Verfahren und Vorrichtung zum Tiefziehen von Hohlkörpern aus Kunststoffolie
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Tiefziehen von Hohlkörpern aus Kunststoffolie. Dabei wird als tiefgezogener Hohlkörper ein Hohlkörper bezeichnet, der im Vergleich zu einer quer zu seiner Tiefe liegenden Abmessung seines Querschnitts eine grosse Tiefe hat.
Das erfindungsgemässe Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass ein Abschnitt von erhitzter Kunststofffolie an vorbestimmten Stellen gekühlt wird ; dass dieser Abschnitt mittels einer Stempelanordnung vorgeformt wird und dass der an der Stempelanordnung anliegende, vorgeformte Abschnitt auf eine Matrizenanordnung übertragen wird, wodurch er deren Form annimmt, wobei die gelcühlten Stellen der Folie gewährleisten, dass die Wandstärke des übertragenen Abschnittes der Folie im wesentlichen gleichmässig ist.
Die Erfindung betrifft ferner auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Diese Vorrichtung zeichnet sich aus durch zwei Rahmenteile, die geeignet sind, zwischen einander mindestens einen Abschnitt von erhitzter Kunststoffolie festzuhalten ; mindestens eine Stempel-und eine Matrizenanordnung, die auf entgegen- gesetzten Seiten der Rahmenteile liegen, Mittel, um die Folie an vorbestimmten Stellen des genannten Abschnittes zu kühlen ; Mittel, um den Abschnitt an die Stempelanordnung anzulegen, um dadurch den Abschnitt vorzuformen ; und Mittel, um den vorgeformten Abschnitt von der Stempel-auf die Matrizenanordnung zu ziehen.
Die Erfindung wird nachstehend beispielsweise anhand der Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigen
Fig. 1 und 2 schaubildlich eine druckfeste Zigarrenschachtel mit einem Klappdeckel,
Fig. 3 zeigt schaubildlich mit einandergezogenen Teilen ein Werkzeug zur Herstellung der Schachtel nach Fig. 1 und 2,
Fig. 4 zeigt in einer Seitenansicht die erfindungsge- mässe Vorrichtung zum Herstellen von tiefgezogenen Hohlkörpern,
Die Fig. 5 und 5a-c zeigen in Seitenansicht Um fangsteile der Vorrichtung nach Fig. 4 in verschiedenen Phasen eines Verformungsvorganges,
Fig.
6 zeigt in einer Vorderansicht einen von zwei Rahmenteilen, zwischen denen die Kunststoffolie wäh- rend jedes Verformungsvorganges festgelegt ist,
Fig. 7 zeigt einen Horizontalschnitt nach der Linie VII-VII durch den Rahmenteil nach Fig. 6,
Fig. 8 einen Schnitt nach der Linie VIII-VIII der Fig. 6 durch den Rahmenteil,
Fig. 9 zeigt in Vorderansicht den anderen der beiden Rahmenteile, zwischen denen die Kunststoffolie während jedes Verformungsvorganges festgelegt ist,
Fig. 10 zeigt einen Schnitt nach der Linie X-X der Fig. 9, und
Fig. 11 erläutert eine Einzelheit der Konstruktion der Rahmenteile nach den Fig. 6 und 9.
In allen Figuren der Zeichnungen sind gleiche Teile mit denselben Bezugsziffern versehen. Die Zeichnungen erläutern das Verfahren der Herstellung von tiefgezoge- nen Hohlkörpern aus Kunststoff anhand von druckfesten Zigarrenschachteln mit Klappdeckel. Die Vor- richtung umfasst allgemein eine Werkzeuganordnung 2, die auf einem Schlitten 3 angeordnet ist, der auf einer langgestreckten Tragkonstruktion 4 hin-und herbeweg- bar montiert ist. Wenn diese Tragkonstruktion in der Nähe der Austrittsöffnung einer Strangpresse 6 angeordnet ist, bildet sie eine Bahn, entlang der die Werk zeuganordnung 2 zu der Austrittsöffnung hin und von ihr weg hin-und herbewegt wird.
