Verfahren zur Herstellung eines Hohlkörpers mittels Vakuumformung und Vorrichtung zur Ausfiihrung des Verfahrens
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Hohlkörpers aus zwei thermoplasti- schen Folien mittels Vakuumformung und auf eine Vakuumformvorrichtung zur Ausführung des Verfahrens.
Das Verfahren und die Vorrichtung haben sich als besonders voctenhaft für die Fabrikation von B sten f r die Bekleidungsindustrie erwiesen.
Man hat bisher solche Büsten so hergestellt, dass eine erwärmte weiche Kunststoffolie mit dichtem Kan tenschluss über eine Hohlform gelegt und die Luft aus der Hohlform abgesaugt wurde, wobei die Folie durch den entstehenden Unterdruck in die Form hineingesaugt wurde. Man nennt dieses bekannte Verfahren Vakuum- saugverfahren. Man wendet dabei dieses Verfahren zweimal zur Herstellung der Vorderseite und der Hinterseite der B ste in getrennten Formen an. Die iso bergestellten Hälften werden dann miteinander verklebt und die Kleb- naht geglättet.
Dieses bekannte Verfahren ist in seiner Ausführung schwierig und kostspielig, weil sowohl das Verkleben als auch das Glätten der Klebnaht von Hand ausgeführt werden muss. Ein grosser Nachteil ist ferner, dass die mittels Klebstoff hergestellte Verbindung äusserst schwach und deshalb gänzlich ungenügend ist.
Durch die Eridung können die genannten und an dere Nachteile vermieden werden.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die Folien zunächst getrennt auf ihren beiden Seiten auf eine zur Vakuumformung und gegenseitigen Verschweissung g ausreichende Temperatur erhitzt und mit zwei getrennten Formhälften zusammen- gebracht werden, und dass die Formhälften so zusammengeführt werden, dass die erhitzten Folien an den zusammenpassenden Kanten der FormhÏlften miteinander verschweisst werden, wobei vor, während oder nach dem Zusammenführen der Formhälften jede Folie in der zugehörigen Formhälfte der Vakuumformung unterworfen wird.
Die erfindungsgemässe Vakuum-Formvorrichtung zur Ausführung dieses Verfahren ist dadurch gekenn- zeichnet, dass eine obere und eine mit einer oberen und unteren hohlen Formhälfte, deren Ränder aufeinander passen, ein oberer und ein unterer offener Halterahmen, deren jeder einer der Formhälften zugeordnet ist und zur Aufnahme einer, der Folien dient, obere, mittlere und untere Heizelemente zum beidseitigen Bebeizen jeder der Folien, Zuführvorrichtungen, die zum Zuführen je eines der Halterahmen zwischen je zwei der Heizelemente und anschliessend zum Zuführen der Halterahmen zwischen die Formhälften in die f r die Vakuumformung erforderliche Stellung dienen,
und eine Schliessvorrichtung zum Zusammenführen der Formbälften vorgesehen sind, derart, dass die aufeinanderpassenden Ränder der Formhälften unter Druck aneinander und gegen die dazwischen bafmdlichein Folien gelegt werden.
Durch Anwendung, des neuen Verfahrens und der neuen Vorrichtung kann eine feste Verbindung zwischen den beiden Hälften des Formkörpers leicht, schnell und in wirtschaftlicher Weise hergestellt werden.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird der Luftdruck zwischen den Folien so geregelt, dass sie nicht vorzeitig aneinander festkleben können.
Gemäss einer der erfindungsge mässen Vorrichtung ist mindestens einer der Halterahmen gegenüber dem anderen bewegbar ausgebildet.
Die Vorrichtung nach der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung durch ein Ausführungsbei- spiel erläutert.
Fig. 1 zeigt eine Frontansicht der Formvorrichtung.
Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht der Formvorrichtung mit teilweisem Schnitt lÏngs der Linie 2-2 in Fig. 1.
Fig. 3 zeigt in grösserem Massstab einen Teil der Vorrichtung gemäss Fig. 1 im Vertikalschnitt.
Fig. 4 zeigt die Vorrichtung gemäss Fig. 3 mit ge schlossenen Hohlformen.
Fig. 5 zeigt einen Vertikalschnitt durch die linke Seite der Halterahmen gemäss Fig. 3 bzw. Fig. 4.
Fig. 6 zeigt eine Ansicht auf die Ebene 6-6 aus Fig. 5.
Fig. 7 zeigt eine andere Ausführungsform der Form vorrichtung in Seitenansicht.
Fig. 8 zeigt die Vorrichtung aus Fig. 7 im Vertikalschnitt von vorn, entsprechend der Darstellung in Fig. 4.
Fig. 9 zeigt einen Querschnitt durch diese Vorrichtung längs der Linie 9-9 in Fig. 8.
