DE4030833A1 - Verfahren und vorrichtung zum formen des randes eines behaelters aus thermoplastischem kunststoff - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Formung des Randes eines Behälters aus thermoplastischem Kunststoff, der nach oben offen ist und in einen äußeren nach oben gewölbten und sich nach unten erstreckenden Flansch endet, sowie die Vor­ richtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Aus den englischen Patentschriften Nr. 9 51 242 und Nr. 11 01 031 sind Verfahren bekannt zum Bördeln von Behältern aus thermo­ plastischem Kunststoff, die nach oben offen sind und in einen äußeren Flansch enden, Verfahren, die auf der Verformung dieses Flansches beruhen, der durch mehrere Schnecken mit veränderlichem Gewindequerschnitt auf eine Temperatur er­ wärmt wird, bei der das Material plastisch wird. Durch diese Verfahren wird der Flansch durch eine Vielzahl von Bördel­ elementen, die sich gegenüber dem zu bördelnden Behälter drehen, verformt und in die gewünschte Form eingerollt.

Bei diesen Verfahren ist die Erwärmung des Flansches ein wesentlicher Bestandteil des Bördelzyklus, und bei Still­ stand der Bördelelemente bleiben eine Vielzahl von Behäl­ tern in den Kanälen stecken, die von den Heizrollen ge­ bildet werden, welche angesichts ihrer hohen Temperatur die festsitzenden Behälter schnell zum Schmelzen bringen, mit den Nachteilen, die das Vorhandensein von geschmolzenem Material zwischen den Gewinden der genannten Heizrollen mit sich bringt.

In dieser Situation wird ein längerer Stillstand der Maschine erforderlich, um die Entfernung der festsitzenden Behälter und die Reinigung der Gewinderollen durchzuführen.

Ein weiterer Zeitverlust ist erforderlich, um die Gewinde­ rollen auf die richtige Temperatur zu bringen, bevor das Bördeln wiederaufgenommen werden kann.

Bei den erwähnten Bördelverfahren kann das Gewinde, das den Flansch umbiegt und einrollt, seine Aufgabe nicht erfüllen, wenn die Dicke des Flansches bestimmte Werte überschreitet.

Bei den Gewinde-Bördelmaschinen übt jedes Bördelelement an den Berührungspunkten zwischen Flansch und Bördelrolle in axialer Richtung einen Druck auf den Flansch aus, wodurch es schwierig wird, den Durchmesser der Öffnung des Behälters genau kreisförmig und die Dicke des erhaltenen Randes genau konstant zu halten.

Bei den erwähnten Bördelverfahren halten die Behälter bei­ spielsweise aus Kristall-Polystyrol der auf die Drehbe­ wegung des Behälters gegenüber dem Gewinde zurückzuführenden Torsionsbeanspruchung nicht stand. Diese Torsion erzeugt Spannungen, die zum Zusammenbruch des betreffenden Materials führen. Bei den Behältern beispielsweise aus Polypropylen kann der Rand seine angebördelte Form leicht wieder teil­ weise verlieren, weil er beim Austritt aus der Maschine nicht hinreichend stabilisiert ist.

Vorrangige Aufgabe der Erfindung ist es, das Bördeln von Behältern aus Kristall-Polystyrol, Polypropylen und der­ gleichen zu ermöglichen und überdies die Mängel der be­ kannten Bördelverfahren zu beseitigen.

Die Erfindungsaufgabe wurde gemäß den Kennzeichnungsteilen der Ansprüche 1 und 2 gelöst. Das Verfahren für die Formung des Randes umfaßt nämlich die folgenden zyklisch wiederhol­ baren Schritte:

