DE1942721U

DE1942721U - Vorrichtung zum tiefziehen von hohlkoerpern aus kunststoff.

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Publication number: DE1942721U
Application number: DE1965C0013762
Authority: DE
Original assignee: Calmec Manufacturing Ltd
Current assignee: Calmec Manufacturing Ltd
Priority date: 1965-06-17
Filing date: 1965-11-03
Publication date: 1966-07-21
Also published as: AT304063B; DE1479060A1; AT306357B; SE336454B; CH442714A; FR1461761A; LU49938A1; NL6514870A

Description

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München, den dnhufSMI ^C ·

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Calmec (Manufacturing) Limited in London_s S₀W-I, Großbritannien.

Vorrichtung zum Tiefziehen von Hohlkörpern aus Kunststoff,

Die Erfindung betrifft die Herstellung von tiefgezogenen Hohlkörpern aus Kunststoff, Dabei wird als tiefgezogener Hohlkörper ein Hohlkörper bezeichnet, der im Vergleich zu einer quer zu seiner Tiefe liegenden Abmessung seines Querschnitts eine große Tiefe hat.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Tiefziehen von Hohlkörpern aus Kunststoff arbeitet so, daß eine erhitzte Folie aus Kunststoff an vorbestimmten Stellen gekühlt wird, ein diese gekühlten Stellen der Folie enthaltender Teil der erhitzten Folie entlang seines ganzen Umfanges oder im wesentlichen seines ganzen Umfanges in einem Rahmen festgelegt wird, eine Stempelanordnung gegenüber dem festgelegten Teil der Folie und gegenüber einer der Stempelanordnung entsprechenden Matrizenanordnung seitwärts in eine Stellung bewegt wird, in der sich die Stempelanordnung in der Matrizenanordnung befindet, worauf die an der Stempelanordnung anliegende, erhitzte Ffälie von der Stempelanordnung auf die Matrizenanordnung übertragen wird, so daß sich der Teil der Folie der Matrizenanordnung anpaßt,

wobei die gekühlten Stellen der Folie gewährleisten, daß der überführte Teil der Folie eine im wesentlichen einheitliche Wandstärke hat, dann die Stempel- und die Matrizenanordnung voneinander getrennt werden und der verformte Teil aus Kunststoff von der Stempelanordnung abgenommen wird.

In der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgt vorzugsweise eine Kühlung der Folie an vorbestimmten Stellen, die sich nach der Überführung der Folie auf die Matrizenanordnung in der Nähe je einer Ecke eines in der Folie ausgebildeten, tiefgezogenen Körpers befinden»

In der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird vorzugsweise ein Stück einer endlosen, erhitzten Kunststoffolie während eines ersten Verformungsvorganges dieser Folie an vorherbestimmten Stellen der Folie gekühlt und die Folie nach dem ersten Verformungsvorgang einem zweiten Verformungsvorgang unterworfen» Zweckmäßig erfolgt eine Kühlung an weiteren vorbestimmten Stellen und wird vor dem Eingriff der Stempelanordnung in die Matrizenanordnung auf jene Seite der Folie, an der die Stempelanordnung angreift, eine Saugwirkung ausgeübt, die bewirkt, daß sich die Folie der Stempelanordnung anpaßt, wobei die weiteren gekühlten Stellen der Folie eine Bildung von unerwünschten Falten in der Folie verhindern, wenn sich diese der Stempelanordnung anpaßt.

Wenn der Formkörper ein Behälter ist, der einen hohlen Kyrper und einen am oberen Ende des Körpers angelenkten Verschluß besitzt, umfaßt die erfindungsgemäße Vorrichtung ferner eine Kühlvorrichtung zur Abkühlung eines langgestreckten Teils der Folie, welcher Teil zwischen vorspringenden Stempelzapfen des Stempelelements ange-

ordnet ist, dem die Folie angepaßt wird, ehe sie in Hohlräume des Matrizenelements überführt wird, die dem Körper bzw. dem Verschluß des Behälters entsprechen, wobei der gekühlte langgestreckte Teil der Folie eine Bildung von unerwünschten Falten in der Folie zwischen den vorspringenden Stempelzapfen verhindert, wenn die Folie der Stempelanordnung angepaßt wird.

Die Vorrichtung nach der Erfindung kennzeichnet sich durch einen Schlitten, eine Sragkbnstruktion, auf welcher der Schlitten montiert ist und die bei Anordnung in der Nähe der Austrittsöffnung einer Strangpresse eine Bahn für eine sich aus der Strangpresse abwärtsbewegende, erhitzte Kunststoffolie bildet, wobei der Schlitten längs der Tragkonstruktion zu der Austrittsöffnung hin find von ihr weg bewegbar ist, auf dem Schlitten auf entgegengesetzten Seiten der Bahn der erhitzten Kunststoffolie montierte Rahmenteile zu und von einer Stellung, in der die Rahmenteile zwischen sich ein Stück der erhitzten Kunststoffolie festhalten, eine Stempelanordnung und eine Matrizenanordnung, die auf dem Schlitten auf entgegengesetzten Seiten der Bahn aus erhitzter Kunststoffolie angeordnet sind, Mittel zur Relativbewegung der Stempelanordnung und der Matrizenanordnung innerhalb der Begrenzung der Rahmenteil^ zu und von einer Stellung, in welcher die Stempelanordnung in die Matrizenanordnung eingreift, auf den Rahmenteilen vorgesehene Mittel zur örtlichen Abkühlung der erhitzten Kunststoffolie an Stellen, die in der Richtung der Bewegung der Folie vor der Matrizenanordnung und der Stempelanordnung liegen, und Mittel zum Abwärtsbewegen des Schlittens längs der Bahn des erhitzten Kunststoffs mit einer Ge-

schwindigkeit, die annähernd der Geschwindigkeit der Materialzufuhr von der Strangpresse entspricht, und zum raschen Zurückstellen des Schlittens längs der Bahn in eine oberste Stellung.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen beschrieben. In diesen Zeigen

Fig. 1 und 2 schaubildlich eine druckfeste Zigarrenschachtel mit einem Klappdeckel.

