LÄUBLI, Julius (Schönbodenweg 68, Rapperswil, CH-8640, CH)
| Ansprüche 1. Vorrichtung zum Herstellen von Tuben, mit mehreren Dornanordnungen (3a-3h), jeweils umfassend mehrere Dorne (8) auf denen die Tuben schrittweise an mehreren Arbeitsstationen (4a-4h) fertigbar sind, wobei die Dornanordnungen (3a-3h) mit Hilfe von Transportmitteln (2) von Arbeitsstation zu Arbeitsstation transportierbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Dorne (8) mindestens einer der Dornanordnungen (3a-3h) aufgeteilt sind in eine erste und mindestens eine zweite Dorngruppe (9, 10), und dass die erste Dorngruppe (9) bei zumindest einer der Arbeitsstationen (4a-4h) aus einer der Arbeitsstation zugeordneten Bearbeitungspo- sition (17), in der die Arbeitsstation (4a-4h) mit der ersten Dorngruppe (9) in Wechselwirkung treten kann, relativ zu den Transportmitteln (2) in eine der Arbeitsstation (4a-4h) zugeordnete Parkposition (18, 19) und die zweite Dorngruppe (10) aus einer der Arbeitsstation (4a-4h) zugeordneten Parkposition (18, 19) in eine der Arbeitsstation zugeordnete Bear- beitungsposition (17) relativ zu den Transportmitteln (2) verstellbar ist. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Arbeitsstation (4a-4h) bei der die erste und die zweite Dorngruppe (9, 10) verstellbar sind, eine der Anzahl der Dorne (8) der ersten oder der zweiten Dorngruppe (9, 10) entsprechende Anzahl an Werkzeugen aufweist. 3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Dorngruppe (9, 10) gleichzeitig zwischen der Bearbeitungsposition (17) und der Parkposition (18, 19) bzw. zwischen der Parkposition (18, 19) und der Bearbeitungsposition (17) verstellbar sind. 4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Dorngruppe (9, 10) durch translatorisches Ver- stellen der die Dorngruppen (9, 10) aufweisenden Dornanordnung (3a- 3h) zwischen der jeweiligen Bearbeitungsposition (17) und der jeweiligen Parkposition (18, 19) verstellbar sind. 5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dorngruppen (9, 10) von Arbeitsstation (4a-4h) zu Arbeitsstation (4a-4h) auf einer kreisförmigen Bewegungsbahn transportierbar sind. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dornanordnungen (3a-3h) auf einem, vorzugsweise mittels eines Servomotors (12), rotierbaren Tisch (13) angeordnet sind, relativ zu dem die erste und die zweite Dorngruppe (9, 10) bei mindestens einer der Arbeitsstationen (4a-4h) verstellbar sind. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellbewegung der ersten und der zweiten Dorngruppe (9, 10) zwischen der Bearbeitungsposition (17) und der Parkposition (18, 19) eine mittels einer Kurvenscheibe (14) geführte Bewegung ist. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurvenscheibe (14) bei einem Transport der Dornanordnungen (3a-3h) von Arbeitsstation (4a-4h) zu Arbeitsstation (4a-4h) in eine erste Richtung, vorzugsweise in die Transportrichtung der Dornanordnungen (3a-3h), und zum Verstellen der ersten und der zweiten Dorngruppe (9, 10) zwischen der Bearbeitungsposition (17) und der Parkposition (18, 19) bzw. zwischen der Parkposition (18, 19) und der Bearbeitungsposition (17) in eine zweite, der ersten Richtung entgegengesetzte zweite Richtung rotierbar ist. 9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Parkposition (18, 19) der ersten und/oder der zweiten Dorngruppe (9, 10) an einer der Arbeitsstationen (4a-4h) die Bearbeitungsposition (17) einer anderen, vorzugsweise der in Transportrichtung nächs- ten Arbeitsstation (4a-4h) entspricht. 10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Arbeitsstationen (4a-4h) eine Entladestation oder eine Umladestation zum Umladen noch unfertiger Tuben auf Dorne (8) ist, die mittels einer Transporteinrichtung (5) zu mindestens einer weiteren Arbeitsstation, vorzugsweise zu mindestens einer Deckelmontagestation, transportierbar sind. 11. Verfahren zum Herstellen von Tuben, insbesondere unter Verwendung einer Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mehrere Dornanordnungen (3a-3h), jeweils umfassend mehrere Dorne (8) auf denen die Tuben schrittweise an mehreren Arbeitsstationen (4a- 4h) fertigbar sind, vorgesehen werden, wobei die Dornanordnungen (3a- 3h) von Arbeitsstation (4a-4h) zu Arbeitsstation (4a-4h) transportiert werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Dorne (8) der Dornanordnungen (3a-3h) aufgeteilt sind in eine erste und mindestens