• - Einspeisung ausgehend von einem oder mehreren Behälter­ stapeln;
• - Erwärmung des Flansches in der Weise, daß die Formung des Randes möglich ist;
• - Ablösen mindestens des kopfseitigen Behälters eines jeden Stapels von den übrigen;
• - Entfernen des kopfseitigen Behälters von den übrigen des Stapels;
• - Positionierung der kopfseitigen Behälter in aufnehmende Formteile, die die Behälter koaxial in Bezug auf ihre eigene Längsachse festhalten;
• - Formung und endgültige Stabilisierung des Randes mittels Druckausübung auf die gesamte Oberfläche des erwärmten Flansches durch Schließen des aufnehmenden und des ein­ dringenden Formteils;
• - Auswerfen der gebördelten Behälter aus den aufnehmenden Formteilen in mindestens einen Stapelkanal;
• - normale Abkühlung oder Zwangskühlung des aufnehmenden Form­ teils, bevor ein weiterer Behälter in ihm positioniert wird,

wobei die ersten vier Schritte von den übrigen abgetrennt werden und auch dann weiterlaufen können, wenn die übrigen unterbrochen sind, so daß es möglich ist zu wählen zwischen der Fortsetzung der Bereitstellung von erwärmten Flanschen bis zum Wiederanlaufen der übrigen Verfahrensschritte und der vollständigen Entleerung der Heizzone von den Behältern, wobei in beiden Fällen die Behälter mit erwärmtem, aber nicht gebördeltem Flansch verwendungsfähig bleiben.

Die Maschine enthält ihrerseits eine Einrichtung zur Ein­ speisung ausgehend von Stapeln aus mit Flanschen ver­ sehenen Behältern, eine Einrichtung zur Erwärmung der Flansche, eine Einrichtung zur Entnahme der kopfseitigen Behälter eines jeden Stapels, eine Einrichtung zur Posi­ tionierung der Behälter in aufnehmende Formteile, eine Einrichtung zur Formung und endgültigen Stabilisierung der Ränder, eine Auswurf- und Stapeleinrichtung zur Entnahme der gebördelten Behälter aus den aufnehmenden Formteilen und zu ihrem Austrag in den Stapelnkanal.

Der Hauptvorteil, der sich aus dem erfindungsgemäßen Ver­ fahren und aus der Maschine zu seiner Durchführung ergibt, liegt darin, daß auch die Bördelung von Behältern aus Kristall-Polystyrol, aus Propylen und ähnlichen Werkstoffen ermöglicht wird.

Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß das Verfahren und die Maschine die Herstellung von Behältern mit Öffnungen in vollkommener Kreisform und einem Rand von konstanter Höhe und Dicke ermöglicht.

Einen weiteren Vorteil bedeutet der Umstand, daß, wenn be­ sondere Kunststoffe verwendet werden, beispielsweise normales Polystyrol, es möglich ist, die Aufheiztemperatur des Flansches geringer zu halten als bei den bekannten Verfahren, während bei stoßsicherem Polystyrol, einem Werkstoff, der allgemein für die Herstellung von Trinkbechern verwendet wird, das Bördeln ohne irgend eine Erwärmung des Flansches erfolgen kann, was eine erhebliche Energieersparnis und damit eine Senkung der Herstellungskosten erlaubt.

Ein weiterer Vorteil liegt in dem Umstand, daß die ersten vier Verfahrensschritte von den übrigen abtrennbar sind, so daß bei einem Schaden oder einem Stillstand der Form­ station die Einrichtungen, die die ersten vier Verfahrens­ schritte durchführen, so geschwenkt werden können, daß die Behälter verwendungsfähig bleiben und ihr Festsitzen und ihre Überhitzung mit den sich daraus ergebenden Nachteilen vermieden werden, ohne daß also die Einspeisung und die Erwärmung unterbrochen werden. Nach Beendigung des Reparatur­ eingriffs in der Station für die Formung des Randes erfolgt die Wiederaufnahme des Bördelns sofort, indem die Einrich­ tungen zur Durchführung der ersten vier Verfahrensschritte in ihre normale Arbeitsstellung gebracht werden.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden ausführ­ lichen Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert wird. Es zeigt

Fig. 1 einen teilweise abgebrochenen Schnitt durch eine er­ findungsgemäße Maschine mit der in den Zyklus einge­ schalteten ausschwenkbaren Einspeisungs-, Heiz- und Entnahmegruppe;

Fig. 2 einen teilweise abgebrochenen Schnitt durch die Maschine von Fig. 1 mit der aus dem Zyklus ausge­ schalteten Einspeisungs-, Heiz- und Entnahmegruppe;

Fig. 3 einen teilweise abgebrochenen Schnitt senkrecht zur Vorschubrichtung der Behälter durch die Heizeinrich­ tung der Maschine von Fig. 1;

Fig. 4 einen Teilschnitt längs der Linie 4-4 von Fig. 3;

