DE19618449A1

DE19618449A1 - Thermo-forming tool and use of tool in machine for production of packaging strip with recesses

Info

Publication number: DE19618449A1
Application number: DE1996118449
Authority: DE
Inventors: Horst Scheifele; Eberhard Dipl Ing Krieger
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1996-05-08
Filing date: 1996-05-08
Publication date: 1997-05-07

Abstract

A tool (10) for forming recesses in thermoformable packaging strip (11) comprises an upper tool plate (44) supported by a baseplate (30), a movable lower tool plate (24) acting with the upper plate (44) to form the recesses, guides (28) for aligning the upper tool plate (44) relative to the lower tool plate (24) and dampers (35). The base plate (30) and upper tool plate (44) are rigidly fastened to each other and the collar-like dampers (35) concentrically surrounding the guides (28) act in conjunction with the base plate (30). Use of the tool, especially in a machine, for production of thermoformed packaging is also claimed.

Description

State of the art

Die Erfindung geht aus von einem Formwerkzeug nach der Gattung des Anspruchs 1. Bei einem bekannten Formwerkzeug dieser Art ist eine Vielzahl von Federelementen zwischen einer ortsfesten Grundplatte und einer mit dieser gekoppelten oberen Formplatte angeordnet. Die elastische Aufhängung der oberen Formplatte mittels der Federelemente dient beim Gegenfahren einer beweglich ausgebildeten unteren Formplatte gegen die obere Formplatte dazu, eine bestimmte Haltekraft für eine zwischen den beiden Formplatten befindliche, zuvor erwärmte Packstoffbahn aufzubringen Infolge der Haltekraft durch die beiden Formplatten wird eine dichte Anlage der Packstoffbahn mit den beiden Formplatten erzielt, so daß beim Einformen von Näpfen in die Packstoffbahn mittels Druckluft keine das Einformen negativ beeinflussenden Undichtigkeiten entstehen. Nachteilig bei dem ansonsten zufriedenstellend arbeitenden Formwerkzeug ist, daß ein Verstellen der Elastizität der Federelemente und somit der Haltekraft, insbesondere während des Betriebes der Verpackungsmaschine, durch die relativ schlechte Zugänglichkeit der Federelemente an der Grundplatte erschwert ist. Ferner müssen bei einem Austausch von defekten Federelementen oder bei einem Umbau des Formwerkzeuges auf ein anderes Packstofformat, für das Federelemente mit einer anderen Federhärte erforderlich sind, die obere Formplatte von der Grundplatte getrennt, und anschließend wieder zusammengebaut werden, was relativ arbeitsaufwendig ist.The invention relates to a mold according to the Genus of claim 1. In a known mold this type is a variety of spring elements between a fixed base plate and one with it coupled upper mold plate arranged. The elastic Suspension of the upper mold plate using the spring elements serves to counteract a movably designed lower one Form plate against the upper form plate, a certain one Holding force for one between the two mold plates Apply existing, previously heated packaging material web As a result of the holding force by the two mold plates a tight arrangement of the packaging material web with the two Form plates achieved so that when molding cups in the Packaging material web by means of compressed air, no molding negative influencing leaks arise. A disadvantage of the otherwise satisfactory working mold is that adjusting the elasticity of the spring elements and thus the holding force, especially during operation the packaging machine, by the relatively bad Accessibility of the spring elements on the base plate is difficult. Furthermore, when exchanging defective spring elements or when converting the Forming tool on a different packaging material format for which Spring elements with a different spring hardness required are, the upper mold plate separated from the base plate, and then reassembled, which is relative is labor intensive.

