DE2052551A1 - Filling machine with molding device - Google Patents
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Description
Dipl.-Chem. Dr. R U F F Dipl.-lng. J. B EIE RDipl.-Chem. Dr. R U F F Dipl.-lng. J. B EIE R
7 STUTTGART 1 Neckarstraße 5O Telefon 22 7O517 STUTTGART 1 Neckarstrasse 5O Telephone 22 7O51
9. Oktober 1970 Anmelderin: Firma GANZHORN u. SEIRN, Schwäbisch HallOctober 9, 1970 Applicant: GANZHORN & SEIRN, Schwäbisch Hall
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A 13 03JL A 13 055
A 13 03JL
Abfüllmaschine mit FormvorrichtungFilling machine with molding device
Die Erfindung betrifft eine Abfüllmaschine, bei der die zu befüllenden Behälter kontinuierlich mitlaufenden Füllorganen und ggf. Verschließorganen zugeführt werden.The invention relates to a filling machine in which the containers to be filled are continuously revolving filling members and, if necessary, closing organs are supplied.
Es ist eine derartige Abfüllmaschine bekannt geworden, bei der die Füllorgane sich während des Füllvorganges in gleicher Richtung wie die zu füllenden Behälter bewegen. Diese stehen auf einem kontinuierlich laufenden Transporteur. Die Behälter werden durch eine Aufgabevorrichtung dem Transporteur zugeführt und in gefülltem und ggf. verschlossenem Zustand am Ausgang der Maschine wieder entnommen. Such a filling machine has become known in which the filling members move during the filling process move in the same direction as the container to be filled. These stand on a continuously running conveyor. The containers are fed to the conveyor by a feeding device and filled and possibly closed State taken from the machine exit again.
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Die Behälter werden, beispielsweise durch Vakuum-Blasverformung, getrennt von der Abfüllmaschine hergestellt. Von ihrer Herstellungsstätte müssen sie, eventuell nach Zwischenlagerung, zur Abfüllmaschine transportiert und in deren Magazin eingegeben werden. Der Transport der meist sehr leichten und empfindlichen Behälter ist sehr aufwendig, da sie, selbst wenn sie stapelbar sind, einen relativ großen Baumbedarf haben. Die Äefüllung der Magazine muß überwacht werden, und nicht selten führen Stockungen im Magazin zu Störungen der gesamten Abfüllmaschine. Auch vom hygienischen Standpunkt her wäre es wünschenswert, wenn der Transport zwischen der Behälterherstellung (u. U. in einem ganz anderen Betrieb) und der Abfüllmaschine wegfallen könnte.The containers are manufactured separately from the filling machine, for example by vacuum blow molding. from at their place of manufacture, possibly after interim storage, transported to the filling machine and entered in its magazine. The transport of the mostly very light and sensitive container is very expensive, since they, even if they are stackable, a relative have a great need for trees. The filling of the magazines must be monitored, and it is not uncommon for stoppages to result in the magazine to malfunctions in the entire filling machine. From a hygienic point of view, too, it would be desirable if the transport between the container production (possibly in a completely different company) and the filling machine is omitted could.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Abfüllmaschine der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei der die oben erwähnten Nachteile nicht auftreten. Si«* soll es insbesondere ermöglichen, die Behälter ohne eine Zwischenlagerung oder einen Transport unmittelbar an der Maschine herzustellen, ohne dabei aber die Vorteile des kontinuierlichen Durchlaufes der Behälter im Füllbereich zu beeinträchtigen.The object of the invention is to create a filling machine of the type mentioned in the opening paragraph in which the above-mentioned Disadvantages do not occur. Si «* should make it possible in particular to use the container without intermediate storage or a Establish transport directly on the machine, but without the advantages of continuous throughput affecting the container in the filling area.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Abfüllmaschine eine Formvorrichtung zugeordnet ist, die die Behälter aus einer Materialbahn formt, daß die Materialbahn im Bereich der Formmaschine kontinuierlich läuft und daß die Formvorrichtung eine Antriebsvorrichtung hat, die die Formvorrichtung zumindest über eine der Formzeit entsprechende Mitlauf-Strecke parallel und synchron mit der Geschwindigkeit der Materialbahn mitführt und die Formvorrichtung nach dem Formen der Behälter entgegen der Bewegungsrichtung der Materialbahn zurückführt.This object is achieved according to the invention in that the filling machine is assigned a molding device which forms the container from a material web that the material web runs continuously in the area of the molding machine and that the molding device has a drive device which the molding device at least over a time corresponding to the molding Tracking line parallel and synchronous with the The speed of the material web carries along and the forming device after the forming of the container against the direction of movement returns the material web.
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Die Formvorrichtung zur Herstellung der Behälter kann also unmittelbar in die Abfüllmaschine mit einbezogen sein. Die Behälter werden erst kurz vor der Befüllung hergestellt, so daß eine etwaige Verschmutzung nicht mehr zu befürchten ist. Vor allem kann trotz der unmittel baren Einbeziehung der Formvorrichtung der kontinuierliche Durchlauf der Behälter durch die gesamte Abfüllmaschine einschließlich der Formvorrichtung aufrecht erhalten werden, so daß durch die andernfalls notwendigen Beschleunigungen und Verzögerungen keine nachteiligen Erscheinungen auftreten, die den Maschinendurchsatz erheblich verringern können.Das ist insbesondere beim Abfüllen leichtflüssiger Flüssigkeiten (Fruchtsäfte etc) zu befürchten, wo durch die Beschleunigungen und Verzögerungen die Flüssigkeit "herausschwappen" kann.The molding device for producing the container can be included directly in the filling machine. The containers are only just before filling manufactured so that possible contamination is no longer to be feared. Above all, despite the immediate Inclusion of the molding device allows the containers to pass through the entire filling machine continuously including the molding device can be maintained so that by the otherwise necessary Accelerations and decelerations do not adversely affect the machine throughput This is particularly important when filling low-viscosity liquids (fruit juices, etc.) to fear where the accelerations and decelerations can cause the liquid to "slosh out".
