DE3039493A1 - Verfahren beim steuern der bewegungsablaeufe einer vorrichtung zur verformung einer thermoplastischen kunststoffolie und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Verfahren beim steuern der bewegungsablaeufe einer vorrichtung zur verformung einer thermoplastischen kunststoffolie und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

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DE3039493A1 DE19803039493 DE3039493A DE3039493A1 DE 3039493 A1 DE3039493 A1 DE 3039493A1 DE 19803039493 DE19803039493 DE 19803039493 DE 3039493 A DE3039493 A DE 3039493A DE 3039493 A1 DE3039493 A1 DE 3039493A1
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Description

  • VERFAHREN BEIM STEUERN DER BEWEGUNGSAB-
  • LÄUFE EINER VORRICHTUNG ZUR VERFORMUNG EINER THERMOPLASTISCHEN KUNSTSTOFFOLIE UND VORRICHTUNG ZUR DURCHFUHRUNG DES VERFAHRENS Die Erfindung betrifft ein Verfahren beim Steuern der Bewegungsabläufe einer Vorrichtung zur Verformung einer thermoplastischen Kunststoffolie und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Dabei gibt es zwei prinzipielle Möglichkeiten der Verformung der Kunststoffolie, was wiederum Auswirkungen auf die Gestaltung der Vorrichtung hat, auf die die Erfindung anwendbar ist. Bei beiden Möglichkeiten der Verformung wird eine thermoplastische Kunststoffolie abschnittsweise von einer Heizung erwärmt und dann mittels Vakuum verformt. Bei Verwendung der Vorrichtung als Skinpackmaschine legt sich die Folie dabei um die zu verpackenden Gegenstände -Endprodukt ist folglich eine Skinverpackung.
  • Bei Verwendung als Thermoformmaschine wird die Folie unter Zuhilfenahme einer Form tiefgezogen und nach dem Erkalten von der Form abgenommen - Endprodukt ist ein tiefgezogenes Teil, das unterschiedliche Größe und Form haben kann.
  • Bei den daraus resultierenden beiden Vorrichtungsarten finden jeweils während eines Arbeitstaktes Bewegungen von Vorrichtungsteilen statt, und zwar zum einen von der Heizung, die zwischen einer Ruhestellung und einer Arbeitsstellung verschoben wird, zum andern von einem Spannrahmen, der die Folie festklemmt oder von einem Formtisch zur Aufnahme der Tiefziehform bzw. des Skinpackkartons mit zu verpackenden Gegenständen.
  • Diese Bewegungen sind unfallgefrlich, weshalb zur Absicherung der Bedienungsperson bekannterweise ein bewegliches Schutzgitter an der Frontseite der Vorrichtung angebracht ist. Die gefährlichen Bewegungen finden nur bei geschlossenem Schutzgitter statt. Dieses muß folglich nach jedem Arbeitstakt geöffnet werden. Nach dem Entnehmen von Skinpackung bzw. Tiefziehteilen wird es wieder vor dem nächsten Takt geschlossen. Die Bewegung des Schutzgitters erfolgt bekannterweise von Hand, die anderen Bewegungsabläufe der Vorrichtung in Form einer Folgesteuerung automatisch nach Schließen des Schutzgitters.
  • Dieser Verfahrensablauf hat einige Nachteile. So führt vor allem das öffnen des Schutzgitters für die Bedienungsperson bei kürzeren Taktzeiten zu einer körperlichen Belastung, da zumindest ein gewisses Gewicht auch bei Gewichtsausleich des Schutzgitters angehoben werden muß. Das Schließen ist einfacher und leichter durchzuführen. Außerdem ist es für die Bedienungsperson nicht immer leicht, das Ende des Arbeitstaktes zu erkennen, da der letzte Verfahrensschritt beim Skinverpacken das Abkühlen der Folie ist, wobei folglich keine Bewegung stattfindet. Beim Thermoformen findet als letzter Arbeitsgang das Abwärtsfahren des Tisches statt, was ebenfalls nicht leicht gesehen werden kann, vor allem bei nicht transparenter Folie. Dies muß auch unter dem Gesichtspunkt betrachtet werden, daß die Bedienungsperson während eines Arbeitsablaufes mit anderen Tätigkeiten - wie Teile ausstanzen, Sägen, Herrichten von Verpackungsgegenständen etc. - beschäftigt werden kann und deshalb nicht direkt vor der Maschine stehend das Ende des Arbeitstaktes abwartet.
