CH474347A - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Gegenständen aus Kunststoff durch Druck- und/oder Vakuumverformung - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Gegenständen aus Kunststoff durch Druck- und/oder Vakuumverformung

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CH474347A
CH474347A CH420067A CH420067A CH474347A CH 474347 A CH474347 A CH 474347A CH 420067 A CH420067 A CH 420067A CH 420067 A CH420067 A CH 420067A CH 474347 A CH474347 A CH 474347A
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CH
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heating
plastic
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plasticized
cooling
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CH420067A
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Lennart Ignell Rolf
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Sobrefina Sa
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Description


  



  Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Gegenständen aus Kunststoff durch Druck und/oder Vakuumverformung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Gegenständen aus Kunststoff durch Druck- und/ oder Vakuumverformung aus einer im wesentlichen ebenen, thermoplastischen Materialbahn. Die Erfindung ist vor allem für die Verwendung in der Verpackungstechnik bestimmt und wurde im Zusammenhang mit der Herstellung einer neuartigen Spezialverpackung entwikkelt, die sehr hohe Festigkeits- und Dichtheitseigenschaften haben und nur einen geringen Materialverbrauch erfordern soll.

   Die Verpackung soll zweckmässig in den Bereichen stärkster mechanischer Beanspruchung eine beträchtliche Wandstärke haben, beispielsweise in dem die Öffnung eines Behälters umgebenden Bereich, ferner in dem Schliessbereich, in dem die Wände eine relativ komplizierte Querschnittsform haben müssen und in dem zur Herstellung des fertigen Behälters zwei Teile miteinander verschweisst werden müssen. Infolgedessen sollen die übrigen Bereiche möglichst dünn sein, damit der Materialverbrauch niedrig gehalten wird. Ferner werden im allgemeinen an die Mündung des Behälters grosse Anforderungen gestellt. Der Innenumfang dieser Mündung sollte möglichst glatt sein, damit der Behälter mit einer in die Mündung eingesetzten Kappe einwandfrei abgedichtet werden kann.

   Schliesslich soll das Verfahren die Herstellung der Verpackungsteile schnell, in Bruchteilen einer Sekunde, ermöglichen.



   Schwierige Einstellungsprobleme treten daher hinsichtlich der Bestimmung des Plastizitätsgrades des vorerhitzten Materials auf. Es war nicht möglich, diese Probleme in der üblichen Weise zu lösen und dabei die gewünschte Konstruktion des Behälters und die hohe Arbeitsgeschwindigkeit beizubehalten.

   Die genannten Forderungen werden dagegen durch das erfindungsgemässe Verfahren erfüllt, das dadurch gekennzeichnet ist, dass mindestens jeder Bereich, der für den herzustellenden Gegenstand bestimmt ist, vor seiner Zuführung zu einem Verformungswerkzeug uneinheitlich plastifiziert wird, so dass innerhalb des genannten Bereichs bestimmte Zonen stärker plastifiziert werden als andere Zonen desselben Bereiches, worauf der plastifizierte Bereich in eine- Verformungsstellung vorwärtsbewegt wird, in der er durch ein Verformungswerkzeug verformt werden soll, und schliesslich das genannte Werkzeug den Gegenstand formt, wobei mit Hilfe der unterschiedlichen Plastizität der einzelnen Zonen eine gewünschte Verteilung des Kunststoffes in dem Fertigprodukt erzielt wird.



   Zur einwandfreien Durchführung des Verfahrens empfiehlt es sich ferner, den plastifizierten Bereich in dem Verformungswerkzeug sehr genau anzuordnen, so dass jedem Detail des Verformungswerkzeuges ein Kunststoffteil mit einem bestimmten Plastizitätsgrad zugeordnet werden kann. Die geringste Verschiebung des Kunststoffes gegenüber dem Verformungswerkzeug kann daher zur Herstellung von Ausschuss führen.



   Bisher war es sehr schwierig, plastifizierte Kunststoffbahnen ohne Verformung des Materials zu bewegen. Diese Schwierigkeiten sind beispielsweise in der deutschen Patentschrift Nr.   1 191 549    erwähnt, die den Vorschlag enthält, zunächst das ganze Material in einer ersten Heizstation vorzuerhitzen und dann das Material in einer zweiten Station zu plastifizieren, unmittelbar ehe es in das Verformungswerkzeug bewegt wird. Es wird gesagt, dass dadurch die Verformung des Materials beträchtlich herabgesetzt wird. Dieses Verfahren kann jedoch bei der Herstellung der erfindungsgemäss erwünschten Kunststoffgegenstände nicht angewendet werden, weil es den Präzisionsforderungen nicht genügt.



