DE102017002982B4

DE102017002982B4 - Halteeinrichtung an einer Antriebseinrichtung für Streckhelfer und Verfahren zur Aufnahme von Reaktionskräften

Info

Publication number: DE102017002982B4
Application number: DE102017002982.2A
Authority: DE
Inventors: Walter Clauss
Original assignee: Illig Maschinenbau GmbH and Co KG
Current assignee: Illig Maschinenbau GmbH and Co KG
Priority date: 2017-03-28
Filing date: 2017-03-28
Publication date: 2019-01-17
Anticipated expiration: 2037-03-29
Also published as: DE102017002982A1

Abstract

Antriebseinrichtung für Streckhelfer (14) in einer Formstation (6) einer Thermoformmaschine zum mechanischen Vorformen einer erwärmten Kunststofffolie (3) in einem Formwerkzeug oder einem Form-/Stanzwerkzeug vor oder während des Verformens der erwärmten Kunststofffolie (3) zu Behältern (9) mittels Druckluft, bei dem die Streckhelfer (14) über Streckhelferstangen (20) in einer ersten Platte (19) aufgenommen und mit einer Halteeinrichtung zum Festhalten der Streckhelfer (14) versehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Platte (19) über mindestens eine erste Stange (15) mit einer zweiten Platte (22) verbunden ist, wobei die zweite Platte (22) Bestandteil der Halteeinrichtung (27) ist und die Halteeinrichtung (27) oberhalb der Streckhelfer (14) angeordnet ist und Einrichtungen zur Verstellung ihrer vertikalen Position sowie Einrichtungen zur mechanischen Verriegelung und Entriegelung der vertikalen Position der zweiten Platte (22) aufweist, wobei diese Einrichtungen eine Traverse (26) mit Führungen (24) aufweisen und die Führungen (24) Säulen (18) umschließen und an den Säulen (18) vertikal verschieblich und arretierbar sind und wobei Stäbe (29) durch Schwenklager (28) gelenkig mit der Traverse (26) oder mit der Traverse (26) und mit der zweiten Platte (22) verbunden sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Halteinrichtung an einer Antriebseinrichtung für Streckhelfer und ein Verfahren zur Aufnahme von Reaktionskräften.
Stand der Technik
Aus der Druckschrift EP 1 447 202 B1 ist eine Halteeinrichtung für Streckhelfer an einem kombinierten Form/Stanzwerkzeug bekannt, bei dem die Reaktionskräfte, die die Streckhelfer vertikal nach oben treiben, durch eine pneumo-hydraulische Sperreinrichtung abgefangen werden.
Aus der DE 201 16 922 U1 ist es bekannt, die Streckhelfer dichtend im Niederhalter zu führen und den Raum hinter jedem Streckhelfer bei der Einleitung von Formluft zum Tiefziehen nicht mit dieser Formluft zu füllen. Durch diese Gestaltung wird Formluft eingespart. Dadurch, dass die Formluft mit einem Druck in der Größenordnung von 6 bar einseitig auf die Streckhelfer wirkt, wird eine Kraft auf jeden Streckhelfer entgegen der Verschieberichtung zum Vorformen aufgebaut. Insbesondere servomotorische Antriebe haben Probleme, diesen Kräften entgegen zu wirken. In der genannten Schrift wird vorgeschlagen, eine Halteeinrichtung in ausgefahrener Position der Streckhelfer wirken zu lassen. Beispielhaft ist ein Schieber genannt, der in eine Ausnehmung im Streckhelfer oder in der Betätigungsstange eingefahren wird.
Die Gebrauchsmusterschrift DE 202 06 601 U1 offenbart eine Thermoformanlage zur Herstellung von Formkörpern aus Kunststofffolie, bei der sowohl ein Antrieb für die Anpassung der vertikalen Position des oberen Formtisches in Abhängigkeit von der Werkzeughöhe vorgesehen ist als auch ein Antrieb für den variablen Hub der Vorstrecker. Der Antrieb für die Vorstrecker weist einen Kipphebel auf, der mit einem hydraulisch oder servomotorisch angetriebenen Kurbeltrieb bewegt wird.
Aufgabenstellung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Halteeinrichtung für die Streckhelfer so auszubilden, dass sie auch bei verändertem Hub der Streckhelfer wirksam ist und keine negativen zeitlichen Einflüsse auf Bewegungsabläufe der Streckhelfer und Verfahrensabläufe des Tiefziehens ausübt, sodass eine hohe Taktzahl der Thermoformmaschine ermöglicht wird. Die Halteeinrichtung sollte keine werkzeugbezogenen Teile benötigen, sondern Teil der Antriebseinrichtung und nur einmal pro Thermoformmaschine erforderlich sein und dann für alle eingewechselten Form-/Stanzwerkzeuge passen.
Gelöst ist diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 sowie im nebengeordneten Anspruch 5 angegebenen Maßnahmen. Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus übrigen, in den jeweiligen Unteransprüchen genannten Merkmalen.
Figurenliste
Die Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachfolgend anhand der schematischen Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

