DE2520385A1

DE2520385A1 - Vorrichtung zum formen einer verpackungsmaterialbahn in einer verpackungsmaschine

Info

Publication number: DE2520385A1
Application number: DE19752520385
Authority: DE
Inventors: Veine Borg; Tore Larsson; Franz Soukup
Original assignee: Tetra Pak Developpement SA
Current assignee: Tetra Pak Developpement SA
Priority date: 1974-06-28
Filing date: 1975-05-07
Publication date: 1976-01-15
Also published as: CA1036482A; SE7408565L; AU8193275A; JPS5429152B2; FR2276168A1; SE401340B; US4017247A; IT1039478B; DE2520385C2; SU573122A3; GB1487693A; FR2276168B1; JPS5134091A; NL7507324A; NL180085C; GB1487694A; CH595246A5

Description

Dr. E-Bortic.·
Wn{t.H.-J.MaJl«

nniuch.u si TP 417-125

■ . _As/P

AB ZIHISiDOR, Fack, S-221 01 Lund 1 (Schweden)

Vorrichtung zum Formen einer Verpackungsmaterialbahn in einer

Verpackungsmas chine

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Formung einer Verpackungsmaterialbahn in einer Verpackungsmaschine mit einer Anzahl beweglicher Formen, die miteinander zu einer Endloskette mit von dieser unter einem ¥inkel vorspringenden, quergerichteten Flanschen und zwischen diesen liegenden U-förmigen Mulden verbunden ist, mit der die drehbar angeordnete Vorrichtung derart zusammenwirkt, daß sie durch Eindrükken der kontinuierlich bewegten Materialbahn in die U-förmigen Mulden die Materialbahn zu einer Reihe von miteinander verbundenen U-förmigen Verpackungsteilen verarbeitet.

Eine Verpackungsmaschine der beschriebenen Gattung ist bereits vorgeschlagen worden und beispielsweise in Patent (Patentanmeldung entsprechend der schwedischen

Patentanmeldung 74oo44 4i) beschrieben. Bei dieser älteren Maschine erfolgt die Verarbeitung der Verpackungsmaterialbahn zu eine*·Aufeinanderfolge miteinander verbundener U-förmiger Abschnitte mit Hilfe einer endlosen Folge von hintereinander angeordneten, mit konstanter Geschwindigkeit bewegbar ausgebildeten Formen einerseits und einer um eine Achse drehbaren Formungsvorrichtung mit einer oder mehreren gekrümmten Formungsflächen andererseits, die eine erste Materialbahn in die Formen eindrükken und ein Anlegen der Bahn an den Wandflachen des Grundes

5098S3/0627

-Z-

der Formen bewirken und auf diese Weise der Bahn eine Form verleihen, die den Umrissen der Formflächen entspricht. Die Formungsvorrichtung ist mit zwei übereinstimmend gekrümmten Formungsflächen ausgestattet, die an diametral gegenüberliegenden Seiten in bezug auf eine Mittelachse liegen und im Betrieb eine in bezug auf die Bewegung der Formenkette registerhaltig synchronisierte Drehbewegung und hin- und hergehende Bewegung ausführen.

Die beschriebene Formungsvorrichtung erfordert einen komplizierten Bewegungsablauf und benötigt daher für deren Antrieb einen besonders komplizierten kombinierten Nocken- und Zahntrieb.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine Maschine der genannten Gattung eine Formungsvorrichtung zu schaffen, die sich für die Anwendung im Verein mit einer Formungsmuldenkette besonders eignet, bei der die Mulden eine gerundete Bodenfläche

die
aufweisen, ohne scharfe Ecken in die Seitenflächen übergeht.

Die Erfindung schafft ferner eine Formungsvorrichtung der beschriebenen Gattung, die sich durch einfache Ausbildung und einfachen Bewegungsablauf auszeichnet, indem sie mittels eines einfachen Zahntriebes mit der Formenkette synchron antreibbar ist.

Eine gemäß der Erfindung ausgebildete Formungsvorrichtung der beschriebenen Gattung eignet sich auch zur Formung von Materialbahnen aus verhältnismäßig starrem Kunststoffmaterial, beispielweise einem Verpackungsmaterial aus einer geschäumten Kunststoffbahn mit beiderseitigen homogenen Bahnen oder Schichten aus Kunststoff.

Diese Aufgabe wird gelöst und weitere Vorteile werden erzielt, indem gemäß der Erfindung eine Formungsvorrichtung der eingangs

609883/0627

genannten Gattung dadurch gekennzeichnet ist, daß sie mindestens zwei achssymmetrische Elemente mit zueinander und zur Drehachse der Formungsvorrichtung paralleler Drehachse aufweist, die in gleichen Umfangsabständen und mit gleichem Abstand von der Drehachse der Forinungsvorrichtung angeordnet sind.

Merkmale bevorzugter Ausführungsformen sind Gegenstände der Unteransprüche.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise dargestellt.

