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Diese
Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen für die Herstellung von Behälter-Auskleidungen.
Insbesondere betrifft die Erfindung solche Verfahren und Vorrichtungen,
die dazu ausgestaltet sind, um auf einer zumindest halbautomatischen
Basis betrieben zu werden, und zwar mit dem Ziel die Handhabung
und die Produktgenauigkeit bei der Herstellung solcher Auskleidungen
zu verbessern.
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Auskleidungen
für Transportbehälter, wie zum
Beispiel ISO-Box-Behälter
sind allgemein bekannt und werden für den Schüttgut-Transport von fließfähigen Produkten
in großem
Umfang verwendet – beispielsweise
Granulatmaterialien, einschließlich landwirtschaftliche
Produkte und Chemikalien. Solche Auskleidungen werden normalerweise
aus einem Kunststoffbahnmaterial hergestellt, das zu einem Rohr
vorgeformt ist, oder aus Bahnmaterial, das auf geeignete Weise gefaltet
und anschließend
an den Nähten
verschweißt
wird, um ein Rohr herzustellen. Endplatten für eine Auskleidung werden entweder
durch Verschweißen
des Kunststoffmaterials in einer geeigneten Weise oder durch Befestigen
einer separaten Endplatte an dem Rohr hergestellt. Es sind Zugriffsöffnungen
sowohl für
das Beladen als auch das Entladen der Auskleidung vorgesehen, wenn diese
benutzt wird, und außerdem
müssen
geeignete Vorkehrungen getroffen werden, um die Auskleidung in einem
Behälter
zu befestigen.
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Die
Herstellung einer solchen Behälter-Auskleidung
tendiert dazu, sehr arbeitsintensiv zu sein. Normalerweise wird
eine aufgerollte Bahn des Kunststoffmaterials benachbart zu einem
Arbeitstisch abstützend
gehalten und dann über
den Arbeitstisch gezogen, so dass die erforderlichen Arbeitsschritte
von Arbeitern durchgeführt
werden können,
die über
die Auskleidung hinwegreichen und geeignete Werkzeuge verwenden,
wie zum Beispiel Thermoschweißgeräte. Hinsichtlich
der Breite einer solchen Auskleidung sind diese Arbeitsschritte
in dem mittleren Bereich der Auskleidung nicht einfach durchzuführen, beispielsweise
dort, wo eine Zugriffsöffnung
vorgesehen werden muss. Ein hohes Maß an Geschicklichkeit ist erforderlich,
um zu gewährleisten,
dass das Schweißen
oder andere Befestigungsvorgänge
effizient durchgeführt
werden, um eine zuverlässige
Verbindung vorzusehen, die bei Benutzung nicht kaputtgeht.
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In
der US-3,853,664 ist eine Vorrichtung zur Herstellung von Beuteln
auf einer automatischen Basis aus einer sich bewegenden Bahn aus
Kunststoffmaterial bekannt, die gefaltet ist, um nach innen gerichtete
Platten zu haben, die dann, wenn sie nach außen geöffnet werden, die Seiten des
Beutels definieren. Die in diesem Dokument beschriebenen Arbeitsschritte
dienen dazu, die Enden des Beutels zu bilden, und zwar durch diagonal
verlaufende Schweißnähte.
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In
der US 3,069,303-A sind ein Verfahren und eine Vorrichtung beschrieben,
um ein thermoplastisches flexibles Bahnmaterial in einer automatisierten
Weise in ein Rohr umzuwandeln, um einen endseitig geschlossenen
Behälter
herzustellen, der dazu ausgestaltet ist, um mit Milch befällt zu werden. Eine
Düse ist
an einer Seitenwand des Behälters
befestigt, und zwar unter Verwendung eines schwebenden Dorns in
dem Rohr, um als ein Gegengewicht für den Vorgang des Durchstechens
und Hitzeschweißens
zu wirken. Der Dorn wird in einer im wesentlichen feststehenden
Position gehalten, und zwar mit Hilfe von Schlittenwalzen-Paaren,
die durch die Wände
von dem Rohr wirken.
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Eine
Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, sowohl ein
Verfahren als auch eine Vorrichtung für die Herstellung von relativ
großen
Transportbehälter-Auskleidungen zur
Verfügung zu
stellen, die zumindest für
eine teilweise Automatisierung geeignet sind, um somit die arbeitsintensive Eigenschaft
der bekannten Prozesse zur Herstellung von Transportbehälter-Auskleidungen
zu mindern, wobei gleichzeitig eine genauso gute und gleichbleibende
Zuverlässigkeit
bei der Herstellung von Auskleidungen erreicht wird, wie bei den
bekannten manuellen Prozessen.
