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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Stabilisierung von erwärmter thermoplastischer Kunststofffolie.
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Stand der Technik
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Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, Thermoformmaschinen, die über Heizeinrichtungen für Kunststofffolie verfügen, mit Überwachungsvorrichtungen für den übermäßigen Durchhang der erwärmten Kunststofffolie auszurüsten. Wenn die Überwachungsvorrichtungen einen übermäßigen Durchhang der erwärmten Kunststofffolie erkennen, so bewegen sie die Heizeinrichtungen aus ihrer Arbeitsposition in die Parkposition, in der sie die Folie nicht mehr erwärmen. Es ist bekannt, dass diese Reaktion teilweise nicht rasch genug erfolgt, so dass die Kunststofffolie durchreißt und in die Heizeinrichtung fällt, bevor die Heizeinrichtung ihre Parkposition erreicht. Die Folge ist das Verbrennen der Kunststofffolie auf dem unteren Teil der Heizeinrichtung.
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Aufgabenstellung
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Verfügung zu stellen, mit der ein Verbrennen von überhitzter Kunststofffolie in der Heizeinrichtung sicher vermieden wird. Gelöst ist diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 sowie im nebengeordneten Anspruch 9 angegebenen Maßnahmen. Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus übrigen, in den jeweiligen Unteransprüchen genannten Merkmalen.
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Ausführungsbeispiel
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Vorgeschlagen wird die Verwendung von Einrichtungen zum Einblasen von Luft auf die Unterseite der erwärmten Kunststofffolie. Damit wird eine Stützwirkung gegen ein übermäßiges Durchhängen der Kunststofffolie bewirkt, die dadurch zum einen gekühlt und stabilisiert wird und zum anderen von der unteren Heizeinrichtung distanziert wird. Der Vorteil gegenüber dem Stand der Technik, bei dem die Kunststofffolie dem Wirkungsbereich der Heizeinrichtung entzogen wird durch das Verfahren in eine Parkstellung ist darin zu sehen, dass die Wirkung der Heizung sofort reduziert wird durch die Auswirkung der Stützluft, die die Kunststofffolie nach oben drückt und damit von der unteren Heizeinrichtung entfernt. Weitere Einzelheiten der Erfindung sind nachfolgend anhand der schematischen Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:
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1: Eine Thermoformmaschine 1, bei der Kunststofffolie 2 von einer Folienrolle 3 abgewickelt wird und die Kunststofffolie 2 in der Thermoformmaschine 1 einer Folientransporteinrichtung 4 mit einem Antrieb 5 und mit nicht dargestellten Aufnahmemitteln wie Kluppen oder Stacheln zugeführt wird. In der Thermoformmaschine 1 wird die Kunststofffolie 2 durch die gesamte Thermoformmaschine 1 hindurch mittels der Folientransporteinrichtung 4 transportiert. Der erste Verfahrensschritt in der Thermoformmaschine ist die Erwärmung der Kunststofffolie 2 auf eine Temperatur, bei der eine Warmumformung der Kunststofffolie 2 mit einem Formwerkzeug in einer nicht dargestellten Formstation erfolgen kann. Die Erwärmung der Kunststofffolie 2 auf die Umformtemperatur erfolgt in einer Heizeinrichtung, die beispielsweise als obere Heizeinrichtung 6 und untere Heizeinrichtung 7 ausgeführt ist, wobei die Heizeinrichtungen 6, 7 in Form von Heizkästen über einander angeordnet sind und die an den Seiten, die der Kunststofffolie 2 zugewandt sind, mit Heizstrahlern ausgerüstet sind. Wird die