DE4017923C1 - Thermoplastic films moulding machine - compensates for shrinkage of film and incorporates several work stations - Google Patents

Thermoplastic films moulding machine - compensates for shrinkage of film and incorporates several work stations

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Abstract

A process compensates for shrinkage during the moulding of thermoplast films, esp. polypropylene films. It includes advancing the films through a prewarming station (6), a moulding station and a filling station, afterwhich the component is fed through subsequent work stations (14) which are sensor controlled. The forming station is closed off when the machine is stopped, and while the film material is fixed, the subsequent work station sections are held open. USE/ADVANTAGE - The process is efficient and enables the machine to be after stopping, with loss of material.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Folienschrumpfausgleich beim Formvorgang von Thermo­ plastfolien, insbesondere Polypropylenfolie (PP) auf FFS- Maschinen, in denen die Folienbahn durch Vorwärm-, Behäl­ terform-, Füll- und Folgearbeitsstationen mittels Förder­ elementen im Takt geführt wird, wobei die Folgearbeits­ stationen sensorgesteuert während des getakteten Folien­ bahndurchlaufes fortlaufend in stellungsgerechte Zuord­ nung zu den ausgeformten Behältern gebracht werden. Das Kürzel FFS steht dabei für Formen, Füllen, Schließen.The invention relates to a method and a device to compensate for film shrinkage during the thermo molding process plastic films, especially polypropylene (PP) on FFS Machines in which the film web by preheating, container terform, filling and follow-up work stations by means of conveyors elements is carried out in time, with the subsequent work stations controlled by sensors during the clocked foils path run continuously in positional assignment be brought to the molded containers. The Abbreviation FFS stands for form, fill, close.

Ein derartiges Verfahren und FFS-Maschinen zu seiner Durchführung sind hinlänglich bekannt, so daß es diesbe­ züglich keines besonderen druckschriftlichen Nachweises bedarf.Such a method and FFS machines to its Implementation are well known, so it diesbe no special documentary evidence requirement.

Insbesondere bei der Verarbeitung von PP-Folie, die be­ kanntlich ein schlechtes Wärmefließverhalten hat, konnte man in Rücksicht darauf die Maschinen nur mit relativ ge­ ringen Taktzahlen fahren, um der Folie genügend Zeit zur Abgabe der Restwärme zu lassen. Im Falle eines Maschinen­ stops bei noch vorhandener Restwärme schrumpft die Folie von der Festhaltezange aus in Durchlaufrichtung beträcht­ lich, wobei von der Vorratsrolle Folie entsprechend nachgezogen wird. Diese Schrumpfung bei Stillstand der Maschine führt aber zu einem entsprechenden Rapport­ versatz, was es nach Stillstand der Maschine erforderlich machte, den relativ stark geschrumpften, von der Festhal­ tezange aus sich entgegen der Durchlaufrichtung durch die Maschine erstreckenden und bereits mit ausgeformten Be­ chern versehenen Teil der Folienbahn aus der Maschine herauszufahren und zum Abfall zu geben, d. h., man geht beim Wiederanfahren der Maschine wieder von einer unver­ formten Folienbahn aus. Wollte man Folienabfall bei Ma­ schinenstop vermeiden, so war dies nur durch Reduzierung der Taktzahl möglich, da nur dadurch dafür gesorgt werden konnte, daß bei Maschinenstop keine zur Schrumpfung füh­ rende Restwärme in der Förderbahn mehr vorhanden war.Especially when processing PP film, which be known to have poor heat flow behavior, could In view of this, the machines can only be operated with a relatively high degree of ge wrestle clock cycles to give the film enough time Let the residual heat be released. In the case of a machine stops if there is still residual heat, the film shrinks from the holding forceps in the direction of flow  Lich, according to the supply roll film is tightened. This shrinkage when the However, the machine leads to a corresponding repeat offset what is required after the machine has come to a standstill made, the relatively shrunk, from the Festhal tezange from itself against the direction of flow through the Machine extending and already with molded Be provided part of the film web from the machine drive out and drop it off, d. that is, you go when restarting the machine from an unintended shaped film web. If you wanted film waste at Ma Avoid line stop, this was only by reduction the number of cycles possible, since this is the only way to ensure this could, that when machine stopped, none would lead to shrinkage residual heat was more present in the conveyor track.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil zu vermeiden, d. h., es sollen ein Verfahren und eine Vorrichtung zu seiner Durchführung geschaffen wer­ den, die es insbesondere bei der Verarbeitung von Folie mit schlechtem Wärmefließverhalten und großen Wärmedeh­ nungskoeffizienten ermöglichen, nach Maschinenstop ohne Folienverlust die Maschine trotz unvermeidbarer Folien­ schrumpfung wieder weiterverfahren zu können.The invention is accordingly based on the object To avoid disadvantage, d. that is, a process and a device for its implementation who created the one that is there especially when processing film with poor heat flow behavior and great heat expansion enable coefficients after machine stop without Foil loss the machine despite unavoidable foils to continue shrinking again.

