DE2202000A1

DE2202000A1 - Vacuum moulding - with thermoplastic sheets pre-heated under pressure

Info

Publication number: DE2202000A1
Application number: DE19722202000
Authority: DE
Inventors: Lothar Funke
Original assignee: KUNSTSTOFFWERK NARTEN GmbH
Current assignee: KUNSTSTOFFWERK NARTEN GmbH
Priority date: 1972-01-17
Filing date: 1972-01-17
Publication date: 1973-08-02

Abstract

Two pressure chambers are used, each with a thermoplastic sheet clamped as a gas-tight seal across the opening. When the upper chamber is depressed, this is subjected to vacuum, the lower chamber being pressurised while sliding IR heaters are moved into place. After pre-heating, the half-moulds are closed and subjected to vacuum to draw the sheets into shape and weld the soft edges by pressure. Large vessels may be shaped from sheeting measuring.

Description

Vorrichtung zum Herstellen von insbesondere großflächigen Hohlkörpern aus zwei Kunststoffplatten Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von Hohlkörpern beliebiger Formgebung aus zwei Kunststoffplatten, insbesondere von großflächigen Hohlkörpern. Device for the production of particularly large-area hollow bodies from two plastic sheets The invention relates to a device for manufacturing of hollow bodies of any shape made of two plastic plates, in particular of large hollow bodies.

Es ist bekannt, Hohlkörper aus zwei Kunststoffplatten im Tiefziehverfahren herzustellen. Dabei werden die beiden Platten in einem Doppelspannrahmen mit einem gewissen Abstand voneinander eingespamlt, durch zwei darunter und darüber angeordnete Infrarotstrahler erwärmt und zwischen Formhälften eingefahren, worauf die beiden Heizstrahler zurückgezogen und die Formhälften bei gleichzeitiger Vakuum~ zuführung geschlossen werden. Die Platten in den Formhälften werden dabei verformt und zugleich miteinander verschweißt.It is known that hollow bodies are made from two plastic sheets in a deep-drawing process to manufacture. The two plates are in a double clamping frame with a Spamlt a certain distance from each other, by two arranged above and below Infrared heater heated and between Retracted mold halves, whereupon the two radiant heaters withdrawn and the mold halves with simultaneous vacuum ~ feed to be closed. The plates in the mold halves are deformed in the process and welded together at the same time.

Erhebliche Schwierigkeiten ergeben sich bei einer derartigen Vorrichtung der der erwärmten Platten durch ihr Eigengewicht und der damit verbundenen ungleichmäßigen Erwärmung. Von den Platten-Herstellern werden zudem immer größere Kunststoffplatten angeboten, die in der Größenordnung von 6 x 2,50 m liegen. Mit den bekannten Vorrichtungen ist es nicht möglich, aufgrund der oben angegebenen Schwierigkeiten KunsEtoffplatten dieser Abmessungen zu großflächigen Hohlkörpern zu verarbeiten. Considerable difficulties arise with such a device that of the heated plates due to their own weight and the associated uneven Warming. The sheet manufacturers are also producing larger and larger plastic sheets offered, which are in the order of 6 x 2.50 m. With the known devices it is not possible to use plastic panels due to the difficulties mentioned above to process these dimensions into large-area hollow bodies.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß auch extrem großflächige Kunststoffplatten gleichmäßig erwärmt und zu flachen oder auch hohen Hohlkörpern in einfacher und zuverlässiger Weise verarbeitet werden können. The invention is based on the object of providing a device of the initially described described type so that even extremely large plastic panels evenly heated and into flat or high hollow bodies in simple and can be processed reliably.

Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß zwei Blaskästen übereinander angeordnet sind, in denen jeweils eine mit Vakuum beaufschlagbare Formhälfte unreine Heizeinrichtung verschiebbar angebracht sind und die einander gegenüberliegende Formöffnungen aufweisen, welche jeweils durch eine Kunststoffplatte gasdicht verschließbar sind, wobei der obere Blaskasten mit Unterdruck und der untere Blaskasten mit Überdruck beaufschlagbar ist.This is achieved according to the invention in that two blow boxes are arranged one above the other, in each of which a mold half can be acted upon by vacuum unclean heater are slidably mounted and the opposite Have mold openings, each of which can be closed in a gas-tight manner by a plastic plate are, the upper blow box with negative pressure and the lower blow box with positive pressure can be acted upon.

Bei dieser Ausgestaltung bilden die beiden Blaskästen zwei voneinander getrennte, geschlossene Einheiten, die mit Unter-bzw. Überdruck beaufschlagt werden können. Die über der Formöffnung des oberen Blaskastens eingespannte Kunststoffplatte wird während des Aufheizens durch Unterdruck in diesem Blaskasten abgestützt, so daß sie nicht nach unten durchhängt, während die Kunststoffplatte auf dem unteren Blaskastcrr durch Druckluft waagrecht gehalten wird. Damit ist es mögliche auch sehr große Kunststoffplatten durch die in den 3lasj:ästen verfahrbaren Heizeinrichtungen gleichmä:3i# zu erwärmen und unabhängig von der Schmelzviskosität des verwendeten Kunststoffmaterials zu Hohlkörpern beliebiger Formgebung zu verarbeiten Es ist zwar beim Tiefziehen einer einzelretz Tr#unststoffplatte bekannt, diese auf einem Blaskasten einzuspannen und durch Einleiten von Drucklu:> ein Absinken der erwärmten Platte zu verhindern, jedoch boten diese bekannten Vorrichtungen keine Anregung für die Ausgestaltung einer Tiefziehmaschine für die Herstellung von Hohlkörpern aus zwei Kunststoffplatten, bei der die in einem gewissen Abstand voneinander angeordneten Platten erwärmt und durch Ansetzen der Formhälften von oben und unten verformt sowie verschweißt werden müssen. In this embodiment, the two blow boxes form two of each other separate, closed units with sub or. Overpressure can be applied can. The plastic plate clamped over the mold opening of the upper blow box will supported during the heating by negative pressure in this blow box, so that it does not sag down while the plastic plate on the lower blow box crrr is held horizontally by compressed air. This makes it possible to use very large plastic sheets evenly heated by the heating devices that can be moved in the 3lasj: branches and regardless of the melt viscosity of the plastic material used To process hollow bodies of any shape It is true that deep drawing is a Einzelretz Tr # unststoffplatte known to clamp this on a blow box and by introducing pressurized air:> to prevent the heated plate from sinking, however, these known devices offered no design suggestion a deep-drawing machine for the production of hollow bodies from two plastic sheets, in which the plates, which are arranged at a certain distance from one another, are heated and be deformed and welded by attaching the mold halves from above and below have to.

Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung sind zum leichteren Einspannen der Platten über den Formöffnungen der Blaskästen diese relativ zueinander verfahrbar, wobei vorzugsweise der untere Blaskasten stationär angeordnet und der darüber liegende durch eine Hubeinrichtung anheb- und absenkbar ist.In the embodiment according to the invention are for easier clamping the plates above the mold openings of the blow boxes, these can be moved relative to one another, wherein the lower blow box is preferably arranged in a stationary manner and the one above it can be raised and lowered by a lifting device.

Zum Einspannen der Kunststoffplatten werden vorteilhafterweise zwei voneinander getrennte Spannrahmen längs des Randes der Formöffnungen unmittelbar an den Blaskästen angebracht, die von Hand oder durch eine steuerbare Einrichtung betätigt werden können.To clamp the plastic plates are advantageously two separate clamping frames along the edge of the mold openings directly attached to the blow boxes by hand or by a controllable device can be operated.