Fig» 1 zeigt eine Verpackungsmaschine mit einer Formungsvorrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 zeigt die Formungsvorrichtung gemäß der Erfindung in Vorderansicht;

Fig. 3 zeigt die Formungsvorrichtung gemäß der Erfindung in Seitenansicht ;

Fig. 4 zeigt eine Heizeinheit gemäß der Erfindung; und Fig. 5 zeigt die Heizeinheit gemäß Fig. 4 in Draufsicht.

Fig. 1 zeigt eine Vorderansicht einer Verpackungsmaschine mit einer Formungsvorrichtung gemäß der Erfindung; der Rahmen der eigentlichen Verpackungsmaschine ist mit 1, ein Verpackungsmaterialteil mit 2 bezeichnet.

Der Verpackungsmaterialteil' 2 weist eine Anzahl sogenannter Rollenträger mit Vorratsrollen des Verpackungsmaterials auf. Die Rollen 3 und 4 enthalten Verpackungsmaterialbahnen, die beispielsweise aus beiderseits mit homogenem Polystyrol beschichteten, stranggepreßten Schaumkunststoffbahnen aus

8G98S3/0627

-4-

1520385

Polystyrol bestehen können. Die Verpackungsmaterialbahnen 5 und 6 werden von den Vorratsrollen 3 ^u*id 4 abgezogen und über Führungsrollen 7 geführt. Die Vorratsrolle 8 trägt ein streifenförmiges Material 9 aus homogenem Kunststoff zur Verwendung als Material eines entfernbaren Deckels für die Öffnung des fertiggestellten Verpackungsbehälters.

Die eigentliche Verpackungsmaschine besteht, wie oben erwähnt, aus einem Rahmen 1, der eine umlaufende Trommel 10 trägt, über die die Verpackungsmaterialbahn 5 geführt ist, an der in Stationen am Umfang der Trommel Arbeitsgänge ausgeführt werden sollen. Die Verpackungsmaschine weist auß-erdem eine Anordnung 11 zum Formen der Bahn 6 auf. Diese Anordnung 11 enthält bewegliche Formen 12, die miteinander zu einer endlosen Kette verbunden sind, die im dargestellten Fall im Uhrzeigersinn umläuft. In Fig. 1 sind außerdem eine Füllgutzuleitung 13t ein Dosierventil 14 für die Regelung der Füllgutmenge sowie ein Füllrühr 15 dargestellt. Mit 16 ist eine Heizvorrichtung und mit 17 eine Luftzuleitung bezeichnet. Eine Säule 18 ist hin- und hergehend angetrieben, und am Maschinenrahmen 1 dauernd befestigte Lager 19 dienen zum Führen der Säule. Die Säule 18 trägt eine Faltvorrichtung 20, eine Schweißvorrichtung 21 und eine Abschneidevorrichtung 22, die durchwegs gemeinsam mit der Säule eine hin- und hergehende Bewegung ausführen, die derart eingerichtet ist, daß die Abwärtsbewegung der Säule mit der der Formen 12 synchron und die Aufwärtsbewegüng mit höherer Geschwindigkeit erfolgt. '

Die Verpackungsmaschine arbeitet in folgender Weise.

Von der Vorratsrolle 4 wird eine erste, mit Faltlinien versehene Bahn 6 abgezogen und über eine Führungswalze 7 geführt. Die Verpackungsmaterialbahn 6 wird mit Hilfe einer Antriebswalze 23 abgezogen, die mittels einer Photozelleneinrichtung mit zwei Photozellenanordnungen 24 gesteuert ist. Venn die Antriebswalze

609803/0627

-5-

zuviel Bahnmaterial 6 abgezogen hat, verdeckt die sich bildende VerpackungsmaterialschleifS den unteren Teil der Photozelleneinrichtung 24, und der Regler erhält einen Impuls und setzt den Antriebsmechanismus für die Antriebswalze 23 still (Fig,1). Dies bedeutet daß die Verpackungsmaterialbahnzufuhr unterbrochen wird, was zur Folge hat, daß die Verpackungsmaterialsehlei^ fe aufgebraucht wird« Wenn diese Schleife so klein ist, daß sie den oberen Teil der Photozelleneinriehtung 24 verläßt, nimmt die Antriebswalze 23 ihre Tätigkeit des Abziehens von Verpackungsmaterial von der Vorratsrolle wieder auf. Die Verpakungsmaterialbahn 6 wird mit den Formen 12 in d$r Formungsanordnung 11 zur Berührung gebracht, in der die Formen 12 in einer endlosen Kette angeordnet sind, die sich in einer geschlossenen Bewegungsbahn mit kpnstanter Geschwindigkeit bewegt. Hit Hilfe eißer Forniungsvorriehtung 35 gemäß der Erfindung wird die Verpackungsraaterialbahn 6 (ggf. nach Erwärmung durch eine Heizeinheit 48, 49, die noch zu beschreiben sein wird) veranlaßt, an den Formen 12 anzuhaften bzw, sich an diese anzulegen, indem die Bahn 6 zu einer endlosen Reihe Unförmiger Teile gefaltet oder geformt wird, die mit Hilfe der· Formungsanordnung 11 mit konstanter Geschwindigkeit, im wesentlichen abwärts, bewegt werden.