Ferner sind Antriebsrollen 8 und 10 vorgesehen, welche die Kunststoffolie kalibrieren, die aus der genannten Austrittsöffnung aus- tritt. Diese Rollen 8 und 10 dienen auch zum Vorwärts- bewegen der Kunststoffolie längs einer durch die Tragkonstruktion 4 gebildeten Bahn 12. Auf dem Schlitten sind hydraulisch betätigbare Mittel vorgesehen, welche die Werkzeuganordnung zwecks Durchführung eines Verformungsvorganges an einem Teil der erhitzten Folie schliessen. Bei 14 angedeutete Mittel dienen zum Vor wärtsbewegen der geschlossenen Werkzeuganordnung längs der, genannten Bahn in einer von der Austritts öffnung wegführenden Richtung und mit einer Geschwindigkeit, die annähernd der Austrittsgeschwindig- keit des Kunststoffes aus der Austrittsöffnung entspricht.
Auf dem Schlitten sind ferner Mittel vorgesehen, welche die Werkzeuganordnung von dem Teil aus Kunststoffolie trennen, nachdem die Werkzeuganord- nung über eine vorbestimmte Strecke bewegt worden ist, so dass dieser Teil die ihm durch die Verformung erteilte Gestalt beibehält, und welche die Werkzeuganord- nung schnell längs der genannten Bahn in die Ausgangs- stellung zurückstellen, in der die Werkzeuganordnung an einem folgenden Teil der Folie angreift.
Insbesondere umfasst die Vorrichtung eine übliche Strangpresse 16 mit einer Heizikammner 18, einem AUL- gabebehälter 20 zur Zuführung von pulverförmigem Kunststoff zu einer Eintrittsoffnung der Heizkam- mer, und eine (nicht gezeigte) Schnecke zum Fördern von erhitztem Material aus der Kammer und zum Herausdrücken des Materials durch eine die Austrittsöffnung 22 der Strangpresse bildende Strangpressdüse unter Bildung einer Folie. Diese Aus trittsöffnung ist im oberen Teil der Strangpresse vorgesehen, und die Strangpresse ist so angeordnet, dass sich die stranggepresste Folie von der Düse längs der Bahn 12 vertikal abwärts bewegt.
Die Vorrichtung wirkt auf aufeinanderfolgende Teile der aus der Strangpresse austretenden, erhitzten Kunststoffolie ein. Zu diesem Zweck ist ein Rahmen 24 vorgesehen, der aus zwei gleichen, rechteckigen Teilen 26 und 28 besteht, die auf einander entgegengesetzten Seiten der Bahn angeordnet sind, auf der die erhitzte Kunststoffolie durch die Vorrichtung wandert. Die Teile 26 und 28 des Rahmens 24 sind an ihren Ecken auf je einer Kolbenstange von nicht gezeigten, pneumatisch betätigten Kolbentrieben montiert, deren Zylinder auf Seitenplatten des Schlittens montiert sind. Infolgedessen sind die Rahmenteile 26 und 28 zusammen mit dem Schlitten 3 in der Längsrichtung der Vorrichtung hin-und herbewegbar.
Die Rahmenteile 26 und 28 sind ferner mit Hilfe der ihnen zugeordneten pneumatischen Kolbentriebe quer zu, der Folie zwischen einer inneren Stellung, in der die Rahmenteile miteinan- der korrespondieren und einen Teil der erhitzten Folie um den ganzen Umfang dieses Teils herum einspannen, und einer äusseren Stellung bewegbar, in der sich die Rahmenteile auf entgegengesetzten Seiten der Folie in geringem Abstand von dieser befinden.
Die von dem vertikal bewegbaren Schlitten 3 getragene Werkzeuganordnung 2 besitzt eine Stempelanordnung 30 und eine Matrizenanordnung 32. Diese Teile der Werkzeuganordnung sind auf einander entgegenge- setzten Seiten der Bahn 12 angeordnet, auf der die erhitzte Kunststoffolie durch die Vorrichtung wandert. Die Stempelanordnung 30 und die Matrizenanordnung 32 bestehen aus je 24 Sätzen von Elementen, die in vier horizontalen übereinanderliegenden Reihen angeordnet sind und eine Fläche einnehmen, deren Breite im we sentlichen ebenso gross ist wie die Breite der Rahmenteile 26 und 28, während die Höhe der Flachs im we- sentlichen der Hälfte der vertikalen Höhe der Rahmenteile entspricht.