eine zweite Dorngruppe (9, 10), und dass die erste Dorngruppe (9) bei zumindest einer der Arbeitsstationen (4a-4h) aus einer der Arbeitsstation (4a-4h) zugeordneten Bearbeitungsposition (17), in der die Arbeitsstation (4a-4h) mit der ersten Dorngruppe (9, 10) in Wechselwirkung treten kann, relativ zu den Transportmitteln (2) in eine der Ar- beitsstation (4a-4h) zugeordnete Parkposition (18, 19) und die zweite Dorngruppe (10) aus einer der Arbeitsstation (4a-4h) zugeordneten Parkposition (18, 19) in eine der Arbeitsstation (4a-4h) zugeordnete Bearbeitungsposition (17) relativ zu den Transportmitteln (2) verstellt wer- den. 12. Verfahren nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Dorngruppe (9, 10) durch translatorisches Ver- stellen der die Dorngruppen (9, 10) aufweisenden Dornanordnung (3a- 3h) zwischen der jeweiligen Bearbeitungsposition (17) und der jeweiligen Parkposition (18, 19) verstellt werden. 13. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Dorngruppen (9, 10) von Arbeitsstation (4a-4h) zu Arbeitsstation (4a-4h) auf einer kreisförmigen Bewegungsbahn transportiert werden. 14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellbewegung der ersten und der zweiten Dorngruppe (9, 10) zwischen der Bearbeitungsposition (17) und der Parkposition (18, 19) eine mittels einer Kurvenscheibe (14) realisiert wird. 15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurvenscheibe (14) bei einem Transport der Dornanordnungen (3a-3h) von Arbeitsstation (4a-4h) zu Arbeitsstation (4a-4h) in eine erste Richtung, vorzugsweise in die Transportrichtung der Dornanordnungen (3a-3h), und zum Verstellen der ersten und der zweiten Dorngruppe (9, 10) zwischen der Bearbeitungsposition (17) und der Parkposition (18, 19) bzw. zwischen der Parkposition (18, 19) und der Bearbeitungsposition (17) in eine zweite, der ersten Richtung entgegengesetzte zweite Richtung rotiert wird. |
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von Tuben gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Herstellen von Tuben gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 11.
Bekannte Vorrichtungen zum Herstellen von Kunststofftuben weisen mehrere, fest auf einem rotierbaren Tisch angeordnete Dornanordnungen auf, jeweils umfassend mehrere Dorne, auf denen die Tuben schrittweise an über den Um- fang des rotierbaren Tisches verteilt angeordneten Arbeitsstationen gefertigt werden. Jede Arbeitsstation weist dabei eine der Anzahl der Dorne einer Dornanordnung entsprechende Anzahl an Werkzeugen auf, um die Tuben an sämtlichen Dornen einer Dornanordnung gleichzeitig fertigen zu können. Nachteilig bei den bekannten Vorrichtungen sind die hohen Anlagekosten.
Aus der US 3 990 826 A ist ein Dornkarussell bekannt, bei dem Dornanordnungen fest auf einer Indexscheibe angeordnet sind und so von Arbeitsstation zu Arbeitsstation transportiert werden können. Ferner ist es bekannt, dass jede Dornanordnung aus zwei identischen, fest auf der Indexscheibe angeordneten Dorngruppen besteht, die in Bezug auf die Drehachse der Indexscheibe diametral gegenüberliegend angeordnet sind und nicht bei einer Arbeitsstation relativ zu der Indexscheibe verstellbar sind.
Die DE 40 09 661 C1 zeigt ein Dornkarussell, bei der Dornanordnungen in ihrer Gesamtheit relativ zu der Indexscheibe sind, um mit seitlich der Indexscheibe angeordneten Pressen zusammenwirken zu können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kostengünstiger realisierbare Vorrichtung zum Herstellen von Tuben anzugeben. Ferner besteht die Aufgabe darin, ein optimiertes Verfahren zum Herstellen von Tuben vorzuschlagen, welches den Einsatz kostengünstiger Herstellungs-Vorrichtungen ermöglicht. Bevorzugt soll der Durchsatz an fertigbaren Tuben nicht negativ beeinflusst werden. Diese Aufgabe wird hinsichtlich der Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und hinsichtlich des Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteran- Sprüchen angegeben. In den Rahmen der Erfindung fallen sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei von in der Beschreibung, den Ansprüchen und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen. Zur Vermeidung von Wiederholungen sollen verfahrensgemäß offenbarte Merkmale als vorrichtungsgemäß offenbart gelten und beanspruchbar sein. Ebenso sollen vorrichtungsgemäß offenbarte Merkmale als verfahrensgemäß offenbart gelten und beanspruchbar sein.
