DE4244977C2 - Thermoformmaschine und Verfahren zum Herstellen von hohlen Gegenständen - Google Patents
Thermoformmaschine und Verfahren zum Herstellen von hohlen GegenständenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Thermoformmaschine zum Herstellen
von hohlen, mit einem Boden versehenen Gegenständen durch Warm
verformen aus einem thermoplastischen Ausgangsmaterial in Band
form, mit:
- a) einem Formwerkzeug, bestehend aus einer Patrize und einer Matrize, die zwischen einer offenen Stellung und einer ge schlossenen Stellung des Formwerkzeugs hin und her beweg bar sind, wobei die Patrize und die Matrize jeweils in vorgegebener räumlicher Anordnung mit einer Mehrzahl von zueinander komplementären Formelementen zum gleichzeitigen Herstellen einer Gruppe von Gegenständen versehen sind;
- b) einem schrittweise arbeitenden Bandförder zum Zuführen des thermoplastischen Ausgangsmaterials zwischen der Patrize und der Matrize;
- c) einer in der geschlossenen Stellung des Formwerkzeugs aus lösbaren Schneideinrichtung für das thermoplastische Aus gangsmaterial;
- d) einer Fördereinrichtung zum Transportieren der im Form werkzeug hergestellten Gegenstände zu einer nachgeschalte ten Bearbeitungsstation; und
- e) einem Umsetzer mit mindestens einem Aufnahmekopf zum gleichzeitigen Entnehmen der während eines Arbeitsganges im Formwerkzeug hergestellten Gruppe von Gegenständen aus dem Formwerkzeug und zum gleichzeitigen Überführen dieser Gruppe vom Formwerkzeug zu der Fördereinrichtung.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Herstellen
von hohlen, mit einem Boden versehenen Gegenständen durch Ther
moumformen aus einem thermoplastischen Ausgangsmaterial in
Bandform, mit den Schritten:
- a) Gleichzeitiges Herstellen einer Gruppe von Gegenständen in einem Formwerkzeug, bestehend aus einer Patrize und einer Matrize, die zwischen einer offenen Stellung und einer ge schlossenen Stellung des Formwerkzeugs hin und her beweg bar sind, wobei die Patrize und die Matrize jeweils in vorgegebener räumlicher Anordnung mit einer Mehrzahl von zueinander komplementären Formelementen versehen sind;
- b) schrittweises Zuführen des thermoplastischen Ausgangsmate rials zwischen die Patrize und die Matrize;
- c) in der geschlossenen Stellung des Formwerkzeugs Schneiden des thermoplastischen Ausgangsmaterials;
- d) Transportieren der im Formwerkzeug hergestellten Gegen stände zu einer nachgeschalteten Bearbeitungsstation; und
- e) gleichzeitiges Entnehmen der während eines Arbeitsganges im Formwerkzeug hergestellten Gruppe von Gegenständen aus dem Formwerkzeug und gleichzeitiges Überführen dieser Gruppe vom Formwerkzeug zu der Fördereinrichtung.
Eine Thermoformmaschine sowie ein Verfahren der vorstehend ge
nannten Art sind aus der DE 34 39 660 A1 bekannt.
Bei der bekannten Maschine wird eine Mehrzahl von becher
förmigen Gegenständen in herkömmlicher Weise durch Thermo
umformen aus einem thermoplastischen Ausgangsmaterial herge
stellt. Hierzu sind die Patrize und die Matrize jeweils mit ei
ner Vielzahl von entsprechenden Formelementen versehen. Diese
Vielzahl von gleichzeitig hergestellten Gegenständen wird im
nachfolgenden kurz als "Gruppe" bezeichnet.
Zum gleichzeitigen Entnehmen der gesamten Gruppe fährt bei der
bekannten Maschine im geöffneten Zustand des Formwerkzeugs eine
Saugplatte seitlich zwischen die in diesem Augenblick vonein
ander beabstandeten Hälften des Formwerkzeugs, nämlich zwischen
die Patrize und die Matrize. Die Saugplatte ist mit einer ent
sprechenden Anzahl von Saugpositionen versehen, deren Anzahl
und Position der Anzahl und Position der Formelemente im Form
werkzeug entsprechen. Die Saugplatte setzt sich von oben auf
die in der unteren Matrize angeordneten, fertigen Gegenstände
auf, woraufhin ein Unterdruck angelegt wird, so daß die Gegen
stände an der Saugplatte haften. Die Saugplatte wird nun ange
hoben und seitlich aus dem geöffneten Formwerkzeug heraus ver
fahren, bis die Saugplatte oberhalb eines gelochten, endlosen
Förderbandes steht. Durch Umschalten auf Druckluft in der Saug
platte fallen nun die Gegenstände auf das gelochte Endlosband,
wo sie in aufrechter Stellung haften bleiben. Die Gegenstände
werden nun mittels des Förderbandes an einen anderen Arbeits
platz befördert, beispielsweise zum Bedrucken oder zum Bördeln.
Bei dieser bekannten Maschine fallen die Gegenstände völlig un
geordnet auf das Förderband, und es ist auch nicht sicherge
stellt, daß diese dort sämtlich aufrecht stehen bleiben, um
weiterbefördert zu werden. Es ist folglich erforderlich, für
eine nachfolgende Bearbeitung oder Stapelung die Gegenstände
erneut entlang eines bestimmten Rasters aufzustellen und auszu
richten. Darüber hinaus ist nicht gewährleistet, daß die mögli
cherweise übereinanderliegenden Gegenstände auf dem Förderband
in der gewünschten Weise abkühlen können.
Aus der DE 37 22 214 A1 ist eine Vorrichtung zum Heißsiegeln
von Blisterpackungen bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung
wird zunächst ein thermoplastisches Ausgangsmaterial in Band
form in einer Formmaschine bearbeitet, wobei in das Ausgangs
material jeweils haubenförmige Vertiefungen eingeformt werden.
Das Bandmaterial bleibt dabei zunächst noch erhalten. Nach
Durchlaufen einer gewissen Wegstrecke werden nun aus dem noch
zusammenhängenden Bandmaterial einzelne Abschnitte abgelenkt,
so daß jeweils ein haubenförmiges Teil (Blisterhaube) abge
schnitten wird. Die einzelnen Blisterhauben werden dann auf ein
Palettenband aufgelegt. Das Palettenband besteht aus zwei
Transportketten und mit diesen verbundenen Trägerpaletten. Die
Blisterhauben werden in Durchbrüche in den Trägerpaletten ein
gelegt, wobei sie nach oben offen sind. In die offenen Blister
hauben wird nun entlang einer Füllstrecke des Palettenbandes
ein Verpackungsgut eingefüllt. Anschließend werden aus einer
Kartonauflegestation Kartonblätter auf die befüllten Blister
hauben aufgelegt und in einer nachfolgenden Siegelstation mit
den Blisterhauben verbunden. Am Ende des Palettenbandes werden
die fertigen Blisterverpackungen vom Palettenband abgenommen
und auf ein Transportband aufgesetzt.
Bei dieser bekannten Vorrichtung werden somit jeweils nur ein
zelne Gegenstände gehandhabt, wobei eine Bearbeitung der Gegen
stände selbst nicht stattfindet und die Gegenstände auch nicht
am Ende gruppenweise gestapelt werden müssen.
Der Stand der Technik der Warmformungsmaschinen ergibt sich
ferner aus der DE 34 39 660 A1. Die Einzelheiten der dort be
schriebenen Maschinen werden anhand der Fig. 1 bis 13 der bei
gefügten Zeichnung beschrieben. Darin zeigen:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Warmform
maschine mit einer als Patrize ausgebildeten Ober
form und einer als Matrize ausgebildeten einzelnen
Unterform in einer geöffneten Stellung des Formwerk
zeugs vor dem Formungsvorgang;
Fig. 2 die Maschine von Fig. 1 mit geschlossenem Formwerk
zeug während des Formungsvorganges;
Fig. 3 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 2 mit geschlossenem
Formwerkzeug während des Trennvorgangs;
Fig. 3a einen Ausschnitt aus Fig. 3 in vergrößertem Maßstab;
Fig. 4 die Maschine von Fig. 3 mit geöffnetem Formwerkzeug
nach dem Trennvorgang mit dem noch in der Form be
findlichen geformten und abgetrennten Gegenstand;
Fig. 5 eine auf die Phase der Fig. 4 folgende Phase, in der
der geformte Gegenstand der als Matrize ausgebilde
ten Form entnommen und aus dem Bereich des Formungs
vorgangs zu einem Stapelsammler verbracht wird;
Fig. 6 eine abweichende Ausführungsform der Maschine von
Fig. 5 mit einem mehrreihigen Formwerkzeug, die den
ungeordneten Austrag in eine getrennte Stapel
einrichtung ausführt;
Fig. 7 bis 10
eine weitere abweichende Ausführungsform der Maschi
ne von Fig. 5, bei der die geformten Gegenstände aus
dem Bereich des Formungsvorgangs mittels einer zwi
schen die Formmatrize und die Formpatrize einführba
ren Saugplatte entfernt werden;
Fig. 11 eine Platte zur Entnahme einer Vielzahl von im glei
chen Formungsvorgang geformten Gegenständen mittels
Saugwirkung, wie sie in der Maschine nach den Fig. 7
-10 verwendet wird;
Fig. 12 eine schematische Vorderansicht einer Warmformma
schine mit einer einzigen als Patrize ausgebildeten
Oberform und einer als Doppelmatrize ausgebildeten
Unterform, deren Hälften jeweils abwechselnd unter
die als Patrize ausgebildete Form gefahren werden
und
Fig. 13 ein Diagramm, das die Phasen und die Zykluszeiten
für das Öffnen und Schließen eines Warmformungswerk
zeugs mit einer als Einzelmatrize ausgebildeten Form
wiedergibt.
Der Warmformungszyklus mit Maschinen, die das Formen und
Schneiden in einer einzigen Station ausführen, kann wie folgt
schematisiert werden.
