hierdurch
eine Anpassung an die unterschiedliche Höhe der Formkörper 3 zu ermöglichen.
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Um das zu erreichen, wird der Luftkasten 12 mit der ihm zugeordneten
Förderband-Transportvorrichtung 14 in Höhenrichtung verstellbar, bspw. über Gewindespindeln
37, auf dem Traggestell 8 abgestützt. Durch entsprechende Betätigung dieser Gewindespindeln
37 kann damit die Höhenlage des Luftkastens 12 relativ zur Durchlaufebene des Folien-Abfallgitters
4 stufenlos und exakt eingeregelt werden.
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Vielfach ist es auch erwünscht, die Relativlage zwischen der Stapelstrecke
29 und dem Luftkasten 12 bzw. der Förderband-Transportvorrichtung 14 an die unterschiedlichen
Abmessungen der Formkörper 3 anzupassen.
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Zu diesem Zweck ist es vorteilhaft, das hintere Ende der Förderband-Transportvorrichtung
25 um eine horizontale Achse 38 schwenkbar auf einer Stütze 39 zu lagern und deren
vorderes Ende auf dem Traggestell 8, z. B. ebenfalls mittels einer Gewindespindel
höhenverlagerbar abzustützen.
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Die mit der vorstehend beschriebenen Anlage 11 auszuübende Verfahrensart
zum Kühlen, Aussortieren und Stapeln von aus thermoplastischer Kunststoffolie gefertigten
Formkörpern 3 ist besonders deshalb vorteilhaft, weil alle drei Maßnahmen sich in
optimaler Weise durch Benutzung nur eines einzigen Mediums, nämlich von Saugluft,
bewerkstelligen lassen.
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Erwähnenswert ist noch, daß die in den Freiraum 22 abgegebenen deformierten
oder beschädigten Formkörper gegebenenfalls durch eine besondere (nicht dargestellte)
Transportvorrichtung abgeführt werden können, falls dies zweckmäßig erscheint.