Jeder der Teile 30 und 32 der Werkzeuganordnung wird von einer vertikal angeordneten Pressplatte 34 getragen, die ihrerseits auf der Kolbenstange 38 eines horizontal angeordneten, hydraulischen Kolbentriebes montiert ist, dessen Zylinder an dem Schlitten 3 befestigt ist. Jedes Matrizenelement 40 der Matrizenanordnung 32 ist innen mit Hohlräumen 42 und 44 ausgebildet, die sich von der Rückseite des Elements vorwärts erstrecken und die Form des Körpers 46 und des Deckels 48 der druckfesten Zigarrenschach- tel mit Klappdeckel bestimmen. Gemäss Fig.
1 und 2 hat diese bekannte Zigarrenschachtel einen Schachtelkörper 46, dessen Gesamttiefe etwas grösser ist als die Länge der längeren Seite des rechteckigen Querschnitts des Schachtelkörpers. Auf der Stirnfläche und an den Seiten der Schachtel 46 ist der Schachtelkörper bei 50 abgesetzt für die Aufnahme des Klappdeckels 48, der mit einem Gelenk 52 an dem freien Rand der Rückseite des Schachtelkörpers 46 angelenkt ist. Die Ränder 54 der abgesetzten Teile der Seitenwände des Schachtelkörpers erstrecken sich gemäss Fig. 2 von dem unteren Rand 56 des abgesetzten Teils der Vorderwand des Schachtelkörpers aufwärts und rückwärts.
Bei geschlos- senem Klappdeckel greifen die Ränder 56 und 54 der abgesetzten Teile der Vorderwand und den Seitenwän- den des Schachtelkörpers an komplementär ausgebildeten Rändern 58 und 60 der Vorderwand und der Sei tenwände des Klappdeckels an.
Die Rahmenteile 26 und 28 sind in der Mitte ihrer vertikalen Höhe mit je einem horizontalen Querstück 62 ausgebildet, das den Rahmenteil in ein oberes und ein unteres rechteckiges Rahmenfeld teilt. Das untere rechteckige Rahmenfeld des Rahmenteils 28 auf der dem Stempel entgegengesetzten Seite der Bahn der erhitzten Folie ist durch vertikale und horizontale Elemente 64 und 65 weiter so unterteilt, dass eine Anordnung von vierundzwanzig rechteckigen Ausnehmungen 66 in vier übereinanderliegenden Reihen vorhanden ist. Wenn die Stempelanordnung 30, wie nachstehend ausführlicher beschrieben wird, seitlich an die erhitzte Folie angesetzt wird, durchsetzt jedes Stempelelement eine der Ausnehmungen in dem unteren Rahmenfeld des Rahmenteils 28 auf der der Stempelanordnung entgegengesetz- ten Seite der Bahn.
Das untere Rahmenfeld des Rahmenteils 26 auf der der Stempelanordnung zugekehrten Seite der Folie bildet nur eine einzige Ausnehmung 68, die von dem zentralen Querstück 62, der unteren Querleiste und den unteren Hälften der vertikalen Seitenleisten des Rahmenteils 26 begrenzt ist.
Die rechteckigen oberen Rahmenfelder der beiden Rahmenteile sind einander ähnlich ausgebildet und besitzen je vier sich horizontal erstreckende und in vertikalen Abständen voneinander angeordnete Gruppen von Leisten. Die Leisten 70 der beiden oberen Rahmenfelder liegen einander auf entgegengesetzten Seiten der vertikalen Bahn 12 der erhitzten Folie gegenüber.
Jede Gruppe der Leisten 70 besitzt eine obere Leiste 72, welche der Bahn der erhitzten Folie einen verjün, ten Rand 74 zukehrt, sowie eine untere Leiste 76, welche der Bahn der erhitzten Folie eine Reihe von sechs Paaren 78 von rechteckigen, ebenen Stützflächen zukehrt.
Gemäss Fig. 11 wird jedes Stützflächenpaar 78 von einem U-förmigen Teil 80 gebildet, dessen Bug 82 mit der Leiste 76 verschraubt ist, während die Schenkel 84 des Teils 80 sich von dem Bug 82 weg verjüngen und an ihren von dem Bug 82 entfernten Enden die rechteckigen Stützflächen 78 bilden.