Das von der (nicht dargestellten) Zuführungsrolle kommende
Teilstück des bandförmigen Materials A wird von den Strahlern
B, beispielsweise Infrarotstrahlern, erwärmt und zwischen die
geöffneten Teile der Form, d. h. in die Warmformungszone in der
Pfeilrichtung F bewegt. Das Formwerkzeug besteht aus einem als
Patrize ausgebildeten Oberteil bzw. einer Gegenform M1 und ei
nem als Matrize ausgebildeten Unterteil M2. Sowohl Teil M1 als
auch Teil M2 können ein Nest oder mehrere Nester oder Reihen
von Nestern enthalten, in welchem Falle man bei jedem Formungs
vorgang mehrere Gegenstände O erhalten kann.
Das als Matrize ausgebildete Unterteil M2 wird gegenüber der
als Patrize ausgebildeten festen Gegenform M1 angehoben, und
die Warmformung des Gegenstands O erfolgt dadurch, daß die Vor
form M1p in den Hohlraum M2c der Matrizenform M2 abgesenkt und
Druckluft eingeblasen wird oder über eine Bohrung F in der Pa
trizenform M1 ein starker Unterdruck angelegt wird. Die Druck
luft bewirkt, daß das von der Vorform M1p erfaßte Material sich
an die Seitenwand des Hohlraums M2c und an den beweglichen Bo
den M2f dieses Hohlraums anlegt. Da der Hohlraum M2c durch ei
nen allgemein mit C bezeichneten Wasser-Kühlkreislauf gekühlt
wird, wird auch der Gegenstand O gekühlt und daher einem fort
schreitenden sowohl die Struktur als auch die Abmessungen be
treffenden Stabilisierungsprozeß unterworfen.
In dieser Phase vollführt das gesamte Formunterteil M2 eine Be
wegung ST, gewöhnlich von 1,5 mm (Fig. 3a), in Richtung auf das
Formoberteil M1, die ausreichend ist, um den Rand BO des Gegen
stands O von dem Ausgangsband zu trennen.
Die drei oben beschriebenen Phasen sind allen Warmformmaschinen
gemeinsam, die das Formen und Schneiden in einer einzigen Sta
tion, d. h. im Formungsbereich, ausführen (vgl. Diagramm Fig.
13). Je nach den verschiedenen, für die Entnahme der warmge
formten Gegenstände O aus der Matrizenform M2 angewandten Lö
sungen und den nachfolgenden Behandlungen (Zählen, Stapeln
usw.) sind jedoch zwei Klassen von Warmformmaschinen zu unter
scheiden. In der ersten Klasse ist eine einzelne Matrizenform
M2 vorgesehen, in der zweiten eine Doppel-Matrizenform: eine
linke Form M2s und eine rechte M2d, die fest miteinander ver
bunden sind, wie unter Bezugnahme auf Fig. 12 und den Gegen
stand der DE 26 07 371 A1 genauer dargelegt werden wird.
Die Trennphase (3. Phase) schließt den Arbeitszyklus bei ge
schlossener Form ab (Fig. 13).
Nach dieser Phase fährt das Formunterteil M2 nach unten, d. h.
es entfernt sich von dem Oberteil M1, wobei es eine Hubbewegung
S (Fig. 4) vollführt und den geformten und abgetrennten Gegen
stand O mit sich führt, der folglich unterhalb des von dem Aus
gangsmaterial A verbleibenden Abfallbandes gelangt. Danach
kommt die Abwärtsbewegung des Bauteils mit dem beweglichen Bo
den M2f des Formunterteils M2 zum Stehen, während der übrige
Teil der Form M2 seine Abwärtsbewegung fortsetzt und dadurch
den Gegenstand O aus dem Hohlraum M2c der Form M2 vollständig
auswirft.
An dieser Stelle des Zyklus entsteht das heikle Problem der
Entfernung oder der Entnahme des warmgeformten Gegenstandes
oder der warmgeformten Gegenstände O aus dem Bereich der For
mung und ihrer Stapelung. Es sind verschiedene Verfahren vorge
schlagen worden; nachfolgend werden wir die beiden am häufig
sten angewandten erläutern.
Das erste Verfahren ist das Lufteinblasverfahren (Fig. 5), das
darin besteht, daß Druckluft in einen mit Düsen U versehenen
Sammler CL eingeleitet wird, so daß aus den Düsen Strahlen G
austreten, die die Gegenstände O auswerfen, wobei sie leicht
geneigt oder in einen oder mehrere Sammelkanäle R gekippt wer
den. Die Gegenstände, die ihren Weg in den Sammelkanal R fort
setzen, werden in einem Stapel P aufgestapelt.
Dieses Verfahren kann überdies nur dann angewandt werden, wenn
die Gegenstände in der Form M2 in einer einzigen Reihe angeord
net sind.
Sind die Gegenstände in der Form M2 in mehreren Reihen (Viel
fachreihen) angeordnet, so können die Luftstrahlen G die Gegen
stände O aus der von den Teilen M1 und M2 begrenzten Zone der
Form entfernen, sie werden jedoch ungeordnet ausgeworfen. Um
sie zu ordnen und anschließend zu stapeln, muß eine eigene Sta
peleinrichtung PL (Fig. 6) vorgesehen werden, die von der Warm
formmaschine getrennt ist und deren Funktionsweise auf die
Warmformmaschine zeitlich abgestimmt werden muß. Dies führt na
türlich zu erheblichen zusätzlichen Kosten, größerer Komplex
heit im Arbeitsablauf und einem erheblichen Anteil von beschä
digten und daher auszusondernden Gegenständen.
Bei Warmformmaschinen, die mit einer Stapeleinrichtung PL ver
sehen sind, werden die Gegenstände O "entnommen", indem sie aus
der Formungszone weggeblasen und gegen eine Prallfläche AR ge
schleudert werden, bevor sie in einen Sammelbehälter V fallen.
Am Boden des Sammelbehälters V kann unter verschiedenen mögli
chen Lösungen ein Sammler mit Förderband TR vorgesehen sein,
der von einem Malteserkreuz CM angetrieben wird und eine Reihe
von miteinander gelenkig verbundenen Platten aufweist, die je
weils eine Öffnung W1 zur Aufnahme eines Gegenstands O aufwei
sen. Nach dem Aufprall auf die in einem ganz bestimmten Winkel
geneigte Fläche AR fallen die Gegenstände letztendlich in die
Aufnahmeöffnungen W1 und werden dann durch eine inter
mittierende Bewegung einem von einem Kniehebelmechanismus E an
getriebenen Auswerfer IP zugeführt, der sie einzeln in einen
Sammelkanal R schiebt, wo ein Stapel P entsteht.
Dieses hier als Beispiel unter anderen ähnlichen erwähnte Ver
fahren weist ganz erhebliche Nachteile auf.
Vor allem können nur runde Gegenstände gestapelt werden, die
eine bestimmte Mindesthöhe haben; es können daher keine Gegen
stände gestapelt werden, die einer genauen Ausrichtung bedür
fen, beispielsweise Gegenstände mit rechteckigem Grundriß. Dar
über hinaus werden viele Gegenstände beim Fall und bei der
eventuellen Durchmischung in dem Behälter V verformt oder be
schädigt.
Aus diesen Gründen gilt das in Fig. 6 dargestellte bekannte
Verfahren zusammen mit anderen ähnlichen inzwischen als über
holt.
Das zweite Verfahren bedient sich einer Saugplatte und ist
schematisch in den Fig. 7-11 dargestellt; es ist Gegenstand
der DE 34 39 660 A1. Während des Öffnungshubs T des Formwerk
zeugs, der von dem als Matrize ausgebildeten Unterteil M2 aus
geführt wird, wird eine Saugplatte PA oberhalb des oberen Ran
des B des warmgeformten Gegenstands O, aber unterhalb des Ab
fallbandes A des Ausgangsmaterials eingeführt, und zwar in ei
ner Stellung, daß sie den Gegenstand oder die Gegenstände O an
zusaugen vermag, sobald die Form M2 ihren Abwärtshub T
(vollständige Öffnung der Form) beendet hat.
Die Form M2 verweilt also in ihrer tiefsten Stellung, um es der
Saugplatte PA zu ermöglichen, sich aus der von den Formen M1
und M2 begrenzten Zone (Formungszone - Fig. 8) zu entfernen,
wobei sie die Gegenstände O in einen der Warmformmaschine be
nachbarten Bereich mit sich führt, wo an den Armen BG einer
Stapeleinrichtung R (Fig. 9 und 10) angelenkte Saugnäpfe VS
vorgesehen sind. Sobald die Platte PA die in Fig. 8 dargestell
te Stellung erreicht hat, sich also außerhalb der Formungszone
befindet, beginnt die Form M2 ihren Aufwärtshub, das bandförmi
ge Material A macht einen neuen Vorschubschritt, so daß ein
neuer Warmformungszyklus beginnt. Gleichzeitig übernehmen die
Saugnäpfe VS (Fig. 9) die Gegenstände O von der Platte PA. Mit
einer Drehung des Armes BG und einer gleichzeitigen Drehbewe
gung und den Zapfen Q werden die Saugnäpfe VS gekippt und einem
Mehrfachsammler R zugeführt, wo sich die Gegenstände in Stapeln
P ansammeln (Fig. 10).
Die Schwierigkeiten und Nachteile, die die Leistungen des Ent
nahmeverfahrens bei Warmformmaschinen mit einer einzigen als
Matrize ausgebildeten Form beeinträchtigen, sind
- 1. 1 - eine sehr lange Hubbewegung T für die Öffnung der Form, be stehend aus der Summe aus der Höhe des Gegenstands oder der Ge genstände O und dem Hub S (Fig. 4 und 7) plus einer ganz be stimmten Strecke, um eine vernünftige Sicherheitsmarge zu ge währleisten (Fig. 7). Da jedoch die für die Ausführung des Hubs T erforderliche Zeit im Zyklus nicht nutzbar ist, ist verständ lich, daß bei gleichen übrigen Bedingungen die Leistung der Ma schine um so niedriger ist, je höher die zu entnehmenden Gegen stände O sind.
