CH363795A - Process for deep-drawing sheets of thermoplastics and device for carrying out the same - Google Patents

Process for deep-drawing sheets of thermoplastics and device for carrying out the same

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CH363795A
CH363795A CH6509358A CH6509358A CH363795A CH 363795 A CH363795 A CH 363795A CH 6509358 A CH6509358 A CH 6509358A CH 6509358 A CH6509358 A CH 6509358A CH 363795 A CH363795 A CH 363795A
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CH
Switzerland
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male
frame
female
mold
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CH6509358A
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German (de)
Inventor
Heinrich Dr Schmitt
Original Assignee
Schmitt Wilhelmine
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C51/00Shaping by thermoforming, i.e. shaping sheets or sheet like preforms after heating, e.g. shaping sheets in matched moulds or by deep-drawing; Apparatus therefor
    • B29C51/08Deep drawing or matched-mould forming, i.e. using mechanical means only
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor

Description

  

  
 



  Verfahren zum Tiefziehen von Platten aus thermoplastischen Kunststoffen und Vorrichtung zum Durchführen desselben
Bei den bekannten Verfahren zum Herstellen von Formkörpern, insbesondere von Hohlkörpern aus Kunststoffen, wie Giessen, Pressen, Vakuumtiefziehen, Drücken, werden Formen benutzt, deren Oberflächen - sei es als   Vollform    mit Patrize und Matrize oder als Halbform mit Patrize (Formkern) oder Matrize (Vakuumziehform) als Positiv oder Negativ oder beides zusammen - die Formgebung des herzustellenden Formkörpers vorausbestimmt.



   Das mit der Erfindung vorgeschlagene Verfahren und die dazu benutzte Vorrichtung betreffen das Herstellen von Hohlkörpern durch Tiefziehen von thermoplastischen Kunststoffplatten, z. B. aus Polyvinylchlorid, Polystyrol und anderen Polymerisaten bzw.



  Mischpolymerisaten.



   Nach den bisher bekannten Arbeitsweisen zur Verformung von thermoplastischen Platten können drei Methoden unterschieden werden.



   Nach der ersten Methode wird die Platte vor dem Erhitzen in einem Spannrahmen festgespannt, und das Verformen erfolgt ausschliesslich durch Verjüngung der ursprünglichen Plattendicke. Je nachdem hierbei entweder ein Formkern mit der inneren Oberfläche des herzustellenden Körpers in den innen offenen Ziehrahmen eingefahren wird oder das Material durch Vakuum in die Tiefziehform mit der äusseren Oberfläche des herzustellenden Körpers festgesaugt wird, entstehen an den oberen Randteilen oder am Boden, insbesondere an den Ecken derart geringe Wandstärken, dass solche Formkörper normalem Gebrauch nicht genügen. Infolge der abnehmend unterschiedlichen Wandstärken entstehen innere Spannungen, welche leicht zu Rissen und Brüchen führen.



   Nach der zweiten Methode wird die erhitzte Platte über einen innen offenen Ziehring gelegt und dann der Formkern in die plastifizierte Platte eingefahren, wobei das Material zwischen dem Innenrand des Ziehringes und den Wänden des Formkerns von den äusseren Partien der Platte nachgleiten kann, wobei das Material gegebenenfalls durch einen leichten Druck zwischen dem Ziehring und einem dazugehörigen Oberrahmen (ähnlich dem Oberteil eines Spannrahmens) festgehalten ist, bis schliesslich zwischen dem Innenrand des Ziehrahmens und den Seitenwänden des Formkerns Randschluss in Materialstärke eintritt.



   Nach der dritten Methode wird die erhitzte Platte vor dem Einfahren des Formkerns an bestimmten Randzonen ausserhalb des Innenrandes des   Zichringes    entweder an den Seitenteilen oder an den Ecken festgehalten, so dass das Material nur an den nicht festgeklemmten Teilen nachgleiten kann.



   Diese Methode soll Nachteile der Methode zwei beseitigen, arbeitet jedoch entweder mit   Vorform    oder geschlossener Halbform und Randschluss zwischen Ziehring und Seitenwänden des Formkerns.



   Von diesen bekannten Methoden unterscheidet sich das erfindungsgemässe sogenannte Gleitspannverfahren grundsätzlich, denn es macht sich von der seither üblichen Anschauung einer Verformung mittels  Formen , das heisst von den Begriffen Positiv   oder    Negativ der Oberfläche des   hferzustellenden    Formkörpers vollkommen frei.