Vorzugsweise erfolgt die Hin- und Rückbewegung der Formvorrichtung gradlinig. Nach einem weiteren bevorzugten Merkmal der Erfindung laufen die aus der Materialbahn geformten Behälter mit der Materialbahn zusammenhängend kontinuierlich durch die Füll- und ggf. Verschließvorrichtung. Die Behälter werden also einfach aus der Materialbahn geformt, aber nicht von dieser getrennt. Dies vereinfacht ganz wesentlich den Transport-und Fördermechanismus, der sozusagen von der Materialbahn und den Behältern selbst übernommen wird.The back and forth movement of the molding device is preferably carried out in a straight line. According to another preferred Feature of the invention, the containers formed from the material web run contiguously with the material web continuously through the filling and, if necessary, closing device. The containers are thus simply formed from the material web, but not separated from it. this simplifies the transport and conveying mechanism, so to speak, of the material web and the Containers themselves.
In der Formvorrichtung können mehrere Formwerkzeuge (Patrize und/oder Matrize) quer zur Laufrichtung der Materialbahn angebracht sein. Ebenso können in der Formvorrichtung mehrere Formwerkzeuge in Richtung der Materialbahn hintereinander angeordnet sein. In besonders vorteilhafter Weise kann die Zahl der in Richtung der Materialbahn hintereinander angeordneten Formeinheiten ungleich der Zahl der Füll- und ggf. Verschließorgane cein, vobei die Länge der von der Formvorrichtung bzw.In the molding device, several molding tools (male mold and / or female mold) can be used at right angles to the direction of travel Be attached material web. Likewise, several molding tools can be used in the molding device in the direction of the material web be arranged one behind the other. In a particularly advantageous manner, the number of in the direction of Form units arranged one behind the other unequal to the number of filling and possibly closing elements cein, where the length of the molding device resp.
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der Pull- und ggf. Verschließvorrichtung durchlaufenden Strecke unterschiedlich ist und von der Zahl der Einheiten abhängig ist. Dieses Merkmal wirkt sich besonders auf die wirtschaftliche Bauweise der Abfüllmaschine aus. Dadurch« daß gemäß diesem vorteilhaften Merkmal die Taktzeiten für die einzelnen Vorgänge (Formung, Füllung, Verschließen etc.) unterschiedlich sein können, ist es nicht notwendig, daß die langsamste Station die Taktzahl bestimmt. Wenn beispielsweise das Füllen eines Behälter« nur die halbe Zeit erfordert wie das Formen des Behälteis, so können beispielsweise die Füllvorrichtungen mit doppelter Taktzahl laufen. Dafür brauchen dann nur halb so viele Füllorgane vorgesehen sein wie Formeinheiten.the pull and, if necessary, the locking device Route is different and depends on the number of units. This feature is particularly effective on the economical design of the filling machine. As a result, according to this advantageous feature, the Cycle times for the individual processes (forming, filling, sealing etc.) can be different, it is it is not necessary that the slowest station determines the cycle rate. For example, if the filling of a container « Only half the time required to shape the container, for example the filling devices with double Cycle rate run. Only half as many filling elements then need to be provided for this as mold units.
Vorzugsweise arbeitet die Formvorrichtung mit Blas-Vakuumverformung. Sie besitzt vorzugsweise einen auf Gleitschienen von der Antriebsvorrichtung geradlinig verschiebbaren Schlitten, auf dem ein Oberteil und ein Unterteil in Querrichtung zur Bewegungsrichtung des Schlittens gegenläufig verschiebbar angeordnet sind; am Ober- und Unterteil sind die Formwerkzeuge angeordnet,und Oberteil und Unterteil bewegen sich zu Beginn der Mitlaufstrecke der Formvorrichtung gegeneinander und am Ende der Mitiaufstrecke zur Freigabe der geformten Behälter auseinander. In dieser Stellung führt der Schlitten den Rücklauf aus.Preferably, the molding device operates with blow vacuum deformation. It preferably has one that can be displaced in a straight line on slide rails by the drive device Slide on which an upper part and a lower part in the transverse direction to the direction of movement of the Carriages are arranged displaceably in opposite directions; the molds are arranged on the upper and lower part, and The upper part and the lower part move against each other and at the beginning of the follow-up path of the molding device End of the mitia extension to release the shaped container apart. In this position the carriage returns.
Bei Verwendung einer warmverformbaren Materialbahn ist der Formvorrichtung eine Heizvorrichtung vorgeschaltet, die vorzugsweise wenigstens zwei beheizbare Flatten besitzt, die von beiden Seiten an die Materialbahn andrückbar sind. Die Heizvorrichtung wird während der Zeit, in der die Flatten an die Materialbahn angedrückt sind,When using a thermoformable material web, the forming device is preceded by a heating device, which preferably has at least two heatable flats which can be pressed against the material web from both sides are. The heating device is switched on during the time in which the flats are pressed against the material web,
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synchron mit der Geschwindigkeit der Materialbahn mitgeführt. Obwohl auch andere Arten der Beheizung der Materialbahn denkbar wären, beispielsweise eine Strahlungebeheizung, hat sich diese Art der Beheizung ale besonders vorteilhaft herausgestellt· Ein weiterer Vorteil ergibt sich daraus, daß die Formvorrichtung und die Heisvorrichtung in Gegentakt arbeiten können, wobei entstehende Massenkräfte ausgeglichen werden.synchronized with the speed of the material web. Although other types of heating of the material web would also be conceivable, for example radiation heating, this type of heating has all been found to be particularly advantageous. Another advantage results from the fact that the shaping device and the heating device can work in push-pull, with resulting inertia forces being balanced.
