DE60310702T2

DE60310702T2 - Vorrichtung zum formpressen von gegenständen aus kunststoff

Info

Publication number: DE60310702T2
Application number: DE60310702T
Authority: DE
Inventors: Mauro Battilani
Original assignee: Sacmi Imola SC
Current assignee: Sacmi Imola SC
Priority date: 2002-04-23
Filing date: 2003-04-17
Publication date: 2007-10-04
Anticipated expiration: 2023-04-18
Also published as: EP1499486B1; MXPA04010481A; KR20050020781A; CA2483153A1; EP1785249B1; ZA200408226B; AU2003239809B2; CN1646283A; JP4391833B2; EP1499486A1; JP2005523186A; AU2003239809A1; RU2004133970A; WO2003090989A1; DE60310702D1; BR0309455B1; ITBO20020226A1; EP1785249A1; ES2277081T3; US20030198707A1

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Pressformen von Kunststoffgegenständen, wie beispielsweise Deckel bzw. Verschlüsse, um einen Behälter oder etwas Ähnliches zu verschließen.
Stand der Technik
Das Patent US 5,807,592 desselben Anmelders zeigt eine Vorrichtung der angegebenen Art zum Pressformen von Verschlüssen zum Verschließen eines Behälters, wie beispielsweise Schraubdeckel. Eine solche Vorrichtung weist ein Karussell auf, das um eine vertikale Achse rotiert und an dem eine Vielzahl von Pressformeinheiten konzentrisch um die Rotationsachse des Karussells und in einem zueinander gleichen Winkelabstand angeordnet sind. Jede der genannten Einheiten weist einen oberen Stempel auf, der mit einer unteren Form zusammenwirkt, die zu dem Stempel ausgerichtet ist und einen Formhohlraum aufweist.
Durch die Rotation des Karussells beschreiben die Formeinheiten einen kreisförmigen Pfad, der ein erstes Segment aufweist, in dem die benötigte Portion an Kunststoffmaterial, das geformt werden soll, in die Hohlräume der Formen gegeben wird, ein zweites Segment, in dem der Gegenstand geformt wird, ein drittes Segment, in dem der geformte Gegenstand abgekühlt wird, und ein viertes Segment, in dem der geformte Gegenstand entnommen und wegtransportiert wird.
Bei den bekannten Vorrichtungen wird das Kunststoffmaterial, das geformt werden soll, aus einem Extruder entnommen, und zwar mittels eines rotierenden Kopfes, der mit einer Vielzahl von Entnahmeelementen ausgerüstet ist, die einen kreisförmigen Pfad beschreiben, der einen Tangentenpunkt mit der Extrusionsdüse und mit dem kreisförmigen Pfad der Formeinheiten hat. Der rotierende Kopf und das Karussell bewegen sich gemeinsam schrittweise, um es zu ermöglichen, dass die Entnahmeelemente nacheinander Portionen von Kunststoffmaterial aus dem Extruder entnehmen und diese in die Hohlräume der Formen geben.
Die bekannten Vorrichtungen leiden unter dem Nachteil, dass während der Zeit, die zwischen dem Moment liegt, in dem die Portionen in die Hohlräume gegeben wurden und dem Moment, wenn die Portionen komprimiert werden, der Anteil der Portion, die in den Hohlraum gegeben wurde, abkühlt, indem sie mit der kälteren Oberfläche des Hohlraums in Kontakt tritt. Dadurch ergibt sich eine Änderung des Grads der Plastizität des Kunststoffmaterials, das sich in dem genannten Bereich befindet, was beim Formen dazu führt, dass sich ästhetische Fehler an der äußeren Oberfläche des geformten Gegenstands zeigen. Diese Fehler, die sich meistens in der Form von Bereichen zeigen, deren Oberfläche sich gemessen an der Lichtundurchässigkeit bzw. Opazität von den umgebenden Bereichen unterscheiden und die manchmal eine gewisse Porosität der Oberfläche haben, stellen eine nicht akzeptable Herabsetzung der Qualität des geformten Gegenstands dar.
Ein weiterer Nachteil liegt in der Tatsache, dass die Portionen gewöhnlicherweise nicht in der Mitte der Hohlräume der Formen abgelegt werden, so dass sich die Verteilung des Kunststoffmaterials während des Kompressionsschritts nicht gleichförmig verteilt, da es nicht vom Mittelpunkt ausgeht, wodurch sich Probleme bei der Formgebung aufgrund der Asymmetrie der Füllung ergeben.
