DE1779463C - Verfahren zum Herstellen von geformten Teilen, aus einem Streifen aus thermoplastischem Kunststoff und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von geformten Teilen aus einem Streifen aus thermoplastischem Kunststoff, wobei in dem Streifen anschließend an das Extrudieren unter Ausnutzung der Extrudierwärme in Thermoformung die Teile geformt und anschließend aus arm Streifen herausgetrennt werden.

Es ist bekannt, beim Thermoformen, insbesondere Tiefziehen von Teilen aus einem Streifen aus thermoplasiischem Kunststoff oder aus einem Streifen aus aufgeschäumtem thermoplastischem Kunststoff, diesen Streifen unmittelbar vor der Thermoformung durch Extrudieren herzustellen und diesen Streifen noch mit seiner Extrudierwärme in den Thermoform-Vorgang einlaufen zu lassen (deutsche Auslegeschrifl 455, deutsche Auslegescbrift 1250 105). Bei diesen bekannten Verfahren und Vorrichtunger wird aber der Streifen über seine gesamte Breite unc Länge in gleichmäßiger Materialdicke extrudiert. Insbesondere bei der Herstellung von Teilen aus massivem Kunststoff ist es dann notwendig, durch geeignetes Vorrecken während des eigentlichen Thermoformvorganges die erforderliche Materialvertei-

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lung zur Erzielung der gewünschten Wandstärke in fens für das Formen der Teile heranzuziehen, so daß

allen Bereichen der geformten Teile vorzunehmen. beim gleichzeitigen Formen einer Vielzahl von Tei-

Dieses Verteilen des Materials durch geeignete Füh- len eine sehr enge Werkzeuganordnung benutzt wer-

rung eines Vorreck-Vorganges läßt aber für viele den kann und der Streifen zwischen den Einzelwerk-

Zwecke nicht genügend differenzierte Materialver- 5 zeugen eines Vielfachwerkzeuges durch Festklemmen

teilung zu. Insbesondere in den Randbereichen des in einem Gitterrahmen zusätzlich ^ehalten werden

zu verarbeitenden Streifens bietet das Verteilen des kann. Durch die Erfindung läßt sich so erreichen,

Materials besondere Schwierigkeiten, weil sich in die- daß beim gleichzeitigen Formen einer Vielzahl von

sen Randbereichen die Temperaturverhältnisse beim Teilen innerhalb jedes der jeweils für einen

Aufheizen des Streifens etwa anders einstellen als io geformten Teil vorgesehenen Teiles des Streifens

im mittleren Streifenbereich. Außerdem ist bei den gleiche Verformungsbedingungen eingestellt werden

bekannten Verfahren, die mit einem Streifen gleich- können, einerlei, ob dieser Teil des Streifens mehr

förmjger Dicke arbeiten, eine verhältnismäßig hohe öder weniger nahe am Streiienrand liegt.
Abfallmenge unumgänglich. Wenngleich solcher Ab- Bie Erfindung ist sowohl bei der Verarbeitung

fall vielfach zurückgewonnen und in das Verfahren 15 von massivem thermoplastischem Kunststoff als auch

wieder eingeführt werden kam;, ist aber auch diese bei der Verarbeitung von aufgeschäumtem therrr.o-

Rückgewinnung mit Kosten verbunden plastischem Kunststoff anwendbar. Bei der Verarbei-

Auch ist es bereits bekannt, zur Profilierung des tung von aufgeschäumtem, thermoplastischem Kunstaus der Breitschlitzdüse eines Extruders austretenden stoff kann die Erfindung derart ausgeführt werden, Bandmaterials unmittelbar am Breitschlitzdüsenaus- 30 daß an Stelle der Bereiche verschiedener Materialtritt verstellbare Profilwalzen anzuordnen, die wäh- dicke Bereiche verschiedener Materialdichte, also rend des Extrudierens feststehend dem Bandmaterial praktisch verschiedenen Aufschäumungsgrades beim das gewünschte Profil erteilen. Um die Profilierung Extrudieren in dem Streifen vorgebildet werden. Es im Bedarfsfall verändern zu können, weisen die Pro- ist auch möglich, bei der Verarbeitung von aufgefilwalzen in unterschiedlichen Winkelbereichen zwi- 35 schäurotem Kunststoff, sowohl Materialdicke als sehen sich einen Spalt mit voneinander abweisender auch Materialdichte beim Extrudieren bereichbweise Profilweite und/oder Profilierung auf (deutsche Aus- im Streifen zu variieren.