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Gemäß einem
Aspekt dieser Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer
Schüttgut-Transportbehälter-Auskleidung aus einer
Bahn aus flach-gefaltetem, mit Faltlaschen versehenem Kunststoff-Bahnmaterial
vorgesehen, mit übereinanderliegenden
oberen und unteren Lagen, wobei zwischen deren langen Kanten jeweils
Paare von nach innen gefalteten Faltlaschen vorgesehen sind, wobei
das Verfahren die Schritte umfasst:
Ausbreiten der Bahn über eine
Arbeitsfläche
und Anordnen eines Shuttles zwischen den Lagen des Materials, wobei
sich das Shuttle im wesentlichen über die Breite der Bahn erstreckt,
um so getrennte Lagen des Kunststoffmaterials über und unter dem Shuttle zu
halten, wobei sich die Seitenkantenränder des Shuttles zwischen
der oberen Lage und den benachbarten, nach innen gefalteten Faltlaschen
befinden;
Definieren eines ersten Endbereichs für die fertiggestellte
Auskleidung in der Bahn;
Vorschieben der Bahn über die
Arbeitsfläche,
während
durch das Kunststoffmaterial eine Kraft auf das Shuttle aufgebracht
wird, um so das Shuttle bezüglich
der Arbeitsfläche
im wesentlichen stationär
zu halten, bis ein Teil des Materials, das einer geforderten Position
für eine
Anbringung an der fertiggestellten Auskleidung entspricht, über dem
Shuttle liegt;
Befestigen einer Anbringung für die Auskleidung
an dieser Position an dem Kunststoffmaterial unter Verwendung des
Shuttles, um eine Gegenkraft für
den Befestigungsvorgang zu bewirken;
weiteres Vorschieben der
Bahn über
die Arbeitsfläche,
während
das Shuttle bezüglich
der Arbeitsfläche weiterhin
stationär
gehalten wird, bis sich die erforderliche Länge an Kunststoffmaterial für die fertiggestellte
Auskleidung jenseits einer Verschlussstation stromabwärts des
Shuttles erstreckt;
Vorsehen von einem Paar Trennplatten an
der Verschlussstation, die an jeder Seite der Bahn angeordnet sind
und jede zwischen das gefaltete Material vorstehen, durch das die
Faltlaschen gebildet sind, wodurch die oberen und unteren Faltlaschen
getrennt werden;
Ausbilden von oberen und unteren Schweißnähten an
der Verschlussstation über
der Breite der Bahn, um dadurch die oberen und unteren Lagen mit
den zugehörigen
oberen und unteren Faltlaschen zu verbinden, wobei die Schweißnähte an jeder
Lage allgemein eine V-förmige
Konfiguration haben, um dadurch eine Endplatte an einem zweiten
Endbereich der Auskleidung zu bilden; und
Schneiden des Kunststoffmaterials
von der Bahn, um dadurch die Auskleidung zumindest teilweise fertigzustellen.
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Gemäß einem
weiteren, aber eng verwandten Aspekt der vorliegenden Erfindung
ist eine Vorrichtung zur automatisierten Herstellung einer Schüttgut-Transportbehälter-Auskleidung vorgesehen,
mit:
einer Halterung für
eine Rolle aus einer Bahn aus flach-gefaltetem, mit Faltlaschen
versehenem Kunststoffbahnmaterial für die Herstellung einer Auskleidung,
mit übereinanderliegenden
oberen und unteren Lagen, wobei zwischen deren langen Kanten jeweils
Paare von nach innen gefalteten Faltlaschen vorgesehen sind;
Einrichtungen,
um die Bahn von einer gehaltenen Rolle abzuziehen und um die Bahn über eine
Arbeitsfläche
zu ziehen;
einem Shuttle, das für eine Anordnung zwischen den Lagen
der Bahn ausgestaltet ist, wobei sich das Shuttle im wesentlichen über die
Breite der Bahn erstreckt, um die Lagen des Kunststoffmaterials
getrennt über
und unter dem Shuttle zu halten, wobei sich die Seitenkantenränder des
Shuttles zwischen der oberen Lage und den benachbarten, nach innen gefalteten
Faltlaschen befinden, wobei das Shuttle über der Arbeitsfläche angeordnet
und mit Einrichtungen versehen ist, um das Shuttle während des Vorschiebens
der Bahn im wesentlichen stationär
zu halten;
einer Greifeinrichtung für eine Anbringung für die Auskleidung,
die dazu ausgestaltet ist, um die Anbringung an einer Position mit
der Bahn in Eingriff zu bewegen, wo die Anbringung an der Auskleidung
befestigt werden soll;
einer Kunststoffbefestigungseinrichtung,
die dazu ausgestaltet ist, um einen Befestigungsvorgang an den sich
in Eingriff befindlichen Flächen
der Bahn und der Anbringung zu bewirken;
einem Paar Trennplatten,
die an einer Verschlussstation vorgesehen sind, und zwar eine an
jeder Seite der Bahn, und die jede zwischen das gefaltete Material
vorstehen, durch das die Faltlaschen gebildet sind, wodurch die
oberen und unteren Faltlaschen getrennt werden;
einer Nahtschweißvorrichtung,
die an der Verschlussstation angeordnet ist, um obere und untere Schweißnähte über der
Breite der Bahn vorzusehen, um dadurch die oberen und unteren Lagen
mit den jeweiligen oberen und unteren Faltlaschen zu verbinden,
wobei die Schweißnähte an jeder
Lage allgemein eine V-förmige
Konfiguration haben, um dadurch eine Endplatte an einem zweiten
Endbereich der Auskleidung zu bilden; und
einer Bahnschneideeinrichtung,
um eine Länge
der Materialbahn von der Rolle abzutrennen, um so zumindest teilweise
die Auskleidung zu bilden.
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Es
ist offensichtlich, dass beide Aspekte dieser Erfindung die Herstellung
einer Transportbehälter-Auskleidung aus einer
Bahn aus flach-gefaltetem Kunststoffbahnmaterial auf einer zumindest
halbautomatisierten Basis, wenn nicht vollautomatisierten Basis,
ermöglichen.
