WO1993012972A1 - Verfahren und vorrichtung zum längenausgleich eines folienbandes aus einem bei abkühlung schrumpfenden werkstoff bei maschinen zum herstellen und vereinzeln von packungen - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum längenausgleich eines folienbandes aus einem bei abkühlung schrumpfenden werkstoff bei maschinen zum herstellen und vereinzeln von packungen Download PDF

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film strip
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tape
standstill
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Herbert Rittinger
Dieter Janek
Peter Auer
Rudolf Scheffold
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Herbert Rittinger
Dieter Janek
Peter Auer
Rudolf Scheffold
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B47/00—Apparatus or devices for forming pockets or receptacles in or from sheets, blanks, or webs, comprising essentially a die into which the material is pressed or a folding die through which the material is moved
    • B65B47/02—Apparatus or devices for forming pockets or receptacles in or from sheets, blanks, or webs, comprising essentially a die into which the material is pressed or a folding die through which the material is moved with means for heating the material prior to forming
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65B41/00—Supplying or feeding container-forming sheets or wrapping material
    • B65B41/18—Registering sheets, blanks, or webs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H20/00—Advancing webs
    • B65H20/16—Advancing webs by web-gripping means, e.g. grippers, clips
    • B65H20/18—Advancing webs by web-gripping means, e.g. grippers, clips to effect step-by-step advancement of web

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for length compensation of a film strip made of a material that shrinks on cooling, in particular a thermoplastic material, in machines for producing and separating packs, which in the longitudinal direction by a forming station, a further work station, in particular a sealing station, and a separating station of the machine transported film strip are formed by deep drawing and, if necessary after filling and sealing, are cut out, the film strip being heated before the deep drawing and cooling and on its way between the forming station and the separating station Undergoes shrinkage, and changes in the package dimensions and the package spacing at the further work station without impairing the work process to a design-related maximum tolerance size can be automatically recorded and / or compensated.
  • the film strip is cooled on the way from the forming station to the separating station and thus shrinks in length, which at the further work station, in particular the sealing station, and subsequent stations, such as the separating station, lead to pack spacings and pack dimensions in the direction of transport, which result are essentially of constant size and determine the transport path by which the film strip is moved in cycles through the separating station.
  • This transport route is consistently large over the machine cycles.
  • the possibility of minor changes in pack dimensions and pack spacing as a result of correspondingly slightly changing shrinkage behavior of the film strip is taken into account by a free tolerance play between the pack form and the working tool, in particular the sealing tool, which is provided in the further working period.
  • Such changes in length can therefore be easily recorded or compensated for in the work station and do not adversely affect the work process when the package is sealed, for example, as long as they remain smaller than the maximum tolerance size predetermined by the free tolerance play in the work station .
  • the cooling of the film strip between the forming station and the separating station is less with uninterrupted transport of the film strip than in the case of a transport standstill in which the strip piece between the forming station and the separating station has the opportunity to cool down more or even completely to room temperature.
  • the greater cooling in any case during a transport standstill leads to a correspondingly greater shrinking of the length of the band piece, which thus shortens more and thus allows the packs which follow one another in the transport direction to move closer together than in the case of uninterrupted machine operation.
  • the invention is based on the object of designing a method and a device of the type mentioned at the outset such that the length compensation of the film strip can be set and carried out simply and precisely, and the film strip between the forming station and the separating station cannot do so needs to be looped.
  • the piece of tape between the forming station and the separating station in the event of a transport stoppage, during which it is at a lower temperature than during continuous
  • the changes in package dimensions and spacing due to this lie within the maximum tolerance size in the work station, in particular the sealing station, equipped with it, so that they cannot impair the sealing process in the sealing station and only lead to misalignments which may remain unnoticed . If the stretched piece of tape is released when the machine is restarted or after the band section has cooled completely, should this be done earlier than restarting, it is only shortened by the elastic stretch component that may still be present and is in a state free of longitudinal tension despite the in the meantime cooling has occurred essentially the same length as in the still warmer state at the beginning of the downtime.
  • a particularly simple embodiment of the invention The method according to the invention consists in the fact that the length difference L '- L of the stretched band section is greater than that on the band section in the case of its longitudinal tension-free state during the standstill or cooling time T, T 1 shortening occurring due to shrinkage and during the standstill or Cooling time T, T * is kept substantially constant.
  • This particularly simple embodiment is essentially made possible by the effect that the band piece has a greater specific elastic expansion behavior at a higher temperature level than at a lower temperature. This means that with a short standstill the elastic stretch component is larger and the plastic stretch component is smaller than with a longer standstill time, so that with increasing standstill time the ratio between the elastic and the plastic stretch component shifts in favor of the latter.
  • a preferred embodiment of the invention in this case consists in that the length difference L 1 -L of the stretched piece of tape during the cooling process taking place during the downtime T corresponds in time to the temperature rature-dependent behavior of the properties of the strip material, which determine the elasticity, the shrinking and stretching of the strip piece, is controlled in such a way that in each instant of the cooling process it is essentially only due to the purely elastic stretching of the part that was released at that moment and is still in the state free of longitudinal tension, the original Liche length L possesses band piece.
  • the piece of tape can then be released from the stretched state at any point in time, and it will always assume the original length L in the state free of longitudinal tension.
  • the stretched state need not be maintained any longer than until the strip piece has completely cooled, that is to say no longer than the cooling time T 'at the most, because thereafter there is no more shrinkage to be counteracted.
  • the method will be carried out expediently such that the piece of tape at its end located between the further work station and the separating station is fixed in position against displacement and at its end close to the forming station the tensile movement is subjected to elongation. Since the piece of tape between this work station and the separating station experiences the smallest changes in shrinkage when the machine is at a standstill, this results in a particularly precise positional fixation of the film strip in relation to the work or sealing station.
  • the invention also relates to a device for carrying out the above-described method on a machine in which the film strip successively passes through a heating station, the forming station, the further working station, in particular the sealing station, which enables the tolerance for its work process, a feed station transporting the film strip, and the separating station , and in which the feed station is arranged close to the latter in comparison to the path length between the forming station and the separating station.
  • the invention consists in providing a collet for the film strip, which is arranged in its transport direction behind the heating station, in front of, in or behind the forming station and can be controlled in its attack on the film strip, so that the collet and the Grip the film strip slip-free, and that the collet or the feed station carry out the pulling movement to elongate the piece of tape.
  • a particularly preferred embodiment is characterized in that the collet is designed as a driver device which can be moved back and forth during a machine standstill during a transport standstill by means of a lifting drive with a controllable path and / or force profile, the attack on the film strip being controllable in such a way that the film tape only during downtime or until it is completely
  • the cooling of the piece of tape is detected and taken along without slippage, and that in the feed station the film tape is held against longitudinal displacements when the transport is at a standstill.
  • the entraining device effects the stretching process on the piece of tape held in the feed station, the feed station ensuring that the piece of tape cannot move in the separating station.
  • a particularly advantageous embodiment of the device is characterized in that the driver device has a counter plate supporting the film strip and a frame which cross-engages the counter plate and which forms a passage gap for the film strip with the counter plate in that furthermore, a slide is guided in the frame parallel to the counterplate and in the longitudinal direction of the film strip and can be moved back and forth in the guide direction by the lifting drive, and that on the slide at least one tensioning shoe participating in the slide adjustment and adjustable across the passage gap against the counterplate by means of a tensioning drive is provided which bears a friction lining facing the film strip and in the state pressed against the film strip in takes slip-free frictional engagement according to the carriage movement.
  • the tension drive is expediently formed by power cylinders, the pistons of which can be actuated hydraulically or pneumatically against return springs.
  • the lifting drive there are various design options depending on the procedure.
  • the piece of tape is to be jerkily stretched by a predetermined stroke size and then held in this stretched state without any further change, or if the tape is to be stretched in a force-dependent manner or only on its own, an embodiment is recommended , which is characterized in that for the linear actuator between the frame and the
  • Carriage at least one pneumatic or hydraulic power cylinder is provided, which drives the carriage with an adjustable stroke and / or controllable force against at least one return spring in the direction of the separation station.
