DE202011001622U1 - Compressed gas thermoforming apparatus - Google Patents
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Abstract
Druckgas-Thermoform-Vorrichtung zum gleichzeitigen Herstellen von mehreren Kunststoffbehältern aus thermoplastisch verformbaren Kunststofffolien oder -platten (5) mit einem ersten Teil (1) und mit einem zweiten Teil (2), bei der das zweite Teil (2) mehrere formgebende Kavitäten (3) umfasst und bei der das erste Teil (1) je Kavität (3) einen innen hohlen Niederhalter (4) zum zeitweisen Festlegen der Kunststofffolie oder -platte (5) sowie einen innerhalb des Niederhalters (4) verschiebbaren Formstempel (6) umfasst und bei der den Räumen (7) zwischen den Niederhaltern (4), der Kunststofffolie oder -platte (5) und dem Formstempel (6) Formluft unter Druck zuführbar ist gekennzeichnet durch eine mehrere Niederhalter (4) zusammenfassende Kolbenplatte (15), die innerhalb einer zylinderartigen Aussparung (16) des ersten Teils (1), insbesondere pneumatisch oder hydraulisch, verfahrbar ist und die zugehörenden Niederhalter (4) zum lösbaren Festlegen der Folie (5) vor- und zurückbewegt.Pressurized gas thermoforming device for the simultaneous production of several plastic containers from thermoplastically deformable plastic films or sheets (5) with a first part (1) and with a second part (2), in which the second part (2) has several shaping cavities (3 ) and in which the first part (1) for each cavity (3) comprises an internally hollow hold-down device (4) for temporarily fixing the plastic film or plate (5) and a forming die (6) that can be displaced within the hold-down device (4) and at which the spaces (7) between the hold-down devices (4), the plastic film or plate (5) and the forming die (6) can be supplied with forming air under pressure, characterized by a piston plate (15) which combines several hold-down devices (4) and which is located inside a cylinder-like The recess (16) of the first part (1) can be moved, in particular pneumatically or hydraulically, and the associated hold-down device (4) is moved back and forth for the detachable fixing of the film (5).
Description
GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION
Die Erfindung betrifft eine Druckgas-Thermoform-Vorrichtung zum Herstellen von Kunststoffbehältern aus thermoplastisch verformbaren Kunststofffolien oder Kunststoffplatten mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Demnach umfasst die Vorrichtung ein erstes Teil, wie ein Oberteil, und ein zweites Teil, wie ein Unterteil. Das zweite Teil umfasst oder trägt mehrere formgebende Kavitäten, die in der Regel Bestandteil eines Formeneinsatzes in dem ersten Teil darstellen. Das erste Teil umfasst je Kavität einen innen hohlen Niederhalter, um die warm zu verformende Kunststofffolie oder -platte – nachfolgend als Folie bezeichnet – in einem Randbereich bezüglich des Unterteils und dort bezüglich der Kavität zeitweise festzulegen. Der zum Festlegen der Folie relativ zur Kavität verlagerbare Niederhalter ist innen hohl und an seiner Rückseite offen. Das erste Teil umfasst ferner einen innerhalb jedes Niederhalters verschiebbaren Formstempel, der auch als Streckhelfer oder Vorstrecker bezeichnet wird. Dieser Formstempel ist innerhalb des innen hohlen Niederhalters gegen die zu verformende Folie in Richtung auf die Kavität zu verlagerbar, so dass er den Formgebungsvorgang einleitet. Dem zwischen dem Niederhalter, der Folie sowie dem Formstempel eingeschlossenen Raum ist so genannte Formluft als unter Überdruck stehendes Gas zuführbar, um den Formgebungsschritt zu vervollständigen bis sich die Folie an die Kontur der zugehörenden Kavität angelegt hat.The invention relates to a compressed gas thermoforming device for producing plastic containers from thermoplastically deformable plastic films or plastic plates having the features of the preamble of