Advantages of the invention

Das erfindungsgemäße Formwerkzeug mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß die Federelemente bei montiertem Formwerkzeug gut zugänglich sind, so daß das Verstellen der Elastizität der Federelemente und somit der Haltekraft der Packstoffbahn zwischen den beiden Formplatten einfach möglich ist. Ferner ist durch die Anordnung der Federelemente an den Führungsbolzen ein einfacher Austausch der Federelemente ohne eine Demontage der mit der Grundplatte verbundenen oberen Formplatte, und ein besonders einfacher Aufbau des Formwerkzeuges mit nur wenigen Bauteilen erzielbar.The molding tool according to the invention with the characteristic Features of claim 1 has the advantage that the spring elements are easily accessible when the mold is installed are so that the adjustment of the elasticity of the Spring elements and thus the holding force of the packaging material web between the two mold plates is easily possible. Further is due to the arrangement of the spring elements on the Guide pin an easy exchange of the spring elements without disassembling the one connected to the base plate upper mold plate, and a particularly simple structure of the Mold can be achieved with only a few components.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Formwerkzeuges ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung. Eine optimale Anpassung der Dämpfung der Federelemente läßt sich mittels stufenlos veränderbarer Einstellmittel erreichen. Die Zugänglichkeit der Einstellmittel läßt sich durch eine Anordnung der Einstellmittel oberhalb der oberen Formplatte verbessern. Um den Austausch der Federelemente zu vereinfachen ist es in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, die Federelemente oberhalb der Grundplatte anzuordnen, so daß zum Austausch weder die Grundplatte noch die obere Formplatte vom Formwerkzeug demontiert werden müssen. Der Aufbau des Formwerkzeuges läßt sich zusätzlich vereinfachen, wenn die Führungsbolzen derart ausgebildet sind, daß diese gleichzeitig einen Anschlag für die Grundplatte ausbilden. Um ein nicht paralleles Anheben der Grundplatte beim Zusammenfahren der beiden Formplatten, und somit ein ungleichmäßiges Einleiten der Haltekraft in die Packstoffbahn zu verhindern ist ferner vorgesehen, die Führungsbolzen mit radialem Spiel in der Grundplatte anzuordnen.Further advantages and advantageous developments of the Mold tool according to the invention result from the Subclaims and the description. An optimal one The damping of the spring elements can be adjusted by means of reach infinitely variable setting means. The Accessibility of the adjustment means can be achieved through a Arrangement of the adjustment means above the upper mold plate improve. To replace the spring elements too simplify it in a preferred embodiment of the Invention provided the spring elements above the Arrange base plate so that neither the Base plate still the upper mold plate from the mold must be dismantled. The structure of the mold leaves Simplify yourself even more if the guide bolts are trained that these at the same time a stop for form the base plate. For a non-parallel lifting the base plate when the two mold plates are moved together, and thus an uneven introduction of the holding force in to prevent the packaging material web is also provided that Guide pin with radial play in the base plate to arrange.

drawing

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die einzige Fig. 1 zeigt ein Formwerkzeug in einer Seitenansicht und teilweise im Schnitt.An embodiment of the invention is shown in the drawing and is explained in more detail in the following description. The only Fig. 1 shows a mold in a side view and partially in section.

Description of the embodiment

Das in der Fig. 1 dargestellte Formwerkzeug 10 dient zum Einformen von Näpfen in eine taktweise bewegte, aus thermoverformbarem Material bestehende Packstoffbahn 11. Das Formwerkzeug 10 ist Bestandteil einer nicht dargestellten Verpackungsmaschine, insbesondere einer sogenannten Thermoformanlage.The molding tool 10 shown in FIG. 1 is used for molding cups into a cyclically moved packaging material web 11 made of thermoformable material. The molding tool 10 is part of a packaging machine, not shown, in particular a so-called thermoforming system.

Das Formwerkzeug 10 weist ein Gestell 12 auf, in das seitlich eine mit einem nicht dargestellten Antrieb gekoppelte Welle 13 eingesetzt ist. Die in Lagerkörpern 14, 15 im Gestell 12 gelagerte Welle 13 hat einen exzentrisch zu ihrer Drehachse 16 angeordneten Zapfen 17, der in einem ausgesparten Mittelbereich 18 des Gestells 12 in eine Nut 19 eines auf- und abbewegbaren, im wesentlichen zylindrisch ausgebildeten Stößels 20 eingreift. The molding tool 10 has a frame 12 , into which a shaft 13 coupled to a drive (not shown) is inserted. The shaft 13 mounted in the bearing bodies 14 , 15 in the frame 12 has a pin 17 which is arranged eccentrically to its axis of rotation 16 and which engages in a recess 19 in the central region 18 of the frame 12 in a groove 19 of an essentially cylindrical plunger 20 which can be moved up and down.

Der Stößel 20 ist auf der dem Zapfen 17 gegenüberliegenden Seite beispielsweise mittels einer Schwalbenschwanzführung 22 im Gestell 12 gleitend gelagert. Mit dem aus der Oberseite 23 des Gestells 12 herausragenden Ende des Stößels 20 ist eine untere Formplatte 24 verbunden. In der Oberseite 25 der ansonsten ebenen unteren Formplatte 24 sind Ausnehmungen 26 zum Einformen der Näpfe in die oberhalb der unteren Formplatte 24 angeordnete Packstoffbahn 11 ausgebildet.The plunger 20 is slidably mounted on the side opposite the pin 17 , for example by means of a dovetail guide 22 in the frame 12 . A lower mold plate 24 is connected to the end of the plunger 20 protruding from the upper side 23 of the frame 12 . In the top 25 of the otherwise flat lower mold plate 24 , recesses 26 are formed for molding the cups into the packaging material web 11 arranged above the lower mold plate 24 .