Andere Nachteile, die sich durch das Einbringen der Portionen in die Formhohlräume ergeben, können bei Vorrichtungen (siehe Patent US 5,885,408 ) zum Formen von Kunststoffverschlüssen beobachtet werden, bei denen an deren Unterseite ein Kennzeichnungselement (label) für dekorative Zwecke oder zum Darstellen von Information extern eingearbeitet werden soll. Bei diesen Vorrichtungen werden die Kennzeichnungselemente vor den Portionen in den Formungshohlraum eingebracht, so dass die Portionen, wenn sie in Kontakt mit dem Kennzeichnungselement treten, aufgrund ihrer hohen Temperatur Verformungen der Kennzeichnungselemente bewirken, insbesondere Falten, bei denen es unwahrscheinlich ist, dass sie während des Schritts der Kompression geglättet werden.
US 4,943,405 zeigt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Gegenständen, die aus einem thermoplastischen Materialrohling fest geformt werden. Das Material, aus dem der Rohling geformt ist, wird durch eine Extrusionsdüse ausgegeben und wird auf die Oberfläche eines Zwischenträgers aufgebracht, der einen Teil der Formungsform bildet und sich unter der Düse erstreckt. Der Rohling wird von der Düse getrennt, was man beispielsweise dadurch erreichen kann, indem man einen geheizten Strom von Gas verwendet, der die Düse umgibt und auf den Punkt für die Trennung gerichtet ist. Der Rohling wird in die Form eingebracht, die geschlossen wird während der Zwischenträger abgesenkt wird. Danach wird der Rohling durch Beaufschlagung des Pressformdrucks pressgeformt und der geformte Gegenstand wird zumindest teilweise unter Druck gekühlt.
Beschreibung der Erfindung
Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung bereitzustellen, die es ermöglicht, bezogen auf jede Formeinheit der Pressformvorrichtungen, die oben genannten Nachteile zu beseitigen.
Im Rahmen dieser Zielsetzung ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung bereitzustellen, die bezogen auf die Möglichkeit, mit Kunststoffmaterialien verschiedener Arten und Zusammensetzungen zu arbeiten, sehr flexibel verwendet werden kann.
Dieses Ziel und diese Aufgabe werden durch eine Vorrichtung erreicht, deren Merkmale in dem angehängten Anspruch 1 definiert sind. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen definiert.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch die nachfolgende Beschreibung auf der Basis der beigefügten Zeichnungen verdeutlicht, wobei:
1 eine schematische Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform ist;
2 eine Querschnittsansicht ist, die entlang der radialen Linie II-II gemäß der 1 gemacht wurde;
3 eine Querschnittsansicht ist, die entlang der Linie III-III gemäß der 2 gemacht wurde;
4 eine teilweise Querschnittsansicht ist, die entlang der Tangentiallinie IV-IV gemäß der 2 gemacht wurde;
5 bis 10 Ansichten der Vorrichtung in sechs aufeinander folgenden Betriebszuständen sind;
11 eine Ansicht einer ersten Abwandlung ist, die entlang einer radialen Richtung gemacht wurde;
12 eine teilweise Querschnitts- und Tangentialansicht ist, die entlang der Linie XII-XII gemäß der 11 gemacht wurde;
13 eine Ansicht in radialer Richtung ist, die entlang der Linie XIII-XIII gemäß der 12 gemacht wurde;
14 eine Draufsicht ist, die entlang der Linie XIV-XIV gemäß der 12 gemacht wurde;
15 bis 17 Ansichten der Vorrichtung gemäß der Abwandlung in drei aufeinander folgenden Betriebszuständen sind;
18 eine tangentiale Querschnittsansicht von einer zweiten Abwandlung ist, die ähnlich ist wie die Abwandlung gemäß 12; und schließlich
19 eine Querschnittsdraufsicht der Abwandlung gemäß 18 ist, die entlang der Linien XIX-XIX gemacht wurde.
Möglichkeiten zum Ausführen der Erfindung
Unter Bezugnahme auf die 1 bis 5 wird gezeigt, dass die Vorrichtung ein Karussell aufweist, welches im Allgemeinen mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet wird und das in die Richtung X um eine vertikale Achse rotierend angetrieben wird. Das Karussell weist ein Trageelement 2 auf, welches im Nachhinein als Trommel bezeichnet wird, auf dem eine Vielzahl von Formeinheiten befestigt sind (siehe 5); jede Formeinheit weist einen oberen Stempel 3 auf, der bezogen auf die Trommel 2 im Wesentlichen stationär ist, und eine untere Form 4, die sich entlang einer Achse B für eine Ausrichtung bzw. Positionierung zu dem Stempel 3 bewegen kann.