Die Heizeinrichtung'beispielsweise in der Form eines Infrarotstrahlers;ist zweckmäßigerweise quer zur Hubbewegung einer Formhälfte zwischen dieser und der Formöffnung im Blaskasten verschiebbar angebracht. Zur Verringerung des Volumens der Blaskästen können diese im Querschnitt etwa L-förmig ausgebildet sein, wobei in dem waagrechten Schenkel die Heizeinrichtung und im senkrechten Schenkel die Formhälfte verfahrbar ist.The heating device is, for example, in the form of an infrared radiator expediently transversely to the stroke movement of a mold half between this and the Mold opening in the blow box slidably attached. To reduce of the volume of the blow boxes, they can have an approximately L-shaped cross-section be, with the heater in the horizontal leg and the vertical leg the mold half is movable.

Eine beispielsweise Ausführungsform nach der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung naher erläutert, die einen schematischen Querschnitt durch eine Tiefziehvorrichtung mit zwei auf den Blaskästen eingespannten Kunststoffplatten zeigt.An example embodiment according to the invention is shown below explained in more detail with reference to the drawing, which shows a schematic cross section through a deep-drawing device with two plastic plates clamped on the blow boxes shows.

Mit 1 ist eine in beliebiger Weise ausgestaltete Formhälfte bezeichnet, die in einer oberen Blaskammer 4 angeordnet und in dieser nach oben und unten verschiebbar ist. Die Formhälfte 1 ist in an sich bekannter Weise auf einer mit einem Stempel 10 versehenen Platte 11 angebracht, durch die sie - wie bei V und P angedeutet - wahlweise mit Vakuum und Druckluft beaufschlagt werden kann. Dieser Formhälfte gegenaberliegend ist in dem Blaskasten 4 auf der Unterseite eine Sormöffnung 6 ausgebildet, deren Umfang etwas größer ist als der der Formhälfte 1, so daß diese nach unten durch diese Formöffnung 6 gefahren werden kann. Längs des Randes der Formöffnung 6 ist auf der Außenseite des Blaskastens 4 ein Spannrahmen 2 befestigt, in dem eine zu verformende Kunststoffplatte 5 eingespannt ist. Dieser Spannrahmen 2 kann in üblicher Weise ausgebildet und betätigbar sein.1 with a mold half configured in any way is referred to, which are arranged in an upper blow chamber 4 and can be moved up and down in this is. The mold half 1 is in a manner known per se on one with a punch 10 provided plate 11 attached through which they - as indicated at V and P - can optionally be applied with vacuum and compressed air. Opposite this mold half is in the blow box 4 on the underside a Sorm opening 6, whose Circumference is slightly larger than that of the mold half 1, so that it goes down through this mold opening 6 can be driven. Along the edge of the mold opening 6 is on the outside of the blow box 4, a clamping frame 2 is attached, in which a to deforming plastic plate 5 is clamped. This clamping frame 2 can be in the usual Way to be designed and operable.

Quer zur Hubbewegung der Formhälfte 1 ist in dem Blaskasten 4 auf einer schematisch angedeuteten Führung 7 ein Heizstrahler 3 verschiebbar.Transverse to the lifting movement of the mold half 1 is in the blow box 4 a schematically indicated guide 7, a radiant heater 3 displaceable.

Der Blaskasten 4 mit der in dem Spannrahmen 2 eingespannten Kunststoffplatte 5 bildet eine im wesentlichen gasdichte Einheit, die durch eine nicht dargestellte Einrichtung mit Unterdruck beaufschlagt werden kann, damit während des Aufheizens der Kunststoffplatte 5, wenn der Heizstrahler 3 über dieser angeordnet ist, die Platte aufgrund ihres Eigengewichts nicht nach unten durchhängt. Auch bei extremen Abmessungen der Kunststoffplatte 5 wird diese damit auf der ganzen Fläche im gleichen Abstand von dem Heizstrahler 3 gehalten und somit gleichmäßig erwärmt.The blow box 4 with the plastic plate clamped in the clamping frame 2 5 forms a substantially gas-tight unit, which is replaced by a not shown Facility with negative pressure can be acted upon so during the heating of the plastic plate 5 when the radiant heater 3 is arranged above it the plate does not sag down due to its own weight. Also at The extreme dimensions of the plastic plate 5 will thus cover the entire surface held at the same distance from the radiant heater 3 and thus heated evenly.