TECHNOLOGISCHER HINTERGRUNDTECHNOLOGICAL BACKGROUND
Aus der
DARSTELLUNG DER ERFINDUNGPRESENTATION OF THE INVENTION
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, alternative Mittel anzugeben, die eine gleichmäßige Ausprägung des Öffnungsrandes von in einer Druckgas-Thermoform-Vorrichtung gleichzeitig hergestellten mehreren Kunststoffbehältern zu ermöglichen. Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Druckgas-Thermoform-Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Demnach ist bei einer gattungsgemäßen Druckgas-Thermoform-Vorrichtung eine mehrere Niederhalter zusammenfassende Kolbenplatte vorgesehen, die innerhalb einer zylinderartigen Aussparung des ersten Teils, insbesondere pneumatisch oder hydraulisch, verfahrbar ist. Die zugehörenden Niederhalter werden somit zum lösbaren Festlegen der Folie gemeinsam und mit gleichmäßiger Kraft vor- und zurückbewegt und die Niederhalterbewegung insgesamt erheblich vereinfacht. Die druckbeaufschlagte Fläche dieses Kolbens kann vergleichsweise klein gehalten werden, so dass die Niederhaltekräfte gefühlvoll eingestellt werden können. Das kann insbesondere dadurch erreicht werden, dass ein Formluft-Verdrängungskörper verwendet wird, wie er nachfolgend näher erläutert wird:
Der Formluft-Verdrängungskörper wird in dem ersten Teil gleitverschieblich aufgenommen. Dies geschieht in solcher Weise, dass der Formluft-Verdrängungskörper bezüglich des ersten Teils abgedichtet bis nach außerhalb des Oberteils geführt wird. Die Formluft-Verdrängungskörper sind gemeinsam mit den Formstempeln bezüglich des ersten Teils axial verlagerbar. Beim Vortreiben der Formstempel wird demnach die Luftmenge, die sich nach dem Einspannen der Folie in dem Raum zwischen den Niederhaltern, der Folie und den Formstempeln befindet, nicht mehr, wie in der Vergangenheit, vergrößert sondern eher konstant gehalten oder gar vermindert. Sobald Formluft in den verbleibenden Formluftraum unter Druck eingeführt wird, um den Druckgas-Thermoverformungsschritt auszuführen, kann das Gas innerhalb des Formluftraumes bereits vorgespannt sein und ein nur relativ kleines Restvolumen an Druckgas muss unter Formluftdruck zugespeist werden. Die Funktionen des „Oberteils” und des „Unterteils” können vertauscht werden, ohne die Erfindungslösung zu verlassen.On this basis, the present invention seeks to provide alternative means to allow a uniform expression of the opening edge of several plastic containers simultaneously produced in a pressurized gas thermoforming device. To solve this problem, a compressed gas thermoforming device with the features of
The mold air displacement body is slidably received in the first part. This is done in such a way that the mold air displacement body is sealed with respect to the first part out to the outside of the upper part. The mold air displacement body are axially displaceable with the mold dies with respect to the first part. When propelling the punches is therefore the amount of air that is located after clamping the film in the space between the downers, the film and the dies, no longer, as in the past, but rather kept constant or even reduced. Once mold air is introduced into the remaining mold air space under pressure to carry out the pressurized gas thermoforming step, the gas within the mold air space may already be biased and only a relatively small residual volume of pressurized gas must be supplied under mold air pressure. The functions of the "upper part" and the "lower part" can be interchanged without leaving the invention solution.