Diese Aufgabe ist hinsichtlich des Verfahrens mit dem kennzeichnenden Merkmal nach Anspruch 1 und hinsichtlich der Vorrichtung mit denen nach Anspruch 3 gelöst. This task is regarding the procedure with the characteristic according to claim 1 and with regard the device with which solved according to claim 3.  

Bei dieser erfindungsgemäßen Lösung wird also gerade umge­ kehrt wie bisher verfahren, d. h., bei Maschinenstop wird die Folie mit der Formstation bzw. mit einer in deren un­ mittelbarer Nähe befindlichen Halteeinrichtung fixiert und sämtliche Folgearbeitsstationen und nachgeschalteten Folienbahnförderelemente werden geöffnet, was bedeutet, daß die Folie in Durchlaufrichtung auf die geschlossene Formstation bzw. die Halteeinrichtung hin schrumpft. Bei Wiederingangsetzung der Maschine richten sich aber die sensorbestückten Folgearbeitsstationen wieder automatisch auf die durch Schrumpfung versetzten Rapporte aus und stellen sich, wenn sich wieder normale Be­ triebsbedingungen einstellen, auch wieder auf diese ein und fahren schrittweise, von ihren Sensoren gesteuert, wieder in die normale Arbeitsstellung zurück, in der sie, wie bisher, ggf. nur geringe Toleranzabweichungen aus­ zugleichen haben. Man nimmt hierbei also eine relativ hohe Restwärme der Folie in Kauf und gleicht die dabei unvermeidbare, relativ große Schrumpfung hinter der Form­ station einfach durch eine entsprechend andere Steuerung der Maschine aus, wobei vorteilhaft durch die Inkaufnahme einer größeren Restwärme auch die Taktzahl und damit die Durchsatzleistung der Maschine erhöht werden kann, ohne daß im Falle eines Maschinenstops Folienabfall entsteht. Da die Folienbahn bei Stillstand der Maschine nur bis zur Formstation hin schrumpft, ergeben sich auch für die rap­ portgerechte Ausformung der Folgebehälter in bezug auf die vor Maschinenstop zuletzt eingeformten Behälter keine Probleme.In this solution according to the invention is just the other way around returns as before, d. that is, when the machine stops the film with the forming station or with one in its un holding device located in the immediate vicinity fixed and all subsequent work stations and downstream Foil conveyor elements are opened, which means that the film in the direction of flow on the closed Forming station or the holding device shrinks. At Restarting the machine is aimed however sensor-equipped follow-up workstations again automatically on the repeats offset by shrinking and arise when normal loading Set the drive conditions, again on these and drive step by step, controlled by their sensors, back to the normal working position in which As before, only slight tolerance deviations have to match. So you take a relative high residual heat of the film in purchase and equalizes it unavoidable, relatively large shrinkage behind the shape station simply by a correspondingly different control the machine, being advantageous through the acceptance a larger residual heat also the number of cycles and thus the Throughput of the machine can be increased without that film waste occurs in the event of a machine stop. As the film web only stops when the machine is at a standstill Forming station shrinks, also arise for the rap appropriate shaping of the subsequent containers with regard to  the last molded containers before machine stop none Problems.

Das Ganze ist dabei noch mit dem Vorteil verbunden, daß praktisch keine neuen Elemente an der Maschine vorgesehen werden müssen und, sofern die Formstation selbst zur Festlegung bzw. Fixierung der Folienbahn genutzt wird, bedarf es nur einer etwas anderen Steuerungsgestaltung, nämlich dahingehend, daß bei Maschinenstop die Formsta­ tion geschlossen und sämtliche Folgearbeitsstationen und Förderelemente geöffnet werden. Soll statt der Formsta­ tion eine Halteeinrichtung (Halterampe) die Fixierung der Folienbahn übernehmen, so ist die bisher üblicherweise zwischen den Folgearbeitsstationen angeordnete Haltezange lediglich in unmittelbarer Nähe in Durchlaufrichtung hin­ ter der Formstation anzuordnen und mit der Maschinen­ steuerung so zu verknüpfen, daß die Halteeinrichtung bei Maschinenstop schließt.The whole thing is associated with the advantage that practically no new elements are provided on the machine must and if the molding station itself for Determination or fixation of the film web is used, it only requires a slightly different control design, namely in that the machine at machine stop tion closed and all subsequent work stations and Conveyor elements are opened. Should instead of the Formsta tion a holding device (holding ramp) the fixation of the Take over film web, so far is the usual holding tongs arranged between the subsequent work stations only in the immediate vicinity in the direction of flow to arrange the molding station and with the machine to link control so that the holding device at Machine stop closes.