Die Formeinheiten sind in gleichem radialem Abstand und im gleichen Winkelabstand um die Achse A verteilt, so dass ihre Achsen B einen kreisförmigen Pfad C (siehe 1) beschreiben.
Jede Form 4 hat einen Hohlraum 5 (siehe 4), der nach oben hin offen ist und in dem eine Portion D eines Kunststoffmaterials geformt wird; die Portion wird in einem pastösen Zustand mittels eines rotierenden Kopfes 6 hineingegeben, der in der Richtung Y um eine Achse E rotieren kann, die parallel zur Achse A ist.
Die Form 4 ist oben an einem vertikalen Stempel 4a befestigt, der in einem Sitz der Trommel 2 geführt wird und durch einen hydraulischen Hebestempel (nicht gezeigt) betätigt wird, der über ein geeignetes Ventilsystem mit einer Quelle mit unter Druck stehender Flüssigkeit verbunden werden kann. Wenn die unter Druck stehende Flüssigkeit den Stempel 4a hochdrückt, komprimiert die Form 4 in einem geeigneten Bereich des Pfads C des Karussells die Portion D des Kunststoffmaterials gegen den Stempel 3, wodurch entlang eines nachfolgenden Bogens des Pfads C das Formen des Gegenstands durchgeführt wird, bei dem es sich in diesem Fall um einen deckelartigen Verschluss F handelt.
Der rotierende Kopf 6 ist in den beigefügten Zeichnungen nur schematisch dargestellt, da er für das erfinderische Konzept der vorliegenden Erfindung nicht relevant ist. In jedem Fall kann der rotierende Kopf mittels des zuvor genannten Patents US 5,807,592 besser verstanden werden.
Wie in den 1 und 5 gezeigt, besteht der rotierende Kopf 6 aus einer Welle 7, die um die Achse E rotiert und an deren Oberseite ein Flansch 8 fest verbunden ist; ein Blech 9 ist oben an dem Flansch 8 befestigt, und ebenso ist eine Scheibe 10 daran oberhalb des Blechs befestigt, wobei die Scheibe 10 mit Ausnehmungen 11 versehen ist, die der Scheibe ein sternähnliches Aussehen geben.
Eine Vielzahl von Elementen 12 zum Entnehmen der Portionen des Kunststoffmaterials sind an der unteren Seite des Flansches 8 befestigt und sind um die Achse E herum in gleichem Abstand entlang des Umfangs angeordnet, der derselbe ist, wie der Abstand, um den die Formen 4 um die Achse A herum beabstandet sind. Jedes Entnahmeelement 12 weist eine Art Schale auf, die einen konkaven Teil hat, der in die Rotationsrichtung Y ausgerichtet ist. Die untere Kante der Schalen 12 ist koplanar zu dem Ausgang einer Düse 13 eines Extruders 14, dessen Öffnung nach oben gerichtet ist, so dass während einer Rotation des Kopfes 6 jede Schale 12 von der Düse eine Portion D des Kunststoffmaterials entnehmen kann, das der Portion entspricht, die aus der Düse in der Zeit herauskommt, die zwischen dem Vorbeibewegen von zwei aufeinander folgenden Schalen vor der genannten Düse verstreicht.
Die Schalen 12 beschreiben einen Pfad G, der eine Tangente mit dem Pfad C hat, der von den Formen 4 beschrieben wird, und die Winkelgeschwindigkeiten des Karussells 1 und des rotierenden Kopfes 6 sind so aufeinander abgestimmt, dass an dem Tangentenpunkt der Pfade C und G jede Schale 12 im Wesentlichen zu einer entsprechenden Form 4 ausgerichtet ist. Die Übergabe der Portion D von den Schalen 12 in die Hohlräume 5 der Formen kann durchgeführt werden wie es im zuvor genannten Patent US 5,807,592 beschrieben ist, und zwar durch die Einwirkung eines Stroms von komprimierter Luft, der nach unten gerichtet ist, möglicherweise in Kombination mit einem mechanischen Eingriff, der dadurch erzielt wird, dass in jeder Schale ein Ausstoßstempel vorgesehen ist, der sich vertikal bewegen kann und der durch komprimierte Luft unter Verwendung von Ventilmitteln betätigt wird.
Die Ausnehmungen 11 des Sterns 10 sind so geformt, dass sie auf der oberen Seite des Blechs 9 die geformten Deckel F aufnehmen und halten können, die nach dem Abkühlschritt nacheinander weggeführt werden, um das Karussell zu verlassen. Die Deckel F, die mit den Ausnehmungen 11 zusammenwirken, werden zwischen den Führungen 15 und 16 transportiert, die in der Höhe des Blechs 9 angeordnet sind, um einen Kanal 17 zum Entfernen der Deckel zu bilden.
