DE102006003851A1

DE102006003851A1 - Vorrichtung zum Formen, Stanzen und Stapeln von tiefgezogenen Teilen aus thermoplastischen Kunststoffen

Info

Publication number: DE102006003851A1
Application number: DE102006003851A
Authority: DE
Inventors: Andreas Staudinger; Stefan Julinek
Original assignee: Kiefel AG
Current assignee: Kiefel GmbH
Priority date: 2006-01-26
Filing date: 2006-01-26
Publication date: 2007-08-02
Anticipated expiration: 2026-01-27
Also published as: DE102006003851B4

Abstract

Vorrichtung zum Formen, Stanzen und Stapeln von tiefgezogenen Teilen aus thermoplastischem Kunststoff weist ein schwenkbares Unterwerkzeug (2) auf, welches in einer schwenkbaren Linearführung (3) aufgenommen ist, in deren Zentrum der Schwenkpunkt (4) dieser Linearführung angeordnet ist. Der Antrieb (10, 9, 7', 7, 5, 6) für die Verschiebung des Unterwerkzeugs (1) ist unabhängig regelbar von dem Antrieb (11, 12, 13, 14) für die Verschwenkung der Linearführung (3).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Formen, Stanzen und Stapeln von tiefgezogenen Teilen aus thermoplastischem Kunststoff oder dergleichen, umfassend einen intermittierenden Folientransport, eine Heizung, ein feststehendes Oberwerkzeug, ein heb- und senkbares sowie schwenkbares Unterwerkzeug und eine Abstapeleinrichtung, wobei das Unterwerkzeug in einer schwenkbaren Linearführung aufgenommen ist.
Eine Vorrichtung dieser Art ist aus der DE 197 16 655 C2 bekannt.

Bei dieser bekannten Vorrichtung ist die Linearführung an ihrem unteren Ende schwenkbar gelagert und weist an ihrem oberen Ende die Führungseinrichtung für das Unterwerkzeug auf. Hierdurch entstehen auf Grund des hohen Gewichts des Unterwerkzeugs große Drehmomente um den Schwenkpunkt, die bei der Ausbildung des Antriebs berücksichtigt werden müssen, was wegen der hohen Kräfte einen entsprechend aufwändigen Antrieb erfordert. Außerdem werden die Laufruhe und die Taktgeschwindigkeit nachteilig beeinflusst.

Aus der DE 199 21 668 C1 ist es bekannt, die Verschiebung und die Verschwenkung des Unterwerkzeugs so durchzuführen, dass bei einem ortsfesten Schwenkpunkt der Abstand des Schwerpunkts zum Schwenkpunkt zunächst abnimmt und sich nach der Hälfte des Schwenkwinkels wieder vergrößert. Erreicht wird diese Schwerpunktwanderung dadurch, dass eine in einer schwenkbaren Hülse geführte Führungsstange mit dem Schwenktisch des Unterwerkzeugs starr verbunden ist und das untere Ende dieser Führungsstange auf einer Kreisbahn geführt ist, die etwa 300° kreisförmig ist und gerade Auslaufstücke aufweist. Hierdurch werden geringe Massenkräfte beim Anfahren der Endlagen der Schwenkbewegung erzielt und es wird auch ein Abbremsen der Schwenkbewegung vor allem beim Anfahren der Abstapelposition erreicht. Durch die Verwendung einer Kreisbahn, auf der das untere Ende der mit dem Schwenktisch verbunden Führungsstange geführt wird, tritt eine Verringerung des Abstands vom Schwerpunkt zum Schwenkpunkt in dem Maße ein, dass dieser Abstand annähernd gleich Null wird. Eine Bewegung des Schwerpunkts in die entgegengesetzte Richtung, also über den Schwenkpunkt hinaus, ist dabei nicht möglich, wodurch das Erreichen hoher Bremskräfte eingeschränkt ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, die durch den schweren Untertisch in Verbindung mit dem Unterwerkzeug auftretenden hohen Drehmomente in der Linearführung zu verringern und die Bremswirkung beim Anfahren der Abstapelposition noch weiter zu erhöhen.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs erläuterten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Schwenkpunkt der Linearführung in deren Zentrum angeordnet ist und der Antrieb für die Verschwenkung der Linearführung und der Antrieb für die Verschiebung des Unterwerkzeugs in der Linearführung unabhängig voneinander regelbar sind.