   Vorteilhaft wird mindestens der grösste Teil der Kunststoffbahn ausserhalb des für den herzustellenden Gegenstand bestimmten Bereiches im nichtplastifizierten Zustand belassen, so dass dieser gitterförmige Teil das Material versteift und der plastifizierte Bereich mit hoher Präzision vorwärtsbewegt und in die gewünschte Verformungsstellung gebracht werden kann.



   Zur Plastifizierung wird der genannte Bereich vorzugsweise direkt mit einem Heizelement in Berührung gebracht, das Heizenergie nur den genannten Zonen des Kunststoffes zuführt oder diesen Zonen mehr Wärmeenergie zuführt als den anderen Teilen des genannten Bereiches. Man kann natürlich auch umgekehrt vorge hen, d. h. zuerst das ganze Material plastifizieren und dann das Material mit einem Kühler in Berührung bringen, der in dem für den herzustellenden Gegenstand bestimmten Bereich uneinheitlich Wärme von dem Kunststoff abzieht.



   Der genannte Bereich erhält den gewünschten Plastizitätsgrad zweckmässig durch eine Folge von Heizvorgängen, die in je einer Heizstation durchgeführt werden.



  In jeder Heizphase sind vorzugsweise alle Heizelemente im Betrieb und geben Wärme an die entsprechenden Bereiche der Kunststoffbahn ab, während in den Intervallen zwischen den Heizphasen das Material eine Bewegung ausführt, die dem Abstand zwischen zwei Stationen entspricht, so dass jeder zu verformende Bereich des   Kunststoffes    in allen Stationen behandelt wird. Diese Arbeitsweise führt zu einer Anzahl von Vorteilen. Einer  seits    kann diese Arbeitsweise mit Hilfe der Maschine durchgeführt werden, die mit dem Verformungswerkzeug versehen ist, wobei die kurzen Stillstandszeiten der Maschine zum Erhitzen des Kunststoffes ausgenutzt werden können, ohne dass die Heizelemente eine sehr hohe Temperatur haben müssen.

   Anderseits kann man infolge der kumulativen Wirkung der einzelnen Heizelemente ein plastifiziertes Material erhalten, in dem die stark und weniger stark plastifizierten Zonen allmählich ineinander übergehen.



   Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen beispielsweise beschrieben. In diesen zeigt:
Fig. 1 in grösserem Massstab einen Schnitt durch einen erfindungsgemäss hergestellten Teil,
Fig. 2 eine Phase der Herstellung des in Fig. 1 gezeigten Teiles,
Fig. 3 schematisch in Seitenansicht eine Anlage gemäss der Erfindung,
Fig. 4 schematisch die schrittweise Erhitzung einer Materialbahn in der Anlage nach Fig. 3,
Fig. 5 einen Schnitt durch ein Heizelement,
Fig. 6 einen Schnitt durch ein Stützglied und
Fig. 7 einen Schnitt durch ein Heizelement nach einer anderen Ausführungsform.



   Der in Fig. 1 gezeigte Teil 1 besteht aus dem Oberteil einer   Kunststoffflasche    und besitzt eine Mündung 2, die in der fertigen Verpackung die Giessöffnung sein soll.



  Der Teil 1 besitzt ferner einen die Öffnung umgebenden, eingebördelten Rand 3, einen Halsteil 4 und einen Bodenflansch 5, der mit einem Bodenteil verschweisst wird.



  Da die Verpackung vor allem für Füllgüter bestimmt ist, die in der Flasche einen Überdruck entwickeln, muss der Bördelrand 3 relativ stark sein, damit er den Beanspruchungen gewachsen ist, die von einer Kappe ausgeübt werden, die in die Mündung eingesetzt ist. Diese Forderung gilt sowohl für den relativ geraden Teil 3R des Bördelrandes 3 als auch für den Übergang 3T zwischen dem Flaschenhals und dem Bördelrand und vor allem für den innersten Teil 3C des Bördelrandes, gegen den an der Kappe vorgesehene Dichtungsmittel angedrückt werden.