  • Durch dieses Nichterkennen des Taktendes tritt oft eine Verzögerung auf, die keine optimale Ausnützen der Vorrichtung zur Folge hat.
  • Durch den bekannten Anbau eines Lichtvorhanges konnten zwar die Nachteile, allerdings nur hinsichtlich der Bedienbarkeit, aufgehoben werden, doch ist ein solcher Lichtvorhang recht teuer in der Anschaffung, da er den einschlägigen Unfallverhütungsvorschriften entsprechen muß und selbst überwachende Elemente integriert sein müssen. Auch müssen solche Lichtvorhänge in regelmäßigen Abständen vom TUV überwacht werden, was zusätzliche Kosten und Stillstandszeiten der Vorrichtung zur Folge hat.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, die Bedienungsperson vom lästigen öffnen des Schutzgitters zu befreien und ihr gleichzeitig optisch das Ende des Arbeitstaktes ohne Zeitverzögerung anzuzeigen, so daß sie unmittelbar nach Ende eines Taktes die Vorrichtung für den nächsten Takt vorbereiten kann. Der Aufwand hierzu sollte gering sein, Wartungskosten nicht anfallen. Zusätzliche Unfallgefahren sollten nicht hervorgerufen werden.
  • Die gattungsgemäßen Vorrichtungen haben alle eines gemeinsam, und zwar eine Vakuumpumpe zum Verformen der erwärmten Folienbahn. Zur Lösung der Aufgabe wird nun vorgeschlagen, das Vakuum, das die eingebaute Vakuumpumpe erzeugt, zum Öffnen des Schutzgitters mit heranzuziehen, d.h. die Verfahrensabläufe der Vorrichtung um den automatischen Verfahrensablauf Schutzgitter öffnen" unter Zuhilfenahme des Vakuums zu ergänzen. Nach dem Ende der Kühlzeit bzw. nach Abfahren des Tisches öffnet erfindungsgemäß das Schutzgitter automatisch, indem in Rohren geführte Gegengewichte, die mit dem Schutzgitter verbunden sind, durch das Vakuum bewegt werden.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung und weitere Einzelheiten der Erfindung sind anhand der schematischen Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt: Fig. 1 einen Querschnitt durch die Vorrichtung, die speziell für die Verformung von Folie zu tiefgezogenen Gegenständen vorgesehen ist, aber leicht auch zum Skinverpacken verwendet werden kann.
  • Fig. 2 eine Vorderansicht der Vorrichtung nach Fig. 1 Fig. 3 einen Querschnitt durch die Vorrichtung in spezieller Ausführung zur reinen Skinverpackung von Schwergut.
  • Fig. 4 eine Vorderansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 3 Es soll zunächst eine Vorrichtung gemäß den Figuren 1 und 2 beschrieben werden, wie sie zur Verformung von thermoplastischer Kunststoffolie zu Gegenständen beliebiger Gestalt eingesetzt wird, sich jedoch leicht nach geringem Umbau auch zur Skinverpackung verwenden läßt. Sie weist hierzu auf ein Gestell 1, einen festen Spannrahmen 2, einen beweglichen Spannrahmen 3, einen höhenbeweglichen Tisch 4 zur Aufnahme einer Tiefziehform 5 und eine horizontal über ein Antriebsmittel 6 verschiebbare Heizung 7. Die Frontseite wird durch ein an Führungen 8 höhenverschiebbares Schutzgitter 9 gebildet. Eine Rollenaufnahme 10 dient der Lagerung einer Folienrolle 11, von der die Folienbahn 12 der Vorrichtung abschnittsweise zugeführt wird. Zur Schwenkbewegung des beweglichen Spannrahmens 3 kann ein geeignetes Antriebsmittel vorgesehen sein, doch findet bei solchen Maschinen meist eine handbetätigte Verriegelung statt. Eine Vakuumpumpe 14 dient der Erzeugung des Vakuums, das über ein Ventil 15 und eine Zuleitung 16 direkt am Tisch 4 wirken kann.
  • Das Schutzgitter 9 ist über 2 Seile 17 mit 2 Ausgleichsgewichten 18 verbunden. Diese Ausgleichsgewichte 18 sind im Querschnitt rund und werden in Rohren 19 geführt, die unten verschlossen sind. Im unteren Bereich der Rohre 19 mündet eine Zuleitung 20, die über ein Ventil 21 mit der Vakuumpumpe 14 verbunden werden kann.