- 2. 2 - Der Hub S ist vorgesehen, um den Freiraum zu schaffen, der erforderlich ist, damit die Platte PA zwischen das Material und den warmgeformten Gegenstand oder die warmgeformten Gegenstände O eingeführt werden kann. Hält man den Hub S klein, so bedeutet dies, Probleme für die Dimensionierung der Saugplatte PA zu verursachen. Verlängert man den Hub S, so führt dies zu einer fühlbaren Senkung der Produktivität der Warmformmaschinen. Die Bestimmung des Hubs S und die Dimensionierung der Platte PA sind daher stets das Ergebnis eines Kompromisses. Die Dimensio nierung der Saugplatte PA ist jedoch auch durch die Erfordernis bestimmt, die Vorschubbewegung des bandförmigen Materials A nicht zu behindern, das nach der Erwärmung die Neigung hat, nachzugeben und nach unten abzusinken.
- 3. 3 - Das Offenhalten der Form für den Zeitraum, der erforderlich
ist, um das Einfahren der Saugplatte PA in die und das Ausfah
ren aus der Formungszone zu ermöglichen, erhöht die Totzeiten
des Warmformungszyklus (Fig. 7, 8 und 13).
Der Umstand, daß bei geöffneten Formen ein Stillstand erfolgen muß für den Zeitraum, der erforderlich ist, um die Platte PA zwischen das Material A und den Gegenstand oder die Gegenstände O, die zu entnehmen sind, einzuführen, um das Ansaugen der Ge genstände zu bewirken und die Platte wieder auszufahren (eine Zeit, die üblicherweise etwa 30% der Zykluszeit ausmacht, d. h. also eine alles andere als vernachlässigbare Zeitspanne), wirkt sich sehr nachteilig auf die Produktivität der Maschine aus.
Wenn sich dann in der Form M2 Gegenstände relativ großer Abmes sungen oder kleine, in zahlreichen Reihen angeordnete Gegen stände befinden, nimmt die Zeit für das Verfahren der Platte PA zu, weil die Länge des Hubs T zunimmt oder weil die Platte PA einen Hin- und Rückweg zurücklegen muß, der mindestens gleich der Breite LA der Form M2 ist (Fig. 7). - 4. 4 - Die Verweilzeit des Gegenstands oder der Gegenstände O in der Form, das heißt die Zeit, während der seine Wand bzw. ihre Wände mit der gekühlten Wand des Hohlraums M2c der Form M2 in Berührung stehen, ist ein weiterer wichtiger Parameter, der die Produktivität einer Warmformmaschine beeinflußt. Sobald nämlich die Form M2 die in Fig. 4 dargestellte Stellung erreicht hat, wird der Gegenstand O von der Wand des Hohlraums M2c abgelöst, so daß die Kühlung zur Stabilisierung des der Warmformung un terworfenen Kunststoffs aufhört. Wie sich aus dem Diagramm von Fig. 13 ergibt, ist die Kühlzeit tst für die Stabilisierung in der Form die Zeit, die zwischen der Einleitung der zur Formung dienenden Luft t1 (durch die Öffnung FO) und der Anfangsphase der Entnahme t3 (Fig. 4) vergeht. Normalerweise entspricht die se Zeit einem Wert, der geringer als etwa die Hälfte der Zy kluszeit ist. Sollte eine Verlängerung der Kühlzeit tst notwen dig werden, so müßte die Geschwindigkeit der Warmformmaschine verringert werden.
- 5. 5 - Da die Gegenstände von der Platte PA unmittelbar der Stape lung zugeführt werden, ist es nicht möglich, zwischen dem Ent nahme- und dem Stapelvorgang zusätzliche Arbeitsgänge (bei spielsweise Lochung, Etikettierung und dergleichen) an den Ge genständen O auszuführen.
Wenn die Notwendigkeit besteht, zusätzliche Bearbeitungen an
den warmgeformten und gestapelten Gegenständen O vorzunehmen,
müssen die Gegenstände neu positioniert werden, was gewöhnlich
zur Folge hat, daß sie entstapelt und eigenen Arbeitsmaschinen
zur Vornahme der gewünschten Bearbeitungsvorgänge zugeführt
werden müssen, was das Risiko mit sich bringt, daß die Gegen
stände beschädigt werden und Ausschuß produziert wird.
Einer der schwerwiegendsten Nachteile der Warmformmaschinen,
bei denen die Entnahme mittels Saugplatte erfolgt, liegt in der
Form und im Raumbedarf dieser Saugplatte. Nach Fig. 11 erzeugt
nämlich der Druckunterschied zwischen dem Außenraum und dem
durch Ansaugen mittels der Platte PA im Innenraum der warm
geformten Gegenstände O erzeugten Unterdruck die Kraft, mit der
die Gegenstände O angezogen und an der Platte haftend festge
halten werden. Mit guter Annäherung kann gesagt werden, daß
dieser Druckunterschied gleich dem Druckverlust ist, den die
Luftdurchsätze Q1/2, Q2/2 und Q3/2 beim Durchtritt durch die
Schlitze FE über den Rändern BO erzeugen. Im Inneren der Platte
PA ergibt sich, daß:
- - im Querschnitt S1 die Luft eine Geschwindigkeit V1 haben wird, die den Durchtritt des Durchsatzes Q1 ermöglicht;
- - im Querschnitt S2 eine von V1 verschiedene Geschwindigkeit V2 herrscht, die den Durchtritt des Durchsatzes Q1 + Q2 er möglicht;
- - im Querschnitt S3 eine von V1 und V2 verschiedene Ge schwindigkeit V3 herrscht, die den Durchtritt des Durch satzes Q1 + Q2 + Q3 ermöglicht. Die idealen Betriebsbedingun gen sind gegeben, wenn Q1 = Q2 = Q3. Da die Saugplatte PA zwischen das bandförmige Material A und die oberen Ränder BO der Gegen stände O eingreifen muß, muß ihre Höhe so gering wie möglich sein, damit der Öffnungshub des Formwerkzeugs nicht übermäßig vergrößert werden muß. Man zieht daher in der Praxis eine An ordnung vor, in der V3 weit größer ist als V1, so daß unter Ar beitsbedingungen Q1 größer als Q2 ist, das seinerseits größer als Q3 ist. Das bedeutet, daß man unter Bedingungen arbeitet, die weit vom Optimum entfernt sind.
Bei den Warmformmaschinen, bei denen eine als Matrize ausgebil
dete Doppel-Unterform zur Anwendung kommt entsprechend der Leh
re der DE 26 07 371 A1 und der schematischen Darstellung in
Fig. 12, erfolgt die Formung der Gegenstände, indem die beiden
als Matrizen ausgebildeten Teile M2s und M2d abwechselnd mit
dem einzigen, als Patrize ausgebildeten Oberteil M1 zum Zusam
menwirken gebracht werden.
Beim Schließen der Formen M1 und M2 erfolgt die Warmformung wie
oben als erste und dritte Phase beschrieben.
Derartige Maschinen ermöglichen es, Vorteile in den nachfolgen
den Phasen zu erzielen, da:
- 1. der Öffnungshub T der Formen unabhängig ist von der Tiefe oder Höhe der warmgeformten Gegenstände und somit auf ei nen Mindestwert begrenzt werden kann, der ausreichend ist für den Durchlauf des Materials A, was eine erhebliche Verkürzung der Totzeit des Zyklus bedeutet, wie in dem Diagramm von Fig. 13 gezeigt wird.
- 2. die Form nur für die Zeit geöffnet bleibt, die erforder lich ist, um das bandförmige Material A weiterzubefödern und die alternierende Translationsbewegung der Matrizen formen M2s und M2d auszuführen. Diese Vorgänge erfolgen gleichzeitig, ohne daß Stillstandzeiten für die Entnahme der warmgeformten Gegenstände O vorgesehen werden müssen.
- 3. die Verweilzeit der Gegenstände O in dem Hohlraum M2c,
während der die Wände der Gegenstände an der Form anlie
gen, länger ist als der Warmformungszyklus (Fig. 13), da
die Gegenstände O in enger Berührung mit der Form bleiben
von dem Augenblick an, in dem das Schneiden erfolgt, bis
zur nächsten Warmformung in der anderen Matrizenform. Mit
anderen Worten, die Kühlung für einen warmgeformten Gegen
stand O zieht sich über alle folgenden Phasen hin:
- - Formung, beispielsweise in M1-M2s - Schneiden
- - Öffnen der Form
- - Translationsbewegung der Doppel-Matrizenform
- - Schließen der Form M1-M2d
- - Formung in M1-M2d.
Das Stapeln der Gegenstände O erfolgt bei diesen Warmformma
schinen in dem Stapler Rs für die in M2s geformten Gegenstände
während der Formungsphase in der Form M2d und im Stapler Rd für
die in der Form M2d geformten Gegenstände.
Die Bodenstempel M2fs und M2fd stoßen die Gegenstände O aus,
wobei sie den Hub Ct (Fig. 12) ausführen, und stapeln sie ab
wechselnd, und zwar die in der Matrizenform M2s geformten Ge
genstände in der linken Sammel- oder Stapeleinrichtung Rs und
die in der Matrizenform M2d geformten in der rechten Sammel- oder
Stapeleinrichtung Rd. Die Einrichtungen Rs und Rd sind an den
Seiten des festen Teils der Gegenform M1 angeordnet. Es kann
daher vorkommen, daß Gegenstände O, die zurückspringende zur
Auflage dienende Teilbereiche mit Unterschneidungen (bei
spielsweise 2, 3, 4 oder mehr rückspringende Kerben oder Zähne,
die in gleicher Höhe angeordnet sind) aufweisen, deren Aufgabe
es ist, wie in der Technik üblich, das vollständige Ineinan
derfügen von zwei Gegenständen während der Stapelung zu verhin
dern (was das spätere Entstapeln bei der Verwendung der Gegen
stände unmöglich machen würde), sich in genau in senkrechter
Richtung fluchtend und ausgerichtet anordnen, weil sie alle aus
der gleichen Form stammen. In diesem Fall kann es zum genauen
Übereinanderliegen von zwei oder mehreren nacheinander gesta
pelten Gegenständen kommen, wodurch der den Abstand bewirkende
Effekt der Kerben oder Zähne neutralisiert wird und die Gegen
stände sich folglich ineinander verklemmen, was ihre Trennung
problematisch macht.
