DE1604448C

DE1604448C - Device for deep drawing a film made of thermoplastic material

Info

Publication number: DE1604448C
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Bebo Plastik GmbH and Co Kg
Current assignee: Bebo Plastik GmbH and Co Kg

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Tief- · ziehen einer Folie aus thermoplastischem Kunststoff zu einem Becher mit einer unterhalb seines oberen Randes gebildeten, gegenüber der Becherwand nach außen vorspringenden Stapelkante, durch Vakuumverformen sowie unter Verwendung eines Ziehstempels zur Formung des Becherboderis, insbesondere eines Hohlbodens, und einer eine ringförmige Hinterschneidung zur Formung der Stapelkante aufweisenden Matrize.The invention relates to a device for deep drawing a film made of thermoplastic material to a cup with one formed below its upper edge, facing the cup wall externally protruding stacking edge, by vacuum forming and using a drawing punch for shaping the beaker base, in particular a hollow bottom, and one an annular one Undercut for shaping the die having the stacking edge.

In der USA.-Patentschrift 3 011 212 wird eine Vorrichtung zur Herstellung eines Bechers beschrieben, wobei jedoch in diesem Falle der Ziehstempel nicht an der Ausformung des Bodens beteiligt ist. Vielmehr wird der Boden durch Vakuum ausgeformt. Daher treten bei der Vorrichtung gemäß dieser USA.-Patentschrift nicht die Probleme auf, um deren Lösung sich die vorliegende Erfindung bemüht.In the United States patent specification 3 011 212 an apparatus for producing a cup is described, however, in this case the drawing punch does not participate in the shaping of the bottom is. Rather, the bottom is shaped by a vacuum. Therefore occur in the device according to of this U.S. patent does not address the problems which the present invention seeks to solve.

Es ist ferner nach der USA.-Patentschrift 3 081491 eine Vorrichtung bekannt, bei der der obere Rand des Bechers während des Ausformens des Becherbodens festgehalten ist. Diese bekannte Vorrichtung weist aber keine ringförmige Hinterschneidung zur Bildung einer Stapelkante am Becher auf.It is also known from US Pat. No. 3,081,491, a device in which the upper edge of the cup is held during the molding of the cup base. This known device but does not have an annular undercut to form a stacking edge on the cup.

Beim Tiefziehen in der eingangs geschilderten Art wird am Bodenteil des Bechers erst durch das Nachdrücken des Ziehstempels die volle Reckung bewirkt. Wenn der Ziehstempel nach dem Vakuumverformen der Folie seine Arbeit aufnimmt, hat die Folie schon ■ etwas von ihrer ursprünglich großen Plastizität verloren, so daß in der Folie derartig große axiale Spannungen auftreten, daß sie entgegen der Wirkung des Vakuums in dem Bereich der Stapelkante aus der zugehörigen Formstufe herausgezogen wird. Die Folge davon ist eine mangelhafte Ausbildung der Stapelkante.When deep-drawing in the type described above, the bottom part of the cup is only pressed by pressing of the drawing punch causes the full stretching. When the drawing punch after vacuum forming When the film starts to work, the film has already ■ lost some of its originally great plasticity, so that such large axial stresses occur in the film that they counteract the action of the Vacuum is pulled out of the associated forming stage in the area of the stack edge. the The consequence of this is an inadequate design of the stacking edge.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, mit deren Hilfe die Tiefziehoperation einwandfrei durchgeführt werden kann.The invention is therefore based on the object to provide a device with the help of which the Deep drawing operation can be carried out properly.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Hinterschneidung eine Festhalteeinrichtung zum Festhalten der Stapelkante während der Formung des Becherbodens zugeordnet ist.This object is achieved according to the invention in that the undercut has a retaining device is assigned to hold the stack edge during the formation of the cup base.

Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform, bei der die Festhalteeinrichtung tellerförmig ausgebildet und sich vor Erreichen des maximalen Arbeitshubs des Ziehstempels auf die Hinterschneidung aufsetzend elastisch mit dem Ziehstempel verbunden ist. Unter dem Einfluß der elastischen Kraft wird die Folie im Bereich der die Stapelkante bildenden Stufe an der Formwandung von der tellerförmigen Festhalteeinrichtung festgeklemmt. Während der letzten Phase des Hubes tritt also eine axiale Relativbewegung der Festhalteeinrichtung gegenüber dem Ziehstempel auf. Diese axiale Bewegung der Festhalteeinrichtung ist zweckmäßigerweise mit radialer Spreizung der Festhalteeinrichtung verbunden. Dazu eignet sich besonders eine Festhaltevorrichtung, die aus einem konisch oder sphärisch gewölbten Teller aus elastischem Material besteht, dessen konkave Seite der Matrize zugekehrt und der koaxial an einem Schaft des Ziehstempels befestigt ist. Nach dem Aufsetzen des Tellerrandes auf die zur Stapelkantenbildung dienende Stufe der Matrize tritt bei fortgesetzter axialer Bewegung des Tellers eine Durchmesservergrößerung ein, die die Spreizwirkung verursacht. An embodiment in which the retaining device is designed in the shape of a plate is particularly advantageous and before reaching the maximum working stroke of the drawing punch, sitting down on the undercut is elastically connected to the drawing punch. Under the influence of the elastic force, the Foil in the area of the step forming the stacking edge on the mold wall from the plate-shaped one Retaining device clamped. An axial relative movement occurs during the last phase of the stroke the holding device opposite the drawing punch. This axial movement of the retaining device is expediently connected with radial expansion of the retaining device. In addition A retaining device consisting of a conically or spherically arched plate is particularly suitable consists of elastic material, the concave side of which faces the die and which is coaxial with one Shank of the drawing punch is attached. After placing the rim of the plate on the stacking edge Serving stage of the die, there is an increase in diameter with continued axial movement of the plate one that causes the spreading effect.

Eine andere vorteilhafte Ausführungsform der Festhaltevorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß sie aus einzelnen Segmenten zusammengesetzt ist, die jeweils um Achsen schwenkbar sind, die innerhalb und oberhalb der Außenränder der Segmente senkrecht zur Mittelachse der Matrize und senkrecht zu den. Mittelradien der Segmente angeordnet sind. Die Funktion dieser. Ausführungsform gleicht im wesentlichen der des vorher geschilderten elastischen Tellers.Another advantageous embodiment of the retaining device is characterized in that it is composed of individual segments, each of which can be pivoted about axes that are within and above the outer edges of the segments perpendicular to and perpendicular to the central axis of the die the. Center radii of the segments are arranged. The function of this. The embodiment is essentially the same that of the previously described elastic plate.

Die Spreizwirkung der Festhalteeinrichtung kann auch dadurch erzeugt werden, daß die Festhalteeinrichtung aus einem elastischen, durch axialen und/oder radialen Druck spreizbaren Körper mit im entspannten Zustand geringerem Durchmesser als die mit ihm zusammenwirkende Wandung der Matrize besteht.The spreading effect of the retaining device can also be generated in that the retaining device from an elastic body which can be expanded by axial and / or radial pressure with im relaxed state of smaller diameter than the wall of the die that interacts with it consists.

Die Erfindung wird im folgenden näher unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert, in der zwei Ausführungsformen der Festhalteeinrichtung dargestellt sind, und zwar handelt es sich bei denThe invention is explained in more detail below with reference to the drawing, in which two Embodiments of the retaining device are shown, namely in the

Fig. 1 und 2 um die Darstellung zweier Arbeitszustände der Festhaltevorrichtung in Form eines elastischen, gewölbten Tellers und bei denFig. 1 and 2 to the representation of two working conditions the retaining device in the form of an elastic, curved plate and the

F i g. 3 und 4 um e.hen Längsschnitt und eine Draufsicht auf eine aus mehreren Segmenten zusammengesetzte Festhalteeinrichtung.F i g. 3 and 4 um e.hen longitudinal section and one Top view of a retaining device composed of several segments.