  Der Teil 3R hat eine grössere Wandstärke als der Flaschenhals 4. Ferner muss die der Achse der Verpackung zugekehrte Fläche 3S des Bördelrandes 3 sehr glatt sein, damit die erforderliche Abdichtung erzielt werden kann.



  Der   Ubergang    3Y zwischen dem geraden Teil 3R des Bördelrandes 3 und der Fläche 3S muss sehr weich sein, damit die Kappe beim Aufsetzen nicht beschädigt wird.



   Die Ausbildung des Flansches 5 wird durch die Forderung bestimmt, dass er dauerhaft mit dem nicht gezeigten, unteren Teil der Verpackung verschweissbar sein muss. Die verschiedenen Teile des Flansches, beispielsweise Wülste, U-Profile oder dergleichen, brauchen in ihrer Konstruktion nicht besonders beschrieben zu werden, wie aus Fig. 1 genügend deutlich hervorgeht.



   Fig. 2 erläutert schematisch die Herstellung des Oberteiles 1 der Flansche, wobei nur die wesentlichen Mittel gezeigt sind, während andere Mittel weggelassen sind, damit die wesentlichen Mittel besser erkennbar sind. Mit PW ist eine Kunststoffbahn bezeichnet, die beispielsweise aus Polyvinylchlorid besteht und die zu ihrer Plastifizierung in der nachstehend beschriebenen Weise erhitzt worden ist. Ein kreisförmiges Stück A der Materialbahn PW ist in einer Verformungseinrichtung angeordnet, in der es die in Fig. 1 gezeigte Form erhalten soll. In der in Fig. 2 dargestellten Phase des Verformungsprozesses ist der zur Bildung des Flansches 5 bestimmte Teil   A5    des Kunststoffstückes A bereits im wesentlichen   fertigverformt,    während der für den Flaschenhals 4 bestimmte Teil A4 gerade gezogen wird.

   Der Bördelrand 3 wird im wesentlichen aus dem Materialteil A3 hergestellt. Der mittlere Teil A2 wird bei der Herstellung der Mündung 2 entfernt.



   Die Aussenform des Oberteiles der Flasche wird durch die Matrize F bestimmt. Dabei wird die Aussenform des Flansches 5 im wesentlichen durch Vertiefungen F5 in dem unteren Teil der Matrize F und die Form des Flaschenhalses durch die Innenfläche F4 der Matrize bestimmt. Die Fläche F3 bestimmt die Aussenform des Bördelrandes 3. Die der Fläche F2 entsprechende Mündung wird mit Hilfe des Stanzstempels H ausgebildet, der in Fig. 2 nur schematisch gezeigt ist.



   Die Formgebung erfolgt durch kombinierte Druckund Vakuumverformung, kann aber auch durch reine Druckverformung erfolgen. Der Ausdruck Vakuumverformung wird nachstehend sowohl auf eine Druckaus übung von der Materialseite als auch auf eine Vakuumwirkung von der Formseite her angewendet. Der Pressstempel S hat die Form eines Rohres, das in einem Werkzeugteil B verschiebbar gelagert ist. Der Pressstempel S ist mit einem Pressluftkanal L versehen, der in der Rohrwand eine Mündung 10 hat. Der obere Teil SU des Pressstempels S ist so ausgebildet, dass er am Ende der Aufwärtsbewegung des Pressstempels S die Innenfläche des eingebördelten Randes 3 pressformen kann. Mit T ist in Fig. 2 ein Ring bezeichnet, der während des Verformungsvorganges die Materialmenge   A5    in dem Raum F5 der Matrize bestimmt. K bezeichnet eine axialbewegbare Abtrenneinrichtung.



   Die in Fig. 2 gezeigte Einrichtung arbeitet wie folgt: Zu Beginn eines Verformungsvorganges befinden sich die oberen Teile, d. h. der Abtrennring K, die Matrize F und der Stanzstempel H in der in Fig. 2 gezeigten Stellung. Dagegen sind die unteren Teile etwas abwärts bewegt, so dass die Materialbahn PW mit dem Materialstück A in die gewünschte Stellung gebracht werden kann.