  • Zwischen Ventil 21 und Rohr 19 mündet in die Zuleitung 20 ein Regulierventil 22, das andererseits mit der Außenluft verbunden ist. Es ist auf diese Weise möglich, durch teilweises öffnen des Regulierventiles 22 die Höhe des Vakuums in der Zuleitung 20 zu beeinflußen, in dem man mehr oder weniger viel Luft einströmen läßt.
  • Der Verfahrensablauf ist wie folgt: Bei offenem Schutzgitter 9 wird ein Abschnitt der Folienbahn 12 zwischen Spannrahmen 2 , 3 von Hand eingezogen, der bewegliche Spannrahmen 3 wird von Hand geschlossen. Nach dem manuellen Schließen des Schutzgitters 9 wird der automatischen Verfahrensablauf gestartet, der mit der Bewegung ~Heizung'vor" beginnt.
  • Nach Ablauf der eingestellten Heizzeit fährt die Heizung zurück, der.Tisch aufwärts, das Vakuum schaltet über das Ventil 15 ein - hierdurch wird die Folie eng zur Anlage an die Tiefziehform 5 gebracht - und nach Ablauf der Kühlzeit fährt der Tisch 4 abwärts . Hier endet normalerweise der Verfahrensablauf, der nun erfindungsgemäß um einen Verfahrensschritt erweitert wird. Nach Ablauf der Kühlzeit wird jetzt das Ventil 21 auf Durchgang geschaltet und das Vakuum wirkt im unteren Bereich der Rohre 19. llierdurch werden die Ausgleichsgewichte 18 nach unten gezogen, das Schutzgitter 9 öffnet sich. Da über das Regulierventil 22 die Höhe des Vakuums leicht stufenlos reguliert werden kann ist es möglich, die Aufwärtsgeschwindigkeit des Schutzgitters zu beeinflußen. Es ist möglich, das Schutzgitter 9 während dieser Bewegung jederzeit von Hand anzuhalten, so daß keine Unfallgefahren durch diese Bewegung in irgendeiner Weise bestehen. Diese Gefahren können z.B. gegeben sein, wenn das Schutzgitter motorisch oder über Pneumatikzylinder angehoben werden würde.
  • Nach dem öffnen des Schutzgitters 9 kann die Bedienungsperson den Spannrahmen 3 öffnen, das fertige Teil nach rechts herausziehen auf den Auflagetisch 23, wobei gleichzeitig ein neuer Folienbahnabschnitt zwischen die Spannrahmen 2, 3 eingezogen wird. Ein neuer Takt beginnt.
  • Das Schließen des Schutzgitters 9 wird dadurch erleichtert, daß bei geschlossenem Ventil 21 Luft über das Regulierventil 22 zuströmt, so daß die Ausgleichsgewichte 18 nach oben gezogen werden können.
  • Die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Vorrichtung kann auf einfache Weise zur Skinverpackung eingesetzt werden. Hierzu wird an der Frontseite der Vorrichtung ein Deckel geöffnet und ein Skinpacktisch 13 montiert, der strichpunktiert angedeutet ist. Von diesem aus werden die Skinpackkartons mit darauf liegendem Packungsgut auf den abgesenkten Tisch 4 geschoben, der Verfahrensablauf ist fast derselbe, nur daß der Tisch nach beendetem Verpackungsvorgang oben stehenbleibt, bis die Skinverpackung von der Bedienungsperson nach rechts auf den Ablagetisch 23 gezogen wurde.
  • Wenn schwere Güter verpackt werden sollen, ist hierfür die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Vorrichtung nicht ideal geeignet, vielmehr sollte dann ein Aufbau, wie er in den Figuren 3 und 4 dargestellt ist, gewählt werden. In diesem Fall besteht die Vorrichtung aus einem Gestell 24, einem starren Tisch 25, einem Beschickungstisch 26, einem Ablagetisch 27, zwei Spannrahmen 28, 29, die gemeinsam vertikal über einen Antrieb verschoben werden kennen und wobei der obere Spannrahmen 29 vom unteren Spannrahmen 28 abgehoben werden kann, und einer horizontal verschiebbaren Heizung 30. An der Frontseite ist wieder ein höhenbewegliches Schutzgitter 31 angebracht, das über zwei Seile 32 mit Ausgleichsgewichten 33 verbunden ist. Letztere laufen in Rohren 34, deren unteres Ende über die Vakuumleitung 35 mit der Vakuumpumpe 36 in Verbindung steht. Ein Ventil 37 dient dem Zu- und Abschalten des Vakuums in den Rohren 34, ein Regulierventil 38 wieder der Regulierung der Höhe des Vakuums. Andererseits führt eine Vakuumleitung 39 über ein Ventil 40 zum Tisch 25, auf dem das luftdurchlässige Skinpackbrett 41 montiert ist. Zur Aufnahme einer Folienrolle 42 dient die Rollenaufnahme 43.
