DE4041547A1 - Tiefziehmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Tiefziehmaschine mit einer in Verlaufsrichtung der Bodenfolienbahn zwecks Schrumpfaus­ gleich verstellbaren und wieder in Normalstellung rück­ stellbaren Deckfoliensiegelstation und Einrichtungen zum Aufbringen einer mit Rapportmarkierungen versehenen Deck­ folienbahn auf gefüllte, per Tiefziehen in die Bodenfoli­ enbahn eingeformte Näpfchen, wobei im Verlaufsbereich der Deckfolienzuführung ein Sensor für die Rapportmarkierun­ gen angeordnet ist.

Bei der getakteten Umformung einer Kunststoffolienbahn in einer Tiefziehmaschine zu einer Folienbahn mit eingeform­ ten Näpfchen, die gefüllt und dann gemeinsam mit einer Deckfolienbahn in einer Siegelstation verschlossen wer­ den, ist es unvermeidlich, daß die ganze Maschine aus den unterschiedlichsten Gründen hin und wieder stillgesetzt werden muß. Je nach Art des Kunststoffes, aus dem die sog. Bodenfolie besteht, ist ein solcher Maschinenstill­ stand zwangsläufig mit einem mehr oder weniger schnellen Schrumpfen der Bodenfolienbahn zur Folienzulaufseite hin verbunden, was im Bereich der Siegelstation dadurch deut­ lich sichtbar wird, daß die eingeformten Näpfchen mit dem entsprechenden Formenraster dieser Station nicht mehr Übereinstimmen. Um die Maschine überhaupt nach Stillstand weiterfahren zu können, wird deshalb, von einem Sensor gesteuert, die Deckfoliensiegelstation in Schrumpfrich­ tung, d. h., entgegen der Durchlaufrichtung, verstellt, bis die Stationsmitte wieder mit der Rapportmitte der Bo­ denfolie übereinstimmt. Dies ist bekannt und stellt kein Problem dar. Problematisch wird aber das Ganze dadurch, daß vor der verstellbaren Deckfoliensiegelstation der mit Näpfchen versehenen Bodenfolienbahn die aufzusiegelnde, keiner Schrumpfung unterliegende Deckelfolienbahn zuge­ führt werden muß, die in der Regel mit Aufdrucken od. dgl. versehen ist. Diese Deckelfolienbahn muß natürlich auch mit übereinstimmendem Rapport auf die Bodenfolie aufgebracht werden, was bei kontinuierlich laufender Ma­ schine kein Problem darstellt, da dies von einem Deckfo­ liensensor mit Hilfe von fortlaufend am Deckfolienrand angebrachten Rapportmarkierungen überwacht und gesteuert wird, wofür bspw. von Zeit zu Zeit geringfügige Reckungen der Deckfolie mit geeigneten Reckeinrichtungen vorgesehen sind. Da die Deckfolienbahn in und hinter der Deckfolien­ siegelstation schon fest mit der Bodenfolie verbunden ist, führt eine Schrumpfung der Bodenfolie zur Zulauf­ seite hin dazu, daß die ständig unter dem Zug einer Tän­ zerrolle stehende Deckfolie um das Schrumpfmaß der Boden­ folie zurückgezogen wird. Damit stimmen aber die Rapporte der beiden Folienbahnen nicht mehr überein, was nach Beendigung einer mit Schrumpfung verbundenen Stillstands­ zeit und Wiederingangsetzung der Maschine zum Anfall ei­ ner beträchtlichen Verpackungsausschußmenge führt, die in der Regel sechs bis zehn Rapportlängen beträgt.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine Tiefziehmaschine der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß die Maschine nach Stillstandszeit und erfolgter Bodenfolienschrumpfung wieder weiter gefahren werden kann, und zwar ohne daß dabei Verpackungsausschuß entstehen soll.

Diese Aufgabe ist mit einer Tiefziehmaschine der eingangs genannten Art nach der Erfindung durch die im Kennzeichen der unabhängigen Patentansprüche 1 und 2 angeführten Merkmale gelöst. Diesbezüglich praktische Ausführungsfor­ men ergeben sich nach den Unteransprüchen.