  • a device for a time-dependent path-dependent control of the stretching process, on the other hand, a device is better suited in which, according to the invention, a motor with a cam disk driven by the motor shaft for the lifting drive on the frame and a rotatably mounted cam roller running on the cam disk on the slide is arranged, the cam disc making a control revolution in the time until the band piece has completely cooled to room temperature and the slide against the force of backward movement. drives springs in the movement directed by the separation station.
  • a force dependency can also be introduced into the control sequence in a very simple manner in that a spring element is connected into the power drive chain between the cam roller and the slide.
  • the control of the expansion process can be optimally adapted to all practical requirements by means of a suitable shape of the cam disc and, if appropriate, dimensioning of the spring member.
  • FIG. 2 shows a top view of a driver device used to stretch the film strip used in the machine according to FIG. 1, in a plan view perpendicular to the plane of the film strip, partly in section,
  • FIG. 3 shows a section in the direction III-III through the object of FIG. 2
  • 4 shows a section in the direction IV-IV through the object of FIG. 2
  • FIG. 5 shows another embodiment of the driver device in a representation corresponding to FIG. 2,
  • FIG. 6 shows the subject of FIG. 5 in the representation corresponding to FIG. 3,
  • FIG. 7 shows the subject of FIGS. 5 and 6 in the representation according to FIG. 4, and
  • Fig. 8 is a modified embodiment of the subject of Fig. 5 to 7 in one of FIGS. ⁇ Entschen ⁇ the representation.
  • a film strip designated 1 runs from a supply roll 2 and first through a heating device 3 which heats the film strip 1 to the deep-drawing temperature.
  • the packs in the film strip 1 are deep-drawn by deep-drawing the product to be packaged is in the form required or desired, the packaging forms thus formed not being shown in the film strip 1 in the drawing for the sake of simplicity.
  • the packs are then filled in a filling station 5 with the products to be packaged, such as tablets, pills or other small parts, and the filled packs are subsequently filled in a sealing station 6 is closed, for which purpose a cover film shown at 7 and fed by a supply roll 8 is welded onto the film strip 1.
  • the film strip 1 and the cover film 7 are cooled in a cooling station 9 to such an extent that an adverse thermal influence on the product can no longer take place.
  • the filled and sealed packs are punched out of the film strip 1 in a separating station denoted by 10 and are separated in this way.
  • the film strip 1 is transported in cycles through the described workstations, starting from the heating station 3 to the separating station 10, for which purpose one is provided in the exemplary embodiment in the transport direction of the film strip 1 directly in front of the separating station 10 Feed station 11 is used. All of the described work stations 3, 4, 5, 6, 9, 10 and 11 and their effects on the film strip 1 are widely known in the prior art and therefore do not require any further description here.
  • the film 1 is cooled by the cooling station 9 between the sealing station 6 and the separation station ⁇ 0. Aside from this cooling of the
  • Film strip 1 in the cooling station 9 loses the film strip 1 on its way between the forming station 4 and the separating station 10 also through heat radiation and heat conduction to the surroundings and thereby experiences an additional cooling, which all together results in one Length Shrinkage of the film strip 1 leads in this way between the forming station 4 and the separating station 10.
  • the feed station 11 is designed in such a way that the cycle steps with which the filled and sealed film strip 1 is transported through the separating station 10 do not result in misalignments of the packings with respect to the sealing tool in the sealing station and with respect to the punchings in the separating station.
  • the lengthwise shrinkage of the piece of tape 12 which would thereby take place would be greater than if the feed took place continuously, so that the greater the shrinkage, the greater the distance between the successive ones in the longitudinal direction of the film strip would reduce packs formed before the machine stopped.
  • the stretch is dimensioned such that the difference in length L 1 - L at the end of the downtime T or after the strip piece has completely cooled (cooling time T ') is based only on elastic stretching. If the band piece 12 is released after the time T or T *, so that it becomes free of longitudinal tension, it retains the irreversible stretching portion imparted by the stretching process, which is just large enough that the band piece 12 also cools or completely cools down Condition has the original length L as in the warm condition. During the stretching process, the band piece 12 is held in the feed station 11 against longitudinal displacements with respect to the separating station 10.
  • a collet in the form of a driving device 13 is provided at its other end in the transport direction, closely behind the forming station 4, which is adjustable by a precision drive with a size adjustable or time-controllable Stroke of movement parallel to the transport direction of the film strip 1 can be moved back and forth once during a machine standstill and which is controlled in its attack on the film strip 1 in such a way that it only moves the film strip 1 during the standstill or cooling time T or T ! detects and takes along slip-free, while the feed station 11 holds the piece of tape 12 firmly at the other end against longitudinal displacements.
  • the entraining device 13 comprises a counter plate 15 supporting the film strip 1 and a frame 16 which extends across the counter plate and which is closed at the top by a cover 17 and carries clamping pieces 18 encompassing the edge of the counter plate 15 on both sides, which have dowel pins
  • the frame 16 forms with the counter plate 15 a passage gap 24 for the film strip 1.
  • a slide 25 leads, which runs with ball sleeves 26 on guide pins 27 fixed in the frame 16. The adjustment of the frame 16 in the guide direction is effected by the controllable lifting drive, which in the exemplary embodiment according to FIGS.
  • 2 to 4 is formed by two hydraulically or pneumatically actuatable power cylinders 28, to which the pressure medium is fed through connections 29, not shown.
  • the pistons 30 of these power cylinders 28 work against return springs which are installed inside the power cylinders 28 and are therefore not recognizable in the drawing.
  • the cylinder housings of these power cylinders 28 are connected by screws 31 to a bracket 32 which is held on the carriage 25 by screws 33.
  • the pistons 30 of the power cylinders 28 are connected to the frame 16 by screws 34.
  • the stroke of the pistons 30 and thus of the slide 25 can be adjusted in size, namely with the aid of adjusting screws 35 which are guided in the frame 16 and form a stop for the slide 25, the slide 25 under the force of not shown -
  • the restoring springs of the adjusting screws 35 are in contact, so that the pressure-operated displacement of the slide 25 takes place in the direction of the arrow 14, which corresponds to the movement of the slide 25 in the direction of the forming station 4.
  • tensioning shoes 36 which take part in the described slide adjustment and can be adjusted transversely through the passage gap 24 against the counterplate 15 by means of two tensioning drives.
  • These tension drives are also designed as power cylinders 37, their cylinder housings are fastened with screws 38 on the slide side facing the film strip 1, the supply of the pressure medium taking place via the connections 39 shown in FIG. 4 with supply hoses, also not shown.
  • the piston connections of these power cylinders 37 emerging from the cylinder housings are designated by 40.
  • the tensioning shoes 36 are fastened to them by means of screws 41.
  • the tensioning shoes 36 lie next to one another in the width direction of the film strip 1.
  • the pistons 40 carrying the tensioning shoes 36 are also lifted against the action of return springs, likewise not recognizable in the drawing, because return springs arranged within the power cylinders 37 are lifted off the guide plate 15 or the film strip 1 lying thereon, so that the pressing movement of the Tensioning shoes 3 against the film tape 1 are carried out by the pressure medium supplied to the power cylinders 37 via the connections 39.
  • the functional catfish of the driver device 13 shown in FIGS. 2 to 4 is such that immediately after the film strip conveyor has come to a standstill portes the tensioning shoes 3 are pressed against the film strip 1 while the slide is still in its initial position shown in FIGS. 2 to 4.
  • the resultant slip-free frictional connection between the tensioning shoes 36 and the film strip 1 has the consequence that the film strip 1 is carried along by the slide 25 exactly by its respective adjustment path.
  • the size of this adjustment path is preset by the adjusting screws 35 so that it results in an expansion of the piece of tape 12, which compensates for the additional length reduction of the piece of tape 12 which would otherwise take place when the machine is at a standstill.
