DE102012008262A1

DE102012008262A1 - Vorrichtung zum Verformen einer erwärmten Platte oder eines erwärmten Folienabschnittes aus thermoplastischem Kuststoff zu einem Formteil

Info

Publication number: DE102012008262A1
Application number: DE201210008262
Authority: DE
Inventors: Peter Schwarzmann
Original assignee: Illig Maschinenbau GmbH and Co KG
Current assignee: Illig Maschinenbau GmbH and Co KG
Priority date: 2012-04-25
Filing date: 2012-04-25
Publication date: 2013-10-31
Anticipated expiration: 2032-04-26
Also published as: DE102012008262B4

Abstract

Die Einrichtungen zur pneumatischen Kühlung an einer Thermoformmaschine sollen verbessert werden. Die Luft, die zur Kühlung verwendet wird, soll eine niedrigere Temperatur aufweisen. Dies wird dadurch erreicht, dass Führungselemente für Luftströme, die die Einrichtungen zur pneumatischen Kühlung mit Kühlluft versorgen, in einer Sammelstelle münden. Die Erfindung ist durch 1 charakteristisch dargestellt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verformen einer erwärmten Platte oder eines erwärmten Folienbahnabschnittes aus thermoplastischem Kunststoff zu einem Formteil nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Stand der Technik
Vorrichtungen zum Verformen einer erwärmten Platte oder eines erwärmten Folienbahnabschnittes aus thermoplastischem Kunststoff zu einem Formteil weisen Einrichtungen zur pneumatischen Kühlung der verformten Platte oder des verformten Folienabschnittes auf. Die Einrichtungen sind bei bekannten Ausprägungen als Ventilatoren ausgebildet und sind in der Regel mehrfach im Oberbau der Vorrichtung angeordnet. Der Bediener schaltet die Ventilatoren, die an geeigneter Position angeordnet sind, an und richtet die Ausblasdüsen der Ventilatoren nach den Erfordernissen des Formteils aus. Die Ventilatoren saugen Luft aus dem Oberbau der Vorrichtung an und leiten sie beschleunigt und unter Druckerhöhung auf die heiße Oberfläche des Formteils. Durch die Heizungseinrichtung ist die Temperatur der gesamten Vorrichtung gegenüber der Temperatur des Produktionsraums erhöht, also insbesondere auch der Luftraum im Oberbau der Vorrichtung. Die erhöhte Temperatur der angesaugten Luft weist also Werte auf, die einer raschen Kühlung entgegenstehen. Insbesondere können in flachen Produktionsräumen im Sommer Temperaturen auftreten, die im Bereich der Erweichungstemperaturen von thermoplastischen Kunststoffen liegen. Somit ist eine ausreichende Kühlung zur Entformung unter diesen Umständen nicht erreichbar. Die Kühlung der Formteile durch Wärmeleitung auf der Seite, die am wassergekühlten Formwerkzeug anliegt, ist dagegen sehr effektiv und bewirkt eine rasche Kühlung. Durch diese asymetrische Kühlung kann es leicht zu Deformationen der Formteile kommen.
Aufgabenstellung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Vorrichtung zum Verformen einer erwärmten Platte oder eines erwärmten Folienbahnabschnittes aus thermoplastischem Kunststoff zu einem Formteil durch eine Verbesserung der pneumatischen Kühlung so auszubilden, dass die Temperatur der Luft zur Kühlung der Formteile niedriger als die Temperatur im Oberbau der Vorrichtung ist.
Gelöst ist diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen. Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus übrigen, in den jeweiligen Unteransprüchen genannten Merkmalen.
Ausführungsbeispiel
Einzelheiten der Erfindung sind nachfolgend anhang der schematischen Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
1 Eine Vorrichtung zum Verformen einer erwärmten Platte oder eines erwärmten Folienbahnabschnittes aus thermoplastischem Kunststoff zu einem Formteil.
Die Vorrichtung gemäß 1 umfasst eine Formstation mit einem oberen und einem unteren Spannrahmen 4, 5 zum Spannen der Platte 1. Über eine Heizeinrichtung 3, angeordnet in der Formstation und/oder in einer vorgeschalteten optionalen Beschickungsstation, erfolgt die Erwärmung der Platte 1 oder des Folienabschnittes auf Verformungstemperatur. Auf dem höhenbeweglichen Formtisch 6 ist eine Tiefziehform 7 angeordnet, die die Platte 1 oder den Folienabschnitt zu einem Formteil umformt.