Das mit Faltlaschen versehene Kunststoffmaterial kann zu einem Rohr
vorgeformt werden, wobei sich in diesem Fall die nach innen gefalteten
Faltlaschen entlang der Länge
der beiden Seiten des flachen Rohrs erstrecken. Solche Rohre werden
bereits für
die Herstellung von Auskleidungen verwendet, und normalerweise treffen
sich die inneren Kanten der Faltlaschen mehr oder weniger in dem
mittleren Bereich von dem Rohr, wenn dieses flach ausgebreitet ist.
Alternativ kann die Bahn die Form einer länglichen Bahn haben, die einfach
laschenförmig
gefaltet ist, um zwei übereinanderliegende
Lagen mit benachbarten Seitenkanten zu bilden, wobei die Kanten
während
des Herstellungsverfahrens miteinander nahtverschweißt werden,
um den Hauptteil der Auskleidung zur Verfügung zu stellen, wenn diese
fertiggestellt ist.
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Bei
diesem Verfahren befindet sich das Shuttle zwischen den Lagen der
Bahn, um dadurch zu ermöglichen,
dass die erforderlichen Herstellungsschritte an einer Lage (üblicherweise
die obere Lage) durchgeführt
werden können,
ohne die darunterliegenden Lagen zu beeinflussen. Diese Herstellungsschritte
können
das thermische Schweißen
an der oberen Lage und das Schneiden von Öffnungen durch die obere Lage
beinhalten. Wenn die Bahn über
die Arbeitsfläche
gezogen wird, üblicherweise von
einer Rolle des Kunststoffbahnmaterials, die an einem Ende der Arbeitsfläche angeordnet
ist, muss das Shuttle stationär
bleiben und sich somit durch die sich bewegende Bahn hindurch bewegen.
Dies kann durch das Zusammenwirken magnetischer Materialien erreicht
werden, die an dem Shuttle vorgesehen sind und mit der Arbeitsfläche zusammenwirken.
Beispielsweise kann eine Vielzahl vom Permanentmagneten an dem Shuttle
vorgesehen sein, und eine ähnliche
Vielzahl von Magneten (entweder Permanentmagnete oder Elektromagnete)
können
an der Arbeitsfläche
in dem gleichen physikalischen Gebiet vorgesehen sein, wodurch jeder
Shuttle-Magnet direkt mit einem entsprechenden Magneten an der Arbeitsfläche zusammenwirken
kann.
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In
einer alternativen Anordnung ist das Shuttle mit zumindest einer
Walze versehen, und es ist zumindest eine weitere Walze vorgesehen,
die außerhalb
der Bahn montiert ist, um durch eine Lage des Kunststoffbahnmaterials
hindurch mit der Shuttle-Walze zusammenzuwirken, und dadurch das Shuttle
während
des Vorschiebens der Bahn im wesentlichen stationär zu halten.
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Wie
bei den bekannten manuellen Herstellungstechniken, können die
Endplatten der Auskleidung durch geeignet profilierte und positionierte Schweißnähte oder
andere Verbindungen, die über die
Bahn und die damit geformten Faltlaschen ausgebildet sind, oder
durch separate Platten gebildet sein, die in die Bahn eingelassen
werden und mit dieser in bestimmten Positionen verbunden werden,
um die Enden der Auskleidung zu definieren.
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Bei
einem typischen Herstellungsverfahren wird eine Vielzahl von Anbringungen
an dem Kunststoffmaterial befestigt, durch das die Auskleidung gebildet
ist. Beispielsweise können
solche Anbringungen Befestigungsvorrichtungen für die Auskleidung beinhalten,
wie zum Beispiel Aufhängungs-
oder Haltevorrichtungen, wenn diese benutzt wird. Alternativ oder
zusätzlich
kann die Anbringung eine Zugriffsröhre beinhalten, wobei in diesem
Fall eine Öffnung durch
die Auskleidung an der erforderlichen Stelle für die Zugriffsröhre geschnitten
wird, und zwar vor oder nach dem Befestigen der Zugriffsröhre an dem Kunststoffmaterial.
In diesem Fall kann das Shuttle als eine Gegenkraft für den Schritt
des Schneidens, durch den die Öffnung
gebildet wird, wie auch für
den Befestigungsschritt wirken. Wenn mehr als eine Anbringung vorgesehen
ist, können
diese entlang der Länge
der Auskleidung beabstandet sein, die entlang der Arbeitsfläche entsprechend
schrittweise vorbewegt wird.
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Der
Befestigungsvorgang, mit dem jede Anbringung an der Auskleidung
befestigt wird, kann einen von einem Klebebefestigungsschritt, einem
chemischen Schmelzschritt oder einem thermischen Schweißschritt
beinhalten.
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In
einem Ausführungsbeispiel
ist die Unterseite des Shuttles mit zumindest einer Laufwalze versehen,
die auf einer Oberfläche
der Arbeitsfläche läuft, und
zwar durch die oder jede darunterliegende Lage des Kunststoffbahnmaterials
unter dem Shuttle. Vorzugsweise ist eine Vielzahl solcher Walzen
vorgesehen, um das gesamte Gewicht des Shuttles abstützend zu
halten. Jede dieser Walzen kann die Form von einer in einem Käfig gehaltenen,
frei drehbaren Kugel haben, die in der Lage ist, in jeder Richtung
in der Ebene der Arbeitsfläche
zu rollen, wodurch die mittige Ausrichtung des Shuttles erleichtert
wird, wenn die Bahn vorwärts
bewegt wird.