Fig. 5 einen vergrößerten Teilschnitt der Fig. 4;

Fig. 6 eine Vorderansicht der Trägerplatte für die auf­ nehmenden Formteile einer erfindungsgemäßen Maschine;

Fig. 7 einen teilweise abgebrochenen Schnitt durch einen eindringenden und einen aufnehmenden Formteil in geöffneter Stellung mit einem positionierten, zu bördelnden Becher;

Fig. 8 eine der vorausgehenden entsprechende Darstellung mit geschlossenem Formwerkzeug und gebördeltem Becher und

Fig. 9 einen teilweise abgebrochenen Schnitt durch die Luft­ blaseinrichtung für die Positionierung der Becher innerhalb der aufnehmenden Formteile.

Davon ausgehend, daß in den Figuren gleichen Bezugszahlen gleiche oder gleichwertige Teile entsprechen, ergibt sich aus Fig. 1, daß sich im Eingangsbereich der Maschine, durch die das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt wird, eine Einspeisungseinrichtung befindet, die im wesentlichen aus einem auf Rollen 30′ und 30′′ laufenden Förderband 30 besteht, wobei 30′ die Antriebsrolle ist.

Auf dieses Band werden die Becherstapel 27 aufgelegt, die vom Band 30 in Trichter 29 geschoben werden, die jeden Becherstapel 27 einer Heizeinrichtung für ihre Flansche zuführen.

Die Heizeinrichtung umfaßt Dreiergruppen von Zylindern 22, 22′, 22′′, die drehbar gelagert sind in einem beweglichen Rahmen 25 mit Stirnteilen 24, 24′ und von einem Motor durch in der Zeichnung nicht dargestellte geeignete Getriebe, wie etwa Riemen, Ketten oder Zahnräder, angetrieben sind. Die Zylinder jeder Dreiergruppe sind außen mit einem Gewinde versehen, so daß sie eine Schnecke mit konstanter Steigung und konstantem Querschnitt bilden, siehe dazu die Fig. 4 und 5, mit einem ebenen Kamm 38 und einer Nut 37 mit ebenem Boden. Die Steigung dieser Gewinde ist größer als der Stapel­ schritt der Becher 27, die auf das Band 30 aufgelegt werden.

Auch wenn dies in der Zeichnung nicht dargestellt ist, kann die Steigung dieser Gewinde die gleiche sein wie der Stapel­ schritt der Becher 27 und im Endbereich der erwähnten Dreier­ gruppen von Rollen zunehmen, damit wenigstens der kopfsei­ tige Behälter 21 eines Stapels von den übrigen Behältern ab­ gelöst werden kann, um die Entnahme dieses kopfseitigen Be­ hälters am Ende seiner Aufheizphase zu erleichtern.

Nach Fig. 5 sind die Abmessungen der Gewindenut 37 derart, daß der zu bördelnde Flansch 35 darin Platz hat, so daß die Becher jeweils einzeln entnommen und von den übrigen Bechern des Stapels abgelöst werden können.

Jeder Zylinder 22, 22′, 22′′ ist mit einem Thermoelement 28 verbunden, das in der Lage ist, den gesamten Zylinder bis zu seiner äußeren Oberfläche zu erwärmen. Die gelieferte Wärmemenge ist so bemessen, daß auch der Flansch von eventuell aus Polypropylen oder sonstigen komplexen, bei geringen Tem­ peraturen nicht hinreichend verformbaren Kunststoffen her­ gestellten Bechern erwärmt wird.

Nach Fig. 3 sind die Achsen der Zylinder der genannten Dreiergruppen symmetrisch zueinander und in einem gegen­ seitigen Abstand angeordnet, der durch Zahnstangenregler 32 verstellbar ist, so daß die drei Becherstapel 21 unterein­ ander fluchten. Die Drehbewegung der Heizzylinder 22, 22′, 22′′ bewirkt die Drehung des ganzen Bechers um seine Längsachse, so daß die Berührungspunkte zwischen den Gewinden der drei Zylinder und dem Flansch 35 des Bechers ständig wandern und somit der ganze Flansch beim Austritt aus der Schnecke er­ wärmt ist.

