DE2229296A1

DE2229296A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Her stellung von Tiefzieh Zuschnitten aus Schichtpreßstoff

Info

Publication number: DE2229296A1
Application number: DE19722229296
Authority: DE
Inventors: Jean Cachan Baumann Bernard Paris Cospen, (Frankreich) P B29c 17 07
Original assignee: Cebal GP
Current assignee: Cebal GP
Priority date: 1971-06-16
Filing date: 1972-06-15
Publication date: 1972-12-21
Also published as: GB1360725A; NL7208215A; IT956589B; FR2141563A1; BE784925A; CH556769A; LU65528A1; FR2141563B1

Description

betreffend

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Tiefzieh-Zuschnitten aus Schichtpreßstoff

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Tiefzieh-Zuschnitten aus einem Schichtpreßstoff, der sich aus einer Zwischenschicht und aus zwei diese einschließenden Folien aus thermoplastischem Kunstharz zusammensetzt, die aufarbeitbare Abfallzonen sowie der Formung der Zuschnitte dienende Nutzen aufweisen, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, mit wenigstens drei Materialrollen, und zwar je eine je Folie oder Streifen aus thermoplastischem Werkstoff bzw. ^e Zwischenschicht des herzustellenden Schichtpreßstoffes.

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Nachformung von Schichtpreßstoffen sowie der Herstellung von Tiefziehteilen und findet Anwendung insbesondere im Bereich der Verpackungsmittel.

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Es ist bekannt, zur Herstellung von Tiefzieh-Zuschnitten Metall- oder Kunstharz-Folien zu verwenden.

Kunstharz-Folien, allgemeiner"Kunststoff-Folien" genannt, besitzen eine gute Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Stoßbeanspruchung und sind gegen bestimmte Chemikalien unempfindlich. Man macht sich außerdem ihre ausgezeichnete Schweißbarkeit und, bei bestimmten Werkstoffen, ihre mechanische Festigkeit zunutze.

Diese Folien haben jedoch den Nachteil, daß sie bei geringer Dicke für Gase und damit auch für Gerüche örtlich durchlässig sind und unter der Einwirkung bestimmter Strahlungen, darunter ultraviolette Strahlen, schneller altern. Die Eigenschaften solcher Folien werden außerdem in starkem Maße vom Ausgangswerkstoff beeinflußt. So können bestimmte Kunststoffe, die zur Herstellung der äußeren Umhüllung eines Verpackungsmittels für Lebensmittel geeignet sind, mit dem zu verpackenden Produkt nicht in Berührung gebracht werden, und umgekehrt.

Metallfolien sind auch bei sehr geringen Dicken, die bei Aluminiumlegierungen beispielsweise unter einem Hundertstelmillimeter liegen können, für Gase nicht durchlässig und zeigen unter der Einwirkung von ultravioletten Strahlen keine Alterungserscheinungen.

Sie sind dagegen leicht ritzbar und empfindlich gegen Stoßbeanspruchungen und gegen chemisch aggressive Stoffe, beispielsweise gegen bestimmte Säuren, so daß sie durch eine Oberflächen-Beschichtung geschützt werden müssen.

Andererseits lassen sich Metall- und Kunststoff-Folien gut bedrucken und leicht tiefziehen.

Man nutzt die vorteilhaftesten Eigenschaften der zur Verfügung stehenden Werkstoffe dadurch aus, daß man Schichtpreßstoffe

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verwendet, die sich entweder aus wechselweise geschichteten Kunststoff- oder Metall-Folien oder aus Pollen verschiedenen Kunststoffmaterials zusammensetzen.

I¹Ur die Herstellung von Tiefziehteilen aus solchen Schichtpreßstoffen sind zwei Verfahren "bekannt.

Nach dem ersten dieser Verfahren werden die verschiedenen Folien getrennt voneinander tiefgezogen, die erhaltenen Tiefziehteile ineinander eingelegt bzw* eingesteckt und durch Kleben miteinander verbunden. Auf diese Weise kann man den Materialabfall zurückgewinnen und wieder aufarbeiten, das Verfahren verlangt jedoch sehr enge Herstellungs- und Paßtoleranzen und, infolge der geringen Dicke der Folien, sehr große Vorsicht bei ihrer Handhabung. Da ungeachtet der Schrumpfungen und Wärmeausdehnungen außerdem eine einwandfreie Haftung gewährleistet sein muß, ist dieses Verfahren sehr schwierig und kostspielig.