legeschrift 1 226 778). Bei diesem Verfahren ist je- Für manche Anwendungszwecke der Erfindung ist

doch nur eine durchgehende, gleichbleibende Längs- es bereits ausreichend, daß der Streifen mit dem Ma-

profilierung des Bandmaterials möglich, die sich aus- 30 terialbedarf angepaßten, sich längs des Streifens er-

schließlich nur zur stellenweisen Materialanhäufung streckenden Bereichen verschiedener Materialdicke

eignet und die gleichen, bei den vorher besprochenen und/oder Materialdichte extrudiert wird. Für viele

bekannten Verfahren bereits erwähnten Nachteile Anwendungsfälle ist es aber auch notwendig, sich

aufweist. quer über den Streifen erstreckende Bereiche ver-

Des weiteren ist es bereits bekannt, unmittelbar am 35 schiedener Materialdicke und/oder Materialdichte zu

Düsenaustritt einer Breitschlitzdüse eines Extruders bilden. Im Rahmen der Weiterbildung der Erfindung

drehbare Walzen anzuordpen (deutsche Patentschrift ist es daher vorteilhaft, daß sich quer über den Strei-

616 080), die ermöglichen, relativ dünne, unter fen erstreckende Bereiche verschiedener Material-

1,0 mm starke Folien oder Filme aus Kunststoff ii: dicke und/oder Materialdichte durch Verändern der

relativ gleichbleibender Stärke herstellen zu können. 40 Abzugsgeschwindigkeit des Streifens in vorher be-

D ..ngegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zu- stimmter zeitlicher Folge eingeformt werden. Es ist gründe, ein Verfahre." zu schaffen, mit welchen der aber auch zweckmäßig, daß sich quer über den Streivom Extruder komiiende Streifen aus thermoplasti- fen erstreckende Bereiche verschiedener Materialschem Kunststoff unter Ausnu*zung der Extrudie- dicke und/oder Materialdichte durch verändernde rungswärme mit wesentlich weniger Abfallmaterial 45 öffnungsweite oder Veränderung des Staubalkenals bisher in irgendeinem, insbesondere einem der druckes der Extruderdüse in vorher bestimmter zeitbekannten Thermoformungsverfahren verformt wer- licher Folge eingeformt werden,
den kann. Im Rahmen der Weiterbildung der Erfindung be-

Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, steht eine andere Möglichkeit zum Vorbilden von daß der Streifen bereits beim Extrudieren entspre- 50 Bereichen verschiedenen Materialinhaltes im Streichend dem bei der Thermoformung bereichsweise fen darin, daß in den Streifen während des Extruverschiedenen Materialbedarf mit Bereichen ver- dierens in Extrudierungsrichtung und quer dazu in schiedener Materialdicke und/oder Materialdichte vorher bestimmter Weise örtlich begrenzte inselförvorgeformt wird. mige Bereiche wesentlich erhöhter Materialdicke

Die Erfindung bietet gegenüber den bekannten 55 und/oder Materialdichte eingeformt werden.
Verfahren außer den Vorteil, daß das Material schon Im Rahmen der Weiterbildung der Erfindung ist beim Extrudieren weitgehend in diejenigen Bereiche es von besordcrer Bedeutung, Vorsorge dafür zu trefdes Streifens konzentriert wird, wo es dann für das fen, daß der extrudierte Streifen mit seinen vorge-Formen der Teile benötigt wird, den weiteren, daß bildeten Bereichen verschiedenen Materialinhaltes die zwischen den Formungen liegenden Bereiche des 60 beim Formungsvorgang auch richtig angelegt wird. Streifens von vornherein praktisch nur so viel Ma- Dieses richtige Anlegen bedeutet in den Fällen eine terial erhalten, wL es zum Zusammenhalten des besondere Schwierigkeit, wo nur längsorientierte Streifens und der in ihm geformten Teile und für den streifenförmige Bereiche verschiedenen Material-Transport des Streifens notwendig ist. Auch besteht inhaltes vorgebildet sind. Es bedeutet auch keine bewegen dieser verhältnismäßig schwachen. Ausbildung 65 sondere Schwierigkeit, dieses richtige Anlegen zu geder später zum Abfall kommenden Streifenbereiche wahrlcisten, wenn der extrudierte Streifen praktisch schon ⁽:im Extrudieren keine Notwendigkeit \nehr, sofort beim Verlassen der Breitschlitzdüse auf das Material aus diesen Zwischenbrreichen des Strei- Formwerkzeug gelangt, also das Formwerkzeug selbst