Nach Fig. 9 werden die Becher 21 durch einen Druckluftstrahl, der aus drei parallel zur Längsachse der zu bördelnden Becher angeordneten und mit einem in der Zeichnung nicht darge­ stellten Luftverdichter verbundenen Düsen 36 austritt, aus dem Austrittsbereich der aus mit einem Gewinde versehenen Zylindern bestehenden Heizeinrichtung entfernt. Der Luft­ druck der Düsen ist sehr gering, da die Becher bereits in einem gewissen Abstand von den übrigen, noch in der Heiz­ phase befindlichen ankommen. Die Luftstrahlen sind radial und in der vom Pfeil 20 in Fig. 4 bezeichneten Vorschub­ richtung ausgerichtet, so daß sie in den Raum eindringen, der den kopfseitigen Behälter 21 von den übrigen in der Auf­ heizphase befindlichen trennt, und auf der Innenseite des Becherbodens einen größeren Druck erzeugen als den auf die Außenseite des Bodens einwirkenden. Unter der Wirkung dieses Schubs gelangen die Becher 21 in die aufnehmenden Formteile 49 der Bördeleinrichtung, die nach den Fig. 1 und 2 aus zwei Platten 40 und 41 besteht.

Die kreisförmige Platte 40 trägt zwölf aufnehmende Form­ teile, während die Platte 41 drei eindringende Formteile 50 trägt.

Die aufnehmenden Formteile 49 sind in Dreiergruppen längs der Seiten eines Quadrats angeordnet, dessen Mittelpunkt in der Drehachse dieser Platte liegt. An der oberen Seite dieses Quadrats befinden sich die drei Positionen 42 für die Einführung in die weiblichen Formen, auf der rechten Seite die drei Positionen 43 für die Formung des Randes, an der unteren Seite die drei Positionen 44 für den Auswurf, auf der linken Seite schließlich die drei Positionen 45 der aufnehmenden Formteile, die stets leer bleiben und durch natürliche Abstrahlung oder durch Kühleinrichtungen die während der Formung und Stabilisierung des Randes aufge­ nommene Wärme abgeben.

Durch eine ständige Aufeinanderfolge von jeweils einer Vier­ teldrehung der Platte 40, die der Platte von der Welle 54 erteilt wird, welche über ein Lager 53 mit einem von einem nicht dargestellten Motor angetriebenen Untersetzungsge­ triebe 60 verbunden ist, gelangt jede Dreiergruppe von auf­ nehmenden Formteilen über die verschiedenen Positionen zyklisch in die Position 43 zur Formung des Randes, der die Dreiergruppe von eindringen Formteilen 50 gegenüberliegt. Diese eindringenden Formteile vollführen eine hin- und her­ gehende Bewegung in Richtung ihrer Achse, die ihnen von einer Exzentereinrichtung 26 über eine Kolbenstange 55, deren Länge verstellbar ist und deren Ende an dem Zapfen 57 festgelegt ist, und über Tragteile 58 der Trägerplatte 41 für die eindringenden Formteile 50 erteilt wird. Die Tragteile 58 sind in Führungen 59 gleitend gelagert, die mit dem festen Rahmen 23 verbunden sind, der auch den be­ weglichen Rahmen 24, 24′, 25 trägt.

Jede aufnehmende Form ist in ihrem Inneren und nach den die die Formung bewirkenden Oberflächen gemäß den Fig. 7 und 9 mit einem aus einem Ring bestehenden Dichtelement 46 ver­ sehen, das eine in das Innere der Form vorstehende elastische verformbare Lippe 47 trägt. Diese Lippe hat in der Ruhe­ stellung einen Mindestumfang, der etwas geringer ist als der des entsprechenden Bereichs des Bechers, an dem abge­ dichtet wird, während sie in Arbeitsstellung die gleichen Abmessungen annimmt wie der Umfang des Bereichs des Bechers, mit dem sie in Berührung steht.

Der im wesentlichen kegelstumpfförmige Becher 21 tritt durch die Einwirkung des Luftstrahls aus den Düsen 36 in die auf­ nehmende Form ein und vollführt die in Fig. 7 dargestellte Phase seiner Positionierung, so daß das Ende 35′ des Flan­ sches 35 fast das Profil 48 der aufnehmenden Form berührt.