Die Abfüllmaschine kann ferner eine umlaufende Fördereinrichtung besitzen, die die Materialbahn im Bereich der | Abfüllmaschine in ihren Randbereich ergreift und führt. Durch diese Maßnahme wird besonders einfach eine absolute Synchronität der Materialbahn mit den einseinen verschiebbaren Vorrichtungen garantiert. Zum gleichen Zwecke, nämlich dem Sicherstellen einer absoluten Synchronität, dient das weitere Merkmal, daß die Längsbewegungen der Formvorrichtung, Abfüllvorrichtung ggf. Verschließvorrichtung und Heisvorrichtung von einer gemeinsamen Synchronwelle über Kurven, Nocken, Kurbeln o. dgl. abgeleitet sind. Auf diese mechanische Veise kann am einfachsten und sichersten die Synchronität gewährleistet werden.The filling machine can also have a revolving conveyor device that transports the material web in the area of the | Filling machine grabs and leads in its edge area. This measure guarantees absolute synchronicity of the material web with the single displaceable devices in a particularly simple manner. For the same purpose namely to ensure absolute synchronicity, the further feature that the longitudinal movements of the Forming device, filling device, if necessary, closing device and heating device are derived from a common synchronous shaft via cams, cams, cranks or the like. This mechanical method is the easiest and the safest synchronicity can be guaranteed.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus den Ansprüchen und der Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen hervor. Sin Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen:Further advantages and features of the invention emerge from the claims and the description in connection with the drawings. Sin embodiment of the invention is shown in the drawings and is in explained in more detail below. Show it:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Abfüllmaschine nach der Erfindung,Fig. 1 is a schematic side view of a Filling machine according to the invention,
Fig. 2 eine schematisehe Draufsicht auf die Maschine nach Fig. 1,Fig. 2 is a schematic plan view of the Machine according to Fig. 1,
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Pig. 3 eine vergrößerte Seitenansicht eines Teils der Haschine nach Fig. 1,Pig. 3 shows an enlarged side view of part of the machine according to FIG. 1,
Fig. 4 einen schematischen Querschnitt nach der Linie IV - IV in Fig. 3 und4 shows a schematic cross section along the line IV - IV in FIGS. 3 and
Fig. 5 ein Schema des Antriebes für dieFig. 5 is a diagram of the drive for the
Formvorrichtung bzw. Heizvorrichtung, wobei das oberhalb der strichpunktierten Linie dargestellte Teil um 90° geschwenkt dargestellt ist.Molding device or heating device, the one above the dash-dotted line Line shown part is shown pivoted by 90 °.
Die in den Fig. 1 bis 4 dargestellte Abfüllmaschine besitzt einen Rahmen 11, an dem in Förderrichtung (Pfeil 12) hintereinander folgende Vorrichtungen angeordnet sind: eine Vorratsrolle 13 für eine Materialbahn 14, eine Heizvorrichtung 15f eine Formvorrichtung 16, eine Abfüllvorrichtung 17, eine Verschließvorrichtung 18, eine Trennvorrichtung 19 und ein Förderer 20 zum Wegführen der Behälter 21 von der Abfüllmaschine.The filling machine shown in FIGS. 1 to 4 has a frame 11 on which the following devices are arranged one behind the other in the conveying direction (arrow 12): a supply roll 13 for a material web 14, a heating device 15 f, a forming device 16, a filling device 17, a Closing device 18, a separating device 19 and a conveyor 20 for removing the containers 21 from the filling machine.
Die Materialbahn 14 läuft, von der Vorratsrolle 13 kommend, kontinuierlich durch die gesamte Abfüllmaschine bis zur Station 19· Heizvorrichtung 15 und Formvorrichtung 16 werden im folgenden noch eingehend beschrieben. Die Abfüllvorrichtung 17 besitzt auf einem Schlitten 22 angeordnete Dosierpumpen 23« die aus einem stationären Behälter 24 gespeist werden und taktweise eine dosierte Menge der einzufüllenden Flüssigkeit an die Füllorgane 25 abgeben. Unter dem Begriff "Flüssigkeit" sind in diesem Zusammenhang alle Medien zu verstehen, die sich dosiert ausgeben lassen. Die hier dargestellte und beschriebene bevorzugte Aueführungsform ist insbesondere für die Abfüllung von leichtflüssigen und breiigen Medien geeignet (Fruchtsäfte, Milchprodukte wie Sahne, Joghurt etCe)" 209826/0081 The material web 14, coming from the supply roll 13, runs continuously through the entire filling machine to the station 19. The heating device 15 and the forming device 16 are described in detail below. The filling device 17 has metering pumps 23 ″ arranged on a slide 22, which are fed from a stationary container 24 and cyclically deliver a metered amount of the liquid to be filled to the filling members 25. In this context, the term “liquid” is to be understood as meaning all media that can be dispensed in a metered manner. The preferred embodiment shown and described here is particularly suitable for filling liquid and pulpy media (fruit juices, milk products such as cream, yoghurt, etc.) "209826/0081
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Der Schlitten 22 ist gegenüber dem Rahmen verschiebbar angeordnet und kann sich parallel zu der Materialbahn 14- bewegen. Die eigentliche Abfüllung, d. h . die Ausgabe der Flüssigkeit, erfolgt,während der Schlitten sich mit gleicher Geschwindigkeit wie die Materialbahn 14 in Förderrichtung 12 bewegt, wobei die Füllorgane 25» wie aus Fig. 1 ersichtlich, über den aus der Materialbahn geformten Behältern 21 liegen. Nachdem die Abfüllung beendet ist, bewegt sich der Schlitten entgegen der Förderrichtung 12 zurück und wird dann wieder in die Förderrichtung 12 umgesteuert, wobei die Füllorgane 25 über den folgenden zu befüllenden Behältern 21 stehen.The carriage 22 is displaceable with respect to the frame arranged and can move parallel to the web of material 14-. The actual bottling, i.e. H . the edition the liquid, takes place while the slide is moving moves at the same speed as the material web 14 in the conveying direction 12, the filling elements 25 »as can be seen from Fig. 1, over which containers 21 formed from the material web lie. After the bottling is finished is, the carriage moves back against the conveying direction 12 and is then back in the conveying direction 12 reversed, the filling members 25 being above the following containers 21 to be filled.