Wenn die Rahmenteile 26 und 28 an der Folie angreifen, berühren die Leisten 70 die Folie längs der Rän- der 74 und an den Stützflächen 78 und bewirken eine örtliche Abkühlung der Folie und eine Erhöhung der Streifigkeit der Folie an den abgekühlten Stellen. Wenn die Folie mit Hilfe der Stempelanordnung 30 und der Matrizenanordnung 32 verformt worden ist, werden die Stempelanordnung und die Matrizenanordnung und die Rahmenteile 26 und 28 von der Folie abgezogen. In dem darauffolgenden Verformungsvorgang werden diese Teile wieder an die Folie angesetzt, so dass jener Teil der Folie, der beim ersten Verformungsvorgang zwischen den Leisten 70 der oberen Rahmenfelder angeordnet war und durch sie gekühlt worden ist, nach dem erneuten Angriff zwischen den unteren Rahmenfeldern einge- spannt wird.
In dieser Stellung besitzt jeder Teil der Folie, der in einer der vierundzwanzig Ausnehmungen 66 des unteren Rahmenfeldes 28 angeordnet ist, das sich auf der der Stempelanordnung 30 entgegengesetzten Seite der Folie befindet, drei örtlich gekühlte Teile, und zwar einen horizontalen, langgestreckten, örtlich gekühl- ten Teil und darunter zwei horizontal im Abstand voneinander angeordnete, örtlich gekühlte, kleine rechteckige Flächen.
Wie nachstehend beschrieben wird, un tarstützt das Vorhandanss. e. im des horizontalen, langge- streckten, örtlich gekühlten Teils, die faltenlose Verfor- mung der Folie an jedem Element der Stempelanordnung, während die örtlich gekühlten, kleinen rechtecki- gen Flächen dazu beitragen,, dass die Folie bei ihrer Überführung von der Stempelanordnung auf die Matri zenanordnung eine im wesentlichen gleichmässige Wandstärke hat.
Die der Folie zugekehrten Flächen der Teile 80 und d der Leisten 70 sind mit einem Material, wie beispiels- weise Teflon , überzogen, damit, die Folie nicht an den Leisten ankleben kann.
Die Matrizenelemente 40 der Matrizenanordnung 32 sind auf der Vorderseite der Vorrichtung angeordnet und besitzen je ein im Querschnitt rechteckiges, vorderes Glied 90, das mit Schrauben an der Rückseite der vertikal angeordneten, horizontal hin-und herbewegbaren Pressplatte 34 befestigt ist. Diese Pressplatte wird, wie vorstehend angegeben wurde, durch einen hydraulischen Kolbenantrieb bewegt. Auf einer Rückfläche des vorde- ren Gliedes sind zwei komplementäre Teile 92 und 94 angeordnet. Der Teil 92 ist beispielsweise mit nicht gezeigten Schrauben an dem vorderen Glied 90 befestigt.
Der Teil 94 ist an der Kolbenstange eines nicht gezeigten Kolbentriebes befestigt, dessen Zylinder auf der Rück- seite der vertikal angeordneten Pressplatte 34 montiert ist, an der das vordere Glied 90 des Matrizenelements befestigt ist. Die Betätigung des pneumatischen Kolbentriebes bewegt die beiden komplementären Teile 92 und 94 und die nachstehend beschriebenen, an diesen kom plementären Teilen befestigten Teile etwas auseinander oder zusammen. Die Trennung der komplementären Teile 92 und 94 erfolgt an den sich von vorn nach hinten, d. h. in der Längsrichtung des Stempelelementes, erstreckenden Flächen 96 und 98 dieser Teile.
Eine Trennung ist notwendig, weil das Stempelelement zur Formung der abgesetzben Teile 50 der Schachtel hinterschnitten ist und dahereineTrennungzweckmässig ist, um das Auswerfen der fertigen Schachtel aus dem Stempelelement zu erleichtern. Die Trennung ist jedoch nicht unbedingt erforderlich.
