DE1479080B2

DE1479080B2 - Vakuumtiefziehanlage zum herstellen eines hohlkoerpers aus thermoplastischem kunststoff

Info

Publication number: DE1479080B2
Application number: DE19631479080
Authority: DE
Inventors: Hans Rittner Volkfned 8480 Weiden Erlach
Original assignee: Deutsche Tafelglas AG Detag, 851OFurth
Priority date: 1963-10-26
Filing date: 1963-10-26
Publication date: 1972-06-15
Also published as: DE1479080A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vakuumtiefziehanlage zum Herstellen eines Hohlkörpers aus thermoplastischem Kunststoff und beschäftigt sich mit der Aufgabe, eine Anlage dieser Art so auszugestalten, daß mit ihr thermoplastische Platten, also nicht dünne Folien, faltenfrei zu Hohlkörpern geformt werden können.

Die Kunststoffplatten müssen vor dem Tiefziehvorgang durch Wärmezufuhr plastifiziert werden. Hierfür sind zwei grundsätzliche Möglichkeiten bekannt.

Bei einer der bekannten Anlagen (französische Patentschrift 1 322 477) werden die Platten im Abstand voneinander in ein Chassis eingespannt und von oben bzw. unten durch Strahler plastifiziert. Dieser Rahmen wird dann in die Formeinrichtung eingelegt, in welcher der Tiefziehvorgang vor sich geht. Die getrennte Plastifizierung der Platten in einem erst später in die Form einzusetzenden Chassis ist ungünstig. Abgesehen davon, daß durch den Transport Wärme aus den plastifizierten Platten abgeführt wird, die Plastizität also verringert wird, besteht die Gefahr einer Beschädigung der plastifizierten Platten.

Das Verfahren ist außerdem arbeitsaufwendig.

Schwierigkeiten dieser Art umgeht die zweite vergleichbare Anlage (USA.-Patentschrift 1 531 505). Bei ihr wird zwischen die beiden Formhälften ein Dampfkasten eingesetzt. Die eine Kunststoffplatte liegt auf der Unterform auf, die zweite Platte auf dem Heizkasten. An den Rändern sind die Platten zwischen den Kanten der Formhälften und den Randflanschen des Heizkastens eingespannt. Nach dem Tiefziehen wird der Dampfkasten entfernt. Die Ränder der aus der thermoplastischen Folie gebildeten Halbhohlkörper werden mit einem Lösungsmittel bestrichen. Darauf werden die Fromhälften zusammengefahren, so daß ihre Randkanten aufeinanderliegen und verklebt werden, während die überstehenden Schneidkanten der Formkörperhälften die einzelnen Artikel voneinander abschneiden. Es sei unterstellt, daß diese Vorrichtung für kleine Hohlkörper verwendbar ist. Für große Hohlkörper aus thermoplastischen Kunststoffplatten wäre sie nicht geeignet, da dann die Kunststoffplatte zwischen den einzelnen Formhöhlungen nicht eingespannt wäre. Ein faltenloses Tiefziehen wäre nicht möglich. Auch ist es ungünstig, daß der Tiefziehvorgang bei eingeschobener Heizeinrichtung vor sich geht, also nicht beobachtet werden kann.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe auf folgende Weise. Ausgegangen wird von einer Vakuumtiefziehanlage zum Herstellen eines Hohlkörpers aus thermoplastischem Kunststoff, mit einer Einspannvorrichtung für zwei im wesentlichen parallele, im Abstand voneinander an ihren Rändern eingespannte Kunststoffplatten mit einer entfernbaren Heizvorrichtung zu deren Erwärmung und mit einer Vakuumtiefziehform, bestehend aus zwei mit ihren Randkanten zum Verschweißen der tiefgezogenen Formkörperhälften ausgebildeten Formhälften.