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Ein
Paar untere Walzen kann in der Arbeitsfläche für jede Walze des Shuttles vorgesehen
sein, wodurch jede Shuttle-Walze durch sein zugehöriges Paar
von unteren Walzen positioniert wird und auf diesen läuft, wobei
die Bahn zwischen den unteren Walzen und den Shuttle-Walzen läuft. Diese
unteren Walzen können
frei laufen oder kraftgetrieben sein, um die Vorwärtsbewegung
der Bahn zu erleichtern. In beiden Fällen kann die primäre Positionierung
des Shuttles durch die Verwendung von Magneten erfolgen, wie vorstehende
erläutert.
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In
einem weiteren Ausführungsbeispiel
können
die Shuttle-Walzen mit Hilfe eines Fernsteuerungssystems kraftgetrieben
werden, und zwar in Reaktion auf das Ziehen der Bahn über die
Arbeitsfläche;
wobei das Shuttle auf diese Weise während der Vorwärtsbewegung
der Bahn stationär
gehalten werden kann. Die Kraft kann dem Fernsteuerungssystem durch
einen elektrischen, einen pneumatischen, einen hydraulischen oder
einen anderen kraftübertragenden
Vorgang zugeführt
werden, das mit dem Shuttle verbunden ist, wenn dieses zur Befestigung
der Anbringung an die Bahn stationär gehalten wird. Alternativ
kann ein optisches oder ein induktives Kraftkopplungssystem von
einer externen (bezüglich der
Bahn) Energiequelle verwendet werden.
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In
einem Fall, in dem die Bahn ein einfaches gefaltetes Kunststoffbahnmaterial
mit benachbarten langen Kanten ist, kann das Shuttle mit Hilfe von
einem Arm stationär
gehalten werden, der das Shuttle mit einem stationären Teil
der Vorrichtung verbindet, wobei sich der Arm zwischen den benachbarten
langen Kanten der Bahn aus der Bahn heraus erstreckt. In diesem
Fall können
die langen Kanten stromabwärts
von dem Arm durch einen kontinuierlichen Nahtschweißvorgang
verbunden werden, um eine vollständige
Auskleidung herzustellen.
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Wie
vorstehend erläutert,
kann die Anbringung eine Zugriffsröhre sein, die in das Innere
der Auskleidung führt.
Eine solche Zugriffsröhre
kann eine Röhre
aus einem flexiblen Kunststoffmaterial umfassen, das aus einer Bahn
herausgeschnitten ist. Der Endbereich von einer solchen Röhre kann
gedehnt werden, um einen Flansch zu bilden, der mit einer entsprechenden
Fläche
des Kunststoffmaterials der Auskleidung um eine darin ausgebildete Öffnung herum
in Eingriff gebracht wird, wobei die Eingriffsflächen dann miteinander verbunden
werden. Wenn eine solche Verbindung durch Schweißen herbeigeführt wird,
kann das Shuttle selbst eine thermische Quelle für den Verbindungsvorgang bereitstellen, oder
ein separater Schweißkopf
kann für
diesen Zweck vorgesehen sein.
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Die
Bahn, die zu der Auskleidung geformt wird, ist ein Rohr mit, wenn
sie flach zusammengefaltet ist, nach innen gefalteten Faltlaschen,
wobei sich das Shuttle über
die Breite der Bahn zu den Faltlinien an den Kanten der oberen Lage
der Bahn erstreckt. Das Shuttle kann Laschenplatten aufweisen, die
bezüglich
des mittleren Teils des Shuttles einstellbar sind, so dass die äußeren Kanten
der Platten eng benachbart zu den Kanten der oberen Lage der Bahn angeordnet
sind. Dies ermöglicht
eine genaue Positionierung des Shuttles bezüglich der Auskleidung und außerdem die
Befestigung der Anbringungen an den Seitenkantenbereichen der oberen
Lage der Bahn, durch die die Auskleidung gebildet wird, aber nicht
an den darunterliegenden Lagen.
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Anhand
lediglich eines Beispiels werden nun einige bestimmte Ausführungsbeispiele
der Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung einer Behälter-Auskleidung
im Detail unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben,
in denen:
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1 eine
allgemeine perspektivische Ansicht von einer Behälter-Auskleidung des Typs ist,
mit dem sich die vorliegende Erfindung beschäftigt;
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2A, 2B und 2C drei
verschiedene Befestigungstechniken für Zugriffsröhren zeigen;
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3 eine
schematische Draufsicht auf die Vorrichtung ist, die für die Durchführung des
Verfahrens dieser Erfindung ausgestaltet ist;
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4 ein
Shuttle zeigt, das bei der Vorrichtung dieser Erfindung verwendet
wird, wobei 4A eine detaillierte Ansicht
in einem vergrößerten Maßstab von
einer Aufhängungsanordnung
für das
Shuttle zeigt;
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5 eine
Unteransicht von dem Shuttle aus 4 ist;
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6 eine
Seitenansicht von einer alternativen Ausgestaltung des Shuttles
auf dem Arbeitstisch zusammen mit einer Abstützrampe ist;
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7 eine
detaillierte Ansicht ist, die eine Zugriffsröhren-Schweißbaugruppe zeigt;
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8 eine
detaillierte Ansicht einer alternativen Ausgestaltung einer Zugriffsröhren-Schweißbaugruppe
ist;
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9 und 10 das
Verschweißen
einer gefalteten rohrförmigen
Bahn zeigen, um Endplatten von zwei benachbarten Auskleidungen zu
bilden;
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11 eine
Faltvorrichtung für
eine hergestellte Auskleidung ist;
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12 eine
alternative Technik darstellt, um das Shuttle während der Vorwärtsbewegung
der Bahn stationär
zu halten;
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13 eine
weitere Shuttle-Ausgestaltung zeigt;
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14 und 15 detaillierte
Aufsichten von einem Walzen-Abstützmechanismus
für das Shuttle
aus 13 sind;
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16 schematisch
die Montage von einer Kugel-Abstützung des
Shuttles aus 13 darstellt;
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17 eine
Seitenansicht des Shuttles aus 13 auf
dem Arbeitstisch ist; und
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18 noch
eine weitere Shuttle-Baugruppe zeigt, und zwar zur Verwendung mit
einer Bahn in der Form einer gefalteten Bahn oder eines Rohres.
