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Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen aus thermoplastischer Kunststoffolie
gezogener dünnwandiger Behälter insbesondere in Becherform Die Erfindung bezieht
sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen aus thermoplastischer
Kunststoffolie gezogener dünnwandiger Behälter, bei welchen der Boden im Abstand
oberhalb des unteren Behälterrandes gehalten und über einen Bodenkragen mit dem
unteren Behälterrand verbunden ist.
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Es sind bereits aus zwei Teilen hergestellte Behälter aus gewachstem
Papier bekannt, bei welchen der Behälterboden an seinem Umfang einen sich nach unten
erstreckenden Bodenkragen aufweist. Dieser Bodenkragen wird dabei in einem unteren
ringförmigen Rand der Behälterwandung befestigt, so daß die eigentliche Bodenfläche
mit Abstand oberhalb des unteren Behälterrandes gehalten wird.
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Es sind auch bereits Verfahren und Vorrichtungen bekannt, um derartige
Behälter mit eingezogenem Boden einstückig aus thermoplastischer Kunststofffolie
tiefzuziehen, indem die Folie im Bereich des Behälterbodens zunächst um die Breite
des Bodenkragens über die endgültige Höhe der Behälterwand hinaus verformt wird
und dann der Bodenkragen und der Behälterboden mittels eines Stempels in das Behälterinnere
zurückgeformt werden (französische Patentschrift 1 320 906, schweizerische Patentschrift
367066). Bei diesen bekannten Verfahren und Vorrichtungen ist es aber charakteristisch,
daß der Formling auch an seinem Boden und an seinem einzustülpenden Bereich an der
kalten Formwand gekühlt wird und dadurch sofort eine gewisse Steifigkeit erhält.
Es ist zwar bekannt (schweizerische Patentschrift 367066), das Zurückformen des
Bodenbereiches sehr schnell, nachdem der Formling in Berührung mit der Negativ-Formfläche
gekommen ist, beispielsweise in einem Zeitraum von weniger als einer Zehntelsekunde,
erfolgen soll. In jedem Fall wird aber erforderlich, daß sich die zumindest an ihrer
Außenfläche schon verfestigte Formlingswand zum Einstülpen in der Tiefziehform abstützt.
Es ist daher bei den bekannten Verfahren und Vorrichtungen nur möglich, derartige
Behälter herzustellen, die Unterschneidungen der Behälterwand, insbesondere am Bodenbereich,
aufweisen. Darüber hinaus sind die bekannten Verfahren auch nur mit verhältnismäßig
großer Unsicherheit durchzuführen und ergeben verhältnismäßig hohe Ausschußraten.
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Demgegenüber soll nach der Erfindung eine Möglichkeit geschaffen
werden, den Behälter sicher, glatt und in einfacher Weise während bzw. in unmittelbarem
Anschluß an das Tiefziehen mit dem eingestülpten Boden zu formen. Es sollen dabei
keinerlei Beschränkungen auf die Formgebung des Behälters,
soweit sie nicht durch
das Tiefziehverfahren selbst hervorgerufen sind, bestehen. Die Erfindung soll dabei
auch die Möglichkeit schaffen, Behälter mit eingestülptem Boden praktisch in einem
Zug und in einem Formwerkzeug fortlaufend herstellen zu können.
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Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird der Behälter beim Formen nur
am Behälterboden und an der Behälterseitenwand gekühlt, während der Bodenkragen
und gegebenenfalls schmale angrenzende Bereiche des Behälterbodens und der Seitenwand
auf erhöhter Temperatur, vorzugsweise etwa im Bereich der Verformungstemperatur,
gehalten werden, und es wird der noch erhitzte Bodenkragen mit dem Behälterboden
beim Einstülpen und Verformen in den Behälterinnenraum seitlich an gekühlte Flächen,
gegebenenfalls die gekühlte Behälterseitenwand, gedrückt.