Mit dem Gestell 12 sind bevorzugt an den Ecken seiner Oberseite 23 vier zylindrische, im wesentlichen stiftförmige Führungsbolzen 28 zum Halten und Führen einer Grundplatte 30 verbunden. Die Grundplatte 30 weist Bohrungen 31 auf, die mit radialem Spiel von ersten zylindrischen Abschnitten 32 der Führungsbolzen 28 durchdrungen sind. Weiterhin stützt sich die Grundplatte 30 auf jeweils einem der Oberseite 23 des Gestells 12 zugewandten Bund 33 des Führungsbolzens 28 ab, der als Anschlag für die Grundplatte 30 in Richtung des Gestells 12 wirkt. Auf der dem Bund 33 gegenüberliegenden Seite der Grundplatte 30 hat jeder Führungsbolzen 28 einen zweiten zylindrischen Abschnitt 34, der von einem hülsenförmigen Federelement 35 umfaßt ist. An den beiden Stirnseiten des als Elastomerfeder ausgebildeten Federelementes 35 ist jeweils eine Scheibe 37, 38 angeordnet. Die obere Scheibe 37 ist von einer Mutter 39 sowie einer Kontermutter 40 zum Einstellen der Elastizität des Federelementes 35 belastet, die auf einem sich an den zweiten zylindrischen Abschnitt 34 anschließenden Gewindeabschnitt 41 des Führungsbolzens 28 angeordnet sind.Four cylindrical, essentially pin-shaped guide bolts 28 for holding and guiding a base plate 30 are preferably connected to the frame 12 at the corners of its upper side 23 . The base plate 30 has bores 31 which are penetrated by first cylindrical sections 32 of the guide bolts 28 with radial play. Furthermore, the base plate 30 is supported on a respective collar 33 of the guide bolt 28 facing the upper side 23 of the frame 12 , which acts as a stop for the base plate 30 in the direction of the frame 12 . On the side of the base plate 30 opposite the collar 33 , each guide pin 28 has a second cylindrical section 34 which is surrounded by a sleeve-shaped spring element 35 . A disk 37 , 38 is arranged on each of the two end faces of the spring element 35 designed as an elastomer spring. The upper disk 37 is loaded by a nut 39 and a lock nut 40 for adjusting the elasticity of the spring element 35 , which are arranged on a threaded section 41 of the guide bolt 28 adjoining the second cylindrical section 34 .

Mit der Unterseite 42 der Grundplatte 30 ist eine obere Formplatte 44 mit im wesentlichen ebener Unterseite 45 starr verbunden, die in Deckung mit der Packstoffbahn 11 und der unteren Formplatte 24 angeordnet ist. In der oberen Formplatte 44 sind nicht dargestellte, mit einer Überdruckquelle verbundene Druckluftkanäle ausgebildet, die mit den Ausnehmungen 26 in der unteren Formplatte 24 zusammenwirken.With the underside 42 of the base plate 30 , an upper mold plate 44 with an essentially flat underside 45 is rigidly connected, which is arranged in register with the packaging material web 11 and the lower mold plate 24 . Compressed air channels, not shown, which are connected to an excess pressure source and cooperate with the recesses 26 in the lower mold plate 24 are formed in the upper mold plate 44 .