Wie eingangs beschrieben, ist es bei den Karussells zum Pressformen gemäß der oben beschriebenen Art so, dass die Portion D des Kunststoffmaterials, nachdem es aus den Schalen 12 entnommen und in die Hohlräume 5 eingebracht wurde, noch für einige Zeit in Kontakt mit der inneren Oberfläche des Hohlraums bleibt, bevor der Schritt des Komprimierens beginnt. Während dieser Zeit ist der Teil der Portion D, der in Kontakt mit der inneren Oberfläche des Hohlraums 5 steht, einer Abküh lung unterworfen, die seine Konsistenz verändert, so dass während des Schritts des Formens das Kunststoffmaterial ungleichmäßig fließt, wodurch sich Fehler ergeben, die sich insbesondere an der äußeren Oberfläche an der Unterseite des Deckels zeigen.
Um diesen Nachteil zu beheben, ist jeder Form 4 eine Anordnung zugeordnet, die die Portion D, die in den entsprechenden Hohlraum eingebracht werden soll, kurzzeitig und bei minimalem Kontakt trägt, so dass es dem Stempel ermöglicht wird, Sich ihr zu nähern bevor der tatsächliche Schritt des Formens beginnt.
Wie es in den 2 bis 4 gezeigt ist, besteht die Anordnung aus zwei Paaren von Hebeln 18, 19 und 20, 21, die auf zwei diametral gegenüberliegenden Seiten der Form 4 mittels Gewindeschwenkachsen 22, 23 und 24, 25 verschwenkbar gehalten sind, die in die Basis der Form eingeschraubt sind, so dass ein Oszillieren der Hebel in parallelen Ebenen ermöglicht wird, die unter Bezug auf die Rotationsachse A des Karussells im Wesentlichen radial sind.
Die Hebel 18-21 erstrecken sich aufwärts, so dass ihre oberen Enden über die Kante des Hohlraums 5 hinausstehen. Die oberen Enden der Hebel 18, 19 sind mit den oberen Enden der entsprechenden Hebel 20, 21 mittels zweier gegenseitig paralleler Stäbe 26, 27 verbunden, die diametral über dem Hohlraum 5 liegen. Die Hebel 18 und 20 sind gelenkig mit den Hebeln 19 und 21, jeweils entsprechend, mittels Bolzen 28 und 29 verbunden. Um das Spiel zu ermöglichen, das benötigt wird, damit die Hebel 18-21 um die Verschwenkachsen 22-25 oszillieren können, sind die Bolzen 28 und 29 durch Arme geführt, die von den unteren Enden der Hebel 18 und 20 hervorstehen und mit verlängerten Schlitzen 30 (siehe 2) von Armen zusammenwirken, die in einer spiegelsymmetrischen Art und Weise mit den unteren Enden der Hebel 19 und 21 verbunden sind.
Die Hebel 18-21 von jedem Paar werden unter Verwendung von Zugfedern 31 (siehe 2) aufeinander zu bewegt, die sie, entlang eines Winkelabschnitts des Pfads des Karussells 1, in einer Position halten, in der die Stäbe über den entsprechenden Hohlräumen in einem gegenseitigen Abstand benachbart sind, der es ermöglicht, eine Portion D des Kunststoffmaterials, das zwischen ihnen mittels einer Schale 12 abgelegt wurde, für eine kurze Zeit zu tragen, wie es nachfolgend noch genauer beschrieben wird.
Die Bewegung der Paare von Hebeln 18-21, die jeder Form 4 zugeordnet sind, wird mittels einer Nocke 32 gesteuert, die an der Trommel 2 befestigt ist.
Jede Nocke 32 hat ein Profil, das aus einer Rampe 33 besteht, die sich nach oben hin mit einem geraden Bereich 34 fortsetzt, der parallel zur Achse A ist. Ein Nockenfolger wirkt mit jedem Nocken 32 zusammen und wird von einer Rolle 35 gebildet, die von zwei Armen 36 und 37 rotierbar getragen wird, die in rechten Winkeln von den entsprechenden Hebeln 18 und 20 in Richtung der Achse A hervorstehen.
Der Betrieb der beschriebenen Vorrichtung wird im Nachhinein erläutert, indem nachverfolgt wird, was in einer Formeinheit während der 360° Drehung des Karussells 1 passiert.
Durch die Rotation des Kopfes 6 entnehmen die Schalen 12 nacheinander Portionen des Kunststoffmaterials von dem Auslass der Düse 13. Die Konsistenz des Kunststoffmaterials an dem Ausgang der Düse 13 ist so, dass die Portion an der Wand der Schalen 12 anhaften kann.