Ein weiterer Grund für die schlechte Abstandshaltung und somit
das nicht wieder rückgängig zu machende Verklemmen zwischen den
gestapelten warmgeformten Gegenständen liegt in einer ungenauen
Formung der Stapelkerben oder -zähne (die normalerweise in das
Innere des Gegenstands um einen Millimeterbruchteil oder wenig
mehr vorstehen), die, auch weil es sich um thermoplastisches
und somit beim Formungsvorgang hinsichtlich der Maße instabiles
Material handelt, mit ziemlich großen Maßtoleranzen gewonnen
werden. Es kann daher - auch je nach, der Art des verwendeten
thermoplastischen Materials, der Form und der Tiefe der warmzu
formenden Gegenstände - zu Abweichungen beim Anschlußwinkel so
wohl der Kerben als auch des Bodens eines jeden Gegenstands
kommen, die für ein einwandfreies Stapeln der Gegenstände unan
nehmbar sind.
Gegenstände, die sich nicht oder nur schwer entstapeln lassen,
machen ein manuelles Eingreifen erforderlich, verringern die
Produktivität und führen fast immer zu einer Steigerung der
Ausschußzahlen.
Wie zu erkennen ist, hängt der Hubweg Ct der Bodenstempel M2fs
und M2fd von der größten Höhe der zu formenden Gegenstände O ab
und ist um so länger, je tiefer der Gegenstand ist. Es ist un
bedingt zu vermeiden, daß der Boden des Gegenstands O von der
Translations- und Schließbewegung der Form erfaßt wird.
In Fig. 12 sind Stifte Sp dargestellt, die bei der Schließphase
der Formen das Zentrieren der Teile M2s und M2d gegenüber dem
festen Teil M1 durch das maßgenaue Eingreifen in die in der
Form M2 vorgesehenen Sitze Z bewirken. Mit A1 sind ebenfalls
schematisch die Einspeisungs- oder Vorschuborgane für das band
förmige Material A angegeben.
Wie bei den Warmformmaschinen in einer einzigen als Matrize
ausgebildeten Form erfolgt auch bei den Maschinen mit einer als
Matrize ausgebildeten Doppelform die Stapelung der Gegenstände,
ohne daß die praktische Möglichkeit bestände, zusätzliche Bear
beitungen an den warmgeformten Gegenständen O auszuführen, da
diese unmittelbar nach der Warmformung in Stapeln gesammelt
werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, die oben erwähnten Nachteile bei
den bekannten Verfahren sowie bei den bekannten Warmform- und
Entnahmemaschinen zu beseitigen oder wesentlich zu verringern.
Dadurch soll insbesondere für jeden Warmformungszyklus die Mög
lichkeit bestehen, an den warmgeformten Gegenständen eine ganze
Reihe von gewünschten Zusatz- und/oder Hilfsbearbeitungen vor
nehmen zu können, wobei die Gegenstände außerhalb der Form in
der gleichen gegenseitigen Lage gehalten werden, die sie im
Formwerkzeug inne hatten.
Schließlich ist beabsichtigt, die Fertigung von warmgeformten
Fertigprodukten eventuell mit einem oder mehreren zusätzlichen
Bearbeitungsvorgängen zu ermöglichen, die gleichzeitig mit ei
nem Warmformungsvorgang vor der Stapelung und dem Abpacken er
folgen, ohne daß die Bearbeitung neu begonnen werden muß.
Gemäß der eingangs genannten Thermoformmaschine wird diese Auf
gabe erfindungsgemäß dadurch gelöst,
- a) daß die Fördereinrichtung schrittweise arbeitet und eine Vielzahl von Trägerplatten umfaßt, die hintereinander ent lang einer geradlinigen Führung bewegbar sind, wobei jede Trägerplatte in der vorgegebenen räumlichen Anordnung mit Aufnahmen für alle Gegenstände einer Gruppe versehen ist;
- b) daß die Fördereinrichtung umfaßt:
- 1. eine erste Station, in der die Gruppe von Gegen ständen mittels des Umsetzers in diejenige Träger platte einsetzbar ist, die sich gerade in der ersten Station befindet,
- 2. eine zweite Station, in der die Gruppe von Gegen ständen in vertikaler Richtung von der Trägerplatte entnommen und einer vertikalachsigen Stapelstation zugeführt wird, und
- 3. mindestens eine Zwischenstation zwischen der ersten und der zweiten Station; und
- c) daß das Formwerkzeug, der Bandförderer, die Schneid einrichtung, der Umsetzer, die Fördereinrichtung und die Stationen als integrierte Maschine ausgebildet sind.
Gemäß dem eingangs genannten Verfahren wird die Aufgabe erfin
dungsgemäß durch die folgenden Schritte gelöst:
- a) Schrittweises Fördern der Gruppe von Gegenständen auf der Fördereinrichtung mittels einer Vielzahl von Träger platten, die hintereinander entlang einer geradlinigen Führung bewegbar sind, wobei jede Trägerplatte in der vor gegebenen räumlichen Anordnung mit Aufnahmen für alle Ge genstände einer Gruppe versehen ist;
- b) in einer ersten Station Einsetzen der Gruppe von Gegen ständen mittels des Umsetzers in diejenige Trägerplatte, die sich gerade in der ersten Station befindet;
- c) in einer zweiten Station gleichzeitiges Bearbeiten der in der Trägerplatte befindlichen Gegenstände; und
- d) in einer dritten Station gleichzeitiges Entnehmen der Gruppe von Gegenständen in vertikaler Richtung von der Trägerplatte und Zuführen der Gruppe zu einer vertikal achsigen Stapelstation.
Durch die Erfindung ist es damit erstmals möglich, innerhalb
kurzer Taktzeiten eine Vielzahl von Gegenständen gleichzeitig
herzustellen, aus dem Formwerkzeug zu entnehmen und während ih
rer Verweildauer auf der Fördereinrichtung abzukühlen und vor
zugsweise zu bearbeiten, insbesondere indem die Gegenstände ge
bohrt, etikettiert, sterilisiert, befüllt, gebördelt oder aber
zu Kontrollzwecken von der Fördereinrichtung entnommen werden.
Durch die kompakte Ausbildung der gesamten Maschine bzw. der
Durchführung des Verfahrens innerhalb einer kompakten Maschine
ist es in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weiterhin
möglich, wenigstens eine Abzugshaube im Bereich der Förderein
richtung zum Ableiten der bei der Warmformung entstehenden
flüchtigen Dämpfe vorzusehen.
Weitere Vorteile ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen so
wie der beigefügten Beschreibung mit den ebenfalls beigefügten
Zeichnungen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand
der Fig. 14 bis 32 beschrieben. Darin zeigen:
Fig. 14 eine schematische Vorderansicht der erfindungsge
mäßen Vorrichtung im Aufriß von der Seite der För
dereinrichtung aus;
Fig. 15 eine schematische Draufsicht auf die Vorrichtung von
Fig. 14;
Fig. 16 und 17
schematische Draufsichten in vergrößertem Maßstab
ähnlich wie in Fig. 15, aber mit Entnahmeköpfen in
einer anderen Arbeitsphase;
Fig. 16A und 16B
Teildraufsichten in vergrößertem Maßstab auf die ei
ne bzw. die andere Hälfte einer als Matrize ausge
bildeten Doppelform;
Fig. 18 und 19
schematische Aufrisse der Warmformungspresse in zwei
verschiedenen Arbeitsphasen und ohne die schrittwei
se arbeitende Bandfördereinrichtung;
Fig. 20 eine Untersicht in vergrößertem Maßstab eines Teil
bereichs eines Aufnahmekopfs;
Fig. 21A, 21B und 21C
Ausschnitte aus Fig. 19 in vergrößertem Maßstab;
Fig. 22 einen Ausschnitt aus Fig. 14 in vergrößertem Maß
stab; Fig. 23 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 14,
aber in einer anderen Arbeitsphase;
Fig. 24 einen Ausschnitt aus Fig. 23;
Fig. 25 eine Vorderansicht im Aufriß eines Staplers in der
Beschickungsphase, der nach der schrittweise arbei
tenden Fördereinrichtung einsetzbar ist;
Fig. 25A einen Ausschnitt in vergrößertem Maßstab aus Fig. 25
betreffend die Stapelanordnung der warmgeformten Ge
genstände;
Fig. 26 einen Ausschnitt aus Fig. 25 in vergrößertem Maß
stab;
Fig. 27 den Stapler von Fig. 25 in der Phase des Austrags
auf einen Teller;
Fig. 28 einen Ausschnitt aus Fig. 26 in austragsbereitem Zu
stand;
Fig. 29 den Stapler von Fig. 25 beim Austrag in waagerechter
Richtung;
Fig. 30 und 31
schematisch aufeinanderfolgende Phasen der in waage
rechter Richtung erfolgenden Entleerung des Staplers
von Fig. 29;
Fig. 32 eine von Fig. 23 abweichende Ausführungsform und
Fig. 33 ein Diagramm der Warmformungsphasen und
-zykluszeiten der Vorrichtung nach Fig. 14 bis 31,
zum Vergleich mit dem Diagramm von Fig. 13.