Der Ring 46 hält mit seiner Lippe 47 den Becher während der schrittweisen Drehbewegungen der Platte 40, nämlich beim Transport der Becher von den Eintrittspositionen 42 zu den Formpositionen 43 und später von diesen zu den Auswurfs­ positionen 44 in seiner Lage fest.

Um zu verhindern, daß die Becher während der Phase der Posi­ tionierung unerwünschte Stellungen einnehmen und die Maschine blockieren, sind beim Austritt aus der Heizzone der Flansche drei Führungszylinder 39 für den einwandfreien Transport der Becher vorgesehen, die mit der Platte 24 des beweglichen Rahmens 25 fest verbunden sind, der sowohl die Einspeisungs­ einrichtung als auch die Heizeinrichtung für die Flansche trägt.

Sobald die drei Becher 21 in den aufnehmenden Formen 49, die sich in den Positionen 42 befinden, positioniert sind, vollführt die Platte 40 eine erste Vierteldrehung, wodurch die Formen und die entsprechenden Becher in die Position 43 und die Gruppe von leeren Formen 49 von der Position 45 in die Position 42 verbracht werden.

Das Schließen der eindringenden Formteile 50 über den auf­ nehmenden Formteilen 49 erfolgt, wenn sich die aufnehmenden Formteile in der Stellung 43 befinden, und bewirkt die mechanische Verformung der Flansche durch Druck, während eine neue Serie von kopfseitigen Bechern 27 in den auf­ nehmenden Formteilen 49 positioniert wird, die die Position 42 erreicht haben.

Die eindringenden Formteile 50 mit ihren ringförmigen Nischen 50′, siehe Fig. 7 und 8, drücken den nach oben gewölbten Teil des Flansches 35 zusammen und zwingen die Becher 27, sich in axialer Richtung in den Öffnungen der aufnehmenden Formteile 49 zu bewegen. Je weiter die Becher in die Öffnungen der Formen eindringen, um so größer wird der Durchmesser der Lippen 47, dessen Höchstwert am Ende der Vorwärtsbewegung der Becher erreicht wird. Während dieses Eindringens der Becher 27 in die aufnehmenden Form­ teile wird der Flansch 35, bei dem die Außenkante seines Endes 35′ mit dem Profil 48 der aufnehmenden Form 49 in Berührung steht, von der ringförmigen Verjüngung 49′ des Profils 48 des aufnehmenden Formteils und von dem von der ringförmigen Nische 50′ des eindringenden Formteils aus­ geübten Druck veranlaßt, sich nach innen umzubiegen und die endgültige Form nach Fig. 8 anzunehmen, wo die Formen 49 und 50 in vollkommen geschlossenem Zustand dargestellt sind.

Aus dem Gesagten geht hervor, daß die kombinierte Druckein­ wirkung, die vorwiegend durch die ringförmigen Nischen 50′ und die Verjüngung 49′ erfolgt, gleichzeitig die gesamte äußere Oberfläche des Flansches 35 erfaßt. Auf die gesamte Oberfläche des Flansches wird demzufolge auch eine starke Kühlwirkung ausgeübt, durch die der gesamte Rand endgültig stabilisiert wird.

Der Öffnungsdurchmesser eines Behälters, dessen Rand wie soeben beschrieben hergestellt wurde, muß zwangsläufig und genau dem Durchmesser entsprechen, der von dem eindringen­ den Formteil mit seiner ringförmigen Nische 50′ erteilt wird, während die Höhe des Randes nicht verschieden von der sein kann, die von dem eindringenden und dem aufnehmenden Form­ teil in geschlossenem Zustand erteilt wird, siehe Fig. 8.

Diese Merkmale einheitlicher Abmessungen bei den wie oben beschriebenen gebördelten Behältern nehmen besondere Be­ deutung an, wenn die Behälter, beispielsweise Becher, in Getränkeautomaten verwendet werden sollen, weil sie die Abgabe von in diesen Automaten gestapelten Bechern erleich­ tern, ohne daß irgend eine Gefahr des Verklemmens besteht.

Das gleiche gilt für die Behälter, beispielsweise Joghurt­ becher und dergleichen, wie sie in Abfüll- und Versiegelungs­ automaten verwendet werden.