Beim zweiten Verfahren wird zuerst eine Schichtpreßstoffplatte oder -tafel durch Aufeinanderlegen und Verkleben der Ausgangsfolien hergestellt und sodann der erhaltene glatte bzw. ebene Schichtpreßstoff tiefgezogen. Nachteilig dabei ist, daß das Tiefziehen hier nur unter Wärmeeinwirkug und nur innerhalb beschränkter Zeit durchgeführt werden kann, und daß die Abfälle nicht aufgearbeitet werden können.

Bei der großserienmäßigen Herstellung von Artikeln laufenden Bedarfs, wie z.B. halbstarrer Verpackungsmittel, insbesondere, jedoch biegsamer Leichtverpackungsmittel aus sehr dünnen Ausgangswerkstoffen, spielen die Herstellungskosten eine Rolle von grundsätzlicher Wichtigkeit. Die in dieser Art hergestellten Verpackungsmittel haben eine große Zukunft, weil sie aufgrund der Herstellung im Tiefziehverfahren stehend angeordnet werden können.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Mitteln ein wirtschaftlich durchführbares Verfahren zur Herstellung von Tiefzieh-Zuschnitten aus Schichtpreßstoff sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dee Verfahrens zu schaffen.

Ein Verfahren der eingangs erwähnten Art xeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, daß auf eine aus thermoplastischem Harz hergestellte Folie im voraus ausgestanzte Flachteile aufgelegt werden, daß diese Flachteile mit einer zweiten thermoplastischen Folie abgedeckt werden, und daß einerseits die beiden thermoplastischen Folien und die Flachteile und andererseits in die Flachteile einschließenden Randbereichen die beiden thermoplastischen Folien unter sich wenigstens zeitweilig zur Haftung aneinander gebracht werden.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besitzt erfindungsgemäß eine Stanzpresse, die in der Bewegungsbahn einer von der Materialrolle abgezogenen Folie angeordnet und mit einem Zuführkanal ausgestattet ist, der zu einer Auflegevorrichtung für in der Stanzpresse ausgestanzte Flachteile führt, welche in der Bewegungsbahn einer von der Materialrolle abgezogenen unteren thermoplastischen Folie angeordnet ist, weiterhin eine Umlenkwalze, mit der eine von der Materialrolle abgezogene obere thermoplastische Folie auf die Flachteile auflegbar ist, weiterhin eine mit Heizbacken ausgestattete Presse, die eine Heizvorrichtung besitzt und mit der Druck auf die Nutzen der Folien ausübbar ist und mit der die Nutzen erwärmbar sind, weiterhin eine Stanzvorrichtung sowie Aufwickel- und Zugrollen für den Abfall.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen mehrerer Ausführungsbeispiele mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. In der" Zeichnung zeigt:

Fig. 1 einen Schnitt durch einen aus drei übereinander angeordneten Elementen geformten Schichtpreßstoff, in einem ersten Arbeitsschritt,

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Pig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 4 durch den Schichtpreßstoff entsprechend Fig. 1 beim Verschweißen mit Hilfe s/inmetrisch ausgebildeter Heizbacken,

Pig. 3 einen Schnitt ähnlieh Fig. 2, jedoch bei Verwendung asymmetrisch ausgebildeter Heizbacken,

Fig. 4 eine Draufsicht auf den Schichtpreßstoff entsprechend Fig. 1,

Fig. 5 eine Draufsicht auf eine thermoplastische Folie, die nur mit einem vorbestimmbaren Teil der Berührungsfläche mit dem mittig angeordneten Flachteil zum Haften gebracht wird,

Fig. 6 einen Schnitt durch ein Tiefziehwerkzeug, das in der linken Zeichnungshälfte in der Ausgangsstellung, in der rechten Zeichnungshälfte in der Arbeitsendstellung dargestellt ist, und

Fig. 7 eine Darstellung einer Fertigungslinie zur Herstellung von Tiefzieh-Zusehnitten nach dem erfindungsgemäßen Verfahren und unter Verwendung der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung.