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Durch die Erfindung wird erreicht, daß alle Teile des Behälters,
die bei dem ersten Formgang ihre endgültige Form erhalten, auch sofort wirksam gekühlt
und verfestigt werden, während diejenigen Teile, die beim Einstülpen noch verformt
werden müssen, möglichst auf der Verformungstemperatur gehalten werden und damit
praktisch unverändert verformbar bleiben, so daß nur verhältnismäßig geringe Verformungsenergie
aufzuwenden ist und der Formling in der Form oder auf der Form keine zusätzliche
Verankerung haben muß. Auf diese Weise ist es möglich, den Bodenkragen in einfacher,
aber dennoch sicherer und definierter Weise nachzuformen, so daß keine Gefahr von
Faltenbildung oder sonstiger Fehlstellen besteht. Das Verfahren nach der Erfindung
läßt sich verhältnismäßig schnell in unmittelbarer Verbindung mit jedem herkömmlichen
Tiefziehverfahren
ausführen, soweit die oben angegebenen Voraussetzungen bezüglich der Erwärmung der
Folie und der bereichsweisen Abkühlung des Formlings im bzw. am Formwerkzeug gegeben
sind.
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Das Verfahren nach der Erfindung kann besonders günstig und sicher
in der Weise durchgeführt werden, daß der Bodenkragen in im wesentlichen fertiger,
jedoch umgestülpter Form vorgeformt wird. Für manche Zwecke kann es jedoch günstig
sein, den Bodenkragen geringfügig, beispielsweise 1 bis 50/0, schmaler als seine
endgültige Breite vorzuformen und beim Eindrücken in das Behälterinnere und seitliche
Anformen an die gekühlte Seitenwand auf die endgültige Breite auszuformen. Hierdurch
wird der Bodenkragen noch einem vollständigen Nachformvorgang unterworfen.
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Eine besondere Ausführungsmöglichkeit für das Verfahren gemäß der
Erfindung besteht darin, daß die einzustülpende Wandung des Bodenbereichs in kaltem
Zustand des Bodens und warmen Zustand des Bodenkragens über die Kante eines in den
Stülpbereich eingeführten kragenartigen Formringes gezogen wird, worauf dieser Formring
aus dem Behälter wieder entfernt wird.
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Für die Durchführung des Verfahrens eignet sich insbesondere eine
Vorrichtung, bei der eine Tiefziehvorrichtung, vorzugsweise Vakuum-Tiefziehvorrichtung
für die erhitzte Folie vorgesehen ist und das Tiefziehwerkzeug im Boden einen axial
verschiebbaren Stempel zum Formen des Behälterbodens aufweist. Nach der Erfindung
soll dann das Formwerkzeug in einer den Boden umgebenden Zone, die in der Höhe dem
Bodenkragen entspricht, mit einer ringförmigen, wärmeisolierten Einlage vorgesehen
sein, und der Stempel soll zu einer begrenzten Vorschubbewegung nach dem Formvorgang
gesteuert und zusammen mit der wärmeisolierenden Einlage zum gegenseitigen Aneinandervorbeigleiten
von Formwerkzeugteilen ausgebildet sein und außerdem seitliche Formstempelteile
tragen, die dazu ausgebildet sind, sich nach dem Vorbeigleiten an der wärmeisolierenden
Einlage der darauffolgenden gekühlten und erhärteten Zone des in der Form befindlichen
Werkstücks als Oegenform gegenüberzulegen.
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Dieser grundsätzliche Aufbau der Vorrichtung nach der Erfindung läßt
sich sowohl bei Positivwerkzeugen als auch bei Negativwerkzeugen anwenden.