Die Erfindung nutzt die Erkenntnis, dass mindestes zwei an voneinander beabstandeten Arbeitsstationen auszuführende Arbeitsschritte bei der Herstellung der Tuben auf den Dornen unterschiedlich lange dauern. So wird für Ar- beitsschritte wie beispielsweise das Be- und Entladen der Dorne lediglich die Hälfte der Zykluszeit benötigt als für andere Prozessschritte wie beispielsweise das Verpressen der Tubenschulter. Auch bei Vorrichtungen, in denen keine Verpressung von Tubenschultern mit Tubenrohrkörpern stattfindet, sondern die Tubenschulter im Spritzgussverfahren an den Rohrkörper angespritzt wird, ist der Schritt des Festlegens der Tubenschulter an dem Tubenrohrkörper der zeitaufwendigste Verfahrensschritt. Bei aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen stehen die anderen, schneller arbeitenden Arbeitsstationen über eine vergleichsweise große Zeitspanne während des mindestens einen längeren Arbeitsschrittes still. Um diese Stillstandszeit einzelner Arbeitsstationen zu mi- nimieren und gleichzeitig die Möglichkeit zu schaffen an mindestens einer schnell getakteten Arbeitsstation die Anzahl der Werkzeuge zu minimieren, vorzugsweise zumindest zu halbieren, schlägt die Erfindung vor, die Dorne mindestens einer Dornanordnung, vorzugsweise die Dorne sämtlicher Dornanordnungen, aufzuteilen in eine erste und mindestens eine zweite Dorngruppe, wo- bei die Dorngruppen der mindestens einen Dornordnung an mindestens einer Arbeitsstation zwischen mindestens einer, vorzugsweise ausschließlich einer, Bearbeitungsposition und mindestens einer Parkposition verstellbar sind. Bevorzugt ist diese Verstellbewegung als Relativverstellbewegung der Dorngruppe zu Transportmitteln realisiert, mit denen die Dornanordnungen von Arbeitsstation zu Arbeitsstation transportierbar sind. Auf diese Weise wird es erstmals möglich, dass mindestens zwei Dorngruppen einer Dornanordnung nacheinander, jeweils in der Bearbeitungsposition an einer Arbeitsstation bear- beitet werden können, vorzugsweise in der Zeit, die die langsamste Arbeitsstation für eine Bearbeitung der Tuben auf einer anderen Dornanordnung, vorzugsweise für die gleichzeitige Bearbeitung sämtlicher Tuben dieser Dornanordnung benötigt bzw. die der zeitintensivste Arbeitsschritt dauert. Im Falle des Vorsehens zweier Dorngruppen pro Dornanordnung kann hierdurch die Anzahl der Werkzeuge der die zwei Dorngruppen nacheinander bearbeitenden Arbeitsstation halbiert werden, im Falle des Vorsehens von drei Dorngruppen, auf ein Drittel reduziert werden, etc. Ganz besonders bevorzugt ist dabei eine Ausführungsform, bei der sämtliche Dorngruppen der mindestens einen Dornanordnung die gleiche Anzahl an Dornen aufweisen. Bevorzugt ist für jede Dorn- gruppe der mindestens einen Dornanordnung eine separate Parkposition vorgesehen, wobei auch eine Ausführungsform mit einer der Anzahl der Dorngruppen abzüglich eins entsprechenden Anzahl von Parkpositionen realisierbar ist. Weiter bevorzugt ist es, wenn für sämtliche Dorngruppen der mindestens einen Dornanordnung ausschließlich eine gemeinsame (nacheinander anzu- steuernde) Bearbeitungsposition an der entsprechenden Arbeitsstation vorgesehen ist.
Wie eingangs angedeutet, ermöglicht die Realisierung einer relativen Verstellbarkeit der Dorngruppen mindestens einer Dornanordnung relativ zur Bewe- gungsbahn der Dornanordnungen von Arbeitsstation zu Arbeitsstation bzw. zu den Transportmitteln für die Dornanordnungen die Reduzierung der Werkzeuge an mindestens einer Arbeitsstation, da nicht sämtliche Dorngruppen gleichzeitig, sondern mindestens zwei Dorngruppen einer Dornanordnung nacheinander bearbeitet werden können. In erster Näherung wird für den Fall, dass die Bearbeitungszeit für eine Dorngruppe zumindest näherungsweise der Bearbeitungszeit für den längsten Bearbeitungsschritt geteilt durch die Anzahl der Dorngruppen der Dornanordnung entspricht, die Durchsatzmenge der Vorrichtung nicht negativ beeinflusst. Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform der Vorrichtung, bei der die erste und die mindestens zweite Dorngruppe nicht nacheinander zwischen der Bearbeitungsposition und der mindestens Parkposition bzw. zwischen der min- destens einen Parkposition und der Bearbeitungsposition verstellbar sind, sondern bei der die Verstellung der Dorngruppen der mindestens einen Dornanordnung gleichzeitig erfolgt, vorzugsweise in einer gekoppelten Bewegung.
Besonders bevorzugt ist es dabei, wenn die erste und die zweite Dorngruppe durch translatorisches Verstellen der die Dorngruppen aufweisenden Dornanordnung zwischen der Bearbeitungsposition und der Parkposition verstellbar sind. Anders ausgedrückt wird bevorzugt die gesamte Dornanordnung verstellt und nicht die Dorngruppen einer Dornanordnung relativ zueinander. Weiter bevorzugt sind die Dorngruppen der Dornanordnung hierzu als Dornreihen ausge- bildet, die sich vorzugsweise quer zur translatorischen Verstellrichtung erstrecken. Zur Realisierung einer translatorischen Verstellbewegung wird, wie später noch erläutert werden wird, eine Kurvenscheibe eingesetzt. Alternativ ist der Einsatz, insbesondere pneumatischer, hydraulischer oder elektrischer Linearverstellantriebe möglich, die vorzugsweise zusammen mit der zugeordneten Dornanordnung von Arbeitstationen zu Arbeitsstation transportierbar sind. Alternativ zu einer translatorischen Verstellbewegung kann die Dornanordnung auch durch Rotieren verstellt werden, so dass die Dorngruppen der Dornanordnung, vorzugsweise durch Rotieren der gesamten Dornanordnung, in einer rotatorischen Bewegung zwischen der zugehörigen Bearbeitungsposition und der Parkposition relativ zu der Arbeitsstation verstellbar sind.