Im dargestellten Beispiel sind je vier Reihen von Behältern 21 in Querrichtung aus der Materialbahn geformt worden. Es sind in Längsrichtung der Materialbahn zwei Reihen von Füllorganen vorhanden. Wie im folgenden noch erläutert wird, kann die Zahl der Füllorgane in Längsrichtung der Materialbahn je nach dem Verhältnis von Füllgeschwindigkeit zur Geschwindigkeit der Materialbahn geändert werden.In the example shown, there are four rows of containers 21 has been formed in the transverse direction from the material web. There are two in the longitudinal direction of the material web Rows of filling organs present. As will be explained in the following, the number of filling members can be in the longitudinal direction of the material web depending on the ratio of Filling speed can be changed to the speed of the material web.
Die Verschließ- und Ausstanzvorrichtung kann in üblicher Art ausgebildet sein, wobei jedoch zu beachten ist, daß diese Vorrichtungen ebenfalls auf Schlitten angeordnet sind, die sich während des Auflegens der Verschlußdeckel 26 in der Station 27, während des Verschließens in der Station 28 (beispielsweise durch Heißsiegelung) und während des Ausstanzens der Behälter 21 aus der Materialbahn 14 mit gleicher Geschwindigkeit und in gleicher Richtung bewegen wie die Materialbahn 14.The closing and punching device can be in the usual Kind, but it should be noted that these devices are also arranged on sledges are, which are during the placement of the closure lid 26 in the station 27, during the closing in the Station 28 (for example by heat sealing) and while the container 21 is being punched out of the material web 14 move at the same speed and in the same direction as the material web 14.
In den Fig. 3 und 4 sind die Heizvorrichtung und die Formvorrichtung im einzelnen dargestellt. Die Formvorrichtung 16 besitzt einen Schlitten 30, der auf Gleitschienen 31In Figs. 3 and 4 are the heating device and the molding device shown in detail. The molding device 16 has a carriage 30 which rests on slide rails 31
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parallel zur Materialbahn 14 verschiebbar ist. Im dargestellten Beispiel bestehen die Gleitschienen 31 aus runden Führungssäulen, die in Rahmenträgern 32 angeordnet sind. An dem Schlitten 3O sind ein Oberteil 33 und ein unterteil 34 der Formvorrichtung 16 geführt. Die Teile 33» 34 sind in vertikaler Richtung, das heißt quer zur Ebene der Materialbahn 14,verschiebbar angeordnet, und zwar derart, daß sie sich jeweils gegenläufig bewegen. Dazu dient ein Kurbelmechanismus, der von einer Welle gesteuert wird und einen doppelsinnigen Hebel 36 sowie Verbindungshebel 37, 38 besitzt. Der Verbindungshebel bewirkt die Bewegung des Unterteils 34, während der Hebel 38 auf ein Joch 39 einwirkt, das über Verbindungsstangen 40 mit einem oberen Joch 41 in Verbindung stehtt das das Oberteil 33 trägt.is displaceable parallel to the web of material 14. In the example shown, the slide rails 31 consist of round guide columns which are arranged in frame supports 32. An upper part 33 and a lower part 34 of the molding device 16 are guided on the slide 3O. The parts 33 »34 are arranged displaceably in the vertical direction, that is to say transversely to the plane of the material web 14, in such a way that they each move in opposite directions. A crank mechanism, which is controlled by a shaft and has a double-ended lever 36 and connecting levers 37, 38, is used for this purpose. The connecting lever causes the movement of the lower part 34, while the lever 38 acting on a yoke 39 which t stands via connecting rods 40 with an upper yoke 41 in connection carrying the upper part 33rd
Die Ausbildung des Oberteile und Unterteils hängt von der Art des Verformungsverfahrens ab. Beim vorliegenden bevorzugten Ausfuhrungsbeiepiel besteht die Materialbahn 14 aus einer warmverformbaren Kunststoffolie, die von der Formvorrichtung 16 in Blas-Vakuumverformungsverfahren verformt wird. Dazu besitzt das Oberteil 33 Vorreckstempel 42, die durch einen Druckluftzylinder 46 bewegt werden können. Um die Vorrecketempel herum ist ein Spannrahmen 43 angeordnet, der in vertikaler Richtung gegenüber den Vorreckstempeln 42 verschiebbar ist und mit dem oberen Joch 41 federnd in Verbindung steht. Das Unterteil der Formvorrichtung 16 besitzt Formhohlräume 44, die Negativformen für die genaue Außenform der zu formenden Behälter darstellen. Beim dargestellten Beispiel wird mit Blasverformung gearbeitet, so daß der Spannrahmen 43 gegenüber den Führungsstangen 45 der Vorreckstempel 42 abgedichtet ist. Die Vorreckstempel besitzen Blasöffnungen, aus denen die zur Ausformung der BehälterThe design of the upper and lower part depends on the type of deformation process. With the present Preferred exemplary embodiment consists of the web of material 14 made of a thermoformable plastic film, which is of the Forming device 16 deformed in blow-vacuum deformation process will. For this purpose, the upper part 33 has pre-stretching punches 42 which are moved by a compressed air cylinder 46 can. To the Vorrecketempel around a clamping frame 43 is arranged, which in the vertical direction opposite the Vorreckstempeln 42 is displaceable and is resiliently connected to the upper yoke 41. The lower part of the Molding device 16 has mold cavities 44, the negative molds for the precise external shape of the container to be molded represent. In the example shown, blow molding is used, so that the clamping frame 43 opposite the guide rods 45 of the pre-stretching die 42 is sealed. The pre-stretching dies have blow openings from which the containers are formed
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notwendige Blasluft austritt. Die Formhohlräume sind über nicht dargestellte dünne Bohrungen entlüftet. Beim dargestellten Beispiel sind in Quer- und Längsrichtung der Materialbahn 14 Je vier gleichartige Formeinheiten zur Herstellung $e eines Behälters angeordnet, die Jeweils gleichzeitig arbeiten, so daß bei einem Arbeitstakt der Formvorrichtung 16 insgesamt sechzehn Behälter hergestellt werden.necessary blown air escapes. The mold cavities are vented via thin bores, not shown. In the illustrated example the material web 14 are Depending four identical form units for the production of a container $ e arranged in transverse and longitudinal directions, each of which operate simultaneously, so that a total of sixteen 16 containers are produced in one working cycle of the molding apparatus.
