DD237289A1 - Formschulter zum herstellen schlauchfoermiger verpackungen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Formschulter mit kreisfoermigem Querschnitt zum Herstellen schlauchfoermiger Verpackungen insbesondere fuer Schlauchbeutel-Form-Fuell-Verschliess-Maschinen. Ziel der Erfindung ist eine einfach herstellbare Formschulter mit hohen Gebrauchswerteigenschaften. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Formschulter mit einem ebenen Einlaufdreieck, das zur Verringerung der Einlauflaenge L einen vorzugsweise grossen Oeffnungswinkel a hat, z. B. a90, mit geringer Umformhoehe H und grossen Einlaufwinkeln t(t) laengs der Umformlinie unter Verwendung von einfachen geometrischen Formelementen, wie insbesondere von Geraden, geschlossen herzustellen. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass die Umformlinie der Parameterdarstellungx(t)Rcos t, y(t)Rsin t, z(t)Rf(t) mitf(t)Acos tBsin tCt3Dt2BtAim Bereich 0tgenuegt, die Oberflaeche des Schulterteils eine Folge von Geraden ist, die zu beiden Seiten an das ebene Einlaufdreieck mit vorzugsweise grossem Oeffnungswinkel a (z. B. a90) anschliessen, sich im Anschluss an das ebene Einlaufdreieck zunaechst im Halbraum x0 und anschliessend im Halbraum x0 auf Gratkurven schneiden und der Einlaufwinkel an der Stelle t vorzugsweise ueber 30 liegt. Fig. 1

Description

genügt, die Oberfläche des Schulterteils (3) eine Folge von Geraden (5) ist, die zu beiden Seiten an das ebene Einlaufdreieck (4) anschließen, sich im Anschluß an das Einlaufdreieck zunächst im Halbraum χ > 0 und anschließend im Halbraumx < Oauf Gratkurven schneiden, und der Einlaufwinkel an der Stellet = ff vorzugsweise über 3O⁰C liegt.

2. Formschulter nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Geraden (5) Bearbeitungsspuren eines Kugelfräsers sind.

3. Formschulter nach den Punkten 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Bearbeitungsspuren geglättet sind.

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Formschulter mit kreisförmigem Querschnitt zum Herstellen schlauchförmiger Verpackungen, insbesondere für Schlauchbeutel-Form-Füll-Verschließ-Maschinen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Im Patent DE 1179150 wird ein Umformer zum Bilden eines Schlauches aus einer von der Rolle abgezogenen Folienbahn beschrieben, bei dem sich die Umformiinie aus drei Kreisbogenteilen zusammensetzt. In den Punkten der Umformlinie, in denen die Kreisbogenteile zusammenstoßen, existieren bei gleicher Neigung der Tangente zwei unterschiedlich große Krümmungsradien der Umformlinie, was notwendig zu einem Stufensprung im Schulterteil führen muß, der, selbst wenn er praktisch ausgeglichen wird, zu erheblichen Beanspruchungen des Verpackungsmittels führt. Da mit nach dieser Lehre gebauten Formschultern auch ein ebener Einlauf des Verpackungsmittels in die Formschulter nicht realisiert werden kann, wird das Verpackungsmittel auch bereits auf dem Wege von der letzten Umlenkwalze bis zum Einlauf in die Formschulter auf Dehnung beansprucht.

Im Patent WP DD 147652 wird eine Formschulter angegeben, deren Schulterteil aus ebenen Dreiecken besteht, zwischen denen Kegelmantelflächen jeweils den Übergang bilden. Die Erfindung ist vorzugsweise für Formschultern mit Rechteckquerschnitt und gerundeten Kanten gedacht und nur in einem Extremfall auch auf Formschultern mit Kreisquerschnitt anwendbar, wobei sich die schwierige Fertigung als Nachteil erweist.

In beiden genannten Fällen ist eine geschlossene mathematische Beschreibung der Umformlinie nicht möglich.

Es sind Formschultern mit kreisförmigen Querschnitt bekannt, bei denen der Schulterteil durch einen Kegelmantel gebildet wird (s.z.B. Mot, Jr.E.,Zum Formschulterproblem an Form-Füll-Verschließ-Maschinen, Verpakking, Rotterdam, 23/1971/10, S. 570-577). An ein ebenes Einlaufdreieck schließen sich zu beiden Seiten Kegelmatelflächen an, deren Kegelspitzen innerhalb des Querschnitts des Zylinderteils der Formschulter liegen. Mit diesen Formschultern kann an der Stelle t = 0 ein großer Einiaufwinkel τ(0), der zum möglichst knitterfreien Umformen von Mehrfachfolien, z.B. von beschichteten Papieren, vorteilhaft ist, realisiert werden. Diese Formschultern haben femer den Vorzug, daß sie geschlossen mathematisch beschreibbar und daher maschinell, z. B. mit einer NC-Maschinen, herstellbar sind. Nachteilig ist, daß sich für die angestrebten großen Einlaufwinkel τ(0) große Umformhöhen H ergeben, und daß der Einlaufwinkel an der Stelle t = π nahezu gleich Null ist. Aus diesem Grunde ist eine Flossennaht nur schwer herstellbar. Außerdem führen großeUmformhöhen H zu entsprechend großen Bauhöhen der Maschinen.