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Bei den in der Praxis für das Tiefziehen von Behältern bevorzugt benutzten
Negativwerkzeugen läßt sich die Erfindung in verschiedensten Formen ausführen. So
können beispielsweise der untere gekühlte Teil der Negativform als sich nach dem
Boden hin leicht konisch erweiternder Rand und der den Formboden bildende Stempel
an seiner Umfangskante zu einem sich diesem Rand gegenüberliegenden Konus ausgebildet
sein, wobei die ringförmige wärmeisolierende Einlage in ihren dem Rand benachbarten
Bereich einen Gegenkonus zum Rand und in ihrem dem Stempel benachbarten Bereich
eine sich dem Umfangskonus des Stempels anlegende konische Oberfläche aufweist und
der Einlagering und bzw. oder der Stempel nachgebend zum gegenseitigen Vorbeigleiten
ausgebildet sind.
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Das gegenseitige Vorbeigleiten von Einlagering und Stempel läßt sich
einerseits dadurch ermöglichen, daß der Einlagering das nachgiebige Element ist.
Es ist aber auch durchaus möglich, den Stempel als nachgiebiges Element auszubilden.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der
folgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele an Hand der Zeichnung. Es zeigt
Fig. 1 eine schematische Wiedergabe der grundsätzlichen aber für viele Anwendungsfälle
nur teilweisen Lösung der gestellten Aufgabe, F i g. 2 ein Negativformwerkzeug als
Ausführungsbeispiel für die Erfindung schematisch in senkrechtem Schnitt, F i g.
3 ein gegenüber F i g. 2 abgewandeltes Negativformwerkzeug in senkrechtem Schnitt
als zweites Ausführungsbeispiel, F i g. 4 eine vergrößerte Teildarstellung aus F
i g. 3, F i g. 5 eine vergrößerte Teildarstellung gemäß F i g. 2 oder 3 bei vorgeschobenem
Stempel, F i g. 6 eine etwas gegenüber F i g. 5 abgewandelte Ausführungsform, F
i g. 7 einen schematischen senkrechten Schnitt durch ein Negativformwerkzeug als
drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung, Fig.8 einen schematischen Schnitt durch
ein in einer Form gemäß Fig 7 hergestelltes Werkstück, F i g. 9 einen senkrechten
Schnitt durch ein Positivwerkzeug als viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung
und Fig. 10 einen Schnitt durch ein Positivwerkzeug als fünftes Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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Das Verfahren nach der Erfindung läßt sich am deutlichsten aus den
Fig. 1 und 2 erkennen. Das Verfahren geht aus von einem Tiefiiehverfahren für thermoplastische
Kunststoffolie. Es kann dabei, wie in den Beispielen der Fig. 1 und 2, mit Negativformwerkzeugen
oder auch mit Positivformwerkzeugen gearbeitet werden. In jedem Fall wird das Werkstück
1 über die vorgesehene Werkstücktiefe hinaus noch mit einem Bodenkragen 2 und dem
Boden 3 geformt. Der Bodenkragen 2 wird dabei zunächst an eine Formzone4 gelegt,
die sicherstellt, daß das Material im Bereich des Bodenkragens 2 nicht oder nur
sehr wenig abkühlt, also praktisch auf der Verformungstemperatur bleibt. Man kann
dies, wie in Fig. 1 und 2, dadurch erreichen, daß das Formwerkzeug in der den Bodenkragen
vorformenden Zone 4 eine wärmeisolierende Einlage erhält. Es ist auch möglich, daß
das Werkzeug in dieser Zone statt der in den anderen Werkzeugzonen vorgenommenen
Kühlung mehr oder weniger stark geheizt wird, um sicherzustellen, daß der Formling
im Bereich seines Bodenkragens 2 keine Kühlung erfährt, sondern auf der Verformungstemperatur
bleibt.