Wenn sich eine Schale 12 einer Formeinheit, nachdem eine Portion D von der Düse 13 des Extruders 14 entnommen wurde, an dem Tangentenpunkt zwischen seinem Pfad G und dem Pfad C der Formen 4 befindet, wird die Portion D nach unten bewegt und von den Stäben 26 und 27 aufgenommen, die sich in diesem Schritt, bei dem die Form 4 noch nicht mit ihrem Hebestoß begonnen hat, nahe beieinander befinden (siehe 5).
Bei der Winkelposition α beginnt das Anheben der Form 4. Die Stäbe 26 und 27 bleiben aber nahe beieinander, bis bei einer Winkelposition β die Form 4 eine Höhe erreicht hat, bei der die Rolle 35 sich an der Rampe 33 des Nocken 32 abstützt, wodurch sich die Stäbe verschwenken (siehe 6) und bewirken, dass die Portion D in den Hohlraum 5 fällt. Wie in der 6 gezeigt ist, öffnen sich die Stäbe 26, 27 gegenüber dem Hohlraum 5, wenn sich die Form 4 in der Nähe des Stempels 3 befindet. Die Kompression der Portion D wird abgeschlossen (siehe 7 und 8) durch die nachfolgende Rotation der Formeinheit zur Winkelposition γ.
Wie in der 8 gezeigt, ist es während des Schritts des Formens und des Stabilisierens des Deckels (der anhält bis die entsprechende Formeinheit die Winkelposition δ erreicht hat) so, dass die Stäbe 26, 27 voneinander beabstandet bleiben aufgrund der Wirkung der Rolle 32 auf dem geraden Bereich 34 des Nocken 32.
Sobald die Winkelposition δ erreicht worden ist, beginnt die Absenkung der Form 4; wenn die Rolle 35 sich unter die Rampe 33 abgesenkt hat, erlaubt es die Absenkung den Stäben 26 und 27 aufgrund der Betätigung durch die Federn 31, sich wieder über den Hohlraum 5 einander anzunähern und für die Aufnahme einer neuen Portion D bereit zu sein.
Wie in der 9 gezeigt ist, bleibt der geformte Deckel F in Kontakt mit dem Stempel und wird, nachdem er auf dem Blech 9 des Kopfes 6 abgelegt wurde, von den Ausnehmungen 11 des Sternförderers 10 (siehe 10) aufgenommen und entlang des Kanals 17 in Richtung der Entnahmemittel gefördert.
Damit erreicht die beschriebene Vorrichtung das gewünschte Ziel und löst die Aufgabe. Tatsächlich ist es so, dass gemäß einem grundlegenden Aspekt der Erfindung die Zeit, die zwischen dem Einbringen der Portion D in den Hohlraum 5 und dem Beginn der Verformung des Kunststoffmaterials, praktisch auf Null reduziert wird. Auf diese Weise verbleibt die Portion D in örtlichem Kontakt mit der inneren Oberfläche des Hohlraums 5 für eine Zeit, die nicht ausreichend ist, um signifikante Änderungen der Konsistenz des Kunststoffmaterials zu bewirken. Dadurch bleibt die Temperatur des Kunststoffmaterials der platzierten Portion im Wesentlichen in jedem Punkt konstant, um so eine gleichmäßige Verformung des Kunststoffs während der Kompression sicherzustellen.
Aus der Tatsache, dass das Einbringen der Portion und der Beginn der Kompression im Wesentlichen gleichzeitig stattfinden, ergibt sich zudem der Vorteil, dass für den Fall, dass die Deckel mit einem eingearbeiteten Kennzeichnungselement versehen werden sollen, die Zeit während der sich die Portionen auf den Kennzeichnungselementen befinden, die vorher in die Formhohlräume eingebracht wurden, nicht ausreicht, um zu Verformungen am Kennzeichnungselement zu führen. Dadurch bleiben die Kennzeichnungselemente immer vollständig eben und werden geglättet sobald die Kompression abgeschlossen ist.
Ein sehr vorteilhafter Aspekt der Erfindung ist die Tatsache, dass die Geschwindigkeit der Form 4 gewöhnlich so groß ist, dass eine Trennung der Portion D von den Stäben 26 und 27 erreicht wird. Insbesondere wird die Portion D gegen den Stempel mit einer solchen Aufschlagskraft bewegt, dass sie an dem Stempel anhaftet. Daraus folgt, dass der Bereich der Portion, die in Kontakt mit dem Stempel tritt und an der sich Fehler ausbilden können, während des Schritts der Kompression sich tatsächlich innerhalb des Deckels befindet, so dass jegliche Fehler, nachdem die Formung abgeschlossen wurde, auch innerhalb des Deckels bleiben und den ästhetischen Eindruck des Produkts nicht gefährden, weil sie von außen nicht sichtbar sind.
