Differentialdruckformmaschine und Verfahren zu deren Betrieb
Die Erfindung bezieht sich auf eine Differentialdruckformmaschine zum Formen von Gegenständen, wie Bechern oder dergleichen, aus einem verformbaren thermoplastischen Kunststoffband mit einem Rahmen, einem Paar gegenüberliegend angeordneten, am Rahmen montierten Formkästen, mit Einrichtungen zur Einführung des zu verformenden Kunststoffbandes zwischen die Formkästen, von denen der eine die Matrize mit der Formhöhlung aufweist, und mit Einrichtungen zur Bewegung der Formkästen aufeinander zu bis zum dichtenden Eingriff mit dem Kunststoffband.
Die erfindungsgemässe Maschine ist gekennzeichnet durch Einrichtungen zum Aufbau von Vakuum im Matrizenkasten und zur Zuführung von Druckmittel zum anderen Formkasten zur Bewegung des Bandes im innigen Eingriff mit der Form und durch auf Druck ansprechende Einrichtungen zur Begrenzung des Druckkes des eingeführten Druckmittels auf einen vorbestimmten Wert. Die erfindungsgemässe Maschine erlaubt eine raschere Arbeitsweise und damit die Herstellung einer erhöhten Menge von Produkten in einer gegebenen Arbeitszeit als bisher. Die Maschine kann z. B. in einer Anlage zusammen mit einem Extruder aufgestellt werden, welcher eine kontinuierliche Folie aus thermoplastischem Material abgibt, oder welche Folien aus thermoplastischem Material zu verformen ermöglicht, die von einer Vorratsrolle abgezogen werden.
Infolgedessen enthält eine besondere Ausführungsform Gruppen von Heizeinrichtungen, die oberhalb und unterhalb der Ebene der in die Maschine eingeführten Folie angeordnet sind, um den Kunststoff auf die Verformungstemperatur aufzuheizen. Darüber hinaus kann ein Paar von Platten vorgesehen sein, von denen die eine oberhalb und die andere unterhalb der Materialfolie liegt und die zur Befestigung von Patrize und Matrize dienen, welche zusammenwirken, und in der vorgeformten Folie entsprechend der Ausführungsform der Form die Produkte herstellen. Die Maschine kann eine Tiefziehmaschine sein, wie sie sich beispielsweise zur Herstellung von Schalen, Schüsseln und dergleichen eignet, oder eine Flachziehmaschine, wie sie beispielsweise zur Herstellung von Bechern und dergleichen dient.
Im allgemeinen sind in einer Tiefziehmaschine die Patrizen Stempel, welche die Bewegung der Teile des plastischen Schichtmaterials in die Hohlform unterstüt n. Es können Befestigungsketten vorgesehen sein, um die Seiten der Folie festzuklemmen und in bestimmten Zeitabschnitten aufeinanderfolgend Längen dieses Materials von der Heizzone in eine Lage zwischen den Formwerkzeugen zu ziehen.
Mit einer bestimmten Ausführungsform der erfindungsgemässen Maschine ist es möglich, ein Kunststoffband mit einer niedrigeren als bisher möglichen Temperatur zu verformen, ohne dass Einzelheiten der Formwerkzeuge beim Formverfahren verlorengehen. Es ist dann nicht erforderlich, eine gewisse Zeit zu warten, um das Material sich abkühlen und absetzen zu lassen, bevor man die Formen abzieht und mit dem nächsten Arbeitsvorgang beginnt. Die im folgenden näher erläuterte als Tiefziehmaschine ausgebildete beispielsweise Ausführungsform vermag eine Folie zu verarbeiten, die näher an der Absetztemperatur liegt. Da ein Druckmedium mit Vakuum Verwendung findet, um eine 100 % ige Berührung der Folie mit der Matrize und damit einen 100%gen Wärmeübergang zwischen den Matrizenoberflächen und der Folie sicherzustellen, kann sich die Form z.
B. auf Zimmertemperatur befinden.
Damit bei Einführung von Druckmedium die Form sich nicht trennt, so dass Druckmedium verlorengeht, wodurch die Gleichmässigkeit der geformten Teile leiden würde, so können in einer besonderen Ausführungsform Mittel vorgesehen sein, welche die Formrahmen in einer solchen Richtung belasten, dass ein Durchhängen im Maschinenrahmen aufgenommen wird und eine zwangläufige Abdichtung entsteht, welche eine grosse Gleichförmigkeit des Produktes zu erreichen gestattet.
