DE2264858A1

DE2264858A1 - Vorrichtung zur herstellung von schutzhuellen aus schrumpfbaren thermoplastischen kunststoff-folien

Info

Publication number: DE2264858A1
Application number: DE2264858*A
Authority: DE
Inventors: Stephen Walter Amberg; Thomas Edward Doherty; Clarence Arthur Heyne; James Aram Karabedian
Original assignee: Owens Illinois Inc
Current assignee: OI Glass Inc
Priority date: 1971-06-30
Filing date: 1972-06-28
Publication date: 1975-10-02
Also published as: DE2231551B2; SE399383B; JPS554570B2; ES414979A1; ES404338A1; SU1071215A3; DE2231551A1; JPS5225870B1; FR2272809A1; NL180394C; NL180394B; NL8103400A; DE2264858B2; US3767496A; DE2264858C3; FR2143845B1; GB1403402A; JPS52135380A; ZA724046B; NL7208823A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Herstellung von Schutzhüllen aus schrumpfbaren thermoplastischen Kunststoff-Folien, die lose auf Behälter, vorzugsweise aus Glas, aufgeschoben und anschließend auf diese aufgeschrumpft werden, wobei eine Schweißvorrichtung die überlappenden Enden eines Ausgangsabschnitts der extrudierten Folie miteinander verschweißt.

Es ist bekannt, auf den Mantel von Konservendosen eine wärmeschrumpf bare thermoplastische Kunststoff-Folie aufzuschrumpfen, die zuvor mit einer Bedruckung versehen ist (US-PS 3 110 554). Die aufgeschrumpfte Kunststoff-Folie ersetzt bedruckte Papiermanschetten oder Etiketten für Konservendosen, die leicht beschädigt oder abgerissen werden können. Der Mantel wird aus einer flachen extrudierten Bahn aus thermoplastischem Material gefertigt, wobei sie derart zugeschnitten wird, daß ihre Höhe etwa der der Konservendose entspricht.

509840/0444 - 2 -

7264858

Die abgeschnittenen Längen sind so bemessen, daß sich die jeweiligen Enden eines Ausgangsabschnitts beim Formen der Umhüllung überlappen, worauf dann die sich überlappenden Abschnitte miteinander verschweißt werden.

Es ist ferner bekannt, elektrische Anschlußbuchsen mit einer Umhüllung aus wärmeschrumpfbarem thermoplastischem Kunststoff zu umgeben (GB-PS 1 232 114). Zu diesem Zweck werden die Hülsen des dielektrischen, isolierenden Kunststoffmaterials durch Bestrahlung und/oder Erwärmung radial auf einen Druchmesser gestreckt, der etwas größer ist als die Anschlußbuchsen. Bei der Vorrichtung zur Durchführung des bekannten Verfahrens werden die Anschlußbuchsen auf Stiften eines Endlosförderbands transportiert, wobei die vorher getrennt gefertigten Umhüllungen Stück für Stück nacheinander über die Buchsen auf dem Förderband geschoben werden, damit beide Teile anschließend in den Bereich einer Wärmekammer gelangen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Herstellung von Schutzhüllen aus schrumpfbaren thermoplastischen Kunststoff-Folien zu schaffen, die auf einfache Weise und mit einfachen Mitteln eine automatische und fortlaufende Herstellung der Umhüllungen gewährleistet.

Bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß eine Zuführtrommel vorgesehen ist, die die herangeführte Folie mittels Vakuum an ihrem Umfang

509840/0444 - 3 -

festhält, daß eine Schneidvorrichtung die Folie auf der Zuführtrommel entsprechend der Länge des Ausgangsabschnitts schneidet, daß im Umfangsabstand zur Schneidvorrichtung ein Wickeldorn an der Zuführtrommel angeordnet ist, der vorzugsweise mittels Vakuum das jeweils vordere Ende des Ausgangsabschnitts auf der Zuführtrommel erfaßt und hält, daß eine Steuervorrichtung das Vakuum der Zuführtrommel und des Aufwickeldorns so steuert, daß der einen Ausgangsabschnitt haltende Bereich der Zuführtrommel vom Vakuum entlastet wird, wenn der Aufwickeldorn diesen Ausgangsabschnitt erfaßt, und daß eine Abstreifvorrichtung die fertige Schutzhülle axial vom Aufwickeldorn fort über den Behälter streift.

