DE2418445C3

DE2418445C3 - Verfahren und Vorrichtung zum schrittweise fortlaufenden Tiefziehen von in einem Spannrahmen gehaltenen und in diesem erwärmten Kunststoff-Folien

Info

Publication number: DE2418445C3
Application number: DE19742418445
Authority: DE
Inventors: Rolf Dipl.-Ing. 7032 Sindelfingen Breitling; Heinz 7267 Bad Liebenzell Starzmann
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1974-04-17
Filing date: 1974-04-17
Publication date: 1978-03-30
Also published as: DE2418445A1; DE2418445B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum schrittweise fortlaufenden Tiefziehen von in einem in seiner Form veränderbaren Spannrahmen gehaltenen und in diesem erwärmten in warmem Zustand plastisch verformbaren Kunststoff-Folien oder Kunststoff-Platten auf einer Modellform durch Vakuumverformung, die nach ihrer Abkühlung eine steife Formschaie bilden, und auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Plastikformschalen dieser Art, die auf ihrer Innenseite mit einer Schaumstoffschicht versehen sind, dienen dazu, beispielsweise den Kardantunnel in einem Kraftfahrzeug abzudecken und eine Verbindung zum Armaturenbrett herzustellen, wo in der Formschaie öffnungen für ein Radio, für Heizungs- oder Lüftungsregulierhebel od. dgl. vorgesehen sind. Beim Vakuumverformen nach dem bisher herkömmlichen Verfahren werden die Folien in einer Ebene eingespannt und so weit erwärmt, daß sie auf einem Modell plastisch verformt werden können, dort verformt werden und nach ihrer Abkühlung die Form des Modelles angenommen haben. Hierbei entstanden sehr oft große Verformungsgrade, die zu Dünnstellen im thermoplastischen Material und auch oft zu Oberflächenstrukturverzerrungen führten, da das verwendete Kunststoffmaterial seiner Bestimmung gemäß mit Narbunger. oder

ίο sonstigen der Verzierung dienenden Eindrücken versehen war. Außerdem neigte das zu verformende Material leicht zur Faltenbildung. Mit dem bisher üblichen Verfahren lassen sich außerdem nicht solche Modellformen abdecken und bilden, die im Längsschnitt gesehen eme konkave Einknickung haben, zumindest nicht ohne einen starken Narbenverzug oder nicht ohne unerträgliche Schwächung der Folienstücke.

Im übrigen gibt es Vorrichtungen mit verstellbaren Rahmen und einer großen Anzahl von auf den verstellbaren Rahmenteilen verschiebbar angeordneten Klemmvorrichtungen die im einzelnen vorprogrammiert verschoben werden können, um das eingespannte thermisch verformbare Material spannen und dann mit Vakuum über eine Form ziehen zu können. Die

2s Einstellung der Bewegung der einzelnen Klammern ist schwierig und läßt sich kaum an eine Form anpassen, die eine größere Vertiefucg in der Mitte des Modells hat

Aufgabe der Erfindung ist es nun, eine Möglichkeit zu schaffen, durch die auch solche Fonnschalen, die in der Mitte Vertiefungen haben oder sonst irgendwie konkav ausgebildet sind, in einem ähnlichen Verfahren mit einer plastischen Kunststoff-Folie durch eine besondere Vorrichtung hergestellt werden können, ohne daß es zu starkem Narbenverzug und Dünnstellen im thermopla-

JS stischen Material kommt

Die Aufgabe wird durch die Erfindung dadurch gelöst, daß zum Abknicken nach unten einander gegenüberliegender Leisten des Spannrahmens an in der Mitte tiefer als am Rand liegenden Stellen od. dg', abgestützt sind, ehe die Modellform nach oben in den Bereich der erwärmten Kunststoff-Folie aufgefahren wird, wobei dazu gleichzeitig die Enden der abknickbaren Leisten des Spannrahmens angehoben werden und im letzten Abschnitt des Anhebens ein Vakuum eingeschaltet wird, das die Kunststoff-Folie vollständig an die Modellform ansaugt