In einer weiteren Ausführungsform kann man Kniehebeleinrich- tungen auf der Formmaschine verwenden zur Durchführung dieser Belastung und Kniehebelbetätigungsvorrichtungen, die nicht auf dem Maschinenrahmen mon tiert und dadurch in ihrer Wirkungsweise beengt, sondern so angeordnet sind, dass die Vorbelastungskräfte nur in senkrechter Richtung ausgeübt werden.
Das erfindungsgemässe Verfahren zum Betrieb der Differentialformdruckmaschine ist dadurch gekennzeichnet, dass man zur Verformung des zwischen die Formkästen eingeführten Kunststoffbandes Patrizenglieder des andern Formkastens in Matrizenhöhlungen des Matrizenkastens hineinbewegt, den Matrizenkasten zwecks in Kontaktbringung des Kunststoffbandes mit den Matrizenhöhlungen unter Vakuum setzt, zur Unterstützung des Vakuums zwecks Erreichung einer innigeren Berührung des Kunststoffbandes mit den Matrizenhöhlungen Druckmedium in den andern Formkasten einführt und die Einführung von Druckmedium beendet, sobald der vorgeschriebene Druck in diesem andern Formkasten erreicht ist.
Die Zeichnung zeigt eine besipielsweise Ausführungsform der erfindungsgemässen Differentialdruckformmaschine.
Fig. 1 ist eine Seitenansicht eines Teiles der erfin dungsgemässen Maschine.
Fig. 2 ist eine Vorderansicht derselben,
Fig. 3 eine vergrösserte Teilseitenansicht zur Wiedergabe insbesondere des Kniehebelmechanismus zur Belastung der oberen Maschinenplatte, wobei die strichpunktierten Linien die offene oder Kraftaufbringstellung des Kniehebelmechanismus wiedergeben,
Fig. 4 eine Teildraufsicht mit teilweise abgebrochenen Rahmenteilen zur deutlicheren Darstellung von Maschinenelementen, die sonst nicht sichtbar sind,
Fig. 5 ein vergrösserter Querschnitt, wobei die Formkästen dem Kunststoffband gegenüberliegen,
Fig. 6 eine Draufsicht auf den unteren Formkasten und die ihn tragenden Stempelglieder,
Fig.
7 eine noch stärker vergrösserte Teilansicht zur Wiedergabe eines der Prallbleche, die zur Ablenkung einer der Luftströme dienen, welche den unteren Formkasten in einer vorbestimmten Zeit während des Formvorganges nach unten drücken und verhindern, dass der Luftstrom einen kalten Punkt auf der Kunststoffolie erzeugt, welcher ein richtiges Entformen des Kunststoffes mit den erforderlichen Einzelheiten verhindern würde, Fig. 8 ein typisches elektropneumatisches Schema zur Steuerung der verschiedenen Elemente der Maschine und in
Fig. 9 eine schematische Ansicht des druckempfindlichen Ventils, welches zur Begrenzung des Luftdruckes im unteren Formkasten Verwendung findet.
In der Zeichnung ist lediglich ein Ausführungsbeispiel, und zwar in Form einer Tiefziehmaschine, wiedergegeben. Ein Band 10 aus geeignetem, thermoplastischen Material, beispielsweise aus Polystyren, ist nach den Fig. 2 und 5 zwischen der Matrize 11 und der Patrize 12 angeordnet. Die Matrize 12 weist im Abstand befindliche Ausnehmungen 13 von solchen Abmessungen auf, dass kegelstumpfförmige, dünnwandige Becher in dem Kunststoffband entstehen, die man nach Abtrennen vom Band als Trinkbecher verwenden kann. Man erkennt, dass die Patrize 12 im Abstand befindliche Stem pelunterstützungsglieder 14 in senkrechter axialer Flucht mit den Ausnehmungen 13 aufweist.
Die im Kun ! st- stoffband 10 hergestellten Becher werden in umgekehrter Lage geformt und das geformte Band wird dann durch eine gesonderte Beschneidepresse geführt, welche die Becher vom Band abtrennt.
Der Rahmen der Formmaschine, der allgemeiin mit F bezeichnet ist, enthält beispielsweise obere und untere Längsrahmenglieder 15 und 16, die an beiden Enden durch senkrechte Glieder 17 und obere und untere Querabschlussglieder 18 verbunden sind. In den Fig. 1 und 2 ist nur das vordere Ende der Maschine wiedergegeben.