Gemäss Fig. 1 besteht die Vakuum-Formvorrichtung
10 aus dem Gestell 11 mit den vertikalen Pfosten 12 und 13 und den in Fig. 2 dargestellten horizontalen im
Querschnitt U-förmi, > n Profilträgern 14 und 15. Die Pfosten 12 und 13 sind vermittels Profilstücken 17 bzw.
18 am Boden 16 befestigt. Die U-TrÏger 14 und 15 sind mit einer Deckplatte 19 versehen, auf welcher eine pneumatische Zylinderpresse 20 fest montiert ist. Der Zylinder 22 der Presse enthält einen Kotbsn, der mit einer Kolbenstange 21 verbunden ist.
Die Kolbenstange 21 ist mit einer Form 23 vermittels einer sowohl an der Kolbenstange als auch an der Form 23 befestigten Platte 24 verbunden.
An den sich gegenüberliegenden Seiten der Pfosten
12 und 13 sind ebenfalls U-Träger 25 und 26 befestigt, an deren Unterseite eine Platte 27 befestigt ist. An der Platte 27 ist eine weitere pneumatische Zylinderpresse 28 montiert. Die Zylinderpresse 28 besteht aus einem Zylinder 29, einem in diesem angeordneten, nicht dargestellten Kolben und einer mit diesem verbundenen Kolbenstange 30. Diese ist mit einer Plattte 31 verbunden, an der die Form 32 befestigt ist.
Die Formen 23 und 32 mit den Platten 24 bzw. 31 können in die in Fig. 2 strichpunktiert eingezeichneten Stellungen 33 bzw. 34 bewegt werden.
GemÏss Fig. 2 ist eine Heizvorrichtung oder ein Ofen 35 zum Erhitzen eines Paares Kunststoffolien vorgesehen. Die Heizvorrichtung wird von zwei Winkeleisen 36 und 37 gehalten, die an den Pfosten 13 bzw. 12 befestigt sind. An den Winkeleisen 36 und 37 sind drei Winkeleisen 38 quer festgeschweisst, welche die Heizvorrichtung tragen. Die Heizvorrichtung hat ein Gehäuse 39, in welchem ein unterer, ein mittlerer und ein obérer Satz von Heizelementen 40, 41 bzw. 42 angeordnet ist.
Zwei Winkeleisen 43 und 44 sind an der Rückseite des Gehäuses 39 der Heizvorrichtung an den Pfosten 12 und 13 befestigt. Die Winkeleisen 43 und 44 bilden Schienen für einen unteren Wagen 45 mit Rädern 46, der zwischen dem unteren und dem mittleren Satz von Heizelementen 40 und 41 in die Heizvorrichtung eingefahren werden kann.
Wie in Fig. 1 dargestellt, sind in entsprechender Weise Winkeleisen 47 und 48 an den Pfosten 12 und 13 befestigt, die den Wagen 49 mit den Rädern 50 tragen.
Der Wagen kann zwischen dem mittleren und dem oberen Satz von Heizelementen in die Heizvorrichtung eingefahren werden.
GemÏss Fig. 3 ist die Form 23 mittels Bolzen 51 an der Platte 24 befestigt. Zwischen dieser und der Form 23 ist längs deren Umfang ein Dichtungsring 52 eingelegt.
Der Wagen 49 trägt einen Rahmen 53, der auf 4 an dem Wagen befestigten Achsen 54 in vertikaler Richtung gleiten kann. Die Abwärtsbewegung des Rahmens 53 wird durch die um die Achsen 54 herumgelegten Schraubenfedern 55 gehemmt. Die unteren Enden der Federn 55 liegen an Endscheiben 56 der Achsen 54 an, die oberen Enden an Flanschen 57 des Rahmens 53.
Der Rahmen 53 enthält zwei Winkeleisen 58 und 59 mit Flanschen 57. Der Wagen 49 enthält Querrohre 60 und längsverlaufende, daran befestigte Winkeleisen 61 und 62, welche die Achsen 54 tragen. Ein Rohr 63 mit rechteckigem Querschnitt ist an die Winkeleisen 58 und
59 angeschweisst, so dass es rechtwinklig zu den Winkel eisen 58 und 59 verläuft.
Das Rohr 63 hat zwei getrennte vordere Hälften 64 und 65, siahe Fig. 6, deren Querschnitt ebenfalls recht- eckig sind und die an der Linie 66 getrennt sind, wobei die Hälfte 64 an einem Endstück 67 vermittels eines Schwenkzapfens 68 schwenkbar befestigt ist. Die Hälfte
65 ist ebenfalls an einem Endstück 69 vermittels eines Schwenkzapfens 70 schwenkbar. montiert. Die Hälften
64 und 65 können in einer horizontalen Ebene geschwenkt werden.
