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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Hohlkörpern aus Kunststoffplatten durch Tiefziehen mittels Vakuum, mit einer gegebenenfalls auf einer Formträgerplatte befestigbaren
Form und einem Aufspannrahmen für die Kunststoffplatten, wobei die zu verformenden Kunststoffplat- ten durch ein. auf die Gestalt der Form abstimmbares Heizfeld aufheizbar sind und nach der For- mung abgekühlt werden.
Zur Herstellung von Kunststoffteilen für sanitäre Einrichtungen bedient man sich des bekann- ten Vakuum-Tiefziehverfahrens, wobei die Verformung im Negativ-oder Positivverfahren erfolgt.
Die derzeit bekannte Verarbeitung von Kunststoffplatten besteht darin, dass eine Tiefziehform auf einem Formtisch einer Formmaschine montiert und damit eine möglichst grosse Anzahl von gleichen
Bauteilen erzeugt wird, damit sich die aufwendige Montage und Justierung der Form rentiert. Werden aber beispielsweise für ein Sanitärbaukastensystem mehrere unterschiedlich gestaltete Bauteile benö- tigt, so müssen diese zeitlich aufeinanderfolgend in grösserer Stückzahl gefertigt werden, damit eine rationelle und ökonomische Fertigung gewährleistet ist.
Die grosse Stückzahl der gefertigten
Bauteile erfordert ein entsprechend grosses Lagervolumen und entsprechend hohe Lagerhaltungskosten.
Weiters resultiert daraus der Nachteil, dass grössere Bauteile, wie z. B. Badewannen, mit sogenannten
Stützformen versehen werden müssen, so sie nicht unmittelbar nach der Herstellung durch Hinterfüt- terung mit GFK od. ähnl. verstärkt wurden, da ansonsten eine Verformung des Kunststoffes durch
Kaltfluss erfolgt.
Das derzeit bekannte Verfahren ermöglicht somit keine rationelle und flexible Herstellung unterschiedlicher Bauteile für ein Baukastensystem in kurzer Zeit.
Aufgabe der Erfindung ist daher, eine Vorrichtung zu schaffen, mit welcher verschiedenartige oder gleiche Teile aus einer Kunststoffplatte in einer Formmaschine unmittelbar aufeinanderfolgend bei jedem Zug erzeugt werden können.
Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass bei einer Vorrichtung der eingangs erwähn- ten Art der geformte Hohlkörper jeweils zusammen mit der Form und dem Aufspannrahmen nach dem Kühlvorgang aus der Vorrichtung entfernbar und durch eine neue in einer Vorwärmstation vorgewärmte gleich-oder verschiedenartig gestaltete Form zusammen mit einem neuen, der neuen Form angepassten Aufspannrahmen in die Vorrichtung einsetzbar ist, wobei vor jedem Ziehvorgang das Heizbild des Heizfeldes der jeweiligen Form anpassbar ist.
Anschliessend wird die erfindungsgemässe Vorrichtung mit Hilfe der Zeichnungen beschrieben, in welchen ein Ausführungsbeispiel dargestellt ist. Es zeigen Fig. 1 eine schematische Darstellung des Ablaufes eines Produktionsprozesses, Fig. 2 eine perspektivische Darstellung einer Form in einer Vorwärmstation und die Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäss konstruierten Formmaschine in vereinfachter Darstellung.
In Fig. 1 ist mit --1-- eine Vorwärmstation bezeichnet, in welcher eine Form --2-- eingebracht und vorgewärmt wird. Die Form --2-- besteht vorzugsweise aus Aluminium und kann gegebenenfalls auf einer Formträgerplatte lösbar befestigt sein. Die Vorwärmung wird so lange durchgeführt, bis die optimale Betriebstemperatur für den Tiefziehvorgang erreicht wird, wobei auch auf das eventuell notwendige Temperaturbild der Form geachtet wird, wie später im Detail erläutert werden wird. Anschliessend wird die Form --2-- in die Formmaschine --3-- eingesetzt, und die für den Tiefziehvorgang notwendigen Arbeitsschritte, wie Aufsetzen eines Aufspannrahmens mit der Kunststoffplatte usw., eingeleitet. Nach dem Tiefziehvorgang erfolgt die Kühlphase, welche im Normalfall in der Formmaschine --3-- selbst erfolgt.