Kunststofffolie 2 durch die obere Heizeinrichtung 6 und untere Heizeinrichtung 7 unzulässig erwärmt, so dehnt sich die Kunststofffolie 2 übermäßig aus und hängt infolge der Schwerkraft nach unten durch. Die Überwachungseinrichtung 8 oder ein Maschinenbediener registrieren den übermäßigen Durchhang der Kunststofffolie 2 und aktivieren die Einrichtungen zum Einblasen von Luft 9 mittels der Starteinrichtung 13. Die Einrichtungen zum Einblasen von Luft 9 bewirken mechanische Kräfte auf die Unterseite der Kunststofffolie 2 und damit eine Stützung der Kunststofffolie 2. Die Einrichtungen zum Einblasen von Luft 9 weisen Leitungen 11 auf, die mit Düsen 10 ausgerüstet sind. Die Düsen 10 sind beispielsweise als Rohre ausgebildet oder als Bohrungen in der Wand der Leitungen 11. Die Leitungen 11 sind als Rohre ausgebildet oder als flexible Zuleitungen. Weiterhin sind in das System aus den Leitungen 11 Schaltorgane 12 verbaut, die beispielweise als Pneumatikventile ausgebildet sind. Die Schaltorgane 12 stehen mit Starteinrichtungen 13 in Wirkverbindung, wobei die Betätigung der Starteinrichtungen 13 ein Umschalten der Schaltorgane in die Durchlassstellung bewirkt. Die Leitungen 11 münden in Druckluftquellen 14, wobei die Druckluftquellen 14 als Kompressoren, Gebläse oder Anschlüsse an ein Druckluftnetz ausgebildet sind. Geregelt oder gesteuert wird der Volumenstrom der Stützluft über Einrichtungen zur Druckregelung oder Druckstellung 16, die in den Leitungen 11 eingebaut sind. Nach dem Registrieren des übermäßigen Durchhangs der Kunststofffolie 2 fährt die Maschinensteuerung außerdem die obere und untere Heizeinrichtung 6, 7 in bekannter Weise in die Parkstellung.
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2A: zeigt in einem Schnitt durch eine obere und untere Heizeinrichtung 7, 8 und eine Folientransporteinrichtung 4 eine vorteilhafte Ausprägung der Vorrichtung zur Stabilisierung von erwärmter thermoplastischer Kunststofffolie 2 in der Heizeinrichtung einer Thermoformmaschine 1, bei der Düsen 10 vertikal angeordnet sind in den Räumen zwischen den Heizelementen 15. Sie sind verbunden durch Leitungen 11, die an einer Druckluftquelle 14 angeschlossen sind. Die dargestellten Reihen von Düsen 10 können vorteilhafterweise mehrfach hinter einander angeordnet sein.
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2B: zeigt in einem Schnitt durch eine obere und untere Heizeinrichtung 7, 8 und eine Folientransporteinrichtung 4 eine weitere Ausprägung der Vorrichtung zur Stabilisierung von erwärmter thermoplastischer Kunststofffolie 2 in der Heizeinrichtung einer Thermoformmaschine 1, bei der Leitungen 11 horizontal in der unteren Heizeinrichtung 7 verbaut sind. Die Leitungen 11 sind mit Bohrungen ausgestattet, die durch ihre vertikale Anordnung nach oben Düsen 10 bilden um die Kunststofffolie 2 zu stabilisieren.
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2C: zeigt in einem Schnitt durch eine obere und untere Heizeinrichtung 7, 8 und eine Folientransporteinrichtung 4 eine vorteilhafte Ausprägung der Vorrichtung zur Stabilisierung von erwärmter thermoplastischer Kunststofffolie 2 in der Heizeinrichtung einer Thermoformmaschine 1, bei der Leitungen 11 unterhalb der Folientransporteinrichtung 4 angeordnet sind. Die Leitungen 11 sind mit Düsen 10 ausgerüstet, die in einem Winkel von beispielsweise 45° schräg nach oben zeigen, um mit dem Luftstrom die Kunststofffolie 2 zu stabilisieren. Die Leitungen 11 sind mit der unteren Heizeinrichtung 7 verbunden. In vorteilhafter Ausprägung können sie auch ortsfest am Maschinengestell der Thermoformmaschine 1 angebracht werden.
