DE1297319B

DE1297319B - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Hohlbodenbechers durch Tiefziehen einer Kunststoffolie

Info

Publication number: DE1297319B
Application number: DEB90013A
Authority: DE
Original assignee: Bebo Plastik GmbH and Co Kg
Current assignee: Bebo Plastik GmbH and Co Kg
Priority date: 1966-11-25
Filing date: 1966-11-25
Publication date: 1969-06-12
Also published as: CH463766A; AT312273B; DE1297319C2; GB1184487A; DK125685B; LU54957A1; NO125086B; BE707026A; SE358334B; NL6715375A

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vor- Form hinein geschieht mit Druckluft, die durch öffrichtung zum Herstellen eines Hohlbodenbechers nungen des Trägers des Oberstempels zugeführt wird, durch Tiefziehen einer Kunststoffolie zu einem Vor- Demgegenüber wird erfindungsgemäß in der letzten

formling und anschließendes Emporstülpen des Bo- Formungsphase eine gleichzeitige und gleichsinnige dens innerhalb einer Ziehform im Zusammenwirken 5 Aufwärtsbewegung von Ober- und Unterstempel eines Oberstempels mit dünnem Ringkragen und eines durchgeführt, wobei aber die Geschwindigkeit des in dessen Kragenraum mit Spiel einführbaren und Unterstempels so viel größer als die des Oberstempels einen Teil des Bodens der Hohlform bildenden Unter- ist, daß eine Relatiwerschiebung des Unterstempels stempeis. in den Ringkragen des Oberstempels hinein erfolgt,

Gemäß einem älteren Vorschlag wird ein Hohl- ίο wodurch die Bodenfläche des tiefgezogenen Vorformbodenbecher in der Weise hergestellt, daß der Becher lings zum Hohlboden emporgestülpt und die emporin einer Hohlform tiefgezogen wird, worauf der Hohl- gestülpte Bodenfläche schließlich zwischen dem Boboden im Zusammenwirken eines Oberstempels mit den des Kragenraums des Oberstempels und der Oberdünnem Ringkragen ν,ηά einem in den Kragenraum sehe des Unterstempels gehalten wird. Ein derartiger des Oberstempels mit Spiel passenden Unterstempel 15 Vorgang läuft beim Betrieb der in der genannten eingestülpt wird. Bei-diesem Verfahren findet der USA.-Patentschrift beschriebenen Vorrichtung nicht Stülpvorgang in einer besonderen Form statt, die von ab, weil im Oberstempel der Ringkragen und außerder Tiefzieh-Hohlform getrennt ist. Diesem Verfahren dem der Kragenraum fehlt.

haftet der Nachteil an, daß der Becher zur Herstellung In der französischen Patentschrift 1214 895 wird

des Hohlbodens durch Umstülpen in eine andere Vor- ao durch die F i g. 7 eine Vorrichtung beschrieben, die richtung überführt werden muß. zur Herstellung einer Flasche verwendet wird, deren

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die BiI- Hals eine eingezogene Doppelwand besitzt. Diese dung des Hohlbodens in derselben Hohlform zu er- Vorrichtung besteht aus einem Stempel aus einem möglichen, in welcher auch der Tiefziehvorgang statt- Hohlkörper, der die Form der Flasche besitzt. Dieser findet. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch 25 Stempel arbeitet mit einem massiven zylindrischen gelöst, daß man durch Einführung des Oberstempels Gegenstempel zusammen, der fest oder in umgekehrbis zur tiefsten Ebene der Hohlform einen Vorform- ter Richtung zu dem ersten Stempel verschiebbar anling mit flachem Boden oder nur niedrigem Hohl- geordnet ist und in den hohlen unteren Teil des boden bildet und anschließend durch gleichsinniges anderen Stempels eingreift, um den zurückspringen- und vorzugsweise gleichzeitiges Aufwärtsfahren des 30 den Flaschenhals zu formen. Der wesentliche Unter-Oberstempels und des gegenüber mit Voreilung be- schied im Aufbau und in der Funktionsweise der wegten Unterstempels-den Hohlboden emporstülpt. bekannten Vorrichtung zu der erfindungsgemäßen