  • the tensioning shoes 36 are lifted off the film band 1 again and the carriage 25 is moved back into its starting position, as a result of which the band piece 12 is released from the longitudinal tension. decreases and still has the original length L as in the warm state at the start of the standstill.
  • the size of the actuating force of the power cylinder 28 also allows the tensile force with which the band piece 12 is stretched to be controlled in time.
  • FIGS. 5 to 7 differs from that according to FIGS. 2 to 4 essentially in that instead of for the linear drive the power cylinder 28 is arranged on the frame 16 a motor 43 with a cam 45 driven by the motor shaft 44 and on the slide 25 a rotatably mounted cam roller 46 which rolls on the cam 45, while the motor 43 rotates each at a single control revolution Machine standstill is driven.
  • the cam plate 45 moves the slide 25 away from the restoring spring 47 against the force of return springs 47 and back after a specific travel-time function which compensates for the shrinkage of the Band piece required expansion process results and can be optimally adapted to all requirements of the practical case by the curve shape of the cam 45.
  • FIG. 8 differs from that of FIGS. 5 to 7 essentially only in that the cam roller 46 on a tappet 48th is mounted, which is guided against a spring member 49 at 50 on the carriage 25. Via this spring member 49, the actuating force on the carriage 25 and thus the tensile force with which the stretching process is carried out on the band piece 12 can also be influenced.

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Abstract

Bei einer Maschine zum Herstellen und Vereinzeln von Packungen, die in einem dazu durch eine Formstation und eine Trennstation der Maschine transportierten Folienband durch Tiefziehen geformt und ausgeschnitten werden, wobei das Folienband vor dem Tiefziehen erwärmt wird und auf seinem Weg zwischen der Formstation und der Trennstation eine Abkühlung erfährt, wird im Falle eines Transportstillstands das noch warme Folienband zwischen der Formstation und der Trennstation so weit gedehnt und gegebenenfalls das Maß der Dehnung zeitlich so gesteuert, daß das Folienband beim Wiederanlaufen der Maschine trotz inzwischen erfolgter stärkerer Abkühlung nach wie vor dieselbe Länge wie das noch warme Folienband zu Beginn des Maschinenstillstands aufweist. Der Dehnungsvorgang verhindert die andernfalls während des Stillstands erfolgende stärkere Schrumpfung des Folienbandes, so daß beim Austrennen der noch vor dem Maschinenstillstand geformten Packungen Versatzfehler vermieden werden, wenn die Maschine nach dem Stillstand neu anläuft.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Längenausgleich eines Folienbandes aus einem bei Abkühlung schrumpfenden Werkstoff bei Maschinen zum Herstellen und Verein¬ zeln von Packungen.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vor¬ richtung zum Längenausgleich eines Folienbandes aus einem bei Abkühlung schrumpfenden Werkstoff, insbe¬ sondere aus einem thermoplastischen Kunststoff, bei Maschinen zum Herstellen und Vereinzeln von Packungen, die in dem dazu in Längsrichtung durch eine Form¬ station, eine weitere Arbeitsstation, insbesondere Siegelstation, und eine Trennstation der Maschine transportierten Folienband durch Tiefziehen geformt und, gegebenenfalls nach dem Füllen und Versiegeln, ausgeschnitten werden, wobei das Folienband vor dem Tiefziehen erwärmt wird und auf seinem Weg zwischen der Formstation und der Trennstation eine Abkühlung und Schrumpfung erfährt, und wobei Änderungen der Packungsabmessungen und des Packungsabstands an der weiteren Arbeitsstation ohne Beeinträchtigung des Arbeitsvorgangs bis zu einer konstruktiv bedingten maximalen Toleranzgröße selbsttätig aufgenommen und/ oder ausgeglichen werden.
Bei derartigen Maschinen erfährt das Folienband auf dem Weg von der Formstation zur Trennstation eine Ab¬ kühlung und damit eine Längenschrumpfung, die an der weiteren ArbeitsStation, insbesondere Siegelstation, und nachfolgenden Stationen, wie Trennstation, in Transportrichtung zu Packungsabständen und Packungs- abmessungen führen, die im wesentlichen jeweils gleich¬ bleibend groß sind und den Transportweg bestimmen, um den das Folienband taktweise jeweils durch die Trenn¬ station bewegt wird. Dieser Transportweg ist über die Maschinentakte gleichbleibend groß. Der Möglichkeit geringer Änderungen von Packungsabmessungen und Packungs- abständen infolge sich entsprechend geringfügig ändern¬ den Schrumpfverhaltens des Folienbandes wird durch ein konstruktiv in der weiteren Arbeitss-tüon vorgesehenes freies Toleranzspiel zwischen der Packungsform und dem Arbeits-, insbesondere Siegelwerkzeug Rechnung getragen. Solche Längenänderungen können daher in der ArbeitsStation ohne weiteres aufgenommen bzw. ausge¬ glichen werden und den Arbeitsvorgang beim beispiels¬ weise Versiegeln der Packung nicht beeinträchtigen, so lange sie kleiner als die durch das freie Toleranz¬ spiel in der ArbeitsStation vorgegebene maximale Toleranz¬ größe bleiben. - Die Abkühlung des Folienbandes zwischen der Formstation und der Trennstation ist bei unter¬ brechungslosem Transport des Folienbandes geringer als im Fall eines Transportstillstandes, in dem das Band- stück zwischen der Formstation und der Trennstation Gelegenheit hat, sich stärker oder sogar vollständig bis auf Raumtemperatur abzukühlen. Die bei einem Transportstillstand somit in jedem Fall größere Ab- kühlung führt zu einer entsprechend stärkeren Län¬ genschrumpfung des Bandstücks, das sich somit stär¬ ker verkürzt und dadurch die in Transportrichtung auf¬ einander folgenden Packungen näher zusammenrücken läßt als im Fall ununterbrochenen Maschinenlaufes. Diese Verkürzung bleibt beim Wiederanlaufen der Maschine erhalten und führt dazu, daß zwischen der vor dem Transportstillstand geformten letzten Packung und der beim Wiederanlauf geformten ersten Packung ein besonders großer Packungsabstand entsteht. Werden dann bei wieder anlaufender Maschine die im stärker geschrumpften Bandstück befindlichen Packungen ver¬ siegelt, treten zwischen den Packungen und dem Siegel¬ werkzeug zunehmende Versatzfehler auf, die der durch den Transportstillstand entstandenen und nicht wieder behebbaren stärkeren Längenschrumpfung entsprechen und beispielsweise bei einer Weglänge zwischen der Form¬ station und der Trennstation von etwa zwei Meter sich bis zu mehreren Millimetern aufsummieren können. Dies übersteigt die vorerwähnte Toleranzgröße bei weitem, so daß der SiegelVorgang durch die Versatzfehler be¬ einträchtigt werden kann, Siegelüberlastungen auftre¬ ten und die Packungen sogar beschädigt werden können, bis die beim Wiederanlauf der Maschine zuerst geformte Packung endlich die Arbeits- bzw. Siegelstation er- reicht und damit keine Versatzfehler mehr bestehen. Um diese Versatzfehler zu verringern, ist es bekannt, das Folienband zwischen der Formstation und der Trenn¬ station in einer Schleife zu führen und die Schleifen¬ länge zum Zwecke eines Ausgleichs unterschiedlicher Längenschrumpfungen des Folienbandes zu variieren. Je¬ doch bereitet die genaue Ermittlung und Einstellung der jeweils richtigen Schleifenlänge in der Praxis er¬ hebliche Probleme. Außerdem ist eine derartige Führung des Folienbandes hinsichüLch der konstruktiven Ausbil- düng der Maschine umständlich und aufwendig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ver¬ fahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß der Längenausgleich des Fo- lienbandes einfach und genau eingestellt und ausge¬ führt werden kann und das Folienband dazu zwischen der Formstation und der Trennstation nicht in einer Schleife geführt zu werden braucht.