Fig. 3 zeigt schaubildlich mit einandergezogenen Teilen ein Werkzeug zur Herstellung der Schachtel nach Fig. 1 und 2. Fig. Ψ zeigt in einer Seitenansicht die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Herstellen von tiefgezogenen Hohlkörpern. Die Figuren 5 und 5a-o zeigen in Seitenansicht Umfangsteile der Vorrichtung nach Fig. 4- in verschiedenen Phasen eines Verformungsvorganges .

Fig. 6 zeigt in einer Vorderansicht einen von zwei Rahmenteilen zwischen denen die Kunststoffolie während jedes Verformungsvorganges festgelegt ist.
Fig. 7 zeigt einen Horizontalschnitt nach der Linie VII-VII

durch den Rahmenteil nach Fig. 6, Fig. 8 einen Schnitt nach der Linie VIII-VIII der Fig. 6 durch den Rahmenteil,

Fig. 9 zeigt in Vorderansicht den anderen der beiden Rahmenteile, zwischen denen die Kunststoffolie während jedes Verformungsvorganges festgelegt ist.

Fig.10 zeigt einen Schnitt nach der Linie X-X der Fig« 9 und Fig.11 erläutert eine Einzelheit der Konstruktion der Rahmenteile nach den Figuren 6 und 9.

In allen Figuren der Zeichnungen sind gleiche Teile mit denselben Bezugsζiffern versehen. Die Zeichnungen erläutern die Vorrichtung zur Herstellung von tiefgezogenen Hohlkörpern aus Kunststoff an Hand von druckfesten Zigarrenschachteln mit Klappdeckel. Die Vorrichtung umfaßt allgemein eine Werkzeuganordnung 2, die auf einem Schlitten 3 angeordnet ist, der auf einer langgestreckten ragkonstruktion 4- hinundherbewegbar montiert is to Wenn diese Tragkonstruktion in der Nähe der Austrittsöffnung einer Strang presse 6 angeordnet ist, bildet sie eine Bahn, entlang der die Werkzeu^anordnung 2 zu der Austrittsöffnung hin und von ihr weg hin- und herbewegt wird. Ferner sind Antriebsrollen 8 und 10 vorgesehen, welche die Kunststoffolie kalibrieren, die aus der genannten Austrittsöffnung austritt« Diese Rollen 8 und 10 dienen auch zum Vorwärtsbewegen der Kunststoffolie längs einer durch die Tragkonstruktion 4 gebildeten Bahn 12. Auf dem Schlitten sind hydraulisch betätigbare Mittel vorgesehen welche die Werkzeuganordnung zwecks Durchführung eines VerformungsVorganges an einem Teil der erhitzten Folie schließen. Bei 14- angedeutete Mittel dienen zum Vorwärtsbewegen der geschlossenen Werkzeuganordnung längs der genannten Bahn in einer von der Austrittsöffnung wegführenden Richtung und mit einer Geschwindigkeit, die annähernd der Austrittsgeschwindigkeit des Kunststoffes aus der Austrittsöffnung entspricnt. Auf dem Schlitten sind ferner Mittel vorgesehen, welche die Werkzeuganordnung von dem Teil aus Kunststoffolie trennen, nachdem die Werkzeuganordnung über eine vorbestimmte Strecke bewegt worden ist, so daß dieser Teil die ihm durch die Verformung erteilte Gestalt beibehält, und welche die Werkzeuganordnung schnell längs der

genannten Bahn in die Ausgangsstellung zurückstellen, in der die Werkzeuganordnung an einem folgenden Teil der Folie angreift«,

Insbesondere umfaßt die Vorrichtung eine übliche Strangpresse 16 mit einer Heizkammer 18, einem Aufgabebehälter 20 zur Zuführung von pulverförmigem Kunststoff zu einer Eintrittsöffnung der Heizkaramer_s und eine (nicht gezeigte) Schnecke zum Fördern von erhitztem Material aus der Kammer und zum Herausdrücken des Materials durch eine die Austrittsöffnung 22 der Strangpresse bildende Strangpreßdüse unter Bildung einer Folie. Diese Austrittsöffnung ist im oberen Teil der Strangpresse vorgesehen, und die Strangpresse ist so angeordnet daß sich die strenggepreßte Folie von der Düse längs der Bahn 12 vertikal abwärts bewegt. Die Vorrichtung wirkt auf aufeinanderfolgende Teile der aus der Strangpresse austretenden, erhitzten Kunststoffolie ein. Zu diesem Zweck ist ein Rahmen 2k vorgesehen, der aus zwei gleichen, rechteckigen Teilen 26 und 28 besteht, die auf einander entgegengesetzten Seiten der Bahn angeordnet ist, auf der die erhitzte Kunststoffolie durch die Vorrichtung wandert. Die Teile 26 und 28 des Rahmens 2k sind an ihren Ecken auf je einer Kolbenstange! von nicht gezeigten, pneumatisch betätigten Kolbentrieben montiert, deren Zylinder auf Seitenplatten des Schlittens montiert sind. Infolgedessen sind die Rahmenteile 26 und 28 zusammen mit dem Schlitten 3 in der Längsrichtung der Vorrichtung hinundherbewegbar. Die Rahmenteile 26 und 28 sind ferner mit Hilfe der ihnen zugeordneten pneumatischen Kolbentriebe quer zu der Folie zx-iischen einer inneren Stellung, in der die Rahmenteile miteinander korrespondieren und einen Teil der erhitzten Folie um den ganzen Umfang dieses Teils herum einspannen,

und einer äußeren Stellung bewegbar, in der sich die Hahmenteile auf entgegengesetzten Seiten der Folie in geringem Abstand von dieser befinden.

Die von dem vertikal bewegbaren Schlitten 3 getragene Werkzeuganordnung 2 besitzt eine Stempelanordnung 30 und eine Matrizenanordnung 32. Diese Teile der Werkzeuganordnung sind auf einander entgegengesetzten Seiten der Bahn 12 angeordnet, auf der die er-Mtzte Kunststoffolie durch die Vorrichtung wandert. Die Stempelanordnung 30 und die Matrizenanordnung 32 bestehen aus je 24 Sätzen von Elementen_s die in vier horizontalen Übereinanderliegenden Seihen angeordnet sind und eine Fläche einnehmen, deren Breite im wesentlichen ebenso groß ist wie die Breite der Bahmenteile 26 und 28, während die Höhe der Fläche im wesentlichen der Hälfte der vertikalen Höhe der Rahmenteile entspricht. Jeder der Teile 30 und 32 der Werkzeuganordnung wird von einer vertikal angeordneten Preßplatte 34 getragen, die ihrerseits auf der Kolbenstange 38 eines horizontal angeordneten, hydraulischen Kolbentriebes montiert ist, dessen Zylinder an dem Schlitten 3 befestigt ist. Jedes Matrizenelement 40 der Matrizenanordnung 32 ist innen mit Hohlräumen 42 und 44 ausgebildet, die sich von der Rückseite des Elements vorwärts erstrecken und die Form des Körpers 46 und des Deckels 48 der druckfesten Zigarrenschachtel mit Klappdeckel bestimmen. Gemäß Fig. 1 und 2 hat diese bekannte Zigarrenschachtel einen Schachtelkörper 46, dessen Gesamttiefe etwas größer ist als die Länge der längeren Seite des rechteckigen Querschnitts des Schachtelkörpers. Auf der Stirnfläche und an den Seiten der Schachtel 46 ist der Schachtelkörper bei 50 abgesetzt für die Auf ahme des Klappdeckels

48, der mit einem Gelenk 52 an dem freien Rand der Rückseite des Schachtelkörpers 46 angelenkt ist. Die Ränder S^- der abgesetzten Teile der Seitenwände des Schachtelkörpers erstrecken sich gemäß Fig. 2 von dem unteren Rand 56 des abgesetzten Teils der Borderwand des Schachtelkörpers aufwärts und rückwärts. Bei geschlossenem Klappdeckel greifen die Ränder 56 und 5^ der abgesetzten Teile der Vorderwand und den Seitenwänden des Schachtelkörpers andkomplementär ausgebildeten Rändern 58 und 60 der Vorderwand und der Seitenwände des Klappdeckels an.

Die Rahmenteile 26 und 28 sind in der Mitte ihrer vertikalen Höhe mit je einem horizontalen Querstück 62 ausgebildet, das den Rahmenteil in ein oberes und ein unteres rechteckiges Rahmenfeld teilt. Das untere rechteckige Rahmenfeld des Rahmenteils 28 auf der dem Stempel entgegengesetzten Seite der Bahn der erhitzten Folie ist durch vertikale und horizontale Elemente 64 und 65 weiter so unterteilt, daß eine Anordnung von vierundzwanzig rechteckigen Ausnehmungen 66 in vier übereinanderliegenden Reihen vorhanden ist. Wenn die Stempelanordnung 3O₅ wie nachstehend ausführlicher beschrieben wird, seitlich an die erhitzte Folie angesetzt wird durchsetzt jedes Stempelelement eine der Ausnehmungen in dem unteren Rahmenfeld des Rahmenteils 28 auf der der Stempelanordnung entgegengesetzten Seite der Bahn.

Das untere Rahmenfeld des Rahmenteils 26 auf der der Stempelanordnung zugekehrten Seite der Folie bildet nur eine einzige Ausnehmung 68, die von dem zentralen Querstück 62, der unteren Querleiste und den unteren Hälften der vertikalen Seitenleisten des Rahmenteils 26 begrenzt ist.

Die rechteckigen oberen Rahmenfelder der beiden Rahmenteile sind einander ähnlich ausgebildet und besitzen je vier sich horizontal erstreckende und in vertikalen Abständen voneinander angeordnete Gruppen von Leisten. Die Leisten 70 der beiden oberen Rahmenfelder liegen einander auf entgegengesetzten Seiten der vertikalen Bahn 12 der erhitzten Folie gegenüber»

Jede Gruppe der Leisten 70 besitzt eine obere Leiste 72, welche der Bahn der erhitzten Folie einen verjüngten Rand 7^ zukehrt, sowie eine untere Leiste 76, welche der Bahn der erhitzten Folie eine Reihe von sechs Paaren 78 von rechteckigen, ebenen Stützflächen zukehrt. Gemäß Fig.11 wird jedes Stützflächenpaar 78 von einem U-förmigen Teil 80 gebildet, dessen Bug 82 mit der Leiste verschraubt ist, während die Schenkel 8^ des Teils 80 sich von dem Bug 82 weg verjüngen und an ihren von dem Bug 82 entfernten Enden die rechteckigen Stützflächen 78 bilden-

Wenn die Rahmenteile 26 und 28 an der Folie angreifen, berühren die Leisten 70 die Folie längs der Ränder 7^- und an den Stützflächen 78 und bewirken eine örtliche Abkühlung der Folie und eine Erhöhung der Steifigkeit der Folie an den abgekühlten Stellen. Wenn die Folie mit Hilfe der Stempelanordnung 30 und der Matrizenanordnung 32 verformt worden ist, werden die Stempelanordnung und die Matrizenanordnung und die Rahmenteile 26 und von der Folie abgezogen« In dem darauffolgenden VerformungsVorgang werden diese Teile wieder an die Folie angesetzt, so daß jener Teil der Folie, der beim ersten Verformungsvorgang zwischen den Leisten 70 der oberen Rahmenfelder angeordnet war und durch sie gekühlt

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worden ist, nach dem erneuten Angriff zwischen den unteren Rahmenfeldern eingespannt wird. In dieser Stellung besitzt jeder Teil der Folie, der in einer der vierundzwanzig Ausnehmungen 66 des unteren Hahmenfeldes 28 angeordnet ist, das sich auf der der Stempelanordnung 30 entgegengesetzten Seite der Poll·© befindet, drei örtlich gekühlte Teile, und zwar einen horizontalen, langgestreckten, örtlich gekühlten Teil und darunter zwei horizontal im Abstand voneinander angeordnete, örtlich gekühlte, kleine rechteckige Flächen. Wie nachstehend beschrieben wird, unterstützt das Vorhandensein des horizontalen, langgestreckten, örtlich gekühlten Teils die faltenlose Verformung der Folie an jedem Element der Stempelanordnung, während die örtlich gekühlten, kleinen rechteckigen Flächen dazu beitragen, daß die Folie bei ihrer Überführung von der Stempelanordnung auf die Matrizenanordnung eine im wesentlichen gleichmäßige Wandstärke hat.

Die der Folie zugekehrten Flächen der Teile 80 und der Leisten 70 sind mit einem Material wie beispielsweise Teflon überzogen, damit die Folie nicht an den Leisten ankleben kann.

Die Matrizenelemente 40 der Matrizenanordnung 32 sind auf der Vorderseite der Vorrichtung angeordnet und besitzen je ein im Querschnitt rechteckiges, vorderes Glied 90» das mit Schrauben an der Rückseite der vertikal angeordneten, horizontal hin- und herbewegbaren Preßplatte 3^ befestigt ist. Diese Preßplatte wird, wie vorstehend angegeben wurde, durch einen hydraulischen Kolbentrieb bewegt» Auf einer Rückfläche des vorderen Gliedes sind zwei komplementäre Teile 92 und 9^ angeordnet. Der Teil

beispielsweise mit nicht gezeigten Schrauben an dem vorderen Glied 90 befestigt. Der Teil 9^ ist an der Kolbenstange eines nicht gezeigten Kolbentriebes befestigt_s dessen Zylinder auf der Rückseite der vertikal angeordneten Preßplatte ^k montiert ist, an der das vordere Glied 90 des Matrizenelements befestigt ist. Die Betätigung des pneumatischen Kolbentriebes bewegt die beiden komplementären Teile 92 und Sk und die nachstehend beschriebenen, an diesen komplementären Teilen befestigten Teile etwas auseinander oder zusammen» Die Trennung der komplementären Teile 92 und 9^ erfolgt an den sich von vorn nach hinten, d.h. in der Längsrichtung des Stempelelements, erstreckenden Flächen 96 und 98 dieser Teile. Eine Trennung ist notwendig, weil das Stempelelement zur Formung der abgesetzten Teile 50 der Schachtel hinterschnitten ist und daher eine Trennung zweckmäßig ist, um das Auswerfen der fertigen Schachtel aus dem Stempelelement zu erleichtern. Die Trennung ist jedoch nicht unbedingt ©rforderlich.

Wenn die beiden komplementären Teile aneinanderliegen, bilden sie eine vertikale, gestufte, hintere Fläche 100. In dem hinteren ebenen Teil 102 dieser gestuften Fläche ist der vorwärtsgerichtete Hohlraum 44 und in dem vorderen ebenen Teil ist der Hohlraum k2 ausgebildet. Diese Hohlräume entsprechen den von den Mündungen entfernten Teilen des chachtelkörpers und des Klappdeckels der Schachtel. Der dem Schachtelkörper entsprechende Hohlraum 4-2 ist zum Teil in einem der beiden komplementären Teile und zum anderen Teil in dem anderen komplementären Teil angeordnet.

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Auf dem ebenen Teil 102 der gestuften Fläche 100, in welcher der Hohlraum 44 ausgebildet ist, der einem Teil des Klappdeckels der Schachtel entspricht, ist ein Teil 106 montiert, welcher die Form der Mündung des Klappdeckels bestimmt und zu diesem Zweck auf drei Seiten mit Schneiden 108 und auf der vierten Seite mit einem ebenen Teil 110 ausgebildet ist, der einen Teil des Gelenks 52 ausbildet, das den Klappdeckel mit dem Schachtelkörper verbindet.

Auf dem ebenen Teil 104 der gestuften hinteren Fläche 100 der beiden komplementären Teile 92 und 94, in dem der Hohlraum 42 ausgebildet ist, der dem von der Mündung entfernten Teil des Schachtelkörpers 46 entspricht, sind zwei Sätze von Teilen 112 und 114 montiert, die zusammen den Mündungsteil des Schachtelkörpers 46 formen. Der Satz 112 ist an dem Teil 92 und der Satz 114 an dem Teil 94 befestigt. Jeder dieser Sätze von Teilen ist auf seiner Innenfläche entsprechend dem von dem Klappdeckel 48 berührten, abgesetzten Teil 50 des Schachtelkörpers hinterschnitten.

Jener Satz 112, der an dem Teil 92 befestigt ist, in dem der dem Klappdeckel entsprechende Hohlraum 44 ausgebildet ist, besitzt in seiner hinteren Fläche einen ebenen Teil 116, der dieselbe Ausdehnung hat wie der ebene Teil 110 des Teiles, welcher der Mündung des Klappdeckels entspricht. Diese ausdehnungsgleichen ebenen Teile bilden zusammen das Gelenk aus, welches den Klappdeckel und den Körper der Schachtel miteinander verbindet.

Die beiden Sätze 112 und 114- bilden nicht nur das Gelenk aus, sondern sind an ihren hinteren Rändern mit Schneiden versehen, die zusammen der Mündung des Schachtelkörpers entsprechen. Zu diesem Zweck sind an den Seiten des Schachtelkörpers Schneiden 118 vorgesehen, die quer zu der Tiefe des Schachtelkörpers gerichtet sind. An dem dem Klappdeckel benachbarten Teil des Schachtelkorpers sind zwei einander entgegengesetzt geneigte Schneiden 120 vorgesehen, die je ein Ende der Schneide an der Seite des Schachtelkörpers mit einem Ende des das Gelenk ausbildenden, flachen Teils 116 verbinden. Auf der verbleibenden Seite des Schachtelkörpers sind drei Schneiden 122, 12^ und 126 vorgesehen, von denen zwei, nämlich 122 und 12^, einander entgegengesetzt geneigt sind und von denen jede am einen Ende mit einem Ende einer Schneide 118 auf der Seite des Schachtelkörpers und am anderen Ende mit einem Ende der Schneide 126 auf der genannten verbleibenden Seite des Schachtelkörpers verbunden sind, die sich quer zur Tiefe der Schachtel erstreckt.

In dem Matrizenelement sind mehrere, nicht gezeigte Kanäle ausgebildet, die ins Innere der Hohlräume kk und ¹^Z führen, die dem Deckel und Körper der Schachtel entsprechen. Durch diese Kanäle kann Luft von einer Druckluftquelle in die Hohlräume abgegeben und mit einer Vakuumpumpe von ihnen abgesaugt werden. Die Druckluftquelle und die Vakuumpumpe werden durch einen Kolbenschieber wahlweise mit den Kanälen verbunden, die zu den Hohlräumen k2 und kk führen. Der Kolben dieses Schiebers kann aus einer neutralen Stellung in Stellungen bewegt werden, in denen die Druckluftquele oder die Pumpe mit den Kanälen verbunden ist. Die Bewegung des

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Schieberkolbens wird durch Mikroschalter gesteuert, die an ausgewählten Stellen der Bahn das sich abwärtsbewegenden Schlittens angeordnet sind.

Jedes Stempelelement der Stempelanordnung 30 besteht aus einer Anordnung, die ein im Querschnitt rechteckiges, hinteres Glied 130 besitzt, das auf der Vorderfläche der vertikal angeordneten Preßplatte 34 befestigt ist, die horizontal hinundherbewegbar ist und zu diesem Zweck von der Kolbenstange eines horizontal angeordneten Kolbentriebes getragen wird. Der Zylinder dieses Kolbentriebes ist an dem Schlitten 3 befestigt. Der hintere Teil 130 jedes Stempelelements ist mit einer elektrischen Heizpatrone versehen.

Auf der Vorderfläche des hinteren Gliedes I30 des Stempelelements ist ein GIiM 132 montiert, das auf seiner Vorderfläche mit einem massiven Vorsprung 134 ausgebildet ist, der schräge Seitenflächen I36 besitzt, an denen die Schneiden 108 und II8-I26 des Matrizenelements angreifen, wenn das Stempelelement vollständig in das Matrizenelement eingeführt ist.

Der massive Vorsprung 134 hat eine nach vorn gekehrte Fläche 139 mit einem flachen Teil 138 und einem geneigten Teil 14O. Der geneigte Teil trägt einen ersten Stempelzapfen 142, der einen rechteckigen Querschnitt hat und bei der Schließbewegung des Stempelelements und des Matrizenelements in dem Klappdeckelhohlraum 44 des Stempelelements angeordnet ist. Die ebene Fläche I38 trägt einen zweiten Stempelzapfen 144-, der ebenfalls einen rechteckigen Querschnitt hat und in der Schließstellung des Stempel und des Matrizenelements in dem Hohlraum 42 des Matrizenelements ange-

ordnet ist, welcher dem Schachtelkörper entspricht.

Wenn die Stempelelemente so an der Folie angreifen, daß jedes dieser Elemente durch eine Ausnehmung 66 des unteren Eahmenfeldes des Rahmenteils 28 vorsteht, der auf der den Stempelelementen entgegengesetzten Seite der Bahn 12 der Folie angeordnet ist, erstrecken sich die horizontalen, langgestreckten, örtlich gekühlten Teile, die während des unmittelbar vore&gehenden Verformungsvorganges mit Hilfe der Ränder 74 gekühlt wurden, parallel zu and zwischen den beiden Stempelzapfen 142 und 144 des zugeordneten Stempelelements.

Die Hohlräume in jedem Matrizenelement haben beträchtlich größere Abmessungen als die beiden Stempelzapfen auf jedem Stempelelement., In der Schließstellung der Elemente ist jeder Stempelzapfen so angeordnet, daß seine Seitenflächen annähernd in gleichen Abständen von den entsprechenden Seitenwänden des Hohlraums angeordnet sind.

Wie in dem Matrizenelement sind auch in den Stempelzapfen 142 und 144 des Stempelelements Kanäle vorgesehen, durch die Luft dem Innern des Kunststoffhohlkörpers, der sich auf dem Stempelelement befindet, zugeführt und von ihm abgesaugt werden kann. Zu diesem Zweck sind eine Druckluftquelle und eine Vakuumpumpe über einen Kolbenschieber mit den Kanälen in den Stempelzapfen 142 und l44 verbunden. Der Kolben des Schiebers kann aus einer neutralen Stellung in Stellungen bewegt werden, in denen er die Kanäle in den Stempelzapfen wahlweise mit der Druckluftquelle oder der Saugpumpe verbindet. Diese Bewegung des Kolbens

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wird durch Mikroschalter gesteuert, die von dem Schlitten 3 an gewählten Stellen seiner A wärtsbewegung betätigt werden.

Zwischen jenen Flächen des Stempelelements, an denen die beiden Stempelzapfen vorgesehen sind, befindet sich eine ebene Fläche 1^8, die in der Schließstellung des Stempelelements und des Matrizenelements in geringem Abstand von den ausdehnungsgleichen ebenen Teilen 110 und 116 des Matrizenelements angeordnet ist, so daß das Gelenk 52 zwischen dem Schachtelkörper und dem Klappdeckel gebildet werden kann.

Im Betrieb der Vorrichtung tritt die heiße Kunststofffolie aus der Austrittsöffnung 22 der Düse der Strangpresse 6 aus und gelangt dann zwischen die horizontal angeordneten Rollen 8 und 10, von denen sie längs der Bahn vertikal abwärts bewegt wird. Die rechteckigen Rahmenteile 26 und 28 bewegen sich mit der Geschwindigkeit der Folie mit dem Schlitten 3 abwärts und werden dann mittels ihrer pneumatischen Kolbentriebe seitwärtsbewegt_} so daß sie einen Teil der heißen Kunststoffolie zwischen sich einspannen. In dieser Phase wird der obere Teil des eingespannten Teils der Folie durch die die Folie berührenden Teile der Stäbe 70 örtlich gekühlt. Danach wird die Stempelanordnung 30, die sich musammen mit der Matrizenanordnung 32 mit derselben Geschwindigkeit wie die Folie abwärtsbewegt, durch den ihr zugeordneten und auf dem Schlitten 3 befindlichen, hydraulischen Kolbentrieb betätigt und seitlich gegen den unteren Teil des eingespannten Folienteils bewegt. Dieser untere Teil war während des vorhergehenden Arbeitsspiels örtlich gekühlt worden. Bei dieser Bewegung verdrängt der zweite Stempelzapfen 14^ jedes Stempelelement

die Kunststoffolie seitwärts durch die entsprechende Ausnehmung der vierundzwanzig Aus ehmungen in dem unteren Rahmenfeld des Rahmenteils 28, so daß in der Kunststoffolie über jedem Stempelelement 30 eine allgemein pyramidenförmiger Hohlraum gebildet wird, der infolge der Anlage der Folie an vorderen Umfangsrändern des Stempelelements geschlossen ist« Das in dem Stempelelement angeordnete Heizelement erhitzt das Stempelelement so weit, daß eine beträchtliche örtliche Abkühlung der Folie durch die Berührung mit dem Stempelelement verhindert wird« In diesem Zeitpunkt wird durch die in jedem Stempelelement 30 vorgesehenen Kanäle Luft aus dem geschlossenen Hohlraum abgesaugt, so daß der Folienteil abwärts gegen die beiden Stempel 1^2 und Ikk gesaugt wird und sich somit der Form des Stempelelements satt anpaßt. Während der Evakuierung des Hohlraums wird die auf das Stempelelement zu führende Bewegung der Folie so gesteuert, daß eine Bildung von unerwünschten Falten verhindert wird, weil in der Folie der örtlich gekühlte, langgestreckte Teil vorhanden ist, der zu den Stempelzapfen 1^2 und 1^4 des Stempelelements parallel ist und sich zwischen ihnen befindet. Der auf dem Schlitten 3 befindliche Kolbentrieb, der eine Seitwärtsbewegung des Matrizenelements 32 bewirkt, wird dann so betätigt, daß die Matrizenanordnung 32 in die Schließstellung gegenüber der Stempelanordnung gelangt, Dadurch, daß die Folie gegen das Stempelelement gezogen wurde, ehe das Matrizenelement seine Seitwärtsbewegung ausführt, wird gewährleistet, daß eine maximale Menge Kunststoffolienmaterial von im wesentlichen gleichmäßiger Dicke in die Hohlräume des Matrizenelements eintritt.

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Der nächste Arbeltsschritt der Vorrichtung besteht in der Überführung der verformten Teile der Folie von den Stempelelementen auf die Matrizenelemente„ Zu diesem Zweck wird Druckluft in die Kanäle des Stempelements eingeleitet und gleichzeitig Luft durch die Kanäle des Matrizenelements abgesaugt. Der auf diese Weise auf entgegengesetzten Seiten der verformten Teile der Folie erzeugte Druckunterschied bewirkt, daß die Folie von den Stempelemementen gelöst wird und sich der Form der Hohlräume in den Matrizenelementen anpaßt= In diesem Teil des Arbeitsganges bewirkt die Druckluft_s die durch das Stempelelement zugeführt wird, ein Härten des Kunststoffs in den verformten und überführten Teilen. Während der Überführung der verformten Teile der Folie von den Stempelelementen auf die Matrizenelemente verhindern die beiden jedem Stempelelement zugeordneten, örtlich abgekühlten, rechteckigen Teile der Folie eine beträchtliche Schwächung der Wandstärke im Bereich der Ecken des zweiten Stempelzapfens 144, so daß die überführten Folienteile eine einheitlichere Wandstärke haben. In dieser Arbeitsphase der Vorrichtung werden die geformten Schachteln von dem sie umgebenden Folienmaterial abgeschnitten und erfolgt eine weitere Betätigung der Kolbentriebe, welche die Seitwärtsbewegung der Stempel- und Matrizenanordnung bewirken, so daß diese Anordnung noch mehr geschlossen werden und daher eine Durchbiegung der die Stempel- und die Matrizenanordnung tragenden Preßplatten 34 erfolgt. Infolgedessen durchdringen die Schneiden jedes Werkzeugelements die Folie.

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Nach dem Abschneiden der Schachteln von dem sie umgebenden Polienmaterial werden die Werkzeugelemente 30 und 32 und die Rahmenteile 26 und 28 you den ihnen zugeordneten Kolbentrieben, die auf dem Schlitten 3 angeordnet sind, in die Rückzugsteilung bewegt. Infolge der Hinterschneidung in jedem Matrizenelement befindet sich jede abgetrennte Schachtel jetzt in ihrem Matrizenelement. Zum Auswerfen der Schachteln werden die beiden komplementären Teile 92 und 9^ jedes Matrizenelements durch die Betätigung des für debesen Zweck vorgesehenen, vertikal angeordneten Kolbentriebes etwas voneinander getrennt«. Dann wird die Luft durch die Kanäle in die Hohlräume 4-2 und 44 jedes Matrizenelements eingeleitet, so daß die geformten Schachteln aus den zugeordneten Matrizenelementen herausgeblasen werden und auf eine Rutsche (siehe Fig. 4-) gelangen.

Schließlich werden die auf dem Schlitten 3 angeordneten Werkzeuglelemente und Rahmenteile, die mit der Folie abwärtsbewegt wurden, rasch zu einem oberen Teil der Maschine zurückbewegt. Dann werden die Teile 92 und 94- mit Hilfe des ihnen zugeordneten, pneumatischen Kolbentriebes geschlossen, worauf das Arbeitsspiel wiederholt werden kann. In dem darauffolgenden Arbeitsspiel befindet sich jener Teil der Folie, der in dem beschriebenen Arbeitsspiel örtlich gekühlt worden ist, zwischen den unteren Rahmenfeldern der Rahmenteile und zwischen den Stempel- und Matrizenanordnungen. Die Kunststoffolie, von der die Schachteln abgetrennt worden sind, wird durch weitere Antriebsrollen in dem Unterteil der Tragkonstruktion vertikal abwärtsbewegt, dann granuliert und zum Eintritt der Strangpresse hochgefördert.

Die Anordnung und Wirkungsweise des hydraulischen Systems der Vorrichtung ist nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Dieses System bewirkt auch das Schließen der Rahmenteile 26 und 28 gegen die Folie, das Evakuieren der mittels des Stempelelements in der Folie gebildeten, geschlossenen Hohlräume, das Trennen der komplementären Teile 92 und 9^-j das öffnen der Rahmenteile 26 und 28 und das Schließen der Teile 92 und 9^K Alle diese Arbeitsvorgänge in dem Arbeitsspiel werden durch Mikroschalter eingeleitet, die während der Abwärtsbewegung des Schlittens in vorbestimmten Stellungen desselben betätigt werden und die Funktion von zugeordneten Kolbenschiebern steuern»

Die Erfindung kann natürlich auch auf andere tiefgezogene Gegenstände, beispielsweise zur Herstellung von Milschflaschen, angewendet werden«

Claims

P.A.307 622*13.6.6

C. 13 762/39a G-bm

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Scliutzansprüclie:

1« Vorrichtung zum Tiefziehen von Hohlkörpern aus Kunststoff j dadurch gekennzeichnet, daß sie LIittel zum Kühlen einer erhitzten Folie aus Kunststoff an vorbestimmten Stellen., ferner Mittel zum Festlegen eines diese gekühlten Stellen der Folie enthaltenden Teils der erhitzten Folie entlang seines ganzen oder nahezu ganzen Umfanges in einem Rahmen, sowie eine Stempelanordnung aufweist, die gegenüber dem festgelegten 'Teil der Folie und gegenüber einer der Stempelanordnung entsprechenden Matrizenanordnung seitwärts in eine Stellung bewegbar ist, in der sich die Stempelanordnung in der Latrizenanordnung befindet und die erhitzte Folie auf die Latrizenanordnung übertägt.

2ο Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Kühlen der Folie an vorbestimmten Stellen so angeordnet sind, daß die gekühlten Stellen der Folie nach der Überführung auf die ta.trizenanordr.amg in der llähe je einer Ecke eines von der Folie zu bildend^ tiefgezogenen Körpers befinden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Verarbeiten eines Stückes einer endlosen, erhitzten und an vorherbestimmten Stellen gekühlten Kunststoffolie in einem ersten v^rerformungsvorga.ng und zur Durchführung eines zweiten 7"erf ormungsvorgf-nges eingerichtet ist«

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprache, dadurch gekennzeichnet, dab sie zur iüontinuieriiciien Lieferung

einer stranggepreßten Folie aus erhitztem Kunststoff ausgebildet und längs einer vertikalen iBev/erungs bahn der Folie mit gestaltgebenden Verfor. .ungswerkzeugen versehen ist.

5ο Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie Rollen aufweist, die die stranggepreßte Folie zwischen sich erfassen, die Folie kalibrieren und längs der vertikalen Bahn bewegen»

6ο Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie Littel zur Kühlung der Folie an weiteren vorbestimmten Stellen und^Saugvorrichtung aufweist, die vor dem Eingriff der Stempelanordnung in die !latrizenanordnung jene Seite der Folie, an der die Stempelanordnung angreift, ansaugt und bewirkt, daß sich die Folie der Stempelanordnung anschmiegt, wobei die weiteren gekühlten Stellen der Folie eine Bildung von unerwünschten Falten in der Folie verhindern, wenn sich diese der Stempelanordnung anschmiegt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ihre formgebenden Werkzeuge zur Herstellung eines Behälters ausgebildet sind, der einen am oberen Ende angelenkten Verschluß aufweist, und die Mittel zum Kühlen der Folie an weiteren Stellen so angeordnet sind, daß ein langgestreckter Teil der Folie örtlich gekühlt wird, der sich zv/ischen vorstehenden Stempelzapfen der Stempelanordnung befindet, der die Folie angepaßt wird, ehe sie in Hohlräume des Latrizehelements überführt wird, die dem Verschluß des Behälters entsprechen, wobei der gekühlte langge-

streckte Teil der Folie eine Bildung von itnerYninschten Falten in der Folie zwischen den vorstehenden Stempelzapfen verhindert, wenn sich die Folie der Stempelanordnung anschmiegt.

8„ Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ihre llatrizenanordnung zur Herstellung eines geformten Körpers mit einem hinterschnittenen oder abgesetzten Teil/^ujfweist, die voneinander getrennt v/erden können, und daß die Matrizenvorrichtung eine Druckluftleitung zum Auswerfen des geformten Körpers aus der Latrizenanordnung aufweist»

9» Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stempel- und die Latrizenanordnung auf Preßplatten sitzen , welche gegeneinander gebogen werden tonnen, so daß feste Schneiden der Stempel- oder der Llatrizenanordnung die Kunststoffolie zum Abschneiden der geformten Körper durchdringen,

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Schlitten (3), eine Tragkonstruktion (4), auf welcher der Schlitten montiert ist und die bei Anordnung in der ITähe der Austrittsöffnung (22) einer Strangpresse (6) eine Bahn (12) für eine sich aus der Strangpresse abwärtsbewegende, erhitzte Kunststoffolie bildet, wobei der Schlitten längs der Tragkonstruktion zu der Austrittsöfinung hin und von ihr weg bewegbar ist, auf dem Schlitten auf entgegengesetzten Seiten der Bahn der erhitzten Kunststoffolie montierte Rahmenteile (26, 28), Mittel zum

Herbeiführen einer Relativbewegung der Rahmenteile zu und von einer Stellung, in der die Rahmenteile zwischen sich ein Stück der erhitzten Kunststoffolie festhalten, eine Stempelanordnung (30) und eine Matrizenanordnung (32), die auf dem Schlitten auf entgegengesetzten Seiten der Bahn aus erhitzter Kunststoffolie angeordnet sind, Mittel zur Relativbewegung der Stempelanordnung und der Matrizenanordnung innerhalb der Begrenzung der Rahmenteile zu und von einer Stellung, in welcher die Stempelanordnung in die Matrizenanordnung eingreift, auf den Rahmenteilen vorgesehene Mittel (70) zur örtlichen Abkühlung der erhitzten Kunststoffolie an Stellen, die in der Richtung der Bewegung der Folie vor der Matrizenanordnung und der Stempelanordnung liegen, und Mittel zum Abwärtsbewegen des Schlittens längs der Bahn des erhitzten Kunststoffs mit einer Geschwindigkeit, die annähernd der Geschwindigkeit der Materialzufuhr von der Strangpresse entspricht, und zum raschen Zurückstellen des Schlittens längs der Bahn in eine oberste Stellung,

Ho Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Rahmenteile (26,28) ein oberes und ein unteres Rahmenfeld aufweist, die Stempelanordnung (30) und die Matrizenanordnung (32) innerhalb der Begrenzung der unteren Rahmenfelder geschlossen werden können, die oberen Rahmenfelder mit Stützflächen (78) versehen sind, die Stützflächen der beiden oberen Rahmenfelder einander zugekehrt sind und an entgegengesetzten Seiten der Folie angreifen, um diese örtlich zu kühlen, wenn die Rahmenteile (26,28) sich in einer Stellung befinden, in der sie einen Teil der Folie

zwischen sich festhalten, und die Stützflächen so angeordnet sind, daß in einem später mit Hilfe der Werkzeuganordnung (2) durchgeführten VerformungsVorgang die mit Hilfe der Stützflächen örtlich gekühlten Teile der Folie sich innerhalb der Begrenzungen der unteren Rahmenfelder an Stellen befinden, an denen sie eine Schwächung von Teilen der Kunststoffolie während ihrer Überführung von der Stempelanordnung (30) zu der Matrizenanordnung (32) verhindern.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der oberen Eahmenfeider mit einer oder mehreren Leisten (70) versehen ist, die Leisten (70) der beiden oberen Rahmenfeider einander zugekehrt sind und an entgegengesetzten Seiten der Folie angreifen und diese örtlich kühlen, wenn die Rahmenteile (26,28) so angeordnet sind, daß sie einen Teil der Folie zwischen sich festhalten, uäd die Leisten (70) so angeordnet sind, daß in einem später mit Hilfe der Werkzeuganordnung (2) innerhalb der Begrenzung der unteren Rahmenfelder durchgeführten Verformungsvorgang die mit Hilfe der Leisten (70) gekü hlten Teile der Folie an Stellen angeordnet sind, an denen sie eine Bildung von unerwünschten Falten in der Folie verhindern, wenn die Folie auf die Stempelanordnung (30) aufgezogen wird, ehe diese in die Matrizenanordnung eintritt.

13· Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Stempelanordnung (30) und die Matrizenanordnung (32) aus mehreren Stempelelementen (I30, 132) bzw. Matrizenelementen (k-0) bestehen, die in quer zu der Vorrichtung sich erstreckenden Reihen

angeordnet sind, der Rahmen (2^) mit Ausnehmungen (66) ausgebildet ist, die je einem Paar aus einem Stempel- und einem Matrizenelement entsprechen, und die Mittel (7^) zum örtlichen Kühlen der Folie zur Bildung von örtlich gekühlten Teilen in jedem Bereich der Folie führen₉ der sich zwischen einem Stempelelement und dem dazugehörigen Matrizenelement "befindet, um eine örtliche Schwächung des Bereichs der Folie bei der Überführung von dem Stempelelement auf das Matrizenelement zu verhindern.

1^. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß weitere Mittel (?8) zum örtlichen Kühlen der Folie an Stellen in den Teilen der Folie vorgesehen sind, an denen die Stempelelemente angreifen, und diese örtlich gekühlten Stellen eine Bildung von unerwünschten Falten in den Teilen der Folie verhindern, welche die Stempelelemente berühren, wenn die Folie vor dem Eintritt der Stempelelemente in die Matrizenelemente auf die Stempelelemente aufgezogen wird.

Hinweis: D.ese Unterbot (EäesirVeiDuno wi Schutronso:.} ;s! Jie <uleW iinoereichre m velch' /or, ier fossunv de· Ursprünge* eingereichten Jnteriooer. jo Die fecnthche Sedeuwno <äer Abweichunq Is? nlen _:._ec.r.,>· Die ur»prün₉lich a-ngerwenten υηιβΠοςβΡ betinden «en ii> 3er Amisowen. Sie xonner, _<eaerzei< ohne Ncch-e-: eine« fechiiiöher, Inmess« gefaünrenire; aingesenef. /veroen. Auf AnrroQ werden htenrw iucn fotokopier, oce- mIpi-' tu den üblicher. Preisen oelieieri Deutsches ,'otemomi ^ebrouch.muste^-eü