Bezugnehmend auf die obenerwähnten Figuren ergibt sich, daß die
erfindungsgemäße Warmformvorrichtung oder -presse aus einem
Traggestell 1 besteht, auf dem ein festes oberes Plateau 2 an
gebracht ist, das eine als Patrize ausgebildete Gegenform 3
trägt, die in dem erläuterten Beispiel ebenfalls fest ist, ei
nem Gleittisch als Formenträger 4, der beispielsweise von Rol
lenkufen getragen wird, die für hohe Lasten geeignet und auto
matisch geschmiert sind (in der Zeichnung nicht dargestellt),
um waagerechte Bewegungen (Pfeil A) ausführen zu können, und
aus einem unteren Plateau 5, das in senkrechter Richtung beweg
lich ist (Pfeil B - Fig. 18) und beispielsweise von zwei (nicht
dargestellten) Kniehebelantrieben betätigt wird. Der Gleittisch
4 trägt zwei untereinander gleiche als Matrize ausgebildete
Formen (Doppel-Matrizenform) 6 und 7, die nebeneinander und in
gleicher Höhe angeordnet und dazu bestimmt sind, von dem Gleit
tisch 4 abwechselnd unter die feste Gegenform 3 gefahren und
anschließend angehoben zu werden, so daß es zu einem Schließ
vorgang zwischen der Matrizenform 6 bzw. 7 und der Gegenform 3
kommt; danach erfolgt das Öffnen, d. h. das Absenken und
schließlich das seitliche Verfahren, bezogen auf die Gegenform.
Mit anderen Worten, die Form 6 wird nach links verfahren und
die Form 7 nach rechts (bei Blickrichtung auf die Figuren der
Zeichnung), bezogen auf die Gegenform.
Unterhalb der festen Gegenform 3, aber oberhalb der Doppel-Ma
trizenform 6, 7 wird schrittweise, zeitlich abgestimmt mit dem
Fertigungsrhythmus, ein Band 8 aus thermoplastischem Material
zugeführt, das von einer Rolle abgespult werden oder unmittel
bar von einer mit der Warmformvorrichtung gekoppelten Extru
sionsstraße kommen kann und dessen Vorschub von einem allgemein
mit 9 bezeichneten Kettenförderer in einer zur Bewegungsrich
tung der Doppel-Matrizenform 6, 7 senkrechten Richtung erfolgt.
Nach den Fig. 18 und 19 kann die feste Gegenform 3 eine Viel
zahl von Zellen 10 aufweisen, deren unteres Ende jeweils offen
und von einem freien Rand 11 (Fig. 21C) begrenzt ist und in de
nen jeweils ein Patrizenstempel 12 gelagert ist, der am Ende
einer entsprechenden senkrechten Betätigungsstange 13 befestigt
ist, die in der oberen Wand der festen Gegenform gleitend gela
gert ist und sich bis außerhalb derselben erstreckt, bis sie
eine obere Betätigungsstange oder -platte 14 erreicht, an der
sie befestigt ist, und die ihrerseits durch in der Zeichnung
nicht dargestellte Betätigungseinrichtungen gesteuert wird,
beispielsweise von der dem einschlägigen Fachmann bekannten
Art. Die beiden Matrizenformen 6 und 7 weisen jede eine Viel
zahl von sich nach oben erweiternden und nach oben offenen
Hohlräumen 15 auf, deren Anzahl mit der Anzahl der Zellen 10
übereinstimmt und die den gleichen Achsabstand aufweisen, so
daß in der Schließphase zwischen einer der Matrizenformen und
der festen Gegenform jede Zelle 10 genau über einem und gegen
einen entsprechenden Hohlraum 15 zum Anliegen kommt.
Für eine einwandfreie Passung zwischen der Matrizenform 6, 7 und
der festen Gegenform 3 sind Zentriereinrichtungen vorgesehen,
die beispielsweise aus vier auf dem oberen Plateau 2 befestig
ten Stiften 16 bestehen, die feststehend oder ausfahrbar sein
können und beim Schließen der Formen in entsprechende Aufnahme
sitze 17 in den Matrizenformen eingreifen.
Der Boden eines jeden Hohlraums 15 wird von einer Auswerfein
richtung gebildet (Fig. 18, 19, 21A, 21B und 21C), die aus ei
nem Stempel 18 besteht, der nach oben beweglich ist, da er
durch eine entsprechende Stange 19 betätigbar ist, die fest mit
einer Steuerstange oder -platte 20 verbunden ist, und der die
Aufgabe hat, einen oder mehrere in der Form warmgeformte Gegen
stände 150 nach dem Öffnen der Formen zu lockern und auszuwer
fen.
Vorteilhafterweise kann jeder Hohlraum 15 eine Einschnürung 21
aufweisen, die zu einer Stufe rings um den geformten Gegenstand
herum führt und deren Höhe von dem Boden des Hohlraums aus den
Stapelschritt H der geformten Gegenstände 150 ergibt (Fig.
21A).
Um die in senkrechter Richtung verlaufenden Annäherungs- und
Entfernungsbewegungen der Matrizenformen 6, 7 gegenüber der fe
sten Gegenform 3 auszuführen, wird das untere Plateau 5 durch
hierfür vorgesehene (nicht dargestellte) Gruppen betätigt, bei
spielsweise durch zwei Kniehebelantriebe.
Unterhalb der Basis der beiden Kniehebelantriebe können zwei
Exzenter vorgesehen sein, die dem Plateau 5 eine kleine Hub
bewegung erteilen und es dadurch ermöglichen, das Schneiden und
die Abtrennung der Gegenstände von dem Band durchzuführen. Die
ser Bearbeitungsvorgang erfolgt, wie in der Technik üblich,
während des Schließens der Matrizenformen 6, 7 und der Gegen
form 3.
Das feste obere Plateau 2 weist zwei senkrechte Tragbolzen 22
und 23 (Fig. 15, 16 und 17) auf, auf denen jeweils ein Arm 24,
25 drehbar und fliegend gelagert ist, der an seinem freien Ende
einen durch Unterdruck wirksamen Entnahmekopf 26, 27 trägt, der
beispielsweise als glockenförmiger Sammler ausgebildet ist, der
an seiner Basis durch eine Saug-Lochplatte 28 abgeschlossen ist
und nach oben über einen Schlauch 26a und 27a mit einer Vakuum-
oder Unterdruckquelle zur Luftansaugung, wie etwa einer nicht
dargestellten Saugpumpe, in Verbindung steht. Wie in Fig. 20
genauer zu sehen ist, weist die Platte 28 eine Vielzahl von
Durchgangsbohrungen 29 auf, die in Abständen voneinander an den
Kreuzungspunkten von in Längs- und Querrichtung verlaufenden
Ansaugkanälen 30 bzw. 31 angeordnet sind, und zwar vorteilhaf
terweise mit gleichen Achsabständen wie die zwischen den Hohl
räumen 15 der Matrizenformen 6 und 7.
Die Arme 24 und 25 sind jeweils auf einer entsprechenden Seite
der festen Gegenform angeordnet und sind um die Zapfen 22 bzw.
23 zwischen der Stellung, in der sich der entsprechende Entnah
mekopf 26 oder 27 über der Matrizenform 6 bzw. 7 befindet, wenn
diese seitlich voll aus der festen Gegenform 3 ausgefahren ist,
und einer Stellung außerhalb der Warmformmaschine verschwenkbar
durch jeweils einen Getriebemotor 32, 33, der in der Weise ge
steuert wird, daß er rhythmische Schwenkbewegungen des jeweili
gen Entnahmekopfes 26 bzw. 27 bewirkt, in Abstimmung mit der
hin- und hergehenden Bewegung der Formen 6 und 7, um den Trans
port der warmgeformten Gegenstände 150, wie nachfolgend näher
beschrieben werden wird, auszuführen.
Innerhalb des Aktionsradius der Arme 24 und 25 ist eine
schrittweise arbeitende Fördereinrichtung 35 (Fig. 14, 15, 16,
22 und 23) gelegen, die aus zwei Gleit- und Trag-Seitenwänden
36, einer Vielzahl von Platten oder Masken 37, die von den Sei
tenteilen gleitend getragen und an ihren beiden gegenüber
liegenden Enden von einem Kettenpaar 38 gezogen und an den En
den der Fördereinrichtung von Kettenräderpaaren 39 umgelenkt
werden (Fig. 22), bestehen. Jede Platte oder Maske 37 weist an
ihren Enden, an denen sie mit den Ketten in Eingriff steht, ei
nen Mittelzapfen 40, durch den sie an eine Kette 38 angelenkt
ist, und zwei seitliche Rollen oder Zapfen 41 und 42 auf. Längs
der Seitenwände 36 sind die Rollen 41 und 42 frei oder können
in hierfür vorgesehenen geradlinigen Führungen oder Geleisen,
und zwar oberen 43 und unteren 44, gleiten, während an den Um
lenkenden der Fördereinrichtung der Zapfen 40 zwangsweise eine
kreisförmige Wegstrecke um ein Rad 39 zurücklegt, die vordere
Rolle (bezogen auf die Bewegungsrichtung, beispielsweise die
Rolle 41 in Fig. 22) zwangsläufig ebenfalls eine kreisförmige
Bahn längs einer hierfür vorgesehenen festen Führung 45, die
den gleichen Krümmungsradius hat wie der Teilkreis des Rades
39, und die hintere Rolle (die Rolle 42 in Fig. 22) von zwei
nebeneinanderliegenden Zähnen 46 eines Rades 47 erfaßt wird,
dessen Drehachse in gleicher Höhe liegt wie die des Rades 39
und das den gleichen Teilkreis hat. Bei dieser Anordnung wird
an den Enden der Fördereinrichtung 35 jede Platte oder Maske 37
umgelenkt, bleibt dabei stets parallel zu den übrigen Platten
oder Masken ausgerichtet und befindet sich in einer frei zu
gänglichen und relativ entfernten Lage sowohl von der vorausge
henden als auch von der nachfolgenden Platte oder Maske.
Es ist daher möglich, eine Behandlungs- oder Bearbeitungssta
tion 50 (Fig. 14 und 23) und eine Stapelstation 51 an den Um
lenkenden der Fördereinrichtung 35 und eventuelle Zwischen
stationen für die Behandlung oder Bearbeitung vorzusehen, wie
dies auch weiter unten ausgeführt wird.
