Vorrichtung zur Herstellung von einseitig offenen Hohlkörpern aus einer Kunststoff-Folienbahn Die Erfindung. bezieht sich. auf eine Vorrichtung zur Herstellung von einseitig offenen Hohlkörpern aus einer Kunststoff-Folienbiahn.
Bei der Herstellung von z. B. becherartigen Behältern aus einer thermoplastischen Kunststoff-Folie unterscheidet man zwei verschiedene Systeme, und zwar das aus Tisch, Spannrahmen und Heizung bestehende stationäre System zur Verarbeitung von Folienzuschnitten sowie die leistungsfähigere, aus ab satzweise bzw. ununterbrochen umlaufenden Werk- zeugen bestehende Herstellungsanlage zur Verarb, eitung von Folisnbahnen.
Bei letzterer wird die Folienbahn mit ihren seitlichen Rändern auf einen um- laufenden, waagrecht gelagerten Zylinder aufgespannt und durch Wärmeeinwirkung plastifiziert und unter Anwendung von pneumatischen und gegebenenfalls mechanischen Mitteln nacheinander zu Hohlkörpern umgeformt, woran sich das Kühlen, Ausstanzen der Folienränder, das Vereinzeln und Entfemen des Hohlkörpers von seinem Träger und die Förderung des Gegenstandes zur Magazinierung bzw. Weiter- verwendung desselben anschliessen.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, die hohe Ausstossleistung der nach diesem System gefertigten Hohlkörper dadurch noch weiter zu verbessern, dass mehrere in einer Reihe dicht nebeneinander ange ordnete Formwerkzeuge gleichzeitig mehrere Gegen- stände aus der Folienbahn herausformen. Diese Mai3- nahme erfordert eine entsprechende folienbreite.
Da die Folienbahn lediglich. an. ihren Längsrändern fest- gehalten und dabei gleichzeitig gespannt wind, sie aber anderseits infolge Wärmeeinwirkung so weich gemacht wird, dass sie nicht nur ihre Spannung verliert, sondern sogar zum Durchhängen neigt, wobei der für ein exaktes Verformen noch zulässigen Grösse : des Durchhanges naturgemäss enge Grenzen gesetzt sind, kann daraus geschlossen werden, jdass. die Breite der Folienbahn keineswegs beliebig gross gewählt werden kann.
Der Vorschlag, durch Verwendung einer stärkeren Folie das Ausmass des Durchhanges in vertretbaren Grenzen su halten, ist nicht brauchbar, da die stärkere Folie nicht nur kostspieliger ist, son , dern auch infolge ihres höheren Gewichtes im pla stifizierten Zustand eine noch'grössere Neigung zium Durchhängen hat.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in einem System von absatzweise bzw. ununterbrochen fumlaufenden Werkzeugen unter Aufrechterbaltung einer erhöhten Ausstossleastung die Breite der Folienbahn nur so zu bemessen, dass ein einwandfreies Verformen gewährleistet ist.
Gemäss der Erfindung wirdi die Aufgabe dadurch gelöst, tdass zur gleichzeitigen Herstellung mehrerer gleich- oder ungleichartiger Hohlkörper, mehrere parallel zueinander verlaufende und gegebenenfalls verschieden starke Folienbahnen vorgesehen sind, von denen der einzelnen Bahn eine, an einem Hauptantrieb angeschlossene Gruppe von Werkzeugen zugeordnet ist. Der Hauptantrieb ist zweckmässig so eingerichtet, dass die wahlweise Inbetriebnahme aller Werkzeuge odeur'veiner einzelnen Wenkzeuggruppe möglich ist. Die Anordnung der Werkzeuggruppen kann beiderseits des Hauptantriebs erfoflgen.
Diese vorteilhafte Anordnung ist nicht nur kostensparend, , da sie eine fliegende Lagenung der mit ihren waag- rechten Achsen umlaufenden Werkzeuge ermöglicht, sondern sie schafft infolge der von beiden Seiten her gegebenen ausserordentlich günstigen Zugänglich- keit zu sämtlichen Teilen, der Vorrichtung überhaupt enst die Voraussetzung für eine schnelle Ar beitsbereitsabaft ebenso für eine schnelle Beseitigung von Störungen im Betrieb. Darin ist selbstverständlich das kurzfristige Auswechseln der Werkzeuge zum Zwecke der Erneuerung. als auch zur Umstellung von einer Hohlkörperform- bzw. -grösse einbezogen.