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Es
wird zuerst auf 1 und 2 Bezug
genommen, in denen eine Behälter-Auskleidung 15 gezeigt
ist, die aus einem flexiblen rohrförmigen Kunststoffmaterial hergestellt
ist, das ursprünglich flach-gefaltet
war, und zwar mit nach innen gefalteten Faltlaschen 16, 17 zwischen
der oberen und der unteren Lage 18, 19. Nach dem
Ausbreiten bilden die Faltlaschen 16, 17 die Seitenwände der
Auskleidung mit einer Faltlinie dazwischen.
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Benachbart
zu den oberen Kanten 20 der Auskleidung sowie an den Seiten 16 und
Enden davon sind Aufhängungsvorrichtungen 21 vorgesehen, jede
in der Form einer Schlaufe aus einem elastischen Seil, das mit Hilfe
einer kleinen Platte 22, die an der Auskleidung angebracht
ist, beispielsweise durch thermisches Schweißen, an der Auskleidung befestigt
ist. Eine ähnliche
Reihe von Aufhängungsvorrichtungen 21 verläuft mittig
entlang der oberen Lage 18. Außerdem sind an der oberen Lage
der Auskleidung vier Zugriffsröhren 23 vorgesehen,
die jeweils an der Auskleidung um entsprechende Öffnungen darin angebracht sind.
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Die
Endplatten der Auskleidung sind durch Schweißnähte 24 gebildet, die
zwischen der oberen und unteren Lage sowie in den jeweiligen Faltlaschen während des
Herstellungsvorgangs gebildet werden. An dem Ende der Auskleidung,
die sich später
an dem Türende
von einem Transportbehälter
befinden soll, in dem die Auskleidung installiert wird, befindet sich
ein Entladetrichter 25. Dieser kann während der Herstellung separat
ausgebildet oder an der Auskleidung befestigt werden, oder er kann
durch geeignetes Schneiden und Schweißen der Bahn aus Kunststoffmaterial
gebildet werden, aus dem die Auskleidung hergestellt wird. An dem
vorderen Ende der Auskleidung befindet sich eine Verstärkungsplatte 26,
um das Befestigen der Auskleidung an dem Boden von einem Transportbehälter zu
unterstützen, und
zwar in einer Weise, wie sie an sich bekannt ist.
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2 zeigt einige möglich Befestigungstechniken
für eine
Zugriffsröhre.
In 2A ist der Endbereich der Zugriffsröhre 23 nach
außen
gedehnt, um einen äußeren Flansch 28 zu
bilden, der an der äußeren Oberfläche der
oberen Lage 18 der Auskleidung befestigt wird, nachdem
eine Öffnung durch
diese geschnitten wurde. In 2B ist
die obere Lage der Auskleidung so gedehnt, um eine Lippe 29 zu
bilden, in der die Zugriffsröhre
angeordnet und dann daran befestigt wird. In 2C ist
der Endbereich der Zugriffsröhre
in radialer Richtung gedehnt, und der äußerste Endbereich 30 kann
seine ursprüngliche
Form wieder einnehmen, um so einen nach innen gerichteten Flansch
zu bilden. Dieser Flansch kann dann an der oberen Lage 18 der
Auskleidung um die Öffnung
darin befestigt werden.
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Es
wird nun primär
auf 3 Bezug genommen, in der ein Ausführungsbeispiel
der Vorrichtung dieser Erfindung gezeigt ist, die dazu ausgestaltet
ist, um auf automatische Weise Behälter-Auskleidungen herzustellen,
wie vorstehend beschrieben. Eine Bahn 23 aus Kunststoffmaterial,
das zu einem flach-gefalteten Rohr mit nach innen gefalteten Faltlaschen
vorgeformt ist, ist auf einer Rolle 33 aufgewickelt, die
an einem Ende 34 der Produktionslinie abstützend gehalten
ist, um in Richtung des Pfeils A über einen Arbeitstisch 35 gezogen
zu werden. Walzen 36 können angeordnet
sein, um das Abziehen der Bahn zu erleichtern, indem die Rolle von
der schrittweisen Bewegung der Bahn isoliert wird, und um die Länge der von
der Rolle abgezogenen Bahn zu messen. Das Abziehen kann durch lineare
Betätigungsmittel 37 erreicht
werden, die an dem anderen Ende von dem Arbeitstisch angeordnet
sind und jeweils einen Greifer 38 haben, der dazu ausgestaltet
ist, um einen Randbereich der Bahn zu halten, und um entlang der
Länge der
Bahn in Richtung der Pfeile B bewegt zu werden. Andere Anordnungen
können
vorgesehen sein, wie zum Beispiel eine kontinuierlich laufende Greiferschiene.
Bahnkantenführungen 31 sind
an dem Ende 34 der Produktionslinie vorgesehen, um die
Bahn auf dem Arbeitstisch 35 zu zentrieren.