   Das Gleitspannverfahren nach der Erfindung ist als eine Art Tiefziehen mit Matrize und Patrize als Werkzeug zu bezeichnen, welches sich vom Tiefziehen im gebräuchlichen Sinne dadurch unterscheidet, dass das Ziehen der plastifizierten Platte aus   thermoplasti-    schem Kunststoff ohne Abschreckung und ohne Behinderung durch Formwände unter freiem Nachgleiten des plastifizierten Plattenmaterials beim Zusammenwirken der die Abbiegungen erzeugenden Kanten der Patrizen und Matrizen über diese Kanten und das  
Spannen im freien Raum zwischen diesen Kanten erfolgt. Die   endgiiltige    Form des herzustellenden Hohl körpers bildet sich beim Erstarren des Kunststoffes zwischen den gegeneinander wirksamen Kanten von Matrize und Patrize, welche zur Richtungsänderung der plastifizierten Kunststoffplatte dienen.



   Die Erfindung betrifft weiter eine Vorrichtung zum Ausführen dieses Verfahrens. Als Werkzeuge dienen Matrize und Patrize, welche mit dem herzustellenden Hohlkörper nur insofern übereinstimmen, als beide zusammen die massgerechten Kanten enthalten, welche die Abbiegungen erzeugen.



   Als erfindungsgemässe Vorrichtung werden vorteilhaft ineinanderschiebbare, offene Rahmen bzw.



     Rahmengestelle    angewendet, welche in und nebenein ander angeordnet sind und gleichzeitig oder nachein ander zur Wirkung kommen.



   Die Verformung der Platte aus thermoplastischem Kunststoff erfolgt durch Ineinanderschieben dieser Hohlrahmen bzw. Rahmengestelle. Beim Verformungsvorgang gleitet das plastifizierte Material aus Materialüberschusszonen nach und wird erst mit Been digung der Verformung festgespannt bzw. eingeklemmt.



   Während der Verformung der ursprünglichen ebenen, durch Erhitzen plastisch gemachten Platte hat das Material volle Bewegungsfreiheit zwischen den Rahmengestellen und kann sich sowohl positiv wie negativ unbehindert durch Wände und Querschnitte auch mit Faltenwurf bewegen, bis es schliesslich über die Kanten der Rahmen wie ein Schirm gespannt wird.



   Umgekehrt können die Kanten der   Rahmen    mit geringstem Reibungswiderstand in das Plattenmaterial hineingleiten, wobei nach dem Prinzip des kleinsten Zwanges vorweg Material aus   Überschusszonen    bei gleichbleibender Materialstärke aufgebracht wird, ehe überhaupt eine Verjüngung der Plattendicke, selbst in Ecken infolge des einheitlich gleichmässigen Gleitspannzuges eintreten könnte, zumal bei niedrigeren Temperaturen gearbeitet werden kann, wie sie sonst beim Tiefziehen erforderlich sind.



   Auch ein Abschrecken des plastifizierten Materials an Wänden von Formen, welche verfahrensbedingt eine niedrigere Temperatur besitzen, kann während des Verformungsvorganges nicht mehr eintreten.



   Die geringe Wärmekapazität der Rahmenkonturen   - insbesondere    bei der zweckmässigen Verwendung von wärmeisolierendem bzw. Wärme schlecht leitendem, nichtmetallischem   Material - ergibt    ein gleichmässiges Erkalten und Erstarren des praktisch im   leeren    bzw. freien Raum gespannten thermoplastischen Materials bei überall gleichmässigem Spannzug und damit frei von inneren Spannungen. Hierdurch treten auch die seither oft unerklärlichen  Spätschäden  nicht mehr auf, die als Risse und Bruchstellen selbst an unbenutzten Formteilen auftreten.



   Die Wirkungsweise des erfindungsgemäss vorgeschlagenen Verfahrens wird besonders dann deutlich, wenn der Spannzug des thermoplastischen Ma  Materials    in mehr als zwei Ebenen erfolgt, das heisst neben dem einfachen Zug des Hohlrahmens bzw. Kantenkörpers in den Ziehrahmen ein weiterer Rahmen. welcher mit dem Hohlrahmen beliebig verbunden ist oder getrennt zur Wirkung kommen kann, das Material im Gegenzug zur Wirkungsrichtung des Hohlrahmens über eine dritte Rahmenkante spannt und dann abgewinkelt festklemmt, um ein weiteres Nachgleiten des Materials aus äusseren Randzonen sicher zu beenden.