Es ist jedoch selbstverständlich, dass der Rahmen F längliche Form aufweist und dass das linke Ende ebenfalls geeignete Abschlussverbindiungsgliedbr enthält.
Zwischen den Enden des Rahmens sind senkrechte Säulen 19 angeordnet, weiche an den unteren Rahmenträgern 16 an. ihren unteren Enden angeschlössen und durch Kopfprofilglieder 20 an ihren oberen Enden verbunden sind. Die Säulen 19 tragen die Matrize 11 und die Patrize 12 und ermöglichen ihnen eine senkrechte Laufbewegung.
Auf den inneren Wandungen der Säulen 19 sind senkrechte Schienen 19a befestigt, die Führungsoberflächen für einen senkrechten Lauf der oberen Platte 21 bilden, welche die Matrize 11 trägt. Die Winkelglieder 22 stützen die Matrize 11 auf der Platte 21 ab, wie man aus der Zeichnung ersieht. Man erkennt, dass querverlaufende Winkelkonsolen 23 auf der Platte 21 Laufrollen 24 und 25 tragen, die auf den inneren und auf den Seitenflächen der Führungsschienen 19a während der senkrechten Laufbewegung der Platte 21 geführt sind. Auf dem Kopfglied 20 befindet sich ein Druckmit telzylinder 26 mit einer Kolbenstange 26a, welche mit der Platte 21 durch ein Glied 24 gekuppelt ist.
Wird ein geeignetes Druckmittel, beispielsweise Druckluft, in das obere Ende des doppelt wirkenden Zylinders 26 eingeführt, dann wird die Platte 21 in Richtung des Kunststoffbandes 20 abgesenkt.
Eine untere Platte 21 ist ebenfalls an den Führungen
19a in vertikaler Richtung verschiebbar montiert. Es sind Winkelkonsolen 27a auf den Seiten der Platten 27 vorgesehen, welche Laufrollen 28 und 29 und Winkelglieder 27b tragen, die die Platte 27 und die Formkastenanordnung 12 verbinden. Ein Profilträger 30 verbindet die unteren Enden der Säulen 19 und nimmt einen doppelt wirkenden Druckmittelzylinder 31 auf, dessen Kolbenstange 32 über ein Glied 33 an die untere Platte 27 angeschlossen ist.
Das Kunststoffband 10 wird absatzweise zwischen die unteren und oberen Formteile 11 und 12 in üblicher Weise durch ein Paar übereinanderliegender oberer und unterer endloser Ketten 34 bzw. 35 zugeführt, welche absatzweise das Kunststoffband 10 von einer Heizstation 36 her zuführen, die man aus Fig. 1 erkennt.
Die Heizstation 36 enthält Gruppen von elektrischen Heizgeräten 37, welche auf auf einem Rahmen 39 gelagerten Querschienen 38 montiert sind. Selbstverständlich sind, trotzdem nur wenige Heizvorrichtungen
37 wiedergegeben sind, auch auf dem linken Teil der Maschine nach Fig. 1 Gruppen von Heizvorrichtungen oberhalb und unterhalb der Ebene des Kunststoffbandes
10 angeordnet, welche den Kunststoff auf die Verformungstemperatur aufheizen. Die das Material vorrükkenden Ketten 34 und 35 sind über Kettenräder 40 und 41 geführt, die an den Enden von Wellen 42 und
43 sitzen, welche mit Lagerblöcken 44 (Fig. 2) auf
Trägerplatten 45 drehbar gelagert sind, die sich von dem
Endträger 18 erstrecken. Die Art, in der die Ketten 34 und 35 durch eine Welle 46 angetrieben werden, wird später noch näher erläutert werden.
Es ist leicht ver ständlich, dass ein erhitzter Teil. des Kunststoffbandes
10 in eine Lage zwischen die Formen 11 und 12 durch die Ketten 34 und 35 vorgerückt wird und dass die Formen 11 und 12 senkrecht auf das Kunststoffband 10 zu bewegt werden, so dass nunmehr der Formvorgang vor sich gehen kann.