Die Bearbeitungsstation 50 ist dazu bestimmt, verschiedene Ar
beitsvorgänge an den geformten Gegenständen 150 auszuführen,
die in eine Lage gelangen, in der sie von in der Station selbst
vorgesehenen Bearbeitungsmaschinen leicht zugänglich sind, wäh
rend in der Stapelstation 51 die geformten Gegenstände vor ih
rer endgültigen Entfernung von der Fördereinrichtung 35 gesta
pelt werden können.
Die Platten oder Masken 37 weisen jeweils ein Vielzahl von Boh
rungen oder Sitzen 37a mit dem gleichen Durchmesser (oder einem
etwas kleineren) und dem gleichen Achsabstand wie die Hohlräume
15 der Matrizenformen 6 und 7 auf, so daß sie die durch einen
Formungsvorgang gewonnenen und an sie von den Köpfen 26 und 27
übergebenen Gegenstände aufzunehmen vermögen. Die Platten oder
Masken 37 werden schrittweise längs eines oberen Hinwegs auf
der Fördereinrichtung 35, auf dem sie die geformten Gegenstände
150 abwechselnd von den Köpfen 26 und 27 erhalten, bewegt, dann
der Reihe nach in Schrittabständen in der Behandlungsstation 50
festgehalten und schließlich längs einer unteren Wegstrecke
weiterbefördert, bis sie die Behandlungsstation 51 erreicht ha
ben.
Die Behandlungs- oder Bearbeitungsstation 50 kann dafür einge
richtet werden, irgendeine gewünschte zusätzliche Bearbeitung
durchzuführen, beispielsweise ein Lochung im Boden der geform
ten Gegenstände 150, eine trockene oder feuchte Stempelung auf
diesen Gegenständen, die Etikettierung, das Einfüllen von Pul
vern für lösliche Getränke, die Sterilisierung usw.
In den Fig. 14 und 23 ist die Station 50 beispielshalber darge
stellt durch eine Kniehebel-Bohrmaschine, die mit Bohrwerkzeu
gen 52 bestückt ist, welche im gleichen Achsabstand angeordnet
sind wie die Öffnungen 37a der Masken 37, und im gleichen
Rhythmus betätigt wird wie das schrittweise Funktionieren der
Fördereinrichtung 35.
Anstelle oder zusätzlich zu der Kniehebel-Bohrmaschine 50 kann
jede beliebige andere Arbeitsmaschine vorgesehen werden, die
eine gewünschte Bearbeitung oder Behandlung an den geformten
Gegenständen vorzunehmen vermag.
Die Stapelstation 51 (Fig. 14 und 23 bis 29) besteht aus einem
Tragrahmen 53, in dem sich das andere Ende der Fördereinrich
tung 35 befindet, einer unteren Schiebeeinrichtung 54, der eine
senkrechte hin- und hergehende Bewegung in zeitlicher Abstim
mung mit dem schrittweisen Funktionieren der Fördereinrichtung
35 erteilt werden kann und die eine Vielzahl von Schiebeköpfen
55 aufweist, und zwar in gleicher Anzahl und mit dem gleichen
Achsabstand wie die Öffnungen 37a in den Masken 37, sowie aus
einem Stapler 56, der über der Fördereinrichtung 35 in senk
rechter Richtung fluchtend mit der Schiebeeinrichtung 54 ange
ordnet ist. Als Stapler 56 kommt jede beliebige geeignete Art
in Frage, beispielsweise eine Ausführung mit mehreren paralle
len Rohrstangen 57, die von einem Rahmen 58 (Fig. 25) zusammen
gehalten werden, auf dem auch eine obere Schiebeeinrichtung 59
gleitend gelagert ist, der ebenfalls eine hin- und hergehende
Bewegung erteilt werden kann, wie weiter unten dargelegt wird.
Jede Stange 57 ist vorteilhafterweise mit einem Zahn 60 (Fig.
26 und 28) versehen, der versenkbar ist, da er auf einer in
Querrichtung verlaufenden Achse 61 derart aufgebolzt ist, daß
er schwenkbar ist zwischen einer in der Stange versenkten Stel
lung (Fig. 28) für das Gleiten der Gegenstände 150 zwischen den
Stangen und einer aus der Stange hervorstehenden Stellung (Fig.
26), bei der er in Eingriff mit einem Rand 151 eines Gegen
stands 150 steht.
Nach Fig. 16A, 16B und 25A kann es so eingerichtet werden, daß
die Matrizenform 6 die gleichen Gegenstände fertigt wie die Ma
trizenform 7, die aber beispielsweise vier um einen bestimmten
Winkel gegeneinander versetzte Kerben oder Zähne 152 aufweisen,
so daß dank des Umstands, daß die Stapel in der Station 51 aus
Gegenständen gebildet werden, die abwechselnd von der Form 6
und der Form 7 kommen - denn so wurden sie auf die Masken 37
der Fördereinrichtung 35 verbracht -, der ebene Teil des Bodens
eines Gegenstands 150 (auch wenn die Bodenkante einen relativ
großen Anschlußwinkel hat) stets zur Auflage auf eine hinrei
chende Anzahl von Kerben 152 gebracht wird.
Ein entsprechendes Ergebnis ist zu erzielen, wenn man, anstatt
auf eine unterschiedliche Winkelstellung der Kerben 152 in den
beiden Matrizenformen abzustellen, eine unterschiedliche Anzahl
von Kerben 152 vorsieht. Dies erlaubt selbstverständlich eine
stets einwandfreie Stapelbildung ohne die Gefahr einer dauern
den oder nicht mehr lösbaren Verklemmung zwischen den Gegen
ständen 150 und somit eine Verringerung des Ausschusses.
Der Stapler 56 wird getragen von einer Wagenkonstruktion 62,
die auf Rädern 63 längs eines Trägers oder Profilelements 64
verfahrbar ist für den Transfer des Staplers 56 beispielsweise
auf eine Ablage- und Tragfläche 65 für eine Vielzahl von Sta
peln aus Gegenständen 150, die nach Wunsch angehoben oder abge
senkt werden kann, wie schematisch in Fig. 25 und 27 darge
stellt ist.
Der Träger 64 kann drehbar um seine Längsachse 66 angeordnet
sein und vermag um diese Achse Schwenkbewegungen mittels eines
gezahnten Sektors bzw. Zahnsegments 67 auszuführen, das mit ei
nem auf der Abtriebswelle 69 eines Getriebemotors 70 aufge
brachten Ritzel 68 in Eingriff steht. Mit dieser Anordnung ist
es möglich, jeden Stapler 56 um 90° oder einen kleineren Winkel
zu neigen, so daß er beispielsweise eine waagerechte Lage an
nimmt und auf eine Auflage-Plattform 71 (Fig. 29 bis 31) abge
setzt werden kann. Die Plattform 71 vermag (mittels eines Ge
triebes 72, einer Schraube 73 und einer entsprechenden Mutter)
eine schrittweise Abwärtsbewegung auszuführen, um einem in
Querrichtung angeordneten Auswerfer 74 zu ermöglichen, eine
Reihe von Stapeln der Gegenstände 150 auf eine käfigartige
Transporteinrichtung 75 zu schieben, die den Weitertransport
der gestapelten Gegenstände, beispielsweise zu einer Verpac
kungsstation, übernimmt.
Die Funktionsweise der vorbeschriebenen Vorrichtung ist sehr
einfach. Bei geöffneter Form wird zunächst über den Kettenför
derer 9 das Band 8 um eine vorbestimmte Strecke unterhalb der
festen Gegenform 3 fortbewegt, dann wird die Matrizenform 6
oder 7 (beispielsweise die Form 6), die sich unterhalb der Ge
genform befindet, angehoben, so daß ein Schließvorgang in Bezug
auf die Gegenform 3 erfolgt und anschließend die Warmformung
der Gegenstände 150 und schließlich der Schnitt. Die Form 6
wird zusammen mit der Form 7 abgesenkt, um die Öffnung des
Formwerkzeugs zu bewirken, und unmittelbar darauf wird der For
menträgertisch 4 seitlich verfahren, so daß die Form 6 voll
ständig aus dem Bereich der festen Gegenform 3 und die Form 7
unter die Gegenform 3 gelangt und dort bereitsteht für einen
neuen Warmformungszyklus.
In der Zwischenzeit ist der Entnahmekopf 26 in den Entnahmebe
reich oberhalb der Matrizenform 6 gelangt, die nunmehr frei zu
gänglich ist, und sobald die Form 7 gegenüber der Gegenform ei
ne Schließbewegung ausführt, besorgt er die Entfernung der ge
formten Gegenstände 150 aus der Form 6, wobei die Gegenstände
zuvor von den Stempeln 18 der Auswerfeinrichtung aus den Zellen
15 herausgeschoben oder gelockert worden sind. Der sich um sei
nen Zapfen 22 (Fig. 16) drehende Kopf 26 gelangt über eine Mas
ke 37 auf dem Förderband 35 und setzt die geformten Gegenstände
150 in ebenso viele Bohrungen 37a (Fig. 15 und 16) ab. Beim
nächsten Formungszyklus schwenkt der Entnahmekopf 27 über die
Form 7, die seitlich zu der Gegenform 3 in die Entnahmezone
verfahren wurde, und mit einer ähnlichen Bewegung wie der des
Kopfes 26 wird er in entsprechender Weise die in einem For
mungsvorgang erhaltenen Gegenstände von der Form 7 auf eine
Maske 37 der Fördereinrichtung 35 verbringen. Auf diese Weise
wird der Kopf 27 die Gegenstände 150 jeweils auf jede zweite
Maske der Fördereinrichtung ablegen. Das gleiche tut der Ent
nahmekopf 26, allerdings auf die von dem Kopf 27 freigelassenen
Masken, so daß schließlich alle zur Bearbeitungsstation 50 be
förderten Masken 37 mit Gegenständen 150 beladen sind.