   Die beim Erkalten des plastischen Materials eintretende Schrumpfung, welche sonst meist störend empfunden wird, erhöht die gewollte straffe Spannung zwischen den Spannkanten der Rahmen.



   Um ein Werfen oder eine Faltenbildung der äusseren Randzonen der zuvor gleichmässig erhitzten Platte beim Nachgleiten zu vermeiden, welches je nach Formgebung an verschiedenen Stellen auch unterschiedlich stark erfolgen kann, kann eine Schlitzführung ausserhalb des Innenrandes des Ziehrahmens angeordnet sein, welche zweckmässig ausserhalb der Ebene des Innenrandes des Ziehrahmens liegt, damit von Anbeginn des Einfahrens des Hohlrahmens auf das plastische Material ein leichter Spannzug über die Oberkante des Ziehrahmens ausgeübt wird, ohne jedoch ein gleichmässiges Nachgleiten zu behindern.



   Durch verschiedene Kombinationen   mehrerer    solcher Rahmen, Spannleisten, Spanngestelle usw. inund nebeneinander und die gegenseitige, insbesondere vertikale Verschiebbarkeit zur beliebigen Endstellung und durch die Austauschbarkeit der Rahmen lassen sich mit einfachsten Mitteln beliebig geformte Körper herstellen, so z. B. mit den gleichen Rahmenelementen   Hohilkörper    unterschiedlicher Tiefe.



   Selbst Plattenmaterial mit Faser- oder Gewebeeinlagen lässt sich mit Erfolg verformen.



   An den äusseren Rändern der Rahmen können besondere   Schneide- bzw.    Abquetschkanten angeordnet sein, welche die überstehenden Materialränder des hergestellten Hohlkörpers vor, beim oder nach dem Erstarren beseitigen, so dass die fertigen Hohlkörper ohne Nachbearbeitung entnommen werden können.



   Ausserhalb des Ziehrahmens können   Hilfsauflagen    und   Hilfsschlitzführungen    angeordnet sein, die vor dem Einfahren des   Hohlrahmens    entfernt werden können.



   An den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen wird beispielsweise das Herstellen einer Wanne mit Bördelrand nach dem erfindungsgemässen Verfahren erläutert.



   Es zeigen:
Fig. 1 den Längsschnitt durch den Patrizenrahmen,
Fig. 2 dessen Draufsicht,
Fig. 3 den Längsschnitt des Matrizenrahmens,
Fig. 4 dessen Draufsicht,
Fig. 5 Patrizen- und Matrizenrahmen im Längsschnitt in zwei unterschiedlich tief eingefahrenen Stellungen,  
Fig. 6 einen Patrizenrahmen, ähnlich dem der Fig. 1 und 2 in kleinerem Massstab in perspektivischer Ansicht,
Fig. 7 die zu verformende Kunststoffplatte im ebenen Ausgangszustand,
Fig. 8 den mit dem in Fig. 6 dargestellten Patrizenrahmen zusammenwirkenden Matrizenrahmen,   ähin-    lich der Fig. 3 und 4 im kleineren Massstab in perspektivischer Ansicht und
Fig. 9 die hergestellte Wanne mit abgeschnittenem, überstehendem Rand.



   In beiden Ausführungsbeispielen bestehen die Matrizen- und Patrizenrahmen aus Holz als einem schlechten Wärmeleiter, sie können auch aus anderen schlecht wärmeleitenden oder auch wärmeisolierenden Werkstoffen hergestellt sein. Die Werkzeuge bestehen aus einem unteren Matrizenrahmen 1 mit dem Bodenkern (Fig. 3, 4 und 8), in welchen der obere Patrizenrahmen 3 (Fig. 1, 2, 6) mit Hilfe geeigneter Führungen 11, 12 eingefahren wird. Die Werkzeuge können auch umgekehrt betätigt werden. Es kann in den aufliegenden Patrizenrahmen 3 der Matrizenrahmen 1 mit dem Bodenkern 2 eingefahren werden. Vor dem Einfahren wird die zugeschnittene, ebene Ausgangs Kunststoffplatte 5, wie in Fig. 3 rechte   Sitze    angedeutet, auf den Bodenkern 2 lose und unverspannt aufgelegt.