Gemäss den Fig. 3 und 5 ist ein oberer Rahmen 71 vorgesehen, der ein Rechteck bildet und der aus vier Winkeleisen besteht, die miteinander verschweisst sind.
Der Rahmen 71 ist mittels des am Rohr 63 schwenkbar gelagerten Drehzapfen 72 drehbar. Das Rohr 63 bildet zusamlmle, n mrit leiIDem weteren Rohr 73 elinen Zwilschen- rahmen. Das Rohr 73 ist ebenso ausgebildet wie das Rohr 63, jedoch mit der Abweichung, Xdass es an die quergerichteten Winkeleisen 74 und 75 des Wagens 45 angeschweisst ist, dessen längsgerichtete Rohre 76 an die Winkeleisen 74 und 75 geschweisst sind. Der Wagen 45 hat einen Rahmen 77 mit dem Rohr 73 und einem un teren Rahmen 78, der mittels des Zapfens 79 am Rohr 73 schwenkbar montiert ist. Der Rahmen 78 kann vermittels eines Hakens 80 abnehmbar am Rohr 73 be festigt sein.
Die Form 32 ist vermittels Bolzen 81 an der Platte 31 befestigt. Zwischen die Form 32 und die Platte 31 ist längs des Umfanges der Form eine Dichtung 82 eingelegt. Beim Betrieb während der Vakuum-Formgebung wird Luft aus dem Innenraum 83 der Form 23 abgesaugt, ebenso aus dem Innenraum 84 der Form 32. Dies geschieht dadurch, dass im Raum zwischen der Platte 23 bzw. 31 und der Form 23 bzw. 32 ein Unterdruck erzeugt wird. Die Luft entweicht übar die Leitungen 85 bzw. 86 aus den Formen.
Die in den Fig. 1 bis 6, dargestellte Formvorrichtung dient zur Herstellung eines geschlossenen Hohlkörpers, in diesem Falle einer Büste. Die Herstellung geht folgen dermassen vor sich.
Die Rahmen 71 und 78 werden zunächst in die strichpunktiert gezeichneten Stellungen 87 und 88 geschwenkt, siehe Fig. 5, worauf eine Kunststoffolie zwi schen den Rahmen 71 und das Rohr 63 gelegt wird. wird der Rahmen 71 auf. die in Fig. 5 ausgezogenen Linien gezeichnete Stellung gesenkt. Ebenso wird eine Kunststoffolie zwischen den Rahmen 78 und das Rohr 73 gelegt, der Rahmen in die mit ausgezogenen Linien in Fig. 5 eingezeichnete Stellung geschwenkt und der Haken 80 am Rohr 73 befestigt, so dass der Rahmen 78 gegenüber dem Rohr in einer festen Stellung gehalten wird. Bei diesen Schritten befinden sich die Wagen 45 und 49 in der in Fig. 2 dargestellten Stellung.
Die Wagen 45 und 49 werden dann auf den Winkel- eisen 43, 44, 47 und 48 in die Heizvorrichtung 35 geschoben. Wenn die Kunststoffolien bis zum fliessfähigen Zustand erhitzt sind, werden die Wagen. aus der Heizvorrichtung 35 gezogen und in die in Fig. 2 dargestellte Stellung gebracht. Dann werden die Formhälften 23 und 32 aufeinander zu bewegt und in die in Fig. 3 dargestellte Stellung gebracht. Darauf wird Luft aus dem Raum zwischen den Formhälften und den zugehörigen Halteplatten abgesaugt. Dadurch wird auch die Luft aus des Innenräumen 83 bzw. 84 der Formhälften durch die Löcher 89 bzw. 90 in den Wänden der Formhälften abgesaugt. Somit werden die Kunststoffolien 91 und 92 in die in Fig. 3 dargestellte Gestalt gebracht.
Die Formhälften 23 und 32 werden dann in die ge schlossene Stellung gemäss Fig. 4 gebracht. In dieser Stellung wird ein verschweisster Saum 93 rund um den Büstenkörper herum erzeugt, der an den Kanten der Formhälften 23 und 32 anliegt. Der Saum 93, der aus zwei miteinander verschmolzenen Zonen, der Kunststoff- folien besteht, ist dünn gegenüber der Gesamtdicke der Folien im nicht zusammengepressten Zustand.
Man beachte, dass gemäss Fig. 4 die Federn 55 zu sammengedrückt sind, wodurchdie Rohre 63 und 73 in Kontakt miteinandergehalten werden. Die Platte 24 drückt vermittels der an ihr befestigten Stäbe 94 das Rohr 63 nach unten.
Nachdem sich die Kunststoffolien verfestigt haben, wird der Rahmen 71 in die strichpunktiert gezeichnete Stellung 87 bewegt. Der Rahmen 78 wird nach Lösen des Hakens 80 in die strichpunktierte Stellung 88 bewegt. Die Rohre 63 und 73 sind gleich gestaltet. Demgemäss können ihre Teile 64 und 65 in die strichpunktierten Stellungen 64'und 65'gedreht werden, worauf der Büsterlkörper 94 aus den Rahmen 71 und 78 und d den Rohren 63 und 73 herausgenommen werden kann.