VV ; enn die beiden komenmntären Teile aneinander- liegen, bilden sie eine vertikale, gestufte, hintere Fläche 100. In dem hinteren ebenen Teil 102 dieser gestuften Fläche ist der vorwärtsgerichtete Hohlraum 44 und in dem vorderen enen Teil 104 ist der Hohlraum 42 ausgebildet. Diese Hohlräume entsprechen den von den Mündungen entfernten Teilen des Schachtelkörpers und des Klappdeckels der Schachtel. Der dem Schachtelkörper entsprechende Hohlraum 42 ist zum Teil in einem der beiden komplementären Teile und zum anderen Teil in dem anderen komplementären Teil, angeordnet.
Auf dem ebenen Teil 102 der gestuften Fläche 100, in welcher der Hohlraum 44 ausgebildet ist, der einem Teil des Klappdeckels der Schachtel entspricht, ist ein Teil 106 montiert, welcher die Form der Mündung des Klappdeckels bestimmt und zu diesem Zweck auf drei Seiten mit Schneiden 108 und auf der vierten Seite mit einem ebenen Teil 110 ausgebildet ist, der einen Teil des Gelenks 52 ausbildet, das den Klappdeckel mit dem Schachtelkörper verbindet.
Auf dem ebenen Teil 104 der gestuften hinteren Fläche 100 der beiden komplementären Teile 92 und 94, in dem der Hohlraum 42 ausgebildet ist, der dem von der Mündung entfernten Teil des Schachtelkörpers 46 entspricht, sind zwei Sätze von Teilen 112 und 114 montiert, die zusammen den Mündungsteil des Schach telkörpers 46 formen. Der Satz 112 ist an dem Teil 92 und der Satz 114 an dem Teil 94 befestigt. Jeder dieser Sätze von Teilen ist auf seiner Innenfläche entsprechend d dem von dem Klappdeckel 48 berührten, abgesetzten Teil 50 des Schachtelkörpers hinterschnitten.
Jener Satz 112, der an dem Teil 92 befestigt ist, in dem der dem Klappdeckel entsprechende Hohlraum 44 ausgebildet ist, besitzt in seiner hinteren Fläche einen ebenen Teil 116, der dieselbe Ausdehnung hat wie der ebene Teil 110 des Teiles, welcher der Mündung des Klappdeckels entspricht. Diese ausdehnungsgleichen ebenen Teile bilden zusammen das Gelenk aus, welches den Klappdeckel und den Körper der Schachtel mitein ander verbindet.
Die beiden Sätze 112 und 114 bilden nicht nur das Gelenk aus, sondern sind an ihren hinteren Rändern mit Schneiden versehen, die zusammen der Mündung des Schachtelkörpers entsprechen. Zu diesem Zweck sind , an den Seiten des Schachtelkörpers Schneiden 118 vorgesehen, die auer zu, der Tiefe des Schachtelkörpers gerichtet sind. An dem dem Klappdeckel benachbarten Teil des Schachtelkörpers sind zwei einander entgegengesetzt geneigte Schneiden 120 vorgesehen, die je ein Ende der Scheide an der Seite des Schachtelkörpers mit einem Ende des das Gelenk ausbildenden, flachen Teils 116 verbinden.
Auf der verbleibenden Seite des Schach telkörpers sind drei Schneiden 122, 124 und 126 vorgesehen, von denen zwei, nämlich 122 und 124, einan- der entgegengesetzt geneigt sind und von denen jede am einen Ende mit einem Ende einer Scheide 118 auf der Seite des Schachtelkörpers und am anderen Ende mit einem En, de der Scheide 126 auf der genannten verbleibenden Seite des Schachtelkörpers verbunden sind, die sich quer zur Tiefeder Schachtel erstreckt.
In dem Matrizenelement sind mehrere, nicht gezeigte Kanäle ausgebildet, die ins Innere der Hohlräume 44 und 42 führen, die dem Deckel und Körper der Schachtel entsprechen. Durch diese Kanäle kann Luft von , einer Druckluftquelle in, die Hohlräume abgegeben und mit einer Vakuumpumpe von ihnen abgesaugt werden.
Die Druckluftquelle und die Vakuumpumpe werden durch einen Kolbenschieber wahlweise mit den Kanälen verbunden, die zu den Hohlräumen 42 und 44 führen.