Ein in fig. 1 und 4 dargestellter Schichtpreßstoff 1 besitzt eine Folie oder einen Streifen 12 aus thermoplastischem Kunstharz, auf die Flachteile 131, 132, 133 aufgelegt und mit einer zweiten thermoplastischen Folie 11 abgedeckt sind. Jede der Folien 11, 12 kann selbst aus mehreren aneinandergelegten und aus gleichem oder verschiedenem Werkstoff hergestellten Folien zusammengesetzt sein.

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Entsprechend der Zeichnung ist der Schichtpreßstoff jeweils im Bereich der Flachteile von Heizbacken erfaßt, und zwar am Flachteil 131 von Heizbacken 211, 212, am Flachteil 132 von Heizbacken 213, 214 und am Flachteil 133 von Heiz.backen 215, 216. Diese Heizbacken bewirken durch Druckeinwirkung und Erwärmung ein Verschweißen der Folien und der Flachteile, wobei die Folien 11 und 12 außerdem zwischen sich in einem außerhalb des Flachteils liegenden Bandbereich miteinander verschweißt werden. Außerhalb dieses Bereiches liegen die Folien lediglich ohne Haftung aneinander. Auf diese Weise ist es möglich, nach dem Tiefziehvorgang und nach der Wegnahme der miteinander verbundenen Nutzen den Abfall, d.h. den Materialrest aus den Folien oder Streifen 11, 12,abzuführen und wieder aufzuarbeiten.

Entsprechend Fig. 2 können die Heizbacken symmetrisch ausgebildet sein. Bei dieser Ausbildungsform ist ein Schichtpreßstoff erzielbar, bei dem die Flachteile 132 zur Trennebene der Folien 11, 12 symmetrisch angeordnet sind. Entsprechend Fig. können die Heizbacken auch asymmetrisch ausgebildet sein, so daß sich ein Schichtpreßstoff ergibt, bei dem die eine der Folien 11 oder 12 eine durchgehend plane Außenfläche aufweist, bei dem jedoch die Flachteile zur Trennebene der beiden Folien 11, 12 asymmetrisch angeordnet sind. Bei dieser Ausbildungsform ist die Backe 217 im wesentlichen plan ausgeführt. Bei einer Ausbildungsform sind die Folien 11, 12 aus PoIypropylen mit einer Dicke von 0,2 bM hergestellt und die Flachteile als Scheiben aus geglühtem Aluminium von 0,5 mm ausgebildet. Die Nutzen, d.h. die im Bereich dor Metallscheiben gelegenen Folienabschnitte und die benachbarten Randzonen, werden auf der ganzen Oberfläche auf die Temperatur erwärmt, bei der das Polypropylen zu erweichen beginnt, d.h. auf eine Temperatur zwischen 170 und 195°C

Die Folien 11 und 12 können aus einem beliebigen anderen thermoplastischen Harz hergestellt sein. Nachstehend seien als Beispitle verschiedene geeignete Werkstoffe mit ihren

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Erweichungstemperaturen genannt: Polyvinylchlorid (145 Q), Hoch- oder Niederdruck-Polyäthylen (175⁰C), Polyamid 11 (185°C), Polyamid 6-6 (195⁰C), PoljBmid (250 bis 300⁰C).. Diese Harze können Füllstoffe, beispielsweise in Form von Fasern, aufweisen.

Die zwischen den Folien angeordneten Flachteile 131 können aus einem Metall, beispielsweise aus Aluminium, Zink, Kupfer oder aus. einer deren Legierungen hergestellt sein. Eine Aluminiumlegierung mit 1 bis 2#> Magnesium ist sehr gut geeignet. Es kann hierfür auch ein thermoplastisches Harz verwendet werden, vorzugsweise mit einem verhältnismäßig hohen Schmelzpunkt, wie z.B. ein Metacrylat, ein Polyamid oder PolytetrafJxKräthylen. Vorteilhaft wird diesem Harz ein Füllstoff, beispielsweise in Form von Fasern, Geweben ode.r mikroskopisch kleinen Kugeln, wie z.B. Glaskugeln mit einem Durchmesser weit unter einem Mikrometer, zugesetzt. Der Werkstoff derartiger aus thermoplssbischem Harz hergestellter Scheiben hat einen sehr viel höheren Erweichungspunkt als der Werkstoff der außenliegenden Folien 11 und 12.