Die zweite Verpackungsmaterialbahn 5 wird von ihrer Vorratsrolle 3 abgezogen und über eine Führungswalze 25 geführt und anschließend der Liefertrommel 10 angepaßt. Die letztere hat, wie bereits erwähnt, an ihrem Umfang eine Anzahl von Stationen oder Formungsflächen, deren jede eine Breite aufweist, die im wesentlichen dem Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Formen 12 der Formungsanordnung 11 entspricht. Die Liefertrommel 10 läuft mit konstanter Drehzahl um, während ein äußerer Rand oder eine Schwingplatte 26 in Umfangsrichtung der Trommel eine hin- und hergerichtete Antriebsbewegung ausführt. Die Platte 26 trägt Arbeitsteile, wie einen hohlen Stempel und einen Deckstreifenanleger 27» ein Formungs- und Schneidelement 28 und

509883/0621 _₆_

eine Heizeinrichtung 2°.. Wenn die Bahn 5 mit Hilfe der Liefertrommel IQ an den Arbeitsstationen 2? bis 2<? vorbeigeführt wird, Wird das Ausgießloeh ausgestanzt, ü,ber dem Ausgießloch ein Deckstreifen angelegt, die B^Jffl erhitzt und gegebenenfalls warmgefqrmt und werden die Handzonen der Bahn in der Hauptsache unter rechtem Winkel zur Längsrichtung der Bahn aufgeschnitten. Von der Vorratsrolle 8 wird ein Streifen 9 aus homogenem Kunststoffmaterial abgezogen! der mitteln des Peckgtreifenanlegers ZJ über dein iij der· Bahn 5 hergestellten Ausgießloch angebracht und zum Verschließen des Ausgießloches an uetr Bahn 5 T3efestigt xv^ird. Außerdepi wird der -vorijere feiie des Streifens 9 mit Hilfe des

ers 27 abgeschnitiben, so daß der über dem Ausapgebrachte Heckstreifenteil von dem Streifen 9 atvge-

_? Die Kante?izonen der mi.* der Ausgießöffnung und der QffnungsanardnuHg yersfhenen Bahn 5 sind durch, Aufsahneiden auf= einaBderfolgend angeordneter, seitlich gerichteter Zungen, deren Länge xir wesentlichen, der Höhe der FormeiR 12 entspricht, umgeiOrmt worden. Die Bahn wird mit Hilfe der Liefertrommel 10 mit §in.e.r Geschwindijgk§it vqrwärtsbewegt, die gleich der Bewe-^ gungsgefchwindigkeit der Formen 12 ist, und wird <iabei an die Formen 12 herai»be*regt, bis ihr mittlerer Teil auf den Oberkan^ fen 4er Formen 12 aufliegt, während die zu Zungen oder Lappen umgeffjriPtep £antei}zpnen 4tr lahn Ü\>§r 4ie Außenkanten der Formen 12 vor§pr£ngen, f|it Hilfe tine^ iiier niqh£ dargestellten Keglers wird die Bahs j? iji § picher ¥eise yorwärksbewegt, daß die Sphlitzg in der Sahn den Qtuerf!angehen p4er Trennwänden zwisehei? den Formen 12 in Deßku^g liegen·

Während die Bahn 5 mit Hilfe der Liefertrommel 10 synchron zur Bewegung der· Formen 12 vorwärtfbewegt wird» nimmt die Säule 18 eine obere jfCndstellung ein und beginnt , eine Abwärtsbewegung auszuführen, die dann gleichfalls zur Bewegung der Formen 12 synchron ist. Die Säule 18 trägt eine Heizeinrichtung 16, die über eine RphrLeitung \J mit einer Luftquelle verbindbar ist,

und mit Hilfe der Heizeinrichtung wird Heißluft gegen die Unterseite der Kantenzonen oder Lappen der Bahn 5 geblasen, was zur Folge hat, daß das Kunststoffmaterial erweicht und für das Schweißen aktiviert wird, während gleichzeitig auch die Kanten der Bahn 6 erhitzt werden, indem gegen die an den Seitenkanten der Formen freiliegenden Kantenzonen der Bahn Heiß-luft geblasen wird.