Die Weiterbildung einer solchen Anlage besteht gemäß der Erfindung darin, daß die Einspannvorrichtung für die Kunststoffplatten aus zwei getrennt gegen die jeweils zugehörige Formkörperhälfte bewegbaren Rahmen besteht, daß die Heizvorrichtung aus je einem seitlich zwischen je einen Rahmen und eine Formkörperhälfte einfahrbarem Heizschirm besteht und daß die Formkörperhälften mit als Schneidkanten ausgebildeten Randkanten bis zum Berühren der Ränder der in den Rahmen eingespannten Kunststoffplatten gegeneinander bewegbar sind.

Es sei bemerkt, daß es für die Herstellung von geschlossenen Hohlkörpern aus plastifizierter Kunststofffolie durch Aufblasen in einer Form (deutsche Auslegeschrift 1 085 626) bekannt ist, die Formhälften nach Bildung der Formkörper so weit einander zu nähern, daß die in den Hohlräumen der Form befindlichen Teile des Hohlkörpers unter Abquetschen der sich darüber hinaus erstreckenden Teile mit ihren Rändern gegeneinandergedrückt und miteinander verschweißt werden.

Wesentlich für die Überlegenheit der neuen Anlage gemäß der Erfindung gegenüber den bekannten Anlagen sind folgende Gesichtspunkte.

Die Ränder der Kunststoffplatten werden vor Beginn des Formvorganges je in einen Rahmen eingespannt. Dieses Einspannen ist wichtig für die faltenlose Verformung in den Formhälften der Tiefziehform. .

Die eingespannten Kunststoffplatten werden durch getrennte Heizschirme plastifiziert. Der Plastifizierungsvorgang kann also beobachtet werden.

Nach der Plastifizierung werden die Rahmen mit den Kunststoffplatten gegen die Formkörperhälften gefahren, in denen der Tiefziehvorgang vor sich geht. Er kann ebenfalls getrennt für jede Formkörperhälfte überwacht werden.

Die Heizvorrichtung kann ausgefahren werden, nachdem die Rahmen mit den Kunststoffplatten gegen die Formhälften gefahren sind. Sie geben den

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Weg für die Formhälften frei, die nunmehr zusam- Selbstverständlich ist es in gleicher Weise umgemengefahren werden, bis die als Schneidkanten ausge- kehrt möglich, die Formkörperhälften 2 und 3 in bildeten Randkanten sich berühren. Ein zusätzliches Richtung auf die Kunststoffplatten 10 und 11 zu beRecken der Hohlkörper tritt hierbei nicht ein. wegen, ohne daß ein solches Vorgehen sich außer-

Ein weiterer Vorteil der neuen Anlage besteht 5 halb der Erfindung bewegt. Sobald die Kunststoffdarin, daß man durch zwischen die Formkörperhälf- platten 10 und 11 mit den Formkörperhälften 2 und ten einsetzbare Hilfsgeräte, z. B. Düsen, in die einge- 3 in Berührung kommen, wird der Zwischenraum formten, oben offenen Formkörperhälften flüssige, zwischen dem Boden 15 bzw. 16 der Formkörperteigige oder feste Massen einfügen kann. half ten 2 und 3 und den die entsprechenden Form-Die Erfindung sei an Hand der in den Zeichnungen io hohlräume abdeckenden Kunststoffplatten 10 bzw. dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. Es 11 evakuiert. Hierzu sind Stichkanäle 17 in den zeigt Formkörperhälften 2 und 3 vorgesehen, durch welche

F i g. 1 eine Anlage gemäß der Erfindung in sehe- die Luft abgesaugt wird. Nach diesem Arbeitsgang

matischer Darstellung, wobei sich die Heizschirme in weisen die ursprünglichen Platten 10 und 11 die fer-

Heizstellung befinden, 15 tige Form auf, in der sie anschließend miteinander

Fig. 2 eine Darstellung der Anlage gemäß Fig. 1 verschweißt werden (in Fig. 2 beispielsweise eine

bei dem nächsten Verfahrensschritt, bei dem die Schalenform).