Bei der beschriebenen Vorrichtung können eine Vielzahl von Modifikationen und Variationen vorgenommen werden, von denen sich alle im Bereich desselben erfinderischen Konzepts bewegen.
11 bis 14 zeigen eine Lösung, bei der, wie es in den 15 bis 17 genauer gezeigt wird, die Stäbe 26 und 27 bezogen auf die Rotationsachse A des Karussells radial ausgerichtet sind.
Im Unterschied zu der zuvor beschriebenen Lösung tragen die Hebel 20 und 21 zwei entsprechende freilaufende Rollen 38 und 39, die in der Art eines freitragenden Arms ungefähr auf halber Strecke entlang deren Länge befestigt sind, während der Bolzen 28, der die Hebel 18 und 19 gelenkig miteinander verbindet, eine Rolle 40 trägt, die nach außen hin vorsteht.
Die Hebel 18-21 werden von einem inneren Nocken 41 betätigt, der mit dem zylindrischen Teil der rotierenden Trommel 2 verbunden ist und durch einen äußeren Nocken 42 (siehe 15 bis 17), der aus einem Vorsprung besteht, der von einem Element 42a hervorsteht, das bezogen auf das Karussell 1 stationär ist.
Der innere Nocken 41 weist zwei Schlitze 43 und 44 auf, wobei jeweils eine entsprechende Rolle 38 und 39 mit jedem der Schlitze zusammenwirkt und wie ein Nockenfolger wirkt.
Jeder der Schlitze 43 und 44 weist zwei parallele und vertikale Abschnitte auf, die mittels eines geneigten Zwischenbereichs verbunden sind. Die oberen Bereiche der Schlitze sind weiter voneinander entfernt als die unteren Bereiche. Wenn die Formen angehoben werden, bewirken die Rollen 38 und 39, indem sie den Schlitzen 43 und 44 folgen, das Verschwenken der Hebel 18-21 und die Beabstandung der Stäbe 26 und 27.
Der Nocken 42 ist an einem Tangentenpunkt zwischen den Pfaden C und D angeordnet, und während der Rotation des Karussells hebt er nacheinander die Rollen 40 an, wodurch eine schnelle gegenseitige Beabstandung und Annäherung der Stäbe 26 und 27 erreicht wird.
Vorzugsweise sind die Stäbe im mittleren Bereich mit gekrümmten Bereichen 45 und 46 (siehe 14) ausgebildet, die eine Aufnahme bilden, die dafür ausgebildet ist, eine Portion D des Kunststoffmaterials aufzunehmen, das dorthin von einer Schale 12 abgelegt wurde.
Die Betätigung der Hebel 18-21 durch den Nocken 42 geht der Aktivierung voraus, die durch den Nocken 41 vorgenommen wird. Die Arbeitsreihenfolge kann den 15 bis 17 entnommen werden. Insbesondere kann, nachdem eine Portion D mittels einer Schale 12 entnommen wurde und auf den gekrümmten Bereichen 45 und 46 der Stäbe 26 und 27 einer entsprechenden Form 4 (siehe 15) abgelegt wurden, die Rolle 40, indem sie den Nocken 42 übersteigt, bewirken, dass die Stäbe 45 und 46 eine schnelle Bewegung zum Öffnen (siehe 15 und 16) und zum Schließen (siehe 17) machen, wodurch es möglich wird, dass die Portion nicht in den Hohlraum 5 der Form 4 fällt, sondern stattdessen weiterhin in der Aufnahme gehalten wird, die von den gekrümmten Bereichen 45 und 46 gebildet ist. Die Öffnungsbewegung und Schließbewegung der Stäbe 26 und 27 kann mit dem Hub der Form 4 synchronisiert werden, so dass die Portion D aufgefangen werden kann, die in den Hohlraum 5 gegeben wurde.
Die Schritte zum Formen des Deckels F werden nacheinander in der Art und Weise durchgeführt, wie es beim vorhergehenden Beispiel beschrieben wurde, wobei die Tatsache berücksichtigt wird, dass die Öffnungsbewegung und Schließbewegung der Stäbe, aufgrund ihrer radialen Anordnung, in einer tangentialen Richtung stattfindet.