Diese Aufgabe wird inΛerfahrensraäßiger Hinsicht nach der Erfindung dadurch gelöst, daß mit Beginn des Trans¬ portstillstandes ein in Transportrichtung an die Form¬ station anschließendes und mindestens bis hinter die weitere Arbeitsstation und höchstens bis zur Trennsta-*- tion reichendes, die Länge L besitzendes Bandstück des warmen Folienbandes an seinem einen Ende in seiner La¬ ge gegen Verschieben fixiert und durch Zug an seinem anderen Ende auf eine größere Länge L' gedehnt und während der Stillstandszeit T oder auch nur bis zur vollständigen Abkühlung des Bandstücks, sollte diese Ab- kühlungszeit T1 kürzer als die Stillstandszeit T sein, im gedehnten Zustand gehalten wird, wobei die Dehnung so bemessen wird, daß die Längendifferenz L' - L am Ende der Stillstands- bzw. Abkühlungszeit T, T* im wesentlichen nur noch auf rein elastischer Deh¬ nung des im wieder losgelassenen längsspannungsfreien Zustand noch immer die ursprüngliche L besitzenden Bandstückes beruht, und daß das Bandstück so viele auf seiner Länge L hintereinander liegende Packungen enthält, daß die durch den vorübergehenden Dehnungs¬ vorgang verursachten Änderungen der Packungsabmessungen und vor allem der Packungsabstände jeweils hödεtens so groß sind wie die für den Arbeitsvorgang in der weiteren Arbeitsstation maximal zulässige Toleranz- große.
Im Ergebnis wird nach der Erfindung das Bandstück zwischen der Formstation und der Trennstation im Fall eines Transportstillstands, während dem es auf eine niedrigere Temperatur als bei durchgängigem
Transport abkühlen kann, einem Dehnungsprozeß unter¬ worfen, der der andernfalls stärkeren Schrumpfung des Bandstücks entgegenwirkt und am Ende der Still¬ standszeit eine bleibende Streckung des Bandstücks ergibt, die zur Folge hat, daß das kühlere oder so¬ gar völlig abgekühlte Bandstück am Ende der Still¬ standszeit im wesentlichen dieselbe Länge wie ur¬ sprünglich das noch warme Bandstück zu Beginn der Stillstandszeit besitzt. Der erfindungsgemäße Deh- nungsvorgang erfaßt bevorzugt die näher zur Formsta- tion hin liegenden Bandbereiche, und zwar um so stärker, je wärmer sie noch sind. Dies bedeutet, daß die Bandbereiche um so stärker gedehnt und die ihnen entsprechenden Packungsabstände um so.größer sind, je näher sie zur Formstation hin liegen, da die Band¬ temperatur zu Beginn der Stillstandszeit einen längs des Bandstücks von der Formstation zur Trennstation hin abnehmenden Verlauf hat. Jedoch liegen die hier¬ durch bedingten Änderungen von Packungsabmessung und Packungsabstand innerhalb der maximalen Toleranzgröße in der mit ihr ausgestatteten Arbeits-, insbesondere Siegelstation, so daß sie den Siegelvorgang in der Sie¬ gelstation nicht beeinträchtigen können und lediglich zu Versatzfehlern führen, die unbeachtet bleiben dürfen. Wird also beim Wiederanlaufen der Maschine oder nach vollständiger Abkühlung des Bandstücks, sollte dies früher erfolgen als der Wiederanlauf, das gedehnte Bandstück losgelassen, verkürzt es sich nur um den dann allenfalls noch vorhandenen elastischen Dehnungs- anteil und besitzt im wieder längsspannungsfreien Zu¬ stand trotz der inzwischen erfolgten Abkühlung im wesentlichen diesselbe Länge wie im noch wärmeren Zu¬ stand zu Beginn der Stillstandszeit. Die in Transport¬ richtung aufeinander folgenden Packungen besitzen bis auf die erwähnten, unter der Toleranzgrenze bleiben¬ den kleinen Änderungen ebenfalls den gleichen Packungs¬ abstand wie beim unterbrechungslosen Maschinenlauf, und im Ergebnis unterscheidet sich das Bandstück trotz seiner stillstandsbedingten stärkeren oder vollständi- gen Abkühlung bezüglich seiner Längenmaße nicht mehr nennenswert von dem bei durchgängigem Maschinenlauf bestehenden Zustand. Fehler beim Siegeln der Packungen in der Phase des Wiederanlaufs der Maschine werden daher vermieden.
Angaben dazu, um wie viel das Bandstück gedehnt werden muß und ob und in welcher Weise die Dehnung zeitlich zu steuern ist, damit das Bandstück seine Länge trotz Abkühlung unverändert behält, sind generell nicht möglich, denn das Schrumpf-, Streck- und Elastizitätsverhalten des Bandstückes hängt von zu vielen Faktoren ab, wie beispielsweise Band¬ werkstoff und -Struktur, Verformungsgrad im Bereich der geformten Packungen, Ausbildung der Packungen, Temperaturverlauf längs des Bandstücks, Abkühlungs¬ geschwindigkeit usw. , wobei allerdings davon ausge¬ gangen werden kann, daß die vollständige Abkühlung des Bandstücks auf Raumtemperatur bei einem Maschi¬ nenstillstand in ca. einer Minute stattfindet. Je- doch können diese Angaben in der Praxis empirisch leicht und schnell ermittelt werden, da es lediglich erforderlich ist, an der Maschine unter Betriebsbe¬ dingungen für höchstens einige wenige Stillstands¬ zeiten bis zu maximal einer Minute experimentell diejenigen Dehnungen zu erproben, die zu dem gewünsch¬ ten Ergebnis führen. Der praktischen Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens von Fall zu Fall stehen daher keine Schwierigkeiten entgegen.
Eine besonders einfache Ausführungsform des erfin- dungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß die Längen¬ differenz L' - L des gedehnten Bandstücks größer als die am Bandstück im Falle seines längsspannungsfreien Zustands während der Stillstands- bzw. Abkühlungszeit T, T1 durch Schrumpfung auftretende Verkürzung ist und während der Stillstands- bzw. Abkühlungszeit T, T* im wesentlichen konstant gehalten wird. Diese be¬ sonders einfache Ausführungsform wird im wesentlichen durch den Effekt ermöglicht, daß das Bandstück auf höherem Temperaturniveau ein größeres spezifisches elastisches Dehnverhalten als bei niedrigerer Tempera¬ tur aufweist. Das bedeutet, daß bei kurzer Still¬ standszeit der elastische Dehnungsanteil größer und der plastische Dehnungsanteil kleiner ist als bei längerer Stillstandszeit, daß sich also mit wachsen¬ der Stillstandszeit das Verhältnis zwischen dem elasti¬ schen und dem plastischen Dehnungsanteil zugunsten des letzteren zunehmend verschiebt. In der Regel ist diese einfache Verfahrensführung allerdings nur möglich, wenn die Stillstandszeit T von einer immer gleichen, fest vorgegebenen Dauer oder immer länger als die für die vollständige Abkühlung des Bandstücks auf Raum¬ temperatur benötigte Abkühlungszeit T' ist. In der Praxis wird aber der Fall von Stillstandszeiten unbe- sti mter, weil nicht jeweils vorhersehbarer Dauer viel häufiger sein. Eine für diesen Fall bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß die Längendifferenz L1 - L des gedehnten Bandstücks während des in der Stillstandszeit T stattfindenden Abkühlungs- Vorgangs in ihrer Größe zeitlich entsprechend dem tempe- raturabhängigen Verhalten der die Elastizität, das Schrumpfen und Strecken des Bandstücks bestimmenden Eigenschaften des Bandwerkstoffes so gesteuert wird, daß sie in jedem Augenblick des Abkühlungsvorgangε im wesentlichen nur auf rein elastischer Dehnung des in diesem Augenblick losgelassen gedachten und im dann längsspannungsfreien Zustand noch immer die ursprüng¬ liche Länge L besitzenden Bandstücks beruht. Im Er¬ gebnis kann dann das Bandstück zu jedem beliebigen Zeitpunkt aus dem gedehnten Zustand losgelassen werden, und es wird dabei immer im dann wieder längsspannungs¬ freien Zustand die ursprüngliche Länge L annehmen. Selbstverständlich braucht dabei allerdings der Deh¬ nungszustand nicht länger als bis zur vollständigen Abkühlung des Bandstücks, also nicht länger als höch¬ stens die Abkühlungszeit T' , aufrecht erhalten zu wer¬ den, weil danach keine Schrumpfung mehr stattfindet, der entgegenzuwirken wäre.