1 eine von der Folienrolle arbeitende Thermoformmaschine mit der Antriebseinrichtung für die Streckhelfer.
2 einen Aufbau eines Oberteils einer Formstation nach der erfinderischen Idee mit einer ersten Ausprägung der Halteeinrichtung in der Strecklage
3 einen Aufbau eines Oberteils einer Formstation nach der erfinderischen Idee mit einer ersten Ausprägung der Halteeinrichtung in einer angehobenen Position der Streckhelfer
4 einen Aufbau eines Oberteils einer Formstation nach der erfinderischen Idee mit einer zweiten Ausprägung der Halteeinrichtung in der Strecklage
5 einen Aufbau eines Oberteils einer Formstation nach der erfinderischen Idee mit einer zweiten Ausprägung der Halteeinrichtung in einer angehobenen Position der Streckhelfer
6 einen Aufbau eines Oberteils einer Formstation nach der erfinderischen Idee mit einer dritten Ausprägung der Halteeinrichtung in der Strecklage

Die Antriebseinrichtung wird eingesetzt bei einer Thermoformmaschine mit einem kombiniert formenden und stanzenden Werkzeug zum Verformen einer erwärmten Folienbahn aus thermoplastischem Kunststoff. In einem Gestell 1 sind die wesentlichen Teile der Thermoformmaschine untergebracht. Eine Rollenaufnahme 2 steht eingangsseitig und entfällt, wenn die zu verformende Folienbahn 3 direkt von einem Extruder zugeführt wird. Auch die Heizeinrichtung 4 ist bei Extruderverkettung eventuell nicht erforderlich. Eine intermittierend betriebene Transporteinrichtung 5 führt die Folienbahn 3 zu einer Formstation 6, in der mittels Druckluft oder Vakuum Behälter 9 geformt werden. Nach dem Absenken und ggf. Schwenken des Formtisches 7, der das Unterteil 11 des kombinierten Form-/Stanzwerkzeuges trägt, werden die Behälter 9 in Stapelrinnen 8 ausgestoßen.
Das Oberteil 10 des Form-/Stanzwerkzeuges sitzt an einem Obertisch 12, an dem auch die Antriebseinrichtung 13 für mechanisch wirkende Streckhelfer 14 sitzt. Der motorische Antrieb 16 bewegt die Streckhelfer 14 vertikal im Formwerkzeug auf und ab.
Die erfinderische Idee nutzt die Tatsache, dass ein Hebelwerk in seiner Strecklage sehr hohe Kräfte aufnehmen kann. Dafür wird die Halteeinrichtung 27 in Abhängigkeit vom gewählten Hub der Streckhelfer 14 in eine Lage oberhalb der Streckhelfer 14 an den Säulen 18 in eine Position bewegt, in der Stäbe 29 sich in einer vertikalen Strecklage befinden, wenn die Streckhelfer 14 sich in der untersten Position befinden. Wenn sich dann die Reaktionskraft beim Formvorgang aufbaut, dann kann die Halteeinrichtung 27, die in ihrer Position an den Säulen 18 gegen vertikale Verschiebung arretiert ist, sehr hohe Kräfte aufnehmen, die im Wesentlichen nur durch die Stabilität der Stäbe 29 gegen Durchbiegen begrenzt ist.
In den 2 bis 6 sind die dort nicht dargestellten Streckhelfer 14 an Streckhelferstangen 20 befestigt. Die oberen Enden der Streckhelferstangen 20 werden in einer ersten Platte 19 aufgenommen. Ebenfalls befestigt an der ersten Platte 19 sind erste Stangen 15, die auf einem Teil ihrer Längserstreckung als Zahnstangen ausgebildet sind und sich in die Antriebseinrichtung 13 mit dem Antrieb 16 erstrecken, die Antriebseinrichtung 13 durchsetzen und an ihrem oberen Ende in einer zweiten Platte 22 aufgenommen werden.