Insgesamt kann eine bedeutende Einsparung an unter Druck stehender Formluft erreicht werden. Das Einsparungspotential liegt in einer Größenordnung von 30 bis etwa 80% in Bezug auf das für den Arbeitshub des Formstempels notwendige Volumen innerhalb des innen hohlen Niederhalters. Wegen der erwähnten möglichen Vorkomprimierung schon vor dem Vortreiben des Formstempels, kann die Druckgaseinsparung noch höher ausfallen, als bei gattungsgemäßen Lösungen gemäß
Wenn eine mehrere Niederhalter zusammenfassende, innerhalb des ersten Teils vor- und zurückbewegbare Niederhalter-Tragplatte vorgesehen ist, kann ein Niederhalterwechsel für die Umstellung auf ein anderes Produkt vereinfacht werden, indem von außen am dem ersten Teil betätigbare Verriegelungselemente, wie Schieber zum lösbaren Verbinden der Niederhalter mit der Niederhalter-Tragplatte, die auch als die mehreren Niederhalter zusammenfassende Kolbenplatte genutzt werden kann, vorgesehen sind. Diese Lösung ist unabhängig von Anspruch 1 von eigenständig erfinderischer Bedeutung.If a hold-down support plate summarizing several hold-down, within the first part is provided, a Niederhalterwechsel can be simplified for the conversion to another product by externally operable on the first part locking elements, such as slides for releasably connecting the hold-down with the hold-down support plate, which can also be used as the plurality of hold-down piston plate summary, are provided. This solution is independent of
Es ist nun auf verschiedene Weise möglich, die Erfindung auszuführen, insbesondere wenn Formluft-Verdrängungskörper vorgesehen sind:
Grundsätzlich wird man den Querschnitt des Formluftverdrängungskörpers so wählen, dass er den Hohlraum des innen hohlen Niederhalters bis auf einen radialen Restluftspalt ausfüllt. Eine Abdichtung zwischen der Hohlraumwandung des Niederhalters und dem Formluftverdrängungskörper ist – im Gegensatz zur
Basically, one will choose the cross section of the Formluftverdrängungskörpers so that it fills the cavity of the hollow inside hold-down to a radial residual air gap. A seal between the cavity wall of the blank holder and the Formluftverdrängungskörper is - in contrast to
Da die Kavität und ggf. der Niederhalter und/oder der Formstempel zum Formen des Kunststoffbehälters für unterschiedliche Größen und Formen an Kunststoffbehältern angepasst werden müssen, wird zumindest eines dieser Bauteile bei einem Produktwechsel ausgetauscht gegen entsprechend dem neuen Produkt formangepasste Bauteile. Ein Austausch des Formluft-Verdrängungskörpers ist häufig entbehrlich, denn auf einer Druckgas-Thermoformmaschine werden in der Regel solche Kunststoffbehälter produziert, die einen einigermaßen ähnlichen Maximalquerschnitt an ihrem Öffnungsrand aufweisen und die sich im Wesentlichen nur hinsichtlich ihrer Behältertiefe oder hinsichtlich der Behälteraußenkontur voneinander unterscheiden. Deshalb ist der Radialspalt in dem zwischen der Innenwand des Niederhalters und der Außenfläche des Formluft-Verdrängungskörpers verbleibenden Restluft-Ringraum für verschiedene auf derselben Druckgas-Thermoformmaschine hergestellte Kunststoffbehälter nicht allzu unterschiedlich, so dass die Formluftverbräuche für verschiedene Produkte sich bei vergleichbarer Behälterhöhe nicht nennenswert unterscheiden.Since the cavity and possibly the hold-down and / or the forming die for molding the plastic container for different sizes and shapes must be adapted to plastic containers, at least one of these components is replaced with a product change against corresponding to the new product form-adapted components. An exchange of the mold air displacement body is often unnecessary, because on a compressed gas thermoforming machine such plastic containers are usually produced, which have a reasonably similar maximum cross-section at its opening edge and differ substantially only in terms of their container depth or with respect to the container outer contour. Therefore, the radial gap in the residual air annulus remaining between the inner wall of the blank holder and the outer surface of the mold air displacer is not too different for various plastic containers made on the same pressurized gas thermoforming machine, so that the molding air consumptions for various products do not significantly differ at comparable container height.
Wenn der Formluft-Verdrängungskörper in seinem Inneren die Formluft führt, wird dadurch die Gestaltung des Niederhalters und des Oberteils vereinfacht, denn die Formluftzuführleitung kann direkt an dem außerhalb des Oberteils sich befindenden Kopf des Formluft-Verdrängungskörpers oder seines stirnendseitigen Halters angeschlossen werden. Aufwendige Formluftführungskanäle innerhalb des Oberteils und des Niederhalters entfallen.If the mold air displacement body carries the mold air in its interior, thereby simplifying the design of the hold-down and the upper part, because the Formluftzuführleitung can be connected directly to the located outside of the upper head of the Formluft-displacement body or its front-end holder. Elaborate air ducts within the shell and the blank holder omitted.