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Ein
Shuttle 39 (siehe auch 4 bis 6) läuft auf
dem Arbeitstisch 35 in der Bahn 32. Das Shuttle
hat einstellbare Laschenplatten 40, die dazu ausgestaltet
sind, um eng benachbart zu den äußeren Kanten
der oberen Lage 18 der Bahn zwischen dieser oberen Lage
und der oberen Faltlasche angeordnet zu sein. Das Shuttle hat Walzen 41,
die auf dem Arbeitstisch laufen, und zwar durch die darunterliegenden
Lagen der Bahn. Eine magnetische Baugruppe ist vorgesehen, um das
Shuttle stationär
zu halten, wie nachfolgen in größerem Detail
beschrieben wird.
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Bei 42 ist
schematisch ein Mechanismus dargestellt, um Anbringungen zuzuführen, die
an der Auskleidung angebracht werden sollen, wenn diese stationär ist. Die
Anbringungen beinhalten normalerweise Zugriffsröhren 23, Aufhängungs vorrichtungen 21 oder ähnliches.
In dem Fall von einer Zugriffsröhre schneidet
der Mechanismus 42 eine geeignete Länge von dem Röhrenmaterial
ab oder hebt eine Länge von
einem Stapel davon ab, und transportiert die Anbringung zu einer
geeigneten Stelle zur Befestigung an der Auskleidung, wenn diese
Stationär
ist, wobei das Shuttle 39 als eine Gegenkraft für diesen
Befestigungsvorgang dient. Für
diesen Zweck enthält
der Mechanismus 42 einen oder mehrere bewegbare Greifer
für die
Anbringung, zusammen mit einer Schweißeinrichtung, die eine für die Anbringung
geeignete Konfiguration hat.
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Obwohl
in 3 lediglich eine Station gezeigt ist, an der eine
Anbringung an der Auskleidung befestigt werden kann, kann eine praktische
Installation mehrere dieser Stationen haben. Zusätzlich oder alternativ können mehrere
Anbringungen neben lediglich dem Rohr an der Auskleidung an der
oder jeder Station angebracht werden. Für diesen Zweck können verschiedene
Mechanismen vorgesehen sein, einschließlich Roboterarme, automatisierte Rohrhandhabungs-Mechanismen, usw.
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Stromabwärts von
dem Shuttle befindet sich eine thermische Schweißeinrichtung 44, die
dazu ausgestaltet ist, um V-förmige
Schweißnähte an beiden
Seiten der Bahn zwischen der oberen Lage 18 und der darunterliegenden
oberen Faltlasche 16 und gleichzeitig (falls erforderlich)
zwischen der unteren Lage 19 und der darüberliegenden
unteren Faltlasche 17 zu bilden. Die Faltlaschen an beiden
Seiten der Bahn werden während
dieses Vorgangs mit Hilfe von Trennplatten 45 (9 und 10)
auseinandergehalten, die zwischen den Faltlaschen 16, 7 an jeder
Seite eingesetzt sind. Die thermische Schweißeinrichtung hat V-förmige thermische
Schweißbalken 43,
die für
eine vertikale Hin- und Herbewegung montiert und mit elektrisch
betriebenen Heizeinrichtungen (nicht gezeigt) versehen sind, wodurch
dann, wenn sie enger zusammenbewegt werden und mit dem jeweiligen
oberen oder unteren Lagen in Eingriff kommen, diese Lage mit der
unmittelbar benachbarten Faltlasche entlang der Linien der Schweißbalken
verschweißt
werden.
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Durch
derartige Ausbildung der Schweißnähte 46 werden
Endplatten aus dem Material der Bahn selbst und zwar sowohl für die bereits
hergestellte Auskleidung als auch für die Auskleidung, die noch
hergestellt wird, stromaufwärts
der Schweißeinrichtung
hergestellt. Schließlich
werden diese beiden Auskleidungen mit Hilfe einer Schneidvorrichtung 47 voneinander
getrennt, die eine bereits vollständig hergestellte Auskleidung
von der Auskleidung abtrennt, die gerade hergestellt wird. Gleichzeitig
wird eine letzte Schweißnaht
in dem mittleren Bereich zwischen den Faltlaschen ausgebildet, wodurch
diese verbunden werden, um so jede Endplatte vollständig zu
schließen.
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Es
wird nun auf 4 bis 6 Bezug
genommen, in denen im weiteren Detail das Shuttle 39 gezeigt
ist. Dieses hat eine spitz zulaufende Kante 48, um das
Vorschieben des Shuttles durch die Bahn zu erleichtern, wenn die
Bahn über
den Arbeitstisch gezogen wird. Jedes Paar von Walzen 41 ist
an einer jeweiligen Welle 49 montiert, die in Gehäusen 50 gehalten
sind, in denen Federn 51 vorgesehen sind (4A).
Auf diese Weise wird das Shuttle normalerweise durch die Walzen 41 abstützend gehalten, kann
aber auch gegen die Wirkung der Federn nach unten gedrückt werden,
so dass die Gehäuse 50 mit dem
Arbeitstisch 35 eingreifen, um eine Reaktion des Shuttles
auf den Arbeitstisch zu übertragen.