In Föraerriehtung vor der Formvorrichtung iat eine Heizvorrichtung 15 angeordnet. Diese besteht aus zwei be- ^ heizten Platten 47, 48, die durch ein Hebelgetriebe, das im wesentlichen dem Hebelgetriebe 35» 36 s 37%38 äex* Formvorrichtung 16 entspricht, gegeneinander bewegbar i,ind, so daß sie die Mat er talbahn 14, wenn sie durch Drehung der Welle 35! aufeinander zu bewegt worden fcind, die Materialbahn von oben und unt*m berühren. Die Flatten 4-7, 48 sind mit ihren Führungen ^9 auf einem Schlitten 50 εη-gebraeht, der auf Gleitschienen 31 läuft, die an der Rahmen trägern 32 angebracht sind» Gleitschiene!!, Schlitten und Führungen entsprechen weitgehend denen dar Formvorrichtung. A heating device 15 is arranged in the Föraerriehtung in front of the molding device. This consists of two heated plates 47, 48, which can be moved relative to one another by a lever mechanism which essentially corresponds to the lever mechanism 35 »36 s 37% 38 äex * forming device 16, so that they move the material path 14 if by rotating the shaft 35 ! have been moved towards each other, touch the material web from above and below. The flats 4-7, 48 are brewed with their guides ^ 9 on a slide 50, which runs on slide rails 31 which are attached to the frame supports 32. Slide rail !!, slide and guides largely correspond to those of the molding device.
Die Vorratsrolle 13 für die fc&terialbahn Vl- ist an einem ™ Lager 5*i aa Rahmen 11 auswechselbar angeordnet. In Fig. ist gestrichelt eine umlaufende Fördereinrichtung 52 angedeutet, die über Rollen 53 läuft und mit ihrem oberen Abschnitt über nahezu die gesamte Länge der Abfüllmaschine die Materialbahn 14 in Randbereichen ergreift und führt. Die Fördereinrichtung kann entweder als Stichelkette ausgebildet sein, die die Materialbahn 14 in den Randb.er,eichen perforiert und dadurch formschlüssig mitnimmt,oder beispielsweise als eine Kluppenkette, deren Greifer die Materialbahn im Randbereich halten. Dadurch wird sichergestellt, daß die meist recht dehnbare Materialbahn genauThe supply roll 13 for the material web VI- is arranged on a bearing 5 * i aa frame 11 such that it can be replaced. In FIG. 1, a revolving conveyor device 52 is indicated by dashed lines, which runs over rollers 53 and, with its upper section, grips and guides the material web 14 in edge regions over almost the entire length of the filling machine. The conveying device can either be designed as a graver chain, which perforates the material web 14 in the edge areas and thereby takes it with it in a form-fitting manner, or, for example, as a clip chain, the grippers of which hold the material web in the edge area. This ensures that the mostly quite stretchable material web is accurate
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synchron zu den einzelnen mit ihr zusammenwirkenden Einrichtungen läuft. Die Fördereinrichtung besteht, da sie die Materialbahn an beiden Randbereichen führt, aus zwei endlosen Ketten 0. dgl., die zu beiden Seiten der Materialbahn laufen. Es ist vorteilhaft möglich, Querdehnungen bzw. Schrumpfungen der Materialbahn auszugleichen, indem der Abstand der beiden Stränge der Fördereinrichtung . zueinander variiert wird. So kann beispielsweise bei einer durch Wärmeeinwirkung eingetretenen Querdehnung durch ein Auseinanderlaufen der Kette verhindert werden, daß die Materialbahn durchhängt.synchronously with the individual institutions cooperating with it runs. Since it guides the material web at both edge areas, the conveyor device consists of two endless chains of the like, which run on both sides of the web of material. It is advantageously possible to carry out transverse expansions or to compensate for shrinkage of the material web by increasing the distance between the two strands of the conveyor. is varied to each other. For example, in the event of a transverse expansion caused by the action of heat prevent the material web from sagging by the chain running apart.