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Nachdem das Werkstück 1 in der Anlage an die Form überall mit Ausnahme
des Bodenkragens und eventuell schmaler, dem Bodenkragen benachbarter Bereiche am
Boden selbst und am unteren Rand der Behälterwandung erkaltet und zumindest weitgehend
verfestigt ist, werden der Boden3 und der Bodenkragen 2 mittels eines Stempels 5
in das Behälterinnere eingedrückt, indem der Stempel 5 im Sinne des Pfeiles 6 bis
in die gestrichelt dargestellte Stellung vorgeschoben wird. Diese grundsätzliche
Arbeitsweise kann für manche Fälle durchaus ausreichen. Im allgemeinen wird sie
jedoch nicht voll befriedigend sein, weil, wie Fig. 1 zeigt, zwischen der Seitenfläche
des Stempels 5 und dem eingeklapp ten Bodenkragen 2 ein ringförmiger freier Bereich
7 bleibt, in welchem die Verformung am Bodenkragen 2 unbestimmt ist, so daß sich
dort die Gefahr
der Faltenbildung oder sonstiger Fehler nicht vollständig
ausschließen läßt. Der freie Raum 7 hat auch den Nachteil, daß der eingestülpte,
noch heiße Bodenkragen 2 keine Berührung mit einer kühlenden Fläche erhält. Man
müßte deshalb die Temperatur am Bodenkragen 2 schon vor dem Einstülpen verhältnismäßig
tief absinken lassen oder in Kauf nehmen, daß sich der Bodenkragen 2 nur verhältnismäßig
langsam abkühlt und verfestigt.
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Will man diese Mängel nicht in Kauf nehmen, so bietet hierfür die
Erfindung die Möglichkeit, daß der Stempel 5 beim Eindrücken oder am Ende des Eindrückvorganges
auch noch eine seitliche Formwirkung auf den Bodenkragen 2 ausübt, wie dies im Beispiel
der F i g. 2 der Fall ist. Hierdurch kann der Bodenkragen 2 in seiner Vorformzone
4 auf relativ hoher Temperatur gehalten werden. Er wird dann durch den Stempel 5
richtiggehend nachgeformt und kann in feste Berührung mit seitlichen Gegenformteilen
des Stempels 5 oder an die schon erkalteten Wandbereiche des Formlings selbst oder
einen in den Formling eingeführten Formring 68 (s. F i g. 10) angeformt und dort
schnell und sicher abgekühlt und verfestigt werden.
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Dieser regelrechte Nachformvorgang läßt sich auch dadurch wesentlich
intensiver gestalten, daß der Bodenkragen in seiner Vorformzone 4 zunächst etwas,
d. h. 1 bis 5°/0, schmaler geformt wird, als seine endgültige Breite beträgt. Auf
diese Weise wird dann der Bodenkragen beim Nachformvorgang noch einmal richtig ausgeformt.
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Zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung bestehen die verschiedensten
Möglichkeiten.
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Im Beispiel der Fig.2 handelt es sich um eine aus einzelnen ringförmigen
Teilen, von denen nur die untersten Teile 11 und 12 gezeigt sind, aufgebaute Negativform.
Der Formhohlraum ist dadurch um die Verformzone 4 für den Bodenkragen 2 vertieft,
daß an den letzten Formring 12 noch ein aus mehreren Sektoren zusammengesetzter
Formring 13 angeschlossen ist, der aus wärmeisolierendem Material, beispielsweise
Gummi, oder temperaturb eständigem Kunststoff hergestellt ist. Der Stempel 5 ist
mit seitlichen Gegenformflächen 15 versehen, die in diesem Beispiel konisch ausgebildet
sind. Hierdurch muß der Stempel 5 beim Eindrücken zunächst den zusätzlichen Formringl3
aus seiner Arbeitsstellung verdrängen, bis in eine Stellung, wie sie bei 16 gestrichelt
dargestellt ist. Dies erfolgt beim Vorschub des Stempels 15 dadurch, daß die konische
Gegenformfläche 15 an einem Gegenkonus 17 am unteren Teil des zusätzlichen Formringes
13 entlanggleitet und die Sektoren des zusätzlichen Formringes 13 unter Keilwirkung
und gegen die Wirkung einer Feder od. dgl. radial nach außen verschiebt. Das gegenseitige
Gleiten der konischen Gegenformfläche 15 am Stempel 5 gegenüber der Gegenkonusfläche
17 am zusätzlichen Formring 13 wird durch Verwendung von Schmiermitteln, beispielsweise
Silikonölen, ausreichend leichtgängig und verschleißfrei.