   Vor dem Einführen des das Ausgangsmaterial für die   Herstellung    des Teiles 1 bildenden Materialstückes A in die Verformungseinrichtung ist das Materialstück A vorerhitzt und plastifiziert worden. Erfindungsgemäss werden bestimmte Bereiche stärker plastifiziert als andere. So wird der Teil   A5    des Materials stark plastifiziert, so dass beim Pressen des Werkzeugteiles B gegen die Matrize F das Material den Raum   F5    vollkommen ausfüllt. Damit der weiche Kunststoff während des kontinuierlichen Verformungsvorganges nicht aus dem Raum F5 herausgezogen wird, drückt der ringförmige  Werkzeugteil T gegen den unteren Teil der Matrize F und hält somit die Materialmenge   A5    in ihrer Lage fest.



   Der grösste Teil der zum Herstellen des Flaschenhalses 4 bestimmten Materialmenge A4 wird ebenfalls stark plastifiziert. Um ein zu starkes Fliessen der Halsteile in dem Bereich des Überganges 3T zwischen dem Hals 4 und dem eingebördelten Rand 3 zu verhindern, werden die dem Teil A3 benachbarten Teile nicht so stark plastifiziert wie die näher beim Umfang angeordneten Teile.



   Die dem Bereich A3 und dem Übergang zwischen den Bereichen A3 und A4 entsprechende Zone des Kunststoffteiles A wird viel weniger stark plastifiziert als das übrige Material, damit der Oberteil SU des Pressstempels den Kunststoff aufwärts zum Oberteil der Matrize F hin bewegen kann. Der erste Teil dieser Bewegung erfolgt ohne Druckluft. Es ist wesentlich, dass in dem Bereich der Berührung zwischen dem Oberteil SU des Pressstempels S und dem Kunststoff dieser im wesentlichen nicht verdünnt wird, da genau diese Teile des Kunststoffes den eingebördelten Rand 3, den Übergang 3T und den Versteifungsring 3C bilden sollen, d. h. die Teile, welche die höchste Festigkeit haben müssen.



   Der beim Ausstanzen der Mündung 2 zu entfernende Teil A2 wird relativ stark plastifiziert, damit die bei der Verformung auftretenden Zugkräfte den eingebördelten Rand 3 nicht beeinträchtigen. Die angegebenen Grenzen sind jedoch nicht genau festgelegt, sondern es ist ein allmählicher Übergang zwischen stark und schwach plastifizierten Teilen vorhanden. Dieser Übergang zwischen den Teilen A2 und A3 könnte als halbplastisch bezeichnet werden, d. h. einen Plastizitätsgrad haben, der zwischen dem des stark plastifizierten Kunststoffes   A5    und dem des schwach plastifizierten Kunststoffes A3 liegt. Man kann dann beim Stanzen mit Hilfe des Stanzstempels einen sehr glatten Überzug 3Y erzeugen.



   Zu Beginn des Verformungsvorganges wird der Pressstempel S in dem Werkzeugteil B abwärtsbewegt und der Stanzstempel H in die in Fig. 2 gezeigte Stellung gebracht. Nach der Durchführung des vorhergehenden Arbeitsvorganges wird die Kunststoffbahn PW um einen Schritt vorwärtsbewegt, so dass ein kreisförmiges Metallstück A in die gewünschte Lage in der Verformungseinrichtung gelangt. Das Materialstück A ist in der nachstehenden Weise entsprechend den vorstehend angegebenen Forderungen vorerhitzt worden. Dann wird der Verformungsvorgang eingeleitet, indem der Pressstempel S unter Mitnahme des Kunststoffes A aufwärtsbewegt wird, wobei der Werkzeugteil B das Material   F5    festhält, ohne es bis zum   Abtrennring    K durchzuscheren.



  Damit an der Fläche F3 die volle Dicke des Ausgangsmaterials erhalten bleibt, ist der Kunststoff in dem Bereich, in dem er das Werkzeug berührt, nur relativ wenig plastifiziert.



   Oberhalb des Kunststoffteiles A wird die Luft durch kleine, nicht gezeigte Kanäle in der Matrize F entfernt.