Ein ganz besonderer Vorteil-in der Anordnung von getrennt laufenden Bahnen besteht darin, dass die Verformung nicht nur von gleichartigen, sondern auch von ungleichartigen Hohlkörpern und die Verar- beitung von verschieden starken Folienbahnen. gleich- zeitig möglich ist. So können mittels dieser Vorrichtung komplette Verpackungseinheiten hergestellt werden, wobei auf der einen Seite des Antriebs nur Behälterauseiner.dickeren und auf, der anderen Seite die dazugehörenden Deckel aus einer dünneren Folienbahn erzeugt werden.
Die Erfindung ist anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert, und zwar zeigen :
Fig. 1 eine komplette Vorrichtung zur Herstellung von aus Behälter und Deckel bestehenden Verpackungseinheiten in Vorderansicht,
Fig. 2 die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung in Draufsicht und
Fig. 3 eine aus Behälter und Deckel bestehende Verpackungseinheit in Ansicht.
Auf der Ober, seite eines in sich geschlossenen Unterbaues 1, der die fiir die Erzeugung von Vakuum, Pressluft und Kühlflüssigkeit erforderlichen Aggregate enthält, erstreckt sich der Länge nach der Hauptantrieb 2. mit den Getrieben 3 und 4 und den Antriebsübertragungsorganen 5 und 6 für die nachgeschalteten Werkzeuge. Bei dem gewählten Bei- spiel handelt es sich um eine. absatzweise arbeitende Herstellungsanlage, d. h. mit. dem Hauptantrieb 2 arbeitet ein Schaltgetriebe zusammen, dessen Bewegung im entsprechenden Rhythmus auf die der nachfolgenden Getriebe 3 und 4 übertragen wird.
Daneben ist noch eine Kupplungseinrichtung g erforderlich, die vom Hauptantrieb 2 aus eine wahlweise Inbetrieb nahme beider Werkzemggmppen oder einer einzelnen ermöglicht.
An den vorderen Stirnseiten des Unterbaues 1 und beiderseits des Antriebs 2 bis 6 ist jeweils eine Wickelrolle 7 mit einer thermoplastischen Kunst stoff-Folienbahn 8 und 9 gelagert. Dabei dient ; die in Fig. 2 unten dargestellte Rolle 7 mit grösserer Folienstärke zur Herstellung von becherartigen Behältern 8a und die obere Rolle 7, deren Folie 9 etwas schwächer ist, zur Herstellung der dazu passenden Deckel 9a. Zwecks Vormtabildung findet in an sich bekannter Weise eine Vorabwioklung 10 der Folienbahnen 8 und 9 statt.
Anstelle der Rollen 7 können auch Extruder der Verformungsanlage vor geschaltet sein, wobei die Eigenwärme der Folienbahnen 8 und 9 gleichzeitig zum Plastifizieren nutzbar gemacht wilid. Bei dem gewählten Beispiel wer- den die Folienbahnen 8 und 9 über je einen, aus tzwei mit Absband voneinander entfernten Scheiben be- stehende Trommel 11 geführt, wobei die seitlichen Ränder der Folienbahnen 8, 9 durch entsprechend d gesteuerte Greifer oder andere Haltomittel am Schei- benumfang festgehalten und gespannt werden. Die Trommeln 11 unterlaufen mit den aufgespannten Folienbahnen 8, 9 eine der Trommelform angepasste Heizung 12.
Die hierdurch zur Verformung vorbereitete Folie gelangt nun während einer Schalt- pause vor einen Vorsteckstempel 13, durch den sie teilweise in die Hohlform 14 einer Formeinheit 15 hineingedrückt wird. Die Hohlform 14 ist, wie an sich bekannt, Von innen her mit Vakuum beaufschlagt, so dass die vorgestreckte Folie dicht an die Hohlform 14 angesaugt werden kann. Während der , gleichen Schaltpause erfolgt auch die Trennung der Ränder der Folienbahn von dem in der Hohlform 14 verbleibenden Hohlkörper 8a, 9a.