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Im Beispiel der F i g. 3 ist das Formwerkzeug im wesentlichen vom
gleichen Aufbau wie im Beispiel der F i g. 2, wie dies durch die gleichen Bezugszeichen
zum Ausdruck kommt. Im Unterschied z. B. der F i g. 2 ist in der Vorrichtung nach
F i g. 3 ein geschlossener, zusätzlicher Formring 23 vorgesehen, der aus verhältnismäßig
weichem Material, beispielsweise weich eingestelltem Gummi, besteht und in
U-Profil
ausgebildet ist, dessen offene Seite radial nach außen liegt. Der U-Steg des zusätzlichen
Formringes 23 bildet im oberen Teil die wärmeisolierende zusätzliche Formzone 4
und im unteren Teil die Gegenkonusfläche 17 zur konischen Gegenformfläche 15 des
Stempels 5. Um den verhältnismäßig weichen zusätzlichen Formring 23 in seiner Arbeitsstellung
zu halten, ist in das Innere des U-Proffls eine ringförmige geschlossene Schraubenfeder
24 eingelegt. Beim Vorschieben des Stempels 5 im Sinne des Pfeiles 6 wird der U-Steg
des zusätzlichen Formringes23 radial nach außen verdrängt und dabei die Feder 24
gespannt.
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Wie F i g. 3 zeigt, hat der Stempel an seinem Stirnflächenrand einen
Durchmesser D1 und am unteren Rand der konischen Gegenformfläche 15 einen größeren
Durchmesser D2. Die Differenz D2 - D1 ist die durch die Erfindung geschaffene Stapelsicherheit
der Behälter ohne die Materialstärke. Diese Differenz soll zweckmäßig 0,8 bis 2
mm betragen.
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Der in F i g. 4 gezeigte Ausschnitt aus F i g. 3 zeigt, daß an der
Unterkante des Negativformringesl2, der den Stapelrand und Fuß des Behälters bildet,
in unmittelbarer Nachbarschaft mit der Oberkante des zusätzlichen Formringes 23
eine ringsum laufende Nut 25 angebracht sein kann. Diese Nut 25 hat zur Folge, daß
am Formling an der Grenze zwischen der Seitenwand bzw. dem Fuß und dem Bodenkragen
eine ringsum laufende, etwas nach außen vorstehende Rippe geformt wird, mit der
sich der Formling beim Vorschieben des Stempels 5, d. h. dem Eindrücken des Bodens
und des Bodenkragens in den Behälterinnenraum, hinter dem Formring 12 verankert.
Der zusätzliche Formring 23 aus Gummi wird, wie aus Fig. 5 ersichtlich, beim Vorschieben
des Stempels 5 an seinem Steg nicht allein nach außen, sondern auch etwas nach oben
gedrückt. Hierdurch wird die Verankerung des Formlings in der Nut 25 des Formringes
12 unterstützt.
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F i g. 5 zeigt weiterhin die Abstimmung der Konizität der Gegenformfläche
15 des Stempels 5 gegenüber der Konizität der Fußformfläche 26 des Formringes 12.
Im Beispiel der F i g. 5 sind die Fußformfläche 26 und die Gegenformfläche 15 in
ihrer Konizität so aufeinander abgestimmt, daß sie etwa parallel zueinander liegen
und einen Spalt von der Dicke d bilden, die gleich oder geringfügig größer als die
doppelte Materialstärke des Formlings ist.
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Fig. 6 zeigt eine abgewandelte Abstimmung der Konizität der Fußformfläche
26 und der Gegenformfläche 15 in der Weise, daß die beiden Flächen einen sich nach
dem Behälterinneren um den Winkel erweiternden Spalt bilden. Der Winkel a soll dabei
aber möglichst klein gehalten werden. Der Spalt muß dabei am unteren Ende mindestens
so breit wie die doppelte Materialstärke des Formlings sein.