Zur Verringerung des Volumens des Blaskastens 4 ist dieser vorzugsweise - wie dargestellt - im Querschnitt L-förmig ausgebildet, wobei in dem waagrechten Schenkel der Heizstrahler 3 und in dem senkrechten Schenkel die Formhälfte 1 verfahrbar ist.To reduce the volume of the blow box 4, it is preferred - As shown - L-shaped in cross-section, with the horizontal Legs of the heater 3 and the mold half 1 in the vertical leg is.

Unter diesem Blaskasten 4 ist ein entsprechend ausgebildeter Blaskasten 4' angeordnet. über dessen Formöffnung 6' ist getrennt vom Spannrahmen 2 des oberen Blaskastens 4 ein weiterer Spannrahmen 2' zum Einspannen der zweiten Kunststoffplatte 5' angebracht. Damit diese untere Kunststoffplatte 5' während des Aufheizens durch den Heizstrahler 3' nicht nach unten durchhängt, wird der Blaskasten 4' durch eine nicht dargestellte Einrichtung mit Druckluft beaufschlagt.Under this blow box 4 is a correspondingly designed blow box 4 'arranged. About the mold opening 6 'is separated from the clamping frame 2 of the upper Blow box 4 a further clamping frame 2 'for clamping the second plastic plate 5 'attached. So that this lower plastic plate 5 'through during heating the radiant heater 3 'does not sag down, the blow box 4' by a device not shown acted upon with compressed air.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der untere Blaskasten 4' stationär angeordnet, während der obere Blaskasten 4 durch eine Hubeinrichtung mit Zahnstangen 8 und Ritzeln 9 angehoben und abgesenkt werden kann. Die Zahnstangen 8 können hierbei gleichzeitig als Führung für den oberen Blaskasten 4 ausgebildet sein. Durch Anheben des oberen Blaskastens 4 mit der Formhälfte 1 und dem Heizstrahler 5 können die beiden voneinander getrennten Spannrahmen 2 und 2' in einfacher Weise beschickt werden.In the illustrated embodiment, the lower blow box 4 'arranged stationary, while the upper blow box 4 by a lifting device can be raised and lowered with racks 8 and pinions 9. The racks 8 can be designed as a guide for the upper blow box 4 at the same time be. By lifting the upper blow box 4 with the mold half 1 and the radiant heater 5, the two separate clamping frames 2 and 2 'can be arranged in a simple manner be charged.