Bei dieser erfindungsgemäßen Lösung wird also entweder die Deckfolie derart "nachgezogen", daß die betroffene Rapportmarkierung der Deckfolie, die sich durch das Schrumpfen vom Sensor in Richtung Deckfolienvorratsrolle etwas entfernt hat, wieder mit dem Sensor fluchtet, oder es wird der Sensor in Richtung auf die betroffene und verschobene Rapportmarkierung verschoben. Die Kopplungs­ elemente sorgen dann aber bei sich wieder in Normalstel­ lung bewegender Deckfoliensiegelstation auch dafür, daß sich der "Nachzug" der Deckfolie wieder auf Null redu­ ziert bzw., daß sich der Deckfoliensensor in seine Nor­ malstellung zurückstellt.

Was die praktische Umsetzung der erfindungsgemäßen Lehre, d. h., die Kopplung der Siegelstationsbewegung mit den Einrichtungen zur Deckfolienzuführung betrifft, so ist dafür wesentlich, daß die Kopplungselemente zwischen der Siegelstation und der Deckfolienzuführung so ausgebildet, angeordnet und ggf. übersetzt sein müssen, daß der Nach­ zug der Deckfolie dem aus der Schrumpfung resultierenden Maß der Siegelstationsverstellung entspricht. Das gleiche gilt auch für den Fall, bei dem der "Schrumpfausgleich" durch Verstellung des Deckfoliensensors erzielt wird.

Nach der DE-OS 21 46 835 ist eine Tiefziehmaschine be­ kannt, bei der ausschließlich von einem Deckfoliensensor aus über eine Steuereinrichtung in Abhängigkeit von den Signalen des Sensors der Antrieb der Materialbahn (Bodenfolie) gesteuert wird.

In ähnlicher Weise wird auch bei einer Vakuumverpackungs­ maschine nach der DE-AS 24 37 127 verfahren, wobei der Vorschub je Förderschritt über ein Signal eines Deck­ foliensensors regelbar ist und der Abstand der Versiegel­ station zur Tiefziehstation verändert wird, und zwar un­ ter Kontrolle eines zweiten Sensors, der die Istlage bei­ der Packstoffbahnen hinter der Versiegelungsstation abta­ stet.

Für einen Schrumpfausgleich, der bei Stillstand einer Verpackungsmaschine an der verformten Bodenfolie auf­ tritt, aber nicht an der Deckfolie, sind diese Methoden nicht geeignet, da über den Deckfoliensensor die tatsäch­ lich eingetretene Schrumpfung der Bodenfolie nicht ermit­ telt werden kann.

Voraussetzung ist dafür erfindungsgemäß, daß in Abhängig­ keit von der notwendigen und der Schrumpfung entsprechen­ den Siegelstationsverstellung entweder die Deckfolie um ein entsprechendes Maß nachgezogen oder der Deckfolien­ sensor entgegen der Deckfolienabzugsrichtung verstellt wird, um das ganze System für den erneuten Anfahrvorgang, für den ja Folienabfall vermieden werden soll, wieder in Balance zu bringen.

Die erfindungsgemäße Tiefziehmaschine und ihre prakti­ schen Ausführungsformen werden nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen nä­ her erläutert.

Es zeigt schematisch

Fig. 1 den hier interessierenden Bereich der Tiefzieh­ maschine bei Normalbetrieb;

Fig. 2 den entsprechenden Bereich der Tiefziehmaschine bei geschrumpfter Bodenfolie in Verbindung mit einer Ausführungsform für den mechanischen Nach­ zug der Deckfolienbahn;

Fig. 3 in Seitenansicht den entsprechenden Bereich in anderer Ausführungsform;

Fig. 4 eine weitere Ausführungsform der Verstellmecha­ nik;

Fig. 5 eine Ausführungsform mit verstellbarem Sensor und

Fig. 6 eine weitere Ausführungsform mit Sensorverstel­ lung.