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Im Beispiel der Fig.7 handelt es sich um ein Negativformwerkzeug,
unter dessen untersten gekühlten Formling 11 ein wärmeisolierender Formring 33 gesetzt
ist, der in diesem Beispiel starr ausgebildet ist. Dieser wärmeisolierende Formring
33 kann aus wärmebeständigem festem Kunststoff, Hartgummi od. dgl. bestehen. Um
diesen festen wärmeisolierenden Formring 33 in fester Verbindung mit den übrigen
Formringen zu halten, ist er auf der dem Formring 11 gegenüberliegenden Seite noch
durch eine Abschlußplatte34 gefaßt. Um ein aneinander Vorbeigleiten des Stempels
und des Formringes 33 zu
ermöglichen, ist in diesem Beispiel der
Stempel 35 radial nachgiebig ausgebildet. Hierzu weist der Stempel eine axial begrenzt
gegenüber dem Stempelkörper 36 verschiebbare Frontplatte 37 auf, die durch die in
ihr befestigte Führungsstange38 mit dem Stempelkörper 36 verbunden ist. Zur Begrenzung
der gegenseitigen Verschiebung ist die Führungsstange 38 mit einer Schulter 39 versehen,
auf der der Stempelkörper 36 normalerweise ruht. Zwischen den Stempelkörper 36 und
die Frontplatte 37 ist eine ringförmige, in radialer Richtung nachgiebige Leiste
38 eingesetzt, die etwa L-förmiges Profil aufweist und mit dem einen Schenkel dieses
Profils zwischen der Frontplatte 37 und dem Stempelkörper 36 sitzt. Diese nachgiebige
Leiste kann beispielsweise aus weich eingestelltem Gummi od. dgl. bestehen und hat
zur Erhöhung ihrer Verformbarkeit noch sich ringsum erstreckende Kanäle40. Die beiden
Oberflächen des eingelegten Schenkels dieser Leiste 38 können einer seits mit der
Unterseite der Frontplatte 37 und andererseits mit der Oberseite des Stempelkörpers
36 fest verbunden, beispielsweise verklebt oder aufvulkanisiert, sein. Der eingelegte
Schenkel kann außerdem zur Bildung von Schrägflächen gegenüber dem Stempelkörper
36 und bzw. oder der Frontplatte 37 nach innen verjüngt sein.
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Die Führungsstange 38 läuft ferner noch in einem zum Maschinenrahmen
feststehenden Anschlag 41 und trägt an ihrem der Frontplatte entgegengesetzten Ende
einen Gegenanschlag42. Die Betätigungseinrichtung des Stempels greift im Sinne der
Pfeile 43 zum Vorschieben und Zurückziehen am Stempelkörper 36 an.
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Beim Vorschieben des Stempels 35 gleitet die nachgiebige Umfangsleiste
38 an der Konusfläche des wärmeisolierenden Formringes 33 entlang und wird durch
diese teilweise in den Raum zwischen der Frontplatte und dem Stempelkörper 36 verdrängt.
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Hat die nachgiebige Umfangsleiste 38 die engste Stelle der Form durchlaufen,
die in dem Beispiel der F i g. 7 an der Grenze zwischen dem unteren gekühlten Formring
11 und dem wärmeisolierenden Formring 33 liegt, so tritt die Umfangsleiste 38 zunächst
auf Grund ihrer eigenen Elastizität wieder um dasjenige Maß aus dem Raum zwischen
der Frontplatte 37 und dem Stempelkörper 36 heraus, wie sie dorthin verdrängt worden
ist. Beim Vorschieben des Stempels läuft aber auch der am Ende der Führungsleiste
38 angebrachte Gegenanschlag 42 auf den festen Anschlag 41, so daß am Ende der Vorschubbewegung
die Frontplatte36 an der weiteren Vorschubbewegung gehindert wird, während die Betätigungsvorrichtung
noch Druck auf den Stempelkörper 36 im Sinne einer weiteren Vorschubbewegung ausübt.