Bei den Bördelmaschinen nach den englischen Patentschriften Nr. 9 51 242 und Nr. 11 01 031 erfolgten die auf die Flansche der Behälter ausgeübten Druck- und Kühlwirkungen nur durch den Rollenkontakt an den Berührungspunkten zwischen den Gewinderollen und den Flanschen und waren daher nur begrenzt wirksam. Erfindungsgemäß erfolgen dagegen die auf die Flansche der Behälter ausgeübten Druck- und Kühlwirkungen durch eine annähernd statische Berührung auf der ganzen Oberfläche eines jeden Flansches, die im wesentlichen den formgebenden Flächen der eindringenden und aufnehmenden Formteile entspricht, wobei der Effekt weitaus größer ist als der von der bekannten Technik ermöglichte.

Praktische Versuche haben bewiesen, daß die gleichzeitige Druckausübung auf die gesamte Fläche des Flansches das Bördeln von Flanschen beträchtlicher Dicke ermöglicht, selbst wenn sie aus einem Werkstoff bestehen, der der Be­ arbeitung einen besonders großen Widerstand entgegensetzt, und mit Bördelelementen aus Gewinderollen nicht eingerollt werden konnten.

Nach dem Abschluß des Bördelvorgangs werden die Formteile 49 und 50 geöffnet, damit die Formen 49 durch eine weitere Vierteldrehung der Platte 40 von den Positionen 43 in die Positionen 44 befördert werden können. Während die Formen 49 in den Positionen 44 verweilen, schiebt eine allgemein mit 51 bezeichnete Auswurfeinrichtung die gebördelten Behälter 34 aus den Formteilen 49, wobei die Behälter aus den Ringen 46 herausgezogen werden, deren Lippen 47 elastisch wieder die ursprüngliche Form annehmen und dadurch wieder aufnahme­ bereit für neue Becher eines nächsten Bördelzyklus werden.

Die Auswurfeinrichtung 51 führt dann die gebördelten Be­ hälter 47 den Stapelkanälen zu, von wo aus sie später ins Lager gebracht werden.

Auch wenn dies in der Zeichnung nicht dargestellt ist, kann der Dichtring 46 durch eine Vielzahl von ringförmigen Sek­ toren ersetzt werden, die die gleiche Funktion wie die ganzen Ringe haben, ohne daß dadurch der Bereich der mög­ lichen Ausführungsformen der Erfindung verlassen wird.

Eine weitere Drehung der Platte 40 um 90° bringt die Formen 49, denen soeben die gebördelten Behälter entnommen wurden, in die Position 45. Während des Aufenthalts in den Positionen 45 können die Formen 49, auch wenn dies in der Zeichnung nicht dargestellt ist, leicht einer Zwangskühlung unter­ worden werden, beispielsweise durch einen kalten Luftstrahl, wenn besondere Bearbeitungserfordernisse dies verlangen.

Eine letzte Drehbewegung um 90° der Platte 40 bringt die Formen 49 wieder in die Positionen 42, von denen sie ge­ startet waren, und während des Aufenthalts der Formen in diesen Positionen werden neue Behälter 21 positioniert, da­ mit ein neuer Zyklus zur Formung der Ränder anlaufen kann.

In der in den Fig. 1 und 2 dargestellten erfindungsgemäßen Maschine werden die Einrichtungen, die die ersten vier Schritte des Verfahrens durchführen, von einem beweglichen Rahmen 25 getragen, an dessen Stirnseiten 24 und 24′ durch lösbare Schrauben 31, 33 die Heizrollen 22, 22′, 22′′ befestigt sind, während hinter der Stirnseite 24′ eben dieses beweglichen Rahmens 25 die Einspeisungseinrichtung 30, 30′, 30′′ aufge­ bracht ist. Der Rahmen 25 ist mit beliebigen bekannten Ein­ richtungen von der normalen in Fig. 1 dargestellten Arbeits­ stellung um die Achse 52 in die in Fig. 2 dargestellte Stellung schwenkbar.

Aus der in Fig. 1 durch den Pfeil 20 bezeichneten Ein­ speisungseinrichtung wird somit auf die in Fig. 2 durch den Pfeil 20′ angegebenen Richtung übergegangen, so daß die aus den Heizkanälen 22, 22′, 22′′ austretenden Becher 21 von den Luftstrahlen der Düsen 36 oberhalb der Platte 40 ausgeworfen werden.