Durch das beschriebene Verfahren zur Schichtverbindung durch Wärmeeinwirkung ist eine zeitweilige Haftung erzielbar, die jedoch ausreichend lang bestehen bleibt, um den Zuschnitt tiefziehen zu können. Ist eine bleibende bzw. dauerhafte Haftung zweckmäßiger, so trägt man auf die Nutzen ein Klebemittel auf oder man führt vor der Erwärmung eine Oberflächenbehandlung, beispielsweise durch Bestrahlen mit ultravioletten Strahlen, durch.

In den außerhalb der erwärmten Nutzen liegenden Bereichen weist die Oberfläche der Folien 11 und 12 eine ausreichend niedrige Temperatur auf, so daß ein mit großer Geschwindigkeit erfolgender Transport der Folien mit Hilfe von Vorrichtungen möglich ist, wie sie in Maschinen zur Herstellung von glatten bzw. ebenen Schichtpreßstoffen üblich sind, z.B. Transportketten

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oder Zugräder, die an Transportstreifen 108 und 109 angreifen, welche sich längs der Kanten des Schichtpreßstoffstreifens erstrecken.

Es ist möglich, die Haftverbindung zwischen den beiden thermoplsstischen Folien 11 und 12 und den Flachteilen 131, 132 und 133 nur an einem vorbestimmbaren !Feil der Oberfläche dee Nutzens vorzunehmen, wobei dieser Oberflächenteil zwangsläufig einen Streifen aufweist, der durch den Rand des Nutzens und durch die Flächen des Metalls begrenzt ist, an denen beim Tiefziehen Beanspruchungen auftreten. In diesem Fall ist an den Heizbacken, z.B. an den Backen 213» 214» das Küster des vorbestimmbaren Oberflächenteils nachgebildet, bei dessen Fehlen die Backen plan ausgeführt sind.

Um die aus diesem Verfahren sich ergebenden Vorteile besonders deutlich zu machen, sei ein zur Nachformung der beschriebenen Zuschnitte geeignetes Tiefziehwerkzeug beschrieben.

Ein in Fig. 6 dargestelltes Tiefziehwerkzeug besitzt eine Patrize 31» die in der linken Zeichnungshälfte in der oberen, Arbeits-Ausgangsstellung, in der rechten Zeichnungshälfte in der unteren, Arbeits-Endstellung gezeichnet ist, eine Matrize 32, einen Niederhalter 33 sowie einen Boden bzw. eine Unterstützungsplatte 34, in der ein Durchlaß 341 zur Herstellung bzw. Aufhebung eines Vakuums ausgebildet ist. An der Patrize 31 ist ein Dichtring 311 fest angeordnet. In einer nicht dargestellten abgewandelten Ausbildungsform ist dieser Dichtring einstückig mit dem Niederhalter 33 ausgebildet oder Bit diesem fest verbunden. Zur Aufrechterhaltung einer vorbestimmbaren Temperatur an den verschiedenen Teilen des Werkzeuges sind Umlaufkanäle 312, 322 und 332 für gasförmige oder flüseige Medien vorgesehen.

Der Schichtpreßstoff 1 wird in das Werkzeug bei in der oberen

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Stellung befindlicher Patrize (Pig. 6, linke Zeichnungshälfte) eingeführt und in einer Stellung festgehalten, in der eines der Flachteile 132 gegenüber der Patrize zentriert angeordnet liegt. Sodann wird der Niederhalter 33 angelegt und die Patrize durch eine (nicht gezeichnete) Presse in ihre untere Stellung gefahren (Pig. 6, rechte Zeichnungshälfte) und dadurch der Schichtpreßstoff tiefgezogen. °

Das Volumen des Schichtpreßstoffes, dessen thermoplastische Teilsohichten ihren Erweichungspunkt erreicht haben, ist geschlossen, da es von den. Wänden bzw. Flächen der Patrize 31» der Matrize 32, des Bodens 34, des Niederhalters 33» des Sichtringes 311 und eines starren, weil kalten Ringes begrenzt iat, der den Bereich, in dem das Flaohteil 132 liegt, umschließt. Der Tiefziehvorgang wird durch die bemerkenswert guten Schmiereigenschaften der auf Erweichungstemperatur gebrachten thermoplastischen Materialien erleichtert.

