DE2161425A1

DE2161425A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von hohlkoerpern aus zwei kunststoffplatten

Info

Publication number: DE2161425A1
Application number: DE19712161425
Authority: DE
Inventors: Georg Narten
Original assignee: NARTEN FA GEORG
Current assignee: NARTEN FA GEORG
Priority date: 1971-12-10
Filing date: 1971-12-10
Publication date: 1973-06-14

Description

Verfahren und Vorrichtung znr Herstellung von Hohlkörpern aus zwei Kuiiststoffplatten Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern beliebiger Formgebung aus zwei Kunststoffplatten, insbesondere zur Herstellung flacher Hohlkörper, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Es ist bekannt, Hohlkörper aus zwei Kunststoffplatten im Tiefziehverfahren herzustellen. Dabei werden die beiden Platten in einem Doppelspannrahmen mit einem gewissen Abstand voneinander eingespannt, durch zwei darunter und darüber angeordnete Inirarotstrahler er#järmt und zwischen Formhälften eingefahren, worauf die beiden Heizs#rahler zurückgezogen und die Formhälften bei gleichzeitiger Vakuumzuführung geschlossen werden Die Platten in den Formhälften werden dabei verformt und zugleich miteinander verschweißt.
Diese Arbeitsweise bereitet in der Praxis noch erhebliche Schwierigkeiten hinsichtlich einer gleichmäßigen Erwärmung der Platten insbesondere an den Rändern und des L@@chhängens der erwärmten Platten aufgrund ihres Eigengewichts. Ferner e geben sich relativ hohe kosten durch einen beträchtlichen Heizstrombedarf, da die Heizstrahler während des Verformens und Abkühlens des Hohlkörpers weiter iii Bebrieb bleiben müssen.
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein; Verfahren der eingangs beschriebenen Art unter Vermeidung der Nachteile der bekannten Verfahrensweise so auszubilden, daß die Leistung der verwendeten Formmaschine erhöht wird und wirtschaftlicher gearbeitet werden kann. Ferner soll eine Vorrichtung vorgeschlagen werden, die zur Durchführung dieses Verfahrens geeignet ist.
Nach der Erfindung wird dies im wesentlichen dadurch erreicht, daß die beiden Kunststoffpl#tten in einem Abstand voneinander durch eine zwischen diesen angeordnete Heizeinrichtung erwärmt und die Platten zusammen mit der Heizeinrichtung zwischen die Formhälften gefahren werden, worauf die Formhälften an den Platten zur Anlage gebrach@ und diese durch Vakuumbeaufschlagung verformt werden, daß hierauf die Formhälften geöffnet und nach dem Entfernen der Heizeinrichtung zum Verschweißen der verformten Platten längs der Ränder und an gegebenenfalls ausgebildeten Rippen zusammengefahren werden, worauf der fertige Hohlkörper der Form entnommen wird.
Gegenüber dem bekannten Tiefziehverfahren wird hierdurch die Herstellung eines Hohlkörpers in zwei getrennte Arbeitsvorgänge aufgeteilt. Trotz der getrennten Arbeitsgänge des Verformens und Verschweißens der Kunststoffplatten kann dadurch die Leistung einer Formmaschine gegenüber der bekannten Verfahrensweise bei gleichem Stromverbrauch für die Heizeinrichtung um das Doppelte erhöht werden, indem die Heizeinrichtung mit neuen Kunststoffplatten beschickt wird, während die bereits verformten Kunststoffplatten des vorausgehenden Arbeitsganges verschweißt werden. Hierdurch wird eine beachtliche Ersparnis an Lohn- und Stromkosten erzielt.
Vorteilhafterweise wird als Heizeinrichtung eine Heizplatte mit einem Rahmen auf beiden Seiten verwendet, wobei die Platten durch Vakuumbeaufschlagung längs dieser Rahmen festgespannt werden. Durch die Verwendung einer Heizplatte wird die gleichmäßige Erwärmung der Kunststoffplatten auch längs der Ränder gewährleistet, während durch Festspannen der Platten mittels Vakuum das Beschicken der Heizeinrichtung, das Einfahren zwischen die Formhälften und die anschließende vr rormwlg erheblich erleichtert wird.
Eine derartige Heizeinrichtung ermöglicht es auch, ein Durchhängen der erwärmten Platten aufgrund ihres Eigengewichts dadurch zu verhindern, daß der Hohlraum zwischen der Heizplatte und der oberen Kunststoffplatte mit Druckluft und der Hohlraum zwischen der Heizplatte und der unteren Kunststoffplatte mit Vakuum beaufschlagt wird. Zweckmäßigerweise wird hierbei der über- bzlr Unterdruck in den Hohlräumen zwischen der Heizplatzte und den beiden Kunststoffplatten gesteuert.