In Weiterbildung der Erfindung ist mit Vorteil vorgesehen, dass die Dorngruppen von Arbeitsstation zu Arbeitsstation auf einer (bis auf die Auslenkbewegungen der Dorngruppen) kreisförmigen Bewegungsbahn transportierbar sind, relativ zu der die Dorngruppen bei mindestens einer Arbeitsstation verstellbar sind. Alternativ ist auch eine Ausführqngsform realisierbar, bei der die Dorngruppen zumindest abschnittsweise translatorisch von Arbeitsstation zu Arbeitsstation transportiert werden, wobei auch bei dieser Ausführungsform die Dornanordnungen bevorzugt in einem Kreislauf geführt werden.
Für die Realisierung einer kreisförmigen Bewegungsbahn der Dornanordnun- gen von Arbeitsstation zu Arbeitsstation ist es bevorzugt, die Dornanordnungen auf einem rotierbaren Tisch (Transportmittel) anzuordnen, relativ zu dem zumindest die Dorngruppen einer Dornanordnung verstellbar sind. Wird zumindest eine Dornanordnung, vorzugsweise werden sämtliche Dornanordnungen, nicht wie im Stand der Technik statisch auf einem rotierbaren Tisch, sondern relativ zu diesem verstellbar angeordnet. Der Tisch ist bevorzugt mit Hilfe eines Servomotors oder alternativ eines Schrittschaltgetriebes rotierbar antreibbar.
Ganz besonders bevorzugt ist es, wenn die Verstellbewegung der ersten und der zweiten Dorngruppe als eine von einer Kurvenscheibe geführte Bewegung realisiert ist, wobei die Kurvenscheibe bevorzugt relativ zu dem Tisch, bzw. zu der Bewegungsbahn der Dornanordnungen von Arbeitsstation zu Arbeitsstationen, rotierbar ist. Die Realisierung einer, vorzugsweise eine Führungskulisse aufweisende, Kurvenscheibe ermöglicht eine besonders präzise Verstellung der mindestens zwei Dorngruppen zwischen der ihnen zugeordneten Bearbeitungs- Station und der ihnen zugeordneten Parkposition.
Besonders zweckmäßig ist es, wenn die Kurvenscheibe bei einem Transport der Dornanordnungen von Arbeitsstation zu Arbeitsstation in eine erste Richtung verstellt wird, vorzugsweise in die Transportrichtung der Dornanord- nungen. Bevorzugt ist diese Bewegung der Kurvenscheibe in die erste Richtung derart ausgelegt, dass hierbei keine Relativbewegung der Kurvenscheibe zu den Dornanordnungen stattfindet. Weiter bevorzugt ist es, wenn zum Verstellen der ersten und der mindestens zweiten Dorngruppe relativ zu deren Bewegungsbahn von Arbeitsstation zu Arbeitsstation die Kurvenscheibe in eine zwei- te Richtung angetrieben ist, die der ersten Richtung, insbesondere der Transportrichtung, entgegengesetzt ist. Bevorzugt findet die Verstellbewegung der Kurvenscheibe in diese zweite Richtung bei stillstehenden Arbeitsmitteln, vorzugsweise bei stillstehendem Tisch, statt, also dann, wenn die Dornanord- nungen nicht von Arbeitsstation zu Arbeitsstation transportiert werden. Anders ausgedrückt ist die Kurvenscheibe bevorzugt in der Art einer Ratsche abwechselnd in eine erste und eine zweite, der ersten Richtung entgegengesetzten Richtung bewegbar, vorzugsweise derart, dass bei der Verstellbewegung in die erste Richtung keine Relativbewegung zwischen der Kurvenscheibe und den Dornanordnungen realisiert ist, sondern lediglich bei der Verstellbewegung in die zweite Richtung um die Dorngruppen nur bei stillstehendem Tisch, vorzugsweise translatorisch, zwischen der zugehörigen Bearbeitungsposition und der zugehörigen Parkposition zu verstellen.
In Weiterbildung der Erfindung ist mit Vorteil vorgesehen, dass die Parkposition der ersten und/oder der zweiten Dorngruppe an einer der Arbeitsstationen der Bearbeitungsposition einer anderen, vorzugsweise der in Bewegungsrichtung benachbarten Arbeitsstation, entspricht, um zu gewährleisten, dass jeder Tu- benrohling vor dem nächsten Bearbeitungsschritt ausreichend Ruhezeit einhalten kann.
Ganz besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei der eine der Arbeitsstationen, relativ zu der die Dornanordnungen mittels der Transportmittel ver- stellbar sind, eine Entladestation ist. Alternativ handelt es sich nicht um eine Entladestation, sondern um eine Umladestation zum Umladen der unfertigen Tuben auf weitere Dorne, die mittels einer benachbart zu den Transportmitteln angeordneten Transporteinrichtung zwischen weiteren Arbeitsstationen verstellbar sind. Bevorzugt umfassen dabei sowohl die Transportmittel als auch die Transporteinrichtung jeweils einen rotierbaren Tisch. Ganz besonders bevorzugt werden die noch unfertigen Tuben mittels der Transporteinrichtung zu mindestens einer Deckelmontagestation transportiert, an der auf ein Außengewinde im Bereich eines Tubenauslasses ein Deckel, vorzugsweise durch Verdrehen des Deckels, montiert wird.