Das oben beschriebene Formwerkzeug 10 arbeitet wie folgt:
Während des taktweisen Transportes der zwischen den beiden Formplatten 24, 44 angeordneten Packstoffbahn 11 sind die beiden Formplatten 24, 44 voneinander beabstandet. Sobald sich der Packstoffbahnabschnitt im Bereich der beiden Formplatten 24, 44 befindet, in den die Näpfe eingeformt werden sollen, wird durch eine entsprechende Drehung der Welle 13 bewirkt, daß die untere Formplatte 24 gegen die Unterseite 43 der oberen Formplatte 44 verfahren wird. Bei einer entsprechenden Stellung der Welle 13 wird nun die Packstoffbahn 11 durch die untere Formplatte 24 mit einer entsprechenden Kraft gegen die obere Formplatte 44 gedrückt, und zwischen die beiden Formplatten 24, 44 eingespannt. Die Federelemente 35 bewirken durch ihre Elastizität eine definierte Halte- bzw. Einspannkraft der Packstoffbahn 11 zwischen den beiden Formplatten 24, 44. Eine definierte Halte- bzw. Einspannkraft ist deshalb erforderlich, da bei einer zu hohen Haltekraft eine unerwünschte Deformation der zuvor erwärmten Packstoffbahn 11 erfolgt, und bei einer zu geringen Haltekraft Undichtigkeiten zwischen der oberen Formplatte 44 und der Oberseite der Packstoffbahn 11 auftreten können.The molding tool 10 described above works as follows:
During the cyclical transport of the packaging material web 11 arranged between the two mold plates 24 , 44 , the two mold plates 24 , 44 are spaced apart from one another. As soon as the packaging material web section is in the region of the two mold plates 24 , 44 into which the cups are to be molded, a corresponding rotation of the shaft 13 has the effect that the lower mold plate 24 is moved against the underside 43 of the upper mold plate 44 . With a corresponding position of the shaft 13 , the packaging material web 11 is now pressed by the lower mold plate 24 against the upper mold plate 44 with a corresponding force, and clamped between the two mold plates 24 , 44 . The elasticity of the spring elements 35 results in a defined holding or clamping force of the packaging material web 11 between the two mold plates 24 , 44 . A defined holding or clamping force is necessary because if the holding force is too high, undesirable deformation of the previously heated packaging material web 11 occurs, and if the holding force is too low, leaks can occur between the upper mold plate 44 and the top of the packaging material web 11 .

Ist die Packstoffbahn 11 mit der definierten Haltekraft zwischen den beiden Formplatten 24, 44 eingespannt, so erfolgt mittels der in der oberen Formplatte 44 ausgebildeten und mit Überdruck beaufschlagten Druckluftkanäle eine Deformation der Packstoffbahn 11, so daß die Näpfe in die Ausnehmungen 26 der unteren Formplatte 24 eingeformt werden. Anschließend wird die untere Formplatte 24 nach unten verfahren, worauf sich die Vorgänge wie oben beschrieben wiederholen.If the packing material web 11 with the defined holding force between the two mold plates 24, clamped 44 so effected by means of the formed in the upper mold plate 44 and is acted upon with pressure compressed air channels deformation of the packaging material web 11 so that the wells in the recesses 26 of the lower mold plate 24 be molded. The lower mold plate 24 is then moved downwards, whereupon the processes are repeated as described above.

Claims

1. Forming tool ( 10 ) for molding cups into a packaging material web ( 11 ) made of thermoformable material with an upper mold plate ( 44 ) connected to a base plate ( 30 ), one with the upper mold plate ( 44 ) interacting with the movable mold bottom for molding the cups Mold plate ( 24 ), with guide elements ( 28 ) for holding and positioning the upper mold plate ( 44 ) relative to the lower mold plate ( 24 ), and with damping elements ( 35 ) for the upper mold plate ( 44 ), characterized in that the base plate ( 30 ) and the upper mold plate ( 44 ) are rigidly connected to one another, that the damping elements ( 35 ) are sleeve-shaped and surround the guide elements ( 28 ) concentrically, and that the damping elements ( 35 ) are arranged in operative connection with the base plate ( 30 ).

2. Molding tool according to claim 1, characterized in that adjusting means ( 39 , 40 ) are provided for continuously changing the damping of the damping elements ( 35 ).

3. Molding tool according to claim 2, characterized in that the adjusting means ( 39 , 40 ) on the upper mold plate ( 44 ) opposite side of the base plate ( 30 ) are arranged.

4. Molding tool according to claim 3, characterized in that the damping elements ( 35 ) between the base plate ( 30 ) and the adjusting means ( 39 , 40 ) are arranged.

5. Molding tool according to one of claims 1 to 4, characterized in that the guide elements ( 28 ) each have a collar ( 33 ) acting as a stop for the base plate ( 30 ).

6. Molding tool according to one of claims 1 to 5, characterized in that the guide elements ( 28 ) penetrate the base plate ( 30 ) with lateral play.

7. Molding tool according to one of claims 1 to 6, characterized in that the lower mold plate ( 24 ) via a plunger ( 20 ) with an eccentrically arranged pin ( 17 ) having a drive shaft ( 13 ) is coupled.

8. Packaging machine, in particular thermoforming system, with a molding tool ( 10 ) according to one of claims 1 to 7.