DE1963573A1

DE1963573A1 - Vorrichtung zum Tiefziehen von thermoplastisch verformbaren Folien

Info

Publication number: DE1963573A1
Application number: DE19691963573
Authority: DE
Inventors: Adolf Daniel; Kurt Urben
Original assignee: Ciba Geigy AG; Ciba AG
Current assignee: Novartis AG; BASF Schweiz AG
Priority date: 1968-12-20
Filing date: 1969-12-18
Publication date: 1970-07-09
Also published as: DE6948974U; FR2026664A1

Description

DR. SERQ DIPL.-ING. 3TAFF

PATENTANWÄLTE • MÜNOHEN*HILBLE8TRA88SeO 1963573

CIBA AKTIENGESELLSCHAFT, BASEL (SCHWEIZ)

OUcU ***Ϋΐ

18.Qez.1969

.r.TQ.

KJl—Jf

Vorrichtung zum Tiefziehen von thermoplastisch verformbaren Folien.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Tiefziehen von thermoplastisch verformbaren Folien, mit einer mit Luftlöchern versehenen Formfläche.

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Bel derartigen Maschinen wird die Folie durch Wärmeeinwirkung plastifiziert und anschliessend gegen die Pormflache gepresst. Der Pressvorgang erfolgt mittels unterhalb der Formfläche angesetztem Vakuum und/oder mittels auf die der Formfläche abgekehrte Folienfläche aufgebrachte Druckluft.

Bei den bisher bekannt gewordenen Vorrichtungen dieser Art liegt die Lochdichte der 'Formfläche weit unterhalb von 1 Loch/cm . Zudem sind die Löcher in der Regel auf die tiefsten Stellen beschränkt und daher je nach der speziellen Formgestaltung mehr oder weniger grosse Flächenbereiche lochfrei. So sind z.B. bei -!en üblichen Formen für Tablettenverpackungsfolien die zwischen den einzelnen Kavernen für die Ausformung der Einzelbehältnisse liegenden Fläehenbereiche lochfrei. Es hat sieh gezeigt, dass insbesondere bei schwerer verformbaren Folien ein relativ grosser Prozentsatz mangelhaft ausgeformt wird.

Es wurde nun gefunden, dass diese Fehler vor allem durch eine ungleichmässige Auflage der Folie an der Formfläche entstehen, wobei die mangelhafte Auflage durch Luffc-» blasenbildung zwischen der Verformungsfläche und der Foil© bedingt ist.

Die Erfindung beseitigt diese Nachteile« Sie ist dadurch gekennzeichnet, dass die Formfläche ars Werkstoff insbesondere Sintermetall gebildet 1st.

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Durch die Verwendung von porösen Flächen bzw. Platten wird einerseits eine maximale Lochdlohte erreicht und anderseits die Abzeichnung eines Lochmusters auf der ausgeformten Folie vermieden.

Die der Formgebung vorangehende Plastifizierung der Folie kann.verschiedenartig erfolgen. Besonders zweckmässig ist die Plaatifizlerung der Folie durch Kontakt mit einer Heizplatte* Hler tritt jedoch das gleiche Problem eines möglichst gleiohmäesigen innigen Kontaktes zwischen Folie und Heizplatte auf.

Oemäss der weiteren Erfindung wird auch dieses Problem dadurch gelöst, dass die Kontaktfläche der Heizplatte aus porösem Material, Insbesondere Sintermetall besteht. Das Anpressen der Folie an die Heizplatte erfolgt wiederum mittels unterhalb der porösen Kontaktfläche angesetzten Vakuum und/oder auf die der Kontaktfläche abgekehrte Follenflache aufgebrachte Druckluft.

Jörn folgenden wird der Erfindungsgegenstand anhand. eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert: es zeigen:

Flg. 1 eine schematische Gesamtdarstellung einer erfindungsgemäss ausgebildeten Backenpresse und

FIg* 2 eine vergrösserte perspektivische Detaildarstellung des eigentlichen Plastifizierungs- und Verformungswerkzeuges teilweise im

Schnitt.

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Bei der-dargestellten Maschine handelt es sich um eine sogenannte Backenpresse mit einem Heiz- bzw. Plastifizierungsbacken und einem Formbacken. In den beiden Figuren sind der Heizbacken mit 1 und der Formbacken mit 2 bezeichnet. Der Heizbacken 1 besteht aus einer porösen Sintermetallplatte 3 und einer satt angefügten Heizplatte 4 mit vorzugsweise elektrischen Heizelementen 30, welche beiden Platten in einen Werkzeugträger 5 vorzugsweise auswechselbar gehaltert sind. Der Formbacken 2 besteht aus einer gleichartigen porösen Sintermetallplatte 6 und einer satt angefügten Kühlplatte 7 mit Kühlmittelkanälen 27, welche beiden Platten gleichfalls in einen Werkzeugträger 8 vorzugsweise auswechselbar gehaltert sind.

Der Werkzeugträger 5 ist mit einem in sich geschlossenen Vorsprung 5a ausgestattet, welcher bei geschlossenen Backen und eingelegter Folie F den Backenzwischenraum nach aussen luftdicht abschliesst. Die Formplatte 6 ist darstellungsgemäss mit zylindrischen Tiefziehkavernen 25 ausgestattet. Die beiden Werkzeugträger 5 und 8 sind mit je einem Kanalsystem 9 bzw. 10 ausgestattet, welche über Schläuche bzw. 12, Rohrleitungen 13 bzw. 14, maschinentaktgesteuerte Ventile 15 bzw. 16 und weitere Rohrleitungen 17 bzw. 18 an eine vorzugsweise gemeinsame Pressluftquelle' (nicht dargestellt) angeschlossen sind. Die Heizplatte 4 ist über eine Leitung 19 an eine Stromquelle (nicht dargestellt) und die Kühlplatte J über Rohre bzw. Schläuche 20 und 21 an einen

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Kühlkreislauf (nicht dargestellt) angeschlossen. Die Heizung und vorzugsweise auch die Kühlung sind thermostatisch geregelt. Die Kanalsysteme 9 bzw. 10 der Werkzeugträger 5 bzw.

8 sind vorzugsweise so angeordnet und ausgebildet, dass die Sinterplatten 3 und 6 über ihre gesamte Fläche gleichmässig von Druckluft durchströmt sind. In der dargestellten Anordnung- sind hierzu zentrale Kanäle 28 bzw. 29 vorgesehen, welche senkrecht zu den. Platten 3-bzw. β in die Kanalsysteme

9 bzw. 10 einmünden. Die gleichmässige Durchströmung der Sinterplatten ist aus zwei Gründen wichtig: erstens wegen der glelchmässigen Druckluftbeaufschlagung der Folie und zweitens, um die Temperaturverteilung auf den Sinterplattenoberflächen nicht zu verungleichmässigen.

Die Ventile 15 und 16 verbinden die Leitungen 13 bzw. 14 und damit die Platten 3 bzw. 6 entweder mit den Druckluftleitungen 17 bzw. 18 oder mit den Entlüftungen 22 bzw. 23. Hierzu sind die Ventile 15 und 16 derart vom Maschinentakt gesteuert, dass vor jedem Arbeitszyklus in der Backenoffenstellung beide Ventile auf die Entlüftung 22 bzw. 23 schalten, nach Einlegen der Folie F (Fig. 2) und Schliessen der Backen das Ventil l6 von der Entlüftung 23 auf die Druckluftleitung I7 umschaltet, in der geschlossenen Backenstellung zuerst das Ventil 16 von der Druckluftleitung· 18 auf die Entlüftung 23 und das Ventil 15 von der Entlüftung 22 auf die Druckluftleitung 17 umschalten und dann unmittel-

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bar vor dem Oeffnen der Backen das Ventil 15 von der Druckluftleitung wiederum auf die Entlüftung 22 zurückschaltet. Die Druckluft von der Formplatte 6 drückt die luftdicht eingespannte Folie F auf die auf Entlüftung geschaltete Plastifizierungsplatte 3; Druckluft von der Plastifizierungsplatte 3 drückt die Folie auf die auf Entlüftung geschaltete Formplatte 6. Die Zeitdauer, in welcher die poröse Formplatte 6 auf Druckluft und die poröse Plastifizierungsplatte· 3 auf Entlüftung geschaltet sind, ist so bemessen, dass eine ausreichende Plastifizierung der Folie F eintritt.. Desgleichen ist die Zeitspanne für die Druckluftbeaufschlagung der Plastifizierungsplatte bei gleichzeitiger Entlüftung der Formplatte auf die notwendige Verformungszeit der Folie abgestellt.

Durch die Porösität der Platten 3 und 6 werden Lufteinschlüsse zwischen diesen Platten und der Folie mit Sicherheit vermieden. Für geringere Anforderungen an die Ausformungsgenauigkeit bzw. leichter verformbare Folien können anstelle poröser Platten gelochte'Massivplatten mit einer Lochdichte von mindestens! Loch/cm , vorzugsweise

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mindestens 4 Löcher/cm eingesetzt werden. Hierbei ist eine Verbindung aller Löcher durch ein Rillensystem in den Stirnflächen der Platten 3 und 6 zweckmässig. Die Rillen wirken praktisch wie Lochreihen mit den Lochabständen "Null". Allerdings muss eine Abzeichnung des Loch- bzw. Rillen-

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musters auf die Folie in Kauf genommen werden. Die Löcher sollen einen möglichst geringen Querschnitt haben, vorzugsweise mit einem Durchmesser von etwa 0,3 - 1*2 mm.

Die porösen Platten bestehen vorzugsweise aus Kupfer oder einem anderen Metall mit etwa gleich gutem Wärmeleitvermögen, wie z,B. Bronze. Auf solchen Platten können praktisch keine örtlichen Temperaturabweichungen auftreten, womit eine weitere Bedingung für eine örtlich gleichmässige Plastifizierung bzw. Erstarrung der Folie erfüllt ist, wobei selbstverständlich eine entsprechende Flächenwirkung der Heizung bzw. Kühlung vorausgesetzt ist.

Heizplatte 3 und Plastififzierungsplatte können zu einer einzigen porösen Platte vereinigt sein, wobei die elektrischen Heizelemente 30 direkt in dieser Platte eingebettet sind.

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. So kann beispielsweise bei Tiefziehmaschinen der in der schweizerischen Patentschrift Nr. 463 084 (CIBA-Patentcase 6024) gezeigten Art, bei welcher die Mantelfläche einer Walze als Formfläche ausgebildet ist, diese Mantelfläche porös ausgebildet sein.

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Claims

,Ansprüche

1. J Vorrichtung zum Tiefziehen von thermoplastisch verformbaren Folien, mit einer mit Luftlöchern ausgestatteten Formfläche, dadurch gekennzeichnet, dass diese Formflächen aus porösem Werkstoff, insbesondere Sintermetall besteht. '

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit einer Heizfläche zur Folienplastifizierung, dadurch gekennzeichnet, dass diese Heizfläche aus porösem Werkstoff, insbesondere Sintermetall besteht.

>. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Formfläche und/oder die Heizfläche' aus einem Metall mit hohem Warmeleitwert, insbesondere Kupfer, Bronze od.dgl. gebildet ist.

K. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche mit einem Form- und einem Heizbacken, wobei zumindest ein Backen einen in sich geschlossenen Randvorsprung aufweist, welcher bei geschlossenen Backen und eingespannter Folie den Backenzwischenraum luftdicht abschliesst und wobei beide Backen mit wahlweise auf Pressluft oder Entlüftung schaltbaren Löchern versehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass der wahlweise pressluft- oder entlüftungsaktive Teil der Backen durch je eine poröse Platte (5 bzw. 6), insbe-

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sondere eine Sintermetallplatte gebildet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der pressluft- oder entlüftungsaktive Teil der beiden Backen durch je eine Platte aus einem Metall mit hohem Wärmeleitwert, insbesondere Kupfer, Bronze od.dgl, gebildet ist.

6. .Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftzuführung (28/9 bzw, 29/10) zu ,den porösen Platten (3 bzw. 6) so ausgebildet ist, dass diese in allen Bereichen mögliehst gleichmässig durchströmt werden.

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