In Fig. 5 ist ein Schema des Antriebes für den Schlitten der Formvorrichtung 16 dargestellt. Nach dem gleichen * Schema kann der Antrieb der Heizvorrichtung I5 ausgebildet sein. Die Längsbewegung des Schlittens 30 auf den Gleitschienen 3I wird durch eine Trommelkurve bewirkt, die beispielsweise von einem Motor M drehend angetrieben wird. Die Trommelkurve 54 hat einen Führungsschlitz 55t in dem eine Rolle 56 des Schlittens läuft. Der Schlitz 55 bildet eine um den Trommelumfang herumlaufende gekrümmte, endlose Führungsnut für die Rolle, so daß bei Drehung der Trommelkurve 54· der Schlitten in Richtung des Doppelpfeiles 57 hin und herbewegt wird.In Fig. 5 is a diagram of the drive for the carriage of the molding device 16 is shown. The drive of the heating device I5 can be designed according to the same * scheme be. The longitudinal movement of the carriage 30 on the slide rails 3I is brought about by a drum cam, which is driven to rotate by a motor M, for example. The drum cam 54 has a guide slot 55t in which a roller 56 of the carriage runs. The slot 55 forms a curved, endless guide groove running around the drum circumference for the roller, so that when the Drum cam 54 · the carriage in the direction of the double arrow 57 is moved back and forth.
In der schematischen Darstellung ist der Einfachheit halber der soeben beschriebene Teil (in Fig. 5 oberhalb der strichpunktierten Linie)um 90° gegenüber dem darunter dargestellten Teil verschwenkt gezeigt.In the schematic illustration, for the sake of simplicity, the part just described (in FIG. 5 above the dash-dotted line) is shown pivoted by 90 ° with respect to the part shown below.
Die vertikalen Bewegungen (Schließ- und offnungsbewegungen) werden von einer drehend angetriebenen Kurvenscheibe oder Nooke 5β gesteuert, die im dargestellten Beispiel mit der gleichen Drehzahl umläuft wie die Trommelkurve 54. Auf der Kurvenscheibe 58 rollt die Rolle eines WinkelhebelβThe vertical movements (closing and opening movements) are controlled by a rotating cam or Nooke 5β, which in the example shown with the the same speed as the drum cam 54 revolves the cam 58 rolls the role of a bell crank
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ab, der einen mittleren festen Lagerpunkt am Rahmen 11 hat und mit dem der Rolle entgegengesetzten Ende schwenkbar an einer Kulisse 60 angebracht ist. Die Kulisse wird über einen Hebel 61 an ihrem anderen Ende nach Art einer Parallelogrammführung stets parallel zum Schlitten geführt» Die Kulisse hat einen Schlitz 62, in dem eine Rolle 63 läuft, die über einen Hebel 64- mit der Welle 35 in Verbindung steht und diese betätigt. Die Welle 35»die auch in Fig. 3 dargestellt ist, betätigt in dort bereits beschriebener Weise die öffnungs- und Schließbewegungen der Formvorrichtung. Bei Drehung der Kurvenscheibe 58 wird der Winkelhebel 59 verschwenkt, so daß die Kulisse i 60 parallel zur Bewegungsrichtung des Schlittens aufwärts oder abwärts verschoben wird. Die in dem Schlitz 62 laufende Rolle verschwenkt dabei den Hebel 64 und die Welle 35. Infolge der Parallelführung der Kulisse 60 ist es dabei gleichgültig, in welcher Stellung sich der Schlitten gerade befindet.from, which has a central fixed bearing point on the frame 11 and is pivotable with the end opposite the roller is attached to a backdrop 60. The backdrop is a lever 61 at its other end in the manner of a Parallelogram guidance always guided parallel to the slide » The gate has a slot 62 in which a roller 63 runs, which is connected to the shaft 35 via a lever 64 stands and actuates this. The shaft 35 ', which is also shown in FIG. 3, is actuated in what has already been described there Way the opening and closing movements of the molding device. When turning the cam 58 the angle lever 59 is pivoted so that the gate i 60 is parallel to the direction of movement of the carriage upwards or moved downwards. The running in the slot 62 roller pivots the lever 64 and the Wave 35. As a result of the parallel guidance of the link 60, it does not matter in which position the Carriage is currently located.
Zur Vereinfachung ist in Fig. 5 der Antrieb der Kurvenscheibe 58 unabhängig von dem Antrieb der Trommelkurve 54 dargestellt. Vorzugsweise werden jedoch alle diese Bewegungen von einer gemeinsamen Synchronwelle 66 (Fig. 4) abgeleitet,und zwar wegen der eventuell unterschiedlichen μ Übersetzungsverhältnisse über Getriebe 67. Im dargestellten Beispiel (Fig. 4) sind die Getriebe über Zahnriemen mit der Synchronwelle gekuppelt. Die in Fig. 5 dargestellte Antriebsvorrichtung 68 ist in Fig. 4 nur als Block angedeutet. Eine derartige Antriebsvorrichtung kann, wie bereits erwähnt, auch zum Antrieb der Heizvorrichtung I5 verwendet werden.For the sake of simplicity, the drive of the cam disk 58 is shown in FIG. 5 independently of the drive of the drum cam 54. However, all of these movements are preferably derived from a common synchronizer shaft 66 (FIG. 4) because of the possibly different μ transmission ratios via gear 67. In the example shown (FIG. 4), the gears are coupled to the synchronous shaft via toothed belts. The drive device 68 shown in FIG. 5 is only indicated as a block in FIG. 4. As already mentioned, such a drive device can also be used to drive the heating device I5.