Bei den sogenannten Folgearbeitsstationen handelt es sich in der Regel um die Siegelstation zur Aufbringung der Deckfolie und um die Stanzstation, in der die gefüllten und mit der Deckfolie versiegelten Behälter einzeln oder en bloc aus der Folienbahn ausgestanzt werden.The so-called follow-up workstations are usually around the sealing station for applying the Cover film and around the punching station in which the filled and containers sealed with the cover film individually or are punched out of the film web en bloc.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung zu seiner Durchführung werden nachfolgend anhand der zeich­ nerischen Darstellung des Ausführungsbeispieles einer FFS-Maschine näher erläutert.The method according to the invention and the device its implementation will be based on the drawing  nerische representation of the embodiment of a FFS machine explained in more detail.

Gemäß der stark schematisierten Darstellung einer FFS- Maschine wird von der Vorratsrolle 8 die Folienbahn 9 über einen Vorabzug 10 der kombinierten Walzen- und Plat­ tenvorwärmung 11 zugeführt. Der rapportgerechte Vorzug er­ folgt durch die Folienbahnförderelemente 7 (Abzugschlit­ ten), die zum Greifen der Folienbahn 9 eine Transport­ zange 7′ aufweisen. Wurde ein Rapport vorgezogen, über­ nimmt die stationär angeordnete Haltezange 12 die Klem­ mung der Folienbahn 9. Die Transportzange 7′ auf dem Ab­ zugschlitten öffnet. Danach kehrt der Schlitten in seine Ausgangsstellung zurück.According to the highly schematic representation of an FFS machine, the film web 9 is fed from the supply roll 8 via a preliminary draw 10 of the combined roller and plate preheating 11 . The repeatable preference he follows through the film web conveying elements 7 (Abzugschlit th), which have a gripper for gripping the film web 9 transport 7 ' . If a repeat was preferred, the stationary holding tongs 12 takes over the clamping of the film web 9 . The transport tongs 7 ' on the slide from Ab opens. The carriage then returns to its original position.

Die Formstation 6 ist als Fixstation angeordnet. In der Rücklaufphase des Abzugsschlittens schließt die Station 6 und ein Formling wird hergestellt. Die so entstehende Be­ cherkette wird der Siegelstation 13 und danach der Stanz­ station 14 zugeführt. Diese Stationen 13, 14 die die Fol­ gearbeitsstationen 1, 2 bilden, sind in Laufrichtung der Folienbahn 9 motorisch verstellbar angeordnet. Stellungs­ sensoren 3 an den Stationen 13, 14 fragen bei jedem Ma­ schinentakt die Becherposition ab und führen die Statio­ nen 13, 14 bei Bedarf nach.The forming station 6 is arranged as a fixed station. In the return phase of the trigger carriage, station 6 closes and a molding is produced. The chain chain thus created is fed to the sealing station 13 and then to the punching station 14 . These stations 13, 14 which form the fol work stations 1, 2 are arranged in the direction of travel of the film web 9 motor adjustable. Position sensors 3 at the stations 13, 14 query the cup position with each machine cycle and guide the stations 13, 14 as required.

Von der Vorratsrolle 8 wird die Deckfolie 16 über ein Vorabzugssystem 17 und Umlenkrollen der Siegelstation zu­ geführt, wo sie mit der Folienbahn 9 versiegelt wird. Die entsprechenden Füllvorrichtungen sind mit 18 bezeichnet. In der Stanzstation 14 werden die fertigen Packungen aus­ gestanzt. Das verbleibende Restgitter wird aus der Anlage herausgeführt und durch eine Schere 15 zerkleinert.The cover film 16 is fed from the supply roll 8 to the sealing station via a pre-withdrawal system 17 and deflection rolls, where it is sealed with the film web 9 . The corresponding filling devices are designated 18 . The finished packs are punched out in the punching station 14 . The remaining lattice is led out of the plant and crushed by scissors 15 .