Die Erfindung führt auch auf ein Verfahren zum Herstellen von Tuben, insbesondere von Kunststofftuben und/oder von mindestens einer Folie mit mindestens einer Kunststofflage, vorzugsweise unter Verwendung einer nach dem Konzept der Erfindung ausgebildeten Vorrichtung. Kern des Verfahrens ist es, dass nicht nur die Dornanordnungen von Arbeitsstation zu Arbeitsstation transportiert werden, sondern dass bei zumindest einer Dornanordnung, vorzugsweise bei sämtlichen Dornanordnungen, die Möglichkeit gegeben ist, das Dorn- gruppen der mindestens einen Dornanordnung bei zumindest einer Arbeitsstation zwischen einer Bearbeitungsposition in der eine Dorngruppe mit der Arbeitsstation in Wechselwirkung treten kann und einer Parkposition verstellbar ist. Anders ausgedrückt wird die Möglichkeit einer Relativbewegung von Dorngruppen zumindest einer der Dornanordnungen relativ zu der eigentlichen Be- wegungsbahn der Dornanordnung von Arbeitsstation zu Arbeitsstation geschaffen, damit bei zumindest einer Arbeitsstation nicht sämtliche Dorne der zumindest einen Dornanordnung, bzw. die darauf zustellenden Rohlinge, gleichzeitig von der Arbeitsstation bearbeitet werden müssen, sondern dass die Dorngruppen der Dornanordnung nacheinander von der Arbeitsstation bear- beitet werden können.
Im Hinblick auf vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens wird auf die vorangehende Offenbarung bevorzugter Ausführungsformen der Vorrichtung verwiesen. Diesbezüglich offenbarte Merkmale sollen auch als verfahrensgemäß offenbart gelten und beanspruchbar sein.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen.
Diese zeigen in:
Fig. 1 : eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Herstellen von Tuben, Fig. 2a bis
Fig. 2d: unterschiedliche Ansichten von Transportmitteln und Dornanord- nungen einer Vorrichtung zum Herstellen von Tuben,
Fig. 3a bis
Fig. 3f: unterschiedliche Relativpositionen zwischen einer Kurvenscheibe und mehreren, in Umfangsrichtung nebeneinander angeordneten
Dornanordnungen.
In den Figuren sind gleiche Elemente und Elemente mit der gleichen Funktion mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
In Fig. 1 ist ausschnittsweise in einer stark schematisierten Ansicht eine Vorrichtung 1 zur Ausführung eines Verfahrens zur Herstellung von Tuben aus Kunststoff gezeigt. Die Vorrichtung 1 umfasst rotierbare Transportmittel 2 zum Transportieren von Dornanordnungen 3a-3h von Arbeitsstation 4a-4h zu Ar- beitsstation 4a-4h. Insgesamt sind rund um die Transportmittel 2 acht Arbeitsstationen 4a-4h angeordnet. Bei der mit dem Bezugszeichen 4a gekennzeichneten Arbeitsstation handelt es sich um eine fakultative Arbeitsstation, die bei Bedarf beispielsweise zum Bestücken der Dornanordnungen 3a-3h mit einem Schulterschutz und/oder mit Einlegeteilen ausgebildet sein kann. Bei der Ar- beitsstation 4b handelt es sich um eine Beladestation, mit der später noch zu erläuternde Dorngruppen der Dornanordnungen 3a-3h nacheinander mit Tu- benrohrkörpem bestückbar sind. Bei der mit dem Bezugszeichen 4c gekennzeichneten Arbeitsstation handelt es sich um eine kombinierte Extrusions- /Bestückungsstation, in der die Dorne der Dornanordnungen 3a-3h mit extru- dierten Kunststoffringen bestückt werden. Bei der mit dem Bezugszeichen 4d gekennzeichneten, in Umfangsrichtung benachbarten Arbeitsstation handelt es sich um eine Kompressionsstation, bei der aus den zuvor bestückten Kunststoffringen Tubenschultern mit angeformten Auslässen geformt und gleichzeitig an die Tubenrohrkörper angeformt werden. Bei den drei benachbarten Arbeitsstationen 4e, 4f und 4g handelt es sich um Kühlungsstationen, bei denen die Schultern mit den daran angeformten Auslässen mit Hilfe von Gebläsen und/oder einer Dorninnenkühlung gekühlt werden. Die siebte, mit dem Bezugs- zeichen 4h gekennzeichnete Arbeitsstation ist eine Umladestation, mit der nicht fertige Tuben von den Transportmitteln 2 bzw. den Dornanordnungen 3a-3h der Transportmittel 2 abgenommen und auf eine Transporteinrichtung 5 bzw. auf Dornpakete 6a-6g umgeladen werden. Mit Hilfe der Transporteinrichtung 5 werden die Dornpakete 6 zwischen weiteren Arbeitsstationen 7a-7c verstellt, wobei die mit dem Bezugszeichen 7a gekennzeichnete Arbeitsstation eine optionale Siegelstation, die mit dem Bezugszeichen 7b gekennzeichnete Arbeitsstation eine Kappen- bzw. Deckelmontagestation und die mit dem Bezugszeichen 7c gekennzeichnete Arbeitsstation eine Entladestation ist. Wie sich aus Fig. 1 ergibt, entspricht die Anzahl der Dornanordnungen 3a-3h der Anzahl der Dorn- pakete 6. Auch entspricht die Anzahl der nicht gezeigten Dorne der Dornanordnungen 3a-3h der Anzahl der Dorne der Dornpakete 6. Wie sich weiter aus Fig.1 ergibt, rotieren die Transportmittel 2 in eine der Rotationsrichtung der Transporteinrichtung 5 entgegengesetzte Richtung, hier im Gegenuhrzeigersinn.
