CH420583A - Verfahren zum Tiefziehen von Folien - Google Patents

Description

  
 



  Verfahren zum Tiefziehen von Folien
Es ist bekannt, aus Kunststoff-Folien und aus Kunststoff-Metall-Verbundfolien nach der dritten Dimension hin verformte Gegenstände herzustellen, indem man die Folien zwischen Einspannbacken einspannt und mittels eines Stempels oder auch mittels Pressgas in eine Hohlform drückt. Man lässt dabei mitunter die Ränder der eingespannten Folien während des Tiefziehens zwischen den Einspannbacken etwas gleiten, um während der Tiefung Folienmaterial in die Tiefziehform nachzuliefern. Es ist unvorteilhaft, das Gleitenlassen der Folienränder zwischen den Einspannbacken durch Vermindern des Einspanndruckes herbeizuführen, da man dann oft wellenförmige Ausbildungen der eingespannten Folienränder erhält.

   Man hat daher vorgezogen, die tiefzuziehenden Folien mit einem Gleitmittel zu versehen, so dass die Folien bei einem gegebenen Einspanndruck bei Überschreiten einer gewissen Zugkraft während des Tiefziehens zwischen den Einspannbakken gleiten.



   Wie nun gefunden wurde, verfährt man beim Tiefziehen einer eingespannten Kunststoff-Folie, Metallfolie oder im losen oder festen Verbund stehenden Kunststoff-Metall-Verbundfolie, wobei die Folie zwischen den Einspannbacken gleitet, erfindungsgemäss in der Weise, dass man durch mindestens eine der Einspannbacken Pressgas zwischen sie und die Folie drückt. Als Einspannbacken sind dabei die Teile der Tiefzieh-Vorrichtung anzusehen, zwischen denen die Folie während des Tiefziehens eingespannt ist. Es können diese Teile der Vorrichtung sein, denen keine andere Aufgabe als das Festhalten der Folie zukommt. Vielfach sind es aber Teile, die daneben noch eine andere Funktion erfüllen; so kann beispielsweise die eine der Einspannbacken von der Matrize, die andere von einem Niederhalter gebildet sein. Das Pressgas, z. B.

   Pressluft, kann mit einem Überdruck von einigen Atmosphären angewendet werden, z. B. mit 10 Atmosphären. Der vorteilhaft angewandte Gasdruck ist je nach den gegebenen Verfahrensumständen, wie beispielsweise Folienstärke, Zugfestigkeit des Folienmaterials bei der angewandten Tiefziehtemperatur. Grösse der tiefzuziehenden Folie oder Arbeitsgeschwindigkeit verschieden und lässt sich durch einfache Versuche jeweils leicht ermitteln.



  Anstelle von Pressluft kann selbstverständlich jedes andere möglichst nichtaggressive, komprimierte Gas verwendet werden. Schon die Zufuhr von Pressgas zu nur einer der Klemmbacken erleichtert das Gleiten der Folienränder. Am günstigsten ist es indessen, das Pressgas bei den Klemmbacken zuzuführen.



   Das Verfahren ist für tiefziehfähige Folien aus Kunststoffen oder Metallen ganz allgemein anwendbar. Es erweist seine Vorteile insbesondere bei der Verformung von Metallfolien und Verbundfolien, bei denen eine Kunststoff-Folie mit einer Metallfolie, wie beispielsweise einer Aluminium-Folie, verbunden ist oder gemeinsam mit einer Metallfolie verarbeitet werden soll. Die Folie wird am besten in Form einer Platine, d. h. in Form eines Zuschnittes, angewendet.



  Bei Verarbeitung eines Folienmaterials, das in Rollenform vorliegt, ist es daher in der Regel vorteilhaft, den benötigten Folienabschnitt vor dem Tiefziehverfahren von der Folienbahn abzutrennen. Doch ist diese Massnahme für das Verfahren gemäss der Erfindung nicht unbedingt notwendig. Es ist vielmehr auch möglich, den benötigten Folienteil mit der Folienbahn noch in Verbindung zu lassen, während das Tiefziehen bereits begonnen hat oder schon beendet ist.



   Das Verfahren wird am zweckmässigsten unter Verwendung eines Stempels, der in Zusammenarbeit  mit einer Matrize das Tiefziehen vornimmt, durchgeführt. Dabei kann zwischen den Stempel und der zu verformenden Folie zur Erleichterung des Gleitens zwischen Stempel und der Folie ebenfalls Pressgas eingepresst werden. Das gleiche gilt für die Matrize, bei der man gleichfalls Gas zwischen diese und der Folie während des Tiefziehvorganges einpressen kann.



   Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine mit zwei Einspannbacken versehene Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Sie ist dadurch gekennzeichnet, dass bei ihr durch mindestens eine der Einspannbacken Gaskanäle gehen, die einerseits an die Oberfläche, an welcher die Folien eingespannt werden sollen, und andererseits zu einer Sammelleitung, die zum Einführen von Pressgas dient, geführt sind.



   Zur Erläuterung der Erfindung dienen die Fig. 1 und 2, von denen Fig. 1 eine Ansicht im zentralen Schnitt und Fig. 2 eine Aufsicht auf den unteren Teil eines Ausführungsbeispiels der Vorrichtung (nach Entfernen der Luftzuleitung) zeigen.



