DE8429209U1 - Form- oder Stanzstation in einer Vorrichtung zur Verformung eines Bandes aus thermoplastischem Kunststoff zu Behältern oder Verpackungen - Google Patents

Description

EINES BANDES AUS THERMOPLASTISCHEM KUNSTSTOFF ZU BEHÄLTERN ODER VER-

Die Erfindung betrifft eine Form- oder Stanzstation nach der Gattung des Hauptanspruches. Sie betrifft insbesondere die Gestaltung des Kniehebelantriebes dieser Station.

Durch die DE-PS 11 16 386 ist eine Antriebsvorrichtung in Form eines Kniehebelantriebes für eine Formschließeinheit einer Spritzgußmaschine bekannt. In der DE-AS 17 79 901 wird eine solche Antriebsvorrichtung zur Bewegung des Formtisches einer Thermoformmaschine gezeigt, also in der Formstation eingesetzt. Als Antrieb der Kniehebel werden Hydraulik und Pneumatikzylinder verwendet. Bei Thermoformmaschinen und Verpackungsmaschinen haben sich die billigeren Pneumatikzylinder bewährt. Auch die Anmelderin selbst baut seit vielen Jahren solche Kniehebelantriebe mittels Pneumatikzylinder in eine Reihe von Kunststoffverformungs- und Verpackungsmaschinen ein. Ein solcher Antrieb wird nachfolgend der Einfachheit halber als freitragender Kniehebelantrieb bezeichnet. Er hat folgende Vorteile :

a) Hohe Schließkraft .

b) Es kommt keine seitliche Belastung auf die Führungen.

c) Die gesamte Station, an der er angebaut ist, kann zum Maschinengestell einfach verschoben werden, da er mit diesem nicht in Verbindung steht.

b) Einfach im Aufbau und dadurch
e) billig in der Herstellung.

Diesem Antrieb der Stationen haften jedoch auch einige Mängel an, die nachfolgend aufgezählt werden:

Beim öffnen treten in der unteren Endlage Starke Erschütterungen auf, ein Bremsen der in voller Fahrt befindlichen Massen ist höchstens mit hydraulischen Stoßdämpfern möglich, die bei hohen Taktzahlen wegen der Erwärmung sehr groß dimensioniert werden müssten. Dies ist teuer,

2i Es liegt ein relativ hoher Engerieverbrauch vor,da für beide Bewegungen Druckluft verbraucht wird, obwohl eine Bewegung durch das Eigengewicht fast von alleine erfolgt.

3. Die pneumatische Bewegung bringt eine Begrenzung der max. möglichen Taktzahl wegen der max. Strömungsgeschwindigkeit der Druckluft.

4. Der Bewegungsablauf ist abhängig vom schwankenden Luftdruck und damit nicht konstant. Dies ist störend vor allem in der Formstation, da dann unterschiedliche Verformungsbedingungen vorliegen, die sich auf die Gleichmäßigkeit des Produktes negativ auswirken.

5. Bei Stanzstationen tritt ein hoher Stanzschlag und damit ein hoher Schalldruckpegel auf. Dies rührt daher, daß zum Schließen der Stanzstation ein geringerer Luftdruck benötigt wird als zum Stanzen. Dieser höhere Druck baut sich nach dem Schließen der Stanzstation langsam auf und danach erfolgt schlagartig das Ausstanzen der geformten Teile bzw. Verpackungen. Solche Stanfschläge sind nur mit einem erheblichen Aufwand zu beseitigen.

6. Durch den Einsatz von Hydraulikzylindern könnten zwar die Punkte 1. und 4. positiv beeinflußt werden, doch ist eine Hydraulik mit Ventilen und Zylindern relativ teuer in der Anschaffung. Zudem erlaubt sie keine hohen.. Taktzahlen wegen den relativ langsamen Bewegungen .

ES ist Aufgabe der Erfindung, die genannten Nachteile zu vermeiden, wobei sämtliche unter a) bis e) genannten Verteile voll erhalten bleiben sollen.