Wenn der Formluft-Verdrängungskörper in seinem dem Formstempel nahe gelegenen Endbereich mindestens ein Formluftdurchlassventil aufweist, wird die Temperatursteuerung des Formgebungsprozesses vereinfacht. Vor allem aber verringert sich dadurch die Einspeisedauer für Druckgas und mithin die Dauer des Thermo-Formgebungsprozesses.When the mold air displacement body has at least one mold air passage valve in its end portion near the forming die, the temperature control of the molding process is simplified. Above all, this reduces the feed time for compressed gas and thus the duration of the thermoforming process.
Eine weitere Vereinfachung der Formluftein- und/oder -ausspeisung ergibt sich, wenn mehrere Formstempel und Formluft-Verdrängungskörper mittels einer Formstempel-Tragplatte zusammengefasst und bezüglich des ersten Teils vor- und zurückbewegbar sind und die Formstempel-Tragplatte als Formluft-Verteiler ausgestaltet ist, die zusammen mit den Formluft-Verdrängungskörpern eine Formluft-Verteilanordnung bildet. Bevorzugt weist die Formgas-Verteilanordnung Einzelnventile für die Versorgung jedes Formgashohlraumes im Niederhalter mit Formgas auf. Auch diese Lösung ist unabhängig von Anspruch 1 von eigenständig erfinderischer Bedeutung.A further simplification of the Formluftein- and / or -ausspeisung arises when multiple mold punches and mold air displacement body summarized by means of a form-stamping support plate and with respect to the first part are moved back and forth and the forming die support plate is designed as a mold air distributor, the forms a mold air distribution assembly together with the mold air displacement bodies. The molding gas distribution arrangement preferably has individual valves for the supply of each molding gas cavity in the hold-down device with molding gas. This solution is independent of
Wenn ein in seiner Längsrichtung durchbohrter Verschlusskörper vorgesehen ist, um die Durchbrechung des Oberteils für den Formluft-Verdrängungskörper nach außen dichtend zu verschließen und um eine den Formstempel tragende Kolbenstange gleitgedichtet aufzunehmen, kann dadurch der Formluft-Verdrängungskörper gegen ein konventionelles Werkzeug im Bedarfsfall ausgetauscht werden.If a body pierced in its longitudinal direction closure body is provided to seal the opening of the upper part of the mold air displacement body to the outside and to receive a mold-carrying piston rod slidably, thereby the mold air displacement body can be replaced with a conventional tool if necessary.
Die vorgenannten sowie die beanspruchten und in den Ausführungsbeispielen beschriebenen erfindungsgemäß zu verwendenden Bauteile unterliegen in ihrer Größe, Formgestaltung, Materialauswahl und technischen Konzeption keinen besonderen Ausnahmebedingungen, so dass die in dem Anwendungsgebiet bekannten Auswahlkriterien uneingeschränkt Anwendung finden können.The above-mentioned and the claimed components to be used according to the invention described in the exemplary embodiments are not subject to special conditions of size, shape, material selection and technical design, so that the selection criteria known in the field of application can be used without restriction.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, sowie aus der nachfolgenden Beschreibung und der zugehörigen Zeichnung, in der – beispielhaft – ein Ausführungsbeispiel einer Druckgas-Thermoform-Vorrichtung dargestellt ist. Auch einzelne Merkmale der Ansprüche oder der Ausführungsformen können mit anderen Merkmalen anderer Ansprüche und Ausführungsformen kombiniert werden.Further details, features and advantages of the subject matter of the invention will become apparent from the subclaims, as well as from the following description and the associated Drawing in which - by way of example - an embodiment of a compressed gas thermoforming device is shown. Also, individual features of the claims or of the embodiments may be combined with other features of other claims and embodiments.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGURENBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