Die obere Form 11 enthält eine Unterdruckverteilerkammer 47, welche an die Ausnehmung 13 mit Hilfe der Kanäle 48 angeschlossen ist. Eine Leitung 49 dient zur Verbindung der Unterdruckverteilerkammer 47 mit einer Kreiselpumpe und einem Vorratsbehälter (eine Vakuumpumpe, die sich für diesen Zweck eignet, ist beispielsweise die von der Firma Gast Manufacturing Co. in Beton Harbor, Michigan, hergestellte Pumpe mit einer Leistung von 1,5 PS und einer Fördermenge von 610 1 pro Minute).
Die Patrize 12 enthält ein Glied 50, welches die Stempel 14 im Abstand trägt, sowie einen umlaufenden Klemmrahmen 51. Selbstverständlich ist ein Spiel von etwa 3 mm zwischen dem Klemmrahmen 51 und dem Glied 50 vorhanden und das Glied 50 enthält einen Rand 52 mit einer elastischen Dichtung 53, welche eine luftdichte Abdichtung zwischen dem Band 10 und dem Befestigungsglied 50 aufrechterhält. Das Glied 50 kann durch Thermostaten aufweisende Widerstandsheizelemente 50a aus Chromalon elektrisch aufgeheizt werden.
Unter einem Druck von etwa 5,6 atü stehende Druckluft wird mit 0,4 m3 pro Minute der Anordnung 12 über eine Leitung 55 zugeführt, welche an die Leitungen 56 anschliesst, die vom Luftzuführungsschlauch 55 zu den Bohrungen 57 im Glied 50 führen. Wie man aus Fig. 7 erkennt, sitzen Prallplatten 58 über jeder Öffnung 57 auf getrennten Stiften 59, so dass der durch die Öffnungen 57 strömende Luftstrom seitlich abgelenkt wird und nicht unmittelbar auf das Kunststoffband 10 trifft.
Dies verhindert die Bildung kalter Stellen auf der Kunststoffolie 10, welche damit nicht mehr verformbar sind und keine Einzelheiten der Matrize 13 aufnehmen. Mit Hilfe der Winkeiglieder 27b sind in einer Stellung, in der der Klemmrahmen 51 nach oben in Eingriff mit dem Kunststoffband 10 gedrückt wird, Durckmittelzylinder 60 vorgesehen, deren Kolbenstangen 61 an Konsolen 62 angeschlossen sind, welche mit dem Klemmrahmen 51 verbunden sind. Im Zylinder 60 wird ein Druck von etwa 5,6 atü aufrechterhalten, und der Zylinder ist über Leitungen 60a an seinem unteren Ende an eine geeignete Druckluftquelle angeschlossen.
Damit die Platten 21 und 27 in fester Abdichtung während des Formvorganges mit dem Kunststoffband
10 verbleiben, ist ein Kniehebelmechanismus vorgesehen, welcher die Platten 21 und 27 aufeinander zu drückt und sie in dieser Lage versperrt. Der Kniehebelmechanismus ist sowohl für die obere Platte 21 als auch für die untere Platte 27 vorgesehen und insbesondere in den Fig. 3 und 4 wiedergegeben. Auf jeder Seite der Platte 21 befindet sich, angeschlossen an das Profilglied 20 und an die Platte 21, ein Paar im Abstand angeordneter Blöcke 63a und 63b und man erkennt, dass Paare von Lenkern 64 und 65 an jeder Seite der Platte 21 die unteren und oberen Blöcke 63b und 63a mit dem äusseren Ende eines horizontal angeordneten Druckmittelzylinders 66 mit einer Kolbenstange 67 verbinden.
Die Blöcke 63a sind an das Profil 20 durch Schraubenglieder 68 angeschlossen, welche durch Muttern 68a gesichert sind. Die streckbaren und zusammenziehbaren Lenker 64 und 65 sind an die oberen und unteren Blöcke 63a und 63b an jedem Ende der Platte 21 beispielsweise mit Stiften 69 und 69a ange schlossen und schwenkbar mit dem Ende jedes Zylinders 65 durch einen Stift 70 verbunden. Das Vorderende jeder Kolbenstange 67 ist schwenkbar an die oberen und unteren Blöcke 63a und 63b durch Paare von Lenkern 71 und 72 angeschlossen. Die Lenker 71 und 72 sind an die Blöcke 63a und 63b durch die Stifte 69 und 69a und in jedem Fall an die Kolbenstange 67 durch einen Stift 73 angeschlossen. Wird Druckmittel dem Zylinder 26 zur Bewegung der Platte nach unten zugeführt, dann strecken sich die Lenker 64-65 und 71-72.