  Wenn die Kunststoffolie fest an den Innenflächen F2, F3 und F4 der Matrize F anliegt, was an der Fläche F3 durch den Pressstempel S und an der Fläche F4 durch die in der Schlussphase des Verformungsvorganges zugeführte Druckluft bewirkt wird, bewegt man die Matrize F gegen einen nicht dargestellten Federdruck aufwärts, so dass die Mündung in dem Verpackungsteil hergestellt und die Verformung des noch relativ weichen Bördelrandes vervollständigt wird. Der bei der Herstellung des Loches 2 ausgestanzte Kunststoffteil A2 wird durch den Kanal SP des Pressstempels S entfernt.



  Gleichzeitig wird der fertige Teil von der Materialbahn PW mit Hilfe des Werkzeugteiles B entfernt, der die Aufwärtsbewegung der Matrize F mitmacht. Die Verformungseinrichtung wird dann geöffnet und das Fertigprodukt entfernt oder einer kontinuierlichen Behandlung zugeführt.



   Fig. 3 zeigt schematisch eine Anlage zur Durchführung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.



  Eine Heizeinrichtung 9 besteht im wesentlichen aus einem Oberteil 13 mit mehreren Heizelementen 10 und einem Unterteil 12, der in der bevorzugten Ausführungsform nicht mit Heizelementen versehen ist. Die Erfindung kann jedoch auch auf diesen Teil angewendet werden. Die wieder mit PW bezeichnete Kunststoffbahn wird in der Richtung der Pfeile durch die Heizeinrichtung 9 vorwärtsbewegt. Die Schrittlänge entspricht der Teilung der Heizelemente 10. Die Frequenz der Schrittbewegung entspricht der Arbeitsfrequenz der Verformungseinrichtung, die in Fig. 3 schematisch angedeutet ist. Bei der Verformung eines Teiles steht die ganze Kunststoffbahn still, wobei jedes Heizelement den Kunststoff PW in einem kreisförmigen Bereich A der Materialbahn PW in einer bestimmten, dem betreffenden Heizelement 10 eigenen Weise erhitzt.



   In der bevorzugten Ausführungsform ist die Heizeinrichtung 9 mit zehn Heizelementen 10 versehen, welche die Bezeichnungen   10a-lOj    tragen. Jedes Heizelement bildet eine Behandlungsstation. Diese Stationen sind entsprechend mit   a-j    bezeichnet. Die Elemente 10 sind auf eine Aluminiumplatte 11 geschraubt, durch die elektrische Leitungen für die Zuführung des elektrischen Stromes zum Heizen der Elemente 10 führen.



   Anhand der Fig. 4 wird nun erläutert, wie die Elemente erhitzt werden. Fig. 4 zeigt zehn Kreise   a-j,    die je einer Station oder einem Heizelement 10 entsprechen.



  Die Kreise   a-j    in Fig. 4 können auch als die Heizelemente   10a-j,    von unten gesehen, betrachtet werden.



   Der Kreis a in Fig. 4 erläutert den Temperaturzustand an der Oberfläche des Heizelementes 10a und besteht aus drei Zonen. Die innerste Zone hat die Form eines kleinen Kreises mit dem Durchmesser   dla    und wird auf eine bestimmte, relativ hohe Temperatur erhitzt, die in allen geheizten Zonen aller Heizelemente gleich ist. Die ausserhalb des inneren Kreises liegende Ringzone mit dem Aussendurchmesser d2 erhält im wesentlichen keine Heizleistung, so dass sie nicht erhitzt wird. Sie wird nachstehend als kühle Zone bezeichnet.



  Ausserhalb dieser kühlen Zone ist eine weitere, heisse, ringförmige Zone vorgesehen, deren Aussendurchmesser D dem Durchmesser des Materialstücke-s A entspricht.



   In dem nächsten Heizelement 10b ist der heisse innere Kreis mit dem Durchmesser   dib    etwas grösser als der entsprechende Kreis mit dem Durchmesser   dia    des vorhergehenden Elementes, während der Durchmesser d2b etwas kleiner ist. In dem nächsten Kreis ist der innere Kreis c noch etwas grösser und der Aussendurchmesser der kalten Zone noch etwas kleiner, d. h. dass die kühle Zone allmählich verkleinert wird und schliesslich vollständig verschwindet. Auf diese Weise werden die drei letzten Elemente   10h-10j    homogen auf die bevorzugte Temperatur erhitzt.