Dank der Möglichkeit, die Einspeisungs- und Heizgruppe um die Achse 52 zu schwenken, sind die Phasen der Einspeisung, der Erwärmung und der Entnahme der kopfseitigen Behälter 21 von den übrigen Verfahrensschritten des Bördelns abtrennbar. Dies ermöglicht es, bei kleinen Störungen an der Einrichtung zur Formung des Randes die genannten Phasen in Gang zu halten, während die Phase der Formung des Randes unter­ brochen ist. In diesem Fall werden die zu bördelnden Gegen­ stände, die in der Zwischenzeit weiter durch die Heizzone fließen, in einen hierfür vorgesehenen Wiederverwendungs­ behälter oder in in der Zeichnung nicht dargestellte Stapel­ kanäle eingeleitet.

Dies ermöglicht es außerdem, während der kurzen Unterbrechungs­ zeit die Temperatur der Flansche der zu bördelnden Becher innerhalb eines Bereichs zu halten, der eine sofortige Wieder­ aufnahme der nachfolgenden Bördelphasen ermöglicht, sobald der Schaden repariert ist.

Bei längerem Stillstand, der beispielsweise durch nicht sofort reparierbare Schäden verursacht ist, wird die Einspeisung in die Einrichtung zur Erwärmung der Ränder ausgeschaltet, wäh­ rend der Vorschub der in den Heizrollen befindlichen Gegen­ stände weitergeht. Dies ermöglicht die vollständige Ent­ leerung der Rollen und die Wiederverwendung der Gegenstände, die sich in der Heizeinrichtung befinden.

Es ist klar, daß bei der praktischen Durchführung des Ver­ fahrens alle Konstruktionsvarianten der Maschine in den Erfindungsbereich fallen, einschließlich solcher, die er­ forderlich sind, um Flansche von Behältern mit quadrati­ scher und rechtwinklicher Öffnung zu bördeln.

Claims (9)

1. Verfahren zur Formung des Randes von Behältern aus thermo­ plastischem Kunststoff, die nach oben offen sind und in einen äußeren, nach oben gewölbten und sich nach unten erstreckenden Flansch enden, dadurch gekennzeichnet, daß es die folgenden zyklisch wiederholbaren Verfahrens­ schritte umfaßt:

• - Einspeisung ausgehend von einem oder mehreren Behälter­ stapeln;
• - Erwärmung des Flansches in der Weise, daß die Formung des Randes möglich ist;
• - Ablösen mindestens des kopfseitigen Behälters eines jeden Stapels von den übrigen;
• - Entfernen des kopfseitigen Behälters von den übrigen des Stapels;
• - Positionierung des kopfseitigen Behälters in einem auf­ nehmenden Formteil, das diesen Behälter koaxial in Be­ zug auf seine eigene Längsachse festhält;
• - Formung und endgültige Stabilisierung des Randes mittels Druckausübung auf die gesamte Oberfläche des erwärmten Flansches durch Schließen des aufnehmenden und des ein­ dringenden Formteils;
• - Auswerfen der gebördelten Behälter aus den aufnehmenden Formteilen in mindestens einen Stapelkanal;
• - normale Abkühlung oder Zwangskühlung des aufnehmenden Form­ teils, bevor ein weiterer Behälter in ihm positioniert wird für einen weiteren Bördelvorgang,

