DE202011108319U1

DE202011108319U1 - Formwerkzeug

Info

Publication number: DE202011108319U1
Application number: DE201120108319
Authority: DE
Original assignee: Kiefer Werkzeugbau GmbH
Current assignee: Kiefer Werkzeugbau GmbH
Priority date: 2011-10-25
Filing date: 2011-10-25
Publication date: 2013-02-27
Anticipated expiration: 2021-10-26

Abstract

Formwerkzeug zum Herstellen von Tiefziehteilen aus einer erwärmten thermoplastischen Kunststofffolie durch Differenzdruck, bestehend aus zwei Formhälften, von denen eine Formhälfte Formteile mit der Gestalt der herzustellenden Tiefziehteile und einen darin mit einer Auswerfereinrichtung verschiebbaren Formboden trägt, wobei die Auswerfereinrichtung aus einer Trägerplatte, einer mit dem Formboden und der Trägerplatte verbundenen Stange und Einrichtungen zum Zu- und Abführen einer Kühlflüssigkeit zum Formboden besteht, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Zu- und Abführen der Kühlflüssigkeit zum Formboden (20) durch eine Bohrung (26) in der Stange (23) gebildet wird, die durch ein Mittelblech (29) in zwei Kammern (27, 28) unterteilt ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Formwerkzeug zum Herstellen von Tiefziehteilen, z. B. von Behältern, aus einer erwärmten thermoplastischen Kunststofffolie durch Differenzdruck nach der Gattung des Hauptanspruches. Ein Formwerkzeug dieser Bauart wird in die Formstation einer Thermoformmaschine eingebaut. Die Verfahrensabläufe dieses Formwerkzeuges beim Tiefziehen werden als bekannt vorausgesetzt und sind beispielsweise in der DE-21 45 250 A1 näher beschrieben. Dabei wird von einem formenden und stanzenden Formwerkzeug ausgegangen, wobei das Ausstanzen in Form eines Durchfallschnittes oder mittels eines Bandstahlschnittes erfolgen kann. Die Erfindung ist aber auch anwendbar bei einem nur formenden Werkzeug, wobei in diesem Fall das Ausstanzen der Tiefziehteile in einer nachgeordneten Station erfolgt.
Die Erfindung betrifft insbesondere die Gestaltung der Kühlmittelführung zum Formboden, der relativ verschiebbar zu den anderen formgebenden Bauteilen gestaltet und mit einer Auswerfereinrichtung verbunden ist. Diese weist auf eine Auswerferstange und eine Auswerferplatte, über die die Zuführung einer Kühlflüssigkeit erfolgt. Durch das Verschieben der Auswerferplatte erfolgt das Auswerfen der geformten Tiefziehteile.
Aus der DE 44 34 511 C2 ist ein gattungsbildendes Formwerkzeug bekannt, bei dem jeder Formboden sowohl gekühlt ausgebildet ist als auch eine Vakuumzuführung zu diesem erfolgt, sodass die geformten Teile am Formboden angesaugt werden können. Dies ist für verschiedene Schritte des Auswerferprozesses und evtl. auch für den Verformungsprozess vorteilhaft. Um sowohl Kühlwasser zum Formboden führen und wieder abführen zu können als auch Vakuum an diesem wirken zu lassen ist ein recht aufwendiger Aufbau vorgesehen. Ein zylindrischer Schaft dient einerseits der Aufnahme des Formbodens und er sitzt andererseits an der Auswerferplatte. Im Schaft sitzt eine Rohrleitung auf Abstand, in dieser Rohrleitung ist auf Abstand ein Kühlrohr angeordnet. Das Kühlwasser wird im Innern des Kühlrohres zugeführt und läuft im Spalt zwischen Kühlrohr und Rohrleitung zurück – oder umgekehrt. Das Vakuum wird im Spalt zwischen Auswerferstange und Rohrleitung zugeführt. Eine solche Ausführung ist recht aufwendig und damit teuer. Da alle diese Teile mit der Auswerferplatte bewegt werden müssen ist eine hohe Masse zu bewegen, was nachteilig ist auf den Energieaufwand und die Gestaltung der Thermoformmaschine und hohe Massenkräfte zur Folge hat. Die Querschnitte für das Kühlwasser sind je nach Größe des herzustellenden Tiefziehteils begrenzt.
Aus der DE 19 17 224 A1 ist es bekannt, in der Auswerferstange zwei getrennte Bohrungen anzuordnen, die der Zufuhr und der Abfuhr des Kühlmittels dienen. Der Durchmesser ist entsprechend klein und das Bohren langer Bohrungen mit relativ kleinem Durchmesser und geringem Abstand zueinander führt zu fertigungstechnischen Problemen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Thermoformwerkzeug so zu gestalten, dass ein einfacherer Aufbau mit wenig zu bewegenden Massen erreicht wird und dabei ein relativ großer Durchmesser der Bohrung zum Führen des Kühlmittels in der Auswerferstange möglich ist. Dies sollte auch gegeben sein, wenn zusätzlich Vakuum zum Formboden geführt werden soll. In diesem Fall sollte zudem eine sichere Trennung von Kühlwasser- und Vakuumführung gegeben sein. Denn es ist unbedingt zu vermeiden, dass durch Undichtigkeiten Kühlwasser in die Vakuumleitung gesaugt wird. Die Herstellung der Bohrung in der Stange sollte auf einfache Weise erfolgen können.