Durch den rotativen Transport der Ausgangsabschnitte wird ein günstiges Heranführen und übergeben an den Aufwickeldorn erreicht. Dieser muß nach Möglichkeit den Ausgangsabschnitt am gleichen Umfangsort aufnehmen, damit auch das Verschweißen stets an der gleichen richtigen Stelle erfolgt. Die Zuführtrommel ermöglicht ferner ein präzises und sauberes Abschneiden der herangeführten Folie in einzelne Ausgangsabschnitte. Ein weiterer Vorteil der Erfindung wird insbesondere dann erzielt, wenn die Kunststoff-Folie durch entsprechende Vorbehandlung eine bevorzugte Orientierung erfahren hat. Sie wird anschließend nach Möglichkeit keinen großen mechanischen Spannungen mehr ausgesetzt, um nicht die Orientierung zu beeinträchtigen. Die Zuführtrommel ermöglicht einen nahezu spannungsfreien Transport und eine spannungsfreie übergabe an den Aufwickeldorn.

509840/0444 - 4 -

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll nachfolgend anhand von Zeichnungen näher beschrieben werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine Glasflasche in perspektivischer Ansicht,

Fig. 2 die Glasflasche nach Fig. 1 mit einer Schutzhülle, teilweise geschnitten dargestellt,

Fig. 3 eine Vorrichtung zum Herstellen und Aufbringen einer Schutzhülle gemäß Fig. 2 in einer schematischen Draufsicht,

Fig. 4 einen Teil der Vorrichtung in einer Seitenansicht in Richtung IV gemäß Fig. 3 in größerer Darstellung,

Fig. 5 den Teil der Vorrichtung nach Fig. 4 in einer Draufsicht in Richtung V-V,

Fig. 6 einen weiteren Teil der Vorrichtung in einer Seitenansicht in Richtung VI gemäß Fig. 3 in größerer Darstellung,

Fig. 7 einen weiteren Teil in größerer Darstellung und einen Umhüllungsabschnitt der Vorrichtung in einer Seitenansicht in Richtung VII gemäß Fig. 3,

509840/0444

Fig. 8 einen Teil der Vorrichtung in Draufsicht gemäß Fig. 3,

Fig. 9 einen Aufwickeldorn in perspektivischer Darstellung gemäß dem Teil nach Fig. 8,

Fig. 10 einen Aufwickeldorn mit Schutzhülle und einen Schweißbalken in perspektivischer Darstellung gemäß dem Teil nach Fig. 8,

Fig. 11 einen Teil gemäß dem Vorrichtungsteil gemäß Fig. 7 in perspektivischer Darstellung,

Fig. 12 einen Schnitt durch die Glasflasche gemäß Fig. 13 entlang der Linie 12-12,

Fig. 13 den gleichen Teil wie Fig. 11, doch mit auf die Glasflasche übergestülpter Schutzhülle,

Fig. 14 eine Vorrichtung zur Herstellung thermoplastischer Kunststoff-Folien in Seitenansicht,

Fig. 15 einen Teil der Vorrichtung nach Fig. 14 in Richtung XV und

Fig. 16 einen Teil einer Vorrichtung zur Herstellung der Folie gemäß Fig. 8.