Die gesamte Tiefziehmaschine ist nicht dargestellt, da derartige Maschinen hinlänglich bekannt und in Benutzung sind, und nur der Vollständigkeit halber sei darauf hin­ gewiesen, daß sich der in den Fig. 1 bis 6 dargestellten Bereich hinter der Füllstation einer derartigen Maschine befindet. Die von links zulaufende, mit gefüllten Näpf­ chen 11 versehene Bodenfolie 12 läuft im Takt der Siegel­ station 1 zu. Die Deckfolie 13 läuft von einer Vorrats­ rolle 14 ab, passiert eine Tänzerrolle 15 und läuft dann bspw. in ein nicht dargestelltes Druckwerk vertikal ein und wird über die Umlenkrolle 4 parallel auf die Bodenfo­ lie 12 aufgebracht, um auf dieser dann in der Deckfolien­ siegelstation 1 aufgesiegelt zu werden. Bei Stillstand der Maschine schrumpft die Bodenfolie 12 in Pfeilrichtung A, d. h. zur Zulaufseite der Bodenfolie hin. Da die Deck­ folie 13 im Bereich der geöffneten Siegelstation bereits mit der Bodenfolie 12 versiegelt ist, sich aber die Bo­ denfolie 12 in Pfeilrichtung A, d. h. zur Zulaufseite der Bodenfolie hin be­ wegt, wird die Deckfolie 13, bewirkt durch die Last der Tänzerrolle 15, in Pfeilrichtung B um das Schrumpfmaß X (stark vergrößert dargestellt) ebenfalls zurückgezogen. Da ein nicht dargestellter Bodenfoliensensor die Schrump­ fung anhand der um das Schrumpfmaß X zurückversetzten Näpfchen 11 feststellt, wird die Siegelstation 1 insge­ samt in Pfeilrichtung C um das Maß X verstellt.

Gemäß Fig. 1 setzt sich die Weglänge W (strichpunktiert) zwischen dem Sensor 2 und Mitte M der Deckfoliensiegel­ station bei Normalbetrieb aus den Abschnitten a, b, c zu­ sammen. Durch die Verschiebung der Mitte M um das Maß X verkürzt sich der Abschnitt c und damit die Weglänge W bei Schrumpfung, so daß der entsprechende Abschnitt der Deckfolie 13 nicht mehr mit W übereinstimmt. Je nach Art des verarbeiteten Kunststoffes für die Bodenfolienbahn 12 kann dabei das Schrumpfmaß X mehrere Millimeter betragen.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist nun bei diesem prakti­ schen Ausführungsbeispiel die Tiefziehmaschine derart ausgebildet, daß die Einrichtungen E zur Deckfolienzufüh­ rung aus zwei miteinander durch einen Steg 5 verbundenen Deckfolienführungsrollen 3, 4 gebildet sind, wobei der Steg 5 als Schwinge gelagert und mit der Deckfoliensie­ gelstation 1 verbunden ist. Bei Verstellung der Siegel­ station 1 um das Maß X wird also mittels des Steges 5 die obere Rolle 3 nach links verschwenkt und zieht die Deck­ folie 13 um das Maß X nach, wodurch die betreffende Rap­ portmarkierung 16 der Deckfolie 13 wieder genau über den Sensor 2 gelangt. Die Rolle 4 ist dabei stationär gela­ gert. Möglich ist auch, die Rolle 3 stationär zu lagern und die Rolle 4 beweglich, d.h., der Steg 5 ist dann eine hängende Schwinge. In beiden Fällen muß aber das Kopp­ lungselement 5′ jeweils immer direkt an der einen oder anderen Rollenachse angelenkt sein, um eine 1:1 Bewe­ gungsübersetzung zu erhalten.

Das gleiche ergibt sich bei den Ausführungsformen nach den Fig. 3, 4. Bei der nach Fig. 3 sind die Einrichtungen E zur Deckfolienförderung ebenfalls aus zwei miteinander durch einen Steg 5 verbundenen Deckfolienführungsrollen 3, 4 gebildet, wobei dem Steg 5 durch ein geeignetes Übersetzungsgetriebe, wie bspw. dargestellt, eine Bewe­ gung von X/2 aufgeprägt wird.

Gemäß Fig. 4 bestehen die Einrichtungen E aus der Um­ lenkrolle 4, die Teil eines dreigliedrigen Verstellge­ stänges 7 ist, das mit der Deckfoliensiegelsation 1 in Verbindung steht. Für die stationäre Schwenklagerung der beiden zweiarmigen Hebel ist dabei zu beachten, daß die Siegelstationsverstellung im Verhältnis 2:1 in bezug auf die Rolle 6 erfolgt, die am unteren Ende des Hebels 7′ gelagert ist.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 ist zwischen der Deckfoliensiegelstation 1 und dem Sensor 2 eine Doppel­ schwinge 8 angeordnet, die einerseits mit dem Sensor 2 und andererseits mit der Deckfoliensiegelstation 1 in Verbindung steht. Hierbei wird allerdings die Deckfolie 13 nicht nachgezogen, sondern der Sensor 2 wird entgegen der Deckfolienabzugsrichtung nach rechts auf die durch Schrumpfung nach rechts verschobene Rapportmarkierung 16 verstellt.