   Sobald diese Platte durch Wärmeeinwirkung plastifiziert ist und dann unter ihrem Eigengewicht über die Kanten des Bodenkerns 2 absinkt und sich schliesslich auf den Rahmen 1 auflegen kann - wie in Fig. 3 linke Seite erkennbar ist - wird nun von oben her unter Benutzung der Führungen 11, 12 der Patrizenrahmen 3 unter leichtem Druck eingeführt, was in Fig. 5 in zwei   unterschiedlichen    Stellungen dargestellt ist.



   Fig. 5 zeigt links, wie beim Einfahren des Patrizenrahmens zunächst der zum Herstellen des Bördelrandes am zu erzeugenden Hohlkörper (Fig. 9) dienende, nach unten vorstehende Randwulst 6 an dem plastifizierten Werkstoff 5 entlanggleitet und dabei unbehindert durch Formteile im freien Raum das Material einerseits bereits über die Kanten des Bodenkerns 2 vorspannt und anderseits praktisch ohne Querschnittsverringerung von der freien Randpartie nachzieht.



   Fig. 5, rechter Teil, zeigt das Ende des Ziehvorganges. Erst jetzt liegt die Unterseite des Aussenrandes des Patrizenrahmens 3 unter Zwischenfassung des Plattenwerkstoffes auf der Oberseite des Matrizenrahmens 1 auf, so dass nun alle Konturen gegenseitig fixiert sind, zwischen denen sich der Werkstoff spannt und dadurch die Raumform des zu erzeugenden Hohlkörpers bildet.



   Auf diese Weise ist erstmalig ein werkstoffgerechtes Verformen thermoplastischer Kunststoffplatten erreicht, und zwar dadurch, dass - wie eindeutig aus den   dargestellten    Formwerkzeugen erkennbar ist der plastifizierte Werkstoff beim Ziehen unter Beibehaltung einer praktisch gleichbleibenden Stärke ungehindert dem erforderlichen leichten Spannzug nachgeben und aus allen Materialüberschusszonen   nachflie-      ssen    kann, so dass das Spannen des hergestellten Hohlkörpers nur zwischen   Umlenkkanten    bzw. Rändern unter Ausnutzung und Ausgleich der werkstoffeigenen Schrumpfspannung erfolgt.

   Die Randbreite 9 und damit die Grösse der Ausgangsplatte 5 muss jeweils so gewählt werden, dass am fertigen Hohlkörper (Fig. 9) ein genügend grosser Rand mit der in Fig. 9 gestrichelter Linie eingezeichneten Kontur 10 verbleibt, mit dessen Hilfe die Arretierung des Aussenrandes der Platte 5 am Ende des Ziehvorganges erfolgt. Dieser Rand kann entweder schon beim Ziehen abgetrennt werden oder später durch eine Machbearbeitung.



   Der Matrizenrahmen nach Fig. 8 unterscheidet   sioh    von dem Matrizenrahmen der Fig. 3 und 4 dadurch, dass auch der Bodenkern 2 als Hohlrahmen ausgebildet ist. Diese Ausführung ist insbesondere dann zweckmässig, wenn die Bodenfläche des herzustellenden Hohlkörpers eine solche Grösse aufweist, dass das Herstellen des Bodenkerns als Hohlrahmen möglich ist.



   Die in der Zeichnung dargestellten Werkzeuge lassen lediglich das Prinzip erkennen.



   Selbstverständlich kann sowohl die Patrize als auch die Matrize aus mehreren, ineinandergearbeiteten Rahmen bestehen, welche gleichzeitig oder nacheinander gegenseitig verschiebbar sind bzw. ineinander mit leichtem Druck eingefahren werden. Auch können bei entsprechender Grösse der   Platte - was    nicht dargestellt   ist - Hilfseinrichtungen    vorgesehen sein, die verhindern, dass während der Plastifizierung der Platten diese in die freien Hohlräume der jeweils untenliegenden Werkzeugteile mehr als erwünscht einsinken. Zu diesem Zweck können Hilfsrahmen und   Hilfsschlitzführungen    an den Aussenrändern der Patrize und/oder Matrize vorgesehen sein, mit deren Hilfe z.