Gleichzeitig mit dem Erhitzen der miteinander zu verschweißenden Zonen der Bahnen 5 und 6 mittels der Heizeinrichtung 16 werden die während des früheren Arbeitstaktes der Säule 18 erhitzten Lappen oder Zungen an der Bahn 5 mittels Faltmessern 20 gegen die ebenfalls vorher erhitzten, außerhalb der Seiten der Formen 12 gelegenen Kant-enzonen der Bahn 6 niedergefaltet, so daß die aufeinandergelegten Teile der Bahnen zu einem mechanisch dauerhaften und mechanisch wirksamen Verschluß verschmolzen werden, der stabilisiert wird, indem der Schweißbereich durch die Falteinrichtung 20 während der Zeitspanne der Berührung derselben mit den niedergefalteten Teilen der. Bahn 5 abgekühlt wird. Venn die Bahnen 5 und 6 in der beschriebenen ¥eise mittels seitlicher Schweißungen miteinander verbunden sind, wird das Füllgut durch das Füllrohr 15 zugeführt, das unterhalb der Bahn 5» jedoch oberhalb der Oberkanten der Formen 12 angeordnet ist, so daß die unter der Bahn 5 gebildeten, zelleriartigeri Räume mit dem gewünschten Füllgut gefüllt werden. Diese Räume werden mittels der Schweißeinrichtung 21 zu geschlossenen Einheiten zugeschweißt₅ indem die Bahn 5 an diejenigen Teile der Bahn 6 anges-chweißt wird, die sich oberhalb der Oberseiten der aufrechtstehenden Teile der Formen 12 befinden. Die Schweißeinrichtung

21 ist ebenfalls an der Säule 18 angebracht und nimmt an deren hin- und hergehender Bewegung teil, und dies bedeutet, daß diese Schweißung bei der Abwärtsbewegung der Säule synchron mit den Formen vorgenommen wird. Die so gebildeten geschlossenen Einheiten werden schließlich mit Hilfe der Schneideinrichtung

22 voneinander getrennt, indem die Einheiten durch einen Schnitt

509883/0.6 27 -8-

durch die mit Hilfe der Schweißeinrichtung 21 hergestellten Schweißzonen auseinandergeschnitten werden.

Die gefüllten und geschlossenen Verpackungseinheiten 30 werden anschließend am unteren Ende des Formenbandes auf einen Förderer 31 übergeführt, abtransportiert und in Kisten o.dglo verpackt.

Die Verpackungsmaschine kann von einer Schalt- und Bedienungstafel 32 aus betrieben werden, die die erforderlichen Bedienungsteile sowie Instrumente zur Anzeige der Temperaturen in den einzelnen Heizzonen usw. enthält.

Nach dieser Beschreibung einer Verpackungsmaschine mit einer Formungsvorrichtung gemäß der Erfindung wird nun die Formungsvorrichtung selbst (Fig. 2 und 3) eingehender beschrieben.

Die Formungsvorrichtung 35 gemäß der Erfindung befindet sich oberhalb des oberen Wendepunktes der von den beweglichen Formen 12 gebildeten Kette. Die Formungsvorrichtung 35 ist von einer Achse 32 getragenj die im Maschinenrahmen 1 umläuft und zur Mittelachse der Führungsrollen, über die die Formenkette geführt ist, parallel liegt. Die Achse 32 ist an ihrem äußeren Ende mit einem Flansch 33 ausgestattet, an dem die eigentliche Formungsvorrichtung 35 mittels Schrauben 3^ angebracht ist. Die Formungsvorrichtung 35 weist ein in Aluminium gegossenes Trägerelement auf, dessen Achse 38 in montierter Stellung der Formungsvorrichtung eine Verlängerung der Achse 32 bildet und an beiden Enden ein flanschartiges Element 36 bzw. 37 mit Armen trägt. Die Flanschelemente 36, 37 sind zueinander parallel und je mit drei in gleichen ¥inkelabständen voneinander radial vorspringenden Armen ausgestattet. Jeder Arm hat an seinem äußeren Ende eine feststehende Achse 39-^1 ι die sich in Richtung gegen das gegenüberliegende Flanschelement 37 bzw« 36 erstreckt. Die

SG9883/G627 ~⁹~

Achsen 39-41 sind zur mittigen Hauptachse 38 der Formungsvorrichtüng 35 parallel und auf dem gleichen Teilkreis angeordnet. Die Achsen 39-41 sind also sämtlich im gleichen Abstand von der zentralen Hauptachse 38 der Formungsvorrichtung 35 und in gleichen Abständen voneinander angeordnet_o Die vorspringenden Arme beider Flanscheinrichtungen 36, 37 sind einander genau gegenüberliegend angeordnet, so daß jede der Achsen 39—41 an dem einen Element 36 einer entsprechenden der Achsen 39-41 am gegenüberliegenden Flanschelement 37 genau gegenüberliegt. Sämtliche Achsen 39-41 sind gleich lang, und die Länge ist derart gewählt, daß zwischen den gegeneinander vorspringenden und einander zugewendeten Enden eines Paares von Achsen ein Zwischenraum mit einer Breite von 25 mm besteht. Jede Achse 39-41 trägt ein axial symmetrisches Element in der Form einer zylindrischen Holle 42, die an ihrem einen Ende mit einem Flansch 43 versehen ist_o Die Hollen oder Hader 42 sind an den zugeordneten Achsen 39-41 frei drehbar angeordnet und derart ausgerichtet, daß die Flansche 43 dem flanschartigen Element 36 zugewendet sind, das die entsprechende Rolle trägt. Die Länge der Rollen entspricht im wesentlichen der der Achsen 39-41, so daß auch zwischen den Enden der einander zugewendeten Rollen ein Zwischenraum gebildet ist. Jedes Paar Rollen 42 bildet also im Verein eine zylindrische Fläche, die von den Flanschen 43 begrenzt ist und durch den zentral zwischen den Elementen 36, 37 befindlichen Zwischenraum unterbrochen ist. Die Breite dieser zylindrischen Fläche ist der Breite der Materialbahn 6 angepaßt,und die Materialbahn ist während des Betriebes zwischen den Flanschen 43 geführt.

