NO178756B - Anordning for forming av plastbeholderes kanter - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en anordning for forming av plast-begres kanter, ifølge kravinnledningen.

Fremgangsmåter for å kante beholdere av syntetisk termoplastmateriale som åpner oppover og som ender i en utvendig flens, basert på deformering av flensen som varmes opp til en slik temperatur at materialet blir plastisk, ved hjelp av flere endeløse skruer med gjenger av variabelt tverrsnitt, er kjent fra GB 951 242 og GB 1 101 031. Ved disse anordninger ble flensene deformert og avrundet til den ønskede form av flere kantedeler som roterer i forhold til beholderne som skal kantes.

I slike prosesser er oppvarming av flensen en integrert del av kantesyklusen, og i tilfelle kantedelene blir stoppet vil et antall beholdere bli fanget mellom de kanaler som dannes av oppvarmingsrullene, og som på grunn av denne høye temperatur raskt forårsaker smelting av flensene på beholderne, med den ulempe at det foreligger smeltet materiale mellom rullenes gjenger. 1 denne situasjon er det nødvendig å stoppe maskinen i en lang periode slik at beholderne kan fjernes og rullene kan rengjøres.

Et ytterligere tap av tid er involvert i å bringe de gjengede rullene tilbake til riktig temperatur før kantingen gjenopptas.

I den kanteprosess som er nevnt ovenfor kan ikke båndet som bøyer og avrunder flensen utføre sin funksjon når flensens tykkelse overskrider spesielle verdier.

I båndkantere vil hver kantedel presse flensen radialt sammen ved kontaktpunktet mellom flensen og kanterullene, hvilket gjør det vanskelig å holde en sirkelrund åpning i beholderen samt konstant tykkelse av kanten.

Med den nevnte kanteprosess kan ikke beholderne, for eksempel av krystallinsk polystyren, motstå torsjonen på grunn av beholderens rotasjon i forhold til båndet. Denne torsjon setter opp spenninger som resulterer i at materialet bryter sammen. Med beholdere av eksempelvis polypropylen, tillater kantingen lett utrulling av kanten på grunn av at denne ikke er tilstrekkelig stabilisert når den forlater maskinen.

Det viktigste mål for oppfinnelsen er å gjøre det mulig å kante beholdere av krystallinsk polystyren, polypropylen og liknende mens man unngår manglene ved de kjente kanteprosesser.

Med anordningen ifølge foreliggende oppfinnelse kan prosessen for kantforming gjennomføres syklisk ved mating fra en eller flere stabler av beholdere, oppvarming av flensen slik at den tillater utforming av kanten, løfting av i det minste den øverste beholder fra hver stabel av de resterende beholdere, fjerning av den øverste beholder fra de resterende beholdere i stabelen, plassering av de øverste beholdere i hunnformer som holder beholderne koaksialt i forhold til deres lengdeakser, utforming og endelig stabilisering av kanten ved kompresjon som tilfører hele utstrekningen av den oppvarmede flens ved å lukke hann- og hunnformene, utstøting av de kantede beholdere fra hunnformen og inn i minst en stablingskanal, normal eller trykkluftkjøling av hunnformen før en annen beholder plasseres i den, i hvilken de første fire trinnene kan skilles fra de øvrige og også virke når de øvrige er avbrutt, slik at man kan velge mellom å fortsette produksjon av de oppvarmede flenser mens man venter på reaktivering av de øvrige trinn, og fullføre tømming av beholderens varmesone, i begge tilfeller med gjenvin-ning av beholdere med oppvarmede flenser som ikke er kantet.

Med anordningen ifølge oppfinnelsen er det mulig å kante beholdere av krystallinsk polystyren, polypropylen og liknende materialer.

En annen fordel kommer av det faktum at maskinen gjør det mulig å fremstille beholdere med perfekt sirkelrund åpning og med en kant med konstant høyde og tykkelse.

En annen fordel oppstår fra det faktum at når spesielle plastmaterialer brukes, som for eksempel normal polystyren, kan oppvarmingstemperaturen for flensene holdes under verdier som passer for kjente prosesser, mens i tilfelle med slagfast polystyren, et materiale som ofte brukes for fremstilling av drikkebegre, kan kanting finne sted uten noen oppvarming av flensen, og således gi betydelig energisparing og reduserte produksj onskostnader.