509840/0444 _ ₆ _

Auf übliche Weise hergestellte und behandelte Glasflaschen B, beispielsweise in der in Fig. 1 dargestellten Art, werden auf einer Palette 50 angeliefert (Fig. 3) und mittels einer Aufgabevorrichtung 51 auf ein Förderband zum Umhüllen gegeben. Das Förderband 52 führt die Glasflaschen B zu einer Einführungsspindel 53, welche die Glasflaschen B in räumlichem und zeitlichem Abstand in Spannzangen 54 aufgibt. Diese sind in gleichmäßigen Abständen an einer über Kettenräder 57 und 58 laufenden Förderkette 55 der Vorrichtung 56 befestigt. Die Wellen 59, 60 der Kettenräder 57 und 58 werden mittels eines Antriebsmotors 61 im Gegenuhrzeigersinn angetrieben.

Wie Fig. 7 zeigt, wird jede der Spannzangen 54 mittels einer zentralen Stange gehalten, die eine entlang einer Laufbahn 64 geführte Laufrolle 63 aufweist. In einem abfallenden Abschnitt 64 d der Laufbahn 64 werden die Spannzangen 54 abgesenkt,und deren Klauen geben den Hals der Glasflaschen B frei, um die Glasflaschen B¹ mit Schutzhülle 69 auf ein Förderband 81 abzusetzen.

Ein Extruder 10 mit einem Einfülltrichter 11 und einer Auspreßdüse 12 (Fig. 14) erzeugen einen Schlauch 13 aus schäumbarem thermoplastischem Kunststoff, wie Polystyrol. Der Schlauch 13, der mit einer radialen Orientierung T versehen ist, wird mit Hilfe von Messern 14 in zwei Folien 15 und 15' aufgeschnitten. Die Folien 15, 15' laufen über Rollen 18, 19 bzw. 18¹ , 19'

- 7 509840/0444

an einem Ständer 17, wobei mit den Rollen 19, 19' Andrückwalzen 20, 20' zusammenwirken. Ober Führungsrollen 21 bzw. 21' wird die Folie 15 bzw. 15' einer Dicken-Meßvorrichtung 23, 23' an einem Ständer 22 zugeführt. Anschließend gelangen, die Folien 15, 15' über Rollen 25, 26, 27, 28 bzw. 25', 26', 27', 28« zu einer Führungsrolle 29 bzw. 29', die mit Messern zusammenwirken, wie aus Fig. 15 deutlicher zu erkennen. Der Rolle 29 ist ein Messerpaar 32, 33 zugeordnet, das die Kanten der Folie 15 glatt und auf die richtige Breite schneidet. Entsprechendes gilt für die Rolle 29', an der man lediglich in Fig. 14 das Messer 33' erkennen kann. Die Folien 15, 15' werden schließlich auf Vorratsrollen 30, 30' aufgewickelt.

Den Folien 15, 15' wird auch eine Orientierung in Längsrichtung erteilt, die diejenige T in radialer bzw. Querrichtung um mindestens das Doppelte übersteigt, was durch den Doppelpfeil M angedeutet sein soll.

Nachdem die Folie weiteren Behandlungen unterzogen worden ist, beispielsweise Anbringen von Markierungen oder Bedrucken, wird sie nochmals in Längsrichtung in einzelne Folienstreifen 15 a (Fig. 16) unterteilt, und zwar mit Hilfe von Messern 41.

Von einer nicht gezeigten Vorratsrolle wird die Kunststoff-Folie 15 a von zwei gegenläufig angetriebenen Rollen 90, 91 abgezogen und dabei um Rollen 89 und 88 umgelenkt (Fig. 4, 5 und 8). Die Folie wird dabei einer Zuführtrommel 92 zugeführt,