Die abgeänderte, in Fig. 7 dargestellte Ausführungsform stimmt mit der in den Fig. 1 bis 6 dargestellten überein bis auf die Wagen 45 und 49 und die Schienen 44, 43, 47 und 48.
Anstehe dar Schienen 44 und 43 sind zwei Schienen 44'mit schräg nach unten verlaufenden Stücken 96, siehe Fig. 7, vorgesehen.
Anstelle der Schienen 47 und 48 sind zwei Schienen 47'mit schräg nach oben verlaufenden Teilen 97 vorgesehen. Die Wagen 45' und 49'stimmen mit den Wagen 45 und 49 überein mit der Abweichung, dass keine gegenüber dem Wagen 49'beweglichen Rahmen vorgesehen sind, wogegen der Rahmen 71 und das Rohr 63 vermittels Winkeleisen 58 und 59 in vertikaler Richtung g auf den Achsen 54 schiebbar sind. Die Schienen 44'und 47'laufen zusammen, wobei die Wagen 45'und 49'in Berührung miteinander kommen. Insbesondere befindet sich, wie in Fig. 8 dargestellt, das Rohr 63 in direkter Berührung mit dem Rohr 73.
Bei der Ausführungsform des Verfahrens unter Verwendung der in den Figuren 7, 8 und 9 dargestellte Vorrichtung können die Formen 23 und 32, siehe Fig. 8, geschlossen und dabei die Rän- der der Folien miteinander verschweisst werden, bevor die Vakuumverformung der Kunststoffolien erfolgt.
Demgemäss können diese Folien die in Fig. 8 strichpunktiert eingezeichneten Stellungen 98 bzw. 99 einnehmen, bevor die Formen geschlossen werden. Nach dem Schliessen der Formen nehmen die Folien noch näher benachbarte Stetllumgjen ein, jedoch noch mit ge genseitigem Abstand. Nach Durchführung der soeben beschriebenen Schritte werden die Formen 23 und 32 evakuiert, wobei die Kunststoffolien verformt werden.
Im folgenden werden die Teile der Apparatur be schrieben, die ein Zusammenkleben der Folien 98 und 99 verhindern sollen. Die Formen 23 und 32 sind an ihrem einen Ende mit einer runden Íffnung 100 versehen, siehe die Fig. 8 und 9. Dadurch wird es m¯glich, die Zwischenräume zwischen den Kunststoffolien, die innerhalb und ausserhalb der Formen 23 und 32 liegen, miteinander in Verbindung bringen. Eine Offnung 101 ist in der innen liegenden Wand der Röhre 73 vorgesehen ; an der nach aussen gerichteten Wand ist ein Rohr 102 befestigt, welches mit einem Rückschlagventil 103 versehen ist. An das Rückschlagventil ist ein Luftzufüh- rungsschlauch 105 vermittels einer Schlauchkupplung 104 angeschlossen.
Die Schlauchkupplung 104 kann auch entfernt und das Rückschlagventil 103 für sich allein verwendet werden. Dadurch wird die Luft, die sich zwischen den Folien 98 und 99 und der inneren Seite der Rohre 63 und 73 befindet, am Entweichen gehindert.
Die Schlauchkupplung kann auch montiert werden und dem Raum zwischen den Folien 98 und 99 Luft zugeführt werden, um sie während des Schliessens der Form voneinander getrennt zu halten.
Aus der vorangehenden Beschreibung geht hervor, dass Büstenkörper leicht und schnell hergestellt werden können, weil nunmehr die Arbeitsgänge des Zusammenklebens und des Glättens, die bei der üblichen Art der Herstellung von Hand ausgeführt werden mussten, ver mieden sind.
Weiter bildet der verschweisste Saum 93 eine Verstärkung für den hergestellten Hohlkörper. Bei dem Verfahren, wie es anhand der Fig. 3 und 4 erlautert ist, wird das Zusammenkleben der Kunststoffolien dadurch verhindert, dass die Formgebung vor dem Schliessen der Formhälften ausgefuhrt wird. Dasselbe wird mit der Apparatur gemäss Fig. 8 durch das Rückschlagventil 103 oder die Kupplung 104 mit dem Luftschlauch 105 erreicht. Weiter ermöglicht die Verwendung von Rahmen auf den Wagen 45, 45', 49 und 49'eine Halterung der Kunststoffolien in solchen Stellungen, dass ein vollständiger Hohlkörper, z.
B. eine Büste, hergestellt werden kann, indem die Formgebung der beiden Hälften und deren Verschmelzung miteinander gleichzeitig erfolgt.