den Streifen von der Breitschlitzdüse abzieht. In allen diesen Fällen läßt sich das richtige Anlegen des Streifens am Formwerkzeug durch geeignete Justierung des Formwerkzeuges gegenüber der Breitschlit?.düse erreichen. Für schwierige Fälle können im Rahmen der Weiterbildung der Erfindung jegliche Mangel, bezüglich des richtigen Anlegens des Streifens am Formwerkzeug dadurch behoben werden, daß das Muster der Längs- und Quereinformungen bzw. der inselförmigen Bereiche des Streifens in geringfügig engerer Anordnung als die der Thermoformwerkzeuge hergestellt und anschließend durch geregeltes Streckziehen des Streifens in Längs- und/oder auch Querrichtung auf die Anordnung der Thermoformwerkzeuge genau abgestimmt wird. Bei einem solchen geregelten Streckziehen um beispielsweise 0,5 bis 2,0 °/o werden praktisch nur die schwächeren, d. h. die zwischen den zu verformenden Teilen liegenden und später zum Abfall kommenden Bereiche des Streifens gestreckt, so daß dadurch auch gewährleistet ist, daß ein solches Streckziehen zum Anpassen des Streifens an die Anordnung der Formwerkzeuge keinen nachteiligen Einfluß auf den eigentlichen Formungsvorgang und die Qualität der Formlinge hat.

Zur Durchführung des Verfahrens ist von einer Vorrichtung auszugehen, bei der ein Extruder mit einer Breitschlitzdüse vor einer Thermoformungsvorrichtung, insbesondere einer Thermoformungsvorrichtung mit Einrichtungen zum Übernehmen und zum Ausrichten des Streifens gegenüber den einzelnen Formwerkzeugen, angeordnet ist. Gemäß der Erfindung weist bei einer solchen Vorrichtung die Breitschlitzdüse an ihrem Ausgang im Bereich ihrer Staubalken eine verstellbare Formeinrichtung für den Streifen auf und ist zwischen der Breitschlitzdüse und der Thermoformungsvorrichtung eine Abzieheinrichtung für den vorgeformten Streifen angeordnet. Dabei ist es zweckmäßig, die Formeinrichtung der Breitschlitzdüse als Formbalken mit Bereichen verschiedener öffnungsweite auszubilden. Die mit der Breitschlitzdüse zusammenwirkende Abzieheinrichtung ist zur Erzeugung von sich quer erstreckenden Bereichen verschiedener Materialdicke und/oder Materialdichte zu verschiedenen Abziehgeschwindigkeiten in vorherbestimmter Zeitfolge steuerbar. Dabei ist die Thermoformungsvorrichtung selbst in Art einer Trommel ausgebildet und unmittelbar als Einrichtung zum Abziehen des vorgeformten Streifens von der Breitschlitzdüse schrittweise zu verschiedenen Umlaufgeschwindigkeiten steuerbar. Es ist aber auch zweckmäßig, dem Formbaiken der Breitschlitzdüse eine Verstelleinrichtung zum Verändern der öffnungsweite in vorher bestimmter Zeitfolge zuzuordnen. Dabei kann die öffnungsweite der Düse auf die gesamte Düsenbreite oder auch auf nur Teile der Düsenbreite variiert werden. Auch ist es zweckmäßig, die Formeinrichtung der Breitschlitzdüse als eine oder ein paar von umlaufenden Prägewalzen auszubilden. Schließlich ist es noch zweckmäßig, zwischen der Breitschlitzdüse und der Thermoformungsvorrichtung eine in Längsrichtung des Streifens wirkende steuerbare Streckvorrichtung anzuordnen.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Vorrichtung mit trommeiförmig ausgebildeter Thermoformungsvorrichtung und unmittelbar davorgesctztem Bandextruder, F i g. 2 einen Ausschnitt Ii-II der Fig. 1, Fig. 3 einige in einer Vorrichtung nach F i g. 1 benutzbare Streifenprofile,

F i g. 4 einen Abschnitt eines in einer Vorrichtung nach Fig. 1 zu verarbeitenden Streifens in Draufsicht vor und nach dem Thermoverformen,

F i g. 5 bis 7 eine etwas abgewandelte Breitschlitzdüse für einen Bandextruder nach F i g. 1 und 2 in Vorderansicht V-V der F i g. 6 in Draufsicht und im Schnitt VII-VII der Fig. 5,

F i g. 8 und 9 einen Streifenabschnitt mit vorgeformten inselförmigen verdickten Bereichen in Draufsieht und einen Schnitt IX-IX der Fig. 8,

F i g. 10 eine schematische Schnittdarstellung einer Breitschlitzdüse zur Erzeugung eines Streifens nach F i g. 8 und 9,

Fig. 11 und 12 eine andere Ausführungsform eines Streifenabschnittes mit vorgeformten Bereichen größerer Materialdicke in Draufsicht und im Schnitt XU-XII der F ig. 11,

Fig. 13 eine Breitschlitzdüse zur Herstellung von Streifen nach Fig. 11 und 12 in schematischer Schnittdarstellung,