509840/0444 -8 -

die an ihrem Umfang mit mehreren auf im Umfangsabstand angeordneten Löcherreihen 97 versehen ist, die in steuerbarer Verbindung mit einer Vakuumquelle stehen. Eine Lochreihe 97 ergreift das vordere Ende einer Folie 15 a.Der Zuführtrommel 92 ist eine Messerrolle 94 mit einer Schneide 94 a zugeordnet, wobei Zuführtrommel 92 und Messerrolle 94 über ein Getriebe so gekoppelt sind, daß bei einer Umdrehung der Zuführtrommel die Messerrolle 94 drei Umdrehungen ausführt, so daß während einer Umdrehung drei Ausgangsabschnitte 69 a (Fig. 8) bei einer Umdrehung der Zuführtrommel 92 von der Kunststoff-Folie 15 a abgeschnitten werden. Die Zuführtrommel 92 wird mit etwas größerer Geschwindigkeit angetrieben als die der Antriebsrollen 90, 91, so daß ein abgeschnittener Ausgangsabschnitt 69 a gegenüber dem vorderen Ende der Kunststoff-Folie 15a beschleunigt wird, wodurch ein Abstand zwischen den jeweils aufeinander folgenden Ausgangsabschnitten 69 a an der Zuführtrommel 92 entsteht.

Zwischen den Rollen 88 und 89 und den Antriebsrollen 90, 91 befindet sich ein Fotofühler 93 (Fig. 8), der wirkungsmäßig mit einem Getriebe 95 eines Elektromotors 96 in Verbindung steht. Durch die strichpunktierte Linie 112 ist die mechanische Kupplung zwischen Antriebswalze 91 und dem Getriebe 95 dargestellt. Mit Hilfe des Fotofühlers 93 werden sich wiederholende Zeichen oder Muster erfaßt, um sicherzustellen, daß die Folie 15 a so abgeschnitten wird, daß sich wiederholende Muster oder Zeichen in immer gleicher Anordnung auf den Ausgangsabschnitten 69 a erscheinen.

509840/0444 -9-

Unterhalb des ümlenkrades 58 (Fig. 3) ist ein Drehtisch 67
(Fig. 8) drehbar gelagert, der an seinem Umfang eine Reihe von Aufwickeldornen 66 trägt. Die Aufwickeldorne sind drehbar gelagert und werden synchron mit der Drehung des Drehtisches 67 ihrerseits in Umdrehung versetzt.

Wie aus Fig. 9 ersichtlich, ist jeder Aufwickeldorn 66 mit
Hilfe einer Hohlwelle 106 drehbar gelagert. Der Aufwickeldorn 66 weist eine innere Kammer 108 auf, die durch die mittige
Bohrung der Welle 106 an eine nicht gezeigte Vakuumquelle anschließbar ist. Von der Kammer 108 geht eine Reihe von Ansaugöffnungen 107 zum Mantel des Aufwickeldorns 66. Sobald eine
vordere Kante 102 eines Ausgangsabschnitts 69 a über die Öffnungen 107 hinaussteht, wird der Ausgangsabschnitt 69 a festgehalten. Dies geschieht in der Aufwickelzone nach Fig. 8. Die Drehung der Aufwickeldorne 66 ist so gesteuert, daß die Ansauföffnungen 107 sich gegenüber der Zuführtrommel 92 befinden, wenn der betreffende Aufwickeldorn 67 sich der Zuführtrommel 92 am weitesten genähert hat. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich die vordere Kante 102 des Ausgangsabschnitts 69 a in der in Fig. 9 dargestellten Lage. Der Spalt zwischen Zuführtrommel und Aufwickeldornen beträgt in dieser Stellung etwas mehr als die Dicke eines Ausgangsabschnitts 69 a bzw. der
Folie 15 a.

In der Aufwickelzone wird der Aufwickeldorn 66 eineinhalb
Umdrehungen um seine Achse bewegt,und dabei überlappt das

509840/0444 - 10 -

hintere Ende 103 des Ausgangsabschnitts 69 a die vordere Kante 102 um einen Bereich, der durch eine gestrichelte Linie 104 in Fig. 9 dargestellt ist.

Eine verstellbare gebogene Andrückplatte 110 sorgt für einen Halt der gewickelten Ausgangsabschnitte 69 a auf den Aufwickeldornen 66.