   B. unterschiedliche Höhe zwischen den einzelnen Rahmenteilen des jeweils   untenliegenden    Teils des Ziehwerkzeugs ausgeglichen werden können und/oder eine gewisse Bremswirkung an den Rändern der   plaste    fizierten Werkstoffplatte erreicht wird, um ein zu schnelles Nachgleiten des Werkstoffes beim Ziehvorgang auszuschliessen.   



  
 



  Process for deep-drawing sheets of thermoplastics and device for carrying out the same
In the known processes for the production of molded bodies, in particular hollow bodies made of plastics, such as casting, pressing, vacuum deep drawing, pressing, molds are used whose surfaces - be it as a full form with a male and female mold or as a half mold with a male (mold core) or female mold ( Vacuum drawing mold) as positive or negative or both together - the shape of the molded body to be produced is predetermined.



   The proposed with the invention method and the device used for this relate to the production of hollow bodies by deep drawing of thermoplastic plastic sheets, for. B. made of polyvinyl chloride, polystyrene and other polymers or



  Copolymers.



   According to the previously known working methods for deforming thermoplastic sheets, three methods can be distinguished.



   According to the first method, the panel is clamped in a clamping frame before heating, and the deformation is carried out exclusively by tapering the original panel thickness. Depending on whether a mold core with the inner surface of the body to be manufactured is inserted into the draw frame, which is open on the inside, or the material is sucked into the deep-drawing mold with the outer surface of the body to be manufactured by vacuum, this occurs on the upper edge parts or on the bottom, in particular on the Corners wall thicknesses so small that such molded bodies do not meet normal use. As a result of the decreasing wall thicknesses, internal tensions arise, which easily lead to cracks and breaks.



   According to the second method, the heated plate is placed over an internally open drawing ring and then the mold core is inserted into the plasticized plate, the material being able to slide between the inner edge of the drawing ring and the walls of the mold core from the outer parts of the plate, the material optionally is held by a slight pressure between the pull ring and an associated upper frame (similar to the upper part of a clamping frame) until finally between the inner edge of the drawing frame and the side walls of the mold core, edge fit occurs in the material thickness.



   According to the third method, the heated plate is held at certain edge zones outside the inner edge of the drawing ring either on the side parts or at the corners before the mold core is retracted, so that the material can only slide on the parts that are not clamped.



   This method is intended to eliminate the disadvantages of method two, but works with either a preform or a closed half-mold and edge fit between the drawing ring and the side walls of the mold core.



   The so-called sliding clamping method according to the invention differs fundamentally from these known methods, because it completely frees itself from the traditional notion of deformation by means of molding, i.e. from the terms positive or negative of the surface of the molded body to be produced.



   The sliding clamping method according to the invention can be described as a type of deep drawing with a die and male mold as a tool, which differs from deep drawing in the usual sense in that the plasticized sheet made of thermoplastic material can slide freely without quenching and without hindrance from mold walls of the plasticized plate material when the edges of the male and female molds that produce the bends interact via these edges and the
Clamping takes place in the free space between these edges. The final shape of the hollow body to be produced is formed when the plastic solidifies between the mutually effective edges of the die and the male die, which serve to change the direction of the plasticized plastic plate.



   The invention also relates to an apparatus for carrying out this method. The tools used are the die and the patrix, which only correspond to the hollow body to be produced insofar as both together contain the dimensionally accurate edges that produce the bends.



   As the device according to the invention, telescopic, open frames or frames are advantageously used.



     Frame racks used, which are arranged in and next to one another and come into effect simultaneously or one after the other.



   The deformation of the plate made of thermoplastic material takes place by pushing these hollow frames or frame racks into one another. During the deformation process, the plasticized material slides from excess material zones and is only clamped or clamped when the deformation is completed.



   During the deformation of the original flat plate, plasticized by heating, the material has full freedom of movement between the frames and can move both positively and negatively unhindered through walls and cross-sections, even with folds, until it is finally stretched over the edges of the frame like an umbrella .



   Conversely, the edges of the frames can slide into the panel material with the least amount of frictional resistance, whereby, according to the principle of the least amount of pressure, material from excess zones with constant material thickness is applied in advance, before the panel thickness can even decrease, even in corners, as a result of the uniformly even sliding tension tension can be worked at lower temperatures, as they are otherwise required in deep drawing.



   Quenching of the plasticized material on the walls of molds, which have a lower temperature due to the process, can no longer occur during the deformation process.