In dem Zwischenraum zwischen den einander zugewendeten Stirnflächen der Rollen 42 ist ein Antriebselement angeordnet, das drei Führungsscheiben 44-46 aufweist, über die ein endloser Riemen 47 geführt ist. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, sind zwei der Riemenführungsscheiben 44—46 in direkter Nähe der Oberkanten der Formen 12 angeordnet, während die dritte Führungsscheibe

509883/0627

45, die unter der Wirkung ^iner (nicht dargestellten) Riemenspanneinrichtung steht, sich in einem größeren Abstand von den oberen Kantenflächen der Formen 12 befindet. Die zwischen den Führungsscheiben 44, 46 laufenden Riemenabschnitte befinden sich, je nach Stellung der Formenkette, mit zwei oder drei Oberkantenflächen der Formen in Berührung. Die auftretenden Änderungen des Bahnverlaufes des unteren Riementrums zwischen den Umlenkscheiben 44, 46 werden von der mit der Riemenspanneinrichtung versehenen Riemenscheibe 45 aufgenommen, so daß das untere Trum des Riemens 47 dauernd gegen die Formen 12 angedrückt ist. Die Antriebseinrichtung arbeitet vollständig unabhängig von der Formungsvorrichtung 35 und ist von den vorbeibewegten Formen 12 angetrieben.

Im Betrieb der Verpackungsmaschine läuft die untere Verpackungsmaterialbahn 6 zum oberen Ende der Formungsanordnung 11, wird in diese eingeführt und wird entsprechend den Mulden der Formen 12 geformt. Die Verpackungsmaterialbahn 6 wird während der Vorbeibewegung der Formen 12 an der Formungsvorrichtung 35 an den Formen 12 zur Anlage gebracht, während die Formungsvorrichtung 35 mit den Formen 12 (in Fig. 2 im Gegenuhrzeigersinn) synchron angetrieben ist. Das Formen geschieht, indem jedes Paar Rollen 42 während der Drehung der Fortnungsvorrichtung 35 nacheinander einen neuen, nächsten Abschnitt der Verpackungsmaterialbahn 6 in eine entsprechende Mulde der Formenkette eindrückt. Der bereits vorher geformte Abschnitt der Verpackungsmaterialbahn wird an der Oberkantenfläche der Formen 12 mittels des Riemens 47 des Antriebselementes festgehalten, so dai3 die Verpackungsmaterialbahn 6 beim Transport der Formen an diesem schlupffrei teilnimmt und von der Vorratsrolle 4 dauernd neues Material abgerollt wird. Jedes Rollenpaar an der Formungsvorrichtung preßt die Materialbahn 6 in eine der Mulden der Formen 12, bis das betreffende Rollenpaar sich in seiner tiefsten Stellung befindet. Gerade zu diesem Zeitpunkt kommt die Kanten-

-1 1-

509883/0627

flache der nächstfolgenden Form 12 mit dem unter dem Rad 44 befindlichen Trum des .Riemens 47 des Antriebselementes zur Berührung, so daß der soeben geformte Teil der Verpackungsmaterialbahn 6 während des Weitertransportes der Formen 12 in der eingedrückten Stellung verbleibt, obwohl bei der Weiterdrehung der Formvorrichtung 35 das zugeordnete Rollenpaar der Formungsvorrichtung 35 wieder aus der Formmulde zwischen den Formen 12 herausbewegt wird. Während des Weitertransportes der Formenkette entlang des oberen gekrümmten Bahnabschnittes der Formungsanordnung 11 wird also die bereits geformte Materialbahn von dem Riemen 47 des Antriebselementes daran gehindert, die Formmulden in den Formen zu verlassen. Wenn dann die Formen 12 mit der geformten Materialbahn 6 ihre abwärtsgerichtete Bewegung entlang des rechten geraden Bahnabschnittes der Formungsanordnung 11 wieder aufnehmen, werden die oberen Teile aufeinanderfolgender Formen 12 aneinander heranbewegt, so daß der Zwischenraum zwischen diesen vermindert wird, und dies hat zur Folge, daß die geformte Bahn 6 ohne Gefahr des Herausgleitens in den Mulden zurückgehalten wird. Der zur Formenkette synchrone Antrieb der Formungsvorrichtung 35 kann beispielsweise mit Hilfe eines Zahnrades ο»dgl. erzielt werden, das zwischen der Achse 32 und der die Formen 12 antreibenden Achse angeordnet ist.

Der Abstand zwischen der Achse 32 und der Formenbahn ist der-

der in
art eingerichtet, daß/die Mulden der Formenkette eingedrückte Abschnitt der Verpackungsmaterialbahn an den Mulden anliegt, wenn die Formenkette entlang des geraden Abschnittes der Formungsanordnung 11 entlangbewegt wird.