Kunststoffplatten vakuumverformt sind, Sodann werden die Formkörperhälften 2 und 3 in

F i g. 3 eine schematische Darstellung der Anlage Richtung der Pfeile 18 gegeneinandergefahren und nach F i g. 1 und 2, die den Schweißvorgang zwischen 20 gepreßt. Sie nehmen dann die aus F i g. 3 ersichtliche Ober- und Unterteil bzw. den Abschervorgang zwi- Stellung zueinander ein. Hierdurch erfolgt an den gesehen Hohlkörper und seitlich außerhalb der Formen genseitigen Berührungsstellen der Kunststoffplatten überstehendem Restteil der Kunststoffplatten zeigt, 10,11 eine Verschweißung.

F i g. 4 eine schematische Darstellung der Herstel- Bei den in den F i g. 1 bis 3 dargestellten Formkörlungsweise sogenannter Sandwichteile mit einer An- 25 perhälften 2, 3 sind die Randzonen 19, 20 der Formlage, ähnlich der in F i g. 1 bis 3 dargestellten, hohlräume nach Art einer stumpfen Schneide ausge-

F i g. 5 ein nach dem Verfahren gemäß F i g. 4 her- bildet. Hierdurch kann nach einer Verschweißung der

gestellter Körper im Schnitt, Kunststoffplatten 10, 11 ein Abscheren der seitlich

F i g. 6 eine Draufsicht auf das Unterteil eines mit überstehenden Restteile der Kunststoffplatten 10, 11

der Anlage gefertigten Lüfterrades entsprechend der 30 vorgenommen werden, sofern die Formkörperhälf-

Linie VI-VI in F i g. 7 und ten 2, 3 hierzu nahe genug aneinandergefahren wer-

F i g. 7 einen Schnitt entsprechend der Linie den.

VII-VII in F i g. 6 durch die Formen zur Herstellung Weiterhin ist es möglich, vor dem Zusammenf ah-

eines Lüfterrades. ren der Formkörperhälften 2, 3 Einlegekörper 21 in

Die insgesamt mit 1 bezeichnete Anlage weist zwei 35 mindestens einen konkaven Ober- bzw. Unterteil 22 Formkörperhälften 2 und 3 auf, die einander mit den bzw. 23 des späteren Hohlkörpers einzulegen. In den Formflächen 4 und 5 gegenüberliegen. Sie sind über F i g. 2 und 3 bildet mindestens ein Schlingerblech 21 Stempel 6, 7 gegeneinander beweg- bzw. preßbar. den Einlegekörper. Derartige Schlingerbleche verhin-Auf den Längsführungen 8, welche in Preßrichtung dem bei nicht völlig gefüllten Flüssigkeitsbehältern der Formkörperhälften 2, 3 außerhalb dieser Formen 4° eine augenblickliche Verlagerung der Flüssigkeit bei verlaufen, sind Spannrahmen 9 für die Kunststoff- Schwenkbewegungen des Behälters. Die Einlegekörplatten 10, 11 verschiebbar angeordnet. Die Kunst- per 21 werden beim gegenseitigen Verschweißen von stoffplatten 10, 11 werden durch die Heizschirme 12, Ober- und Unterteil 22 bzw. 23 form- oder kraft-13 beheizt, welche seitlich in Richtung des Pfeiles 14 schlüssig mit diesen oder einem vom beiden verbunin die Anlage 1 einfahr- und zurückziehbar sind. Die 45 den. Häufig wird auch die kraftschlüssige Verbin-Aufheizung der Kunststoffplatten 10, 11 durch die dung durch eine Klebeverbindung hergestellt.
Heizschirme 12, 13 erfolgt von der den Formkörper- Auch kann der Hohlraum zwischen Oberteil 22 hälften 2, 3 zugewandten Seite (F i g. 1). und Unterteil 23 mit einem Stoff gefüllt werden. Vor-