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Das
Shuttle wird normalerweise bezüglich des
Arbeitstisches mit Hilfe von vier Permanentmagneten 52 stationär gehalten,
die an der Unterseite des Shuttles befestigt sind, und zwar jeweils
benachbart zu jeder Seite von der Walze 41, und mit vier
Magneten 52 in entsprechenden Positionen zusammenwirken,
die in die obere Fläche
von dem Arbeitstisch 35 eingelassen sind. Die Magnete 53 können auch Permanentmagnete
sein, oder sie können
Elektromagnete sein, die erregt werden, wenn das Shuttle stationär gehalten
werden soll, und zwar unabhängig von
der Vorschubbewegung der Bahn, die aber nicht erregt werden, wenn
sich das Shuttle frei bewegen soll, beispielsweise während der
Einstellung der Vorrichtung.
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Bei
dem in 6 gezeigten Shuttle sind die Wellen 39,
die die Walzen 41 tragen, direkt an dem Shuttle montiert.
Um die Walzen von einer nach unten gerichteten Kraft freizugeben,
wenn eine Reaktion auf einen Schneid- oder Anbringungsvorgang auf das Shuttle
wirkt, ist in dem Arbeitstisch eine Abstützrampe 54 vorgesehen,
die nach oben gerichtet angehoben werden kann, um mit der Unterseite
des Shuttles 39 einzugreifen.
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7 zeigt
noch eine weitere Befestigungstechnik für eine Zugriffsröhre an der
oberen Lage 18 der Auskleidung. Hier wird nach der Ausbildung
einer runden Öffnung 55 in
der oberen Lage, beispielsweise durch einen Stanzvorgang, wobei
das Shuttle als eine Gegenkraft dafür dient, das Material 56 der
Auskleidung um diese Öffnung 55 herum
mit Hilfe eines Vorsprungs 57 nach oben gerichtet verformt,
der an dem Shuttle 58 vorgesehen ist. Der Endbereich 59 der
Zugriffsröhre
wird über
das nach oben verformte Material 56 abgesenkt, und dann
wird eine ringförmige
thermische Schweißeinrichtung 60 betätigt, um die übereinanderliegenden
Teile der Zugriffsröhre und
des Auskleidungsmaterials 56 miteinander zu verschweißen. Normalerweise
hat die ringförmige Schweißeinrichtung
zwei bogenförmige
Schweißsegmente,
von denen jedes in radialer Richtung nach innen in Richtung des
Pfeils C bewegt werden kann, bis es mit der Zugriffsröhre in Kontakt
kommt, um eine Verbindung zwischen der Zugriffsröhre und dem Material 56 zu
gewährleisten,
wobei die ringförmige Schweißeinrichtung
einen ersten Schweißschritt
ausführen
kann und dann über
einen vorbestimmten Winkel gedreht wird und dann einen zweiten Schweißschritt
durchführt,
wodurch eine 360°-Schweißnaht um
die Zugriffsröhre
herum vervollständigt
wird. Der ringförmigen
Schweißeinrichtung
wird mit Hilfe der freien Kabel 61 Strom zugeführt.
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8 zeigt
eine alternative Schweißanordnung
unter Verwendung der Rampe 54 (6), um eine
Gegenkraft zur Verfügung
zu stellen. Hier wird nach dem Schneiden einer Öffnung 55 in der oberen Lage 18 der
Bahn eine Zugriffsröhre
auf die obere Lage abgesenkt, um so diese Öffnung zu umgeben. Einem Schweißring 62,
an dem das Ende der Zugriffsröhre
gehalten ist, wird Strom zugeführt,
und auf diesen Endbereich wird in Richtung des Pfeiles D Kraft ausgeübt, um die
Zugriffsröhre
und die obere Lage der Bahn miteinander zu verschweißen.
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An
dem stromabwärts
gelegenen Ende der in 3 gezeigten Vorrichtung (d.h.
das rechte Ende), ist ein vollständiger
Auskleidungs-Faltmechanismus 64 vorgesehen (11),
wobei dieser eine Faltstange 65 aufweist, die für eine Schwenkbewegung
in Richtung des Pfeiles E montiert und dazu ausgestaltet ist, um
die fertige Auskleidung ziehharmonikaförmig auf einem Sammeltisch 66 zusammenzufalten. Auf
diese Weise kann eine fertiggestellte Auskleidung zur Lagerung und
für den
Transport zusammengefaltet werden.
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12 zeigt
eine alternative Ausgestaltung des Shuttles 70, das an
seinen beiden Enden mit jeweiligen Walzen 71 und 72 versehen
ist. Außerhalb der
Bahn, in der sich das Shuttle befindet, sind zwei durch Federn vorgespannte
Walzen 73 bzw. 74 vorgesehen, die jeweils angeordnet
sind, um mit den Walzen 71 und 72 einzugreifen.
Obwohl die Bahn während
der Herstellung einer Auskleidung über den Arbeitstisch 35 gezogen
wird, und zwar in der vorstehend beschriebenen Weise, wird das Shuttle
aufgrund des gegenseitigen Zusammenwirkens der Walzenpaare 71, 73 und 72, 74 im
wesentlichen stationär
gehalten. In diesem Fall sind die vorstehend beschriebenen Magnete
nicht erforderlich.
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Es
wird nun auf 13 bis 17 Bezug
genommen, in denen ein weiteres Shuttle 76 gezeigt ist, das
anstelle der vorstehend beschriebenen Shuttle verwendet werden kann.
Dieses Shuttle hat einen Hauptkörper 77,
der an Armen 78 ein Paar einstellbare Laschenplatten 79 hält. Der
mittlere Bereich des Hauptkörpers
ist konfiguriert, um das Befestigen einer Zugriffsröhre an der
Auskleidung zu ermöglichen, wie
dies vorstehend beschrieben wurde, und an dem vorderen Ende des
Körpers
befindet sich eine im wesentlichen spitz zulaufende Führungsplatte 80.