Der Halbschnitt der F i g. 1 zeigt eine Matrize 1, einen Ziehstempel 2, einen Niederhalter 3, einen Schaft 4, an dem der Ziehstempel 2 sitzt, und einen elastischen Teller 5 der Festhalteeinrichtung, der zwischen zwei Muttern 6 und 7 eingespannt ist. Die Form ist im geschlossenen Zustand gezeigt, und zwar in einem Arbeitsstadium, bei dem eine Folie 8 nicht nur auf Grund eines einwirkenden Vakuums weitgehend in die Matrize 1 eingezogen ist, sondern sich auch schon eine Stapelkante 9 gebildet hat, indem sich die Folie 8 in eine Hinterschneidung 10 einlegt, die in der Matrize 1 wenig unterhalb deren Oberkante umlaufend vorgesehen ist. Die Bohrungen zum Anschluß des Vakuums sind der Einfachheit halber nicht dargestellt. Die Matrize 1 besitzt am Boden eine umlaufende Ringnut It zur Bildung eines Hohlbodens im Zusammenwirken mit einem Ringkragen 12 des Ziehstempels 2.The half section of FIG. 1 shows a die 1, a drawing punch 2, a hold-down 3, a Shank 4, on which the drawing punch 2 is seated, and an elastic plate 5 of the retaining device, which is between two nuts 6 and 7 is clamped. The shape is shown in the closed position, namely in FIG a working stage in which a film 8 is largely not only due to an acting vacuum is drawn into the die 1, but also a stacking edge 9 has already formed by the Foil 8 is inserted into an undercut 10, which is provided in the die 1 around a little below its upper edge. The holes for the connection the vacuum are not shown for the sake of simplicity. The die 1 has a circumferential one on the bottom Ring groove It to form a hollow bottom in cooperation with an annular collar 12 of the Drawing punch 2.

Der Ziehstempel 2 und der Teller 5 sind in Abwärtsbewegung (Pfeil) dargestellt. Bei der weiteren Bewegung verformt der Ziehstempel 2 die Folie 8 unter Reckung in Axialrichtung. Durch die dabei auftretende Spannung würde die Stapelkante 9 aus der Hinterschneidung 10 herausgezogen. Dies wird dadurch verhindert, daß sich rechtzeitig, bevor die Spannung einen entsprechend hohen Wert erreicht, der Teller 5 auf die Hinterschneidung 10 aufsetzt, wie es in F i g. 2 gezeigt ist. Der Teller 5 ist starr mit dem Ziehstempel 2 verbunden. Er setzt sich auf die Hinterschneidung 10 auf, bevor der Ziehstempel 2 seine unterste Stellung erreicht hat. Bei der weiteren Bewegung erleidet der Teller 5 eine elastische Verformung, die verbunden ist mit einer radial nach außen gerichteten Durchmesser vergrößerung, die also der Spannung der Folie noch entgegengesetzt ist, wodurch die Festhaltewirkung unterstützt wird und die Stapelkante 9 gegebenenfalls noch weiter in die Hinterschneidung 10 hineingedrückt wird. Auf die Darstellung des Ziehstempels 2 wurde in F i g. 2 verzichtet.The drawing punch 2 and the plate 5 are shown moving downwards (arrow). At the other Movement, the drawing die 2 deforms the film 8 while stretching in the axial direction. Through the occurring The stack edge 9 would be pulled out of the undercut 10 under tension. This is because of this prevents that in time, before the voltage reaches a correspondingly high value, the plate 5 is placed on the undercut 10, as shown in FIG. 2 is shown. The plate 5 is rigid with the Drawing punch 2 connected. He sits on the undercut 10 before the drawing punch 2 his has reached the lowest position. As it moves further, the plate 5 undergoes elastic deformation, which is connected with a radially outward diameter enlargement, so the Tension of the film is still opposite, whereby the holding effect is supported and the Stack edge 9 possibly further into the undercut 10 is pushed in. The illustration of the drawing punch 2 was shown in FIG. 2 waived.

Nach Vollendung dieser Formvorgänge kehren sich die Bewegungen um.After completing these shaping processes, the movements are reversed.

Die Festhaltevorrichtung nach den F i g. 3 und 4 ist ebenso wie der Teller5 in den Fig. 1 und 2 starr an einem Schaft 21 des nicht dargestellten Ziehstempels 2 befestigt, und zwar über eine Führungsbuchse 22, die auf den Schaft 21 aufgeschraubt ist und in beliebiger Höhe feststellbar ist. Auf der Führungsbuchse 22 befindet sich ein Aufhängering 23, in welchem mehrere (im dargestellten Fall sechs) Segmente 24 schwenkbar um Achsen 25 aufgehängt sind. Von oben wirkt auf die Segmente 24 ein Niederhalterring 26, der von Federn 27 beaufschlagt ist, die sich an einem Distanzring 28 abstützen, der auf der Führungsbuchse 22 axial festgelegt ist.The retaining device according to FIGS. 3 and 4, like the plate 5 in FIGS. 1 and 2, is rigid attached to a shaft 21 of the drawing punch 2, not shown, via a guide bush 22 which is screwed onto the shaft 21 and can be determined at any height. A suspension ring is located on the guide bushing 22 23, in which several segments 24 (six in the illustrated case) are suspended pivotably about axes 25 are. A hold-down ring 26 acts on the segments 24 from above and is acted upon by springs 27 which are supported on a spacer ring 28 which is axially fixed on the guide bush 22.