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2D: zeigt in einem Schnitt durch eine obere und untere Heizeinrichtung 7, 8 und eine Folientransporteinrichtung 4 eine weitere Ausprägung der Vorrichtung zur Stabilisierung von erwärmter thermoplastischer Kunststofffolie 2 in der Heizeinrichtung einer Thermoformmaschine 1, bei der Leitungen 11 horizontal mehrfach nebeneinander in Durchlaufrichtung der Thermoformmaschine 1 angeordnet sind und Düsen 10 tragen, die vertikal nach oben zeigen oder in einem Winkel gegen die Vertikale geneigt sind. Die Leitungen 11 sind mit der unteren Heizeinrichtung 7 verbunden. In vorteilhafter Ausprägung können sie auch ortsfest am Maschinengestell der Thermoformmaschine 1 angebracht werden
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2E: zeigt in einem Schnitt durch eine obere und untere Heizeinrichtung 7, 8 und eine Folientransporteinrichtung 4 eine weitere Ausprägung der Vorrichtung zur Stabilisierung von erwärmter thermoplastischer Kunststofffolie 2 in der Heizeinrichtung einer Thermoformmaschine 1, bei der Leitungen 11 horizontal mehrfach nebeneinander quer zur Durchlaufrichtung der Thermoformmaschine 1 angeordnet sind und Düsen 10 tragen, die vertikal nach oben zeigen oder in einem Winkel gegen die Vertikale geneigt sind. Die Leitungen 11 sind ortsfest am Maschinengestell angebracht.
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2F: zeigt in einem Schnitt durch eine obere und untere Heizeinrichtung 7, 8 und eine Folientransporteinrichtung 4 eine Ausprägung der Vorrichtung zur Stabilisierung von erwärmter thermoplastischer Kunststofffolie 2 in der Heizeinrichtung einer Thermoformmaschine 1, bei der Leitungen 11 horizontal mehrfach nebeneinander quer zur Durchlaufrichtung der Thermoformmaschine 1 angeordnet sind und Düsen 10 tragen, die vertikal nach oben zeigen oder in einem Winkel gegen die Vertikale geneigt sind. Weiterhin sind die nebeneinander quer angeordneten Leitungen 11 verbunden mit zu den ersten Leitungen 11 rechtwinklig angeordneten zweiten Leitungen 11, so dass sich ein Gitter aus Leitungen 11 ergibt, das an der Oberseite Düsen 10 aufweist. Die Leitungen 11 sind ortsfest am Maschinengestell angebracht. Es ist erfinderisch vorgesehen, dass die Vorrichtung zur Stabilisierung von erwärmter thermoplastischer Kunststofffolie 2 in der Heizeinrichtung einer Thermoformmaschine 1 Einrichtungen zum Einblasen von Luft 9 unterhalb der erwärmten thermoplastischen Kunststofffolie 2 aufweist, wobei die Einrichtungen zum Einblasen von Luft 9 mindestens eine Düse 10, mindestens eine luftführende Leitung 11, mindestens ein Schaltorgan 12, mindestens eine Starteinrichtung 13 und mindestens eine Druckluftquelle 14 umfassen.
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Es ist weiterhin vorgesehen, dass die mindestens eine Düse 10 in die untere Heizeinrichtung 7 eingebaut ist. Es ist ebenso vorteilhaft, wenn die mindestens eine Düse 10 oberhalb der unteren Heizeinrichtung 7 angebracht ist. Weiterhin ist vorgesehen, dass die Starteinrichtung 13 als elektrisch betätigbares Schaltelement wie ein Schütz oder ein Relais ausgebildet ist. Ebenso vorteilhaft ist es, wenn die Starteinrichtung 13 als manuell betätigbares Schaltelement wie ein Schalter oder Taster ausgebildet ist. Vorteilhaft ist es ebenso, wenn die Überwachungseinrichtung 8 als optischer Sensor ausgebildet ist. Weiterhin ist es vorteilhaft, dass die mindestens eine luftführende Leitung 11 eine Einrichtung zur Druckregelung oder Druckstellung 15 umfasst. Der Druck oder die Luftmenge können alternativ durch die Wahl der Querschnitte und der Gesamtlängen von Leitungen 11 und Anzahl und Größe der Düsen 10 gesteuert werden. Ebenso ist es vorgesehen, dass das Schaltorgan 12 als Schaltventil für Pneumatik ausgebildet ist.