Im übrigen wird man das Verfahren zweckmäßig so aus¬ führen, daß das Bandstück an seinem zwis-hen der weiteren ArbeitsStation und der Trennstation liegenden Ende die Lagefixierung gegen Verschieben und an seinem dicht an der Formstation liegenden Ende die Zugbewegung zur Längendehnung erfährt. Da das Bandstück zwischen dieser Arbeitsstation und der Trennstation die geringsten Schrumpfungsänderungen bei einem Maschinenstillstand erfährt, ergibt sich auf diese Weise eine besonders exakte Lagefixierung des Folienbandes in Bezug auf die Arbeits- bzw. Siegelstation. Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des vorbeschriebenen Verfahrens an einer Maschine, bei der das Folienband nacheinander eine Heizstation, die Formstation, die die Toleranz- große für ihren Arbeitsvorgang ermöglichende weitere Arbeitsstation, insbesondere Siegelstation, eine das Folienband transportierende Vorschubstation und die Trennstation durchläuft, und bei der die Vorschub¬ station im Vergleich zur Weglänge zwischen der Form- Station und der Trennstation dicht vor der letzteren angeordnet ist.
Bei einer solchen Vorrichtung besteht die Erfindung darin, daß für das Folienband eine in seiner Trans- portrichtung hinter der Heizstation dicht vor, in oder hinter der Formstation angeordnete, in ihrem Angriff am Folienband steuerbare Spannzange vorgesehen ist, daß bei einem Transportstillstand die Spannzange und die Vorschubstation das Folienband schlupffrei fassen, und daß die Spannzange oder die Vorschubstation die Zugbewegung zur Längendehnung des Bandstücks aus¬ führen. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß die Spannzange als eine bei einem Transportstillstand durch einen Hubantrieb mit steuerbarem Weg- und/oder Kraftverlauf einmal während eines Maschinenstillstands hin- und herbewegbare Mit¬ nehmereinrichtung ausgebildet ist, deren Angriff am Folienband so steuerbar ist, daß sie das Folienband nur während der Stillstandszeit oder bis zur vollständi- gen Abkühlung des Bandstücks erfaßt und schlupffrei mitnimmt, und daß in der Vorschubstation das Folien¬ band bei Transportstillstand gegen LängsVerschie¬ bungen festgehalten ist. Die Mitnehmereinrichtung bewirkt den Dehnungsvorgang an dem in der Vorschub¬ station festgehaltenen Bandstück, wobei die Vorschub¬ station gewährleistet, daß sich das Bandstück in der Trennstation nicht verschieben kann.
In konstruktiver Hinsicht ist eine besonders vorteil¬ hafte Ausführungsform der Vorrichtung dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Mitnehmereinrichtung eine das Folien¬ band abstützende Gegenplatte und einen die Gegenplatte quer übergreifenden Rahmen aufweist, der mit der Ge- genplatte einen Durchtrittsspalt für das Folienband bildet, daß ferner im Rahmen parallel zur Gegenplatte und in Längsrichtung des Folienbandes verschiebbar ein Schlitten geführt und in Führungsrichtung durch den Hubantrieb hin- und herbewegbar ist, und daß am Schlitten mindestens ein an der Schlittenverstellung teilnehmender und quer durch den Durchtrittsspalt gegen die Gegenplatte mittels eines Spannantriebs anstellbarer Spannschuh vorgesehen ist, der einen dem Folienband zugewandten Reibbelag trägt und im gegen das Folienband angedrückten Zustand dieses in schlupffreiem Reibungsschluß entsprechend der Schlit¬ tenbewegung mitnimmt. Zweckmäßig ist der Spannantrieb von Kraftzylindern gebildet, deren Kolben gegen Rück¬ stellfedern hydraulisch oder pneumatisch betätigbar sind.
Bezüglich des Hubantriebs bestehen je nach Verfahrens¬ führung verschiedene Ausführungsmöglichkeiten. Soll insbesondere das Bandstück nur ruckartig um eine vor- gegebene Hubgröße gedehnt und dann ohne weitere Ände¬ rung in diesem Dehnungszustand festgehalten werden, oder soll das Band*£ück auch oder nur allein kraftab¬ hängig gedehnt werden, so empfiehlt sich eine Aus¬ führungsform, die dadurch gekennzeichnet ist, daß für den Hubantrieb zwischen dem Rahmen und dem
Schlitten mindestens ein pneumatischer oder hydrau¬ lischer Kraftzylinder vorgesehen ist, der mit ein¬ stellbarem Hub und/oder steuerbarer Kraft den Schlit¬ ten gegen mindestens eine Rückstellfeder in von der Trennstation fortgerichteter Bewegung antreibt.
Für eine sich zeitlich ändernde wegabhängige Steue¬ rung des Dehnungsvorganges ist dagegen besser eine Vorrichtung geeignet, bei der erfindungsgemäß für den Hubantrieb am Rahmen ein Motor mit von der Motor- welle angetriebener Kurvenscheibe und am Schlitten eine drehbar gelagerte, an der Kurvenscheibe ablaufen¬ de Kurvenrolle angeordnet ist, wobei die Kurvenschei¬ be in der Zeit bis zur vollständigen Abkühlung des Bandstücks auf Raumtemperatur eine Steuerumdrehung ausführt und den Schlitten gegen die Kraft von Rück- stellfedern in von der Trennstation fortgerichteter Bewegung antreibt. Selbstverständlich liegt es auch im Rahmen der Erfindung, den Motor mit der Kurven¬ scheibe und die Kurvenrolle an Rahmen.und Schlitten zu vertauschen. In beiden Fällen kann ebenfalls eine Kraftabhängigkeit in den Steuerungsablauf dadurch sehr einfach eingeführt werden, daß in die Kraftan¬ triebskette zwischen der Kurvenrolle und dem Schlit¬ ten ein Federglied eingeschaltet ist. Durch passende Gestalt der Kurvenscheibe und gegebenenfalls Bemes¬ sung des Federgliedes kann die Steuerung des Deh¬ nungsvorgangs allen Erfordernissen der Praxis opti¬ mal angepaßt werden.
Im folgenden wird die Erfindung an einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert; es zeigen:
Fig. 1 eine rein schematische Darstellung einer zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneten Verpackungsmaschine,
Fig. 2 eine Draufsicht auf eine bei der Maschine nach Fig. 1 zum Einsatz kommende, zur Dehnung des Folienbandes dienende Mitnehmereinrich¬ tung in einer zur Ebene des Folienbandes senk¬ rechten Draufsicht, teilweise im Schnitt,
Fig. 3 einen Schnitt in Richtung III - III durch den Gegenstand der Fig. 2, Fig. 4 einen Schnitt in Richtung IV - IV durch den Gegenstand der Fig. 2,
Fig. 5 eine andere Ausführungs orm der Mitnehmerein- richtung in einer der Fig. 2 entsprechenden Darstellungsweise,
Fig. 6 den Gegenstand der Fig. 5 in der Darstellung entsprechend Fig. 3,
Fig. 7 den Gegenstand der Fig. 5 und 6 in der Darstel¬ lung gemäß Fig. 4, und
Fig. 8 eine geänderte Ausführungsform des Gegenstands der Fig. 5 bis 7 in einer der Fig. ~ entsprechen¬ den Darstellung.