Die verwendete Verpackungsmaterialbahn 6 kann mit quergerichteten Faltrillen ausgestattet sein, die das Überfalten über die überkante der Formen 12 erleichtern. Es hat sich gezeigt, daß es wegen der Steifheit des Materials genügt, die ersten beiden

-12-

509883/0627

parallelen Faltrillen in ihre richtige Stellung über den Oberkanten zweier aufeinanderfolgender Formen 12 zu legen, um zu erreichen, daß die nachfolgenden Faltrillen das Material in registerhaltigen Gleichlauf mit der Formenkette bringen, so daß beim weiteren Betriebsablauf das Überfalten des Materials über die Oberkanten der Formen 12 laufend an den Falt-rillen erfolgt. Dank dieser Maßnahme gelangen die dazwischenliegenden, von Faltrillen freien Materialabschnitte automatisch zur Verwendung für die sanften Wölbungen an den Böden der U-fÖrmigen Mulden in der Formenkette.

Bei Verwendung der beschriebenen Formungsvorrichtung zum Formen von Materialbahnen aus starrem Kunststoffmaterial, das dazu neigt, beim Formen zu brechen oder reißen, z.B. aus einem Material, bestehend aus einer Schaumkunststoffbahn mit beiderseits liegenden Bahnen oder Schichten aus homogenem Kunststoff, kann es zweckmäßig sein, die Materialbahn derart zu erhitzen, daß die Gefahr des Brechens, Reißens oder der Runzelbildung beim Formen beseitigt wird» Im Bereich der stärksten Biegeverformung muß dabei besonders hoch erhitzt werden. Dieses Erhitzen erfolgt unmittelbar vor dem Formen, und die Formungsvorrichtung ist daher mit einer Bahnerhitzungseinheit 48, 49 ausgestattet, die im folgenden insbesondere anhand der Fig„ 4 und 5 eingehend beschrieben wird.

Die in der Zeichnung dargestellte Bahnerhitzungseinheit weist zwei Hauptteile, nämlich eine erste Heizanordnung oder Vorheizanordnung 48 und eine Nach- oder Intensivhexzeinrichtung 49 auf. Diese Anordnungen sind derart hintereinandergeschaltet, daß die Materialbahn im Betrieb beide durchläuft.

Die Heizanordnung 48 weist ein längliches, gekrümmtes Gehäuse 50 auf, durch das die Materialbahn 6 in Längsrichtung hindurchläuft. Die Materialbahn tritt in das Gehäuse 50 durch einen in der einen Stirnfläche des Gehäuses vorgesehenen Schlitz ein

609883/0627

und durch einen in entsprechender Weise in der gegenüberliegenden Stirnfläche des Gehäuses 50 angeordneten Schlitz aus diesem aus. Das Gehäuse 50 ist außer mit den Schlitzen mit einer weiteren Öffnung 51 versehen, die im wesentlichen auf halbem Weg zwischen den beiden Stirnflächen des Gehäuses angeordnet und zum Einführen von Heißluft bestimmt ist. In der Öffnung 51 befindet sich ein Verteiler 52 zum Verteilen der eingeblasenen Luft. Schließlich befindet sich in dem Gehäuse 50 eine für den Luftdurchtritt durchbrochene Platte 53 zum Führen der Materialbahn 6.

Unmittelbar anschließend an diese erste Heizanordnung 48 ist die zweite Heizanordnung oder Intensivheizanordnung 49 angeordnet. Diese weist ein Gehäuse 58 von der Form eines aufwärts- und abwärtsgewendeten L auf, dessen kurzer Schenkel direkt oberhalb der Materialbahn 6 und dessen langer Schenkel seitlich der Materialbahn liegt. Am unteren Ende des langen Schenkels befindet sich eine Lufteinlaßöffnung 55» mit der ein Lufts-chlauch verbunden ist. Im Inneren des Gehäuses befinden sich zwei elektrische Heizpatronen 54. An der Unterseite des kurzen Schenkels des Gehäuses 58 befindet sich eine Öffnung, die von einem Gitter 56, dessen Breite vorzugsweise der der Materialbahn entspricht, abgedeckt ist» Diese ganze Intensivheizanordnung 49 ist um eine Achse 57 schwenkbar aufgehängt und mit Hilfe eines Pneumatikzylinders (in der Zeichnung nicht dargestellt) von der Materialbahn fort schwenkbar.