   Die in den Figuren dargestellte Tiefziehvorrichtung besteht im wesentlichen aus einer Matrize 1, einem Niederhalter 2 und einem Ziehstempel 3. Die Matrize 1 ist mit einer der Formgebung dienenden Höhlung la ausgestattet, in welche der Ziehstempel 3 mit geringem Spiel   hineinpasst.    Der obere Rand der Matrize 1 ist mit einer Fläche   tb    versehen und dient mit Hilfe dieser Fläche gleichzeitig als die eine Einspannbacke für die Folie F. Die zweite Einspannbacke wird von dem Niederhalter 2 gebildet, dessen untere Fläche 2a beim Einspannen der Folie auf diese gepresst wird. In der Matrize und in dem Niederhalter ist eine Anzahl von Luftkanälen 4 vorhanden, die einerseits in den ebenen Flächen   lb    bzw. 2a ausmünden. Diese Ausmündungen der Kanäle können erweitert sein.

   So können von diesen aus feine strich- oder netzartige oder konzentrische Ringe darstellende Rillen ausgehen, welche die an die Folie zu pressenden Flächen   lb    bzw. 2a der Klemmbacken durchfurchen.



   Die anderen Enden der Kanäle 4 führen zu Sammelleitungen 5. Durch diese Sammelleitungen wird beim Gebrauch der Ziehvorrichtung Pressluft gedrückt, die bei genügend hohem Druck durch die Kanäle 4 zwischen die Folie F und den ebenen Flächen   lb    bzw. 2a ausströmt.



   Die beiden Klemmbacken werden im allgemeinen über eine Federung gegeneinandergepresst und dann während des Tiefziehvorganges durch die zwischen die Folie und den Klemmbacken durch die Kanäle 4 gedrückte Pressluft gegen den Federdruck bis zum Gleiten der Folie voneinander entfernt.



   Beim Ziehvorgang werden die in der äussersten Zone gelegenen Luftkanäle 4a beim Gleiten der Folie zwischen den Klemmbacken als erste freigelegt. Der Luft, die aus ihnen ausströmt, bietet sich dann nicht mehr der Strömungswiderstand, der bis dahin durch die Folie F verursacht wurde. Wenn nur wenig Luftkanäle in der äusseren Zone vorhanden sind, ist der Gesamtquerschnitt der freigelegten Luftleitungen 4a zunächst verhältnismässig gering, und so kommt es zu nur verhältnismässig geringem Luftverbrauch. Als nächste Luftkanäle werden die etwas näher nach ihnen gelegenen Luftkanäle 4b durch Vorbeigleiten der Folie F freigelegt und so fort, bis schliesslich sämtliche Luftkanäle 4 von der Folienbahn F nicht mehr bedeckt sind.

   Die Anordnung einer geringeren Anzahl von Luftkanälen 4 in den weit vom Mittelpunkt der Vorrichtung entfernten Zonen, die mit Rücksicht auf einen geringen Luftverbrauch vorteilhaft ist, hat sich auch in der Praxis gut bewährt.



   Zu den Oberflächen des Ziehstempels 3, welche beim Ziehen an der Folienoberfläche gleiten müssen, können Luftkanäle 6 führen, die an eine Sammelleitung 7 angeschlossen sind, durch welche Pressluft an die gleitenden Oberflächen des Ziehstempels geführt werden kann. Das gleiche gilt für die Oberflächenteile der Matrize, an denen die Folie beim Tiefziehen vorbeigleiten muss. Man kann hier Luftkanäle 8 vorsehen, die an eine Sammelleitung angeschlossen sind.



  Diese Sammelleitung kann, wie in Fig. 1 dargestellt, beispielsweise die gleiche Sammelleitung 5 sein, an der die Luftkanäle 4 angeschlossen sind, welche in der Matrize 1 zu der Einspannfläche   lb    führen.



   Das Verfahren gemäss der vorliegenden Erfindung und die Vorrichtung zu seiner Durchführung haben den Vorteil, dass sie die Verwendung von Gleitmitteln, welche auf der Folie haften bleiben, wie beispielsweise Öle, Fette oder Graphit, entbehrlich machen, so dass nach dem Tiefziehen keine Spuren eines Gleitmittels an der verformten Folie zu finden sind. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass das   Gleitvermögen    der Folien zwischen den Klemmbakken genauer eingestellt werden kann. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass man das Gleitvermögen zu einem beliebigen Zeitpunkt während des Tiefziehverfahrens hervorrufen kann, während es bei Verwendung eines auf der Folie haftenden Gleitmittels vom Anfang des Verfahrens an vorhanden ist.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE I. Verfahren zum Tiefziehen einer eingespannten Kunststoff-Folie, Metallfolie oder im losen oder festen Verbund befindlichen Kunststoff-Metall-Verbundfolie unter Gleiten der Folie in den Einspannbacken, dadurch gekennzeichnet, dass man durch mindestens eine der Einspannbacken Pressgas zwischen sie und die Folie drückt.

   II. Vorrichtung zum Tiefziehen von Folien nach Patentanspruch I mit zwei Einspannbacken, zwischen welche die Folien eingespannt werden sollen, dadurch gekennzeichnet, dass durch mindestens eine der Einspannbacken (1, 2) Gaskanäle (4) gehen, die einerseits an die Oberfläche (lb, 2a), an welcher die Folien eingespannt werden sollen, und andererseits zu einer Sammelleitung (5) führen, die zum Einführen von Pressgas dient.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Vorrichtung zum Tiefziehen von Folien nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Gaskanäle von innen nach aussen abnimmt.

   2. Vorrichtung zum Tiefziehen von Folien nach Patentanspruch II, bei welcher ein Stempel in eine Matrize zu führen ist, dadurch gekennzeichnet, dass Gaskanäle (6 und/oder 8) an die Ziehflächen des Stempels und/oder der Matrize geführt sind.