Bereits an dieser Stelle sei angemerkt, was zu einem späteren Zeitpunkt noch weiter ausgeführt werden wird, dass an den Arbeitsstationen 4a, 4b, 4c und 4h nicht gezeigte Dorngruppen der entsprechenden, sich an der jeweiligen Arbeitsstation befindlichen Dornanordnung nacheinander in Wechselwirkung mit der Arbeitsstation, 4a, 4b, 4c, 4h treten, d.h. von dieser nacheinander bearbeitet werden, wohingegen bei den anderen Arbeitsstationen 4d, 4e, 4f und 4g eine gleichzeitige Bearbeitung sämtlicher Dorne, d.h. der auf den Dornen befindlichen Tubenrohlinge der entsprechenden Dornanordnungen, stattfindet.
Fig. 2a bis 2d zeigen in unterschiedlichen, zum Teil perspektivischen Ansichten den Aufbau der Transportmittel 2 sowie der Dornanordnungen 3a-3h. Wie sich aus den Fig. 2a bis 2d ergibt, weist jede Dornanordnung 3a-3h zwei Gruppen von Dornen 8 auf, nämlich eine erste Dorngruppe 9 und eine ortsfest relativ zu dieser angeordnete zweite Dorngruppe 10. Beide Dorngruppen 9, 10 weisen die gleiche Anzahl von Dornen 8, hier vier Dorne 8, auf. Die Dorne 8 der beiden Dorngruppen 9, 10 sind jeweils als Dornreihe angeordnet, wobei sich die Dornreihen tangential zur Bewegungsrichtung der Dornanordnungen 3a-3h von Ar- beitsstation 4a-4h zu Arbeitsstation 4a-4h erstrecken.
Jede Dornanordnung 3a-3h ist wiederum auf Führungsschienen 11 angeordnet, auf denen die Dornanordnungen 3a-3h relativ zu der kreisförmigen Bewegungsbahn, auf der die Dornanordnungen 3a-3h von Arbeitsstation zu Arbeits- Station verstellbar sind, verstellt werden können. Bei dieser translatorischen Verstellbewegung entlang der Führungsschienen 11 werden die entsprechenden Domanordnungen 3a-3h relativ zu den Transportmitteln 2, genauer relativ zu einem mittels eines Servomotors 12 rotierbar antreibbaren Tisch 13, verstellt. Zur Realisierung dieser relativen Verstellbewegung ist eine später noch im Detail zu erläuternde Kurvenscheibe 14 vorgesehen, die mit Hilfe eines als Servomotor 12 ausgebildeten Hilfsmotors 15 über einen Riemen 16 antreibbar ist.
Durch Verstellen spezifischer Dornanordnungen 3a-3h relativ zu der kreisför- migen Bewegungsbahn können die Dorngruppen 9, 10 jeder entsprechend verstellbaren Dornanordnung 3a-3h zwischen einer Bearbeitungsposition, in der die Arbeitsstation mit der entsprechenden Dorngruppe 9, 10 in Wechselwirkung treten kann und jeweils einer Parkposition, in der die Arbeitsstation nicht mit der entsprechenden Dorngruppe in Wechselwirkung treten kann verstellt werden. Beispielhaft sei dies an der mit dem Bezugszeichen 3a gekennzeichneten Dornanordnung gemäß Fig. 2a erläutert. Bei dieser Dornanordnung 3a befindet sich die zweite Dorngruppe 10, d.h. die radial innere Reihe von Dornen 8, in einer Bearbeitungsposition 17, in der die nicht eingezeichnete Arbeitsstation mit der zweiten Dorngruppe 10 in Wechselwirkung treten kann. Die erste Dorn- gruppe 9 befindet sich in einer ersten Parkposition 18, in der die nicht eingezeichnete Arbeitstation nicht mit den Dornen 8 der ersten Dorngruppe 9 in Wechselwirkung treten kann. Nach der Bearbeitung der zweiten Dorngruppe 10 wird die Dornanordnung 3 relativ zu den Transportmitteln 2 translatorisch derart nach radial innen verstellt, dass die erste Dorngruppe 9 in die Bearbeitungsposition 17 gelangt, in der die nicht gezeigte Arbeitsstation mit der ersten Dorngruppe 9 in Wechselwirkung treten kann. Die zuvor in der (gemeinsamen) Bearbeitungsposition 17 stationierte zweite Dorngruppe 10 befindet sich dann in einer radial inneren, zweiten Parkposition 19, in der die Arbeitsstation nicht in Wechselwirkung mit der zweiten Dorngruppe 10 treten kann. Anders ausgedrückt sind den beiden Dorngruppen 9, 10 einer Dornanordnung 3a-3h eine gemeinsame Bearbeitungsposition 17 und jeweils eine eigene Parkposition 18, 19 zugeordnet.