Fig. 14 eine vorzugsweise mit Bändern nach

Fig. 8 und 9 oder Bändern nach Fig. 11 und Yl

schrittweise arbeitende Thermoformungsvorrichtung

in schematischer Vorderansicht, teilweise geschnitten,

und

Fig. 15 die Formwerkzeuganordnung einer nach Fig. 14 benutzbaren Thermoformungsvorrichtung schematisch in Vorderansicht, teilweise geschnitten. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 4 wird an der Breitschlitzdüse 1 des Extruders 2 ein Streifen 3 aus thermoplastischem Kunststoff mit einem Profil gebildet, das entsprechend dem beim Thermoformen auftretenden bereichsweise verschiedenen Materialbedarf mit Bereichen verschiedener Materialdicke vorgeformt ist. Derartige Profile sind beispielsweise in F i g. 3 schematisch dargestellt. F i g. 3 a zeigt ein Profil für einen Thermoformungsvorgang, bei dem beispielsweise verhältnismäßig tief zu formende Artikel im mittleren Bereich erhöhten Materia.oedarf aufweisen. Wenn dieser erhöhte Materialbedarf im mittleren Bereich noch größer ist, als im Beispiel der F i g. 3 a angenommen wird, kann, wie F i g. 3 b zeigt, eine entsprechende Profilienmg sowohl nach oben als auch nach unten vorgesehen werden. Fig. 3c zeigt ein Profil für einen verhältnismäßig flachen Artikel, der am Rand verstärkt ausgebildet sein soll, beispielsweise Tabletts, Teller u. dgl. F i g. 3 d zeigt einen ähnlichen Anwendungsfall, bei dem jedoch jeweils zwei Artikel nebeneinander geformt werden und bei dem der Rand sehr viel gegenüber dem mittleren Artikelteil verstärkt sein soll. Bei der weiteren Betrachtung soll im wesentlichen von einem Fall ausgegangen werden, der ein Profil des Streifens 3 entsprechend der Darstellung der F i g. 3 c zweckmäßig erscheinen läßt. Ein Streifen mit Profil nach F i g. 3 c ist beispielsweise in F i g. 4 in Draufsicht vor dem Thermoverformungsvorgang und nach dem Thermoverfahren gezeigt.

Die gemäß F i g. 1 und 2 vorgesehene Thermoverformungsvorrichtung ist im wesentlichen in Form einer umlaufenden Trommel 4 ausgebildet, an deren Umfang die Formwerkzeuge 5 eingesetzt sind. Der Extruder 2 ist mit einer Breitschlitzdüse 1 bis in un-

mittelbare Nähe an den Umfang der Trommel 4 geführt und legt dadurch den extrudierten Streifen 3 unmittelbar auf Formwerkzeuge S, während sich die Trommel 4 im Sinne des Pfeiles 6 dreht. Die Drehgeschwindigkeit der Trommel 4 ist derart gesteuert, daß die Trommel entsprechend der Anordnung der Formwerkzeuges abschnittsweise schneller und langsamer umläuft, derart, daß die Trommel den Streifen schrittweise, d. h. in der Länge der Formwerkzeuge entsprechenden Schritten, von der Breitschlitzdüse 1 abzieht. Wenn dann, wie ciic Fig. 1 und 2 zeigen, zwei benachbarte Werkzeugränder 7 in den Bereich der Breitschlitzdüse 1 kommen, wird die Drehgeschwindigkeit der Trommel 4 verringert bzw. die Trommel überhaupt ganz angehalten. Dadurch wird, wie F i g. 1 und 2 zeigen, der Streifen 3 nicht mehr von der Breitschlitzdüse 1 abgezogen, sondern nur noch durch den im Extruder herrschenden Druck ausgepreßt. Dieser ausgepreßte und nicht abgezogene Teil des Streifens 3 bildet einen verdickten Quersteg 8, wie er beispielsweise in F i g. 2 gezeigt ist. Dieser verdickte Quersteg 8 legt sich dann über die beiden Werkzeugränder 7. Die Trommel wird dann wieder mit erhöhter Geschwindigkeit in Drehung versetr', so daß der Streifen 3 von den Werkzeugrändern 7 her wieder von der Breitschlitzdüse 1 abgezogen und dadurch diiimci ausgezogen wird. Diese Ausbildung des Streifens 3 ist in F i g. 4 angedeutet. Hiernach hat der Streifen 3 dünnere Mittelteile 9 und zu beiden Seiten durch die Profilierung des Düsenschlitzes hervorgerufene Längsrippen 10. Durch die Verminderung der Abziehgeschwindigkeit oder überhaupt durch den Übergang von Abziehen auf Ausstoßen ergeben sich Querrippen 11 und im Kreuzungsbereich der Längsrippen 10 und Querrippen 11 erhöhte Hocker 12, wobei die Längsrippen 10 und die Querrippen 11 die gewünschten Verdickungszonen sind.