Man kann feststellen, daß der Transport und das Verweilen der
in einem Warmformungsvorgang hergestellten Gegenstände auf der
schrittweise arbeitenden Fördereinrichtung 35 es auch gestat
tet, die Stabilisierungszeiten außerhalb der Form tst beträcht
lich zu verringern, was ein vorteilhaftes Merkmal ist, um die
Qualität der geformten Gegenstände 150 zu verbessern. Die Ge
genstände 150 werden nämlich in dem geschilderten Beispiel sie
ben oder mehr Warmformungszyklen lang auf den Masken der För
dereinrichtung 35 zurückgehalten.
Es ist möglich, hie und da Gegenstände 150 aus einer zufällig
gewählten Maske 37 zu entnehmen, um eine Qualitätskontrolle
dieser Gegenstände vorzunehmen, ohne daß dies den Arbeitszyklus
der Vorrichtung im mindesten stört.
In der Bearbeitungsstation 50 werden die Gegenstände bearbeitet
oder teilweise mit pulverförmigem Material gefüllt oder etiket
tiert usw. und anschließend auf die untere Strecke der Förder
einrichtung 35 umgelenkt in Richtung auf die Stapelstation 51,
von wo aus sie in Stapeln entfernt werden, um der Verwendung
oder einer Verpackungsstation für den Versand zugeleitet zu
werden. Auch während ihres Transports auf der unteren Strecke
der Fördereinrichtung erfahren sie eine langzeitige Stabili
sierung, wobei sie stets in der gleichen gegenseitigen Lage
verbleiben, die sie im Formwerkzeug der Warmformung hatten.
Es fällt auf, daß die Entnahme durch die Saugköpfe 26 und 27
nicht nur eine leichte und gleichmäßige Regelung des inneren
Unterdrucks auf der ganzen Arbeitsfläche der Platte 28 ermög
licht, sondern auch universell einzusetzen ist, da sie nicht
abhängig ist vom Vorhandensein eines Randes 151 bei den zu ent
nehmenden Gegenständen. Außerdem ist bei Verwendung der Köpfe
26 und 27 im Gegensatz zu den herkömmlichen Verfahren der Ent
nahmehub für die Gegenstände 150 aus den Formen gleich dem Sta
pelschritt H (Fig. 21A).
Insbesondere unter Bezugnahme auf die Fig. 21B wird, wenn eine
Form 6 oder 7 (beispielsweise die Form 6) in die Entnahme- oder
Entladungsstellung verfahren worden ist, gleichzeitig, wie
schon erwähnt, der Kopf 26 in die Stellung über der Form 6 ge
schwenkt. Die Hubbewegung ha, die die Auswurfeinrichtung 18 und
20 ausführen muß, um die Gegenstände 150 teilweise auszuwerfen,
bevor sie von dem Kopf 26 entnommen werden, erfolgt, während
der Teil 7 der Form einen weiteren Warmformungszyklus ausführt.
Dies gilt auch für die nachfolgenden von dem Kopf 27 ausgeführ
ten Entnahmebewegungen, für seine Drehbewegung und das Ablegen
der Gegenstände 150 in die Masken 37 und für seine Rückkehr in
die Stellung über der Form 7, Bewegungen, die somit zu jedem
einzelnen Formungszyklus keine Totzeiten hinzufügen. Dies er
möglicht es daher, die Stillstandszeit bei geöffneten Formwerk
zeugen drastisch zu verringern, die, wie oben dargelegt unter
Bezugnahme auf Warmformmaschinen mit einer Saugplatte, die in
die Formungszone eingeführt wird, für sich allein 30% des Warm
formungszyklus in Anspruch nahm.
Außerdem ist festzustellen, daß die Entnahme der Gegenstände
150 nur teilweise von den Hubbewegungen der beiden Stempel 18
bewirkt wird. Die Gegenstände werden nämlich (Fig. 21C) dank
der Auseinanderbewegung von Form und Platte entnommen, die
teilweise auf die Absenkung der Form und teilweise auf das An
heben der Bodenstempel 18 zurückzuführen ist. Da diese Bewegun
gen gleichzeitig mit anderen Passivphasen eines jeden Formungs
zyklus erfolgen, beeinträchtigen sie die Produktivität der Vor
richtung nicht.
Stellt man einen Vergleich mit der Maschine nach dem Stand der
Technik von Fig. 11 an, so ist leicht einzusehen, daß, wenn
ho die Höhe der Gegenstände 150,
hp die Höhe der Steuerplatte, ha die Länge des Annäherungs hubs für die Stapelung und
ha der Platzbedarf (die Höhe) einer Doppelmatrizenform 6, 7 ist,
hp die Höhe der Steuerplatte, ha die Länge des Annäherungs hubs für die Stapelung und
ha der Platzbedarf (die Höhe) einer Doppelmatrizenform 6, 7 ist,
sich als Gesamthöhe H einer Form M2s und M2d von Fig. 12 die
Summe Ho = hp + ho + ha + hs ergibt.
Die Höhe der Matrizenformen 6 und 7 von Fig. 21B ist
dagegen H = hp + ha + hs, d. h. H ist kleiner als Ho,
und zwar um einen Betrag, der mindestens der größten Höhe der
warmzuformenden Gegenstände 150 entspricht. Da gewöhnlich die
Höhe Ho der Form in einer herkömmlichen Maschine mit Stapelung
wenig größer ist als die doppelte Höhe der warmzuformenden Ge
genstände, kann geschlossen werden, daß die von den Köpfen 26
und 27 durchgeführte Entnahme in den hierfür vorgesehenen Ent
nahme- oder Austragsstationen völlig außerhalb der Formungszone
und entfernt von der festen Form 3 es ermöglicht, die Höhe der
Matrizenformen 6 und 7 mindestens zu halbieren.
Die Verringerung der Höhe der Formen erlaubt eine beträchtliche
Verringerung ihres Gewichts und damit ihrer Trägheit, wodurch
schnellere Translationsbewegungen möglich werden.
Betrachtet man die Fig. 21B, so ergibt sich, daß die Form 7 in
der Entnahme- oder Austragsstellung dargestellt ist. Der Um
stand, daß die Form 7 in eine Stellung gänzlich außerhalb der
Warmformungszone verfahren wurde, hat es ermöglicht, die An
saugköpfe 26 und 27 so zu bemessen, daß die Summe der Durch
sätze Q1 + Q2 + Q3 ganz durch den Querschnitt Hpe strömt. In
allen Querschnitten S1, S2 und S3 ist die Durchflußgeschwin
digkeit gleich, und der Wert des Drucks pi, der sich im Inneren
des Kopfes herstellt, wird auf der ganzen Fläche der Platte 28
der gleiche sein. Man erreicht damit das Ergebnis, daß der
wichtigste Parameter für das gute Funktionieren eines Entnahme
kopfes 26, 27 optimiert wird, wodurch es möglich ist, die opti
male Bedingung zu schaffen, bei der Q1 = Q2 = Q3 gilt.
An der oben beschriebenen Erfindung sind innerhalb ihres
Schutzumfanges zahlreiche Abänderungen und Varianten möglich.
So könnte beispielsweise die Fördereinrichtung 35 durch eine
Fördereinrichtung mit leerer Umlenkstrecke ersetzt werden, d. h.
mit leeren Masken 37, nachdem diese um End-Umlenkräder be
trächtlichen Durchmessers oder um mehrere Umlenkräder umgelenkt
worden sind, so daß auf der oberen Strecke Stationen 50 und 51
arbeiten können. Auch in diesem Falle können mehr als eine Be
arbeitungsstation 50 vorgesehen sein, die der Reihe nach längs
der Fördereinrichtung angeordnet sind.
Falls gewünscht, kann die Station 50 auch nicht vorgesehen sein
oder für bestimmte Arten von Gegenständen 150 inaktiv bleiben.
Außerdem kann, wie in den Fig. 23 und 32 dargestellt, in jeder
geeigneten Lage, über oder unter der Fördereinrichtung 35 oder
um sie herum vorteilhafterweise eine Absaughaube 80 für die
flüchtigen Rückstände vorgesehen werden, die von dem für die
Warmformung der Gegenstände 150 verwendeten thermoplastischen
Material freigesetzt werden. Fig. 32 zeigt auch schematisch ei
ne Kammer für eine Tunnelbehandlung 85, beispielsweise zur Ste
rilisierung und/oder Wärmebehandlung, die wenigstens ein Teil
stück der Fördereinrichtung 35 umschließen und mit einer Viel
zahl von Düsen 86 versehen sein kann, deren Aufgabe es ist, ein
Fluid, beispielsweise kalte Luft, einzublasen, um eine optimale
Stabilisierung der Gegenstände 150 außerhalb der Form zu ge
währleisten.
Falls gewünscht, kann nach jedem Entnahmekopf 26 und 27 eine
Bördelstation vorgesehen werden, die die Aufgabe hat, alle Ge
genstände des gleichen Warmformungsvorgangs unmittelbar, nach
dem sie auf einer Maske oder Platte 37 abgesetzt worden sind,
zu bördeln. In diesem Falle muß die Fördereinrichtung 35 ent
sprechend um wenigstens zwei Masken oder Platten verlängert
werden, um sicherzustellen, daß die Gegenstände innerhalb der
Zykluszeit, solange sie noch warm sind, weil die die Form 6
oder 7 soeben verlassen haben - und somit ohne die Notwendig
keit, sie eigens für die Bördelung erwärmen zu müssen -, gebör
delt werden, bevor sie die Station 50 erreichen.
Die Materialien und die Abmessungen können je nach den Erfor
dernissen unterschiedlich sein.