Weisen die Flachteile eine ausreichend geringe Dicke auf, so kann ein vereinfachtes Tiefziehwerkzeug verwendet werden, das weder einen Boden bzw. eine Unterstützungsplatte 34 noch einen Dichtring 311 aufweist. Dieses Werkzeug, dessen Ausbildung ohne weiteres aus der Darstellung in Pig. 6 abgeleitet werden kann, ist nicht gezeichnet.

Aus der rechten Zeichnungshälfte in Fig. 6 ist zu erkennen, daft die Teile des Schichtpreßstoffes, an denen infolge des Tiefziehens die größten Beanspruchungen auftreten, den beiden Biegeionen entsprechen, wobei in der oberen Zone die Innenfläohe des Schichtpreßstoffes auf Dehnung und die Außenfläche auf Druck beansprucht wird, wärend in der unteren Zone· die Beanspruchungen umgekehrt sind. Bs ist daher von Vorteil, nur diese Zonen maximaler Beanspruchung zu erwärmen, und nicht auoh die Bereiohe mit einheitlicherer Beanspruchung. Auf diese Weite schafft man Bereiohe mit erhöhtem Fließvermögen, durch die, infolge der ölähnlichen Sohmierwirkung des Materials, größere Möglichkeiten zum Tiefziehen eröffnet werden.

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Beim Tiefziehen eines Schich-tpreßstoffes, bei dem die Teilschichten an der ganzen Oberfläche aneinander haften, ergeben sich Einschränkungen, die von den Eigenschaften des ungünstigstem Teilelementes abhängig sind. Diese Einschränkungen werden durch das beschriebene Verfahren zur örtlich begrenzten Erwärmung aufgehoben.

In Fig. 5 ist ein entsprechend geformter Schichtpreßstoff dargestellt. Die thermoplastischen Pollen 11 und 12 werden nur in einem vorbestimmbaren Teilbereich des Nutzens erwärmt, und zwar an zueinander konzentrisch angeordneten Ringflächen 111, 112 und 113 und an Verbindungsstegen 114...118. Die Erwärmung erfolgt in diesen vorbestimmbaren Teilbereichen des Nutzens an der ganzen Oberfläche und auf eine Temperatur, die der Temperatur entspricht, bei der der thermoplastische Werkstoff zu erweichen beginnt. Durch Auftrag eines Klebemittels oder durch eine in an sich bekannter Weise vorgenommene örtliche Behandlung kann an diesen vorbestimmbaren Teilbereichen eine verbesserte Haftung erzielt werden. Die übrigen Teile sowie die Abfallzone mit den Transportstreifen 108 und 109 weisen eine unter dem Erweichungspunkt liegende Temperatur auf. Die äußere Ringfläche 111 ist nach außen durch den Rand 110 des Nutzens begrenzt. Die vorbestimmbaren Teilbereiche entsprechen den Flächen am Werkstoff der Flaehteile, an denen während des Tiefziehvorganges Beanspruchungen auftreten.

Die örtlich begrenzten Bereiche, an denen nur eine Erwärmung, oder zur Erzielung einer bleibenden Haftverbindung eine Klebung und eine Erwärmung vorgenommen werden, lassen sich durch zwei aufeinanderfolgende Tiefziehversuche an ein und demselben Schichtpreßstoff bestimmen, dessen Teilschichten mit der ganzen Oberfläche miteinander verklebt sind. Beim ersten Versuch wird ohne Wärmeeinwirkung gezogen, um die schlecht bzw. schwer verformbaren Bereiche festzustellen, in denen das thermoplastische Material nicht zum Fließen kommt. Beim

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zweiten Versuch wird warmgezogen. Dabei lassen sich die Bereiche 'bestimmen, in denen das thermoplastische Material zu stark fließt. Durch einen Vergleich der Ergebnisse beider Versuche ist dann die Gestaltung der Heizzone bestimmbar.