Werden die Kolbenstangen 67 nach aussen bewegt, dann werden die Lenker 64-65 und 71-72 weiter gestreckt und belasten das System vor.
Es ist darauf hinzuweisen, dass die Zylinder 66 und die dazugehörigen Lenker an den Seiten der unteren Platte 27 Verwendung finden, ausser wenn der Kniehebelmechanismus umgekehrt liegt, so dass die Blöcke 63b zu oberst zu liegen kommen. Infolgedessen ist es nicht erforderlich, den Kniehebelmechanismus für die untere Platte 27 im einzelnen zu beschreiben. Die identischen Teile weisen die gleichen Bezugszeichen auf, ausser dass sie mit Strichen versehen sind. Die Kolbenstangen 67' der Zylinder 66' werden gleichzeitig mit der Kolbenstange 32 betätigt und unterstützen das Anheben der Platte 27 und die Vorbelastung der Platte 27 in Richtung des Kunststoffbandes und seine Versperrung in dieser Lage. Da die Zylinder 66 und 66' nicht auf dem Rahmen der Maschine montiert sind, ist die Vorbelastungsbewegung in keiner Weise behindert.
Die untere Lage des Gestänges ist in strichpunktierten Linien in Fig. 3 angegeben und man erkennt, dass die Lenker 71 und 72 die Totpunktstellung nicht ganz erreicht haben, wenn die Vorbelastungskraft ausgeübt wird. Werden die Kolben 66 und 66' betätigt, dann bewegen sich die Lenker in die vertikale Totpunktstellung, jedoch nicht über sie hinaus.
Die die Folie vorrückenden Ketten 34 und 35 werden nach Beendigung des Formvorganges betätigt und nachdem die Platten 21 und 27 in vertikaler Richtung zurückgezogen sind, wie man aus Fig. 2 erkennt. - Auf den entgegengesetzten Enden der Wellen 42 und 43 sitzen Kettenräder 75 und 76, um die die Ketten 77 laufen, welche auch über die Kettenräder 78 auf der Welle 46 geführt sind. (Der Mechanismus zum Antrieb der Welle 46 ist im amerikanischen Patent Nummer 3 217 852 beschrieben und braucht deshalb nur kurz erläutert zu werden. Ein auf einer Welle 46a montiertes Ritzel 79 dreht die Welle 46, wenn die luftbe- tätigte Kupplung 80 eingerückt ist, wobei ein Membrangehäuse 81 mit der Kupplung 80 in Eingriff steht, wenn dem Membrangehäuse 81 Druckluft über eine Leitung 82 zugeführt wird.
Mit der Kolbenstange des Zylinders 83 ist eine Zahnstange 84 verbunden, die mit dem Ritzel 79 kämmt. Wird die Zahnstange 84 nach unten bewegt, dann wird Luft durch die Leitung 82 in das Membrangehäuse 81 eingeführt, so dass die Kupplung 80 betätigt wird und die Drehungen des Ritzels 79 auf die Vorschubketten 34 und 35 übertragen werden. Der Zylinder 83 ist auf einer Rahmensäule 85 montiert und trägt am oberen Ende eine Anschlagschiene 86 mit einer einstellbaren Anschlagschraube 86a. Wird die Zahn stange 84 in die untere Stellung bei ihrem die Kunststoffolie vorrückenden Hub abgezogen, dann betätigt ein daran sitzender Arm 87 einen Grenzschalter 88 auf dem Rahmen 84 und schliesst einen Kreis zur unmittelbaren Versorgung des Zylinders 83 und zum Vorschub der Zahnstange 84 nach oben.
In diesem Augenblick ist jedoch die Kupplung 80 ausgerückt, da die Druckluft aus der Leitung 82 ausgetreten ist und das Ritzel 79 sich nicht gedreht hat. Die Zahnstange 84 bewegt sich nach oben, bis sie durch die Anschlagschraube 86a zum Anhalten gebracht wird, und bleibt in dieser oberen Stellung, bis der Formvorgang beendet ist und die Platten 21 und 27 abgezogen sind.
Steuersystem
In Fig. 8 ist ein typisches Schema mit den Leitungen L-1 und L-2 und üblichen elektrischen und pneumatischen Bauelementen wiedergegeben, die zum Betrieb der Maschine Verwendung finden können. Selbstverständlich kann man auch andere Systeme verwenden, so dass die wiedergegebene Steuereinrichtung lediglich als Beispiel eines verwendbaren Systems erläutert werden soll. Die Vakuumpumpe 89 ist durch eine Leitung 90 an ein Hauptvakuumventil 91 und durch eine Zweigleitung 92 an ein Vakuumabbauventil 93 angeschlossen.