Im Betrieb läuft die Materialbahn 6 durch den Schlitz am Eintrittsende der Vorheizanordnung 48 ein und ist mittels der Führungsplatte 53 gegen den gegenüberliegenden Ausgangsschlitz hin durch die Vorheizeinrichtung geführt. Gleichzeitig wird durch die Öffnung 51 Luft von etwa 70 C eingeblasen und durch die Verteileinrichtung und die durchbrochene Führungsplatte 53 derart verteilt, daß die hindurchgeführte Materialbahn gleichmäßig

509883/0627

erhitzt wird. Die Bahn, der die Materialbahn bei ihrer Bewegung durch das Gehäuse 50 der Vorheizanordnung 48 folgt, hat eine Länge, die im wesentlichen der Bahnlänge entspricht, die von drei U-förmigen Abschnitten eingenommen wird, und dies gewährleistet, daß die Materialbahn 6 beim Durchgang durch die Vorheizeinrichtung gleichmäßig erhitzt wird, obwohl die Bahn von der Formungsvorrichtung 35 mit ungleichförmiger Geschwindigkeit vorwärtsbewegt wird.

Nach Austritt aus der Vorheizanordnung 48 wird die darin erhitzte Materialbahn 6 direkt in die Intensivheizanordnung 49 eingeführt und darin weiter erhitzt. Durch die Öffnung 55 am Boden der Intensivheizanordnung 49 wird zweckmäßigerweise mit Hilfe des gleichen Gebläses, das auch die Vorheizanordnung 48 mit Luft versorgt, kontinuierlich Luft eingeblasen, die an den beiden elektrischen Heizpatronen 54 vorbeiströmt und von diesen erhitzt wird. Diese elektrischen Heizpatronen sind beispielsweise derart thermostatgesteuert, daß die daran vorbeiströmende Luft auf etwa 240 C erhitzt wird. Anschließend strömt die so erhitzte Luft zum oberen Schenkel des L-förmigen Gehäuses 58 und von dort durch die mittels eines Gitters oder Netzes 56 abgedeckte Öffnung in der Unterseite des Schenkels aus. Diese Öffnung befindet sich direkt angrenzend an die Materialbahn 6. Die Breite der Öffnung entspricht im wesentlichen der Breite der Verpackungsmaterialbahn oder ist etwas größer als diese, währe-nd die Länge der öffnung der Länge des bei der Formung eines Bodenteiles eines U-förmigen Abschnittes aufgenommenen Bahnabschnittes entspricht oder diese etwas überschreitet. ¥egen des Wechsels zwischen schnellem und langsamem Transport der Materialbahn 6 durch die Formungsvorrichtung 35 durchläuft jeweils eine gewisse Bahnlänge des Verpackungsmaterials diese Intensivheizanordnung 49 verhältnismäßig schnell, dann kommt die Bewegung der Mate^ialbahn praktisch zum Stillstand, und der dann unterhalb der Ausströmöffnung der Intensivheizanordnung 49 befindliche Abschnitt der Materialbahn wird

509 3 83/0827

-15-

kräftig erhitzt, und dann wird die Bahn abermals schnell transportiert usw. Die Heizeinheit ist in einem solchen Abstand von der Formungsvorrichtung 35 ^und der Formenkette angeordnet, daß die kräftig erhitzten Bahnabschnitte jeweils mit den Bahnabschnitten zusammenfallen, die die gebogenen Teile am Boden der U-fürmigen Mulden bilden sollen. Die dazwischenliegenden Bahnabschnitte, die in der Intensivheizanordnung im wesentlichen nicht erhitzt werden, sind die mit den Faltrillen versehenen Abschnitte und entsprechen den Abschnitten der Bahn, die nach dem Falten an den Seitenwänden und an den Oberkanten der Formen zu liegen kommen. Wegen der verhältnismäßig großen Länge der Vorheizanordnung 48 hat die ungleichmäßige Transportbewegung der MateTialbahn 6 keine ähnlich heftigere Vorerhitzung gewisser Bahnabschnitte zur Folge, sonder«.die Bahn verläßt die Vorheizanordnung 48 mit einer verhältnismäßig gleichmäßigen Tem— perat-ur entlang ihrer ganzen Länge.

Die Warmluft kann dem Vorheizteil 48 und dem Intensivheizteil 49 von einem gemeinsamen Gebläse aus zugeliefert werden,und die Luft kann nach Verteilung auf diese Heizteile mit Hilfe thermostatgesteuerter elektrischer Heizpatronen auf den in dem betreffenden Heizteil erforderlichen Temperaturgrad nacherhitzt werden.

Die angegebenen Lufterhitzungstemperaturen, nämlich 70 °C für den Vorheizteil 48 und 240 °C für den Intensivheizteil 49 sind Näherungswerte und sind natürlich dem jeweiligen Material anzupassen.

Um zu verhindern, daß die Materialbahn 6 in der Intensivheizanordnung 49 in schädlicher Weise erhitzt wird, wie dies bei einem unvorhergesehenen Stillstand o.dgl. geschehen könnte, ist die Heizanordnung 49 um eine Achse 57 schwenkbar aufgehängt und bei Unterbrechung des Betriebs oder Stillstand des Bahntrans-

-16-5098 8 3/0627

2&20385

portes,beispielsweise mittels eines Pneumatikzylinders, von der Bahn fort selbsttätig schwenkbar.