Bei Verwendung von metallischen Flachteilen wird es durch die Schaffung örtlich begrenzter Heizzonen an den thermoplastischen Folien in Flächenabschnitten, die im wesentlichen den Flächen am Metall entsprechen, an denen Beanspruchungen auftreten, und aufgrund der bemerkenswert guten Schmiereigenschaften der auf Erweichungstemperatur gebrachten thermoplastischen Werkstoffe möglich, diese Beanspruchungen zu verringern und doch gleichzeitig die Ziehtiefe zu vergrößern.

Die Fertigungslinie entsprechend Fig. 7 ist zur Nachformung des in Fig. 1 bis 5 dargestellten Schichtpreßstoffes geeignet. Sie weist drei Materialrollen 31'» 32¹ und 33* auf, von denen zwei, nämlich die Hollen 31* und 32*, frische thermoplastische Folie 11 bzw. 12, die dritte Rolle 33* frische Metall- oder ■ftiermoplastsiche Folie 13 enthalten, und ist weiterhin mit drei Aufwickel- und Zugrollen 71, 72 und 73 ausgestattet, an denen die entsprechenden Abfallstreifen der von den Rollen 31*» 32' und 33* abgezogenen Folien aufgewickelt werden. Zum Ausstanzen von Flachteilen, beispielsweise von Scheiben 131» 132, aus der von der Rolle 33* abgezogenen Metall- oder thermoplastischen Folie 13 ist eine Stanzpresse 40 von beliebiger bekannter Bauweise vorgesehen. Die ausgestanzten Flachteile gelangen durch einen Zuführkanal 42 zu einer Auflegevorrichtung 43, durch die sie in auf die Durchlauf ge schwindigkeit der. von der Rolle 32' abgezogenen unteren thermoplastischen Folie 12 abgestimmtem Takt auf diese Folie aufgelegt werden. Dieser vorläufige, aus der Folie 12 und den Scheiben 131, 132 gebildete Schichtpreß stoff streif en wird sodann an seiner Oberseite mit Hilfe einer Walze 51 mit einer von der Rolle 31* abgezogenen thermoplastischen Folie 11 abgedeckt. Der Abfallstreifen aus der Folie 13 wird an der Aufwickel- und Zugrolle 73 aufgewickelt.

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Die Folien 11 und 12 sowie die zwischen diesen gefaßten Scheiben I3I, 132 und 133 laufen anschließend durch eine mit Heizbacken ausgerüstete Presse 20, die eine an sich bekannte Heizvorrichtung 22 besitzt, beispielsweise des Typs, bei dem Hochfrequenzströme in einen Resonanzraum geleitet werden, oder der mit Warmluft, mit Strahlung oder Beschüß, oder mit kohärenten Lichtstrahlen arbeitet.

Die Presse kann mit zwei Transportbändern 23 und 24 ausgerüstet sein, die in ihrer Laufgeschwindigkeit aufeinander abgestimmt und so angeordnet sind, daß die Oberseite des unteren Bandes 24 parallel und in geringem Abstand von der Unterseite des oberen Bandes 23 läuft. Das Band 23 trägt die oberen Backenhälften 211, 213 und 215, das Band 24 die unteren Backenhälften 212, 214 und 216. Alle diese Backen sind in Pig. 2 dargestellt. Kommen zwei entsprechende Backenhälften zusammen, so erfassen sie zwischen sich die Nutzen der Folien 11 und 12 und erwärmen diese entweder an ihrer ganzen Oberfläche oder nur, wie in Fig. 5 dargestellt und weiter oben beschrieben, an vorbestimmbaren Teilbereichen. Im letzteren Falle weisen die Backen ein erhabenes Profilmuster entsprechend diesen vorbestimmbaren Teilbereichen auf.

Mit der bis jetzt beschriebenen Anlage erhält man transportierbare Rohlinge, die an anderer Stelle tiefgezogen werden können. Die Rohlinge werden in diesem Falle ausgestanzt und entsprechend gelagert.