Hierdurch wird die nachgiebige Umfangsleiste 38 mit Druck aus dem Zwischenraum zwischen
der Frontplatte 37 und dem Stempelkörper 36 radial nach außen gepreßt, so daß sich
der äußere freie L-Profil-Schenkel der Umfangsleiste38 unter Druck gegen die Formoberfläche
des untersten gekühlten Formringes 11 anlegt.
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Die nachgiebige Umfangsleiste 38 kann als Gegenformelement gekühlt
werden. Bei einer Flüssigkeitskühlung ist es beispielsweise möglich, Kühlkanäle
in der Leiste 38 anzubringen, die von der Frontplatte 37 oder dem Stempelkörper
36 her zugeführt werden.
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Dies ist insbesondere dann ohne weiteres möglich, wenn die Umfangsleiste
38 oberflächenmäßig fest mit
der Frontplatte 37 und bzw. oder dem Stempelkörper 36
verbunden ist. F i g. 7 zeigt deshalb ein besonders schwieriges Beispiel, bei welchem
ein Behälter hergestellt werden soll, wie er in F i g. 8 angedeutet ist.
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Dort ist der eingedrückte Boden 45 wie bei einem Papierbecher bis
an die bis zur Unterkante 46 gleichmäßig konisch durchgeführte Seitenwand 47 herangeführt.
Hierzu muß sich der Bodenkragen 48 vom unteren Behälterrand 46 aus nach dem Boden
45 zu entsprechend der Behälterseitenwand 47 konisch erweitern. Diese gegenüber
der Behälterseitenwand formgetreue Nachbildung des Bodenkragens 48 läßt sich mit
der Vorrichtung nach F i g. 7 ohne weiteres erreichen.
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Die Beispiele der Fig. 9 und 10 beziehen sich auf Positivformwerkzeuge
für die Herstellung von Behältern. Im Beispiel der Fig. 9 ist der den unteren Behälterbereich
formende Teil 51 des Positivformwerkzeuges axial ausgenommen und trägt einen in
diese Ausnehmung 52 gegen die Wirkung von Feder 53 verschiebbaren Werkzeugkopf 54,
der zum Formen des Behälterfußes vorgesehen und gekühlt ist.
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Am oberen Teil des Werkzeugkopfes 54 ist ein wärmeisolierender Formring
55 eingesetzt, der den Werkstoff des Behälters an dieser Stelle möglichst auf der
Verformungstemperatur hält. Der Formung 55 kann auch mit einer beispielsweise elektrischen
Heizung versehen sein. Im dargestellten Beispiel ist der Werkzeugkopf 54 im wesentlichen
zylindrisch.
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Er könnte aber auch leicht doppelkonisch ausgebildet sein, so daß
sich der Formling soeben noch störungsfrei entformen läßt.
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Zum Eindrücken des Behälterbodens und Nachformen des Bodenkragens
ist ein im vorliegenden Beispiel mehrteiliger Stempel vorgesehen, der im Sinne des
Pfeiles 57 auf das Positivwerkzeug 51 abge senkt wird. Der Stempel hat einen eigentlichen
Eindrückstempel 56 und einen diesen umgebenden massiven gekühlten, axial gegenüber
dem eigentlichen Stempel 56 verschiebbaren Stempelring 58, der über die Positivform
51 und den auf ihr gebildeten Formling greift. Der Stempelring 58 weist oberhalb
seiner konischen, der Formlingsaußenfläche angepaßten Auflagefläche eine ringförmige
zylindrische Widerlager- und Abstützfläche 59 auf, in die der Formling mit seinem
zylindrisch ausgebildeten Fuß beim Absenken des Stempels einläuft. Der eigentliche
Eindrückstempel 56 ist, wie die Zeichnung zeigt, um einen ringförmigen Bereich von
der Breite d radial gegenüber der Widerlager- und Abstützfläche 59 zurückgesetzt,
wobei die Breite a etwas größer als die doppelte Materialstärke ist.