Zur Lösung der Aufgabe wird ein Formwerkzeug mit den Merkmalen des Anspruches 1 vorgeschlagen. Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den 1 bis 3 dargestellt. Es zeigt:
1 einen Querschnitt durch ein kombiniert formendes und stanzendes Formwerkzeug.
2 eine vergrößerte Darstellung der Auswerfereinrichtung.
3 einen Schnitt entlang der Linie A-A in 2.
Das kombiniert formende und stanzende Formwerkzeug nach 1 besteht aus einem Oberteil 1 und einem Unterteil 2, die relativ zueinander verschiebbar sind und im Zusammenwirken eine erwärmte Folienbahn 3 aus thermoplastischem Kunststoff zu einem Tiefziehteil 10 mittels Differenzdruck – Druckluft oder Vakuum – tiefziehen und dieses ausstanzen. Das Formwerkzeug ist in die Formstation 9 einer Thermoformmaschine eingebaut, die hierzu einen Obertisch 4 und einen Untertisch 5 aufweist.
Das Oberteil 1 besteht aus einer Matrize 13, einer Zwischenplatte 14 und einer Kopfplatte 15, die am Obertisch 4 befestigt wird. In Matrize 13 und Zwischenplatte 14 sind Formnester eingearbeitet, in denen je ein Niederhalter 16 und ein vertikal verschiebbarer Streckhelfer 17 angeordnet sind. Die Streckhelfer 17 sitzen an einer Trägerplatte 18, die mit der Streckhelferstange 19 verbunden ist. Wenn das Formwerkzeug für flache Tiefziehteile 10 ausgelegt ist ist die Verwendung eines Streckhelfers 17 ggf. nicht erforderlich.
Das Unterteil 2 setzt sich aus der Grundplatte 6, dem Kühlblock 7 und darin angeordneten Formeinsätzen 8 zusammen, wobei die Formeinsätze 8 je eine Schnittkante 11 aufweisen. Diese Schnittkante 11 kann auch durch einen Schnittstempel gebildet werden, die jeden Formeinsatz 8 umgibt. Der Kühlblock 7 ist mit Kühlbohrungen 12, die der Kühlung der Formeinsätze 8 dienen, versehen. In jedem Formeinsatz 8 sitzt ein verschiebbarer Formboden 20, der mit einer Auswerfereinrichtung verbunden ist.
2 zeigt die Gestaltung eines Formbodens 20 und der mit ihm verbundenen Auswerfereinrichtung. Der Formboden 20 geht über in einen Schaft 21, der in einer in der Grundplatte 6 angeordneten Buchse 22 geführt ist. Am Schaft 21 befestigt ist eine Stange 23, die am anderen Ende mit einer Trägerplatte 24 über eine Mutter 25 verbunden ist. Im Innern der Stange 23 ist eine Bohrung 26 vorgesehen, die erfindungsgemäß durch ein eingebautes Mittelblech 29 in zwei Kammern 27, 28 unterteilt ist. Ein solches Mittelblech ist einfach herzustellen und wird vorzugsweise durch Klemmung in der Bohrung 26 mittig gehalten. Diese Gestaltung ermöglicht einen großen Querschnitt der Kühlmittelführung und ist einfach herzustellen. Wenn der Formboden 20 mit einem Schaft 21 wie dargestellt ausgebildet ist kann es vorteilhaft sein, das Mittelblech 29 über das Ende der Stange 23 hinaus bis zur Kühlkammer 30 zu führen, um eine optimale Kühlung des Formbodens 20 zu erzielen.
Im Bereich der Trägerplatte verlaufen Zufuhr 31 und Abfuhr 32 für eine Kühlflüssigkeit, wobei diese über Querbohrungen 33, 34 mit den Kammern 27, 28 verbunden sind. Im Bereich des Formbodens 20 ist eine Kühlkammer 30 vorgesehen, die eine Verbindung zwischen den beiden Kammern 27, 28 herstellt. Auf diese Weise ist eine Kühlmittelzufuhr mit ausreichendem Querschnitt zu dem Formboden 20 auf einfache Weise gegeben.
Eine zusätzliche Führung von Vakuums zum Formboden 20 erfolgt in der Weise, dass entsprechende Bohrungen 35 in der Trägerplatte 24, die mit einer Vakuumeinrichtung in Verbindung stehen, übergehen ins Innere mindestens eines oder wie dargestellt von zwei Vakuumführungsrohren 36, die an der Stange 23 sitzen und bis in den Schaft 21 des Formbodens 20 führen. In diesem Schaft 21 sind entsprechende Bohrungen angebracht, die generell mit der Position 37 gekennzeichnet sind und je nach Gestalt des Formbodens 20 zweckmäßigerweise angeordnet werden. Sie führen bis zur Oberfläche des Formbodens 20.
Der Innendurchmessers des Vakuumführungsrohres 16 kann relativ gering sein und kann in der Größenordnung von 3 mm liegen. Aus diesem Grund nimmt das Vakuumführungsrohr 16 relativ wenig Raum ein und ermöglicht es, den Durchmesser der Bohrung 26 zum Führen des Kühlmittels in der Stange 23 relativ groß zu wählen.
Bezugszeichenliste