Die Antriebseinrichtung für Streckhelfer 14 in einer Formstation 6 einer Thermoformmaschine zum mechanischen Vorformen einer erwärmten Kunststofffolie 3 in einem Formwerkzeug oder einem Form-/Stanzwerkzeug vor oder während des Verformens der erwärmten Kunststofffolie 3 zu Behältern 9 mittels Druckluft, bei dem die Streckhelfer 14 über Streckhelferstangen 20 in einer ersten Platte 19 aufgenommen und mit einer Halteeinrichtung zum Festhalten der Streckhelfer 14 versehen sind, ist so ausgerichtet, dass die erste Platte 19 über mindestens eine erste Stange 15 mit einer zweiten Platte 22 verbunden ist, wobei die zweite Platte 22 Bestandteil der Halteeinrichtung 27 ist und die Halteeinrichtung 27 oberhalb der Streckhelfer 14 angeordnet ist und Einrichtungen zur Verstellung ihrer vertikalen Position sowie Einrichtungen zur mechanischen Verriegelung und Entriegelung der vertikalen Position der zweiten Platte 22 aufweist, wobei diese Einrichtungen eine zweite Traverse 26 mit zweiten Führungen 24 aufweisen und die zweiten Führungen 24 Säulen 18 umschließen und an den Säulen 18 vertikal verschieblich und arretierbar sind und wobei Stäbe 29 durch Schwenklager 28 gelenkig mit der zweiten Traverse 26 oder mit der zweiten Traverse 26 und mit der zweiten Platte 22 verbunden sind.
Die Halteeinrichtung 27 umfasst in einer ersten vorteilhaften Ausführung einen Fluidzylinder 30, der mit den Stäben 29 durch Schwenklager 28 verbunden ist.
Die Halteeinrichtung 27 umfasst in einer zweiten vorteilhaften Ausführung Anschläge 31 sowie Kurzhubzylinder 32.
Die Halteeinrichtung 27 umfasst in einer weiteren vorteilhaften Ausführung eine zweite Traverse 26, die zweite Führungen 24 aufweist, wobei die zweiten Führungen 24 Säulen 18 umschließen und an den Säulen 18 vertikal verschieblich und arretierbar sind und wobei die Stäbe 29 in Schwenklagern 28 gelenkig gelagert sind und durch Drehfedern 34, die an den Schwenklagern 28 angebracht sind, ein Drehmoment in Richtung der jeweiligen Außenkante der zweiten Platte 22 erfahren und wobei die Stäbe 29 an ihren unteren Enden Rollen 33 aufweisen, und die Rollen 33 durch die Wirkung der Drehfedern 34 auf der zweiten Platte 22 rollen oder ruhen und wobei die Halteeinrichtung 27 Anschläge 31 aufweist, die den Schwenkwinkel der Stäbe 29 begrenzen und dass sie Kurzhubzylinder 32 aufweist.
Das Verfahren zur Aufnahme von Reaktionskräften in Formwerkzeugen beim Verformen von erwärmter Kunststofffolie in einer Formstation, wobei die Reaktionskräfte in Streckhelfern vertikal nach oben wirken, ist so ausgerichtet, dass eine zweite Traverse 26 einer Halteeinrichtung 27 in Abhängigkeit vom vorgesehenen Hub von Streckhelfern 14 so in eine Position auf Säulen 18 bewegt und dort arretiert wird, dass sich Stäbe 29 der Halteeinrichtung 27 in vertikaler Position befinden, wenn der Hub der Streckhelfer 14 seine Endlage erreicht hat und dass Elemente 30 oder 32 der Halteinrichtung 27 mit einer Kraftwirkungsrichtung in Richtung der Mitte der Formstation nach dem Ende des Formvorgangs die Stäbe 29 wieder aus der vertikalen Position heraus bewegen.
Bezugszeichenliste