Solange sich die FFS-Maschine in Betrieb befindet, sind die Schrumpfwerte sehr konstant, die Sensoren 3 richten die Stationen 13 und 14 aus und korrigieren bei Bedarf nach. Wird die Anlage gestoppt, wurde bislang der Strang durch die Haltezange 12 in Position gehalten und die Sta­ tionen 6, 13, 14 blieben geöffnet. Durch das Entweichen der Restwärme schrumpft nun die Folienbahn 9 in Ma­ schinenlaufrichtung A, was zur Folge hatte, daß beim Wie­ deranfahren der Maschine zwischen dem zuletzt geformten Becher und dem ersten neuen Becher zu dem Rapportmaß (Abzugslänge) noch das gesamte Schrumpfmaß hinzukam. Da dieser Schrumpf leicht bei 10 mm und mehr liegen kann, war ein Betreiben der Maschine so nicht möglich. In Rück­ sicht darauf ist die Steuerung der Maschine so geändert, daß die Formstation 6 bei einem Maschinenstop geschlossen bleibt bzw. schließt, wobei in der geschlossenen Station 6 sich ein geformter Becher befindet. Die Förderelemente 7 und Haltezange 12 öffnen. Die Stationen 13 und 14 rich­ ten sich sensorgesteuert und ggf. noch in der Still­ standsphase über die Sensoren 3 nach der neuen Position aus. As long as the FFS machine is in operation, the shrinkage values are very constant, the sensors 3 align the stations 13 and 14 and correct them if necessary. If the system is stopped, the strand was previously held in position by the holding tongs 12 and the stations 6, 13, 14 remained open. Due to the escape of the residual heat, the film web 9 now shrinks in the machine running direction A, which had the result that when the machine was started again between the last shaped cup and the first new cup, the overall dimension of shrinkage (draw-off length) was added. Since this shrinkage can easily be 10 mm and more, it was not possible to operate the machine. In view of this, the control of the machine is changed so that the forming station 6 remains closed or closes when the machine stops, with a shaped cup being in the closed station 6 . Open the conveyor elements 7 and holding tongs 12 . The stations 13 and 14 align themselves sensor-controlled and, if necessary, still in the standstill phase via the sensors 3 to the new position.

Durch diese Form der Steuerung schrumpft der Strang in entgegengesetzter Richtung zu A. Das gesamte Schrumpfmaß verteilt sich auf die Anzahl der Rapporte die zwischen den Stationen 14 und 6 liegen. In der Regel sind das bspw. mindestens zehn Rapportlängen. Geht man von dem vorgenannten Schrumpfmaß von 10 mm aus, liegt die Rap­ portverkürzung bei weniger als 1 mm. Ein Wert, der von der Steuerung ohne weiteres ausgesteuert werden kann.With this form of control, the strand shrinks in the opposite direction to A. The total amount of shrinkage is distributed over the number of repetitions between stations 14 and 6 . As a rule, this is, for example, at least ten repeat lengths. Assuming the aforementioned shrinkage of 10 mm, the rap port reduction is less than 1 mm. A value that can easily be adjusted by the control.

Beim Wiederanfahren nehmen die Arbeitsstationen 13, 14 wieder schrittweise ihre alte Position ein und nach ca. zwölf Takten ist die Grundstellung wieder erreicht.When starting up again, the workstations 13, 14 gradually return to their old position and the basic position is reached again after about twelve cycles.

Die Steuerschaltung der Maschine ist mit 4 bezeichnet, wobei die im Sinne des Verfahrens zu betätigenden Ele­ mente bzw. Antriebe 1′, 2′, die Schließ- und Öffnungsele­ mente 5 der Formstation 6 und die Folienbahnförderele­ mente 7, wie dargestellt, miteinander gekoppelt sind. Falls, wie erwähnt, die Einstellung der Folgearbeitssta­ tionen 1, 2 während der Maschinenstillstandszeit bzw. während der Schrumpfung erfolgen soll, was bevorzugt wird, muß über die Steuerschaltung 4 dafür gesorgt wer­ den, daß die Antriebe 1′, 2′ und die Sensoren 3 der Sta­ tionen 13, 14 eingeschaltet bzw. wirksam bleiben und zwar mindestens so lange wie es die Abkühlzeit erfordert, d. h., bis zum Ende der Schrumpfung.The control circuit of the machine is designated 4 , the elements to be actuated in the sense of the method or drives 1 ', 2' , the closing and opening elements 5 of the forming station 6 and the film conveyor elements 7 , as shown, are coupled to one another . If, as mentioned, the setting of the follow-up work stations 1, 2 should take place during the machine downtime or during the shrinkage, which is preferred, care must be taken via the control circuit 4 to ensure that the drives 1 ', 2' and the sensors 3 the stations 13, 14 remain switched on or effective and at least as long as the cooling time requires, ie until the end of the shrinkage.