. Durch die Erfindung wird ferner eine Vorrichtung Vorrichtung besteht darin, daß es sich gemäß der zur Ausübung des vorstehend beschriebenen Verfah- französischen Patentschrift um einen hohlen Oberrens geschaffen, welche dadurch gekennzeichnet ist, 35 stempel handelt, der auf eine auf einer Einsenkplatte daß der Unterstempel einen axial verschiebbaren in- gehaltene Folie zufährt und diese ohne Verwendung neren Bodenteil der Hohlform bildet, dessen Halb- eines Gesenkes oder einer Matrize durch Tiefmesser um die Dicke des Hohlbodenrands kleiner als ziehen zu einem Flaschenkörper mit der Form des der Halbmesser der tiefsten Ebene der Hohlform ist, Oberstempels verformt, worauf ein massiver zylinwobei der Oberstempel mit seinem Ringkragen bis 40 drischer Unterstempel in den hohlen Oberstempel zur tiefsten Ebene des Hohlformraums einfahrbar ist teilweise einfährt und dabei einen doppelwandigen und der Unterstempel mit seiner Oberkante zwischen Flaschenhals bildet. Der grundlegende Unterschied der tiefsten Ebene des Hohlformraums und der Ebene in der Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorder gewünschten Höhe des Hohlbodens verschiebbar richtung und der in der genannten französischen ist. 45 Patentschrift beschriebenen Vorrichtung besteht darin,

In der USA.-Patentschrift 3121916 wird eine Vor- daß erfindungsgemäß lediglich ein Umstülpen ohne richtung zum Formen eines dünnwandigen Behälters weitere Verstreckung durchgeführt wird, während gemit Zwischenboden oder Formboden aus einem er- maß der französischen Patentschrift die Herstellung wähnten dünnen thermoplastischen Material be- der Doppelwand durch eine weitere Verstreckung und schrieben, die aus einer Hohlform, einem Oberstem- 50 nicht durch eine Umstülpung erfolgt. Auf diese Weise pel und einem Unterstempel besteht, wobei jedoch ist zumindest die Innenwand des Flaschenhalses erder Oberstempel die Form eines einfachen Kegel- heblich dünner als seine Außenwand, da die Innenstumpfs ohne Ringkragen besitzt. Infolgedessen kann wand durch Verstrecken der Folie gebildet wird, der in dieser Patentschrift beschriebene Unterstempel welche die Grundfläche des massiven Unterstempels nicht in einen Kragenraum des Oberstempels passen, 55 bei dessen Einfahren in den Oberstempel berührt, so wie dies erfindungsgemäß der Fall ist. Außerdem Durch eine derartige Verfahrensweise ließe sich nicht ist die Höhe des Oberstempels, welcher gemäß der der erfindungsgemäß herzustellende Hohlbodengenannten USA.-Patentschrift verwendet wird, we- becher herstellen, bei dem es darauf ankommt, daß sentlich kleiner als die Höhe des Hohlraums der Zieh- der Hohlboden möglichst stabil ist, was nur dadurch form zwischen der Oberkante und der Unterkante. 60 erreicht werden kann, daß gestülpt und nicht noch-Infolgedessen kann der Oberstempel gemäß der mais gestreckt wird. Demgegenüber soll nach der USA.-Patentschrift überhaupt nicht bis auf den Boden französischen Patentschrift 1214 895 lediglich ein der Ziehform und des in dieser tiefgezogenen Bechers verschlossener Flaschenhals hergestellt werden, der eingefahren werden. Der Oberstempel bleibt vielmehr leicht aufgestoßen oder aufgeschnitten werden kann, mit seiner Unterkante in einem deutlichen Abstand 65 Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des von der Ebene der Unterkante der Hohlform und der erfindungsgemäßen Verfahrens wird in der Form der in der gleichen Ebene liegenden Oberkante des Unter- untere Bereich des Vorformlings stärker gekühlt als stempeis. Das weitere Tiefziehen des Bechers in die der obere Bereich.

Vorzugsweise weist die erfindungsgemäße Vorrich- doppelte Höhe des vorgeformten Hohlbodens vermin?

rung eine Einrichtung zur gekoppelten Aufwärts- derten Becherhöhe entspricht. Zum Stülpen ist er in

bewegung von Ober- und Unterstempel unter Vor- eine Stellung anhebbar, die der Höhe des eingestüh>

eilung des letzteren bis zum Doppelten auf. Die Hohl- ten Becherbodens entspricht. Der Oberstempel ist zum

form kann ferner vorzugsweise im oberen Teil ko- 5 Verformen des Hohlbodens mit dem unteren Kragen-

nisch und im Bereich des Hohlbodens zylindrisch aus- rand in der Tiefziehoperation unter die Oberkante

gestaltet sein. des Unterstempels absenkbar und kann während des

Die Erfindung wird durch die Zeichnungen näher Stülpens in die Höhe des gestülpten Becherbodens

erläutert. angehoben werden. In beiden Fällen ist es vorteilhaft,

F i g. 1 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung im io wenn Einrichtungen zum gleichzeitigen gekoppelten Schnitt, wobei sich der Oberstempel und der Unter- Antrieb des Obersiempels und des Unterstempels für stempel in den jeweiligen Stellungen vor Beginn des die Stülpbewegung vorgesehen sind, die dem Ober-Tiefziehvorgangs befinden; stempel die halbe Geschwindigkeit des Unterstempels