(Die Ventile 91 und 93 können normalerweise geschlossene Johnson-Ventile sein, wie sie von der Johnson Corporation in Three Rivers, Michigan, hergestellt werden.) An dem Ventil 91 sitzt eine Ventil betätigungseinrichtung (vom Modell AV 114 CM, wie sie von der Firma Automatic Valve Co., in Farmington, Michigan, hergestellt werden). Das Ventil 93 weist eine ähnliche Ventilbetätigungsvorrichtung auf. Das Ventil 91 steht mit der biegsamen Vakuumleitung 49 über eine Leitung 94 in Verbindung und enthält ein Solenoid 95, welches in einer Leitung a mit den Schalterkontakten 96 eingeschaltet ist. Das Ventil 93 ist mit der Vakuumleitung 94 über eine Leitung 97 zusammengeschaltet und enthält ein Solenoid 98, welches in der Leitung b in Reihe mit den Schalterkontakten 99 liegt.
Zur Versorgung der Stempelkastenanordnung 12 mit Luft im geeigneten Zeitpunkt ist ein normalerweise geschlossenes Ventil 100 mittels der Leitung 101 mit der biegsamen Luftversorgungsleitung 55 verbunden, die zur Stempelkastenanordnung 12 führt. (Das Ventil 100 ist vorzugsweise ein normalerweise geschlossenes Mac-Luftventil Modell Nr. 4084, wie es von der Firma Mechanical Air Controls Inc. in Detroit, Michigan, hergestellt wird). Es enthält ein Solenoid 102, das in Reihe mit den Schalterkontakten 103 in der Leitung c liegt. In der Leitung c liegen ausserdem die normalerweise geschlossenen Kontakte 104 eines üblichen druckmittel- betätigten Schalters 105, dessen Kontakte offenstehen, wenn ein vorbestimmter Druck, beispielsweise 2,8 atü, im Patrizenkasten 12 erreicht ist.
(Der Druckschalter 105 kann ein Schaltermodell 836-T sein, wie er von der Firme Allen Bradley Company in Milwaukee, Wisconsin, hergestellt wird). Der Druckschalter wird im Glied 50 in Verbindung mit einer Öffnung 105 montiert, wie man aus Fig. 6 erkennt. Eine schematische Wiedergabe eines geeigneten Schalters lässt sich aus Fig. 9 entnehmen. Der Schalter enthält einen Zylinder 105, in dem sich eine Membran 105c befindet, auf deren Schaft 105d ein Kontakt befestigt ist, welcher normalerweise in Eingriff mit einem festen Kontakt 104 durch eine Feder 105e vorbestimmter Federkraft gedrückt wird. Die Kontakte 104 sind vom Zylinder in geeigneter Weise isoliert und im Zylinder ist für den Druckmittelzutritt eine Öffnung 105f vorgesehen.
Ein normalerweise offenes Luftventil 106 steht mit der Luftleitung 55 über eine Leitung 107 in Verbindung und ein Solenoid 108 ist in einem Kreis d in Reihe mit normalerweise offenen Kontakten 109 geschaltet. Beim Ventil 109 kann es sich ebenfalls um ein Mac-Ventil Nr. 4086 handeln, welches durch einen Kanal 110 mit der Atmosphäre in Verbindung steht.
Die Leitungen L-1 und L-2 versorgen einen Uhrmotor T in der Leitung e. (Die Uhr kann eine Eagle Multiflex-Uhr der Firma Eagle Signal Co., in Moline, Illinois, sein.) Die doppelt wirkenden Luftzylinder 66 zur Versperrung der Kniehebellenker 64, 65, 71 und 72, welche die obere Platte 21 vorbelasten, weisen Vorrücksolenoide 111 auf, die in einer Leitung f mit normalerweise offenen Schalterkontakten 112 in Verbindung stehen, und Rückzugsolenoide 113, welche in einer Leitung g mit normalerweise offenen Schalterkontakten 114 zusammengeschaltet sind. In ähnlicher Weise weisen die doppelt wirkenden Luftzylinder 66', welche die untere Platte 27 vorbelasten, Vorrückzylinder 115 auf, die in eine Leitung h mit normalerweise offenen Schalterkontakten 116 geschaltet sind.