sowie dadurch, daß die ersten vier Phasen von den übrigen abgetrennt werden und auch dann weiterlaufen können, wenn die übrigen unterbrochen sind, so daß es möglich ist zu wählen zwischen der Fortsetzung der Bereitstellung von er­ wärmten Flanschen bis zum Wiederanlaufen der übrigen Ver­ fahrensschritte und der vollständigen Entleerung der Heiz­ zone von den Behältern, wobei in beiden Fällen die Behälter mit erwärmtem, aber nicht gebördeltem Flansch wiederverwen­ dungsfähig bleiben.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Einrichtung zur Ein­ speisung ausgehend von Stapeln (27) aus mit Flanschen (35) versehenen Behältern (21), eine Einrichtung zur Erwär­ mung der Flansche, eine Einrichtung zur Entnahme der kopfseitigen Behälter eines jeden Stapels, eine Einrich­ tung zur Positionierung der Behälter in aufnehmende Form­ teile (49), eine Einrichtung zur Formung und endgültigen Stabilisierung der Ränder (35′), eine Auswurf- und Stapel­ einrichtung (51) zur Entnahme der gebördelten Behälter (34) aus den geöffneten Formteilen und zu ihrem Austrag in einen Stapelkanal enthält.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von Stapeln (27) aus Behältern (21) mit Flanschen (35) ausgehende Einspeisungseinrichtung aus einem Rahmen (23, 24, 25), der über Zapfen mindestens drei mit einem Außengewinde versehene Zylinder (22, 22′, 22′′) trägt, die jeweils eine Schnecke darstellen, und aus einem Motor zum Antrieb dieser Zylinder besteht, daß die Heiz­ einrichtung (28) zur Erwärmung der Flansche aus einer Anordnung von Thermoelementen besteht, die mit den Zy­ lindern (22, 22′, 22′′) verbunden ist, und daß die Ein­ richtung zur Entnahme der kopfseitigen Behälter und die Einrichtung zur Positionierung derselben in den auf­ nehmenden Formteilen (49) aus einer Druckluftanlage be­ stehen, die mit mindestens zwei parallel zur Längsachse der zu erwärmenden Behälter angeordneten Düsen (36) ver­ bunden ist, deren Luftstrahlen radial und in Richtung auf die aufnehmenden Formteile (49) angeordnet sind, so daß sie in den Raum eindringen, der den kopfseitigen Behälter (21) von den übrigen Behältern des Stapels trennt, und auf der Innenseite des Bodens des Behälters (21) einen größeren Druck erzeugen als den auf die Außen­ seite dieses Bodens einwirkenden, so daß der Behälter in den aufnehmenden Formteil hineingeschoben wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Formung der Ränder aus einer sich intermittierend drehenden Platte (40) besteht, die min­ destens einen aufnehmenden Formteil (49) trägt, der in seinem Inneren und nach den die Formung bewirkenden Oberflächen mit einem Dichtelement (46), das an einem Teil des Behälterrumpfes anliegt, versehen ist, aus einer Platte (41), die axial und abwechselnd in beiden Rich­ tungen verschiebbar ist und mindestens einen eindringen­ den Formteil (50) trägt, der sich über einem aufnehmenden Formteil während jedes Stillstands der Platte (40) schließt, sowie aus Einrichtungen zum Antrieb der Platten (40, 41).

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (46) aus einem Ring besteht, der am hinteren Bereich des aufnehmenden Formteils (49) ange­ ordnet ist, in das Innere dieser Form vorsteht und eine elastisch verformbare Lippe (47) aufweist, die in der Ruhestellung einen Mindestumfang hat, der etwas geringer ist als der des entsprechenden Bereiches des Behälters, gegen den die Dichtung anliegt, während sie in Arbeits­ stellung die gleichen Abmessungen annimmt wie der Umfang des Bereichs des Behälters, mit dem sie in Berührung kommt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement aus einer Vielzahl von Ringsektoren be­ steht, die in das Innere der Form vorstehen und jeweils mit einer elastisch verformbaren Lippe versehen sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Einspeisung, zur Erwärmung und zur Entnahme der kopfseitigen Behälter der Stapel von den übrigen Einrichtungen abtrennbar sind, so daß es möglich ist, die gewünschte Temperatur der Heizrollen unverändert aufrechtzuerhalten und die aus der Heizzone austretenden Behälter wiederzuverwenden, ohne daß die Einspeisung der Behälter in die Heizzone unterbrochen wird, oder nur die zwischen den Heizrollen befindlichen Behälter der Wieder­ verwendung zuzuführen und die Einspeisung der Behälter in die Heizzone zu unterbrechen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem Förderband und den Gewinderollen bestehende Gruppe um eine von einem Zapfen gebildete Achse schwenk­ bar ist, die sich in dem von den Gewinderollen entfernten Teil des Förderbandes befindet und rechtwinklich zur Vor­ schubrichtung der zu bördelnden Behälter verläuft, und daß diese Gruppe auch dann in Betrieb bleibt, wenn die Einrichtung zur Formung des Randes abgeschaltet ist, und die Behälter mit erwärmtem Flansch in eine Rück­ gewinnungseinrichtung austrägt.