So kann beispielsweise ein mit dem Vorsteckstempel 13 gekup- pelter und diesen umgebender Stanzring so ausge- bildet sein, Idass er bei seiner Vorbewegung über die Aussenkante der Hohlform 14 greift. Dabei wird der überstehende Folienrand sauber ausgestanzt. Der noch zusammenhängende Folienrandstreissen 16 kann nun aufgewickelt oder zerkleinert werden.
Der bereits fertige, aber noch heisse und daher noch nicht formbeständige Behälter 8a oder Deckel 9a bleibt während der Weiterschaltung des Formwerkzeuges 15 unter dem Einfluss des Vakuums.
Dabei kann der Kühlvorgang in der heissen Hohlform 14 stattfinden. Damit aber der Formkörper 8a, 9a so weit abgekühlt wird, bis seine Formstabi libät bei Verlassen der Hohlform 14 mit Sicherheit erreicht ist, wird ein längeres Verweilen des Formkörpers in der Hohlform 14 erforderlich sein, woraus sich ergibt, dass die Herstellungsleistung der Vorrichtung durch die Kühlzeit weitgehend beeinflusst wird. Es ist daher zu verstehen, wenn Vorsohläge darauf'abzielen,dieKühlzoitsoabzukürzen, dass sie nicht über die der anderen Arbeitstakte hinausgeht.
Eine sehr vorteilhafte Massnahme zu die sem Zweck besteht darin, den in plastifiziertem Zustand befindlichen Hohlkörper 8a, 9a unter Formschluss mit einem die Übernahme desselben aus der Form bewirkenden Kühlwerkzeug in Berührungzu bringen. Das Kühlwerkzeug 17 in Gestalt eines Kühldornes ist Bestandteil einer aus mehreren neben und/oder hintereinander angeordneten Werkzeugen 17 bestehenden Kühleinheit 18, die ihrerseits aus einem absatzweise umlamfenden Zylinder mit radial nach aussen gerichteten Kühlwerkzeugen 17 besteht, die zur Ubernahme und gegebenenfalls zur Abgabe der Hohlkörper 8a, 9a axial venschiebbar sind.
Mit einem derartigen Kühlwerkzeug 17, das mit seinem gekühlten Dorn in, die Hohlfomn 14 hineinfährt, wird der fiür eine ausreichende Abkühlung massgebende Erstarrungspunkt der Kunststoff-Folie in einem Bruchteil der Zeit erreicht, die von dem in der heissen Form erstarrten Formkörper 8a, 9a benötigt wird.
Bei der absatzweisen Drehbewegung der Kühleinheit 18, die mit der der übrigen Werkzeuge zusam- menwirkt, gelangt der völlig abgekühlte Hohlkörper 8a, 9a in den Bereich eines Stapelschachtes 19, wo er während einer weiteren Schaltpause durch an sich bekannte Abstroifer vom Kühlwerkzeug 17 abgezogen bzw. nach Wegnahme des Vakuums mittels Druckluft vom Kühlwerkzeug 17 in den Stapelschacht 19 oder in eine entsprechende Verpackungszelle überführt wird. Bei der Herstellung der Deckel 9a, die hier ebenso wie die der Behälter 8a behandelt wurde, wird beispielsweise kein Vorstreckstempel 13 benötigt.
Trotzdem wird letzterer ein Besbandteil der Trommel 11 sein, wenn bei der nächsten Umstellung auf tbeiden Seiten Behälter verformt werden sollen.
Ebenso besteht die Möglichkeit, auf einer Bahnbreite mehrere Formkörper nebeneinander herzustellen. Die maximale Breite der Bahn, die vom zulässigen Durch- hang der plastifizierten Folie bestimmt t wird, darf hierbei nicht überschritten werden. Anderseits besteht im Rahmen der Erfindung die Möglichkeit, die Achsen der Werkzeuge nach aussen so zu verlängern, dass mit geringem Abstand neben der einen Werkzeuggruppe noch eine weitere untergebracht werden kann.
Entscheidend für diese massnahmen ist jedoch die Leistungssteigerung derartiger Maschinenanlagen in Verbindung mit einer ausserordentlich vorteilhaften Zugänglichkeit zu allen Teilen der Anlage, wobei in allen Fallen die Formbeständigkeit der die Form verlassenden Gegenstände zu. gewährleisten. ist.