Die Vorrichtung arbeitet wie folgt: In der angehobenen Stellung des Blaskastens 4J in der die beiden Formhälften 1 und 1' die dargestellte Stellung in den Blaskästen 4 und~4' einnehmen, werden in den beiden Spannrahmen 2 und 2' zwei Kunststoffplatten 5 und 5' in der Weise eingespannt, daß die Blaskästen im wesentlichen gasdicht verschlossen sind. Hierauf werden die Heizstrahler 3 und 3' über bzw. unter die zugeordnete Kunststoffplatte gefahren, während gleichzeitig über Magnetventile oder durch Steuerung von Hand Druckluft in den unteren Blaskasten 4' eingeleitet und im oberen Blaskasten 4 ein Unterdruck aufgebaut wird. Dieser Zustand wird während der gesamten Erwärmungszeit aufrechterhalten. Sobald die Kunststoffplatten 5 und 5' auf die erforderliche Verformungstemperatur aufgeheizt sind, werden die Heizstrahler 3 und 3' durch eine nicht dargestellte Einrichtung n ihre Ruhestellung - wie dargestellt - zurückgezogen, während gleichzeitig der obere Blaskasten 4 abgesenkt wird, bis der Spannrahmen 2 in einem geringen Abstand über dem unteren Spannrahmen 2' liegt oder auf diesem aufliegt. Hierauf werden die Formhälften 1 und 1' in den Blaskästen gegeneinander gefahren und kurz vor Erreichen der erwärmten Kunststoffplatten mit Vakuum beaufschlagt. Die Kunststoffplatten werden hierbei verformt und durch Zusammendrücken der Formhälften an den Rändern und an evtl. vorgesehenen Rippen verschweißt. Nach einer gewissen Abkühlzeit werden die Spannrahmen 2 und 2' geöffnet, worauf nach Anheben des oberen Blaskastens 4 der fertige Hohlkörper entweder von Hand oder durch eine entsprechende Entformungseinrichtung aus der Vorrichtung herausgenommen werden kann.The device works as follows: In the raised position of the Blow box 4J in which the two mold halves 1 and 1 'the one shown Position in the blow boxes 4 and ~ 4 'are in the two clamping frames 2 and 2 'two plastic plates 5 and 5' clamped in such a way that the blow boxes are essentially sealed gas-tight. Thereupon the radiant heaters 3 and 3 'moved over or under the assigned plastic plate while at the same time Via solenoid valves or by manual control of compressed air into the lower blow box 4 'initiated and a negative pressure is built up in the upper blow box 4. This State is maintained during the entire heating period. Once the plastic panels 5 and 5 'are heated to the required deformation temperature, the Radiant heaters 3 and 3 'by a device (not shown) n their rest position - as shown - withdrawn, while at the same time the upper blow box 4 is lowered is until the clamping frame 2 at a small distance above the lower clamping frame 2 'lies or rests on it. Then the mold halves 1 and 1 'in the Blow boxes moved against each other and shortly before reaching the heated plastic sheets applied with vacuum. The plastic plates are deformed and through Pressing the mold halves together at the edges and possibly provided ribs welded. After a certain cooling time, the clamping frames 2 and 2 'are opened, whereupon after lifting the upper blow box 4 of the finished hollow body either of Hand or removed from the device by a corresponding demolding device can be.

Mit einer derartigen Vorrichtung kann jeder thermoplastische Kunststoff in Plattenform, unabhängig von der jeweiligen Qualität, insbesondere hinsichtlich der Schmelzviskosität, zu einem Hohlkörper verformt werden. Es ist möglich, auch extrem großflächige, flache oder hohe Hohlkörper mit Abmessungen von beispielsweise 2000 x 5000 x 100 bis 600 mm und größer ohne Schwierigkeiten herzustellen.With such a device any thermoplastic material in plate form, regardless of the respective quality, especially with regard to the melt viscosity, can be shaped into a hollow body. It is possible, too extreme large, flat or high hollow bodies with dimensions of, for example, 2000 x 5000 x 100 to 600 mm and larger without difficulty.

Claims

17 Device for the production of particularly large-area hollow bodies made of two plastic plates, characterized in that two blow boxes (4, 4 ') are arranged one above the other, in each of which a mold half can be acted upon by vacuum (1, 1 ') and a heating device (3, 3!) Are slidably mounted and each other have opposing shaped openings (6, 6 '), each of which is formed by a plastic plate (5, 5 ') can be closed in a gas-tight manner, the upper blow box (4) with negative pressure and overpressure can be applied to the lower blow box (4 ').

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the two Blow boxes are movable relative to one another.

7. Apparatus according to claim 2, characterized in that the lower Blow box (4 ') arranged in a stationary manner and the one above it by a lifting device (8, 9) can be raised and lowered.

4. Device according to claims 1 to 3, characterized in that that two separate clamping frames (2, 2 ') for clamping the plastic plates along the edge of the mold openings (6, 6 ') are attached to the blow boxes.

5. Device according to claims 1 to 4, characterized in that that the heating device (3, 3 ') transversely to the stroke movement of a mold half between this and the mold opening is displaceable in the blow box.

6. Device according to claims 1 to 5, characterized in that that to reduce the volume of the blow boxes, these are approximately L-shaped in cross section are formed, the heating device in the horizontal leg and the heating device in the vertical legs Legs the mold half is movable.

L e r s e i t e