Soll das Tiefziehen in derselben Fertigungslinie vorgenommen werden, so werden die Rohlinge, die mit den Folien 11 und 12 fest verbunden bleiben, in eine Tiefziehpresse 30 weitergegeben, die in gleicher Ausbildung wie die weiter oben beschriebene Presse 31 vorgesehen sein kann. Die Tiefziehteile werden entweder in der Presse 30 oder aber in einer (nicht gezeichneten) getrennten Stanzpresse von den Folien 11 und 12 gelöst, während die Abfallstreif,en aus den thermoplastischen Folien auf den

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entsprechenden Aufwickel- und Zugrollen 71 bzw. 72 aufgewickelt werden.

Die verschiedenen, zur Formung des Schichtpreßstoffes verwendeten Ausgangsmaterialien können ein- oder mehrschichtig sein. Im letzteren Fall können sie bereits vor Eintritt in die Fertigungslinie oder aber erst in dieser selbst geschichtet werden und aus Folien gleicher, gegensätzlicher oder komplementärer Art bestehen. So kann man beispielsweise normale thermoplastische Folien mit axial oder zweiachsig gereckten Folien zusammenfügen. Es ist jedoch wichtig, daß die außenliegenden Folien miteinander verbindbar sind, vorzugsweise durch Schweißen.

Bei Verwendung von zweischichtigen Teilfolien, deren Elemente in der Fertigungslinie vereinigt werden, tritt eine Verdoppelung der Zahl der Materialrollen ein. So ist der Rolle 31' eine Rolle 310 zugeordnet, die eine Folie 110· abgibt, wobei die Folien 11 und 110* beim Durchlaufen zwischen zwei Walzen 61 und 62 miteinander vereinigbar sind. Ähnlich ist die Rolle 32^f durch eine Rolle 320 ergänzt, von der eine Folie 120 abziehbar ist, die mit der Folie 12 beim Durchlaufen durch zwei Walzen 63 und 64 vereinigbar ist. In entsprechender Weise ist auch die Anzahl der Aufwickel- und Zugrollen 71 und 72 durch Rollen 710 und 720 verdoppelt. Auch die Scheiben können aus mehreren Teilscheiben aua gleichem oder ungleichem Werkstoff zusammengesetzt sein und mit Hilfe eines wärmehärtbaren Klebemittels fest miteinander verbunden und gegeneinander elektrisch getrennt sein. Fig. 7 zeigt die Herstellung einer zweiteiligen Scheibe, wobei das Ausgangsmaterial für die zweite Teilscheibe von einer Rolle 330 in Form einer Folie 130 zur Verfügung gestellt wird. Über ein Rohr 331 werden die Komponenten eines Klebemittels im Bereich der Nutzen und in auf die Durchlaufgeschwindigkeit abgestimmtem Takt auf die Folie 130 aufgespritzt. Die Abfallstreifen sind an derselben Aufwickelrolle 73 aufwickelbar. Sind die Werkstoffe der beiden

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miteinander verbundenen Teilscheiben unterschiedlich, so kann eine zweite Aufwickelrolle vorgesehen werden. Die der zweiten Teilschicht zugeordneten Bauteile sind jeweils gestrichelt gezeichnet.

Bei den dargestellten und beschriebenen Beispielen gilt die Annahme, daß die Flachteile eine größere Dicke als die thermoplastischen Folien aufweisen. Zwar bietet das Verfahren bei einer, solchen Ausbildung den größten Vorteil, jedoch ist dieses Merkmal keineswegs bindend. Es können sehr gut auch 'Scheiben aus dünner Folie verwendet werden.

Die Erfindung ist auf die Herstellung von Zuschnitten für alle Arten von Tiefziehteilen anwendbar. Sie ist besonders geeignet für die Herstellung von Verpackungsmitteln, wie z»B. Dosen, Flaschen und Flakons, Beutel und Verschlußkapseln.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß zur Herstellung der Flachscheiben Werkstoffe verwendbar sind, die mit dem zu verpackenden Produkt, beispielsweise Lebensmittel, nicht verträglich sind.