   Ein zu plastifizierendes Stück A der Kunststoffbahn PW wird nacheinander von allen Heizelementen 10a bis 10j erhitzt. In jeder Heizphase wird der Unterteil 12 der Heizeinrichtung 9 angehoben, so dass die Heizelemente an dem zu plastifizierenden Material angreifen. In jeder der Stationen   a-j    wird der Kunststoff während eines Intervalls erhitzt, das im wesentlichen der Verformungszeit des Teiles entspricht. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beträgt diese Zeit 0,75 Sekunden. Es sind zehn Stationen oder Heizelemente vorhanden, so dass die Gesamtdauer der Wärmebehandlung etwa 7,5 Sekunden beträgt.

   Da jedes Heizelement eine andere Ausbildung hat, wobei heisse und kühle Zonen entsprechend den Erfordernissen gewählt sind, erhält man einen Kunststoffteil, der infolge der angesammelten Wärme allmählich ineinander übergehende Zonen von verschiedener Plastizität besitzt. Dabei ist jede Zone entsprechend den Erfordernissen plastifiziert.



   Die ausserhalb der Bereiche A befindlichen Teile der Kunststoffbahn sind dagegen im wesentlichen nicht plastifiziert, so dass sie einen gitterförmigen Bereich bilden, der die Bahn versteift. Man kann dieses Gitter als einen Förderer auffassen, mit dem die plastifizierten Bereiche A zwischen den verschiedenen Heizstationen und zu der Verformungseinrichtung vorwärtsbewegt werden.



  Infolge des Versteifungsgitters können die Bewegungen mit hoher Präzision durchgeführt werden, was von grösster Bedeutung ist. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass der unvermeidliche Abfall, der aus dem steifen, gitterförmigen Teil besteht, leicht entfernt werden kann.



   In der anhand der Zeichnungen beschriebenen Ausführungsform wird das gewünschte Ergebnis dadurch erzielt, dass bestimmte Teile A plastifiziert sind, während andere Teile der Ausgangsmaterialbahn nicht behandelt werden. Anstatt dessen kann man natürlich erst die ganze Bahn plastifizieren und dann die dem genannten Gitter entsprechenden Teile kühlen. Es sind auch verschiedene Abdeckeinrichtungen möglich, die eine Erhitzung der ausserhalb der Bereiche A liegenden Bereiche verhindern.



   Die zonenweise Verteilung der Heizleistung von einem Heizelement auf den Kunststoff kann auf verschiedene Weise erfolgen. Beispielsweise kann man verschiedene Teile des Elementes auf verschiedene Temperaturen erhitzen oder mit Hilfe von Wärmeisoliermaterial die Wärmeabstrahlung von bestimmten,  kühlen  Zonen herabsetzen.



   Fig. 5 zeigt einen Schnitt durch ein Heizelement 105.



  Dieses besteht aus einem kreisförmigen Metallstück, in das eine tiefe Ringnut 105C hineingedreht worden ist.



  Auf den beiden Seiten dieser Nut befindet sich eine ringförmige Aussenrippe 105A bzw. eine zentrale, kreisförmige Warze   105B.    Das Element ist mit einem Schraubzapfen 105D versehen, mit dem es in eine Aluminiumplatte 115 eingeschraubt ist. In der Aluminiumplatte sind elektrische Leiter 165 eingebettet, die dem Element 105 die erforderliche Heizleistung zuführen. Während des Heizvorganges wird der Kunststoff mittels eines Stütz- oder   Andrüclzgliedes    gegen die Teile 105A und 105B gedrückt. Innerhalb der Berührungsbereiche wird der Kunststoff während der Berührungszeit von beispielsweise etwa 0,75 Sekunden leicht erwärmt.

   Danach wird das Andrückglied zurückgezogen, wobei der Kunststoff etwas nach unten mitgeht und danach zu dem nächsten Element vorwärtsbewegt wird, beispielsweise zu dem Element an der Station b in den Fig. 3 und 4, in denen eine Erhitzung in einem etwas grösseren Bereich erfolgt.   Obwohl    die Grenzen zwischen den heissen und kühlen Zonen in jedem Element scharf ausgeprägt sind, wird jeder zu verformende Teil im Laufe der Zeit in der gewünschten Weise erhitzt und plastifiziert, wobei stark und schwach plastifizierte Teile ohne ausgeprägte Grenzen allmählich ineinander übergehen.