In Fig. 1 läuft ein mit 1 bezeichnetes Folienband von einer Vorratsrolle 2 ab und zunächst durch eine das Folienband 1 auf Tiefziehtemperatur erwärmende Heiz¬ vorrichtung 3. In einer daran anschließenden Formsta¬ tion 4 werden Im Folienband 1 durch Tiefziehen die Packungen in der jeweils für das zu verpackende Pro¬ dukt benötigten oder gewünschten Form ausgebildet, wobei in der Zeichnung der Einfachheit wegen die so ausgebildeten Packungsformen im Folienband 1 nicht dargestellt sind. Die Packungen werden anschließend in einer Füllstation 5 mit den zu verpackenden Produk¬ ten, wie Tabletten, Pillen oder anderen Kleinteilen gefüllt und die gefüllten Packungen anschließend in einer Siegelstation 6 verschlossen, wozu eine bei 7 dargestellte und von einer Vorratsrolle 8 zuge¬ führte Deckfolie auf das Folienband 1 aufgeschweißt wird. Unmittelbar anschließend an die Siegelsta- tion 6 werden das Folienband 1 und die Deckfolie 7 in einer Kühlstation 9 soweit abgekühlt, daß eine nachteilige thermische Produktbeeinflussung nicht mehr stattfinden kann. Die gefüllten und versiegel¬ ten Packungen werden in einer mit 10 bezeichneten Trennstafc-on aus dem Folienband 1 ausgestanzt und auf dies» Weise vereinzelt. - Das Folienband 1 wird im Ausführungsbeispiel taktweise durch die beschrie¬ benen Arbeitsstationen, beginnend von der Heizsta¬ tion 3 bis zur Trennstation 10, transportiert, wo- zu eine im Ausführungsbeispiel in Transportrich¬ tung des Folienbandes 1 unmittelbar vor der Trenn¬ station 10 vorgesehene Vorschubstation 11 dient. Alle diese beschriebenen ArbeitsStationen 3, 4, 5, 6, 9, 10 und 11 und ihre Einwirkungen auf das Folien- band 1 sind im Stand der Technik vielfach bekannt und bedürfen daher hier keiner weiteren Beschreibung.
Durch die Kühlstation 9 erfährt das Folienband 1 zwischen der Siegelstation 6 und der Trennstation ^0 eine Abkühlung. Abgesehen von dieser Kühlung des
Folienbandes 1 in der Kühlstation 9 verliert das Folien¬ band 1 auf seinem Weg zwischen der Formstation 4 und der Trennstation 10 auch durch Abετ-rahlung und Wärmelei¬ tung an die Umgebung Wärme und erfährt dadurch eine zu- sätzliche Abkühlung, was alles insgesamt zu einer Längen- Schrumpfung des Folienbandes 1 auf diesem Wege zwischen der Formstation 4 und der Trennstation 10 führt. Die Vorschubstation 11 ist so ausgebildet, daß die Taktschritte, mit welchen das gefüllte und versiegelte Folienband 1 durch die Trennstation 10 transportiert wird, keine Versatzfehler der Pac¬ kungen gegenüber dem Siegelwerkzeug in der Siegelsta¬ tion und gegenüber den Stanzungen in der Trennstation ergeben. Tritt aber ein Stillstand der Maschine ein, so daß sich das Folienband 1 überall zwischen der Formstation 4 und der Trennstation 10, insbesondere also auch das die Länge L besitzende Bandstück 12, stärker als bei durchgängigem Maschinenlauf, bei aus¬ reichend langer Stillstandszeit T von ca. 1 Minute sogar bis auf Raumtemperatur, abkühlen kann, würde die dadurch stattfindende Längenschrumpfung des Band¬ stückes 12 größer als bei ununterbrochen stattfinden¬ dem Vorschub, so daß sich mit der stärkeren Schrumpfung auch der Abstand zwischen den in Längsrichtung des Folienbandes aufeinander folgenden, noch vor dem Ma¬ schinenstillstand geformten Packungen verringern würde. Lguft dann die Maschine wieder an, wird die stärkere Schrumpfung des Bandstücks 12 nicht wieder behoben, was zur Folge hätte, daß das Bandstück 12 mit kürzeren Ab- ständen zwischen den aufeinander folgenden Packungen die Siegelstation 6 durchläuft, so daß in der Größe von Packung zu Packung zunehmende Versatzfehler gegenüber dem 'Siegelwerkzeug auftreten würden, bis schließlich die nach dem Wiederanlau en in der Formstation 4 erst- gebildete Packung in die Siegelstation 6 eintritt und von dann an wieder die dem fortlau enden Maschinen¬ betrieb entsprechenden Verhältnisse bestehen. Die durch derartige Maschinenstillstände in der Sie¬ gelstation verursachten Versatzfehler zwischen Sie¬ gelwerkzeug und Packungen werden dadurch behoben, daß mit Beginn des Transportstillstands das noch warme Bandstück 12 jedenfalls in seiner schon ge¬ formten Länge L zwischen der Formstation 4 und der Trennstation 10 auf eine größere Länge L1 gedehnt und im gedehnten Zustand gehalten wird, bis die Maschine wieder anläuft oder sich das Bandstück 12 vollstän- dig auf Raumtemperatur abgekühlt hat, was etwa 1
Minute in Anspruch nimmt. Die Dehnung wird dabei so bemessen, daß die Längendifferenz L1 - L am Ende der Stillstandszeit T bzw. nach vollständiger Ab¬ kühlung des Bandstücks (Abkühlungszeit T') nur noch auf elastischer Dehnung beruht. Wird also nach der Zeit T oder T* das Bandstück 12 losgelassen, so daß es längsspannungsfrei wird, behält es änen durch den Dehnungsvorgang vermittelten irreversib¬ len Streckungsanteil, der gerade so groß ist, daß das Bandstück 12 auch im kühleren oder vollständig abge¬ kühlten Zustand die ursprüngliche Länge L wie im warmen Zustand besitzt. Während des Dehnungsvorgangs wird das Bandstück 12 in der Vorschubstation 11 ge¬ gen Längsverschiebungen in Bezug auf die Trenn- Station 10 festgehalten. Zur Dehnung des Bandstücks 12 ist an seinem anderen Ende in Transportrichtung dicht hin¬ ter der Formstation 4 eine Spannzange in Form einer Mit¬ nehmereinrichtung 13 vorgesehen,die durch einen Hübantrieb mit in der Größe einstellbarem oder zeitlich steuerbarem Bewegungshub parallel zur Transportrichtung des Folienbandes 1 einmal während eines Maschinenstill¬ stands hin- und herbewegbar ist und die in ihrem An¬ griff am Folienband 1 so gesteuert wird, daß sie das Folienband 1 nur während der Stillstands- oder Ab¬ kühlungszeit T bzw. T! erfaßt und schlupffrei mit¬ nimmt, während die Vorschubstation 11 das Bandstück 12 am anderen Ende gegen LängsVerschiebungen fest¬ hält.