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Claims

DR. ING. F. WUESTHOFF 8 MÜNCHEN ΘΟ

DR.E. ν. PEOHMANN - 16 - SCHWEIGERSTHASSES

DR. ING. D. BEHRENS ™^{FOW (0811) M 8}° "

DIPL. ING. R. GOETZ

PATENTANWÄLTE PBOTKOTpATKHT jiOson»

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PATENTANSPRÜCHE

YJ Verfahren zur Herstellung von Tiefzieh-Zuschnitten aus einem Schichtpreßstoff, der sich aus einer Zwischenschicht und aus zwei diese einschließenden Folien aus thermoplastischem Kunstharz zusammensetzt, die aufarbeitbare Abfallzonen sowie der Formung der Zuschnitte dienende Nutzen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß auf eine aus thermoplastischem Harz hergestellte Folie im voraus ausgestanzte Flachteile aufgelegt werden, daß diese Flachteile mit einer zweiten thermoplastischen Folie abgedeckt werden, und daß einerseits die beiden thermoplastischen Folien und die Flach-. teile und andererseits in die Flachteile einschließenden Randbereichen die beiden thermoplastischen Folien unter sich wenigstens zeitweilig zur Haftung aneinander gebracht werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zeitweilige Haftung zwischen den Folien und dem Flachteil und den Folien unter sich im Bereich des Nutzens dadurch erzielt wird, daß die thermoplastischen Folien auf die Temperatur erwärmt werden, bei der der Werkstoff zu erweichen beginnt, und daß die Folien und das Flachteil unter Druckeinwirkung aneinandergelegt werden.

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3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η -zeichnet, daß eine bleibende Haftverbindung zwischen den Folien und dem Flachteil und den Folien unter sich dadurch erzielt wird, daß auf wenigstens eine der an jeder Berührungsstelle im Bereich der Nutzen liegenden Flächen ein Klebemittel aufgetragen wird, daß die Folien und die Flachteile unter Druckeinwirkung aneinandergelegt werden, und daß die Nutzen auf die Temperatur erwärmt werden,* bei der der Werkstoff der Kunststoff-Folie zu erweichen beginnt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Nutzen an ihrer gesamten Oberfläche zum Haften gekracht werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Nutzen nur in vorbestimmbaren Fläohenbereichen zum Haften gebracht werden, an denen während des Tiefziehens die größte Beanspruchung des Metalls auftritt.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit wenigstens drei Materialrollen, und zwar je eine je Folie oder Streifen aus thermoplastischem Werkstoff bzw. je Zwischenschicht des herzustellenden Schichtpreßsitoffes, gekennzeichnet durch eine Stanzpresse (40), die in der Bewegungsbahn einer von der Materialrolle (33*) abgezogenen Folie (13) angeordnet und mit einem Zuführkanal (42) ausgestattet ist, der zu einer Auflagevorrichtung (43) für in der Stanzpresse (40) ausgestanzte Flachteile (131, 132, 133) führt, welche in der Bewegungsbahn einer von der Materialrolle (32*) abgezogenen unteren thermoplastischen. Folie (12) angeordnet ist, weiterhin durch eine

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Umlenkwalze (51), mit der eine von der Materialrolle (31') abgezogene obere thermoplastische Folie (11) auf die Flachteile (131» 132, 133) auflegbar ist, weiterhin durch eine mit Heizbacken (211...216; 217,218) ausgestattete Presse (20), die eine Heizvorrichtung (22) besitzt und mit der Druck auf die Nutzen der Folien (11,12) ausübbar ist und mit der die Nutzen erwärmbar sind, weiterhin durch eine Stanzvorrichtung sowie durch Aufwickel- und Zugrollen (71,72,73) für den Abfall,
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Backen (213,214) symmetrisch ausgebildet sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Backen (217, 218) asymmetrisch ausgebildet sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein dem Flachteil (131, 132, 133) entsprechender Teil wenigstens einer Backe (211...216; 217, 218) plan ausgebildet ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein dem Flachteil (131, 132, 133) entsprechender Teil wenigstens einer Backe (211...216; 217, 218) ein erhabenes Profil aufweist, dessen Fläche mit den vorbestimmbaren Flächenabschnitten des Nutzens an der Folie (11,12) übereinstimmt, ander die Backe (211...216; 217, 218) anliegt.

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Le e rse ι te