Dieser vom Extruder auf die Formwerkzeuge S aufgelegte, vorgeformte Streifen 3 wird im dargestellten Beispiel in der Saugstation 13 in dem verdünnten Mittelteil 9 in den Hohlraum der Formwerkzeuge 5 eingesaugt. Zwischen der Breitschlitzdüse 1 und der Saugstation 13 ist im dargestellten Beispiel oberhalb der Trommel eine Abdeckung 14 angebracht, innerhalb deren Infra-Rot-Strahler 15 vorgesehen sein können. Durch die Abdeckung 14 und eventuell zusätzliche Infra-Rot-Bestrahlung des Streifens 3 wird verhindert, daß dieser zwischen der Breitschlitzdüse 1 und der Saugstation 13 einen wesentlichen Teil seines Wärmeinhaltes abgibt. Gegebenenfalls kann sogar der Streifen 3 auf diesem Weg zwischen der Breitschlitzdüse 1 und der Saugstalion 13 nacherhitzt werden.

Wie F i g. 1 weiter zeigt, kann der Thermoformungsvorgang in bekannter Weise durchgeführt werden, beispielsweise mit einer auf die Form aufzusetzenden Formeinrichtung 16, beispielsweise in der Art eines Druckluftaggregates oder eines mechanischen Formstempels, wie dies bei 16 angedeutet ist. Diese Formeinrichtung 16 wird mittels geeigneter Steuerung und Führungen 21 über einen Teil der Drehbewegung der Trommel 4 mitgeführt. Dann werden diese Formeinrichtungen 16 wieder von der Trommel 4 abgehoben und an der Führung 21 zurückgeführt. F i g. 1 zeigt hierzu als Beispiel einen mittels Schlauch 22 an eine gesteuerte Druckluflleitung angi'schlossencn Formstempel, der mechanisch durch ein mit der Trommel umlaufendes Steuerzahnrad 17 und ein darin kämmendes, wesentlich kleineres Betätigungszahnrad 18 über eine Zugfeder 19 an den Umfang der Trommel 4 auf den Streifen 3 gezogen wird. Der Formstempel kann im mittleren Teil einen Formvorsprung haben, der in den Innenraum jeder Form einläuft. Vor allem hat aber der Formstempel eine glatte Umfangsfläche zum Formen des Artikelrandes 29, der Längsrippen 10 und Querrippen 11 des Streifens 3, wobei die Hocker 12 vollständig eingedrückt und dadurch der Artikel an den Ecken seines Umfangsrandes besonders fest ausgebildet wird. Der Artikelrand 29 kann unmittelbar beim Formen beschnitten werden, in dem die Längskanten der Formwerkzeuge 5 mit äußeren Schneidkanten ausgebildet sind und an der Formeneinrichtung 16 entsprechende Gegenschneidkanten angebracht sind. Es ist auch möglich (allerdings im Beispiel der F i g. 1 nicht vorgesehen), die Artikel sofort

so an ihrem gesamten Umfang aus dem Streifen 3 auszuschneiden und einzeln zu entformen.

Nach dem Festziehen des Formstempels durch die Zugfeder 19 wird Druckluft durch den Schlauch 22 zugeführt, so daß der zu verformende Bandbereich

as unter dem Formstempel mit Druckluft in das Formwerkzeug 5 gepreßt wird. Es kann dabei in der in Fig.! angedeuteten Maschine auch ohne. Saugstation 13 gearbeitet werden.

Durch die Wirkung der Zugfeder 19 und der Gegenfeder20 wird der Formstempel auf eine Strecke bei der Umlaufbewegung der Trommel 4 mitgenommen. Am Ende dieser Mitnahmestrecke zieht die dann stärker gespannte Gegenfeder 20 den Formstempel von dem jeweiligen Formwerkzeug 5 ab und entlang der äußeren Elemente der Führung 21 in die Ausgangslage zurück. Das Steuerzahnrad 17 und das Betätigungszahnrad 18 sind dabei so aufeinander abgestimmt, daß der Formstempel jeweils von einem Formwerkzeug 5 zum nächsten überspringt.

Wenn es erwünscht ist, beispielsweise eine Thermoformungsvorrichtung kontinuierlich laufen zu lassen oder den Streifen 3 kontinuierlich von der Breitschlitzdüse abzuziehen, kann die Breitschlitzdüse 1 des Extruders 2, wie in F i g. 5 bis 7 ange-

.,5 deutet, an ihren Staubalken mit einem zusätzlichen, beweglichen Formbalken 23 versehen sein, der, wie aus F i g. 5 ersichtlich, mit Bereichen 24 größerei Öffnungsweite und Bereichen 25 geringerer öffnungsweite ausgebildet ist. Dieser Formbalken 23 wird mii einer Verstelleinrichtung26, die in Fig. 5 und 7 vor zwei hydraulischen Pressen gebildet ist, in Betriebs stellung gehalten. Der Druck in diesen hydraulischer Pressen wird dann zeitweise mehr oder weniger kurzzeitig vermindert, so daß sich der Formbalken 2; kurzzeittig öffnet und den Streifen auf seine gesamt« Breite in der durch den Staubalken 27, 28 bestimm ten Dicke austreten läßt. Dadurch erhält der Streifet Querrippen, die in die Längsrippen münden.