Der Kolben dieses Schiebers kann aus einer neutralen Stellung in Stellungen bewegt werden, in denen die Druckluftquelle oder die Pumpe mit den Kanälen verbunden ist. Die Bewegung des Schieberkolbens wird durch Mikroschalter gesteuert, die an. ausgewählten Stellen der Bahn des sich abwärtsbewegenden Schlittens 3 angeordnet sind.
Jedes Stempelelement der Stempelanordnung 30 besteht aus einer Anordnung, die ein im Querschnitt recht eckiges, hinteres Glied 130 besitzt, das auf der Vorderfläche der vertikalangeordneten Pressplatte 34 befestigt ist, die horizontal hin-und herbewegbar ist und zu diesem Zweck von der Kolbenstange eines horizontal an geordneben Kolbentriebes getragen wird. Der Zylinder dieses Kolbsntriebes ist an dem Schlitten 3 befestigt. Der hintere Teil 130 jedes Stempelelementes ist mit einer elektrischen Heizpatrone versehen.
Auf der Vorderfläohe des hinteren Gliedes 130 des Stempelelements ist ein Glied 132 montiert, das auf seiner Vorderfläche mit einem massiven Vorsprung 134 ausgebildet ist, der schräge Seitenflächen 136 besitzt, an denen die Schneiden 108 und 118-126 des Matrizenelements angreifen, wenn das Stempelelement vollständig in das Matrizenelement eingeführt ist.
Der massive Vorsprung 134 hat eine nach vorn gekehrte Fläche 139 mit einem flachen Teil 138 und einem geneigten Teil 140. Der geneigte Teil trägt einen ersten Stempelzapfen 142, der einen rechteckigen Querschnitt hat und bei der Schliessbewegung des Stempel elemsnts und des Matrizenelements in dem Klappdeckelhohlraum 44 des Stempelelements angeordnet ist. Die ebene Fläche 138 trägt einen zweiten Stempelzapfen 144, der ebenfalls einen rechteckigen Querschnitt hat und in der Schliessstellung des Stempel-und des Matri zsnslements in dem Hohlraum 42 des Matrizenelements angeordnet ist, welcher dem SchMachtelkörper en°slp, richlt.
Wenn die Stempelelemente so an der Folie angreifen, dass jedes dieser Elemente durch eine Ausnehmung 66 des unteren Rahmenfeldes des Rahmenteils 28 vorsteht, der auf der den Stempelelementen entgegengesetzten Seite der Bahn 12 der Folie angeordnet ist, erstrecken sich die horizontalen, langgestreckten, örtlich gekühlten Teile, die während des unmittelbar vorhergehenden Ver formungsvorganges mit Hilfe der Ränder 74 gekühlt wurden, parallel zu und zwischen den beiden Stempelzapfen 142 un ; d 144 defs zugeordnebeln SbempeLelements.
Die Hohlräume in jedem Matrizenelement haben beträchtlich grössere Abmessungen als die beiden Stem- pelzapfen auf jedem Stempelelement. In der Schliessstellung der Elemente ist jeder Stempelzapfen so angeordnet, dass seine Seitenflächen annähernd in gleichen Abständen von den entsprechenden Seitenwänden des Hohlraums angeordnet sind.
Wie in dem Matrizenelement sind auch in den Stempelzapfen 142 und 144 des Stempelelements Kanäle vorgesehen, durch die Luft dem Innerndes Kunststoffhohlkörpers, der sich auf dem Stempelelement befindet, zugeführt und von ihm abgesaugt werden kann. Zu diesem Zweck sind eine Druckluftquelle und eine Vakuumpumpe über einen Kolbenschieber mit den Kanälen in den Stempelzapfen 142 und 144 verbunden. Der Kolben des Schiebers kann aus einer neutralen Stellung in Stel lungen bewegt werden, in denen er die Kanäle in den Stempelzapfen wahlweise mit der Druckluftquelle oder der Saugpumpe verbindet. Diese Bewegung des Kolbens wird durch Mikroschalter gesteuert, die von dem Schlitten 3 an gewählten Stellen seiner Abwärtsbewegung be tätigt werden.