Z«jf Lösung der Erfindung werden die kennzeichnenden Merkmale des Hauptansprüches vorgesehlagen. Durch die Verwendung eines Motors, der über eine Kurbelschwinge den schließenden Kniehebel betätigt, wird ein besonders sanftes Anfahren der Strecklage des Kniehebels erreicht, da ja auch der Kurbeltrieb in eine Strecklage fährt. Beim öffnen der Station hat man jetzt beim Anfahren der Endlage ebenfalls eine sanfte Abbremsung, da jetzt die Kurbelschwinge ebenfalls eine Umkehrposition anfährt, und zwar mit sinusförmigem Bewegungsablauf. Durch diesen Bewegungsablauf über die Kurbelschwinge Wird eine hohe Schließkraft erzielt, die aber doch zwangsgeführt ist, so daß es nicht zu einem unkontrollierten Stanzen und damit zu einem hohen Stanzschlag kommt. Erschütterungen beim öffnen treten durch den günstigen Bewegungsablauf des Kurbeltriebes nicht mehr auf. Durch die Anordnung des Motors auf Stangen, die zwischen den beiden Quertraversen, an denen die Hebelpaare angeordnet sind, verlaufen, wird der gesamte Kniehebelantrieb einfach im Aufbau und billig in der Herstellung, so daß vom Herstellungspreis her kaum ein Unterschied besteht zu einem Antrieb mit Pneumatikzylinder bei deutlicher Energieeinsparung, denn der Elektromotor nimmt nur die Energie auf, die er zum öffnen und Schließen tatsächlich benötigt. Außerdem läßt sich durch einfaches Verschieben des Motors auf den Stangen die Schließlage exakt einstellen, so daß der Kniehebel in Schließlage immer genau gestreckt ist. Der Antrieb über Motor bietet weitgehend einen konstanten sich wiederholenden Bewegungsablauf, die Hubgeschwindigkeit und somit die Täktzahl kann durch entsprechende Wahl der Abtriebsdrehzahl der Motors ohne Probleme gestaltet werden.

Die Erfindung und vorteilhafte Weiterbildungen sind anhand der schematischen Zeichnungen näher beschrieben:

Es zeigt :

Fig. 1 eine Längsdarstellung einer Vorrichtung zur Verformung eines Bandes aus thermoplastischem Kunststoff;

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Formstation der Vorrichtung nach Fig. 1;

Fig. 3 einen Querschnitt durch die Stanzstation einer Vorrichtung gemäß Fig. 1;

Fig. 4 eine Längsdarstellung einer Vorrichtung zur Verformung eines Bandes aus thermoplastischem Kunststoff zu Verpackungen ;

Fig. 5 einen Querschnitt durch die Querschneidestation der Vorrichtung gemäß Fig*4.

Fig. 6 eine Längsdarstellung des Kniehebelantriebes, teils im Schnitt ;

Fig. 7 eine Draufsicht auf den Kniehebelantrieb nach Fig. 6 ;

Fig. 8 eine besondere Ausführungsform des Kniehebelantriebes.

!Öle Vorrichtung zur Verformung eines Bandes aus thermoplastischem Kunststoff gemäß Fig. 1 besteht aus einem Gestell 1, einer Rollenaufnahme 2 , einen taktweise angetriebenen Transport 3 , einer Heizung 4 , einer Formstation 5 und einer Stanzstation 6 . In der Formstation 5 sind im dargestellten Beispiel zwei bewegliche Tische, ein Untertisch 7 und ein Obertisch 8 zur Aufnahme der Werkzeughälften 9 , JO angeordnet. Aus der täktweise bewegten, erwärmten Folienbahii 11 werden mittels Differenzdruck Behälter 12 geformt, die aus der Folienbahn 11 in der Stanzstation 6 ausgetrennt werden. Ob in der Formstation 5 zwei bewegliche Tische 7 , oder nur ein beweglicher Tisch eingebaut ist, hängt von der Art der Verformung und der Teilegestalt ab.