Jedem Aufwickeldorn 66 ist ein Schweißbalken 75 zugeordnet, der radial in den Bezug auf den jeweiligen Aufwickeldorn 66 angeordnet und in dieser Richtung verstellbar ist. Eine Drehung des Aufwickeldorns 66 um 450° in der Aufwickelzone führt dazu, daß der Schweißbalken sich gegenüber der Überlappung des Ausgangsabschnitts 65 a befindet (Fig. 10). In der darauf folgenden Schweißzone (Fig. 8) wird der Schweißbalken in Richtung Aufwickeldorn 66 verstellt, um eine Verbindung herzustellen (Fig. 10).

Die Aufwickeldorne 66 sind am Drehtisch 67 in einer Kreisbahn angeordnet, die mit derjenigen des Förderbands 55 an dieser Stelle zusammenfällt. Drehtisch 67 und Förderband 55 werden darüber hinaus so angetrieben, daß die hängend transportierten Glasflaschen B jeweils zu einem Aufwickeldorn 66 ausgerichtet sind.

Nachdem in der Schweißzone die Schutzhülle vorgefertigt ist, kann sie über eine herangeführte Glasflasche B geschoben werden.

5098A0/0444 - 11 -

Dies geschieht in der Auswerfzone nach Fig. 8. Hierzu ist eine Abstreifvorrichtung vorgesehen, die in den Fig. 6 und 7 deutlicher dargestellt ist. In der Auswurfzone wird ein Abstreifring 70, der am oberen Ende einer Betätigungsstange 72 befestigt ist und der den Wickeldorn 66 umgibt, nach oben geschoben, um die vorgefertigte, nunmehr mit 69 bezeichnete Schutzhülle 69 über die bereithängende Flasche B zu schieben. Da die Schutzhülle 69 infolge von Spannungen nicht völlig kreisrund ist, vermag sie sich von selbst an der Glasflasche B zu halten. Dies ist in Fig. 12 zu erkennen.

Die Betätigung des Abstreifrings 70 erfolgt mittels einer Nockenrolle 71, die drehbar mit Hilfe eines Zapfens 73 an der Stange 72 befestigt ist und die bei einer Drehung des Drehtisches 67 entlang einer Nockenbahn 74 läuft.

Wenn die vorgefertigten Schutzhüllen 69 über die Flaschen B geschoben werden, durchlaufen sie zuvor einen Wärmetunnel 65 (Fig. 3) , injdem sie auf eine bestimmte Temperatur angehoben werden.

Nachdem die Schutzhüllen 69 auf den Flaschen B sitzen, werden sie mit Hilfe des Förderbandes durch einen Wärmetunnel 77 gefahren. Im Wärmetunnel 77 erfolgt das Aufschrumpfen der zunächst zylindrischen Kunststoff-Schutzhüllen 69. Da die letzteren etwas über den Boden nach unten hinausstehen und das Kunststoffmaterial zuvor, wie oben beschrieben, eine entsprechende

509840/0444 "¹² "

Orientierung erfahren hat, erfolgt das Aufschrumpfen der Schutzhülle 69 wie in Fig. 2 dargestellt, d. h. die Schutzhülle 69 umgibt den unteren Rand 78 des Flaschenbodens 79 und bildet eine ringförmige Standfläche 80.

Auf die oben beschriebene Weise werden zusammengesetzte bzw. mit Schutzhüllen versehene Flaschen B¹ erzeugt, die, nachdem sie den Wärmetunnel 77 verlassen, auf ein ebenes Förderband 81 abgesetzt werden, das eine geschlossene flache Oberfläche 82 aufweist. Zu diesem Zweck ist die Führungsbahn 64, entlang der das Förderband 55 (Fig. 3) geführt wird, mit einem abfallenden Abschnitt 64 d versehen. In dem darauf folgenden unteren waagerechten Abschnitt der Führungsbahn 64 wird über die Laufrolle 63 das entsprechende Spannglied 54 geöffnet, um die Flasche B¹ freizugeben. Im darauf ansteigenden Abschnitt 64 e wird das Spannglied gegenüber der Flasche B¹ angehoben, so daß diese ungehindert abtransportiert werden kann.