Im Beispiel der F i g. 8 bis 10 handelt es siel darum, beim Extrudieren des Streifens 3 in diesen inselförmige Bereiche 30 erhöhter Materialdicke ein zuformen. Diese Bereiche 30 erhöhter Materialdick sollen dann beispielsweise zu Bechern oder sonstigen besonders tiefen Formungen geformt werden. Zur Vorformen solcher inselförmiger Bereiche 30 erhöh tcr Matcrialdicke ist gemäß Fig. 10 eine Breit schlitzdüse 1 vorgesehen, die vor den Staubai ken 31, 32 noch eine Formeinrichtung enthält. Dies

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Formeinrichtung ist durch eine umlaufende Präge- werden können. Die Streckhelfer 53 sind an eine walze 33 und einer. Formbalken 34 gebildet. Die Druckluftquelle angeschlossen, so daß sie ein Vor-Prägewalze 33 hat in ihrer Umfangsflache Vertiefun- formen unter Benutzung von Druckluft zulassen. An gen 35 zur Ausbildung der inselförmigen Bereiche 30 der Unterseite des Formwerkzeuges 50 ist ein jedes in dem extrudierten Streifen 3. Die Prägewalze 33 5 Einzelwerkzeug 50 α umgebender oberer Klemmrahkann durch den aus der Breitschlitzdüse 1 austre- men55 angebracht, der, wie Fig. 15 zeigt, über Fetenden Streifen 3 selbst in Drehung versetzt werden. dem 56 gehalten sein kann. Mit dem Streckhelfer 53 Zweckmäßig wird aber dto Prägewalze 33 entspre- ist ein unterer, ebenfalls jeden einzelnen Formrahchend der Austrittsgeschwindigkeit des Streifens 3 menteil umgebender Spannrahmen 57 über Federn 58 von außen her angetrieben. io angebracht. Beim Zusammenfahren von Formwerk-

Durch die gegenseitige Einstellung der Staubai- zeug 50 und Streckhelfer 53 wird zunächst der Streiken 31, 32 und der Prägewalze 33 gegenüber dem fen 3 zwischen den Spannrahmen 55 und 57 federnd Formbalken 34 läßt sich die Dicke des Streifens 3 eingeklemmt. Beim weiteren Zusammenfahren legt und dt. inselförmig verdickten Bereiche30 bzw. das sich das Formwerkzeug50, wie in Fig. 15 gezeigt, Dickenverhältnis zwischen Streifen 3 und Bereichen 15 auf die Oberseite des oberen Spannrahmens 55, wäh-30 auf die gewünschten Größen einstellen. rend die Federn 58 beim Vorschieben der Streckhel-

Im Beispiel der Fig. 11 bis 13 ist der Streifen 3 fer53 zunehmend gespannt werden und dadurch den

mit verdickten Bereichen 40 ausgebildet, die bei- Streifen 3 um jeden vorgebildeten Bereich herum fest

spielsweise für die Herstellung von Behältern mit einklemmt.

etwa quadratischem Querschnitt von vornherein die- ao An die Thermoformungsvorrichtung schließt sich ser Querschnittsform angepaßt sind. Wie Fig. 12 im Beispiel der Fig. 14 eine bekannte Stanzvorrichzeigt, sind diese verdickten Bereiche 40 auf beiden tung 59 an, in welcher die in dem Streifen 3 geform-Seiten des Streifens 3 ausgebildet. An der in F? g. 12 ten Formlinge aus diesem ausgestanzt und getrennt oberen Seite ist der verdickte Bereich 40 im wesent- von den Streifenresten abtransportiert werden, liehen als ein ringsumlaufender Wulst 41 mit dazwi- as Vor der Thermoformungsvorrichtung ist der Exschenliegender konkavei Fläche 42 ausgebildet. An truder 2 mit Breitschlitzdüse 1 angeordnet, die im der in Fig. 12 unteren Seite des verdickten Berei- Beispiel der Fig. 14 derart ausgebildet ist, wie es ches 40 ist im wesentlichen eine konkave Wölbung 43 im einzelnen in den F i g. 5 bis 7 gezeigt ist. Statt gebildet. Der in Fig. 11 und 12 gezeigte Streifen 3 dessen kann die Breitschlitzdüse 1 auch in gleicher kann in einer Vorrichtung nach Fig-. 13 hergestellt 30 Weise wie in den Beispielen nach Fig. 9 bis 13 auswerden. In diesem Beispiel ist unmittelbar vor die gebildet sein. Eine solche Ausbildung ist in der Darmit den Staubalken 31, 32 ausgerüstete Breitschlitz- stellung der Fig. 15 angenommen worden. Es ist düse 1 ein Paar Prägewalzen 44,45 gesetzt. Die auch möglich, die Breitschlitzdüse 1 im Beispiel der obere Prägewalze 44 trägt in ihrem Umfang im we- F i g. 14 in gleicher Weise auszubilden, wie im Zusentlichen ringförmige Vertiefungen 46, entsprechend 35 sammenhang mit F i g. 1 und 2 eiläutet, und dabei der Formgebung an der in Fig. 12 oberen Seite der den Streifen 3 in ungleichmäßiger Geschwindigkeit verdickten Bereiche 40. abzuziehen.