Ausserdem sind Rückzugsolenoide 117 in der Leitung i mit normalerweise offenen Schalterkontakten 118 zusammengeschaltet.
Der doppelt wirkende Luftzylinder 22 für den Antrieb der oberen Platte 21 enthält ein Vorschubsolenoid 119, das in der Leitung j mit normalerweise offenen Schalterkontakten 120 verbunden ist, und ein Rückzugsolenoid 121, das in der Leitung k mit normalerweise offenen Schalterkontakten 122 zusammengeschaltet ist.
In ähnlicher Weise enthält der doppelt wirkende Luftzylinder 31 zum Antrieb der unteren Platte 27 ein Vorschubsolenoid 123, das in einer Leitung 1 mit normalerweise offenen Schalterkontakten 124 zusammengeschaltet ist, und ein Rückzugsolenoid 125, welches in einer Leitung m mit normalerweise offenen Schalterkontakten 126 vorgesehen ist. (Jeder Luftzylinder 66, 66', 22 und 31 kann ein solcher sein, wie sie von der Firma The Bellows Co. in Akron, Ohio, hergestellt werden).
Um den Gesenkkasten 11 mit Luft aufzufüllen, wenn die Vakuumkräfte abgebaut sind, ist ein Ventil 127, welches durch ein Solenoid 128 betätigt wird und bei 129 in die Atmosphäre entlüftet, mit einer Leitung 49 über die Leitung 1 27a verbunden. Dieses Ventil (kann ein Skinner-Solenoidventil Modell L2DB4-150 der Skinner Chuck Co., in New Britain, Connecticut, sein) wird durch Schalterkontakte 130 in der Leitung b1 betätigt.
Zur Vereinfachung und aus Zweckmässigkeitsgrün- den soll angenommen werden, dass die normalerweise offenen Kontakte 96, 99, 103, 109, 112, 114, 116, 118, 120, 122, 124, 126 und 130 Schalterkontakte sind, die vom Uhrmotor T für eine solche Zeit geschlossen sind, wie sie in jedem Falle und im richtigen Augenblick er fordenich ist, wobei sie jedoch auch Grenzschalter in der Bahn der verschiedenen beweglichen Elemente sein können, um die einzelnen Bauelemente in der richtigen Aufeinanderfolge zu betätigen.
Beispielsweise können die Schalterkontakte 120 und 112 zusätzliche Kontakte des Grenzschalters 88 sein, die Kontakte 124 und 116 Grenzschalterkontakte in der Bahn der Platte 21, die Kontakte 99 Grenzschalterkontakte in der Bahn der Platte 27, die Kontakte 103 und 96 Grenzschalterkontakte in der Bahn der Kolben der Zylinder 66' und die Kontakte 122 Grenzschalterkontakte in der Bahn des Klemmenrahmens 50.
Wirkungsweise
Sind die Folienvorschubketten 34 und 35 so bewegt, dass sie einen nicht verformten Teil des Kunststoffbandes 10 zwischen die Formkästen 11 und 12 transportieren, und betätigt die Uhr T den Zylinder 83 in der oben beschriebenen Weise, dann sind die Kontakte 120 in der Leitung j geschlossen und das Vorschubsolenoid 119 des Luftzylinders 22 wird erregt, so dass sich der untere Formkasten 11 in Eingriff mit dem Kunststoffband 10 senkt. Gleichzeitig sind die Kontakte 112 in der Leitung f geschlossen und, sobald die Platte 11 die Stellung nach Fig. 3 erreicht hat, spreizen die Zylinder 66 die Lenker 64, 65 und 71, 72 um ein letztes Stück, welches etwa 0,8 mm betragen kann, um die Platte in ihrer Lage zu versperren.
Dann sind die Kontakte 124 im Kreis 1 geschlossen und das Vorschubsolenoid 123 des Luftzylinders 31 wird erregt, so dass die untere Platte 27 sich nach oben in Richtung der Kunststoffolie
10 zu bewegen beginnt. Zuerst erfasst der Klemmrahmen 51 die Kunststoffolie 10, um die Folie fest zwischen sich und dem oberen Formkasten 11 einzuklemmen und anschliessend führt eine weitere Aufwärtsbewegung der Kolbenstange 32 und der Platte 27 zu einer Unterstützung der Glieder 14 durch den Stempel zur Verformung des erwärmten Kunststoffes, sobald der Stempelhalter 14 in die Ausnehmungen 13 einzudringen beginnt.