An den beiden Enden des Hauptkörpers
sind vier Permanentmagnete 81 vorgesehen, um mit geeignet
positionierten, stationären
Magneten 82 zusammenzuwirken, die in den Arbeitstisch eingelassen
sind, wie dies vorstehend beschrieben wurde.
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An
dem inneren Ende von jedem der vier Endarme 78, aber befestigt
an dem Shuttle, ist eine Kugelübertragungseinheit 83 in
der Form eines Gehäuses 84 (16)
vorgesehen, die eine frei drehbare Kugel 85 hält, wobei
das Gehäuse
einen Winkel von mehr als 180° der
Kugel umgibt, so dass die Kugel gefangengehalten wird. Das Gehäuse weist
eine Montageplatte 86 auf, mit Hilfe derer jede Übertragungseinheit 83 an
dem Shuttle befestigt ist. Auf diese Weise kann das Shuttle auf
den Kugeln 85 in jeder Richtung der Ebene dieser Kugeln
frei rollen. Obwohl nicht gezeigt, kann der mittlere Bereich des
Shuttles ebenfalls mit Kugelübertragungseinheiten
versehen sein.
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Der
Arbeitstisch enthält
für jede Übertragungseinheit 83 drei
parallele, frei drehbare Walzen 87, die in einer Aussparung 88 in
den Arbeitstisch eingelassen sind. Jede Gruppe von Walzen 87 ist
an einem jeweiligen Unterrahmen 89 gehalten, der an Ausfräsungen 90 entlang
der Kanten der zugehörigen
Aussparung 88 aufgenommen ist. Normalerweise ist die jeweilige
Kugel 85 zwischen den hinteren beiden Walzen 87 aufgenommen,
wie in 17 gezeigt, aber unter nicht
normalen Bedingungen kann das Shuttle durch die sich vorwärtsbewegende
Bahn nach vorne gezogen werden, so dass die Kugeln 85 über die
mittlere Walze springen und sich zwischen den vorderen beiden Walzen
befinden. Bei Klärung der
Ursache des unnormalen Zustands können sich die Kugeln zurück in ihre
normale Position bewegen, und zwar entweder durch Wirkung der Magnete
oder durch äußere Unterstützung. Wie
in 15 gezeigt, ist es möglich, die vordere Walze wegzulassen
und die Konstruktion der Walzen-Anordnung zu vereinfachen, indem
lediglich zwei Walzen 87 vorgesehen sind.
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Die
Anordnung der 13 bis 17 macht es
möglich,
das Shuttle 76 innerhalb der herzustellenden Auskleidung
seitwärts
zu bewegen, um so die mittlere Position in dieser Auskleidung zu
finden. Außerdem,
wenn die Auskleidung zwischen den Kugeln und den zugehörigen Walzen
gezogen wird, gibt es nur eine minimale Reibung und keine Gleitflächen, wodurch
die Wahrscheinlichkeit minimiert wird, dass die Auskleidung verkratzt
oder sogar beschädigt wird.
In anderer Hinsicht wird das Shuttle 76 bei der Herstellung
einer Auskleidung verwendet, wie dies vorstehend unter Bezugnahme
auf das Shuttle 39 beschrieben wurde, was folglich hier
nicht in größerem Detail
beschrieben wird.
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Wenn
die Auskleidung aus einer einfach gefalteten Bahn aus Kunststoffmaterial
hergestellt wird, die nicht zu einem Rohr vorgeformt ist, wie in 18 gezeigt,
kann das Shuttle 39 (oder irgendein anderes Shuttle) mit
Hilfe eines starren Arms 92 stationär gehalten werden, der an einer
Seite des Shuttles befestigt ist und von diesem seitlich vorsteht.
Das äußere Ende
von dem Arm, entfernt von dem Shuttle, kann an irgendeinem geeigneten
feststehenden Teil von dem Arbeitstisch 36 befestigt werden.
Das Kunststoffmaterial kann während
der Herstellung einer Auskleidung in einer Weise über den
Arbeitstisch gezogen werden, wie dies vorstehend beschrieben wurde,
und der Arm 92 hält
das Shuttle stationär,
um so eine Gegenkraft für
die vorstehend beschriebenen Befestigungsoperationen zu bewirken.
Vorzugsweise kann der Arm 92 hohl sein, und Stromkabel, beispielsweise
für einen
Schweißvorgang,
der durch das Shuttle durchgeführt
wird, können
durch diesen Arm verlaufen. Nach diesem Herstellungsschritten können die
benachbarten langen Kanten der gefalteten Bahn miteinander verschweißt werden,
beispielsweise mit Hilfe einer Nahtschweißeinrichtung, die schematisch
bei 93 dargestellt und an einem feststehenden Teil des
Arbeitstisches 35 befestigt ist. Alternativ kann der Nahtschweißvorgang
auch danach entfernt von dem Shuttle durchgeführt werden – zum Beispiel während des
Schweißens
der Endplatten.
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Eine
solche Konfiguration wäre
auch mit einer zu einem Rohr vorgeformten Bahn möglich. In diesem Fall wäre es erforderlich,
das Rohr stromabwärts
des Arms 92 beispielsweise mit Hilfe eines Schneidmessers
aufzuschneiden, das in 13 bei 94 schematisch
dargestellt ist und durch einen weiteren stationären Arm 95 abstützend gehalten
ist.