Claims (3)

1. Verfahren zum Folienschrumpfausgleich beim Formvor­ gang von Thermoplastfolien, insbesondere Polypropy­ lenfolien auf FFS-Maschinen, in denen die Folienbahn durch Vorwärm-, Behälterform-, Füll- und Folgear­ beitsstationen mittels Förderelementen im Takt ge­ führt wird, wobei die Folgearbeitsstationen sensor­ gesteuert während des getakteten Folienbahndurch­ laufes fortlaufend in stellungsgerechte Zuordnung zu den ausgeformten Behältern gebracht werden, dadurch gekennzeichnet, daß bei Maschinenstop die Formstation oder eine in deren unmittelbaren Nähe angeordnete Halteeinrich­ tung zwecks Folienbahnfixierung geschlossen und wäh­ rend der Folienbahnfixierung die Folgearbeitsstatio­ nen und alle an der Folienbahnförderung beteiligten, hinter der Formstation angeordneten Förderelemente geöffnet gehalten werden, wobei die Folgearbeitssta­ tionen beim Wiederanfahren der Maschine vor ihrem erneuten, getakteten Schließen und Öffnen sensorge­ steuert auf den in ihrem Bereich befindlichen, durch die Folienbahnschrumpfung entgegen der Durchlauf­ richtung (A) versetzten Behälter eingestellt und da­ nach ebenfalls sensorgesteuert wieder schrittweise in ihre normale Arbeitsstellung zurückgestellt wer­ den. 1. Process for film shrinkage compensation during the molding process of thermoplastic films, in particular polypropylene films on FFS machines, in which the film web is guided by preheating, container molding, filling and subsequent work stations by means of conveying elements, the subsequent work stations being controlled by sensors during the process clocked film webs are continuously brought into position-related assignment to the shaped containers, characterized in that when the machine stops the forming station or a holding device arranged in its immediate vicinity is closed for the purpose of film web fixation and during film web fixation the following work stations and all those involved in film web conveying are behind Conveying elements arranged in the forming station are kept open, with the subsequent work stations controlling the machine when restarting the machine before its renewed, clocked closing and opening , set by the film shrinkage against the flow direction (A) staggered container and then also gradually returned to their normal working position after sensor controlled. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die stellungsgerechte Einstellung der Folgear­ beitsstationen während der Stillstands- bzw. Abkühl­ zeit der Folienbahn bei Aufrechterhaltung der An­ triebseinschaltung der Folgearbeitsstationen bewirkt wird.2. The method according to claim 1, characterized, that the correct setting of the sequence ar workstations during standstill or cooling time of the film web while maintaining the on drive activation of the subsequent work stations becomes. 3. FFS-Maschine zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus längs der Folienbahnför­ derstrecke hintereinander angeordneten Vorwärm-, im Takt steuerbaren Behälterform-, Füll- und Folgear­ beitsstationen, wobei Folienbahnförderelemente hin­ ter der Formstation angeordnet und die parallel zur Foliendurchlaufrichtung verstellbaren Folgearbeits­ stationen mit Stellungssensoren ausgestattet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Folgearbeitsstationen (1, 2) mit ihren An­ trieben (1′, 2′) und Sensoren (3) über eine Steuer­ schaltung (4) mit den Schließ- und Öffnungselementen (5) der Formstation (6) oder einer in deren unmit­ telbaren Bereich angeordneten Halteeinrichtung und den Folienbahnförderelementen (7) derart gekoppelt sind, daß die Formstation (6) oder die Halteeinrich­ tung bei Maschinenstop schließt und die Folgear­ beitsstationen (1, 2) und die Folienbahnförderele­ mente (7) öffnen.3. FFS machine for performing the method according to claim 1, consisting of along the Folienbahnför derstrecke successively arranged preheating, cycle-controllable container form, filling and Folgear beitsstations, wherein web conveyor elements arranged behind the forming station and the parallel to the film pass direction adjustable follow-up work Stations are equipped with position sensors, characterized in that the subsequent work stations ( 1, 2 ) with their drives ( 1 ', 2' ) and sensors ( 3 ) via a control circuit ( 4 ) with the closing and opening elements ( 5 ) Forming station ( 6 ) or a holding device arranged in its immediate area and the film web conveying elements ( 7 ) are coupled such that the forming station ( 6 ) or the holding device closes when the machine stops and the follower stations ( 1, 2 ) and the film web conveying elements ( 7 ) open.
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