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Den Aufbau der Furmstation 5 sieht man besonders aus Fig. 2 über- und untertisch 9, iö werden an zwei Führungssäuien 13 geführt, die in zwei Querbrücken 14, 15 starr montiert wenden. Zwischen Querbrücke 15 und Obertisch 8 sowie zwischen Querbrücke 14 und Untertisch 7 ist je ein freitragender Kniehebelantrieb montiert, dessen Aufbau aus den Fig. 6 und 7 ersichtlich ist.

Am Untertisch 7 sind zwei kurze Laschen 18 im Drehpunkt 20 gelagert, gleiche Laschen 17 sind an der Querbrücke 14 im Drehpunkt 19 gelagert; sie führen zu einer Quertraverse 16, an dornen sie schwenkbar im Drehpunkt 53 befestigt sind. In den Drehpunkten 19, 20 sind auch lange Laschen 21, 22 angeordnet, die zu einer Quertraverse 23 führen, an der sie an Zapfen 24 drehbar gelagert sind.

An der Quertraverse 23 sind zwei Führungsstangen 25 befestigt, die zur Führung der Quertraverse 16 dienen, d.h. durch diese Verbindung wird ein Verdrehen der beiden Quertraversen 16, 23 auf einfache Weise verhindert. An diesen Führungssäulen 25 ist eine verschiebbare Platte 26 angeordnet, an der ein Motor 27 befestigt ist. Der Motor 27 treibt nun über einen Kurbeltrieb, bestehend aus Kurbel 28 , Kurbelbo>.zen 29 und Schubstange 30 den Kniehebelantrieb an, da die Schubstange 30 andererseits im Drehpunkt 31 an der Quertraverse 16 angreift. In geschlossener Stellung bilden die Laschen 17, 18, 21, 22 ein Dreieck, d.h. die Laschen 17, 18 bilden eine Gerade.

Der Antrieb des Obertisches 8 kann in analoger Weise erfolgen, indem der Kniehebelantrieb zwischen Obertisch 8 und Querbrücke 15 angreift.

Die der Formstation 5 folgende Stanzstation 6 ist beispielsweise als Bandstahlstanze mit beweglichem Obertisch 32 ausgeführt. Hier sind in einem Gestell 31 mit starrem Untertisch 3 7 Führungssäulen 34 befestigt, die andererseits durch

die Brücke 35 verbunden sind. Am Obertisch 32 wird ein Bandstahlschnitt 36 zum Ausstanzen der Behälter 12 befestigt. Zwischen Obertisch 32 und Brücke 35 wird in analoger Weise der freitragende Kniehebel montiert. Selbstverständlich kann die Stanzstation auch für Durchfallschnitte ausgelegt sein. Eine analoge Bewegung des üntertisches 37 kann vorgesehen sein.

Da der Abstand Formtstation 5 - Stanzstation 6 einstellbar sein muß, je nach Abstand der geformten Behälter 12, ist die Stanzstation entweder als ganzes fahrbar ausgeführt in Form einer eigenen Einheit oder sie sitzt auf Längsführungen verschiebbar in der Formmaschine.

In den Fig. 4 und 5 ist eine Vorrichtung zur Verformung eines Bandes aus thermoplastischem Kunststoff zu Skinverpackungen dargestellt. Diese besteht aus einer Verpackungsstation 38 und einer Längs- und Querschneidestation 39. Erstgenannte setzt sich aus dem Gestell 40, einer Heizung 41, zwei Spannrahmen 42, 43 und einem höhenbeweglichen Formtisch 44 zusammen. Auf diesen Formtisch 44 werden die auf einem Karton 45 im Mehrfachnutzen angeordneten Verpackungsteile gelegt und in an sich bekannter Weise durch Folie mit Vakuum verpackt. Das verformte Band zusammenhängender Verpackungen wird in der nachgeschalteten Längs- und Querschneidestation 38 durch den Längsschneider 47 längsgeschnitten. Der Querschneider 48 führt verschiedene Querschnitte aus, er übernimmt durch eine nicht dargestellte Klemmeinrichtung auch den Transport des verformten Bandes. Hierzu ist der ganze Querschneider 48 über einen Kettentrieb 49 auf Führungen verschiebbar. Auf einem Transportband 50 liegen die vereinzelten Verpackungen 51 auf.

Aus Fig. 5 ist der Querschnitt durch den Querschneider 48 ersichtlich. In einer starren Querbrücke 54, die auf den Führungen 52 ruht, laufen senkrechte FührAingssäulen 55. Sie sind oben und Unten mit Trägern 56, 57 verbunden. Am oberen

Träger 57 ist das Querschneidemesser 58 befestigt, das mit dem ortsfesten Untermesser 59 zusammenwirkt. Zwischen Querbrücke 54 und unterem Träger 5& ist der freitragende Kniehebel montiert, so daß über die Führungssäulen 55 eine Hubbewegung des Trägers 57 erfolgt. Die Positions-Nummern gleicher Teile des Kniehebels in dieser Fig. 5 sind Identisch mit den Positionsnummern in Fig. 6 und 7.

Wenn der freitragende Kniehebel in eine Stanzstation eingebaut ist, so läuft der Motor 27 im Betrieb etwa eine Umdrehung durch und bleibt dann stehen. Auf die genaue Endlage kommt es bei geöffneter Stellung meist nicht an.

Anders ist es , wenn der Kniehebelantrieb in eine Formstation eingebaut ist. Dann tritt in geschlossener Stellung
der Formwerkzeuge eine Ruhepause ein, während der das Formen der herzustellenden Teile erfolgt. Das bedeutet- aber,daß ~

der Motor 27 ziemlich exakt so stehenbleiben muß, daß die
Endlage (Schließstellung) genau und reproduzierbar angefahren wird. Der Einsatz eines Bremsmotors als Motor 27 bringt hier Vorteile. Zusätzlich kann -wie in Fig. 8 gezeigt - in die Schubstange ein federndes Element eingebaut werden, um geringe Ungenauigkeiten ausgleichen zu können. In diesem
Falle ist die Schubstange geteilt in eine Stange 60 und eine Hülse 61. Eine Feder 62 übernimmt die Kraftübertragung und dient zum Ausgleich geringer Toleranzen.

Selbstverständlich sind andere motorische Antriebe mit genauen Haltepunkten denkbar.

Claims (3)

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   ADOLF ILLIG " "' '" ^Γ" " 7100 HEILBRONN A.N.

   MASCHINENBAU GMBH & CO.

   MAUERSTRASSE 100 19. 9. 1984

   A N S P R Ü C H E

   1„ Form- oder Stanzstation in einer Vorrichtung zur Verformung eines Bandes aus theri.ioplastischem Kunststoff zu Behältern oder Verpackungen, bestehend aus einem Ober- und einem Untertisch, von denen einer"oder beide über einen freitragenden Kniehebelantrieb bewegt werden, gekennzeichnet durch folgende Merkmale :

   a) Eine Verdrehung der Quertraversen (16, 23) des Kniehebelantriebes ist durch Führungsstangen (25) verhindert, die in einer Quer

   traverse (23) starr befestigt und in der anderen Quertraverse (16) geführt sind.

   b) An den Führungsstangen (25) ist eine Platte

   (26) befestigt, an der ein Motor

   (27) angeordnet ist.

   c) Der Motor (27) treibt einen Kurbeltrieb, bestehend aus Kurbel (28) und Schubstange (30), wobei letztere an der einen Quertraverse (16) angreift.
2. 2. Form- oder Stanzstation nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß als Motor (27) ein Bremsmotor eingebaut ist.
3. 3. Form- oder Stanzstation nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß in die Schubstange ein federndes Element (62) eingebaut ist.