Im einzelnen umfaßt die Mitnehmereinrichtung 13 eine das Folienband 1 abstützende Gegenplatte 15 und einen die Gegenplatte quer übergreifenden Rahmen 16, der durch eine Abdeckung 17 nach oben geschlossen ist und beidseits den Rand der Gegenplatte 15 um¬ fassende Klemmstücke 18 trägt, die mit Paßstiften
19 am Rahmen 16 gehalten und mittels Klemmschrauben
20 gegen den Rand der Gegenplatte 15 verspannbar sind, wobei sie mit in die Spannstücke 18 eingelassenen Stiften 21 in entsprechende Sacklöcher 22 der Gegen¬ platte 15 eingreifen, so daß durch Betätigen der da¬ zu mit Handhebeln 23 versehenen Klemmschrauben 20 der Rahmen 16 einfach und schnell an der Gegenplatte 15 befestigt bzw. von ihr gelöst werden kann. Der Rahmen 16 bildet mit der Gegenplatte 15 einen Durch¬ trittsspalt 24 für das Folienband 1. Im Rahmen 16 ist parallel zur Gegenplatte 15 und in Längsrichtung des Folienbandes 1
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ein Schlitten 25 ge¬ führt, der mit Kugelhülsen 26 auf im Rahmen 16 festen Führungsbolzen 27 läuft. Die Verstellung des Rahmens 16 in Führungsrichtung erfolgt durch den steuerba¬ ren Hubantrieb, der im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 2 bis 4 von zwei hydraulisch oder pneumatisch betätigbaren Kraftzylindern 28 gebildet ist, welchen das Druckmedium über nicht dargestellte Leitungen durch Anschlüsse 29 zugeführt wird. Die Kolben 30 dieser Kraftzylinder 28 arbeiten gegen Rückstell¬ federn, die innerhalb der Kraftzylinder 28 einge¬ baut und daher in der Zeichnung nicht erkennbar sind. Die Zylindergehäuse dieser Kraftzylinder 28 sind durch Schrauben 31 mit einer Konsole 32 verbunden, die durch Schrauben 33 am Schlitten 25 gehalten ist. Die Kolben 30 der Kraftzylinder 28 sind über Schrau¬ ben 34 mit dem Rahmen 16 verbunden. Der Hub der Kolben 30 und damit des Schlittens 25 ist in seiner Größe einstellbar, nämlich mit Hilfe von Einstell¬ schrauben 35, die im Rahmen 16 geführt sind und einen Anschlag für den Schlitten 25 bilden, wobei der Schlitten 25 unter der Kraft der nicht dargestell- ten Rückstellfedern den Einstellschrauben 35 anliegt, so daß die druckmittelbetätigte Verschiebung des Schlittens 25 in Richtung des Pfeiles 14 erfolgt, was der Bewegung des Schlittens 25 in Richtung auf die Formstation 4 hin entspricht.
Am Schlitten 25 sind zwei an der beschriebenen Schlittenverstellung teilnehmende und quer durch den Durchtrittsspalt 24 gegen die Gegenplatte 15 mittels zweier Spannantriebe anstellbare Spannschuhe 36 vorgesehen. Diese Spannantriebe sind ebenfalls als Kraftzylinder 37 ausgebildet, deren Zylindergehäuse mit Schrauben 38 auf der dem Folienband 1 zugewand¬ ten Schlittenseite befestigt sind, wobei die Zufüh¬ rung des Druckmediums über die in Fig. 4 erkennba¬ ren Anschlüsse 39 mit ebenfalls nicht dargestell- ten Zuführungsschlauchen erfolgt. Die aus den Zylin¬ dergehäusen austretenden Kolbenanschlüsse dieser Kraftzylinder 37 sind mit 40 bezeichnet. An ihnen sind die Spannschuhe 36 mittels Schrauben 41 be¬ festigt. Die Spannschuhe 36 liegen in Breitenrich- tung des Folienbandes 1 nebeneinander. Sie tragen jeweils einen dem Folienband 1 zugewandten Reibbe¬ lag 42, dessen Reibungskoeffizient in Bezug auf das Folienband 1 im Vergleich zu dem entsprechenden Reibungskoeffizienten zwischen dem Folienband 1 und der Gegenplatte 15 ausreichend größer ist, so daß die Spannschuhe 36 im mit dem Reibbelag 42 gegen das Folienband 1 angedrückten Zustand dieses in schlupffreiem ReibungsSchluß entsprechend der Schlit¬ tenbewegung mitnehmen. Auch die die Spannschuhe 36 tragenden Kolben 40 werden gegen die Wirkung von in der Zeichnung ebenfalls nicht erkennbaren, weil innerhalb der Kraftz.ylinder 37 angeordneten Rück¬ stellfedern von der Führungsplatte 15 bzw. dem auf ihr liegenden Folienband 1 abgehoben, so daß die Andrückbewegung der Spannschuhe 3 gegen das Folien¬ band 1 durch das über die Anschlüsse 39 den Kraft¬ zylindern 37 zugeführte Druckmedium erfolgt.
Die Funktionswelse dieser aus den Fig. 2 bis 4 er- sichtlichen Mitnehmereinrichtung 13 ist derart, daß unmittelbar nach einem Stillstand des Folienbandtrans- portes die Spannschuhe 3 gegen das Folienband 1 angedrückt werden, während der Schlitten noch in seiner aus den Fig. 2 bis 4 ersichtlichen Ausgangs¬ stellung steht. Der dadurch hergestellte schlupf- freie ReibungsSchluß zwischen den Spannschuhen 36 und dem Folienband 1 hat zur Folge, daß das Folien¬ band 1 vom Schlitten 25 genau um dessen jeweiligen Verstellweg mitgenommen wird. Dieser Verstellweg ist bezüglich seiner Größe durch die Stellschrauben 35 so voreingestellt, daß er eine Dehnung des Band¬ stücks 12 ergibt, die zu einer Kompensation der andernfalls bei Maschinenstillstand stattfindenden zusätzlichen Längenverkürzung des Bandstücks 12 führt. Nach der vollständigen Abkühlung des Band- Stücks 12 oder bei früher stattfindendem Wiederan¬ lauf der Maschine werden die Spannschuhe 36 vom Folienband 1 wieder abgehoben und der Schlitten 25 wird wieder in seine Ausgangsstellung zurückbewegt, wodurch das Band-stück 12 in den längsspannungsfreien Zustand. zurückgeht und nach wie vor die ursprüng¬ liche Länge L wie im warmen Zustand zu Beginn des Stillstands besitzt. Über die Größe der Stellkraft der Kraftzylinder 28 besteht auch die Möglichkeit, die Zugkraft zeitlich zu steuern, mit der das Band- stück 12 gedehnt wird.
Das Ausführungsbeispiel nach den Fig. 5 bis 7 un¬ terscheidet sich von dem nach den Fig. 2 bis 4 im wesentlichen darin, daß für den Hubantrieb anstelle der Kraftzylinder 28 am Rahmen 16 ein Motor 43 mit von der Motorwelle 44 angetriebener Kurvenscheibe 45 und am Schlitten 25 eine drehbar gelagerte Kur¬ venrolle 46 angeordnet ist, die an der Kurvenschei- be 45 abrollt, während diese vom Motor 43 zu einer einzigen Steuerumdrehung je Maschinenstillstand ange¬ trieben wird. Entsprechend ihrer jeweiligen Kurven¬ form bewegt die Kurvenscheibe 45 über die Kurven¬ rolle 46 den Schlitten 25 gegen die Kraft von Rück- stellfedern 47 in Richtung von der Trenhstation 10 fort und zurück nach einer bestimmten Weg-Zeit-Funktion, die den zum Schrumpfausgleich des Bandstücks erforder¬ lichen Dehnungsvorgang ergibt und durch die Kurven¬ form der Kurvenscheibe 45 allen Erfordernissen des praktischen Falls optimal angepaßt werden kann. Zur Ermittlung dieser Kurvenform ist es in der Praxis lediglich erforderlich, an der Maschine unter Be¬ triebsbedingungen für einige wenige Werte der Stillstandszeit das Schrumpfverhalten und das zu seiner Kompensation benötigte Dehnungsmaß experi¬ mentell zu erproben und dann zwischen diesen weni¬ gen ausgewählten Zuständen den Kurvenverlauf an der Kurvenscheibe zu interpolieren, was alles leicht und ohne großen Zeitaufwand durchgeführt werden kann.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 unterscheidet sich von dem nach den Fig. 5 bis 7 im wesentlichen nur darin, daß die Kurvenrolle 46 an einem Stößel 48 gelagert ist, der gegen ein Federglied 49 bei 50 längsverschiebbar am Schlitten 25 geführt ist. Über dieses Federglied 49 kann zusätzlich die Stellkraft auf den Schlitten 25 und damit die Zugkraft beeinflußt werden, mit der am Bandstück 12 der DehnungsVorgang durchgeführt wird.