Durch die zentrische Anordnung des Schwenklagers bezogen auf die Linearführung treten relativ kleine Momente bezogen auf den Schwenkpunkt auf, weil bei der Verschiebung des Unterwerkzeugs dieses vor Beginn der Schwenkbewegung dem Schwenkpunkt angenähert wird, so dass mit zunehmender Verschiebung das durch den Untertisch bewirkte Drehmoment bezogen auf die Linearführung kleiner wird, bis es bei Erreichen des Schwenkpunkts den Wert 0 annimmt. Nach Überschreiten des Schwenkpunkts wird das durch das Unterwerkzeug und den Untertisch hervorgerufene Moment im Drehsinn umgekehrt und es wird vor Erreichen der Abstapelposition oder Schwenkendlage eine Bremswirkung ausgeübt. Durch die unabhängige Regelung des Antriebs für die Linearverschiebung des Untertisches und seiner Verschwenkung kann diese Verschiebung des Schwerpunkts bezogen auf den Schwenkpunkt in weiten Grenzen beeinflusst werden. Diese Antriebe können, da das Auftreten der durch den Untertisch bewirkten Momente beeinflusst werden kann, verhältnismäßig einfach ausgeführt werden, was nicht nur den technischen Aufwand verringert, sondern auch die Taktzahl und die Laufruhe der Gesamtvorrichtung verbessert.

Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass der Antrieb für die Verschwenkung der Linearführung und der Antrieb für die Verschiebung des Unterwerkzeugs jeweils eine Kurvenscheibe und eine dieser zugeordnete Kurvenrolle umfasst, deren durch die Kurvenscheiben bewirkte Verschiebung auf Rollenhebel übertragbar sind, die mit Schubstangen verbunden sind, die auf die Linearführung und das Unterwerkzeug einwirken. Durch die Form der Kurvenscheiben kann die Verschiebebewegung und die Schwenkbewegung beeinflusst werden.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass die Antriebe für die Verschwenkung der Linearführung und die Verschiebung des Unterwerkzeugs getrennte Servomotoren umfassen. Zwischen Servomotor und dem jeweiligen anzutreibenden Bauteil kann jeweils ein mechanisches Getriebe angeordnet sein. Da die Servomotoren in einfacher Weise regelbar sind, kann die Geschwindigkeit während des Verschiebeweges und auch die Schwenkgeschwindigkeit über den Schwenkwinkel gesehen weitgehend frei geregelt werden, so dass die Schwerpunktwanderung bezogen auf den Schwenkpunkt in weiten Grenzen beeinflussbar ist.

Für die Schwenkbewegung der Linearführung bietet sich auch in vorteilhafter Weise ein Tourque-Motor an, der den Einsatz mechanischer Getriebe entbehrlich macht. Dies gilt auch für den Antrieb der Linearverschiebung.