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Der eigentliche Eindrückstempel 56 hat im dargestellten Beispiel
im wesentlichen den gleichen Aufbau wie im Beispiel der Fig. 7.
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Nach beendigter Formgebung des Formlings über der Positivform 51,
54 wird der Stempel in Sinne der Pfeile 57 abgesenkt, wobei die Kraft am Stempelkörper
60 angreift und in bekannter Weise über (nicht dargestellte) Federn auch auf den
Stempelring 58 übertragen wird. Der Stempel senkt sich dann in seiner Gesamtheit
so lange ab, bis sich die konische Innenfläche des Stempelringes 58 auf der Außenfläche
des Formlings abstützt und der zylindrische Formlingfuß in die zylindrische Widerlager-
und Abstützfläche 59 eingelaufen ist. Bei der weiteren Ausübung der Kraft im Sinne
der Pfeile 57 wird dann der eigentliche Eindrückstempel 56 entgegen der Wirkung
der
in mit den Stempelring 58 verbindenden Federn relativ zum Stempelring 58 weitergeschoben.
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Dabei wird der Formkopf 54 des Positivformwerkzeuges entgegen der
Wirkung der Federn 53 in den Hohlraum 52 gedrückt und dabei der Behälterboden und
der Bodenkragen eingedrückt. Dieser folgt so lange, bis die wie im Beispiel der
F i g. 7 vorgesehenen beiden Anschläge (41, 42) sich aufeinanderlegen und durch
die weitere Wirkung der Kraft im Sinne der Pfeile 57 der elastische gekühlte Umfangsring
des Stempels 56 radial nach außen gedrückt wird, um den Stempelkragen fest gegen
den Stempelfuß nachzuformen.
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Im Beispiel der F i g. 10 hat das Positivwerkzeug 61 wiederum einen
Werkzeugkopf 64, in den eine nachgiebige wärmeisolierende Umfangsleiste 65 eingelegt
ist. Diese Umfangsleiste 65 kann beispielsweise aus Weichgummi bestehen und in U-förmigem
Profil ausgebildet und mittels eines offenen Federringes in ihre Arbeitsstellung
gedrückt werden. Der Formkopf 64 ist wieder, wie im Beispiel der F i g. 9, gegen
die Wirkung von Federn 63 in einen Hohlraum 62 einzudrücken. Dabei überragt aber
in diesem Beispiel die wärmeisolierende Formleiste 65 diesen Formhohlraum 62 nach
außen und ist hinter einem den Behälterfuß formenden ringförmigen Vorsprung oder
Aufsatz 68 des Formwerkzeuges 61 gehalten. Dieser ringförmige Aufsatz oder Einsatz
ist innen zu einer glatten Schrägfläche ausgebildet, die die Formleiste 65 beim
Eindrücken des Formkopfes 64 in den Hohlraum 62 führt. Zum Eindrücken des Behälterbodens
und des an der Formleiste 65 gebildeten Behälterkragens ist der Stempel 66 vorgesehen,
der im Sinne des Pfeiles 67 vorgeschoben wird und sich dabei auf die obere Stirnfläche
des Werkzeugkopfes 64 setzt.
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Beim weiteren Verschieben des Stempels 66 wird dann der Werkzeugkopf
64 in den Hohlraum 62 gedrückt, wobei die Formleiste 65 unter der Wirkung des Formaufsatzes
68 radial in den Formkopf 64 hinein verdrängt wird. Der Stempel 66 formt dann mit
seiner seitlichen konischen Gegenformfläche 70 den bis dahin auf Verformungstemperatur
gehaltenen Bodenkragen an die innere Oberfläche des Formaufsatzes 68, so daß der
Formkragen auch in diesem Beispiel einer vollständigen Nachverformung unterworfen
wird.
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Alle in der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen
wiedergegebenen Merkmale des Erfindungsgegenstandes können für sich allein oder
in jeder denkbaren Kombination von wesentlicher Bedeutung für die Erfindung sein.