Bei diesem Verfahren befindet sich die auf etwa 150^GC erwärmte Kunststoff-Folie in einem Rahmen eingespannt über det Modellform. Dabei können die Enden des Spannrahmens durch unter diesen angeordnete Hubzylinder angehoben werden, während das Scharnier oder wenigstens eins der mittleren Scharniere seine Höhenlage beibehält oder nur wenig ändert Andererseits können die Enden des Spannrahmens aber auch beim Anheben der Modellform durch an dieser vorgesehene Anschläge zusammen mit dieser angehoben werden, während das Scharnier oder wenigstens eins der mittleren Scharniere seine Höhenlage beibehält oder nur wenig ändert

Die einzelnen Verfahrensschritte, wie das Heranfahren der Kunststoff-Folie, das Einspannen derselben in den Spannrahmen, das Abschneiden derselben om Band und ihre Erwärmung sowie das Einfahren der Modellform, das Einschalten des Vakuums, die Abküh-

(•s lung, die auch noch durch einen Ventilator beschleunigt werden kann, das Ausfahren der Modellform und das Abnehmen der abgekühlten und steifen Formschale können automatisch gesteuert werden, so daß die

gesamte Anlage von einem einzigen Arbeiter betreut werden kann, der im wesentlichen nur noch Überwachungsfunktionen ausübt, nachdem er die zum Ingangsetzen der Vorrichtung notwendigen Handgriffe und zum Außerbetriebsetzen derselben notwendigen Maßnahmen durchgeführt hat. Diese Vorrichtungen, mit denen das beschriebene Verfahren durchgeführt wird, können in der Modellform an bevorzugten Stellen, wie beispielsweise an tiefer liegenden Knickstellen, an Hohlkehlen od. dgl. Löcher zur Übertragung des Vakuums in den zwischen der Kunststoff-Folie und der Modellform befindlichen Bereich aufweisen.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungcbeispiels in der folgenden Beschreibung näher erläutert, der auch weitere Einzelheiten des beschriebenen Verfahrens und der zu seiner Durchführung verwendeten Vorrichtung entnommen werden können. Es zeigen

F i g. 1 eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Tiefziehverfahrens,

Fig.2 eine Seitenansicht dieser Vorrichtung mit in einem Spannrahmen über der Modellform eingespannten Kunststoff-Folienstück,

Fig.3 dieselbe Ansicht der Vorrichtung in einer Arbeitsstellung, in der die Enden des Spannrahmens durch Hubzylinder angehoben sind.

Die Zeichnung zeigt eine Strahlerheizung 1, eine Transportkette 2 und ein Schneidmesser 3, das von dem Kunststoff-Folienband 4 ein Folienstück 5 abzuschneiden vermag. Das abgeschnittene Folienstück 5 kann in einem Spannrahmen 6 gehalten, gespannt und aufgeheizt werden. Der Spannrahmen 6 weist ein Scharnier 7 auf. Unter den beiden Enden des Spannrahmens sind Hubzylinder 8 angeordnet. Zwischen den Hubzylindern 8 befindet sich ein Hubtisch 9, auf dem eine Modellform 11 liegt, die als Tiefziehform dient und demgemäß die Konturen und Abmessungen der Form aufweist, die das Folienstück nach seiner Verformung annehmen soll.

Der Tiefziehvorgang wird nun folgendermaßen durchgeführt:

Nachdem das abgeschnittene Kunststoff-Folienstück 5 in den Spannrahmen 6 eingespannt ist, bleibt es

ί zunächst mit diesem unter der eingeschalteten Strahlerheizung 1, bis es die notwendige Temperatur angenommen hat. Das erwärmte Folienstück 5 wird dann mit der Transportkette 2 über den Hubtisch 9 gefahren, auf dem sich die Modellform 11 befindet, so daß das Folienstück

ίο 5 mit dem Spannrahmen 6 in die in Fi g. 2 dargestellte Lage über der Modellform 11 gelangt. Nun wird sofort der Hubtisch 9 angehoben und gleichzeitig werden die Hubzylinder 8 ausgefahren, so daß die Modellform und der Rahmen in die in F i g. 3 dargestellte Lage kommen.