Die Dornanordnungen 3a-3h können beliebig um weitere, vorzugsweise als Reihen ausgebildete, Dorngruppen erweitert werden, wobei eine entsprechende Anzahl von Parkposition vorgesehen werden muss. Die gezeigte Unterteilung der Dornanordnungen 3a-3h in jeweils zwei Dorngruppen 9, 10 ermöglicht es, dass bei bestimmten Arbeitsstationen nur eine der Anzahl der Dorne 8 der ersten oder der zweiten Dorngruppe 9, 10 entsprechende Anzahl von Werkzeugen vorgesehen werden sollte.
Die gezeigte Unterteilung der Dornanordnungen 3a-3h in jeweils zwei Dorn- gruppen 9, 10 ermöglicht es, dass bei bestimmten Arbeitsstationen nur eine der Anzahl der Dorne 8 der ersten oder der zweiten Dorngruppe 9, 10 entsprechende Anzahl von Werkzeugen vorgesehen werden muss. Lediglich an den Arbeitsstationen, an denen aus Zeitgründen eine gleichzeitige Bearbeitung sämtlicher Dorne der jeweils dort befindlichen Dornanordnung 3a-3h erfolgen muss, muss eine der Anzahl der Dorne 8 der entsprechenden Dornanordnung entsprechende Anzahl von Werkzeugen vorgesehen werden.
Wie später noch erläutert werden wird, werden nicht sämtliche Dornanordnungen 3a-3h an jeder Arbeitsstation relativ zur Bewegungsbahn transla- torisch auf den Führungsschienen 11 verstellt. Die Verstellbewegung ist lediglich an den in Fig. 1 erläuterten Arbeitsstationen 4a, 4b, 4c und 4h realisiert, an denen die Dorngruppen 9, 10 der entsprechenden Dornanordnung 3a-3h nacheinander bearbeitet werden. Im Folgenden wird anhand der Fig. 3a bis 3f die geführte relative Verstellbewegung der Dorngruppen relativ zur Bewegungsbahn bzw. zwischen einer Bearbeitungsposition und zwei Parkpositionen erläutert.
Wie sich aus Fig. 3a ergibt, befindet sich zu einem bestimmten Taktzeitpunkt die Dornanordnung 3a mit ihrer ersten Dorngruppe 9 und ihrer zweiten Dorngruppe 10, jeweils umfassend vier in Reihe angeordnete Dorne 8, bei der Arbeitstation 4a, die Dornanordnung 3b bei der Arbeitsstation 4b, etc. Wie sich weiter aus Fig. 3a ergibt, befindet sich die zweite Dorngruppe 10 in einer Bearbeitungsposition 17, in der die Arbeitsstation 4a in Wechselwirkung mit der zweiten Dorngruppe 10 treten kann, während sich die erste Dorngruppe 9 in einer radial äußeren Parkposition 18 befindet. Die im Uhrzeigersinn in Um- fangsrichtung benachbarte Dorngruppe 3b ist relativ zu der Dornanordnung 3a radial nach innen versetzt, so dass sich deren erste Dorngruppe 9 in einer Bearbeitungsposition 17 der Arbeitsstation 4b befindet und die zweite Dorngruppe 10 in einer radial nach innen versetzten Parkposition 19. Die Dorngruppe 3c befindet sich in Bezug auf die Dorngruppe 3b in einer radial nach außen versetzten Position, so dass analog zur Dorngruppe 3a die zweite Dorngruppe 10 in einer Bearbeitungsposition 17 und die erste Dorngruppe 9 in einer radial äußeren Parkposition 8 angeordnet ist. Die Dorngruppe 3d ist wiederum radial nach innen versetzt, wohingegen die Dorngruppen 3e-3h auf einer radial äußeren Position angeordnet sind.
Wie sich weiter aus Fig. 3a ergibt, sind die Dornanordnungen 3a-3h geführt in einer Führungskulisse 20 einer Kurvenscheibe 14, die sich unterhalb der aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellten Transportmittel befindet.