Eine weitere Abwandlung der Vorrichtung ist in den 18 und 19 gezeigt. Die genannte Lösung ist eine konstruktive Vereinfachung unter Bezug auf die Lösung gemäß der 11 bis 14, was durch den Entfall der äußeren Hebel 18 und 19 erzielt wird, so dass die Stäbe 26 und 27 nur mit den inneren Hebeln 20 und 21 in der Art eines freitragenden Arms befestigt sind, wodurch eine Art Gabel gebildet wird.
Weitere Abwandlungen betreffen die thermische Aufbereitung der Stäbe durch widerstandsähnliche Zapfen, durch Induktion oder mittels eines Luftstroms.
Dort wo in den Ansprüchen technische Merkmale von einem Bezugszeichen begleitet sind, dienen solche Bezugszeichen ausschließlich einer verbesserten Lesbarkeit der Ansprüche, so dass solche Bezugszeichen keine Beschränkung bei der Interpretation von den Elementen haben, die beispielhaft durch diese Bezugszeichen identifiziert sind.

Claims

Vorrichtung zum Pressformen von Kunststoffgegenständen (F), mit einer Formeinheit (3, 4), die einen oberen Stempel (3) und eine untere Form (4) mit einem Hohlraum (5) zum Formen der Gegenstände (F) aufweist, und wobei der Stempel (3) und die untere Form (4) zueinander ausgerichtet sind und zwischen einer beabstandeten Position und einer näheren Position bewegbar sind, mit Zuführmitteln (12, 13, 14), um Portionen (D) eines zu formenden Kunststoffmaterials zuzuführen, wobei die Zuführmittel (12, 13, 14) zumindest ein Entnahmeelement (12) für die aufeinanderfolgende Entnahme von individuellen Portionen (D) aus einem Extruder (14) aufweisen, wobei das zumindest eine Entnahmeelement (12) ausgebildet ist, um die entnommene Portion (D) auf Tragemitteln (18, 19, 20, 21, 26, 27) zu deponieren, um die Portion (D) temporär zu tragen, während die untere Form (4) noch vom Stempel (3) beabstandet ist, und des Weiteren mit Betätigungsmitteln (32; 41; 42) zur Betätigung der Tragemittel (18, 19, 20, 21, 26, 27), so dass die Portion (D) in den Hohlraum (5) freigegeben wird, bevor der Stempel (3) und die untere Form (4) mit dem Pressschritt beginnen, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Entnahmeelement (12) entlang eines Pfads (G) bewegbar ist, um so die Portion (D) von dem Extruder (14) zu den Tragemitteln (18, 19, 20, 21, 26, 27) zu transportieren, und dass die Tragemittel (18, 19, 20, 21, 26, 27) so befestigt sind, dass sie sich außerhalb der oberen Kante der unteren Form (4), und teilweise darüber, erstrecken.
Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner mit einem rotierenden Karussell (1) mit einem Trageelement (2), das um eine Achse (A) rotiert, mit einer oder mehreren Einheiten (3, 4), die der Formeinheit (3, 4) entsprechen und an dem Trageelement (2) konzentrisch zur Achse (A) befestigt sind, ferner mit Betätigungsmitteln, die für eine Betätigung des Trageelements (2) derart angeordnet sind, dass die Formeinheit (3, 4) sich entlang eines kreisförmigen Pfads (C) vorwärtsbewegt und durch eine Position hindurchgeführt wird, an der sich die Zuführmittel (12, 13, 14) befinden.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Tragemittel (18, 19, 20, 21, 26, 27) eine Hebelanordnung (18, 19, 20, 21) aufweisen, die ein Paar Stäbe (26, 27) tragen, wobei jeder Stab (26, 27) des Paars Stäbe im Wesentlichen diametral über dem Hohlraum (5) liegt.
Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Hebelanordnung (18, 19, 20, 21) ein Paar Hebel (20, 21) aufweist, die zu der Form (4) verschwenkbar sind, wobei jeder Hebel des Paars Hebel (20, 21) mit einem Ende eines jeweiligen Stabs des Paars Stäbe (26, 27) fest verbunden ist und von den Betätigungsmitteln (32; 41; 42) betätigt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Hebelanordnung (18, 19, 20, 21) ein weiteres Paar Hebel (18, 19) aufweist, die in einer im Wesentlichen diametral gegenüberliegenden Position relativ zu dem Paar Hebel (20, 21) verschwenkbar angeordnet sind, wobei jeder weitere Hebel des weiteren Paars Hebel (18, 19) mit einem anderen Ende des entsprechenden Stabs (26, 27) fest verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Hebel des Paars Hebel (20, 21) und des weiteren Paars Hebel (18, 19), falls vorhanden, gelenkig miteinander verbunden sind.
Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, soweit Anspruch 3 auf Anspruch 2 rückbezogen ist, wobei die Hebel des Paars Hebel (20, 21) und des weiteren Paars Hebel (18, 19) derart angeordnet sind, dass sie in jeweiligen Ebenen oszillieren, die im Wesentlichen radial in Bezug auf die Achse (A) angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, ferner mit einer Zugfeder (31), die zwischen den Hebeln des Paars Hebel (20, 21) und des weiteren Paars Hebel (18, 19) wirkt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, soweit Anspruch 3 auf Anspruch 2 zurückbezogen ist, wobei die Stäbe (26, 27) im Wesentlichen radial in Bezug auf die Achse (A) liegen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Betätigungsmittel Nockenmittel (32; 41; 42) aufweisen, mittels derer die Tragemittel (18, 19, 20, 21, 26, 27) zwischen einer näheren Anordnung zum Tragen der Portion (D) und einer beabstandeten Anordnung zum Freigeben der Portion (D) in die Formeinheit (3, 4) betätigt werden können.
Vorrichtung nach Anspruch 10, soweit dieser auf einen der Ansprüche 4 bis 8 oder auf Anspruch 9 zurückbezogen ist, soweit Anspruch 9 auf einen der Ansprüche 4 bis 6 zurückbezogen ist, wobei zumindest einer der Hebel des Paars Hebel (20, 21) und des weiteren Paars Hebel (18, 19), falls vorhanden, einen Nockenfolger (35; 38, 39; 40) aufweist, der funktional einem entsprechenden Nocken (32; 41; 42) der Nockenmittel zugeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 11, soweit Anspruch 3 auf Anspruch 2 zurückbezogen ist, wobei der Nocken (32) an dem Tragelement (2) befestigt ist und aktiv ist, wenn die Form (4) in Richtung auf den Stempel (3) zu und von dem Stempel (3) weg bewegt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei der Nocken (32) mit einer Schräge (33) und mit einem geraden Bereich (34) ausgebildet ist, der parallel zur Achse (A) ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei der Nockenfolger (35; 38, 39; 40) durch eine Rolle (35) gebildet ist, die von Armen (36, 37) frei getragen wird, die fest mit den entsprechenden Hebeln (18, 19, 20, 21) des Paars Hebel (20, 21) und des weiteren Paars Hebel (18, 19) fest verbunden sind.
Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, soweit Anspruch 10 auf Anspruch 9 zurückbezogen ist und soweit Anspruch 9 auf einen der Ansprüche 4 bis 6 zurückbezogen ist, wobei die Nockenmittel (32; 41; 42) zwei Schlitze (43, 44) aufweisen, die dafür geeignet sind, mit zwei Rollen (38, 39) zusammenzuwirken, die an einem Bereich der Hebel des Paars Hebel (20, 21) der Achse (A) zugewandt befestigt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei die Schlitze (43, 44) zwei parallele, vertikale und beabstandete Bereiche aufweisen, die mit zwei parallelen, vertikalen und nahen Bereichen durch entsprechende geneigte Bereiche verbunden sind.
Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, wobei die Nockenmittel (32; 34; 42) einen feststehenden Nocken (42) aufweisen, der eine Ausbuchtung aufweist, die von einer nach oben gerichteten Oberfläche des Tragelements (2) hervorsteht.
Vorrichtung nach Anspruch 17, wobei der stationäre Nocken (42) mit einer weiteren Rolle (40) zusammenwirkt, die von einem Zapfen (28) getragen wird, an dem die Hebel des Paars Hebel (20, 21) und des weiteren Paars Hebel (18, 19) gegenseitig gelenkig angeordnet sind, wobei die weitere Rolle (40) an einer Seite der Form (4) gegenüber der Achse (A) angeordnet ist, um die Stäbe (26, 27) so zu betätigen, dass sie eine Bewegung zum Greifen der Portion (D) ausführen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9 oder 10 bis 18, soweit Anspruch 10 auf einen der Ansprüche 3 bis 9 zurückbezogen ist, wobei die Stäbe (26, 27) in der Mitte entsprechende gekrümmte Bereiche (45, 46) aufweisen, die eine für die Aufnahme einer Portion (D) geeignete Aufnahmefläche bilden.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner mit einem Kennzeichnungselement, das geeignet ist, an dem Kunststoffmaterial während des Formens des Gegenstands (F) angebracht zu werden, wobei das Kennzeichnungselement vor der Portion (D) in den Hohlraum (5) eingebracht wird.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner mit Mitteln zum thermischen Einstellen der Tragemittel (18, 19, 20, 21, 26, 27).