Claims (23)
1. Thermoformmaschine zum Herstellen von hohlen, mit einem
Boden versehenen Gegenständen (O; 150) durch Warmverformen
aus einem thermoplastischen Ausgangsmaterial (A) in Band
form, mit:
- a) einem Formwerkzeug (M1, M2; 3, 6, 7), bestehend aus einer Patrize (M1; 3) und einer Matrize (M2; 6, 7), die zwischen einer offenen Stellung und einer ge schlossenen Stellung des Formwerkzeugs (M1, M2; 3, 6, 7), hin und her bewegbar sind, wobei die Patrize (M1; 3) und die Matrize (M2; 6, 7) jeweils in vorge gebener räumlicher Anordnung mit einer Mehrzahl von zueinander komplementären Formelementen (M1P, M2C; 10, 15,) zum gleichzeitigen Herstellen einer Gruppe von Gegenständen (O; 150) versehen sind;
- b) einem schrittweise arbeitenden Bandförderer (9) zum Zuführen des thermoplastischen Ausgangsmaterials (A) zwischen die Patrize (M1; 3) und die Matrize (M2; 6, 7);
- c) einer in der geschlossenen Stellung des Formwerk zeugs (M1, M2; 3, 6, 7) auslösbaren Schneideinrich tung für das thermoplastische Ausgangsmaterial (A);
- d) einer Fördereinrichtung (TR; 35) zum Transportieren der im Formwerkzeug (M1, M2; 3, 6, 7) hergestellten Gegenstände (O; 150) zu einer nachgeschalteten Bear beitungsstation (PL; 50, 51, 52); und
- e) einem Umsetzer mit mindestens einem Aufnahmekopf (PA; 26, 27) zum gleichzeitigen Entnehmen der wäh rend eines Arbeitsganges im Formwerkzeug (M1, M2; 3, 6, 7) hergestellten Gruppe von Gegenständen (O; 150) aus dem Formwerkzeug (M1, M2; 3, 6, 7) und zum gleichzeitigen Überführen dieser Gruppe vom Form werkzeug (M1, M2; 3, 6, 7) zu der Fördereinrichtung (TR; 35),
- a) daß die Fördereinrichtung (35) schrittweise arbeitet und eine Vielzahl von Trägerplatten (37) umfaßt, die hintereinander entlang einer geradlinigen Führung (43, 44) bewegbar sind, wobei jede Trägerplatte (37) in der vorgegebenen räumlichen Anordnung mit Aufnah men (37a) für alle Gegenstände (150) einer Gruppe versehen ist;
- b) daß die Fördereinrichtung (35) umfaßt:
- 1. eine erste Station, in der die Gruppe von Ge genständen (150) mittels des Umsetzers in die jenige Trägerplatte (37) einsetzbar ist, die sich gerade in der ersten Station befindet,
- 2. eine zweite Station, in der die Gruppe von Ge genständen (150) in vertikaler Richtung von der Trägerplatte (37) entnommen und einer vertika lachsigen Stapelstation (51) zugeführt wird, und
- 3. mindestens eine Zwischenstation zwischen der ersten und der zweiten Station; und
- c) daß das Formwerkzeug (3, 6, 7), der Bandförderer (9), die Schneideinrichtung, der Umsetzer, die För dereinrichtung (35) und die Stationen als integrier te Maschine ausgebildet sind.
2. Thermoformmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß an der mindestens einen Zwischenstation minde
stens eine Bearbeitungsstation (50) angeordnet ist.
3. Thermoformmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich
net, daß die Bearbeitungsstation (50) eine Bohrgruppe um
faßt.
4. Thermoformmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich
net, daß die Bohrgruppe mit ebensovielen Bohrwerkzeugen
(52) bestückt ist als sich Gegenstände (150) in jeder Trä
gerplatte (37) befinden.
5. Thermoformmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 4, da
durch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Bearbei
tungsstation eine Bördelstation umfaßt.
6. Thermoformmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 5, da
durch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Bearbei
tungsstation eine Stempelvorrichtung umfaßt.
7. Thermoformmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 6, da
durch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Bearbei
tungsstation eine Etikettiervorrichtung umfaßt.
8. Thermoformmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 7, da
durch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Bearbei
tungsstation eine Befüllungsvorrichtung umfaßt.
9. Thermoformmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 8, da
durch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Bearbei
tungsstation eine Sterilisationsvorrichtung umfaßt.
10. Thermoformmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 9, da
durch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Bearbei
tungsstation eine Entnahmevorrichtung zur Kontrolle der
Gegenstände (150) umfaßt.
11. Thermoformmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, da
durch gekennzeichnet, daß die Aufnahmen (37) als Durch
gangsöffnungen in den Trägerplatten (37) ausgebildet sind,
deren Durchmesser und Anordnung mit denjenigen der Forme
lemente (10, 15) im Formwerkzeug (3, 6, 7) übereinstimmen.
12. Thermoformmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, da
durch gekennzeichnet,
- 1. daß der Aufnahmekopf (26, 27) eine Saugplatte (28) aufweist, die eine Vielzahl von Durchgangsbohrungen (29) für Luft aufweist, die mit dem Innenraum des Aufnahmekopfes (26, 27) in Verbindung stehen,
- 2. daß eine Unterdruckquelle mit dem Innenraum in Ver bindung steht,
- 3. daß ein Betätigungsarm (24, 25) vorgesehen ist, um die Saugplatte (28) in der offenen Stellung des Formwerkzeugs zwischen einer Entnahmestellung ober halb der Matrize (6, 7) und der ersten Station oberhalb einer Trägerplatte der Fördereinrichtung (35) zu verschwenken, und
- 4. daß Stellglieder für den Arm vorgesehen sind, die in zeitlicher Abstimmung mit der hin- und hergehenden Bewegung von Patrize (3) und Matrize (6, 7) so steu erbar sind, daß die Gegenstände (150) der Gruppe durch wenigstens teilweise Anziehung und Haftung ih res Randes (151) an der Saugplatte (28) transpor tiert werden.
13. Thermoformmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 12, da
durch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Abzugshaube (80)
im Bereich der Fördereinrichtung (35) zum Ableiten der bei
der Warmformung entstehenden flüchtigen Dämpfe vorgesehen
ist.
14. Thermoformmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 13, da
durch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung (35) um
faßt:
- 1. zwei Mitnehmerketten (38),
- 2. ein Paar von Umlenkzahnrädern (39) für jede Kette (38) an den Enden der Fördereinrichtung (35),
- 3. ein leerlaufendes Zahnrad (47),
- 4. jeweils eine Gleitführung (43, 44) auf gegenüberlie genden Seiten der Umlenk-Zahnräder (39),
15. Thermoformmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 14, da
durch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung (35) so
ausgestaltet ist, daß die Verweilzeit der thermoumgeform
ten Gegenstände zwischen der ersten Station und der zwei
ten Station mindestens sieben aufeinanderfolgenden Thermo
umformungszyklen entspricht.
16. Verfahren zum Herstellen von hohlen, mit einem Boden ver
sehenen Gegenständen (O; 150) durch Thermoumformen aus ei
nem thermoplastischen Ausgangsmaterial (A) in Bandform,
mit den Schritten:
- a) gleichzeitiges Herstellen einer Gruppe von Gegen ständen (O; 150) in einem Formwerkzeug (M1, M2; 3, 6, 7), bestehend aus einer Patrize (M1; 3) und einer Matrize (M2; 6, 7), die zwischen einer offenen Stel lung und einer geschlossenen Stellung des Formwerk zeugs (M1, M2; 3, 6, 7) hin und her bewegbar sind, wobei die Patrize (M1; 3) und die Matrize (M2; 6, 7) jeweils in vorgegebener räumlicher Anordnung mit ei ner Mehrzahl von zueinander komplementären Formele menten (M1P, M2C; 10, 15) versehen sind;
- b) schrittweises Zuführen des thermoplastischen Aus gangsmaterials (A) zwischen die Patrize (M1; 3) und die Matrize (M2; 6, 7);
- c) in der geschlossenen Stellung des Formwerkzeugs (M1, M2; 3, 6, 7) Schneiden des thermoplastischen Aus gangsmaterials (A);
- d) Transportieren der im Formwerkzeug (M1, M2; 3, 6, 7) hergestellten Gegenstände (O; 150) zu einer nachge schalteten Bearbeitungsstation (PL; 50, 51, 52); und
- e) gleichzeitiges Entnehmen der während eines Arbeits ganges im Formwerkzeug (M1, M2; 3, 6, 7) hergestell ten Gruppe von Gegenständen (O; 150) aus dem Form werkzeug (M1, M2; 3, 6, 7) und gleichzeitiges Über führen dieser Gruppe vom Formwerkzeug (M1, M2; 3, 6, 7) zu der Fördereinrichtung (TR; 35),
- a) schrittweises Fördern der Gruppe von Gegenständen (150) auf der Fördereinrichtung (35) mittels einer Vielzahl von Trägerplatten (37), die hintereinander entlang einer geradlinigen Führung (43, 44) bewegbar sind, wobei jede Trägerplatte (37) in der vorgegebe nen räumlichen Anordnung mit Aufnahmen (37a) für al le Gegenstände (150) einer Gruppe versehen ist;
- b) in einer ersten Station Einsetzen der Gruppe von Ge genständen (150) mittels des Umsetzers in diejenige Trägerplatte (37), die sich gerade in der ersten Station befindet;
- c) in einer zweiten Station (50) gleichzeitiges Bear beiten der in der Trägerplatte (37) befindlichen Ge genstände; und
- d) in einer dritten Station gleichzeitiges Entnehmen der Gruppe von Gegenständen (150) in vertikaler Richtung von der Trägerplatte (37) und Zuführen der Gruppe zu einer vertikalachsigen Stapelstation (51).
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß
die Gruppe von Gegenständen (150) in der zweiten Station
(50) mit Bohrungen versehen wird.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 oder 17, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Gruppe von Gegenständen (150) in der
zweiten Station (50) etikettiert wird.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Gruppe von Gegenständen (150) in der
zweiten Station (50) sterilisiert wird.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Gruppe von Gegenständen (150) in der
zweiten Station (50) befüllt wird.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Gruppe von Gegenständen (150) in der
zweiten Station (50) gebördelt wird.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 21, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Gruppe von Gegenständen (150) in der
zweiten Station (50) zu Kontrollzwecken entnommen wird.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 22, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Verweilzeit der Gegenstände (150)
zwischen der ersten Station und der dritten Station minde
stens sieben aufeinanderfolgenden Thermoumformungszyklen
entspricht.
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