In Ruhestellung drückt der Niederhalterring 26 die Segmente 24 nach unten in die linke in den F i g. 3 und 4 dargestellte Stellung, bei der der gemeinsame Umfang der Segmente 24 einen kleineren Durchmesser besitzt als der obere Rand der Matrize 1. Bei der Abwärtsbewegung des Schaftes 21 setzen sich die Segmente 24 auch in dieser Stellung auf die Hinter- ao schneidung 10 (F i g. 3 links) auf, wodurch der dort befindliche Folienabschnitt auf die Hinterschneidung 10 aufgeklemmt wird und der Spannung während der Reckung bei der Zieh wirkung des Ziehstempels 2 nicht nachgeben kann. Bei weiterer Abwärtsbewegung (Pfeil) gelangt die Festhalteeinrichtung in die in F i g. 3 rechts dargestellte Stellung, bei der die Segmente 24 schwach nach oben angekippt werden, entgegen der Wirkung der Federn 27. Dabei ereignet sich eine Vergrößerung des gemeinsamen Durchmessers gemäß F1 g. 4 rechts, die der Folienspannung entgegengesetzt ist. Gleichzeitig wird die Folie 8 zur Bildung einer exakten Stapelkante 9 in die Hinterschneidung 10 eingezogen. Beim Herausfahren des Ziehstempels 2 aus der Matrize 1 werden die Seg- 35-mente24 durch die Wirkung der Federn 27 in die Lage zurückgestellt, die in F i g. 3 links gezeigt ist. Ein Verklemmen der Segmente 24 in der Matrize 1 kann dadurch nicht auftreten.In the rest position, the hold-down ring 26 presses the segments 24 downwards into the left one in FIG. 3 and FIG. 4, the position shown in which the common circumference of the segments 24 has a smaller diameter possesses than the upper edge of the die 1. During the downward movement of the shaft 21, the Segments 24 also in this position on the undercut 10 (Fig. 3 left), whereby the there located film section is clamped onto the undercut 10 and the tension during the Stretching in the drawing effect of the drawing punch 2 can not give way. With further downward movement (Arrow) the retaining device reaches the position shown in FIG. 3 position shown on the right, in which the segments 24 are tilted slightly upwards, contrary to the action of the springs 27. This occurs an enlargement of the common diameter according to F1 g. 4 on the right, that of the film tension is opposite. At the same time, the film 8 is placed in the undercut to form an exact stacking edge 9 10 withdrawn. When the drawing punch 2 is moved out of the die 1, the segments are 35-mente24 returned by the action of the springs 27 in the position shown in FIG. 3 is shown on the left. Jamming of the segments 24 in the die 1 cannot occur as a result.

Claims

Claims: 40

1. Device for deep drawing a film made of thermoplastic material into a cup with one formed below its upper edge, projecting outwardly from the cup wall Stack edge, by vacuum forming and using a drawing punch for shaping the bottom of the cup, in particular a hollow bottom, and one an annular one Undercut for forming the die having the stacking edge, characterized in that, that the undercut (10) has a retaining device for retaining the stacking edge (9) during the formation of the cup base assigned.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the retaining device is drivingly coupled to the drawing punch (2).

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the retaining device is plate-shaped formed and before reaching the maximum working stroke of the drawing punch (2) the undercut (10) is elastically connected to the drawing punch (2).

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the axial movement of the retaining device connected relative to the drawing punch (2) with radial expansion of the retaining device is.

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the retaining device consists of a conically or spherically curved plate (5) made of elastic material, the concave Side facing the die (1) and fastened coaxially to a shaft (4) of the drawing punch (2) is.

6. Apparatus according to claim 4, characterized in that the retaining device consists of individual segments (24) is composed, which are each pivotable about axes (25), the inside and above the outer edges of the segments (24) perpendicular to the central axis of the die (1) and are arranged perpendicular to the center radii of the segments (24).

7. Device according to claims 2 to 5, characterized in that the retaining device consists of an elastic, through axial and / or radial pressure expandable body with a smaller diameter in the relaxed state than the wall of the die (1) that interacts with it.

1 sheet of drawings