5098^0/044^

Claims

226A858

Patentansprüche für Auaschoidunssanniöldung

· Vorrichtung zur Hers tollung von Schutzhüllen aus schrumpf·· baren thermoplastischen Kunstetoffollon, die lose auf Behalter₉ vorzugsweise aus Glas» aufgeschoben und an· schließend auf diese aufgeschrumpft werden* wobei eine Schweißvorrichtung dio überlappenden Enden eines Ausgangs« abschnitte der extrudiorten Folie miteinander verschweißt« dadurch gekennzeichnet _f daß eine Zuführtrommel (92) vorgesehen 1st, die die herangeführte Folie (i5a) mittels Vakuum an ihrem Umfang festhält» daß eine Sohneidvorrichtung (94_t 94a) die Folie auf der Zuführtrommel (92) entsprechend der Läng· dee Ausgangsabschnitt· schneidet»

daß in Urafangsabstand zur Schneidvorrichtung ein Wickeldorn

vorzugsweise {66) an der Zuführtrommel (92) angeordnet ist* dex/mittel· Vakuum das jsreils vordere Ende de· Ausgangeabschnitts auf der Zuführtrommel (92) erfaßt und hält» daß ein· Steuervorrichtung das Vakuum der Zuführtrommel und de· Aufwickeldorn· so steuert» daß der einen Ausgangeabschnitt haltend·

509840/0444 BAD ORIGINAL

Doroich der Zuführtrommel vom Vakuum entlastet wird, wenn dor Aufwickoldorn diesen Ausgangsabschnitt orfaßt, tv id dr>0 oino Abstreifvorrichtung dio fertige Schutzhülle axial von AutVickoldorn fort über don Behälter B streift·

2· Vorrichtung :i2.clx Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwaißvorrichtung einen Schvoißbalken (75) aufweist, der radial auf don Aufvickeldom (66) zni ader von diesen fortbe-.-cjbar ist und dosssn Länge mindestens dor Höhe der Schutzhülle (69) entspricht, und daß der Schweißbalken dirvnatral ^o^onüber den Aufnahmedorn eines Ausganijaabschnitts am Aufviclcoldora angoordnot ist«

3, Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere aufrecht angeordnete Aufwiokeldorne {66) auf einor Kreisbahn (67) bewegbar angeordnet sind, die unterhalb einer kreisförmigen Umlenkbahn einer Fördervorrichtung (55) für hängend transportierte Behälter B angeordnet und cu dieser ausgerichtet ist, wobei Mittel vorgesehen sind, die Bewegung der Behälter B und der Aufwickoldorne (66) am koordinieren·

4· Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3t dadurch gekonnzeichnet, daß jedem Aufvickeldom (66) ein radial innenliogendor, mit dem Aufvickeldom umlaufender SchvelBbalken (75) zugeordnet ist*

BAD ORIGINAL 5098AD/Q44A

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidvorrichtung ein kreisförmig umlaufendes Messer (94 a) aufweist, daß entgegengesetzt wie die Zuführtrommel (92) umläuft.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß der Wickeldorn (66) einen Ansaugöffnungen (107) aufweisenden Mantel besitzt, der normalerweise drehfest auf einer Welle (106) sitzt, jedoch gegenüber dieser in Umfangsrichtung verstellt werden kann.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie (15 a) über zwei Antriebsrollen (91, 90) der Zuführtrommel (92) zugeführt wird, daß in Förderrichtung gesehen vor den Antriebsrollen (91, 90) eine Füllvorrichtung (93) angeordnet ist, mit der wiederkehrende Zeichen oder Muster auf der Folie (15 a) erfaßt werden und daß die Ausgangssignale der Fühlvorrichtung

(93) zu Steuerzwecken auf eine Antriebsvorrichtung (96, 95) der Antriebsrollen (91, 90) gegeben werden.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,daß die Zuführtrommel (92) etwas schneller als die Antriebsrollen angetrieben ist.

509840/0444