Nach der Verformung erfolgt die pneumatische Kühlung des Formteils von der Seite der Platte 1 oder des Folienabschnittes, die der Tiefziehform 7 abgewandt ist. Die Tiefziehform 7 verfügt in der Regel über Kühlkanäle, die mit Kühlwasser durchströmt werden. Die Seite der Platte 1 oder des Folienabschnittes, die der Tiefziehform 7 zugewandt ist, wird also von der Tiefziehform 7 durch das Kühlwasser gekühlt. Da die erwärmte Platte 1 oder der Folienabschnitt, der zu einem Formteil verformt wird, Temperaturen zwischen 110° und 200°C und Stärken bis zu 20 mm aufweist, ist es wichtig, die Seite der Platte 1 oder des Folienabschnittes, die von der Tiefziehform 7 abgewandt ist, ebenfalls intensiv zu kühlen.
Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, den Stand der Technik, der Ventilatoren im Oberbau aufweist, zu ersetzen durch Führungselemente 9, die verbunden sind mit den Einrichtungen zur pneumatischen Kühlung 8, die die Kühlluft zum Formteil leiten. Die Einrichtungen zur pneumatischen Kühlung 8 sind beispielsweise als bewegliche Düsen ausgebildet, die eine Einstellung auf das Formteil durch den Bediener erlauben.
Die Führungselemente 9 sind mit einer Sammelstelle 10 verbunden.
Die Führungselemente sind als Weiterbildung mit Einrichtungen 16 zur Variation von Luftmengen ausgerüstet. Die Einrichtungen 16 zur Variation von Luftmengen ermöglichen die Anpassungen der Luftmengen an die einzelnen Kühlstellen in Abhängigkeit von der Ausprägung des Formteils.
Erfinderisch ist vorgesehen, die Sammelstelle 10 sowohl in als auch außerhalb der Vorrichtung anzuordnen.
Weiterhin ist es erfinderisch vorgesehen, die Sammelstelle 10 mit einem Zuluftrohr 12 zu verbinden. Das Zuluftrohr 12 weist eine Mündung 20 auf. Es ist vorgesehen, dass die Mündung 20 im Produktionsraum 13 oder außerhalb des Produktionsraums 13 angeordnet ist. So wird eine günstige Position für die Mündung 20 und damit für die Ansaugposition der Kühlluft festgelegt in Abhängigkeit von lokalen Bedingungen.
So ergeben sich bereits dadurch günstigere Kühlbedingungen als nach dem Stand der Technik, dass die Sammelstelle 10 in Höhe des Fußbodens des Produktionsraums angeordnet ist und dort über die Mündung 20 kühlere Luft als im Oberbau der Vorrichtung ansaugt.
Weiterhin ist es vorgesehen, dass im Zuluftrohr 12 mindestens eine Strömungsmaschine 11 zur Förderung der Kühlluft angeordnet ist. Diese zentrale Strömungsmaschine 11 ersetzt erfindungsgemäß die Vielzahl der lokal angeordneten Ventilatoren des Standes der Technik. Bei Bedarf können erfindungsgemäß auch mehrere Strömungsmaschinen 11 im Zuluftrohr 12 angeordnet werden.
Die Strömungsmaschine 11 ist in einer vorteilhaften Weiterbildung mit einem Regelgerät 15 ausgerüstet. Das Regelgerät 15 ermöglicht die Anpassung des Volumenstroms der Kühlluft an die Bedürfnisse zur Kühlung der Formteile.
Eine weitere vorteilhafte Ausbildung sieht eine Einrichtung 19 zur Veränderung des Querschnittes des Zuluftrohres 12 vor. Die Einrichtung 19 zur Veränderung des Querschnittes dient zum einen zur Anpassung des Fördervolumens der Kühlluft und zum anderen schließt sie den Querschnitt vollständig. Die Strömungsmaschine 11 läuft dabei kontinuierlich und fördert nach dem Öffnen des Querschnitts den Volumenstrom sofort.
Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht den Einbau eines Schalldämpfers 14 am Zuluftrohr 12 vor. Der Schalldämpfer 14 reduziert zentral die Geräuschentwicklung durch die Ansauggeräusche.
Eine andere vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass ein Filter 17 am Zuluftrohr 12 angeordnet ist. Das Filter 17 reinigt zentral die Kühlluft.
Eine dritte Weiterbildung sieht vor, dass am Zuluftrohr 12 eine Kühleinrichtung 18 befestigt ist. Die Kühleinrichtung 18 kühlt zentral die Kühlluft für den Formprozess.
Bezugszeichenliste