Die Anlage 1 arbeitet folgendermaßen: Zunächst teilhaft wird hierbei ein Kunstharzschaum 24 verwenwerden die aus thermoplastischem Kunststoff beste- 50 det, welcher in flüssiger oder pasteuser Form in minhenden Platten 10, 11 in den auf den Führungen 8 destens einem konkaven Ober- bzw. Unterteil des verschiebbaren Spannrahmen 9 nach Art einer Mem- späteren Hohlkörpers eingebracht wird. Dies gebran eingespannt. Sodann werden die Heizschirme schieht in dem Augenblick, in dem Ober- bzw. Unter-12, 13, welche in Ruhestellung seitlich außerhalb der teil 22 bzw. 23 fertig verformt sind (Fig. 4). Dabei Anlage 1 stehen (F i g. 2 und 3), in die Anlage in 55 wird eine Zuführungsleitung 25 seitlich in Richtung Pfeilrichtung 14 eingefahren (F i g. 1), so daß der des Pfeiles 14 in die Anlage 1 eingefahren (F i g. 4). Heizschirm 12 die Platte 10 von oben und der Heiz- Das Ausschäumen und Aushärten des Kunstharzschirm 13 die Platte 11 von unten flächenförmig auf- schaumes erfolgt bei aneinandergefahrenen bzw. -geheizt. Nach einer Zeitspanne, die für eine ausrei- preßten Formen, so daß der gesamte Hohlraum zwichende Aufheizung der Kunststoffplatten 10, 11 er- 60 sehen Oberteil 22 und Unterteil 23 beim fertigen forderlich ist, werden die Heizschirme 12, 13 in die Hohlkörper mit Kunstharzschaum 24 ausgefüllt ist, aus den F i g. 2 und 3 ersichtliche Ruhestellung zu- ein seitliches Herausquillen des Kunstharzschaumes rückgefahren. Sodann wird der die Kunststoffplatte aus der Form jedoch unmöglich gemacht wird.
10 spannende Spannrahmen 9 in Richtung auf die Mit dieser Anlage lassen sich Hohlkörper verschieobere Formkörperhälfte 2 und der die Kunststoff- 65 dener Ausbildung herstellen. Zunächst kann der platte 11 spannende Spannrahmen 9 in Richtung auf Hohlkörper aus zwei vakuumverformten, insbesondie untere Formkörperhälfte 3 über die Führungen 8 dere symmetrischen Halbschalen bestehen, die mitverschoben. einander randverschweißt sind. Hierbei können beide

Platten negativ (Fig. 1 bis 3) oder eine Platte negativ und eine Platte positiv verformt sein (Fig. 5). Selbstverständlich ist es in gleicher Weise möglich, beide Platten positiv zu verformen und danach miteinander zu verschweißen. Welche komplizierten Formteile mit der Anlage gemäß der Erfmdung hergestellt werden können, geht aus den F i g. 6 und 7 hervor. Die hierin dargestellte Herstellungsweise eines Lüfterrades zeigt einen Lüfterradoberteil 26 und einen Lüfterradunterteil 27, die beide nach entsprechender Vakuumverformung flächig miteinander verschweißt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vakuumtiefziehanlage zum Herstellen eines Hohlkörpers aus thermoplastischem Kunststoff, mit einer Einspannvorrichtung für zwei im wesentlichen parallele, im Abstand voneinander an ihren Rändern eingespannte Kunststoffplatten mit einer entfernbaren Heizvorrichtung zu deren Erwärmung und mit einer Vakuumtiefziehform, bestehend aus zwei mit ihren Randkanten zum Verschweißen der tiefgezogenen Formkörperhälften ausgebildeten Formhälften, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspannvorrichtung für die Kunststoffplatten (10, 11) aus zwei getrennt gegen die jeweils zugehörige Formkörperhälfte bewegbaren Rahmen (9) besteht, daß die Heizvorrichtung aus je einem seitlich zwischen je einen Rahmen und eine Formkörperhälfte einfahrbarem Heizschirm (12, 13) besteht und daß die Formkörperhälften (4, S) mit als Schneidkanten ausgebildeten Randkanten bis zum Berühren der Ränder (19, 20) der in den Rahmen eingespannten Kunststoffplatten (10, 11) gegeneinander bewegbar sind.

2. Vakuumtiefziehanlage nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zwischen die Formkörperhälften einsetzbare Hilfsgeräte, z. B. Düsen, zum Einfügen von flüssigen, teigigen oder festen Massen in die geformten, oben offenen Formkörperhälften.