En fordel med oppfinnelsen ligger i at de fire første trinnene i prosessen ved anordningens utforming kan skilles fra de øvrige, slik at man i tilfelle av en feil eller obstruksjon i utformingsstasjonen kan få den anordning som implementerer de fire første trinnene til å gjenvinne begrene, slik at man unngår at de blir fanget og overoppvarmet, med de ulemper som følger av dette, uten forutgående avbrudd av matingen og oppvarmingen. Så snart reparasjonsarbeidet på formingsstasjonen er ferdig, kan kanting gjenopptas umiddelbart, idet anordningene som implementerer de fire første trinnene bringes tilbake til sine normale arbeidssteder.

De foran nevnte fordeler med foreliggende oppfinnelse oppnås med anordningen ifølge foreliggende oppfinnelse slik den er definert med de i kravene anførte trekk.

Ytterligere fordeler vil fremgå fra den følgende detaljerte beskrivelse, hvor en mulig utførelse av oppfinnelsen er beskrevet ved et ikke begrensende eksempel og viste på tegningen, hvor figur 1 viser et tverrsnitt av en maskin ifølge oppfinnelsen med en enhet for mating, oppvarming og tømming inkludert i syklusen, figur 2 viser et delvis avbrutt tverrsnitt av maskinen på figur 1 med en enhet for mating, oppvarming og tømming isolert fra syklusen, figur 3 er et deltverrsnitt i rett vinkel med retningen for frembringing av begre, av oppvarmingsanordningen for maskinen på figur 1, figur 4 er et riss, delvis i snitt, langs 4-4 på figur 3, figur 5 er et delvis avbrutt og forstørret tverrsnittsriss av en detalj på figur 4, figur 6 er et oppriss av platen som understøtter hunnformene i en maskin ifølge oppfinnelsen, figur 7 er et delvis avbrutt tverrsnittsriss av en hannform og en hunnform som er åpen med et beger på plass for kanting, figur 8 er et liknende riss som det ovenstående, men med formene lukket og begeret kantet, og figur 9 er et delvis avbrutt tverrsnittsriss av en luft-låseanordning for plassering av begrene mellom hunnformene.

idet like tallreferanser på figurene tilsvarer identiske eller ekvivalente deler, kan man se på figur 1 at det er en mateanordning som i hovedsaken består av et transportbelte 30 montert på ruller 30' og 30", hvor 30' er den drivende rull, plassert ved åpningen til maskinen som implementerer prosessen ifølge oppfinnelsen.

Stabler 27 av begre er understøttet på dette belte og blir skjøvet derfra mellom trakter 29 som bringer hver stabel 27 av begeret til en innretning hvor deres flenser blir omformet. Oppvarmingsinnretningen omfatter sett av ruller 22, 22', 22", roterbart understøttet ved hjelp av en bevegelig ramme 25, med plater 24, 24', og drevet av en motor ved hjelp av en passende anordning for overføring av bevegelsen, som for eksempel belter, kjeder eller girhjul, som ikke er vist på tegningen. Rullene i hvert sett er gjenget utvendig slik at de danner en endeløs skrue, med gjenge av konstant stigning og tverrsnitt, som man kan se på figur 4 og 5, og med flat topp 38 og flatbunnet rot 37. Stigningen til disse gjengene er større enn stigningen for begerstabelen 27 på beltet 30.

Skjønt det ikke er vist på tegningen, kan stigningen for disse gjengene være identiske med stigningen for stabelen 27 av begre, og kan øke i endeområdet av settet med ruller for å skille i det minste den øverste beger 1 fra en stabel med resterende begre, for å hjelpe til å fjerne den øverste beger ved slutten av oppvarmingstrinnet.

Som man kan se på figur 5 har hulrommet 37 i skruen slike dimensjoner at den kan inneholde flensen 35 som skal kantes, hvormed begrene blir tatt opp ett av gangen og fjernet fra de øvrige i stabelen.

Hver sylinder 22, 22',- 22" er festet til et termo-element 28 som er i stand til å varme opp hele rullen til dens ytre overflate. Mengden av varme som leveres er tilstrekkelig til også å varme opp flensen på begeret som kan være fremstilt av polypropylen eller annet komplekst plastmateriale som ikke er tilstrekkelig deformerbart ved moderate temperaturer.

Som man kan se av figur 3, er rullenes akser plassert symmetrisk, og i en slik avstand at de kan justeres ved hjelp av rammeregulatorene 32 på en slik måte at de tre rekkene av begre 21 kommer på linje. Rotasjon av oppvarmingssylindrene 22, 22', 22" bevirker at hele begeret roterer rundt sin egen lengdeakse slik at punktet med kontakt mellom gjengene på de tre rullene og flensen 35 på begeret endres kontinuerlig, og således er hele flensen oppvarmet på det tidspunkt den forlater den endeløse skrue.

Som man kan se på figur 9 blir begrene 21 fjernet fra utløpet av oppvarmingsanordningen som består av de gjengede rullene, ved hjelp av en stråle av trykkluft fra tre dyser 36 som er plassert parallelt med lengdeaksen til de begre som blir kantet, og forbundet med en luftkompressor som ikke er illustrert på tegningen. Lufttrykket fra dysene er et minimum, siden begrene allerede er atskilt fra de øvrige som fremdeles blir oppvarmet. Disse luftstråler er rettet radialt, og i den bevegelsesretning som er vist med pilen 20 på figur 4, på en slik måte at de går inn i rommet som skiller den øverste beger 21 fra de øvrige som blir oppvarmet, og skaper et større trykk på innsiden av begerets base enn det som virker på utsiden av denne base. Under påvirk-ning av dette trykk entrer begrene 21 hunnformen 49 i kan-teanordningen, som ifølge figur 1 og 2 består av to plater 40 og 41.

Den sirkulære plate 41 bærer tolv hunnformer, mens platen 41 bærer tre hannformer 50.

Hunnformene 49 er fordelt i grupper på tre, langs sidene av en firkant hvis senter faller sammen med platens rotasjonsakse. På oversiden av firkanten er det tre posisjoner 42 for inngang til hunnformene, på høyre side er det tre posisjoner 43 for utforming av kanten, og på basen er det tre posisjoner 44 for fjerning, og på venstre side er det til slutt tre posisjoner 45 av hunnformer som alltid er tomme og som blir avkjølt ved naturlig eller tvunget tap av varmen som absorberes under forming og stabilisering av kanten.

Ved hjelp av en kontinuerlig rekkefølge av delrotasjo-ner på en kvart omdreining av platen 40 som er presset på en aksel 54, forbundet ved hjelp av en støtteanordning 53 med en reduksjonsgirmekanisme 60 drevet av en motor som ikke er illustrert, blir hvert sett av hunnformer båret syklisk gjennom de forskjellige stilling til posisjonen 43 for å forme kanten overfor et sett hannformer 50. De nevnte hannformer beveger seg på en vekslende måte langs sin egen lengdeakse, drevet av en eksentrisk innretning 26 via en stang 55 med justerbar lengde, av hvilken en ende er festet til en pinne 57 og ved hjelp av støtteanordningene 58 på platen 41 som bærer hannformene 50. Den nevnte støtteanordning 58 glir mellom føringer 59 som er integrert med en fast ramme 23, som også understøtter den bevegelige ramme 24, 24', 25.

Innvendig og nedenfor formingsoverflåtene, som man kan se på figur 7 og 9, er hver hunnform utstyrt med en tetningsdel 46 bestående av en ring med en elastisk deformerbar leppe 47 som vender mot det indre av formen. I hvilestilling er minimums-omkretsen av denne leppe noe mindre enn for den tilsvarende del av det beger som det tettes mot, mens den i spenningstilstand inntar den samme dimensjon som omkretsen til den del av begeret som den er i kontakt med.

Begeret 21, i hovedsak utformet som en avkortet kjegle, blir drevet av luftstrålene fra dysene 36, entrer hunnformen og blir plassert som vist på figur 7, dvs med en ende 35' på flensen 35 nesten i kontakt med profilen 48 av hunnformen.

Ringen 46 sammen med leppen 47 holder begeret på plass under det trinn mens platen 40 roterer, og overfører begeret fra leveringsposisjonen 42 til formingsposisjonen 43, og senere fra disse til utstøtingsposisjonene 44.

For å hindre at begrene inntar uønskede posisjoner under plasseringstrinnet og blokkerer maskinen ved utløpet fra flensoppvarmingssonen, er det anordnet tre føringsruller 22, 22', 22" som sikrer korrekt sideveis bevegelse av begrene, og som er integrert med platen 24 i den bevegelige ramme 25 som understøt-ter både mateinnretningene og flensoppvarmingsinnretningen.

Så snart tre begre 21 er plassert i hunnformene 49 som er plassert i posisjon 42, gjør platen 40 en første kvart omdreiningsrotasjon, og overfører formene og de tilsvarende begre til posisjon 43 og beveger settet av tomme former 49 fra posisjon 45 til 42.

Sammenføring av hannformene 50 og hunnformene 49 finner sted når hunnformene er i posisjon 43, og bevirker mekanisk deformasjon av flensene ved kompresjon, mens en ytterligere stabel 27 med begre er plassert i formene 49 som har nådd posisjon 42.

Hannformene 50 med sine ringformede fordypninger 50', se figur 7 og 8, presser sammen det buede område mot toppen av flensen 35, og bevirker at begerstabelen 27 beveger seg aksialt mellom hullene i hunnformene 49. Når begrene beveger seg inn i hullene i formene, øker leppeomkretsen 47 i diameter, og har en maksimumsdiameter når begrene slutter å bevege seg. Under denne entring av begerstabelen 27 inn i hunnformene, blir flensen 35, hvis ytre kant 35' er i kontakt med profilen 48 av hunnf ormen 49, satt i spenn av den ringformede skråkant 49' av profilen 48 på hunnformen, og ved den kompresjon som utøves av ringformede fordypninger 50' på hannf ormen, slik at den bøyer seg innover og tar opp den endelige stilling som er illustrert på figur 8, hvor formene 49 og 50 er vist helt lukket.

Fra det som er sagt, vil det være klart at den kombi-nerte kompresjonseffekt som i hovedsak utøves av den ringformede fordypning 50' og skråkanten 49', virker samtidig over hele den ytre overflate av flensen 35. Som et resultat virker en sterk kjøleeffekt, som endelig stabiliserer hele kanten, over hele flensens overflate.

Åpningsdiameteren i en beholder hvis kant er laget som beskrevet ovenfor, tilsvarer nøyaktig den diameter som bestemmes av hannformen med dens ringformede fordypning 50', mens høyden på denne kanten ikke kan være forskjellig fra den som bestemmes av hann- og hunnformene som lukkes mot hverandre, som man kan se på figur 8.

Disse karakteristikker med dimensjonen homogenitet i beholdere som er kantet som beskrevet ovenfor, er spesielt viktig når beholderne, for eksempel begre, skal brukes i maskiner for utlevering av drikker, på grunn av at de hjelper med utlevering av begrene som er stablet inne i fordelingsmaskinen uten noen mulighet for obstruksjon. Det samme gjelder beholdere, for eksempel potter som inneholder yoghurt og liknende pg som brukes i maskiner for automatisk fylling og forsegling.

I kantemaskinene som er beskrevet i GB 951 242 og GB 1 101 031, finner kompresjons- og kjøleeffekten på beholdernes flenser sted bare ved hjelp av rullekontakten ved kontaktpunktet mellom de gjengede ruller og flensene, følgelig med liten virkning. På den annen side, ifølge denne oppfinnelse finner kompresjons- og kjøleeffekten på beholdernes flenser sted som følge av nesten statisk kontakt over hele flensens overflate, som i hovedsaken tilsvarer formingsoverflaten på hann- og hunnformene, med effekter som er langt overlegne i forhold til den kjente teknikk.

Praktiske tester har demonstrert at samtidig kompresjon over hele flensens overflate gjør det mulig å kante flenser med betydelig tykkelse, selv om de er laget av materialer som er spesielt motstandskraftige mot deformering, og som ikke kan rulles ved bruk av kanteanordninger i form av gjengede ruller.

Når kantingen er ferdig, blir formene 49 og 50 åpnet slik at de tillater forflytning av formene 49 fra posisjonene 43 til 44 ved hjelp av en ytterligere kvart omdreining av platen 40.

Mens formene 49 forblir i posisjonene 44 vil en utstøteranordning som indikert generelt ved 51 støte de kantede beholdere 34 fra formene 49 ved å skyve dem ut av ringene 46 hvis lepper 47 returnerer elastisk til sin opprinnelige form, klar til å motta nye begre for en senere kantesyklus. Utstøtingsanordnin-gen 51 bevirker så at de kantede beholdere 47 entrer stablingskanaler for senere å sendes til lager.

Skjønt det ikke er illustrert i tegningen, kan tet-ningsringen 46 erstattes med et flertall ringformede sektorer med samme funksjon som hele ringen, uten å gå utenom området for mulige utførelser av oppfinnelsen.

En ytterligere 90° rotering av platen 40 bringer formen 49 fri fra beholdere med kanter og inn i posisjonene 45. Selv om dette ikke er vist på tegningen, kan formene 49 lett utsettes for kjøling i posisjonene 45, for eksempel ved hjelp av en strøm med kald luft, når spesielle driftsforhold måtte kreve det.

En ytterligere 90° rotasjon av platen 40 returnerer formene 49 til posisjonene 42 som de startet fra, og mens formene forblir i disse posisjoner blir nye beholdere 21 plassert for å begynne en ny kant-formingssyklus.

I maskinen ifølge oppfinnelsen, som vist på figur 1 og 2, understøttes anordningen som utfører de første fire kanter på en bevegelig ramme 25 som i begge plater 24 og 24' har fester oppvarmingsruller 22, 22' og 22" ved hjelp av fjernbare bolter 31, 33, mens det bak platen 24' på den bevegelige ramme 25, er montert mateanordninger 30, 30', 30". Den nevnte ramme 25 kan beveges, ved hjelp av en eller annen kjent anordning, fra den normale operasjonsposisjon som er illustrert på figur 1, rundt en akse 52, til å innta den stilling som er illustrert på figur 2.

Materetningen som er indikert ved pilen 20 på figur 1 endres så til den retning som er indikert ved pilen 20' på figur 2, slik at begrene 21 som forlater oppvarmingskanalene 22, 22', 22" blir skjøvet ved luftstrømmene ved dysene 36 til platen 40.

Som følge av mate- og oppvarmingsenhetens evne til å rotere rundt aksen 52, kan trinnene med mating, oppvarming og fjerning av de øverste beholdere 21 bli atskilt fra de øvrige kantetrinn. Ved denne anordning, hvis små feil oppstår i kanteformingsanordningen, kan de nevnte trinn bli holdt i operasjon mens kanteformingsanordningen blir stoppet- I dette tilfelle blir de gjenstandene som skal kantes, som i mellomtiden fortsetter å strømme gjennom oppvarmingssonen, tømt ut i en passende gjenvinningsbeholder, eller de entrer stablingskanaler som ikke er illustrert på tegningen.

Dette gjør det også mulig å opprettholde flenstempera-turene for begrene som skal kantes innenfor slike verdier at det etterfølgende kantetrinn kan gjenopptas umiddelbart etter at feilen er reparert, under korte stopperioder.

I tilfelle en lengre stopperiode, for eksempel på grunn av feil som ikke umiddelbart kan repareres, blir matingen til kantoppvarmingsanordningen tatt av linjen mens gjenstander som befinner seg mellom varmerullene fortsetter fremover. Ved denne anordning blir de nevnte ruller totalt tømt, og gjenstander som befinner seg i oppvarmingssonen blir fjernet.

Claims (2)

1. Anordning for forming av plastbeholderes (21) kanter, hvis åpne øvre ende avsluttes i en utad ragende flens (35) som forløper i bue oppover, radialt utover og nedover, hvor en kantstøpeenhet omfatter hunn- (49) og tilsvarende hannformer ( 50), en roteringsanordning (22) for hver hunnf orm (49 ) under overføring fra en stilling hvor den fylles med en beholder (21) til en stilling hvor hunnformen (49) og hannformen (50) samles for å forme flensen (35) til gitt form, til en posisjon hvor hver beholder (21) fjernes og til en kjøleposisjon hvor hver hunnf orm (49) avgir eventuell overskytende varme, hvor en mateanordning (30) for beholdere (21) omfatter minst en gruppe med parallelt anordnede, oppvarmede roterbare ruller (22) med ytre gjenger, anordnet i vinkelavstand fra hverandre for å gripe en beholder (21) for å oppvarme flensene (35) mens beholderen overføres til kantstøpeenheten, idet en føring (29) er anordnet oppstrøms for mateanordningen (30), KARAKTERISERT VED at føringen (29) er innrettet til å overføre stabler (27) med beholdere (21) til hver gruppe med skruelinjeruller, og at mateanordningen (30) er anordnet på en ramme (25) som under driften kan beveges bort fra støpeenheten.

2. Anordning ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at rammen (25) er vippbar om en akse (52) ved transportanordningens fjerne del og plassert i rette vinkler til bevegelsesretningen for de beholdere (21) som skal kantbehandles, idet den derved kan beveges i vinkel i forhold til støpeenheten for å tømme beholdere (21) med oppvarmede flenser (35) til en gjenvinningsanordning i tilfelle det oppstår feil i støpeenheten.