Die untere Prägewalze45 weist Ausnehmungen47 Im Beispiel der Fig. 14 ist hinter der Breifc^hlitzauf, die der Formgebung an der Unterseite der ver- düse 1 eine Abzieheinrichtung 60 angeordnet, die aus dickten Bereiche 40 entsprechen. Der in seiner 40 Walzen- oder Rollenpaaren aufgebaut ist, die am Dicke durch die Staubalken 31, 32 vorbestimmte Rand des Streifens 3 und gegebenenfalls zwischen Streifen läuft von den Staubalken unmittelbar zwi- den zu verformenden Bereichen des Streifens 3 ansehen den Prägewalzen 44 und 45 hindurch und greifen und zu der gewünschten Abziehgeschwindigwird beispielsweise in der in F i g. 11 und 12 gezeig- keit angetrieben ist. Diese Paare von Walzen odei ten Weise vorgeformt. Die Prägewalzen 44 und 45 45 Rollen 6Ϊ und 62 sind in einem Abstand, der dei haben dabei im wesentlichen gleiche Temperatur wie Länge des Formwerkzeuges 50 entspricht, mit einei die Breitschlitzdüse 1 selbst. Der Walzenabstand wird Streckvorrichtung 64 kombiniert, die ebenfalls aui mittels eines bügelförmigen Joches 48 und in diesem Paaren von Walzen oder Rollen 65 und 66 besteh geführten Spannschrauben 49 eingestellt. Durch die und lichtelektrisch auf Grund der Anordnung dei getrennte Verstellbarkeit der Staubalken 31 und 32 50 verdickten Bereiche des Streifens 3 unterhalb de! und der Prägewalzen 44 und 45 läßt sich jede ge- Formwerkzeuges 50 gesteuert sind. Dadurch wird er wünschte Streifendicke herstellen. Werden die kon- reicht, daß in fortlaufendem Betrieb der zwischei kaven Wölbungen 43 nicht benutzt, so ist eine von der Abzieheinrichtung 60 und der Streckvorrich den Ausnehmungen 47 freie untere Walze zu benut- tung 64 liegende Streifenabschnitt um etwa 0,5 bi zen. 55 2 °/o gereckt wird, um ihn genau der Anordnung de

Die Fig. 14 und 15 zeigen eine schrittweise ar- Einzelwerkzeuge50α anzupassen,

beitende Thermoformungsvorrichtung. Diese Ther- Wenn es erwünscht ist, die Vorrichtung entspre

moformungsvorrichtung weist ein oberhalb des Strei- chend dem Beispiel der F i g. 1 und 2 zu betreibet

fens 3 angeordnetes vielfaches Formwerkzeug 50 auf, ist die Abzieheinrichtung 60 sehr dicht hinter de

das mittels hydraulischer oder pneumatischer Zylin- 60 Breitschlitzdüse 1 anzuordnen und in entsprecher

der 51 auf den Streifen 3 absenkbar ist. Das Form- den Zeitabständen schneller und langsamer anzutre

werkzeug 50 ist evakuierbar, so daß die herzustellen- ben bzw. in vorher bestimmtem zeitlichem Rhythrra

den Artikel mit Vakuum in das Formwerkzeug 50 ge- zeitweilig anzuhalten. Zwischen der Streckvorricl

zogen werden können. Unterhalb des Streifens 3' sind tung 64 und der eigentlichen Thermoformungsvoi

in dem Formwerkzeug 50 in entsprechender Anord- ⁶5 richtung ist vorzugsweise noch eine Zwischenstatic

nung Streckhelfer 53 angebracht, die mittels hydrau- anzuordnen, in der eine vorher bestimmte Streife!