Sobald die Kunststoffolie 10 in die Ausnehmungen 13 einzudringen beginnt, werden die Kontakte 99 der Leitung b geschlossen und das Solenoid 98 wird erregt, um das normalerweise geschlossene Vakuumabbauventil 93 zu öffnen und die Luft aus den Ausnehmungen 13 mit vorbestimmter Menge entsprechend der Verdrängung der Luft innerhalb der Ausnehmungen zu entlüften, die durch den Stempelhalter und den in die Ausnehmungen 13 eintretenden Kunststoff verursacht wird.
Gleichzeitig werden die Kontakte 116 in der Leitung h geschlossen, so dass die Vorschubsolenoide 115 der Zylinder 66' erregt werden und sobald die Kolbenstange 32 die Grenze ihrer Aufwärtsbewegung erreicht, werden die Lenker 64', 65' und 71', 72' ein letztes Stück von beispielsweise 0,8 mm gespreizt, um die Gesenkglieder 11 und 50 in ihrer abgedichteten Lage zu versperren.
Dann werden die Kontakte 103 in der Leitung c geschlossen und das normalerweise geschlossene Ventil
100 wird geöffnet, um Druckluft vom Kompressorakkumulatorbehälter zur Luftleitung 55 und in das Innere der Stempelkastenordnung 12 zu richten. Kurz bevor die Kontakte 103 geschlossen sind und das Luftventil'
100 geöffnet ist, werden die Kontakte 96 in der Leitung a geschlossen und das Hauptvakuumventil 91 geöffnet, um die restliche Luft aus der Unterform 11 zu entfernen.
Gleichzeitig werden die Kontakte 109 und das Ventil
106 geschlossen. Auf diese Weise finden sowohl der in der Stempelkastenanordnung 12 entwickelte Luft druck als auch die Vakuumkräfte dazu Verwendung, um den Kunststoff in innige Berührung mit den Formwandungen zu bringen, um damit sicherzustellen, dass der verformte Kunststoff bis in Einzelheiten der Kontur der Formausnehmungen 13 entspricht.
Da die Gesenke 13 im wesentlichen auf Zimmertemperatur gehalten werden, setzt sich der Kunststoff unmittelbar bei Berührung mit dem Metall des Gesenkes
11 ab und die Absetzung erfolgt gleichmässig über die gesamte Fläche des in den Ausnehmungen 13 eingebrachten Kunststoffes, weil der Kunststoff in innige Berührung mit allen Teilen der Gesenkoberfläche kommt. Aus diesem Grunde ist es nur erforderlich, die Kästen 11 und 12 für einen Augenblick geschlossen zu halten. Wenn der Druck innerhalb der Stempelkastenanordnung 12 einen vorbestimmten Wert, beispielsweise 2,8 atü, erreicht, dann wird der Druckschalter 105 betätigt, um die normalerweise geschlossenen Kontakte 104 im Kreis c zu öffnen und selbstverständlich das Solenoid 102 stromlos zu machen, so dass das normalerweise geschlossen Ventil 100 unmittelbar schliesst.
Auf diese Weise wird-verhindert, dass sich Druck bis zu einem Druckwert ausbildet, bei dem er die Formkästen trennen würde, wobei natürlich die Druckströme durch die Prallbleche 58 abgelenkt werden und durch den Luftstrom keinerlei kalte Stellen erzeugt werden können, die zu einer örtlichen Aushärtung des Kunststoffes während des Formvorganges führen würden. Die eindringenden Formglieder 14 werden auf geeigneter Temperatur gehalten, so dass sie ebenfalls bei Eingriff mit dem Kunststoff keinerlei örtliche Härtung auf ihm verursachen.
Ist einmal die Kunststoffolie 10 in der besch auf einer Temperatur von etwa 550 gehalten werden, kann nunmehr bei Zimmertemperatur gearbeitet werden.
Die Zylinder 66 und 66', welche die Kästen 11 und 12 miteinander versperren, verhindern zwangläufig jede Trennung der Kästen 11 und 12 in dem kritischen Augenblick, wenn der Luftdruck innerhalb der Kastenanordnungen 12 einen maximalen Wert erreicht hat und kein Bedarf für eine Kühlperiode besteht, nachdem die Becher in dem Band 10 geformt sind, weil der Kunststoff sich tatsächlich unmittelbar über die Gesamtoberfläche absetzt.