Die vorstehend beschriebene Abfüllmaschine arbeitet wie folgt:The filling machine described above works as follows:
Von der Vorratsrolle 13 läuft die Materialbahn 14, dieFrom the supply roll 13, the web of material 14 runs
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aus einer thermoplastiechen Kunststoffolie besteht, zwischen die Platten 47» 48 der Heizvorrichtung 15. Am Eingang der Heizvorrichtung werden die Ränder der Materialbahn 14 von der Fördereinrichtung 52 erfaßt und von dieser mitgenommen. In der in Fig. 3 linken Stellung des Schlittens schließen sich durch Verschwenkung der Welle 35' i® Uhrzeigersinn die Platten 47, 48, so daß sie an der Materialbahn 14 anliegen und diese beheizen. Währenddessen läuft der Schlitten 50 mit genau der gleichen Geschwindigkeit wie die Materialbahn nach rechts. Kurz vor dem rechten Ende der Schlittenbewegung öffnen sich die beheizten Platten 47, 48 wieder, und die nunmehr erhitzte Materialbahn 14 läuft in die Formvorrichtung 16 mit ihrer gleichbleibenden Geschwindigkeit ein. Die Platten 47, 48 bleiben geöffnet, während der Schlitten 50 wieder in seine äußerste linke Stellung zurückläuft.consists of a thermoplastic plastic film, between the plates 47 »48 of the heating device 15. At the entrance the heating device, the edges of the material web 14 are detected by the conveyor 52 and by this taken away. In the left position of the slide in FIG. 3, the pivoting of the shaft 35 ′ i® closes Clockwise the plates 47, 48 so that they are at the Material web 14 rest and heat it. Meanwhile, the carriage 50 runs with exactly the same Speed as the material web to the right. Just before the right end of the slide movement open the heated plates 47, 48 again, and the now heated material web 14 runs into the forming device 16 at their constant speed. The plates 47, 48 remain open while the carriage 50 runs back to its extreme left position.
In der in Fig. 3 dargestellten äußersten linken Stellung des Schlittens 30 der Formvorrichtung 16 sind Oberteil und Unterteil 33, 34 voneinander entfernt, d. h. die Formvorrichtung ist geöffnet. Nachdem der Schlitten 30 von der Ürommelkurve 54 (Fig. 5) mit möglichst gleichmäßiger Beschleunigung auf eine konstante Geschwindigkeit gebracht ist, die genau der von der Fördereinrichtung 52 bestimmten Geschwindigkeit der Materialbahn 14 entspricht, werden Oberteil 33 und Unterteil 34 zuBammengefahrec, indem auf die anläßlich Fig. 5 beschriebene Weise die Welle 35 im Uhrzeigersinn geschwenkt wird. Wegen der ungleichen Hebelarme des Hebele 36 fährt das Unterteil 54 schneller hoch als das Oberteil 33 herunter, so daß sich die Stirnseiten 69, 70 des Ober- und Unterteile an die Materialbahn 14 anlegen. Bei der hier dargestellten Aueführungsform ist darauf zu achten, daß eich die Stirnseiten 69 des Spannrahmene 43 abdichtend an die Materialbahn anlegen. Daraufhin erfolgt die sogenannte Reckung dadurch, daß mit Hilfe des DruckluftZylinders 46In the extreme left position of the slide 30 of the molding device 16 shown in FIG. 3, upper parts are and lower part 33, 34 apart from one another, i. H. the molding device is opened. After the carriage 30 of the Ürommelkurve 54 (Fig. 5) with as uniform as possible Acceleration is brought to a constant speed exactly that of conveyor 52 corresponds to a certain speed of the material web 14, upper part 33 and lower part 34 are collapsed, by pivoting the shaft 35 clockwise in the manner described on the occasion of FIG. Because of the The lower part 54 moves the unequal lever arms of the lever 36 faster up than the upper part 33 down, so that the end faces 69, 70 of the upper and lower parts to the Place material web 14. In the case of the embodiment shown here, it is important to ensure that the front sides are calibrated 69 of the clamping frame 43 sealingly to the material web invest. The so-called stretching then takes place in that with the aid of the compressed air cylinder 46
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die Vorreckstempel 42 abgesenkt werden, so daß sie entsprechend ihrer Außenform das Material in die Formhohlräume 44 hineindrücken. Die Vorreckstempel entsprechen in ihrer Positivform noch nicht der durch die Formhohlräume bestimmten Endform, sondern sind kleiner als die spätere Innenform der Behälter und sorgen nur für ein mechanisches Vorformen der Behälter. Danach wird durch Blasdüsen 71 in den Vorreckstempeln Druckluft in das spätere Behälterinnere gedrückt. Dadurch legt sich das erhitzte Material an die Formhohlräume 44 an und nimmt seine Endform an. Die in den Formhohlräumen vorhandene _the pre-stretching die 42 are lowered so that they move the material into the mold cavities in accordance with their outer shape Push 44 in. In their positive form, the pre-stretching dies do not yet correspond to that of the mold cavities certain final shape, but are smaller than the later inner shape of the container and only provide for one mechanical pre-forming of the containers. Then compressed air is injected into the pre-stretching die through blow nozzles 71 later inside of the container pressed. As a result, the heated material is applied to the mold cavities 44 and takes its final shape. The existing in the mold cavities _
Luft kann durch die erwähnten Bohrungen abströmen. Das ™ Unterteil 34 kann gekühlt sein, um eine schnelle Wiederverfestigung des Kunststoffmaterials zu erzielen.Air can flow out through the holes mentioned. The ™ Base 34 may be cooled for rapid resolidification to achieve the plastic material.
Es sei erwähnt, daß es häufig günstig sein kann, anstelle des beschriebenen Blas-Verformungsverfahrens ein Vakuum-Verformungsverfahren anzuwenden. Dabei sind gegenüber dem vorstehend beachriebenen Verfahren nur wenig JSnderungen vorzunehmen. Die Blasöffnungen 71 in den Vorreckstempeln 42 können entfallen, und der Spannrahmen 43 braucht nicht gegenüber diesen abgedichtet zu sein. Dafür ist eine Vakuumquelle an die Formhohlräume 44 angeschlossen, die zur Endverformung das Material an die Innenwände der Form- | hohlräume ansaugt.It should be mentioned that it can often be advantageous to use a vacuum forming process instead of the blow molding process described apply. There are only a few changes compared to the method described above to undertake. The blow openings 71 in the pre-stretching punches 42 can be omitted, and the clamping frame 43 does not need to be sealed against these. For this purpose, a vacuum source is connected to the mold cavities 44, which for final deformation the material to the inner walls of the mold | sucks in cavities.
Während des beschriebenen Formvorganges hatte sich der Schlitten 30 ständig mit gleicher Geschwindigkeit wie die Materialbahn 14 in Fig. 3 nach rechts bewegt. Kurz vor Erreichen des rechten Umkehrpunktes öffnet sich durch Verschwenken der Welle 35 entgegen dem Uhrzeigersinn die Formvorrichtung, so daß Ober- und Unterteil wieder die in Fig. 3 dargestellte geöffnete Stellung einnehmen. Die Behälter werden dadurch von den Formhohlräumen 44 frei und laufen, wenn der Schlitten nunmehr stoppt und nach links zurückläuft, kontinuierlich weiter. Der Rücklauf desDuring the molding process described, the carriage 30 was constantly at the same speed as the Material web 14 in Fig. 3 moved to the right. Shortly before reaching the right reversal point, it opens by pivoting of the shaft 35 counterclockwise the molding device, so that the upper and lower part again the in Fig. 3 assume the open position shown. The containers are thereby free of the mold cavities 44 and run continuously when the slide stops and runs back to the left. The return of the
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Schlittens 30 entgegen der Förderrichtung braucht nicht mit konstanter Geschwindigkeit eu erfolgen, sondern kann beispielsweise mit konstanter Beschleunigung bis zur Hälfte des Bücklaufee und dann mit konstanter Verzögerung erfolgen, so daß der Rücklauf insgesamt schneller vor sich geht.Carriage 30 against the conveying direction does not need take place at constant speed eu, but can, for example, with constant acceleration up to take place halfway through the Bücklaufee and then with a constant delay, so that the return is faster overall.
Die nun fertig geformten Behälter 21, die mit ihren oberen Bändern noch zusammenhängen, laufen dann weiter zum Abfüllen. In dieser zusammenhängenden Form werden sie auch verschlossen, indem eine Deckfolie ganz über sie herübergelegt und auf gesiegelt wird. Erst danach werden sie von einer ebenfalls mitlaufenden Stanzstation so ausgestanzt, daß nunmehr die Behälter voneinander getrennt sind.The now fully formed container 21 with their The upper belts are still connected, then continue to the filling process. Be in this coherent form they are also closed by placing a cover sheet all the way over them and sealing them on. Only after that will be they are punched out by a stamping station that is also running along with them in such a way that the containers are now separated from one another.
Es ist zu erkennen, daß die Maschine sich besonders gut unterschiedlichen Gegebenheiten anpassen läßt. Wenn beispielsweise für das Formen eine doppelt so lange Zeit erforderlich ist wie für das Abfüllen, so werden beispielsweise doppelt so viel hintereinander geschaltete Formeinheiten vorgesehen. Die langsamste Station, d. h. die Station, deren Einwirkung auf die Materialbahn oder die Behälter die längste Zeit in Anspruch nimmt, bestimmt also nicht die Taktgeschwindigkeit der gesamten Maschine. Durch einfache Vervielfachung der Einheiten läßt sich ohne eine Verzweigung die Durchlaufgeschwindigkeit um ein vielfaches steigern.It can be seen that the machine is special can be adapted well to different circumstances. For example, if it takes twice as long for molding is required as for filling, for example, twice as many are connected in series Form units provided. The slowest station, i.e. H. the station, its effect on the material web or the container takes the longest time, so it does not determine the cycle speed of the entire Machine. By simply multiplying the units, the throughput speed can be increased many times over without branching.
Von der dargestellten bevorzugten Ausführungsform lassen sich im Bahmen der Erfindung zahlreiche Abwandlungen treffen. Die beschriebene Maschinenart läßt sich für nahezu alle Behälterarten und Materialien verwenden.Numerous modifications can be made to the illustrated preferred embodiment within the framework of the invention meet. The type of machine described can be used for almost all types of containers and materials.
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Dafür kann die Formvorrichtung für die jeweils entsprechenden Formverfahren leicht eingerichtet werden. Vie bereits erwähnt, läßt sich anstelle der beschriebenen Kontaktheizung auch eine Strahlungsheizung einsetzen. Sofern die Taktzeiten für die Heizvorrichtung und die Formvorrichtung gleich gewählt werden und auf einen Massenausgleich durch Gegenläufigkeit beider Torrichtungen kein Wert gelegt wird, so können die Schlitten. 30 und 50 auch durch einen gemeinsamen Antrieb bewegt werden bzw. zu einem gemeinsamen Schlitten zusammengefaßt sein. jFor this purpose, the molding device can be used for the respective Molding process can be set up easily. Vie already mentioned can be used instead of the one described Contact heating also use radiant heating. Provided the cycle times for the heating device and the shaping device can be chosen to be the same and to balance the masses by rotating both door directions in opposite directions No value is placed on the sledges. 30 and 50 also moved by a common drive will or be combined to form a common slide. j
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