Zur Durchführung des Verfahrens wird nach der Erfindung eine Vorrichtung vorgesehen, die einen mit einer Formpresse ver-@@@denen Heizraum sowie eine zwischen dem Heizraum und der I'1o#n#presse verschiebbare Heizeinrichtung aufweist. ~Die Heizeinrichtung besteht dabei aus einer beidseitig gleichmäßig wärmeabgebenden Heizplatte, auf deren beiden Seiten Rahmen als Abstandhalter zur Aufnahme der zu erwärmenden Kunststoffplatten vorgesehen sind. Längs der Ränder der Rahmen sind umlaufende Nuten ausgebildet, die zum Festspannen der aufgelegten Platten mit Vakuum beaufschlagt werden können. Zur Verbesserung der Erwärmung und zum Vermeiden des Durchhängens der erwärmten Kunststoffplatten sind die Rahmen luftdicht mit der Heizplatte verbunden und mit Anschlußleitungen für die Druckluft- bzw. Vakuumbeaufschlagung versehen, in denen zur Einstellung des über- bzw.
UnterdrucksKontaktmano- bzw. Vakuummeter eingesetzt sind.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert, in der Fig. 1 in einem schematischen Querschnitt die Heizeinrichtung mit den beiden aufgelegten Kunststoffplatten zeigt.
Fig. 2 ist eine schematische Darstellung der gesamten Vorrichtung nach der Erfindung mit einer abgeänderten Ausführungsform der Heizeinrichtung.
In Fig. 1 ist mit 2 eine verfahrbare Heizplatte bezeichnet, die Wärme sowohl nach oben als auch nach unten gleichmäßig und regelbar abstrahlt. Diese Heizplatte kann wie üblich mittels Heizöl, elektrischer Heizmatten, Backerrohren, Infrarotstrahlern oder dgl. betrieben werden. Wichtig ist dabei, daß sie an allen Stellen der oberen und unteren Oberfläche und auch an den Rändern völlig gleichmäßig Wärme abstrahlt. Längs des Umfangs der Heizplatte 2 ist auf deren oberer und unterer Seite jeweils ein Rahmen 3 bzw. 4 luftdicht befestigt. Längs des freien Randes des Rahmens 3 bzw.
4 werden die zu beheizenden Kunststoffplatten 5, 6 aufgelegt, so daß die Rahmen 3, 4 die Kunststoffplatten in dem erforderlichen Abstand von der Heizplatte 2 halten. Im freien Rand der Rahmen 3, 4 ist jeweils eine umlaufende Nut 7 ausgebildet, die mit Vakuum beaufschlagt werden kann, so daß die beiden Platten 5, 6 sehr einfach und schnell auf dem Rahmen festgespannt werden können.
Durch die geschlossenen Rahmen 3, 4 ergibt sich Jeweils ein Hohlraum 8 bzw. 9 zwischen den Platten 5, 6 und der Heizplatte 2, wodurch deren Heizwirkung begünstigt wird. An diese Hohlräume 8, 9 ist jeweils eine Leitung angeschlossen.
Um ein Durchhängen der erwärmten Platte 5 aufgrund ihres Eigengewichts zu vermeiden, wird der obere Hohlraum 8 durch diese Leitung mit Druckluft beaufschlagt. In dieser Anschlußleitung am oberen Rahmen 3 ist ein hochempfindliches Kontaktmanometer 10 eingesetzt, durch welches der Druck im Hohlraum 8 kontrolliert und bei Bedarf über ein Magnetventil Druckluft zur Aufrechterhaltung des eingestellten Druckes zugeführt wird.
In'; entsprechender Weise ist mit der Anschlußleitung am unteren Rahmen 4 ein hochempfindliches Kontaktvakuummeter 11 verbunden, das in gleicher Weise das Vakuum im Hohlraum 9 kontrolliert und über ein an die Vakuumleitung angeschlossenes Magnetventil das eingestellte Vakuum aufrechterhält. Durch das in dem Hohlraum 9 vorhandene Vakuum wird verhindert, daß die Platte 6 nach unten durchhängt.
Diese aus den Bauteilen 2, 3 und 4 bestehende Heizeinrichtung wird - wie aus Fig. 2 ersichtlich - in einer Heizkammer 1 verfahrbar angeordnet, die mit einer Formpresse 14 verbunden ist, welche in beliebiger Weise ausgebildete Formhälften 15 und 16 aufweist, die mit Vakuum beaufschlagt werden können, wie es beim Tiefziehen bekannt ist. Die Heizeinrichtung ist dabei zwischen der Heizkammer 1 und der Formpresse 14 verfahrbar.
Nach Fig. 2 sind durch gestrichelte Linien angedeutete zusätzliche Flächenstrahler 12 und 13 beiderseits der in Fig.1 dargestellten Heizeinrichtung angeordnet, die in der Heizkammer 1 fest eingebaut sind. Diese Ausführungsform ist dann zweckmäßig, wenn die Kunststoffplatten 5, 6 eine Dicke von mehr als 5 mm haben, damit die Platten 5, 6 von beiden Seiten beheizt werden. Zum Beschicken der Heizeinrichtung kann hierbei diese aus der Heizkammer 1 herausgefahren werden.