Zwischen jenen Flächen des Stempelelements, an denen die beiden Stempelzapfen vorgesehen sind, befindet sich eins ebene Fläche 148, die in der Schliessstel lune des Stempelelements und des Matrizeneçlements in geringem Abstand von den ausdehnungsgleichen ebenen Teilen 110 und 116 des Matrizenelements angeordnet ist, so dass das Gelenk 52 zwischen dem Schachtelkör- per und dem Klappdeckel gebildet werden kann.
Im Betrieb der Vorrichtung tritt die heisse Kunst stoffolie aus der Austrittsöffnung 22 der Düse der Strangpresse 6 aus und gelangt dann zwischen die horizontal angeordneten Rollen 8 und 10, von denen sie längs der Bahn vertikal abwärts bewegt wird.
Die rechteckigen Rahmenteile 26 und 28 bewegen sich mit der Geschwindigkeit der Folie mit dem Schlitten 3 abwärts und werden dann mittels ihrer pneumatischen Kolbentriebe seitwärts bewegt, so dass sie einen Teil der heissen Kunststoffolie zwischen sich einspannen. In dieser Phase wird der obere Teil des eingespannten Teils der Folie durch die die Folie berührenden Teile der Stäbe 70 örtlich gekühlt. Danach wird die Stempelanordnung 30, die sich zusammen mit der Matrizenanordnung 32 mit derselben Geschwindigkeit wie die Folie ab wärtsbewegt, durch den ihr zugeordneten und auf dem Schlitten 3 befindlichen, hydraulischen Kolbentrieb be tätigt und seitlich gegen den unteren Teil des einge- spannten Folienteils bewegt.
Dieser untere Teil war wäh- rend des vorhergehenden Arbeitsspiels örtlich gekühlt worden. Bei dieser Bewegung verdrängt der zweite Stempelzapfen 144 jedes Stsmpelelements die Kunststoffolie seitwärts durch die entsprechende Ausnehmung 66 der vierundzwanzig Ausnehmungen in dem unteren Rah menfelqd dels Rahmlenltleils 28, so, dass in der Kunststofffolie über jedem Stempelelement 30 ein allgemein py ramidenförmiger Hohlraum gebildet wird, der infolge der Anlage der Folie an vorderen Umfangsrändern de Stempelelements geschlossen ist. Das in dem Ste , element angeordnete Heizelement erhitzt das Stf peul- element so weit,
dass eine beträchtliche ¯rtliche ok h iung der Folie durch die Berührung mit dem S, empel- element verhindert wird. In diesem Zeitpunkt wird durch die in jedem Stempelelement 30 vorgesehenen Kanäle Luft aus dem geschlossenen Hohlraum abgesaugt, so dass der Folienteil abwärts gegen die beiden Stempel 142 und 144 gesaugt wird und sich somit der Form des Stempelslements satt anpasst.
WÏhrend der Evakuierung des Hohlraums wird die auf das Stempelelement zu führende Bewegung der Folie so gesteuert, dass eine Bildung von unerwünschten Falten verhindert wird, weil in der Folie der örtlich gekühlte, langge- streckte Teil vorhanden ist, der zu den Stempelzapfen 142 und 144 des Stempelelements parallel ist und sich zwischen ihnen befindet. Der auf dem Schlitten 3 befind- liche Kolbentrieb, der eine Seitwärtsbewegung des Matrizenelements 32 bewirkt, wird dann so betätigt, dass die Matrizenanordnung 32 in die Schliessstellung gegen über der Stempelanordnung gelant.
Dadurch, dass die Folie gegen das Stempelelement gezogen wurde, ehe das Matrizenelement seine Seitwärtsbewegung ausführt, wird gewährleistet, dass eine maximale Menge Kunststoffoli enmaterial von im wesentlichen gleichmässiger Dicke in die Hohlräume des Matrizenelements eintritt.
Der nächste Schritt in dem Verfahren besteht in der Überführung der verformten Teile der Folie von den Stempelelementen auf die Matrizenelemente. Zu diesem Zweck wird Druckluft in die KanÏle des Stempelelements eingeleitet und gleichzeitig Luft durch die Kanäle des Matrizenelemsnts abgesaugt. Der auf diese Weise auf entgegengesetzten Seiten der verformten Teile der Folie erzeugte Druckunterschied bewirkt, dass die Folie von den Stempelelementen gelöst wird und sich der Form der Hohlräume in den Matrizenelementen anpasst.