Das Scharnier 7 hat dabei seine Höhenlage nicht, oder nur wenig, geändert Daraufhin wird das Vakuum eingeschaltet, wodurch Luft durch die bei 12 angedeuteten Löcher abgesaugt und dadurch bei gleichzeitigem weiteren Anheben der Modellform 11 die Folie um diese durch Ansaugen herumgelegt wird.

Die Kunststoff-Folie bleibt nun in der zuletzt geschilderten Lage einige Zeit bis sie abgekühlt ist Diese Abkühlung kann noch durch Ventilatoren unterstützt werden, so daß sie in noch kürzerer Zeit vonstatten geht. Nach der Abkühlung der Kunststoff-Folie wild der Spannrahmen 6 geöffnet und diese wird von der Modellform gelöst Daraufhin können die Hubzylinder, der Hubtisch und der Spannrahmen in ihre Ausgangslagen zurückgefahren werden, so daß das Spiel von neuem beginnen kann.

Die Enden des Spannrahmens 6 können beim Anheben der Modellform durch an dieser vorgesehene Anschläge zusammen mit dieser angehoben werden, während das Scharnier 7 oder wenigstens eins der

_?5 mittleren Scharniere seine Höhenlage beibehält oder nur wenig ändert Hierdurch kann man sich noch in weiterem Maße den verschiedenen Formen einer Modellform anpassen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Verfahren zum schrittweise fortlaufenden Tiefziehen von in einem in seiner Form veränderbaren Spannrahmen gehaltenen und in diesem erwärmten, in warmem Zustand plastisch verformbaren Kunststoff-Folien oder -Platten auf einer Modellform durch Vakuumverformung, die nach ihrer Abkühlung eine steife Formschale bilden, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abknicken nach unten einander gegenüberliegender Leisten des Spannrahmens (6) an in der Mitte tiefer als am Rand liegenden Stellen der Modellform diese zunächst von einer Transportkettenschiene (2) od. dgl. abgestützt sind, ehe die Modellform (11) nach oben in den Bereich der erwärmten Kunststoff-Folie (5) aufgefahren wird, wobei dazu gleichzeitig die Enden der abknickbaren Leisten des Spannrahmens angehoben werden und im letzten Abschnitt des Anheben? ein Vakuum eingeschaltet wird, das die Kunststoff-Folie vollständig an die Modellform ansaugt

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß unter den Enden des im mittleren Bereich mit wenigstens einem Scharnier (7) versehenen Spannrahmens (6) Hubzylinder (8) angeordnet sind, weiche die Enden des Spannrahmens (6) anheben, während das Scharnier (7) oder wenigstens eines der mittleren Scharniere seine Höhenlage beibehält oder sie nur wenig ändert.

3. Vorrichtung für das Verfahren nach Anspruch 1 oder nach Anspruch 2, dadurch ^-kennzeichnet, daß an den Enden der Modellform (11) Anschläge vorgesehen sind, die beim Anhebe der Modellform (11) an den Enden der Spannrahmen (6) anschlagen und dabei diese Enden mit anheben, während das Scharnier (7) oder wenigstens eines der mittleren Scharniere seine Höhenlage beibehält oder sie nur wenig ändert

4. Vorrichtung für das Verfahren nach Anspruch 1 oder nach den Ansprüchen 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Modellform (11) an bevorzugten Stellen, wie an tiefer liegenden Knickstellen, Hohlkehlen od. dgl. Löcher (12) zur Übertragung des Vakuums in den zwischen der Kunststoff-Folie und der Modellform (11) befindlichen Bereich vorgesehen sind.