   Fig. 6 zeigt ein Andrückglied 146 zum Andrücken des Kunststoffes gegen das Heizelement. In der dargestellten Ausführungsform besteht das Andrückglied 146 aus einer oberen Silikonkautschukplatte 146A und einer grossen Anzahl von Zapfen 146B, die mit der oberen Platte einstückig sind. Die Zapfen 146B aus Silikonkautschuk sind an eine Befestigungsplatte 146C anvulkanisiert, die mit Hilfe eines Gewindezapfens 146D in einen Träger 156 geschraubt ist. Infolge der hohen   Ela-    stizität des Andrückgliedes wird der Kunststoff sehr gleichmässig gegen das Heizelement, beispielsweise das in Fig. 6 gezeigte Heizelement 105 gedrückt, so dass alle Berührungsflächen gleichmässig erhitzt werden.



   Fig. 7 zeigt eine andere Ausführungsform des Heizelementes, und zwar ein Heizelement, das eine Weiterentwicklung der Erfindung darstellt. In diesem Element ist die Metallfläche in einem kleinen, inneren Kreis 107D mit dem Radius   r1    gezahnt, wie in Fig. 7 gezeigt ist, so dass die Wärmeabgabe von diesem Teil relativ gut ist.



  Ausserhalb dieses Kreises befindet sich eine kalte Zone in Form des kreisförmigen Ringes 107C mit dem Radius r2. In dieser Zone ist das Material an der Oberfläche des Elementes weggenommen, so dass dort eine Nut von bestimmter Tiefe vorhanden ist. Diese Zone entspricht dem Bereich A3 des Kunststoffteiles A und hat ein in der gewünschten Weise herabgesetztes Wärmeabgabevermögen. Ausserhalb dieser kalten Zone befindet sich eine Zone mit durchschnittlichem Wärmeabgabevermögen, und zwar der kreisförmige Ring   1 07B    mit dem   Aussenradius      rs.    Schliesslich bleibt der äusserste kreisförmige Ring 107A mit dem Aussenradius r4 unbehandelt, so dass zur Erzeugung einer heissen Zone sein Wärmeabgabevermögen nicht herabgesetzt wird.



   Die Erfindung ist natürlich nicht auf die gezeigten Ausführungsformen eingeschränkt, die in verschiedener Weise abgeändert werden können. Beispielsweise kann man die Heizelemente abändern oder anstelle der Zuführung von Wärme bei relativ mässiger Temperatur das Material stark plastifizieren und dann in bestimmten Bereichen entsprechend abkühlen. In einer weiteren Ausführungsform kann man in einer Platte aus einem schlecht wärmeleitenden Material Nuten ausbilden, die einer Heizplatte aus Metall zugekehrt sind. Auch die Stütz- oder Andrückglieder können auf verschiedene Weise abgeändert werden. Beispielsweise kann man anstelle von Zapfen aus Silikongummi (Fig. 6) als elastisches Element ein Stück aus Schwammgummi verwenden.



   Man kann auch mehrere Reihen von Behandlungsstationen parallel zueinander vorsehen, wobei die Heizelemente und Verformungswerkzeuge derart angeordnet sind, dass der Kunststoff bestmöglich ausgenutzt wird.