Grundsätzlich kann sowohl für die Verschwenkung der Linearführung als auch für die Verschiebung des Unterwerkzeugs jede Art von Antrieb zur Anwendung kommen, wobei für die Verschwenkung als auch für die Verschiebung ein gemeinsamer Antrieb einsetzbar ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer schwenkbaren Linearführung für einen Untertisch mit Unterwerkzeug;
2 die Vorrichtung nach 1 in einer für das Abstapeln notwendigen verschwenkten Lage; und
3 ein Diagramm des Bewegungsablaufs eines halben Arbeitstakts.
Die zeichnerische Darstellung umfasst in schematischer Form nur Teilbereiche der gesamten Vorrichtung zum Formen, Stanzen und Stapeln von tiefgezogenen Teilen und zwar bezieht sie sich nur auf das Unterwerkzeug mit Untertisch und einem sehr stark schematisierten Antrieb.
Ein mit 1 bezeichneter Untertisch oder Schwenktisch trägt ein Unterwerkzeug 2. Der Untertisch 1 ist in einer mit 3 bezeichneten Linearführung geführt, die einen ortsfesten Schwenkpunkt 4 aufweist. Hierfür ist eine in einem Maschinengestell gehaltene Lageranordnung notwendig, die aber aus Vereinfachungsgründen nicht dargestellt ist. An dem Untertisch 1 greift eine Kniehebelanordnung 5, 6 an, die über eine Schubstange 7 betätigbar ist. Der Kniehebel 5 greift dabei am Untertisch 1 und der Kniehebel 6 an einer ortsfesten Lagerstelle 8 an. Die Schubstange ist einerseits mit der Kniehebelanordnung 5, 6 und andererseits mit einem Rollenhebel 7' verbunden, der durch eine Rolle 9 von einer Kurvenscheibe 10 bewegt wird. Eine weitere Kurvenscheibe 11 arbeitet mit einer Rolle 12 zusammen, die auf eine Hebelanordnung 13, 14 einwirkt, wobei der Hebel 14 außerhalb des Schwenkpunkts 4 am Untertisch 1 in Punkte 15 angreift und die Verschwenkung des Untertischs mit dem Unterwerkzeug 2 bewirkt. Die Kurvenscheiben 10 und 11 werden durch getrennte Antriebe angetrieben und können in ihrer Drehgeschwindigkeit unterschiedlich geregelt werden.
Der Einfachheit halber können die Kurvenscheiben auch durch einen gemeinsamen Antrieb angetrieben werden.
3 zeigt die Veränderung des Abstands zwischen dem Schwerpunkt und dem Schwenkpunkt während eines halben Arbeitstakts. Dabei ist es erkennbar, dass etwa bei einem Schwenkwinkel von 25° der Schwerpunkt und der Schwenkpunkt zusammenfallen, worauf dann der Abstand negativ wird, um dann nach 80° Schwenkwinkel wieder den Wert 0 anzunehmen. Diese Kurve zeigt den Verlauf bei einer bestimmten Regelung beider Antriebe, das heißt des Antriebs für die Verschiebung des Untertisches in der Linearführung und die Verschwenkung der Linearführung. Bei einer anderen Regelung erhält man selbstverständlich einen anderen Verlauf des Abstands von Schwerpunkt zu Schwenkpunkt gegenüber dem Schwenkwinkel gesehen.

Claims

Vorrichtung zum Formen, Stanzen und Stapeln von tiefgezogenen Teilen aus thermoplastischem Kunststoff oder dergleichen, umfassend einen intermittierenden Folientransport, eine Heizung, ein feststehendes Oberwerkzeug, ein heb- und senkbares sowie schwenkbares Unterwerkzeug und eine Abstapeleinrichtung, wobei das Unterwerkzeug in einer schwenkbaren Linearführung aufgenommen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkpunkt (4) der Linearführung (3) in deren Zentrum angeordnet ist und der Antrieb (11, 12, 13, 14) für die Verschwenkung der Linearführung (3) und der Antrieb (10, 9, 7', 7, 5, 6) für die Verschiebung des Unterwerkzeugs (1) in der Linearführung unabhängig voneinander regelbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (11, 12) für die Verschwenkung der Linearführung (3) und der Antrieb (10, 9) für die Verschiebung des Unterwerkzeugs (2) jeweils eine Kurvenscheibe (10, 11) und eine dieser zugeordnete Kurvenrolle (12, 9) umfassen, deren durch die Kurvenscheiben bewirkte Verschiebungen auf Rollenhebel (7', 13) übertragbar sind, die mit Schubstangen (14; 7, 5, 6) verbunden sind, die auf die Linearführung (3) und das Unterwerkzeug (2) einwirken.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebe für die Verschwenkung der Linearführung (3) und die Verschiebung des Unterwerkzeugs (2) getrennte Servormotoren umfassen.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Servomotor und dem jeweiligen anzutreibenden Bauteil jeweils ein mechanisches Getriebe angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebe für die Verschwenkung der Linearführung (3) und der Verschiebung des Untertisches (2) Tourque-Motoren umfassen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für die Verschwenkung der Linearführung als auch für die Verschiebung des Unterwerkzeuges jede Art von Antrieb zur Anwendung kommt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für die Verschwenkung der Linearführung als auch für die Verschiebung des Unterwerkzeuges ein gemeinsamer Antrieb einsetzbar ist.