An den Arbeitsstationen 4a-4h findet nun eine Bearbeitung teilweise sämtlicher Dorne 8 der Dornanordnungen, teilweise jeweils nur einer der Dorngruppen der Dornanordnungen statt. An der Arbeitsstation 4a wird ausschließlich die erste Dorngruppe 9 der Dornanordnung 3a mit einem Einlegeteil, beispielsweise einer zu verschweißenden Trennwand zur Herstellung einer Mehrkammertube bestückt. Bei der Arbeitsstation 4b wird von der Dornanordnung 3b lediglich die erste Dorngruppe 9 mit Tubenrohrkörpern bestückt, bei der Arbeitsstation 4c wird lediglich die zweite Dorngruppe 10 der Dornanordnung 3c bearbeitet, d.h. mit einem extrudierten Kunststoff ring bestückt. An der Arbeitsstation 4d werden sämtliche Dorne der Dornanordnung 3d, d.h. beide Dorngruppen 9, 10 der Dornanordnung 3d gleichzeitig bearbeitet, d.h. es wird eine Schulter mit Aus- guss geformt und gleichzeitig an die auf den Dornen beider Dorngruppen angeordneten Tubenrohrkörper angeformt. An den Arbeitsstationen 4e, 4f und 4g erfolgt jeweils eine gleichzeitige Kühlung sämtlicher Dorne 8, bzw. der derart angeordneten Tuben, der Dornanordnungen 3e, 3f, 3g. Bei der Arbeitsstation 4h wird ausschließlich die zweite Dorngruppe 10 bearbeitet, d.h. umgeladen auf die in Fig. 1 gezeigte Transporteinrichtung 5.
Um an den Arbeitsstationen 4a, 4b, 4c und 4h die jeweils andere Dorngruppe bearbeiten zu können, müssen die Dornanordnungen 4a, 4b, 4c, 4h relativ zur Bewegungsrichtung der Dornanordnungen 3a-3h zwischen den Arbeitsstationen 4a-4h translatorisch, hier in radialer Richtung nach außen bzw. innen verstellt werden. Hierzu wird die Kurvenscheibe 14 wie sich aus einer Zusammenschau der Fig. 3a bis 3d ergibt, entgegen der Bewegungsrichtung der Dornanordnungen 3a-3h von Arbeitsstation zu Arbeitsstation bei feststehenden Arbeitsmitteln im Uhrzeigersinn verstellt. Aufgrund der Führung der Dornanordnungen 3a-3h in der Führungskulisse 20 werden die vorerwärmten Dornanordnungen 3a, 3b, 3c, 3h bei der jeweiligen Arbeitsstation 4a, 4b, 4c und 4h relativ zur Bewegungsrichtung der Dornanordnungen 3a-3h von Arbeitsstation zu Ar- beitsstation verstellt, so dass jeweils die andere der Dorngruppe in die jeweilige Bearbeitungsposition 17 verfährt, in der entsprechende Arbeitsstation 4a, 4b, 4c, 4h mit der entsprechenden Dorngruppe treten kann. Wie sich weiter aus einer Zusammenschau der Fig. 3a-3d ergibt, verbleiben die übrigen Dornanordnungen 3d, 3e, 3f auf einer festen Relativposition zu der jeweiligen Arbeitssta- tion 4d, 4e, 4f, 4g. Die Führungskulisse 20 hat hierzu in diesem Bereich einen konstanten Radius. Insgesamt wurde die Kurvenscheibe 14 um 45° entgegen dem Uhrzeigersinn zwischen den in den Fig. 3a und Fig. 3d gezeigten Zuständen verstellt. In dem Zustand gemäß Fig. 3d können die jeweils anderen Domgruppen der Dornanordnungen 3a, 3b, 3c, 3h bearbeitet werden. So befindet sich lediglich beispiel- haft herausgegriffen nun die zweite Dorngruppe 10 der Dorngruppe 3a in der Bearbeitungsposition 17, wohingegen die erste Dorngruppe 9 der Dornanordnung 3a in die radial äußere Parkposition 18 translatorisch verstellt wurde.
Nach erfolgter Bearbeitung der Dorngruppen 9, 10 bzw. Dornanordnungen 3a- 3h müssen nun die Dornanordnungen 3a-3h in Umfangsrichtung entlang einer kreisförmigen Bewegungsbahn zur jeweils nächsten Arbeitsstation 4b, 4c, 4d, 4f, 4g, 4h, 4a verstellt werden. Hierzu werden die Transportmittel 2 synchron mit der Kurvenscheibe 14 um 45° im Gegenuhrzeigersinn weiter verstellt, so dass die Kurvenscheibe 14 die in Fig. 3f wiedergegebene Position einnimmt, die übrigens der in Fig. 3a gezeigten Position entspricht. Fig. 3e zeigt einen Zwischenbewegungszustand der Dornanordnungen 3a-3h auf ihrem Weg zur nächsten Arbeitsstation 4b, 4c, 4d, 4e, 4f, 4g, 4h, 4a. Nach erfolgter Bearbeitung einzelner Dorngruppen oder der gesamten Dornanordnungen wird darauf folgend, analog zu den Fig. 3b bis 3d die Kurvenscheibe wieder entgegen der Bewegungsrichtung der Dornanordnungen 3a-3h verstellt, so dass die an den Arbeitsstationen 4a, 4b, 4c, 4h befindlichen Dornanordnungen 3h, 3a, 3b, 3g zwischen einer Bearbeitungsposition und einer Parkposition verstellt werden.
Die anhand der Fig. 3a-3f erläuterte Anordnung bzw. Relativverstellmöglichkeit der Dornanordnungen 3a-3h ermöglicht, dass an den Arbeitsstationen 4a, 4b, 4c und 4h lediglich vier Werkzeuge, nicht acht Werkzeuge vorhanden sein müssen.
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