In diesem Teil des Verfahrens bewirkt die Druckluft, die durch das Stempelelement zugeführt wird, ein Härten des Kunststoffs in den verformten und überführten Tei !en.WährendderÜberführung der verformten Teile der Folie von den Stempelelementen auf die Matrizenelemente verhindern die beiden jedem Stempelelement zugeordneten, örtlich abgekühlten, rechteckigen Teile der Folie eine beträchtliche Schwächung der Wandstärke im Bereich der Ecken des zweiten Stempelzapfens 144, so dass die berf hrten Folienteile eine einheitliche Wandstärke haben.
In dieser Phase des Verfahrens werden die geformten Schachteln von dem sie umgebenden Folienmaterial abgeschnitten und erfolgt eine weitere Be tätigung der Kolbentriebe, welche die Seitwärtsbewegung der Stempel-und Matrizenanordnung bewirken, so dass diese Anordnung noch mehr geschlossen werden und daher eine Durchbiegung der die Stempel-und Matrizenanordnung tragenden Pressplatten 34 erfolgt. Infolgedessen durchdringen die Schneiden jedes Werkzeugelements die Folie.
Nach dem Abschneiden der Schachteln von dem sie umgebenden Folienmaterial werden die Werkzeugele- mente 30 und 32 und die Rahmenteile 26 und 28 von den ihnen zugeordneten Kolbentrieben, die auf dem Schlitten 3 angeordnet sind, in die Rückzugstellung bewegt. Infolge der Hinterschneidung in jedem Matrizen ssitemjant befindet sich jene abgetrennte Schachtel jetzt in ihrem Matrizenelement. Zum Auswerfen der Schachteln werden die beiden komplementären Teile 92 und 94 jedes Matrizenelements durch die Betätigung des für die serl-s weck vorgesehenen, vertikal angeordneten Kolben tr. zs etwas voneinander getrennt.
Dann wird die Luft durd"iie Kanäle in die Hohlräume 42 und 44 jedes Matriz. 1elements eingeleitet, so dass die geformten Schachteln aus den zugeordneten Matrizenelementen herausgeblasen werden und auf eine Rutsche 200 (siehe Fig. 4) gelangen.
Schliesslich werden in dem Verfahren die auf dem Schlitten 3 angeordneten Werkzeugelemente und Rah menteile, die während des Verfahrens mit der Folie ab wärbsbewegt wurden, rasch zu einem oberen Teil der Machine zurückbewegt. Dann werden die Teile 92 und 94 mit Hilfe des ihnen zugeordneten, pneumatischen Kolbentriebes geschlossen, worauf das Arbeitsspiel wiederholt werden kann.
In dem darauffolgenden Arbeitsspiel befindet sich jener Teil der Folie, der in dem be schriebenen Arbeitsspiel örtlich gekühlt worden ist, zwi schen den unteren Rahmenfeldern, der Rahmenteile und zwischen den Stempel-und Matrizenanordnungen. Die Kunststoffolie, von der die Schachteln abgetrennt worden isind,wirddurchwaiteceAntnfebsroHanindem Unterteil der Tragkonstruktion vertikal abwärtsbewegt, dann granuliert und zum Eintritt, der Strangpresse hochgefördert.
Die Anordnung und Wirkungsweise des hydrauli schen Systems der Vorrichtung ist nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Dieses System bewirkt auch das Schliessen der Rahmenteile 26 und 28 gegen die Folie, das Evakuieren der mittels des Stempelelements in der Folie gebildeten, geschlossenen Hohlräume, das Trennen der komplem, entären Teile 92 und 94, das Öffnen der Rahmenteile 26 und 28 und das Schliessen der Teile 92 und 94. Allediese Arbeitsvorgänge in dem Arbeitsspiel werden durch Mikroschalter eingeleitet, die während der Abwärtsbewegung des Schlittens in vorbe stimmten Stellungen desselben betätigt werden und die Funktion von zugeordneten Kolbenschiebern steuern.
Die Erfindung kann natürlich auch auf andere tiefgezogene Gegenstände, beispielsweise zur Herstellung von Milchflaschen, angeordnet werden.