1: Gestell
2: Rollenaufnahme
3: Folienbahn
4: Heizeinrichtung
5: Transporteinrichtung
6: Formstation
7: Formtisch
8: Stapelrinne
9: Behälter
10: Oberteil
11: Unterteil
12: Obertisch
13: Antriebseinrichtung
14: Streckhelfer
15: Erste Stange
16: Antrieb
17: Rolle
18: Säule
19: Erste Platte
20: Streckhelferstange
21: Erste Führung
22: Zweite Platte
23: Zweite Stange
24: Zweite Führung
25: Erste Traverse
26: Zweite Traverse
27: Halteeinrichtung
28: Schwenklager
29: Stab
30: Fluidzylinder
31: Anschlag
32: Kurzhubzylinder
33: Rollen
34: Drehfeder

Claims

Antriebseinrichtung für Streckhelfer (14) in einer Formstation (6) einer Thermoformmaschine zum mechanischen Vorformen einer erwärmten Kunststofffolie (3) in einem Formwerkzeug oder einem Form-/Stanzwerkzeug vor oder während des Verformens der erwärmten Kunststofffolie (3) zu Behältern (9) mittels Druckluft, bei dem die Streckhelfer (14) über Streckhelferstangen (20) in einer ersten Platte (19) aufgenommen und mit einer Halteeinrichtung zum Festhalten der Streckhelfer (14) versehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Platte (19) über mindestens eine erste Stange (15) mit einer zweiten Platte (22) verbunden ist, wobei die zweite Platte (22) Bestandteil der Halteeinrichtung (27) ist und die Halteeinrichtung (27) oberhalb der Streckhelfer (14) angeordnet ist und Einrichtungen zur Verstellung ihrer vertikalen Position sowie Einrichtungen zur mechanischen Verriegelung und Entriegelung der vertikalen Position der zweiten Platte (22) aufweist, wobei diese Einrichtungen eine Traverse (26) mit Führungen (24) aufweisen und die Führungen (24) Säulen (18) umschließen und an den Säulen (18) vertikal verschieblich und arretierbar sind und wobei Stäbe (29) durch Schwenklager (28) gelenkig mit der Traverse (26) oder mit der Traverse (26) und mit der zweiten Platte (22) verbunden sind.
Antriebseinrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (27) einen Fluidzylinder (30) aufweist, der mit den Stäben (29) durch Schwenklager (28) verbunden ist.
Antriebseinrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (27) Anschläge (31) sowie Kurzhubzylinder (32) aufweist.
Antriebseinrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (27) Stäbe (29) aufweist, die in Schwenklagern (28) gelenkig gelagert sind und durch Drehfedern (34), die an den Schwenklagern (28) angebracht sind, und die Stäbe (29) ein Drehmoment in Richtung der jeweiligen Außenkante der zweiten Platte (22) erfahren und wobei die Stäbe (29) an ihren unteren Enden Rollen (33) aufweisen, und die Rollen (33) durch die Wirkung der Drehfedern (34) auf der zweiten Platte (22) rollen oder ruhen und wobei die Halteeinrichtung (27) Anschläge (31) aufweist, die den Schwenkwinkel der Stäbe (29) begrenzen und dass sie Kurzhubzylinder (32) aufweist.
Verfahren zur Aufnahme von Reaktionskräften in Formwerkzeugen beim Verformen von erwärmter Kunststofffolie in einer Formstation, wobei die Reaktionskräfte in Streckhelfern vertikal nach oben wirken, dadurch gekennzeichnet, dass eine Traverse (26) einer Halteeinrichtung (27), wobei die Halteeinrichtung (27) mit ihrer Platte (22) und Stangen (15) über eine Platte (19) mit den Streckhelfern (14) über Streckhelferstangen (20) in Verbindung steht, in Abhängigkeit vom vorgesehenen Hub von Streckhelfern (14) so in eine Position oberhalb der Streckhelfer (14) auf Säulen (18) bewegt und dort arretiert wird, dass sich Stäbe (29) der Halteeinrichtung (27) in vertikaler Position befinden, wenn der Hub der Streckhelfer (14) seine Endlage erreicht hat und dass Elemente (30, 32) der Halteeinrichtung (27) mit einer Kraftwirkungsrichtung in Richtung der Mitte der Formstation nach dem Ende des Formvorgangs die Stäbe (29) wieder aus der vertikalen Position heraus bewegen.