Mittels der Heizeinheit und der Formungsvorrichtung gemäß der Erfindung wird das Formen von Materialbahnen aus verhältnismäßig starrem Kunststoff, beispielsweise aus Verpackungsmaterialien, die aus einer beiderseits mit homogenem Kunststoff bes'chichteten Schaumkunststoffbahn bestehen, ohne die Gefahr unerwünschter Hisse, Runzeln oder Brüche ermöglicht.

Patentansprüche

509883/0627

-17-

Claims

a t e η t. a η s ρ r ü c h e

Vorrichtung zur Formung einer Verpackungsmaterialbahn (6) in einer Verpackungsmaschine (1) mit einer Anzahl beweglicher Formen (12), die miteinander zu einer Endloskette mit von dieser unter einem Winkel vorspringenden, quergerichteten Flanschen und zwischen diesen liegenden U-förmigen Mulden verbunden sind» mit der die drehbar angeordnete Vorrichtung derart zusammenwirkt, daß sie durch Eindrücken einer kontinuierlich bewegten Materialbahn (6) in die U-förmigen Mulden die Materialbahn (6) zu einer Reihe von miteinander verbundenen U-förmig en Verpackungsteilen verarbeitet» dadurch gekennzeichnet , daß die Vorrichtung mindestens zwei achssymmetrische Elemente (42) mit zueinander und zur Drehachse der Forraungsvorrichtung (35) paralleler Drehachse aufweist, die in gleichen Umfangsabstanden und im gleichen Abstand von der Drehachse der Formungsvorrichtung angeordnet sind.

2» Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß sie eine Achse (38) aufweist, die mit der Drehachse der Formungsvorrichtung (35) zusammenfällt und zwei mit ihr fest verbundene, getrennte Flanschelemente (36, 37) trägt, zwischen denen die achssymmetrischen Elemente (42) frei drehbar gelagert sind.

3· Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß sie mindestens vier achssymmetrische Elemente (42) aufweist, die mittels der betreffenden Achsen (39-41) paarweise axial fluchtend derart gelagert

-18-

109083/0627

sind» ctaß zwischen de« einander gegenüberstehenden TSlemönten (4St) jedes Paares ein Zwischenraum freibleibt, der zentral zwischen den beiden Flanschelementen (36, 37) vorhandeil ist, in dem ein Antriebselement {kk~kj) angeordnet ist» das mit den Formen (i<t) und mit der Verpaekungstnateriälbahn (6) zusammenwirkts

4* Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch g 0 k e η η ^ zeichnet, daß das Antriebs element (44-^47) vorzugsweise aus einem endlosen Kiemen (4?) besteht, der über mindestens zwei entlang der Bahn der Formen angeordnete. Kiemenscheiben (44, 46) läuft und von dem ein Teil derart geführt istj daü er die Materialbähn (6) an die Flansche der Formen (12) andrückt, .

5» Vorrichtung nach Anspruch 3 öder 4, dadurch g e k e η η !seiehnet , daß der Kiemen (hj) mittels einer auf das der MateriälbaJan (6) abgewendete Riementrum einwirkenden, an sich bekannten Spanneinrichtung gespannt gehalten ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5» dadurch gekennzeichnet , daß der Riemen (47) derart angeordnet ist, daß er mit der Materialbahn (6) reibungsschlüssig angetrieben ist.

7. Vorrichtung nach einem der Vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß sie über geeignete antriebsübertragende Teile von der Formenkette an*- getrieben ist.

8* Vorrichtung nach einem der Vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die achssymmetrischen Elemente (42) von zylindrischen Rollen mit

59 §3 81 /458

-19-Flanschen gebildet sind.

9. 'Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß eine Heizeinheit (48,49) zum Erhitzen der Materialbahn (6) vor dem Formen vorgesehen ist und aus einer ersten Heizanordnung oder Vorheizanordnung (48) und einer zweiten Heizanordnung oder Intensivheizanordnung (49) besteht.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9 > dadurch g e"^:k e η η -

Vor— zeichnet, daß der Bereich der/Heizanordnung

(48) zum Vorerhitzen der Materialbahn (6) eine Länge hat, die vorzugsweise der zur Bildung von drei U-förmigen Teilen aufzunehmenden Bahnläng.e entspricht, während der

C49) Bex^eich der Intensivheizanordnung/zum Nacherhitzen der Materialbahn (6) von merklich geringerer Länge ist, die vorzugsweise der zur Bildung eines Bodenabschnittes eines U-förmigen Teiles aufzunehmenden Bahnlänge entspricht oder diese geringfügig überschreitet.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet , daß die erste Heizanordnung (48) die Materialbahn (6) mittels Heißluft auf eine Temperatur von zwischen 50 und 100, vorzugsweise von 70, C erhitzt.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet , daß die zweite Heizanordnung (49) die Bereiche der Materialbahn für die Bildung der Bodenabschnitte der U-förmigen Teile mittels Heißluft einer Temperatur von vorzugsweise 240 C erhitzt.

13· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet , daß mindestens die zweite Heizanordnung (49) - vorzugsweise automatisch - bei Betriebsunterbrechung oder Stillstand der Maschine von der Materialbahn (6) fortbewegbar ist.

S098-8370627

Leerseite