  Auch diese Abänderungen liegen im Rahmen der Erfindung.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE I. Verfahren zur Herstellung von Gegenständen aus Kunststoff durch Druck- und/oder Vakuumverformung aus einer im wesentlichen ebenen, thermoplastischen Materialbahn, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens jeder Bereich, der für den herzustellenden Gegenstand bestimmt ist, vor seiner Zuführung zu einem Verformungswerkzeug uneinheitlich plastifiziert wird, so dass innerhalb des genannten Bereiches bestimmte Zonen stärker plastifiziert werden als andere Zonen desselben Bereiches, worauf der plastifizierte Bereich in einer Verformungsstellung vorwärtsbewegt wird, in der er durch ein Verformungswerkzeug verformt werden soll, und schliesslich das genannte Werkzeug den Gegenstand formt, wobei mit Hilfe der unterschiedlichen Plastizität der einzelnen Zonen eine gewünschte Verteilung des Kunststoffes in dem Fertigprodukt erzielt wird.
    II. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, gekennzeichnet durch mindestens ein Heiz- oder Kühlelement, das zur uneinheitlichen Plastifizierung der Materialbahn innerhalb von bestimmten Bereichen durch direkte Berührung mit der Kunststoffbahn dient, eine Einrichtung zum Vorwärtsbewegen der Materialbahn, einschliesslich der plastifizierten Bereiche, und ein Verformungswerkzeug, das im Hinblick auf die Plastizitätsgrade der verschiedenen Zonen des plastifizierten Bereiches so ausgebildet ist, dass eine gewünschte Verteilung des Kunststoffes in dem Fertigprodukt erzielt wird.
    UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Bereich zum Plastifizieren direkt mit einem Heizelement in Berührung gebracht wird, das Heizenergie nur den genannten Zonen des Kunststoffes zuführt, oder diesen Zonen mehr Heizenergie zuführt als den anderen Teilen des genannten Bereiches.
    2. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass zuerst das ganze Material plastifiziert und dann mit einem Kühlelement in Berührung gebracht wird, das in dem für den herzustellenden Gegenstand bestimmten Bereich uneinheitlich Wärme von dem Kunststoff abführt.
    3. Verfahren nach Unteranspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Bereich die gewünschte Plastizität durch eine Folge von Heiz- oder Kühlvorgängen an dafür vorgesehenen Heiz- oder Kühlstationen erhält.
    4. Verfahren nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder Heiz- oder Kühlphase alle Heiz- oder Kühlelemente im Betrieb sind und den entsprechenden Bereichen der Kunststoffbahn Wärme zuführen bzw. davon Wärme abführen, und in den Intervallen zwischen den Heizphasen das Material entsprechend dem Abstand zwischen zwei Stationen bewegt wird, so dass jeder für die Verformung bestimmte Bereich der Kunststoffbahn in allen Stationen behandelt wird.
    5. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens der grösste Teil der Kunststoffbahn ausserhalb des für den herzustellenden Gegenstand bestimmten Bereiches nicht plastifiziert wird, so dass dieser gitterförmige Teil die Materialbahn versteift und der plastifizierte Bereich mit hoher Präzision vorwärtsbewegt und in die Verformungsstellung gebracht werden kann.
    6. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass das Heiz- oder Kühlelement eine Heiz- oder kühlbare Metallplatte besitzt, in der die Abstrahlung und/oder Ableitung von Wärme bzw. die Aufnahme von Wärme durch Ausbildung von Zähnen oder Nuten oder Anordnung von Wärmeisoliermaterral in der Oberfläche der Platte herabgesetzt wird.
    7. Vorrichtung nach Patentanspruch II, gekennzeichnet durch eine Anzahl von Heiz- bzw. Kühlstationeu, die je ein Heiz- bzw. Kühlelement enthalten.
    8. Vorrichtung nach Unteranspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizelemente verschiedene Temperaturzonen besitzen, in jedem einzelnen Element die Grenzen zwischen heissen und kühlen Zonen scharf ausgeprägt sind und infolge der kumulativen Wirkung einer Anzahl von Elementen die verschiedenen Temperaturzonen in dem vollständig erhitzten Bereich des Kunststoffes allmählich ineinander übergehen.
    9. Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteransprüchen 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Heiz- oder Kühlelemente gegenüber Stützelementen bewegbar sind, die auf der anderen Seite des Bahnmaterials der Materialbahn angeordnet sind, so dass die Heiz- oder Kühlelemente in jedem Heiz- oder Kühlvorgang gegen die Materialbahn gedrückt werden können.
    10. Vorrichtung nach Unteranspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützelemente und/oder die Heizbzw. Kühlelemente elastisch sind, so dass eine gleichmässige Berührung zwischen der Materialbahn und den Heiz- oder Kühlelementen erzielt wird.
    11. Vorrichtung nach Unteranspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der Materialbahn zugekehrte Stützelement eine Platte aus Silikonkautschuk besitzt, ferner eine in dem Träger befestigte Platte und eine grosse Anzahl von elastischen Zapfen, die zwischen den beiden Platten angeordnet sind und vorzugsweise aus demselben Material bestehen wie die erstgenannte Platte.
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