   The low heat capacity of the frame contours - especially with the appropriate use of heat-insulating or heat-poorly conductive, non-metallic material - results in even cooling and solidification of the thermoplastic material, which is practically tensioned in empty or free space, with uniform tension everywhere and therefore free of internal tensions. As a result, the long-term damage that has often been inexplicable since then no longer occurs, which occurs as cracks and fractures even on unused molded parts.



   The mode of operation of the method proposed according to the invention becomes particularly clear when the tension of the thermoplastic material takes place in more than two planes, that is, in addition to the simple tension of the hollow frame or edge body in the draw frame, another frame. which is connected to the hollow frame in any way or can come into effect separately, the material stretched over a third frame edge in return to the direction of action of the hollow frame and then clamped at an angle to safely stop any further sliding of the material from the outer edge zones.



   The shrinkage that occurs when the plastic material cools, which is usually perceived as annoying, increases the desired tight tension between the clamping edges of the frame.



   In order to avoid warping or wrinkling of the outer edge zones of the previously evenly heated plate when sliding, which can also take place at different points depending on the shape, a slot guide can be arranged outside the inner edge of the draw frame, which is expediently outside the plane of the inner edge of the pulling frame so that from the beginning of the retraction of the hollow frame on the plastic material, a slight tension is exerted over the upper edge of the pulling frame, without, however, hindering smooth sliding.



   Through various combinations of several such frames, clamping bars, clamping frames, etc. in and next to each other and the mutual, in particular vertical displaceability to any end position and the interchangeability of the frame, any shaped body can be produced with the simplest means, such. B. with the same frame elements hollow bodies of different depths.



   Even sheet material with fiber or fabric inlays can be successfully deformed.



   On the outer edges of the frames, special cutting or pinch-off edges can be arranged which remove the protruding material edges of the hollow body produced before, during or after solidification, so that the finished hollow body can be removed without reworking.



   Auxiliary supports and auxiliary slot guides, which can be removed before the hollow frame is retracted, can be arranged outside the pulling frame.



   Using the exemplary embodiments shown in the drawing, for example, the production of a tub with a flanged edge using the method according to the invention is explained.



   Show it:
1 shows the longitudinal section through the male frame,
Fig. 2 its top view,
3 shows the longitudinal section of the die frame,
4 is its top view,
Fig. 5 Male and female frames in longitudinal section in two different depths retracted positions,
6 shows a male frame similar to that of FIGS. 1 and 2 on a smaller scale in a perspective view,
7 shows the plastic plate to be deformed in the flat initial state,
8 shows the matrix frame cooperating with the male frame shown in FIG. 6, similar to FIGS. 3 and 4 on a smaller scale in a perspective view and FIG
9 shows the tub produced with cut, protruding edge.



   In both exemplary embodiments, the female and male frames are made of wood as a poor heat conductor; they can also be made of other poorly heat-conducting or heat-insulating materials. The tools consist of a lower die frame 1 with the bottom core (FIGS. 3, 4 and 8), into which the upper male frame 3 (FIGS. 1, 2, 6) is inserted with the aid of suitable guides 11, 12. The tools can also be operated in reverse. The die frame 1 with the base core 2 can be moved into the male frame 3 on top. Before moving in, the cut, flat output plastic plate 5, as indicated in FIG. 3 on the right-hand seats, is placed loosely and unrestrained on the base core 2.

   As soon as this plate is plasticized by the action of heat and then sinks under its own weight over the edges of the bottom core 2 and can finally rest on the frame 1 - as can be seen in Fig. 3 on the left - is now from above using the guides 11, 12 of the male frame 3 inserted under slight pressure, which is shown in FIG. 5 in two different positions.



   Fig. 5 shows on the left how, when the male frame is retracted, initially the downwardly protruding edge bead 6 used to produce the flanged edge on the hollow body to be produced (Fig. 9) slides along the plasticized material 5 and on the one hand the material unhindered by molded parts in the free space already pretensioned over the edges of the bottom core 2 and on the other hand, pulls from the free edge portion with practically no reduction in cross section.



   Fig. 5, right part, shows the end of the drawing process. Only now does the underside of the outer edge of the male frame 3 rest on the upper side of the female frame 1 with the panel material interposed, so that now all contours are mutually fixed, between which the material spans and thus forms the three-dimensional shape of the hollow body to be produced.