Um jedoch eine kürzere Taktzeit zu erreichen, wird der Kühlprozess zum Teil auch ausserhalb der Formmaschine in einer Kühlstation --4-- durchgeführt.
Während des Tiefziehvorganges in der Formmaschine --3-- wird eine neue Form --2-- in der Vorwärmstation-l-vorgewärmt, um die notwendige Betriebstemperatur für den nächsten Tiefziehvorgang zu erhalten. Nach Beendigung des Tiefziehvorganges in der Formmaschine --3-- wird die Form --2-- mittels einer Vorrichtung samt der eventuell vorhandenen Formträgerplatte und dem Aufspannrahmen mit der verformten Kunststoffplatte aus der Formmaschine herausgehoben. Dadurch ist die Formmaschine für die bereits vorgewärmte neue Form --2-- frei. Die neue Form --2-- wird eingesetzt und der Herstellungsvorgang erfolgt in der Formmaschine --3-- wie vorher erwähnt.
Die verformte Kunststoffplatte kann nun entformt werden, u. zw. vorzugsweise unter Zuhilfenahme eines Teiles (unterer Spannrahmen) des Aufspannrahmens, und anschliessend als Teil eines Bau-
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kastensystems weiterverarbeitet werden.
In Fig. 1 ist jedoch eine weitere Station --5-- vorgesehen, in welcher die geformten Kunststoff- teile zur Erhöhung ihrer Festigkeit, z. B. mit Polyurethan oder mit glasfaserverstärktem Kunststoff hinterfüttert werden. In dieser Station können auch Dekorationsstoffe auf die Kunststoffplatte aufge- bracht werden. Beim erfindungsgemässen Verfahren zeigt sich hier der grosse Vorteil, dass keine extra erzeugten Stützformen notwendig sind, wie sie normalerweise im herkömmlichen Verfahren nötig sind, da die Form --2-- selbst als solche dient. Nach dem Aufsprühen der Verstärkungen und dem eventuellen Dekorieren wird die tiefgezogene Kunststoffplatte von der Form --2-- abgehoben und letztere wieder dem Produktionsprozess zugeführt.
Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Form --2-- in einer Pufferzone --6-- gelagert wird, um jederzeit in einer beliebigen Reihenfolge für den Produktionsprozess zur Verfügung zu stehen.
Die Vorwärmstation --1-- gemäss Fig. 2 zeigt die Form --2-- mit einer eventuell notwendigen Formträgerplatte --7--. Die Heizhaube --8-- enthält über die gesamte Fläche verteilte Heizelemente - -9--, welche die Form --2-- auf eine bestimmte Betriebstemperatur bringen. Dabei kann das Heiz- bild, d. h. die Temperaturverteilung so ausgelegt werden, dass bestimmte Zonen der Form verschieden erwärmt werden. Zu diesem Zweck ist eine elektronische Steuerung (nicht dargestellt) vorgesehen, welche mit Steckmodule bestückt werden kann, wobei die Steckmodule entsprechend dem notwendigen Heizbild für die jeweilige Form fest programmiert sind.
Es kann aber auch vorgesehen sein, dass mit einem heissen Luftstrom ein gleichmässiges Heizbild erzeugt wird. Weiters ist auch eine Erwärmung in der Formmaschine --3-- direkt vorgesehen, wenn die Taktzeiten länger, als normalerweise erforderlich, sein können.
Wenn die Form --2-- das erforderliche Heizbild aufweist, so wird die Form --2-- in die Formmaschine --3-- eingesetzt. Dies kann sehr rasch erfolgen, da die Form --2-- oder die Formträgerplatte --7-- dazu vorgesehene Führungselemente, z. B. in Form von Führungsbolzen, aufweist, welche in Gegenführungen. z. B. in Form von Buchsen --11-- im Formaufspannsockel --12-- der Formmaschine - -3--, einrasten (Fig. 2 und 3).
Aus Fig. 3 ist weiterhin ersichtlich, dass die Formträgerplatte --7-- mittels einer Verrieglung - mit dem Formaufspannsockel --12-- verbunden ist. Nach dem Aufsetzen und Fixieren der Formträgerplatte --7-- auf dem Formaufspannsockel --12-- wird letzterer mit dem Unterstempel - unter das Niveau des Aufspannrahmens --15-- gesenkt.