1: Oberteil
2: Unterteil
3: Folienbahn
4: Obertisch
5: Untertisch
6: Grundplatte
7: Kühlblock
8: Formeinsatz
9: Formstation
10: Tiefziehteil
11: Schnittkante
12: Kühlbohrung
13: Matrize
14: Zwischenplatte
15: Kopfplatte
16: Niederhalter
17: Streckhelfer
18: Trägerplatte
19: Streckhelferstange
20: Formboden
21: Schaft
22: Buchse
23: Stange
24: Trägerplatte
25: Mutter
26: Bohrung
27: Kammer
28: Kammer
29: Mittelblech
30: Kühlkammer
31: Zufuhr
32: Abfuhr
33: Querbohrung
34: Querbohrung
35: Bohrung
36: Vakuumführungsrohr
37: Bohrung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 2145250 A1 [0001]
DE 4434511 C2 [0003]
DE 1917224 A1 [0004]

Claims

Formwerkzeug zum Herstellen von Tiefziehteilen aus einer erwärmten thermoplastischen Kunststofffolie durch Differenzdruck, bestehend aus zwei Formhälften, von denen eine Formhälfte Formteile mit der Gestalt der herzustellenden Tiefziehteile und einen darin mit einer Auswerfereinrichtung verschiebbaren Formboden trägt, wobei die Auswerfereinrichtung aus einer Trägerplatte, einer mit dem Formboden und der Trägerplatte verbundenen Stange und Einrichtungen zum Zu- und Abführen einer Kühlflüssigkeit zum Formboden besteht, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Zu- und Abführen der Kühlflüssigkeit zum Formboden (20) durch eine Bohrung (26) in der Stange (23) gebildet wird, die durch ein Mittelblech (29) in zwei Kammern (27, 28) unterteilt ist.
Formwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittelblech (29) durch Klemmung in der Bohrung (26) gehalten ist.
Formwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittelblech (29) über das Ende der Stange (23) hinaus bis zu einer Kühlkammer (30) im Formboden (20) geführt ist.