Insgesamt werden die Formschultern auch heute noch von Hand hergestellt. Häufig werden in die Schulterflächen quer zur Einlaufrichtung des Verpackungsmittels Vertiefungen oder Erhebungen eingearbeitet. Sie fördern die Bildung von Luftpolstern, auf denen das Verpackungsmittel besser gleitet.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist eine einfach herstellbare Formschulter mit hohen Gebrauchswerteigenschaften.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Formschulter mit einem ebenen Ei η lauf dreieck, das zur Verringerung der Ein lauf länge Leinen vorzugsweise großen Öffnungswinkel α aufweist, z. B. α = 90⁰C, mit geringer Umformhöhe H und großen Einlaufwinkeln t(t) längs der Umformlinie unter Verwendung von einfachen geometrischen Formelementen, wie insbesondere von Geraden, geschlossen herzustellen

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Umformlinie der Parameterdarstellung

x(t) = R · cos t; y(t) = R · sin t; z(t) = R · f(t) mit

f(t) = A · cos t + B · sin t + C · t³ + D t² - B t-A " ' .

für O St ^ ir

genügt, die Oberflächeder Formschulter eine Folge von Geraden ist, die zu beiden Seiten an das ebene Einlaufdreieck mit vorzugsweise großem Öffnungswinkel α (ζ. B. a = 90⁰C) anschließen, sich im Anschluß an das ebene Einlaufdreieck zunächst im Halbraum χ > 0 und anschließend im Halbraum χ < 0 auf Gratkurven schneiden, und der Einlaufwinkel an der Stelle t = π vorzugsweise über 3O⁰C liegt.

Es wurde gefunden, daß eine derartige Formschulter geschlossen unter Einsatz einer NC-Maschine in einer Aufspannung > herstellbar ist. Das Werkzeug, z.B. ein Kugelfräser, kann exakt entlang der Geraden geführt werden. Da diese Geraden größtenteils quer zur Einlaufrichtung des Verpackungsmittels liegen, ist es in einfacher Weise zugleich möglich, die zur Erzeugung von Luftpolstern unter dem Verpackungsmittel notwendigen Vertiefungen herzustellen.

Es ist erwiesen, daß alle Bedingungen für ein knitterfreies und besonders schonendes Umformen des Verpackungsmittels erfüllt werden. Auch bei geringen Umformhöhen H können große Einlaufwinkel T(t) längs der Umformlinie erreicht werden und speziell an der Stellet = ττζ.Β. Einlaufwinkel in der Größe von 40°.

Ausführungsbeispiel

In den Zeichnungen zeigen

Fig. 1: eine erfindungsgemäße Formschulter in der Seitenansicht, Fig. 2: die Vorderansicht von Fig. 1 und Fig. 3: die Draufsicht von Fig. 1

Eingezeichnet ist das rechtwinklige Koordinatensystem x, y, ζ und die Umformhöhe H, die Einlauflänge L, der Radius des Zylinderteils R, der Einlaufwinkel<r(O), der Winkelparameter t und die Projektion des halben Öffnungswinkels des ebenen Einlaufdreiecks a'/2.

Die Formschulter hat einen Zylinderteil 1 mit kreisförmigem Querschnitt und dem Radius R. Der Zylinderteil 1 ist umgeben von dem ebenen Einlaufdreieck 4 mit dem Öffnungswinkel α = 90°C und den sich hieran anschließenden beiden Schulterteilen 3, die von den Geraden 5 gebildet werden. Diese Geraden schneiden sich im Anschluß an das ebene Einlaufdreieck zunächst im Halbraum χ > 0 und anschließend im Halbraum χ <0 auf Gratkurven. Die Schnittlinie der Schulterteile 3 mit dem Zylinderteil 1 bildet die Umformiinie 2. Sie genügt der Parameterdarstellung

x(t) = R · cost; y(t) = R sint; z(t) = R f(t) mit

f(t) = A- cost + B · sint + C-1³ + D-1² - B t - A(O St Sj

in der Ausführung mit A = 0,7541, B - 0,04, C = -0,1044, D = 0,0884, einem Öffnungswinkel des ebenen Einlaufdreiecks a = 90°C und einem Einlaufwinkel τ(0) = 60⁰C ergibt sich in Fig. 1, 2 und 3 mit R = 16mm für eine Beutelbreite von 50 mm eine Umformhöhe H = 64mm und ein Einlaufwinkei t(jt) = 40,7⁰C.

Claims (1)

1. Erfindungsanspruch:

   1. Formschulter mit einem kreisförmigen Querschnitt, einem ebenen Einlaufdreieck mit einem vorzugsweise großen Öffnungswinkel a, z.B.a = 90⁰C, und einem großen Einlaufwinkel an der Stelle t = 0 zum Herstellen schlauchförmiger Verpackungen, gekennzeichnet dadurch, daß die Umformlinie (2) der Parameterdarstellung

   x(t) = R cos t; y(t) = R sin t; z(t) = R · f(t) mit
   f (t) = A cos ΐ + B · sin t + C · t³ + D t² — B · t - A
   im Bereich 0 S t Si π