lischer oder pneumatischer Zylinder 54 bis in die länge aufgefangen wird, um von einem im wesentl

Hohlräume des Formwerkzeugs 5 vorgeschoben chen fortlaufenden Betrieb des Extruders 2, unabg

sehen von den vorstehend erläuterten Schwankungen der Abziehgeschwindigkeit auch der Abzieheinrichtung 60, auf den schrittweisen Betrieb der Thermoformungsvorrichtung überzugehen. Über dem frei liegenden Streifen zwischen der Breitschlitzdüse 1

und der Thermoformungsvorrirhtung kann wie in Ausführungsbeispiel der F i g. 1 eine Abdachung unc gegebenenfalls noch eine Infra-Rot-Strahlungsein richtung angeordnet werden, um den Streifen 3 au der Verformungstemperatur zu halten.

Hierzu 3 Blatt iieichnungen

Claims (14)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen von geformten Teilen aus einem Streifen aus thermoplastischem Kunststoff, wobei in dem Streifen anschließend an das Extrudieren unter Ausnutzung der Extnidierungswärme in Thermoformung die Teile geformt und anschließend aus dem Streifen herausgetrennt werden, dadurch' gekennzeichnet, daß der Streifen bereits beim Extrudieren entsprechend dem bei der .Thermoformung bereichsweise verschiedenen Materialbedarf mit Bereichen verschiedener Materialdicke und/oder Materialdichte vorgeformt wird.

2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Streifen mit dem Materialbedarf angepaßten, sich längs des Streifens erstreckenden Bereichen verschiedener Materialdicke und/oder Materialdichte extrudiert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich quer über den Streifen erstreckende Bereiche verschiedener Materialdicke und/oder Materialdichte durch Verändern der Abi-ugsgeschwindigkeh des Streifens in vorherbestimmter zeitlicher Folge eingeformt werden.

4. Verfahren nach AnsprucS 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich quer über den Streifen erstreckende Bereiche verschiedener Materialdicke und/oder Materialdichte durch Verändern der öffnungsweite oder des Staubalkendruckes der Extruderdüse in vorherbestimmter zeitlicher Folge eingeformt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Streifen während des Extrudierens in Extrudierungsrichtung und quer dazu in vorherbestimmter Weise örtlich begrenzte inselförmige Bereiche wesentlich erhöhter Materialdicke und/oder Materialdichte eingeformt werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Muster der Längs- und Quereinformungen bzw. der inselförmigen Bereiche des Streifens in geringfügig engerer Anordnung als die der Thermoformwerkzeuge hergestellt und anschließend durch geregeltes Streckziehen des Streifens in Längs- und/oder auch Querrichtung auf die Anordnung der Thermoformwerkzeuge genau abgestimmt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Streifen während der Thermoformung die eingeformten Bereiche verschiedener Materialdicke und/oder Materialdichte gitterförmig umgebend eingeklemmt wird.

8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der ein Extruder mit einer Breitschlitzdüse vor einer Thermoformungsvorrichtung, insbesondere einer Thermoformungsvorrichtung mit Einrichtungen zum Übernehmen und Ausrichten des Streifens gegenüber den einzelnen Thermoformwerkzeu- %en, angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß AtZ Breitschlitzdüse (1) an ihrem Ausgang im Bereich ihrer Staubalken (27, 28, 31, 32) eine verstellbare Formeinrichtung für den Streifen (3)

aufweist und daß zwischen der Breitschlitzdüse (1) und der Thermoformungsvorrichtung eine Abzieheinrichtung (60) für uen vorgeformten Streifen (3) angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Formeinrichtung der Breitschlitzdüse (1) als Formbalken (23) mil Bereichen (24, 25) verschiedener öffnungsweite ausgebildet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Abzieheinrichtung (60) zu verschiedenen Abziehgeschwindigkeiten in vorherbestimmter Zeitfolge steuerbar ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Thermoformungsvorrichtung als Trommel (4) ausgebildet und unmittelbar als Einrichtung zum Abziehen des vorgeformten Streifens (3) von der Breitschlitzdüse (1) schrittweise zu verschiedenen Umlaufgeschwindigkeiten steuerbar ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, Jaß dem Formbalken (23) der Breitschlitzdüse (1) eine Verstelleinrichtung (26) zum Verändern der öffnungsweite in vorherbestimmter Zeitfolge zugeordnet ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Formeinrichtung der Breitschlitzdüse (1) als eine oder ein Paar von umlaufenden Prägewalzen (33, 44,45) ausgebildet ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Breitschlitzdüse (1) und der Thermoformunf^vorrichtung eine in Längsrichtung des Streifens (3) wirkende steuerbare Sireckvorrichtung (64) angeordnet ist.