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Es ist erfinderisch vorgesehen, das Verfahren zur Stabilisierung von erwärmter thermoplastischer Kunststofffolie in der Heizeinrichtung einer Thermoformmaschine mit einer Überwachungseinrichtung 8 so auszuprägen, dass die Überwachungseinrichtung 8 ein unzulässiges Durchsinken der erwärmten thermoplastischen Kunststofffolie 2 mittels einer Überwachungseinrichtung 8 erkennt und mittels einer automatischen Starteinrichtung 13 ein Einblasen von Luft unterhalb der erwärmten thermoplastischen Kunststofffolie 2 startet. In einer vorteilhaften Weiterbildung ist es vorgesehen, das Verfahren zur Stabilisierung von erwärmter thermoplastischer Kunststofffolie in der Heizeinrichtung einer Thermoformmaschine mit einer Überwachungseinrichtung 8 dadurch gekennzeichnet, dass ein Maschinenbediener ein unzulässiges Durchsinken der erwärmten thermoplastischen Kunststofffolie 2 erkennt und die Einrichtung zum Einblasen von Luft 9 unterhalb der erwärmten thermoplastischen Kunststofffolie 2 manuell startet. Es ist erfinderisch vorgesehen, das Verfahren zur Stabilisierung von erwärmter thermoplastischer Kunststofffolie in der Heizeinrichtung einer Thermoformmaschine mit einer Überwachungseinrichtung 8 so zu gestalten, dass die Starteinrichtung 13 die Einrichtung zum Einblasen von Luft 9 unterhalb der erwärmten thermoplastischen Kunststofffolie 2 startet. Weiterhin ist es vorgesehen, dass die Überwachungseinrichtung 8 ein unzulässiges Durchsinken der erwärmten thermoplastischen Kunststofffolie 2 erkennt und die Starteinrichtung 13 elektrisch betätigt um die Einrichtung zum Einblasen von Luft 9 unterhalb der erwärmten thermoplastischen Kunststofffolie 2 zu starten. Ebenso ist es vorgesehen, dass ein Maschinenbediener ein unzulässiges Durchsinken der erwärmten thermoplastischen Kunststofffolie 2 erkennt und die Starteinrichtung 13 manuell betätigt um die Einrichtung zum Einblasen von Luft 9 unterhalb der erwärmten thermoplastischen Kunststofffolie 2 zu starten. Weiterhin ist es vorgesehen, dass nach dem Betätigen der Starteinrichtung 13 die Starteinrichtung 13 ein Schaltorgan 12, das in die luftführende Leitung 11 eingebaut ist, in die Durchlassstellung schaltet und dadurch Luft aus einer Druckluftquelle 14 in die luftführende Leitung 11 strömt und die Luft über die Düsen 10 der Leitungen 11 ins Freie tritt. Es ist ebenfalls vorgesehen, dass der Mengenstrom und/oder der Druck der Luft, die von der Druckluftquelle 14 durch die Leitungen 11 strömt, durch Einrichtungen zur Druckregelung oder Drucksteuerung 16 geregelt oder gesteuert wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Thermoformmaschine
- 2
- Kunststofffolie
- 3
- Folienrolle
- 4
- Folientransporteinrichtung
- 5
- Antrieb
- 6
- Obere Heizeinrichtung
- 7
- Untere Heizeinrichtung
- 8
- Überwachungseinrichtung
- 9
- Einrichtungen zum Einblasen von Luft
- 10
- Düse
- 11
- Leitung
- 12
- Schaltorgan
- 13
- Starteinrichtung
- 14
- Druckluftquelle
- 15
- Heizelement
- 16
- Einrichtung zur Druckregelung oder Druckstellung