Eine solche Sensorverstellung erfolgt auch bei der Aus­ führungsform nach Fig. 6, bei der die Kopplungselemente zwischen der Deckfoliensiegelstation 1 und dem Sensor 2 in Form eines Sensorverstellelementes, wie Schrittmotor 9 und eines an der Siegelstation 1 angeordneten Verstellim­ pulsübertragers 10 ausgebildet sind.

In allen Fällen wird also nach erfolgter Stillstands­ schrumpfung das ganze System zunächst wieder in Balance gebracht, das sich dann wieder nach Durchlauf des ge­ schrumpften Abschnittes der Bodenfolie automatisch auf die normalen Betriebsverhältnisse zurückstellt.

Claims (6)

1. Tiefziehmaschine mit einer in Verlaufsrichtung der Bodenfolienbahn zwecks Schrumpfausgleich verstellba­ ren und wieder in Normalstellung rückstellbaren Deckfoliensiegelstation (1) und Einrichtungen zum Aufbringen einer mit Rapportmarkierungen versehenen Deckfolienbahn auf gefüllte, per Tiefziehen in die Bodenfolienbahn eingeformte Näpfchen, wobei im Ver­ laufsbereich der Deckfolienzuführung ein Sensor (2) für die Rapportmarkierungen angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die verstellbare Deckfoliensiegelstation (1) mit den Einrichtungen zur Deckfolienzuführung durch Zwi­ schenglieder (Z) derart gekoppelt ist, daß die Deck­ folie (13) um das Maß der in Abhängigkeit von der Bodenfolienschrumpfung bewirkten Siegelstationsver­ stellung in ihrer Abzugsrichtung nachgezogen wird.

2. Tiefziehmaschine mit einer in Verlaufsrichtung der Bodenfolienbahn zwecks Schrumpfausgleich verstellba­ ren und wieder in Normalstellung rückstellbaren Deckfoliensiegelstation (1) und Einrichtungen zum Aufbringen einer mit Rapportmarkierungen versehenen Deckfolienbahn auf gefüllte, per Tiefziehen in die Bodenfolienbahn eingeformte Näpfchen, wobei im Ver­ laufsbereich der Deckfolienzuführung ein Sensor (2) für die Rapportmarkierungen angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die verstellbare Deckfoliensiegelstation (1) mit dem verstellbar angeordneten Sensor (2) durch Zwi­ schenglieder (Z) derart gekoppelt ist, daß der Sen­ sor (2) um das Maß der in Abhängigkeit von der Bo­ denfolienschrumpfung bewirkten Siegelstationsver­ stellung entgegen der Deckfolienabzugsrichtung ver­ stellt wird.

3. Tiefziehmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenglieder (Z) aus zwei miteinander durch einen Steg (5) verbundenen Deckfolienführungs­ rollen (3, 4) gebildet sind, wobei der Steg (5) als Schwinge gelagert und mit der Deckfoliensiegelsta­ tion (1) derart verbunden ist, daß entweder die obere oder die untere Rolle um das Maß der Siegel­ stationsverstellung verstellt wird. (Fig. 2)

4. Tiefziehmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenglieder (Z) aus einer Umlenkrolle (6) und aus einem dreigliedrigen Verstellgestänge mit zwei zweiarmigen, durch eine Stange (7′′′) ver­ bundenen Hebeln (7′, 7′′) gebildet sind, an dessen einem Hebel (7′) die Umlenkrolle (6) und dessen an­ derer Hebel (7′′) an der Siegelstation (1) angelenkt ist, wobei der eine oder andere Hebel (7′, 7′′) die Siegelstationsbewegung im Verhältnis 2 : 1 übersetzt.

5. Tiefziehmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Deckfoliensiegelstation (1) und dem Sensor (2) eine Doppelschwinge (8) angeordnet ist, die einerseits mit dem Sensor (2) und andererseits mit der Deckfoliensiegelstation (1) in Verbindung steht. (Fig. 5)

6. Tiefziehmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplungselemente zwischen der Deckfolien­ siegelstation (1) und dem Sensor (2) in Form eines Sensorverstellelementes, wie Schrittmotor (9), und eines an der Siegelstation (1) angeordneten Ver­ stellimpulsübertragers (10) ausgebildet sind. (Fig. 6)