Die Vorrichtung arbeitet wie folgt: Nach dem Beschicken der Heizeinrichtung mit zwei Kunststoffplatten 5, 6 werden diese durch Vakuumbeaufschlagung der Nuten 7 auf den Rahmen 3, 4 beiderseits der Heizplatte 2 festgespannt. Die Hohlräume 8, 9 werden mit Druckluft bzw. Vakuum beaufschlagt, damit ein Durchhängen der Platten verhindert wird. Sobald die beiden Platten entsprechend aufgeheizt sind, fährt die Heizeinrichtung in die Formpresse 14 zwischen die geöffneten Formhälften 15 und 16. Hierauf werden die beiden Formhälften wie üblich auf der Oberfläche der erwärmten Platten 5, 6 von oben und unten bei Vakuumbeaufschlagung zur Anlage gebracht, so daß die Platten in die Formhälften eingesaugt werden. Die zwischen den Platten hierbei erforderliche Zuluft wird durch Rückschlagventile in die Hohlräume 8, 9 eingelassen, die in den Rahmen 3, 4 angeordnet sind. Sobald der Formvorgang abgeschlossen ist, fahren die Formhälften 15, 16 kurz auseinander, damit die Heizplatte 2 mit den Rahmen 3, 4 in die Heizkammer 1 zurückfahren kann. Die Formhälften werden danach sofort wieder geschlossen, so daß die Ränder der Kunststoffplatten 5, 6 und ggfs. vorgesehene Rippen fest miteinander verschweißt werden. Während des Schweißvorganges wird die in der Heizkammer 1 befindliche Heizeinrichtung mit neuen Kunststoffplatten beschickt, so daß nach dem Herausnehmen des fertigen Hohlkörpers aus der Form, sobald dieser in der Form entsprechend abgekühlt ist, sofort zwei neue, bereits erwärmte Kunststoffplatten zwischen die Formhälften eingefahren werden können. Der Formkörper kann nach dem Verschweißen evtl. ausgeschäumt werden.
Die Leistung einer Formmaschine kann durch diese Verrahrensweise gegenüber dem bisher bekannten Tiefziehen bei gleichem Stromverbrauch für die Heizung um das Doppelte erhöht werden, wobei durch die beschriebene Vorrichtung das Festspannen der Kunststoffplatten erleichtert und ein Durchhängen verhindert wird.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern aus zwei Kunststoffplatten, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e daß die beiden Platten in einem Abstand voneinander durch eine zwischen diesen angeordnete Heizeinrichtung erwärmt und die Platten zusammen mit der Heizeinrichtung zwischen die Formhälften gefahren werden, worauf die Formhälften an den Platten zur Anlage gebracht und diese durch Vakuumbeaufschlagung verformt werden, daß hierauf die Formhälften geöffnet und nach dem Entfernen der Heizeinrichtung zum Verschweißen der verformten Platten längs der Ränder und an ggfs. ausgebildeten Rippen zusammengefahren werden, worauf der fertige Hohlkörper der Form entnommen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Heizeinrichtung eine Heizplatte mit einem Rahmen auf beiden Seiten verwendet wird und die Platten durch Vakuumbeaufschlagung längs dieser Rahmen festgespannt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum zwischen der Heizplatte und der oberen Kunststoffplatte mit Druckluft und der Hohlraum zwischen der Heizplatte und der unteren Kunststoffplatte mit Vakuum beaufschlagt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der über- bzw. Unterdruck in den Hohlräumen zwischen der Heizplatte und den beiden Kunststoffplatten gesteuert wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung nach dem Entfernen aus den Formhälften mit neuen Platten beschickt wird, während die verformten Platten des vorausgehenden Arbeitsganges verschweißt werden.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit einer Formpresse (14) verbundener Heizraum (1) sowie eine zwischen dem Heizraum und der Formpresse verschiebbare Heizeinrichtung (?, 3, 4) vorgesehen ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung eine beidseitig'gleichmäßig wärmeabgebende Heizplatte (2) aufweist, auf deren beiden Seiten Rahmen (3, 4) als Abstandhalter zur Aufnahme der zu erwärmenden Kunststoffplatten C5, 6) vorgesehen sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß längs der Ränder der Rahmen (3, 4) umlaufende Nuten (7) ausgebildet sind, die zum>Festspannen der aufgelegten Platten (5, 6) mit Vakuum beaufschlagbar sind.

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Rahmen (3, 4) luftdicht mit der Heizplatte (2) verbunden und mit Anschlußleitungen für die Druckluft-bzw. Vakuumbeaufschlagung versehen sind, an denen zur Einstellung des Uber- bzw. Unterdrucks Kontaktmano- bzw. Vakuummeter (10,'in) angeschlossen sind.

10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in der Heizkammer (1) zusätzlich zur Heizeinrichtung (2, 3, 4) auf deren beiden Seiten fest angeordnete Flächenstrahler (12, 13) vorgesehen sind.

L e e r s e i t e