F i g. 2 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung verleihen.

nach Beendigung des Tiefziehvorgangs und vor dem 15 Der Boden der Hohlform wird von dem UnterZeitpunkt, zu welchem Ober- und Unterstempel zu- stempel 2 gebildet. Von oben ist der Oberstempel 3 in sammenwirken; die Hohlform einfahrbar. Wenn im vorliegenden Falle

F i g. 3 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung von »oben« und »unten« gesprochen wird, dann sind

mit eingefahrenem Ünterstempel und emporgestülpten diese Angaben jeweils auf die Zeichnung zu beziehen.

Hohlboden. ao Die Hohlform besitzt einen konischen Wandteil 4

Das erfindungsgemäße Verfahren kann auf zweier- und einen unteren zylindrischen Wandteil 5 zur Billet Weise durchgeführt werden. Einerseits kann der dung des Bodenbereichs. Der zylindrische Wandteil 5 Becher auf ein um die Höhe des angestrebten Hohl- ist doppelt so hoch ausgeführt wie die Höhe des anbodens vergrößertes Maß tiefgezogen werden, worauf gestrebten Hohlbodens.

der Stülpvorgang erfolgt, während andererseits bei »5 Der Unterstempel 2 nimmt nicht die gesamte der Tiefziehoperation ein Hohlboden mit geringer Bodenfläche der Hohlform ein, sondern ist von einem Höhe vorgeformt wird, der in der nachfolgenden festen Bodenring 6 umgeben, dessen Breite etwa der Stülpoperation auf die gesamte angestrebte Höhe ge- Dicke des zu bildenden Hohlbodenfußes entspricht, bracht wird. Die Anwendbarkeit der zweiten Alter- Die Oberfläche des Unterstempels 2 und die Ringnative sowie die Höhe der Hohlbodenverformung 30 fläche 6 fluchten in Ruhestellung des Unterstempels 2 wird durch die starke Beanspruchung des Folien- (F i g. 1 und 2). Der Unterstempel ist um eine Strecke materials beim Tiefziehen des Hohlbodenrands be- anhebbar, die der doppelten Hohlbodenhöhe entgrenzt. Diese Beanspruchung macht es bekanntlich spricht (vgl. F i g. 3). Gegenüber der Hohlform ist er unmöglich, den gesamten Hohlbodenrand durch Tief- in vorteilhafter Weise abgedichtet, beispielsweise ziehen mit einer dünnen Spaltweite herzustellen. 35 durch eine Manschettendichtung, damit das für die

Es hat sich gezeigt, daß es zweckmäßig ist, die nach Tiefziehoperation erforderliche Vakuum sich nicht

oben gerichteten Bewegunsen des Oberstempels und durch den zwischen Unterstempel 2 und Hohlform 1

des Unterstempels beim Stütovorgang gleichzeitig be- gebildeten Spalt auffüllt.

ginnen zu lassen, wobei die Geschwindigkeit des Der Oberstempel 3 ist während der Tiefziehopera-Unterstempels doppelt so groß ist wie die Geschwin- 40 tion (F i g. 2) bis auf den Grund der Hohlform niederdigkeit des Oberstempels. fahrbar. Er ist weiterhin um die Höhe des zu bilden-

Wie bereits erwähnt, werden in zweckmäßiger den Hohlbodens (F i g. 3) anhebbar. Er besitzt einen Weise die unteren, an der Stülpoperation teilnehmen- dünnen Ringkragen 7, dessen Innendurchmesser gröden Becherteile stärker gekühlt als die oberen Becher- ßer ist als der Außendurchmesser des Unterstemteile, damit sie die für das Stülpen erforderliche 45 pels 2. Das zwischen beiden vorgesehene Spiel muß Festigkeit besitzen. Diese Teile brauchen und sollen mindestens der Foliendicke entsprechen,
jedoch nicht ganz erkaltet sein, damit die eingestülp- Nachfolgend wird die Arbeitsweise dieser Vorrichten Wandteile ohne Faltenbildung die erforderliche rung beschrieben:

Durchmesserverringerung gegenüber den äußeren Eine oberhalb der Hohlform befindliche vorge-

Wandteilen ertragen können. Eine geringfügige axiale 50 wärmte Folie wird durch Einwirkung von Vakuum

Reckung kann dies gegebenenfalls begünstigen. sowie des Oberstempels 3 in die Form gemäß F i g. 2

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich tiefgezogen. Nach Abschluß dieser ersten Operation vor allem dadurch aus, daß die Hohlform einen axial wird der Hohlboden eingestülpt, indem der Unterbeweglichen Bodenteil als Unterstemoel besitzt, des- stempel 2 und der Oberstempel 3 gleichzeitig in Pfeilsen Halbmesser um die Dicke des Hohlbodenrands 55 richtung 8 nach oben bewegt werden, wobei der kleiner ist als der Halbmesser der unteren Begren- Unterstempel die doppelte Geschwindigkeit des Oberzungsfläche der Hohlform. Für die erste Verfahrens- stempeis besitzt. Man kann auch so verfahren, daß alternative begrenzt der Unterstempel die Hohlform zunächst der Oberstempel angehoben wird und dain seiner Ruhelage, die er während der Tiefziehooera- nach der Unterstempel nach oben bewegt wird,
tion einnimmt, in einer Tiefe, die der um die Hohl- ^6o Bei der Durchführung der zweiten Verfahrensalterbodenhöhe vermehrten Becherhöhe entspricht. Zum native steht der Unterstempel in Ruhestellung mit Stülpen ist er in eine Stellung anhebbar, die der Stel- seiner Oberfläche wenig oberhalb der Ringfläche 6. lung des eingestülpten Becherbodens entspricht. Für Beim Niederfahren des Oberstempels 3 wird ein kleidie zweite Verfahrensalternative läßt der Unterstem- ner Hohlboden vorgeformt, der zur vollen Höhe pel in seiner Ruhelage einen vertieften Ringspalt am 65 durch die nachfolgende Stülpoperation gebracht wird, Umfang des Bodens der Hohlform frei und begrenzt die analog der vorstehend beschriebenen Stülpoperadie Hohlform in einer Tiefe, die der um die Höhe des tion durchgeführt wird,
angestrebten Hohlbodens vermehrten und um die Beiden Verfahrensalternativen ist gemeinsam, daß

die gesamte Reckung des Materials in der ersten Verfahrensstufe ausgeführt wird, bei welcher noch eine ausreichende Plastizität des Materials vorhanden ist. Bei dem nachfolgenden Stülpvorgang erfolgt keine weitere Reckung des Materials.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen eines Hohlbodenbechers durch Tiefziehen einer Kunststoffolie zu einem Vorformling und anschließendes Emporstülpen des Bodens innerhalb einer Ziehform in Zusammenwirkung eines Oberstempels mit einem dünnen Ringkragen und eines in dessen Kragenraum mit Spiel einführbaren und einen Teil des Bodens der Hohlform bildenden Unterstempels, dadurch gekennzeichnet, daß man durch Einführung des Oberstempels bis zur tiefsten Ebene der Hohlform einen Vorformling mit flachem Boden oder einen nur niedrigen Hohl- ao boden bildet und anschließend durch gleichsinniges und vorzugsweise gleichzeitiges Aufwärtsfahren des Oberstempels und des gegenüber mit Voreilung bewegten Unterstempels den Hohlboden emporstülpt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gerkennzeichnet, daß man in der Form den unteren Bereich des Vorformlings stärker kühlt als den oberen Bereich.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterstempel (2) einen axial verschiebbaren inneren Bodenteil der Hohlform (1) bildet, dessen Halbmesser um die Dicke des Hohlbodenrandes kleiner als der Halbmesser der tiefsten Ebene der Hohlform ist, der Oberstempel (3) mit seinem Ringkragen (7) bis zur tiefsten Ebene des Hohlformraumes einfahrbar und der Unterstempel (2) mit seiner Oberkante zwischen der tiefsten Ebene des Hohlformraumes und der Ebene der gewünschten Höhe des Hohlbodens verschiebbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur gekoppelten Aufwärtsbewegung von Ober- und Unterstempel unter Voreilung des letzteren bis zum Doppelten.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlform im oberen Teil konisch und im Bereich des Hohlbodens zylindrisch ausgestaltet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen