DE19710475A1 - Vorrichtung zur Herstellung von Hohlkörpern aus thermoplastisch verformbaren Kunststoff-Folien - Google Patents
Vorrichtung zur Herstellung von Hohlkörpern aus thermoplastisch verformbaren Kunststoff-FolienInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung
von Hohlkörpern aus thermoplastisch verformbaren Kunst
stoff-Folien mittels einer Verformungseinheit und einem
Formwerkzeug, wobei das Formwerkzeug an einem mittels einer
Führungseinrichtung verschiebbar angeordneten Schwenktisch
angeordnet ist.
Eine derartige Vorrichtung findet in der Praxis z. B.
als Tiefziehanlage zum Druck- oder Vakuumumformen einer
thermoplastische Folie vielfach Anwendung. Weiter wird der
so umgeformte Hohlkörper ausgestanzt und anschließend zur
weiteren Verwendung positioniert. Hierzu weist diese Vor
richtung einen Schwenktisch auf, an dem ein Tiefzieh-Form
werkzeug angeordnet ist, in welchem das hergestellte Form
teil nach dem Umformen und Ausstanzen vorliegt. Durch Ver
schwenken des Schwenktisches wird eine Entnahme und ein
Stapeln der Formteile in einer frontal zum Schwenktisch be
findlichen Stapelvorrichtung ermöglicht.
Hierzu wird der Schwenktisch zunächst von der Position,
in der das Tiefziehen erfolgt, wegbewegt und anschließend
in der Regel um ein Maß zwischen 30° und 90° geschwenkt. In
der verschwenkten Lage des Schwenktisches werden dann die
ausgestanzten Formteile zumeist durch Auswerfervorrichtun
gen in die Stapelvorrichtung übergeführt.
Der Schwenktisch ist hierbei senkrecht zur Kippbewegung
drehbar in einem Rahmen gelagert. Der Rahmen wird dabei
während der Bewegung in Holmen geführt.
Es sind bereits Vorrichtungen bekannt geworden, bei de
nen ein Schwenktisch zwischen zwei Endlagen bewegt wird,
wobei der Schwenktisch während einer Abwärtsbewegung seit
lich abgekippt wird. Nach der Offenbarung der DE 33 46 628 C2
wird eine Absenk- und Schwenkbewegung des Formtisches
durch sechs miteinander verkoppelte Hebel bewerkstelligt.
Der Schwenktisch wird dabei durch zwei angetriebene Kurven
scheiben über das Hebelwerk auf- und abbewegt.
Eine derartige Schwenktischsteuerung ist jedoch kompli
ziert und störanfällig. Bei den geforderten hohen Taktfre
quenzen ist das Hebelwerk infolge hoher Beschleunigungs
kräfte in den erforderlichen zehn Lagern einem starken Ver
schleiß unterworfen. Da jedes Lager zudem zwangsweise ein
Lagerspiel haben muß, ist die Positionierung des Formwerk
zeuges entsprechend ungenau. Diese Bauweise hat sich daher
in der Praxis als unzulänglich erwiesen.
Ferner beschreibt das deutsche Gebrauchsmuster
G 70 15 773 eine verschiebbare Stanzeinheit einer Tiefzieh
anlage, bei der die Stanzeinheit zur Zuführung der Formkör
per zu einem Stapelaggregat verschwenkbar gelagert ist. Die
Stanzeinheit wird dabei durch einen Kurbelantrieb zwischen
zwei Totlagen hin- und herbewegt. Während der Bewegung zwi
schen den Totlagen wird die Stanzeinheit bis um 90° ge
schwenkt, so daß die Formteile nach unten ausgestoßen wer
den können. Durch eine ebenfalls beschriebene Schwenkbewe
gung um 180° kann eine seitliche Entnahme der Formteile er
möglicht werden.
Bewirkt wird diese Schwenkung durch eine Steuerkurve
mittels Rollen, die in der Steuerkurve geführt werden. Die
Steuerkurve ist hierbei symmetrisch aufgebaut und weist ei
nen aufsteigenden und abfallenden Ast auf, wobei der Gipfel
in der Mitte der Steuerkurve liegt.
Auch diese Bauweise hat den Nachteil, daß der Ver
schleiß insbesondere der Steuerkurve sehr hoch ist. Ferner
ist der Lagerverschleiß des Kurbelantriebs als Folge hoher
Beschleunigungskräfte durch die schnellen Hin- und Herbewe
gungen bei gleichzeitigem Schwenken der Stanzeinheit von
der horizontalen Lage und wieder zurück während jedes ein
zelnen Hubs ebenfalls hoch. Daher kann diese Anordnung
keine ausreichende Betriebssicherheit herstellen.
Angesichts der gegebenen Nachteile im Stand der Technik
ist es daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur
Herstellung von Hohlkörpern aus thermoplastisch verformba
ren Kunststoffolien gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1
derart weiterzubilden, daß die Zuverlässigkeit und Lebens
dauer dieser Vorrichtung gesteigert werden kann.
Diese Aufgabe wird gemäß dem Kennzeichen des Anspruches
1 dadurch gelöst, daß der Schwenktisch durch die Führungs
einrichtung derart geführt ist, daß er eine Bewegung in
aufrechter Richtung sowie Schwenkbewegung ausführt, und daß
die Ansteuerung des Schwenktisches durch die Führungsein
richtung derart zwanglos ist, daß das Eigengewicht des
Schwenktisches die Abwärtsbewegung des Formwerkzeugs zum
Trennen des Formwerkzeugs von der Verformungseinheit be
wirkt.
Dadurch kann in vorteilhafter Weise das Eigengewicht
des Schwenktisches zur Durchführung der Trennbewegung zwi
schen dem Formwerkzeug und der Verformungseinheit genutzt
werden. Hierbei ist wesentlich, daß das Formwerkzeug so
hinsichtlich der Verformungseinheit angeordnet ist, daß die
Trennung in Richtung der Erdanziehungskraft erfolgt. Ferner
wird diese Trennung durch die zwanglose Führung derart er
reicht, daß keine aktive Einrichtung zur Einleitung der Ab
wärtsbewegung notwendig ist.
Von weiterem Vorteil ist hierbei, daß sich somit der
konstruktive Aufwand für die Ansteuerung des Schwenktisches
zur Ausführung der Bewegung wesentlich vereinfacht, wobei
insbesondere die Anzahl der Bauteile für die gesteuerte Be
wegung des Tisches reduziert werden kann. Die Anzahl von
Lagerstellen kann daher wesentlich verringert werden, wo
durch die Verschleißanfälligkeit der Vorrichtung sinkt. Da
her erhöht sich die Betriebssicherheit der Vorrichtung.
Vorteilhaft ist ferner, daß sich die Beschleunigungs
kräfte durch den vereinfachten Antrieb besser steuern und
reduzieren lassen. Darüber hinaus erhöht sich die Präzision
der Tiefziehanlage durch die verminderten Maßtoleranzen an
der reduzierten Anzahl an Bauelementen.
Zudem ist lediglich ein Antrieb für die Steuerung der
Schwenkbewegung notwendig, wobei die Ansteuerung durch ei
nen rein mechanischen und damit konstruktiv einfachen Me
chanismus erfolgen kann.
Dadurch erhöht sich ferner die Betriebssicherheit und
es kann eine Verringerung der Taktzeit herbeigeführt wer
den.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegen
stand der Unteransprüche.
Dadurch, daß die Führungseinrichtung durch eine Kurven
scheibe angesteuert wird, ergibt sich eine ebenso einfache
wie exakte Bewegungssteuerung des Schwenktisches. Daher
kann bei einem einfachen Aufbau eine gezielte Steuerung der
Bewegung durchgeführt werden, wobei die Kurvenscheibe
gleichzeitig als Stellglied bei der Schließbewegung des
Formwerkzeugs mit der Verformungseinheit dienen kann und
dennoch eine zwanglose Ansteuerung des Schwenktisches bei
der Abwärtsbewegung ermöglicht.
Dabei erfolgt die Steuerung der Taktzeiten durch die
Umdrehungsgeschwindigkeit der Antriebskurvenscheibe. Die
Ausgestaltung mit einer Kurvenscheibe weist dabei den wei
teren Vorteil auf, daß deren Umdrehungsgeschwindigkeit kon
stant gehalten werden kann, wobei durch die Form der An
triebskurvenscheibe die Taktzeiten für die Aufwärts- und
Abwärtsbewegung des Schwenktisches auch unterschiedlich ge
staltet werden können.
Von weiterem Vorteil ist es, wenn die Ansteuerung der
Führungseinrichtung über wenigstens zwei Hebel erfolgt, wo
bei ein Hebel mit einem Ende an einer Schwenktischlasche
des Schwenktisches und mit dem anderen Ende am zweiten He
bel drehbar gehalten wird, und der zweite Hebel mit seinem
anderen Ende zwanglos nur aufgrund des Eigengewichts des
Schwenktisches an der Kurvenscheibe anliegt. Diese Bauweise
erlaubt es mit wenigen Elementen eine exakte und wirksame
Ansteuerung des Schwenktisches durchzuführen. Dadurch ver
ringert sich der Verschleiß weiter, wodurch sich die Be
triebssicherheit der Vorrichtung erhöht.
Wenn der zweite Hebel an dem Ende, welches der Kurven
scheibe benachbart ist, eine Rolle aufweist, welche an der
Kurvenscheibe abrollt, kann der Verschleiß zwischen dem He
belende und der Kurvenscheibe wesentlich verringert werden.
Ferner wird hierdurch eine bessere Kraftübertragung zwi
schen den Elementen bewirkt, wodurch höhere Taktzeiten er
möglicht werden.
Es hat sich ferner als vorteilhaft erwiesen, wenn die
Führungseinrichtung eine Führungsnut aufweist, welche von
ihrem oberen Ende beginnend zunächst aufrecht nach unten
verläuft und dann kurvenförmig in eine im wesentlichen
waagrechte Richtung schwenkt. Diese Bauweise ermöglicht bei
einem einfachen Aufbau eine exakte Führung der Schwenkbewe
gung des Schwenktisches. Die Zuverlässigkeit und Präzision
der Vorrichtung erhöht sich dadurch weiter.
Dadurch, daß die Krümmung der Führungsnut derart ausge
legt ist, daß die Beschleunigungs- und Verzögerungskräfte
bei der Schwenkbewegung des Schwenktisches im Bereich der
Endlagen mit einem im wesentlichen linearen Verlauf gegen
Null gehen, kann der Lagerverschleiß insbesondere in der
Führungseinrichtung weiter verringert werden. Dadurch er
höht sich die Betriebssicherheit weiter und es wird eine
gesteigerte Taktzeit möglich.
Vorteilhaft ist dabei ferner, wenn die Kurvenform der
Kurvenscheibe derart ausgelegt ist, daß beim Abrollen der
am anliegenden Ende des zweiten Hebels angeordneten Rolle
an der sich drehenden Kurvenscheibe die dadurch hervorgeru
fenen Beschleunigungs- und Verzögerungskräfte bei der Auf
wärts- und Abwärtsbewegung des Schwenktisches im Bereich
der Endlagen mit einem im wesentlichen linearen Verlauf ge
gen Null gehen. Dann sind sowohl die die horizontale Kipp
bewegung des Schwenktisches bestimmende Krümmung der Füh
rungsnut wie auch die vertikale Auf- und Abwärtsgeschwin
digkeit des Schwenktisches, welche beide durch die Form der
Kurvenscheibe vorgegeben werden, vorteilhafterweise so auf
einander abgestimmt ausgelegt, daß die Beanspruchung der
Lagerstellen wesentlich reduziert werden kann, wodurch sich
der Verschleiß deutlich verringert und eine gesteigerte Be
triebssicherheit möglich wird.
Dadurch, daß der Schwenktisch in der Führungsnut mit
tels einer Schwenkrolle geführt wird, kann eine möglichst
reibungsarme Steuerung der Schwenkbewegung des Schwenkti
sches erfolgen. Dadurch erhöht sich die Exaktheit und Le
bensdauer der Vorrichtung weiter.
Von weiterem Vorteil ist es, wenn der Schwenktisch in
der Führungsnut mittels Schwenkrollenpaaren geführt wird.
Hierbei werden deren Rollen vorzugsweise mittels Federkraft
gegen die Seiten der Führungsnut gepreßt. Als wesentliche
Vorteile ergeben sich hieraus, daß die Rollen im wesentli
chen spielfrei in der Führungsnut laufen, wodurch eine un
definierte Bewegung des Schwenktisches, insbesondere ein
Hin- und Herwackeln des Schwenktisches, aufgrund eines
Spiels der Rollen in der Nut vermieden wird. Ferner werden
durch das elastische Nachgeben der gefederten Rollenlage
rung Stöße gegen die Nutenwand vermieden, wodurch sich die
Laufruhe erhöht. Die Betriebssicherheit und die Taktzeit
lassen sich dadurch weiter steigern.
Dadurch, daß die Führungseinrichtung eine zweite Füh
rungsnut aufweist, deren Verlauf derart auf die erste Füh
rungsnut abgestimmt ist, daß der Schwenktisch jeweils in der
Führungsnut geführt wird, welche die bessere Kraftübertra
gung ermöglicht, wird eine Selbsthemmung während der Bewe
gung des Schwenktisches wirksam vermieden. Hierbei ist von
Bedeutung, daß in einer Kurvenführung in bestimmten Kurven
bereichen ungünstige Kräfteverhältnisse auftreten können,
welche sich nachteilig auf den Bewegungsablauf auswirken.
Durch die Kombination der beiden parallel wirkenden Steuer
kurven wird es dagegen möglich, den Bewegungsablauf wahl
weise immer in demjenigen Kurvenbereich einer Führungsnut
führen zu lassen, der eine gute Kraftübertragung gewährlei
stet. Die Betriebssicherheit der Anordnung erhöht sich da
durch weiter. Ferner kann die Taktzeit gesteigert werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann
die Führungseinrichtung eine Führungsnut und einen damit
zusammenwirkenden Getriebemechanismus aufweisen. Dadurch
wird es möglich, ein Übersetzungsverhältnis der Schwenkbe
wegung herzustellen, wodurch die Führungsnut mit einer re
lativ kurzen Baulänge auskommt. Die Gefahr einer Selbsthem
mung kann so wesentlich reduziert werden. In praktischen
Versuchen hat sich ergeben, daß Kurven über einen Drehwin
kelverlauf von 30° vorteilhaft gestaltet werden können. Bei
einer Übersetzung von 1 : 2 kann damit der in der Praxis oft
mals gewünschte Schwenkwinkel von 60° ohne weiteres erzielt
werden. Ferner erlaubt die kurze Ausgestaltung der Füh
rungsnut die Anordnung von relativ großen Schwenkrollen,
wodurch sich die Zuverlässigkeit, Belastbarkeit und Lebens
dauer der Vorrichtung weiter erhöht.
In vorteilhafter Weise läßt sich der Getriebemechanis
mus als Viergelenkgetriebe ausbilden, wobei dieses mit der
Führungsnut zusammenwirkt. Insbesondere durch eine geeig
nete Gestaltung der Hebellängen bzw. der Abstände zwischen
den Anlenkungspunkten und den Führungsmitteln kann ein ge
wünschtes Übersetzungsverhältnis hergestellt werden. Damit
wird eine funktionssichere Vorrichtung ermöglicht.
Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen
anhand der Figuren der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Schwenktisches einer er
findungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 2 eine Detaildarstellung gemäß Fig. 1 mit einer wei
teren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorri
chtung;
Fig. 3a eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Vorrichtung mit zwei Führungsbahnen;
Fig. 3b eine Darstellung gemäß Fig. 3a, wobei der Schwenk
tisch in der geschwenkten Lage vorliegt; und
Fig. 4 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Vorrichtung mit einer Führungsbahn und einem Ge
triebemechanismus.
In den Fig. 1 bis 4 ist jeweils der für die Erfin
dung maßgebliche Teil einer Tiefziehanlage dargestellt, wo
bei auf eine umfassende Beschreibung des weiteren, hier
nicht dargestellten Aufbaus der Tiefziehanlage verzichtet
wird, da er an sich bekannt ist.
Derartige Tiefziehanlagen weisen in der Regel eine Zu
führeinheit für eine thermoplastische Folie auf, wobei
diese Folie von einer Rolle abgerollt und zwischen einem
Formwerkzeug und einer Verformungseinheit hindurchgeführt
wird. Nach Ausbildung der Formkörper wird die Restfolie in
der Regel wiederum auf einer Rolle aufgewickelt. An der
Schnittstelle zwischen dem Formwerkzeug und der Verfor
mungseinheit wird die vorgewärmte thermoplastische Folie
z. B. vakuumverformt und anschließend ausgestanzt. Der so
ausgebildete Hohlkörper liegt daher nach erfolgter Umfor
mung im Formwerkzeug vor und muß zum Ermöglichen von hohen
Taktzeiten derart zu einer Stapeleinheit übergeführt wer
den, daß eine maschinelle Stapelung möglich ist, wobei das
Formwerkzeug zur Bereitstellung für den nächsten Arbeits
gang entleert wird.
Hierzu ist es daher notwendig, das Formwerkzeug von der
Verformungseinheit weg und zu einer Stapeleinrichtung hin
zu bewegen. Zur Durchführung dieser Bewegung ist ein
Schwenktisch 1 vorgesehen, an dem ein Formwerkzeug 2 ange
ordnet ist. Ein Untertisch 3 ist mittels eines Schwenkbol
zens 4 mit dem Schwenktisch 1 verbunden. Der Schwenkbolzen
4 stellt den Drehpunkt des Schwenktisches 1 dar. Der Unter
tisch 3 wirkt mit einer Schwenkrolle 5 zusammen, welche in
einer Führungsnut 6 einer Kulisse 7 geführt wird.
Bei der Abwärtsbewegung des Schwenktisches 1 bewirkt
die Schwenkrolle 5 in der Führungsnut 6 die Schwenkbewegung
des Schwenkrahmens 1. Die Geschwindigkeit, mit der sich der
Schwenktisch 1 abwärts bewegt, wird durch eine sich mit
konstanter Drehzahl drehende Kurvenscheibe 8 gesteuert. Die
Ansteuerung des Schwenktisches 1 ausgehend von der Kurven
scheibe 8 erfolgt über ein Hebelpaar 10 und 11, wobei an
einem entsprechenden Ende des Hebels 11 eine an die Kurven
scheibe 8 anliegende Rolle 9 angeordnet ist. Dabei wird die
Rolle 9 aufgrund der Gewichtskraft des Schwenktisches 1 an
die Kurvenscheibe 8 angedrückt. Die Rolle 9 und damit das
Hebelwerk mit den Hebeln 10 und 11 folgen daher der Kurven
form der Kurvenscheibe 8 nach, ohne bei der Abwärtsbewegung
zwingend durch diese angetrieben zu sein.
Der Hebel 11 ist in einem Lagerbock 12 drehbar gela
gert. Die Hebel 10 und 11 sind ferner drehbar aneinander
gefügt.
Überdies ist der Hebel 10 drehbar mit einer Lasche 13
verbunden, welche am Untertisch 3 angeordnet ist und ihrer
seits über die Schwenkrolle 5 in der Führungsnut 6 drehbar
gelagert ist.
Damit hängt die Geschwindigkeit der Auf- und Abwärtsbe
wegung des Tiefziehschwenkrahmens 1 von der Drehzahl der
Kurvenscheibe 8 und von dem jeweiligen Abstand der Rolle 9
vom Drehpunkt der Kurvenscheibe 8 ab. Dabei kann die Takt
zeit für die Abwärts- und Aufwärtsbewegung des Schwenkti
sches in Abhängigkeit von der Form der Kurvenscheibe unter
scheidlich sein.
Die Funktionsweise der Vorrichtung gemäß Fig. 1 ist wie
folgt:
Fig. 1 stellt den Schwenkrahmen in einer oberen Endlage
dar, in der das Formwerkzeug 2 und die nicht dargestellte
Verformungseinheit geschlossen sind. Die Zuführung der
Kunststoffolie erfolgt in horizontaler Richtung. Die Kur
venscheibe 8 wird mit einer konstanten Drehzahl derart be
wegt, daß das Formwerkzeug geschlossen bleibt, solange dies
zur Ausbildung der Hohlkörper notwendig ist. Nach Abschluß
des Tiefziehens tritt der Bereich der Kurvenscheibe 8 in
Aktion, der einen verminderten Durchmesser aufweist. Auf
grund der durch die Gewichtskraft des Schwenktisches 1 auf
gebrachten Last führt der zweite Hebel 11 eine Schwenkbewe
gung in der Art aus, daß eine Absenk- und Schwenkbewegung
des Formwerkzeugs 2 am Schwenktisch 1 möglich wird.
Während der Untertisch 3 linear nach unten gedrückt
wird, folgt die Schwenkrolle 5 der Kurve der Führungsbahn 6
und bewirkt dabei eine Schwenkbewegung des Schwenktisches 1
um den Schwenkbolzen 4. Der Schwenktisch 1 führt dabei zu
nächst eine lineare Absenkbewegung und anschließend im ge
krümmten Abschnitt der Führungsnut 6 eine Schwenkbewegung
aus.
Die spezielle Formgebung der Führungsnut 6 mit einem
aufrechten ersten Kurvenabschnitt und einem gekrümmten
zweiten Kurvenabschnitt ergibt hier im Zusammenwirken mit
der Form der Kurvenscheibe 8 eine exakt gesteuerte Schwenk
bewegung des Schwenktisches 1 zu einer nicht dargestellten
Stapelvorrichtung. Die Hohlkörper werden hierbei durch
ebenfalls nicht dargestellte Auswerfer im Formwerkzeug 2
zur Stapelvorrichtung ausgeworfen.
Die Schwenkbewegung des Schwenktisches 1 zurück in die
aufrechte Lage und das Schließen des Formwerkzeugs mit der
Verformungseinheit werden durch die weitere Gestalt der
Kurvenscheibe 8 bewirkt, welche eine Krafteinleitung für
die Bewerkstelligung des Aufwärtshubes ausführt.
In Fig. 2 ist eine weitere Ausführungsform der Erfin
dung dargestellt, wobei der Unterschied zur Vorrichtung ge
mäß Fig. 1 darin liegt, daß anstelle der Schwenkrolle 5 an
den Enden von Hebeln 14 und 15 gelagerte Schwenkrollenpaare
16a und 16b bzw. 17a und 17b verwendet werden. Diese Hebel
14 und 15 sind mittig drehbar an der Lasche 13 gelagert.
Ferner werden die Hebel 14 und 15 mittels Drehfedern, Spi
ralfedern oder dergleichen, welche in Fig. 2 nicht darge
stellt sind, derart in Pfeilrichtung vorgespannt, daß die
Schwenkrollenpaare 16a und 16b bzw. 17a und 17b gegen die
Nutenseitenwände der Führungsnut 6 gedrückt werden.
Der weitere Aufbau und die Arbeitsweise dieser zweiten
Ausführungsform entspricht im wesentlichen der der ersten
Ausführungsform. Durch die Anordnung der Schwenkrollenpaare
16a und 16b bzw. 17a und 17b wird jedoch eine im wesentli
chen spielfreie Lagerung der Lasche 13 bezüglich der Füh
rungsnut 6 erreicht.
In den Fig. 3a und 3b ist eine dritte Ausführungs
form der vorliegenden Erfindung dargestellt, bei der zwei
Führungsnuten als zueinander parallel wirkende Führungsbah
nen vorgesehen sind. Neben der bereits beschriebenen Füh
rungsnut 6, in welcher die Schwenkrolle 5 geführt wird, ist
eine zweite Führungsnut 18 vorgesehen, die mit einer an ei
ner zweiten Lasche 19 angeordneten zweiten Schwenkrolle 20
zusammenwirkt. Ausgehend vom Drehpunkt des Schwenktisches
am Schwenkbolzen 4 sind daher zwei Laschen 13 bzw. 19 vor
gesehen, die eine Führung in den beiden aufeinander abge
stimmten Führungsbahnen 6 bzw. 18 ermöglichen.
Wesentlich an dieser Konfiguration ist, daß die Füh
rungsnuten 6 und 18 derart aneinander angepaßt sind, daß
jeweils nur eine der Schwenkrollen 5 bzw. 20 geführt wird.
Dadurch wird erreicht, daß die Schwenkrollen 5 bzw. 20 je
weils nur dann in den Führungsnuten 6 bzw. 18 geführt wer
den, wenn dort eine gute Kraftübertragung möglich ist. In
Fig. 3a sind hierzu ungünstige Abschnitte der Führungsbah
nen, in denen ein hemmender Einfluß durch die ungünstige
Kraftübertragung auftreten kann, durch eine Schraffur ange
deutet.
In allen Ausführungsbeispielen erfolgt die Ansteuerung
der Schwenkbewegung jeweils durch einen einzigen Antrieb
mittels der Kurvenscheibe 8. Ferner ist die Gestalt der
Kurvenscheibe 8 und der Führungsnut 6 bzw. der Führungsnu
ten 6 und 18 derart aneinander angepaßt, daß eine exakte
Trennung zwischen dem Formwerkzeug und der Verformungsein
heit sowie ein Abkippen zur Stapeleinheit bewirkt werden
kann. Insbesondere sind die Kurvenformen der Kurvenscheibe
8 und der Führungsnut 6 bzw. die Führungsnuten 6 und 18
derart ausgestaltet, daß die Beschleunigungs- und Verzöge
rungskräfte an den Endpunkten jeweils im wesentlichen auf
Null abfallen und dabei einen wenigstens annähernd linearen
Verlauf zeigen.
Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfin
dung, bei der es möglich ist, eine Einzelkurve mit einer
Übersetzungseinrichtung zu kombinieren, wodurch zum Bei
spiel eine 30°-Schwenkung in eine 60°-Schwenkung übersetzt
wird. In Fig. 4 ist sowohl die Ausgangs- als auch die
Schwenklage (strichpunktiert) dargestellt. Als Getriebeme
chanismus kommt hierbei ein viergliedriges Drehgelenkge
triebe 31 zum Einsatz. Dieses weist ein linear geführtes
Gelenk 32, ein mit dem Untertisch zusammenwirkendes Gelenk
33, ein am Schwenktisch angekoppeltes Gelenk 34 und ein li
near geführtes, an den Schwenkpunkt des Schwenktisches ge
koppeltes Gelenk 35 auf.
Im Falle einer Abwärtsbewegung werden die Gelenke 32
und 35 linear nach unten bewegt, während das Gelenk 33 der
Form der Führungsnut 30 folgt und somit über das an einen
Schwenktisch 36 gekoppelte Gelenk 34 ein Schwenkbewegung
des Schwenktisches 36 bewirkt. Mittels der Übersetzung des
Getriebes, welche im dargestellten Fall ca. 1 : 2 ist, wird
eine Schwenkbewegung in der Führungsnut 30 von ca. 30° in
eine tatsächliche Schwenkbewegung des Schwenktisches 36 von
ca. 60° ungewandelt. Wesentlich für das entstehende Über
setzungsverhältnis sind hierbei die Hebellängen bzw. Ab
stände L1 und L2 zwischen dem Gelenk 32 und der in der Füh
rungsnut 30 geführten Schwenkrolle, sowie zwischen den wei
teren Gelenken 34 und 35.
Die Erfindung läßt neben den hier beschriebenen Ausfüh
rungsbeispielen weitere Gestaltungsansätze zu.
Der anhand Fig. 4 beschriebene Getriebemechanismus kann
auch in anderer Weise ausgebildet werden, als das hier auf
gezeigte Viergelenkgetriebe. Entscheidend ist hierbei, daß
durch die Übersetzung eine Verkürzung der Führungsnut er
möglicht wird. Ferner kann das Übersetzungsverhältnis je
nach Anwendungsfall variieren.
Die Ausgestaltung des beschriebenen Schwenkmechanismus
kann je nach den örtlichen Gegebenheiten variieren und
hängt insbesondere davon ab, um welchen Winkel der Schwenk
tisch 1 beschwenkt werden soll. So ist es auch durchaus
denkbar, daß der Schwenktisch 1 um 90° oder mehr geschwenkt
werden soll.
Die Anzahl der Führungskurven kann wie aus den aufge
zeigten Ausführungsbeispielen ersichtlich ist variieren, so
daß auch Ausführungsformen mit mehr als zwei Führungskurven
denkbar sind.
Die Anbindung des Hebels 10 am Untertisch 3 kann in der
in den Figuren dargestellten Weise erfolgen, oder an einem
anderen Punkt auf der Mittelachse des Schwenktisches. Dabei
kann der Hebel 10 z. B. auch am als Drehpunkt wirkenden
Schwenkbolzen 4 der Anordnung angekoppelt sein. In der Aus
führungsform gemäß Fig. 4 würde der Anlenkpunkt des Hebels
10 dann mit dem Gelenk 35 zusammentreffen.
Die Erfindung schafft somit eine Vorrichtung zur Her
stellung von Hohlkörpern aus thermoplastisch verformbaren
Kunststoff-Folien, bei der das Formwerkzeug hinsichtlich
der Verformungseinheit derart angeordnet ist, daß die
Trennbewegung zum Auswerfen der hergestellten Hohlkörper
abwärtsgerichtet erfolgen kann. Die zwanglose Führung des
Schwenktisches 1 in der Führungsnut 6 ermöglicht es hier
bei, das Eigengewicht des Schwenktisches 1 mit dem Form
werkzeug 2 zur Durchführung der Abwärts- und Schwenkbewe
gung zu nutzen. Dadurch verringert sich der konstruktive
Aufwand für die Ausgestaltung des Schwenkmechanismus we
sentlich. Eine gezielte Anpassung der Form der antreibenden
Kurvenscheibe 8 und der Gestalt der Führungsnut 6 bzw. 18
ermöglicht zudem gegen Null gehende Beschleunigungs- und
Verzögerungskräfte in den jeweiligen Endpunkten, wodurch
sich der Verschleiß der Vorrichtung wesentlich verringert
und sich eine hohe Betriebssicherheit bei geringen Taktzei
ten erzielen läßt.
Claims (13)
1. Vorrichtung zur Herstellung von Hohlkörpern aus thermo
plastisch verformbaren Kunststoff-Folien mittels einer
Verformungseinheit und einem Formwerkzeug (2), wobei
das Formwerkzeug (2) an einem mittels einer Führungs
einrichtung verschiebbar angeordneten Schwenktisch (1)
angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schwenktisch (1) durch die Führungseinrichtung derart geführt ist, daß er eine Bewegung in aufrechter Richtung sowie eine Schwenkbewegung ausführt, und
daß die Ansteuerung des Schwenktisches (1) durch die Führungseinrichtung derart zwanglos ist, daß das Eigen gewicht des Schwenktisches (1) die Abwärtsbewegung des Formwerkzeugs (2) zum Trennen des Formwerkzeugs (2) von der Verformungseinheit bewirkt.
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schwenktisch (1) durch die Führungseinrichtung derart geführt ist, daß er eine Bewegung in aufrechter Richtung sowie eine Schwenkbewegung ausführt, und
daß die Ansteuerung des Schwenktisches (1) durch die Führungseinrichtung derart zwanglos ist, daß das Eigen gewicht des Schwenktisches (1) die Abwärtsbewegung des Formwerkzeugs (2) zum Trennen des Formwerkzeugs (2) von der Verformungseinheit bewirkt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Führungseinrichtung durch eine Kurvenscheibe
(8) angesteuert wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ansteuerung der Führungseinrichtung über wenig
stens zwei Hebel (10, 11) erfolgt, wobei ein Hebel (10)
mit einem Ende an einer Schwenktischlasche (13) des
Schwenktischs (1) und mit dem anderen Ende am zweiten
Hebel (11) drehbar gehalten wird, und der zweite Hebel
(11) mit seinem anderen Ende zwanglos nur aufgrund des
Eigengewichts des Schwenktisches (1) an der Kurven
scheibe (8) anliegt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der zweite Hebel (11) an dem Ende, welches der Kur
venscheibe (8) benachbart ist, eine Rolle (9) aufweist,
welche an der Kurvenscheibe (8) abrollt.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtung eine Füh
rungsnut (6) aufweist, welche von ihrem oberen Ende be
ginnend zunächst aufrecht nach unten verläuft und dann
kurvenförmig in eine im wesentlichen waagrechte Rich
tung schwenkt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Krümmung der Führungsnut (6) derart ausgelegt
ist, daß die Beschleunigungs- und Verzögerungskräfte
bei der Schwenkbewegung des Schwenktisch (1) im Bereich
der Endlagen mit einem im wesentlichen linearen Verlauf
gegen Null gehen.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kurvenform der Kurvenscheibe
(8) derart ausgelegt ist, daß beim Abrollen der am an
liegenden Ende des zweiten Hebels (11) angeordneten
Rolle (9) an der sich drehenden Kurvenscheibe (8) die
dadurch hervorgerufenen Beschleunigungs- und Verzöge
rungskräfte bei der Aufwärts- und Abwärtsbewegung des
Schwenktisches (1) im Bereich der Endlagen mit einem im
wesentlichen linearen Verlauf gegen Null gehen.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß der Schwenktisch (1) in der Füh
rungsnut (6) mittels einer Schwenkrolle (5) geführt
wird.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß der Schwenktisch (1) in der Füh
rungsnut (6) mittels vorzugsweise vorgespannten
Schwenkrollenpaaren (16a, 16b, 17a, 17b) geführt wird.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtung eine zweite
Führungsnut (18) aufweist, deren Verlauf derart auf die
erste Führungsnut (6) abgestimmt ist, daß der Schwenk
tisch (1) jeweils in der Führungsnut geführt wird, wel
che die bessere Kraftübertragung ermöglicht.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtung eine Füh
rungsnut (30) und einen Getriebemechanismus aufweist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß der Getriebemechanismus als Viergelenkgetriebe (31)
ausgebildet ist und ein linear geführtes Gelenk (32),
ein mit dem Untertisch zusammenwirkendes Gelenk (33),
ein an einem Schwenktisch (36) angekoppeltes Gelenk
(34) und ein linear geführtes, an den Schwenkpunkt des
Schwenktisches (36) gekoppeltes Gelenk (35) aufweist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schwenkbereich des Schwenktisches (36) durch
einen Abstand (L1) zwischen dem ersten Gelenk (32) und
der in der Führungsnut (30) geführten Schwenkrolle
sowie einem Abstand (L2) zwischen dem weiteren Gelenk
(33) und einem Gelenk (34) definiert ist.
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