   In this way, for the first time, a material-specific deformation of thermoplastic plastic sheets is achieved, namely that - as can be clearly seen from the molding tools shown, the plasticized material yields unhindered to the required slight tension while maintaining a practically constant thickness and flows in from all material excess zones can, so that the tensioning of the hollow body produced takes place only between deflection edges or edges using and compensating for the shrinkage tension inherent in the material.

   The edge width 9 and thus the size of the starting plate 5 must be chosen so that a sufficiently large edge remains on the finished hollow body (Fig. 9) with the contour 10 drawn in dashed line in Fig. 9, with the aid of which the locking of the outer edge of the Plate 5 takes place at the end of the drawing process. This edge can either be cut off while drawing or later by machining.



   The die frame according to FIG. 8 differs from the die frame of FIGS. 3 and 4 in that the bottom core 2 is also designed as a hollow frame. This embodiment is particularly useful when the bottom surface of the hollow body to be produced is of such a size that it is possible to produce the base core as a hollow frame.



   The tools shown in the drawing only show the principle.



   Of course, both the male mold and the female mold can consist of several frames that are worked into one another, which can be displaced from one another at the same time or one after the other or into one another with slight pressure. With a corresponding size of the plate - which is not shown - auxiliary devices can also be provided which prevent the plates from sinking more than desired into the free cavities of the respective underlying tool parts during the plasticization of the plates. For this purpose, auxiliary frames and auxiliary slot guides can be provided on the outer edges of the male mold and / or female mold, with the help of which z.

   B. different heights between the individual frame parts of the lower part of the drawing tool can be compensated for and / or a certain braking effect is achieved at the edges of the plaste fused material plate in order to prevent the material from sliding too quickly during the drawing process.

 

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE I. Verfahren zum Tiefziehen von Platten aus thermoplastischen Kunststoffen im plastischen Zustand zu Hohlkörpern, insbesondere wannenartigen Gebilden, mittels Matrize und Patrize, dadurch gekennzeichnet, dass der Ziehvorgang ohne Abschrecken und ohne Behinderung durch Formwände unter freiem Nachgleiten des plastifizierten Plattenmaterials beim Zusammenwirken der die Abbiegungen erzeugenden Kanten der Patrizen undi Matrizen über diese Kanten und das Spannen im freien Raum zwischen diesen Kanten erfolgt, wobei die endgültige Form des Hohlkörpers sich beim Erstarren bildet. PATENT CLAIMS I. A method for deep-drawing sheets made of thermoplastics in the plastic state to form hollow bodies, in particular tub-like structures, by means of a die and male mold, characterized in that the drawing process without quenching and without hindrance by mold walls with free sliding of the plasticized sheet material during the interaction of the bends producing Edges of the male and female molds over these edges and the clamping takes place in the free space between these edges, the final shape of the hollow body being formed when it solidifies. II. Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass Matrize und Patrize mit dem herzustellenden Hohl körper nur insofern übereinstimmen, als beide zusammen die massgerechten Kanten enthalten, welche die Abbiegungen erzeugen. II. The device for carrying out the method according to claim I, characterized in that the female and male molds coincide with the hollow body to be produced only insofar as both together contain the dimensionally accurate edges which produce the bends. UNTERANSPRÜCHE 1. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass Matrize und Patrize aus mindestens je einem Hohlrahmen bestehen, die relativ zueinander verschiebbar und auswechselbar sind. SUBCLAIMS 1. Device according to claim II, characterized in that the female and male molds each consist of at least one hollow frame which are displaceable and interchangeable relative to one another. 2. Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Matrize und Patrize aus nichtmetallischen, schlecht wärmeleitenden oder wärmeisolierenden Werkstoffen bestehen. 2. Device according to claim II and dependent claim 1, characterized in that the die and male mold are made of non-metallic, poorly thermally conductive or thermally insulating materials. 3. Vorrichtung nach Patentanspruch II und den Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet. dass an der Matrize und/oder Patrize Abscher- bzw. 3. Device according to claim II and the dependent claims 1 and 2, characterized. that shearing and / or shearing off at the matrix and / or patrix Abquetschkanten vorgesehen sind, welche die überstehenden Ränder des hergestellten Hohlkörpers vor beim oder nach dem Erstarren des Werkstoffes abtrennen. Pinch-off edges are provided which cut off the protruding edges of the hollow body produced before or after the material has solidified.
CH6509358A 1957-10-18 1958-10-16 Process for deep-drawing sheets of thermoplastics and device for carrying out the same CH363795A (en)

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