In der Zeichnung zeigen:In the drawing show:
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELENDETAILED DESCRIPTION OF EMBODIMENTS
Aus
Wie aus
Durch das Zusammenfahren von Ober- und Unterteil entsteht zwischen dem Niederhalter
Um nun den Einsatz an Formluft so weit wie möglich zu verringern, ist je Kavität
Auf seiner überwiegenden Länge ist der Niederhalter
Die Niederhalter
Um eine gleichmäßige Ausbildung der Mündungsränder aller in einem Schuss aus der Kunststofffolie oder Platte gemeinsam hergestellten Kunststoffbehälter zu ermöglichen, ist die mehrere Niederhalter zusammenfassende Kolbenplatte
Die Verbindung zwischen der Kolbenplatte
Bei der Ausführungsform nach
Die Zuführung der Formluft kann auf unterschiedliche Weise erfolgen. In den Ausführungsbeispielen nach
Eine alternative Formgaszuführung ergibt sich aus
Die Formgasverteilanordnung kann Einzelventile
Einzelne Formluftdurchlassventile
Die Funktion des Formluftdurchlassventiles
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Oberteiltop
- 1A1A
- untere Gehäusehälftelower half of the housing
- 1B1B
- obere Gehäusehälfteupper half of the housing
- 1C1C
- Zylinderbohrungbore
- 22
- Unterteillower part
- 33
- formgebende Kavitätshaping cavity
- 3A3A
- Formeinsatzmold insert
- 44
- NiederhalterStripper plate
- 4A4A
- WanddurchbrechungenWall openings
- 4C4C
- Zylinderbohrungbore
- 55
- Kunststofffolie oder -plattePlastic film or plate
- 5A5A
- Behälterrohlingcontainer blank
- 5B 5B
- fertiger Behälterfinished container
- 66
- Formstempelforming punch
- 77
- FormgasraumForm gas space
- 7A7A
- Ringspaltannular gap
- 7B7B
- Spalt- oder RingraumGap or annulus
- 88th
- Formluft-VerdrängungskörperForming air-displacement body
- 8A8A
- Zylinderflächecylindrical surface
- 8B8B
- Hohlraumcavity
- 8C8C
- Verschlussplatteclosing plate
- 8D8D
- Ringkanalannular channel
- 99
- FormluftdurchlassventilForm vent valve
- 9A9A
- Steuerschieberspool
- 9B9B
- Steuerkantencontrol edges
- 1010
- Druckgas-Thermoform-VorrichtungCompressed gas thermoforming apparatus
- 1111
- Verschlusskörperclosure body
- 1212
- Einlass-/AuslassrohrInlet / outlet pipe
- 12A12A
- untere Steuerbohrunglower control bore
- 12B12B
- obere Steuerbohrungupper control bore
- 12C12C
- Verschlussstopfensealing plug
- 12D12D
- Querbohrungcross hole
- 12E12E
- SchraubanschlussScrew
- 1313
- Steuerstangecontrol rod
- 13A13A
- Tragplattesupport plate
- 13B13B
- Antriebsmitteldrive means
- 1414
- Mittel zum Durchleiten von FormluftMeans for passing through mold air
- 1515
- Kolbenplattepiston plate
- 15C15C
- Zylinderbohrungbore
- 1616
- zylindrische Aussparungcylindrical recess
- 1717
- Niederhalter-TragplatteLower holder supporting plate
- 1818
- Schieberpusher
- 1919
- Tragplattesupport plate
- 19A19A
- Kupplungszapfenkingpin
- 19B19B
- FormluftzuführleitungFormluftzuführleitung
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102007037748 B3 [0002] DE 102007037748 B3 [0002]
- DE 10326670 B3 [0004, 0004, 0006] DE 10326670 B3 [0004, 0004, 0006]
Claims (11)
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EP12000246.4A EP2476537A3 (en) | 2011-01-17 | 2012-01-17 | Compressed gas thermoforming device |
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DE202011001622U Expired - Lifetime DE202011001622U1 (en) | 2011-01-17 | 2011-01-17 | Compressed gas thermoforming apparatus |
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2011
- 2011-01-17 DE DE202011001622U patent/DE202011001622U1/en not_active Expired - Lifetime
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Legal Events
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