  • Das Verfahren läuft hier folgendermaßen ab. Bei offenem Schuttgitter 9, abgesenktem Spannrahmen 28, 29 und hochgeklapptem oberen Spannrahmen 29 wird ein Abschnitt der Folienbahn 44 zwischen 2 Spannrahmen 28, 29 eingezogen und der obere Spannrahm<#n 29 geschlossen. Durch Betätigung des Antriebsmittels werden die Spannrahmen 28, 29 gemeinsam parallel aufwärts gefahren. Jetzt kann man von links deh Skinpackkarton 45 mit darauf liegendem Verpackungsgut 46 auf das Skinpackbrett 41 zuführen und das S(-hutzgitter 31 von Hand schließen. Mit der Einleitung Heizung vor" beginnt der automatische Ablauf, bestehend aus Aufheizen des Folienbahnabschnittes, Absenken der Spannrahmen 28, 29 , Einschalten des Vakuums , Skinverpacken des Verpackungsgutes 46, Zurückfahren der Heizung, Kühlen der Folie und nun automatisches öffnen des Schutzgitters 31, in dem Vakuum über das Ventil 37 in den Rohren 34 wirksam wird. Danach kann die Bedienungsperson den Spannrahmen 29 hochklappen und die fertige Verpackung nach rechts zum Ablagetisch 27 befördern, gleichzeitig einen neuen Folienbahnabschnitt einziehen. Der Ablauf beginnt erneut.
  • Da zwischen den Rohren 19, 34 und den Ausgleichsgewichten 18, 33 ein gewisses Spiel vorhanden ist - will man nicht eine zu genaue und teuere Fertigung anwenden - wird vorgeschlagen'zur Abdichtung in einer Nut in den Ausgleichsgewichten 18, 33 einen O-Ring 47 oder ein anderes geeignetes Dichtelement vorzusehen.
  • Das automatische Anheben der Schutzgitter 9, 31, geschieht, wie beschrieben, auf recht einfache Weise. Vakuum ist immer vorhanden, so daß diese Möglichkeit auch dann gegeben ist, wenn die Bewegungen von Heizung 7, 30 und Tisch 4 bzw. Spannrahmen 28, 29 motorisch vorgenommen werden und die Vorrichtung damit keine Druckluftzufuhr benötigt. Motorisch wäre die Schutzgitterbeweg#ng wesentlich aufwendiger.

Claims (6)

  1. PATENTANSPRUCHE 1. Verfahren beim Steuern der Bewegungsabläufe einer Vorrichtung zur Verformung einer thermoplastischen Kunststoffolie unter Zuhilfenahme einer Form bzw. durch Uberziehen von zu verpackenden Gegenständen, mit einer verschiebbaren Heizung, einem Tisch, zwei Spannrahmen zum Festklemmen eines Folienbahnabschnittes, einem frontseitigen höhenbeweglichen Schutzgitter und einer Vakuumpumpe, dadurch gekennzeichnet daß am Ende des Verformungsvorganges das frontseitige Schutzgitter (9, 31) automatisch angehoben wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das Anheben des Schutzgitters (9, 31) unter Zuhilfenahme von Vakuum erfolgt, indem mit dem Schutzgitter (39) über Seile (17, 32) verbundene Ausgleichsgewichte (18, 33) in Rohren t19, 34) geführt werden und das untere Ende der Rohre (19, 34) evakuiert wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe des Vakuums im unteren Ende der Rohre (19, 34) über ein Regulierventil (22, 38) einstellbar gehalten ist.
  4. 4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 - 3 dadurch gekennzeichnet, daß das Schutzgitter (9, 31) über Seile (17, 32) mit Ausgleichsgewichten (18, 33) verbunden ist, die in unten geschlossenen Rohren (19, 34) geführt sind, wobei die Rohre (19, 34) im unteren Bereich über eine Zuleitung (20, 35) und ein Ventil (21, 37) mit einer Vakuumpumpe (14, 36) in Verbindung stehen.
  5. 5. Vorrichtungvnach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß in die Zuleitung (20, 35) zwischen Rohr (19, 34) und Ventil (21, 37) ein Regulierventil mündet, das andererseits mit der Außenluft in Verbindung steht.
    --
  6. 6.Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 - 5 dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichsgewichte (18, 33) mit 0-Ringen (47) versehen sind.
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