Claims

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Längenausgleich eines Folienbandes (1) aus einem bei Abkühlung schrumpfenden Werk- stoff, insbesondere aus einem thermoplastischen Kunststoff, bei Maschinen zum Herstellen und Ver¬ einzeln von Packungen, die in dem dazu in Längs¬ richtung durch eine Formstation (4), eine weitere Arbeitsstation (6), insbesondere Siegelstation, und eine Trennstation (10) der Maschine transpor¬ tierten Folienband durch Tiefziehen geformt und, gegebenenfalls nach dem Füllen und Versiegeln, ausgeschnitten werden, wobei das Folienband (1) vor dem Tiefziehen erwärmt wird und auf seinem Weg zwischen der Formstation (4) und der Trennstation (10) eine Abkühlung und Schrumpfung erfährt, und wobei Änderungen der Packungsabmessungen und des Packungsabstands an der weiteren Arbeitsstation (6) ohne Beeinträchtigung des Arbeitsvorgangs bis zu einer konstruktiv bedingten maximalen Toleranz- grδße selbsttätig aufgenommen und/oder ausge¬ glichen werden, dadurch gekennzeichnet, daß mit Beginn des Trans¬ portstillstandes ein in Transportrichtung an die Formstation (4) anschließendes und mindestens bis hinter die weitere Arbeitsstation (6) und höchstens bis zur Trennstation (10) reichendes, die Länge L besitzendes Bandstück (12) des warmen Folienbandes (1) an seinem einen Ende in seiner Lage gegen Ver- schieben fixiert und durch Zug an seinem anderen
Ende auf eine größere Länge L1 gedehnt und während der Stillstandszeit T oder auch nur bis zur voll¬ ständigen Abkühlung des Bandstücks (12), sollte diese Abkühlungszeit T1 kürzer als die Still¬ standszeit T sein, im gedehnten Zustand gehalten wird, wobei die Dehnung so bemessen wird, daß die Längendifferenz L' - L am Ende der. Stilüsands- bzw. Abkühlungszeit T, T' im wesentlichen nur noch auf rein elastischer Dehnung des im wieder losgelasse¬ nen längsspannungsfreien Zustand noch immer die ur¬ sprüngliche L besitzende Bandstückes (12) beruht, und daß das Bandstück (12) so viele auf seiner Länge L hintereinander liegende Packungen enthält, daß die durch den vorübergehenden DehnungsVorgang verursachten Änderungen der Packungsabmessungen und vor allem der Packungsabstände jeweils höch¬ stens so groß sind wie die für den Arbeitsvorgang in der weiteren Arbeitsstation (6) maximal zu¬ lässige Toleranzgröße.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich¬ net, daß die Längendifferenz L* - L des gedehnten Bandstücks (12) größer als die am Bandstück (12) im Falle seines längsspannungsfreien Zustands während der Stillstands- bzw. Abkühlungszeit T, T* durch Schrumpfung auftretende Verkürzung ist und während der Stillstands- bzw. Abkühlungszeit T, T' im wesentlichen konstant gehalten wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich¬ net, daß die Längendifferenz L' - L des gedehnten Bandstücks (12) während des in der Stillstandszeit T stattfindenden Abkühlungsvorgangs in ihrer Größe zeitlich entsprechend dem temperaturabhängigen Verhalten der die Elastizität, das Schrumpfen und Strecken des Bandstücks (12) bestimmenden Eigen¬ schaften des Bandwerkstoffes so gesteuert wird, daß sie in jedem Augenblick des Abkühlungsvorgangs im wesentlichen nur auf rein elastischer Dehnung des in diesem Augenblick losgelassen gedachten und im dann längsspannungsfreien Zustand noch immer die ursprüngliche Länge L besitzenden Bandstücks (12) beruht.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da¬ durch gekennzeichnet, daß das Bandstück (12) an seinem zwischen der weiteren ArbeitsStation (6) und der Trennstation (10) liegenden Ende die Lage¬ fixierung gegen Verschieben und an seinem dicht an der Formstation (4) liegenden Ende die Zugbe¬ wegung zur Längendehnung erfährt.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, an einer Maschine, bei der das Folienband (1) nacheinander eine Heiz¬ station (3). die Formstation (4), die die Toleranz¬ größe für ihren Arbeitsvorgang ermöglichende weitere Arbeitsstation (6), insbesondere Siegelstation, eine das Folienband (1) transportierende Vorschubstation (11) und die Trennstation (10) durchläuft, und bei der die VorschubStation (11) im Vergleich zur Weg¬ länge zwischen der Formstation (4) und der Trenn- Station (10) dicht vor der letzteren angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß für das Folienband (1) eine in seiner Transportrichtung hinter der Heiz¬ station (3) dicht vor, in oder hinter der Form¬ station (4) angeordnete, in ihrem Angriff am Folien- band (1) steuerbare Spannzange (13) vorgesehen ist, daß bei einem Transportstillstand die Spannzange (13) und die Vorschubstation (11) das Folienband (1) fassen, und daß die Spannzange (13) oder die Vor¬ schubstation (11) die Zugbewegung zur Längendehnung des Bandstücks (12) ausführen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannzange (13) als eine bei einem Transport¬ stillstand durch einen Hubantrieb mit steuerbarem Weg- und/oder Kraftverlauf einmal während eines
Maschinenstillstands hin- und herbewegbare Mitnehmer¬ einrichtung ausgebildet ist, deren Angriff am Folien¬ band (1) so steuerbar ist, daß sie das Folienband (1) nur während der Stillstandszeit oder bis zur voll- ständigen Abkühlung des Bandεtücks (12) erfaßt und schlupffrei mitnimmt, und daß in der Vorschubstation (11) das Folienband (1) bei Transportstillstand ge¬ gen Längsverschiebungen festgehalten ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmereinrichtung (13) eine das Folien¬ band (1) abstützende Gegenplatte (15) und einen die Gegenplatte (15) quer übergreifenden Rahmen aufweist, der mit der Gegenplatte (15) einen Durch- trittsspalt (24) für das Folienband (1) bildet, daß im Rahmen (16) parallel zur Gegenplatte (15) und in Längsrichtung des Folienbandes (1) verschieb¬ bar ein Schlitten (25) geführt und in Führungs¬ richtung durch den Hubantrieb hin- und herbeweg- bar ist, und daß am Schlitten (25)' mindestens ein an der Schlittenverstellung teilnehmender und quer durch den Durchtrittsspalt (24) gegen die Gegenplatte (15) mittels eines Spannantriebs (37) anstellbarer Spannschuh (40) vorgesehen ist, der einen dem Folienband (1) zugewandten Reibbelag
(42) trägt und im gegen das Folienband (1) ange¬ drückten Zustand dieses in schlupffreiem Reibungs¬ schluß entsprechend der Schlittenbewegung mitnimmt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich¬ net, daß der Spannantrieb (37) von Kraftzylindern gebildet ist, deren Kolben gegen Rückstellfedern hydraulisch oder pneumatisch betätigbar sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß für den Hubantrieb zwischen dem Rahmen (16) und dem Schlitten (25) mindestens ein pneumatischer oder hydraulischer Kiεftzylinder (28) vorgesehen ist, der mit einstellbarem Hub und/oder steuerbarer Kraft den Schlitten (25) gegen mindestens eine Rückstellfeder in von der Trennstation (10) fortgerichteter Bewegung an¬ treibt.
. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch ge- kennzeichnet, daß für den Hubantrieb am Rahmen (16) ein Motor (43) mit von der Motorwelle (44) angetriebener Kurvenscheibe (45) und am Schlitten (25) eine drehbar gelagerte, an der Kurvenscheibe (45) ablaufende Kurvenrolle (46) angeordnet ist, wobei die Kurvenscheibe (45) in der Zeit bis zur vollständigen Abkühlung des Bandstücks auf Raum- . .temperatur (Abkühlungszeit T') eine Steuerum¬ drehung ausführt und den Schlitten (25) gegen die Kraft von Rückstellfedern (47) in von der Trenn¬ station (10) fortgerichteter Bewegung antreibt.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich¬ net, daß in die Kraftantriebskette zwischen der Kurvenrolle (46) und dem Schlitten (25) ein Feder¬ glied (49) eingeschaltet ist.
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