Der Aufspannrahmen --15-- ist so konstruiert, dass er die zu verformende Kunststoffplatte - festhält bzw. eingespannt hält. Auch der Aufspannrahmen --15-- weist Führungsglieder, z. B. in Form von Führungsbolzen --17--, auf, welche in Gegenführungen, z. B. in Form von Buchsen - 18-der Rahmenhalterung-19-, einrasten. Der Aufspannrahmen --15-- wird ausserhalb der Formmaschine --3-- mit der Kunststoffplatte --16-- versehen. Der konstruktive Aufbau des Aufspannrahmens --15-- ist so ausgelegt, dass verschieden grosse Kunststoffplatten eingespannt werden können, um so verschieden grosse bzw. verschiedenartig gestaltete Formteile herstellen zu können.
Wenn der Aufspannrahmen --15-- und die zu verformende Kunststoffplatte --16-- in ihrer gewünschten Lage mit einer Verriegelung --20-- fixiert sind, so wird ein Heizspiegel --21-- über und/oder unter die Kunststoffplatte --16-- geführt. Die einzelnen Heizelemente --22-- des Heizspiegels --21-- sind individuell mittels einer weiteren elektronischen Steuerung (nicht dargestellt) auf ein bestimmtes, der jeweiligen Form --2-- entsprechendes Heizbild eingestellt, wobei diese Steuerung ebenfalls mittels fest programmierter Steckmodule bestückt wird.
Die Erwärmung der Kunststoffplatte --16-- wird so lange durchgeführt, bis sie die optimale Temperatur für den Tiefziehvorgang erlangt, worauf dieser Vorgang in der an sich bekannten Weise durchgeführt wird, wobei auch der Oberstempel - der Formmaschine --3-- zur Unterstützung des Tiefziehvorganges mitwirken kann.
Nach dem Tiefziehen der Kunststoffplatte --16-- über die Form --2-- setzt die Kühlung mittels Gebläse --24-- ein. Wie bereits erwähnt, kann die Kühlung vorerst in der Formmaschine --3-- selbst erfolgen, und anschliessend ausserhalb in der Kühlstation --4-- beendet werden, wenn eine Verkürzung der Taktzeit notwendig ist. Die Form --2-- wird samt der Formträgerplatte --7-- und dem Aufspannrahmen --15-- mittels einer Vorrichtung aus der Formmaschine herausgehoben und entweder mit Hilfe des Aufspannrahmens, insbesondere dem unteren Teil des Aufspannrahmens, entformt, um sofort für den Zusammenbau eines Baukastensystems zur Verfügung zu stehen, oder aber in einer
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weiteren Station-5- (Fig. l) einer weiteren Bearbeitung unterzogen.
Im weiteren Bearbeitungsvorgang kann z. B. ein Verbundstoff auf die Kunststoffplatte --16-- aufgebracht werden. Erst nach der Aushärtezeit des Verbundstoffes wird die verformte Kunststoffplatte --16-- von der Form--2-- abgenommen, der formbildende. Teil, bestehend aus der Form --2-- und der Formträgerplatte--7--, welche zusammen ein Paket bilden, vom Aufspannrahmen --15-- oder einem Teil des Aufspannrahmens getrennt, für einen neuerlichen Tiefziehvorgang vorbereitet und der Formmaschine --3-- zugeführt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur Herstellung von Hohlkörpern aus Kunststoffplatten durch Tiefziehen mittels Vakuum, mit einer gegebenenfalls auf einer Formträgerplatte befestigbaren Form und einem Aufspannrahmen für die Kunststoffplatten, wobei die zu verformenden Kunststoffplatten durch ein, auf die Gestalt der Form abstimmbares Heizfeld aufheizbar sind und nach der Formung abgekühlt werden, dadurch gekennzeichnet, dass der geformte Hohlkörper (16) jeweils zusammen mit der Form (2) und dem Aufspannrahmen (15) nach dem Kühlvorgang aus der Vorrichtung entfernbar und eine neue, in einer Vorwärmstation H) vorgewärmte gleich-oder verschiedenartig gestaltete Form (2) zusammen mit einem neuen, der neuen Form (2) angepassten Aufspannrahmen (15) in die Vorrichtung einsetzbar ist,
wobei vor jedem Ziehvorgang das Heizbild des Heizfeldes der jeweiligen Form anpassbar ist.