1: Platte
2: Formstation
3: Heizeinrichtung
4: Oberer Spannrahmen
5: Unterer Spannrahmen
6: Formtisch
7: Tiefziehform
8: Einrichtungen zur pneumatischen Kühlung
9: Führungselemente
10: Sammelstelle
11: Strömungsmaschine
12: Zuluftrohr
13: Produktionsraum
14: Schalldämpfer
15: Regelgerät
16: Einrichtung zur Variation von Luftmengen
17: Filter
18: Kühleinrichtung
19: Einrichtung zur Veränderung des Querschnitts
20: Mündung

Claims

Vorrichtung zum Verformen einer erwärmten Platte (1) oder eines erwärmten Folienbahnabschnittes aus thermoplastischem Kunststoff zu einem Formteil, aufweisend eine Formstation (2) mit einer Heizeinrichtung (3) zur Erwärmung einer Platte (1) oder eines Folienbahnabschnittes aus thermoplastischem Kunststoff, einen oberen und unteren Spannrahmen (4, 5) zum Klemmen der erwärmten Platte (1) oder des Folienbahnabschnittes, einen höhenbeweglichen Formtisch (6) zur Aufnahme einer Tiefziehform (7) und Einrichtungen (8) zur pneumatischen Kühlung der verformten Platte (1) oder des verformten Folienbahnabschnittes, dadurch gekennzeichnet, dass Führungselemente (9) für Luftströme, die die Einrichtungen (8) zur pneumatischen Kühlung mit Kühlluft versorgen, in einer Sammelstelle (10) münden.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sammelstelle (10) in der Vorrichtung angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sammelstelle (10) außerhalb der Vorrichtung angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Sammelstelle (10) ein Zuluftrohr (12) befestigt ist, dessen Mündung (20) außerhalb des Produktionsraums (13) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Sammelstelle (10) ein Zuluftrohr (12) befestigt ist, dessen Mündung (20) im Produktionsraums (13) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass am Zuluftrohr (12) mindestens eine Strömungsmaschine (11) zur Förderung der Kühlluft angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsmaschine (11) mit einem elektrischen Regelgerät (15) ausgerüstet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass am Zuluftrohr (12) ein Schalldämpfer (14) befestigt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass am Zuluftrohr (12) ein Filter (17) befestigt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass am Zuluftrohr (12) eine Kühleinrichtung (18) befestigt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungselemente (9) für die Luftströme mit Vorrichtungen (16) zur Variation von Luftmengen ausgerüstet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Sammelstelle (10) und der Strömungsmaschine (11) eine Einrichtung (19) zur Veränderung des Querschnittes des Zuluftrohres (12) angeordnet ist.