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THERMOFOREtUTOlAX Die Erfindung betrifft einen Thermoformautornaten
zur herstellung von relativ großen Teilen aus thermoplastischer Kunststoffolie,
die von der Rolle abgezogen, erwärmt, durch Differenzdruck verformt und bei dem
das verformte Teil durch einen oder zwei Querschneider abgetrennt wird. Er ist dadurch
gekennzeichnet, daß jeder Querschneider verfahrbar zum Maschinengestell ausgebildet
ist und mindestens einen Fühler aufweist, der Kanten oder Flächen des verformten
Teiles abtastet und bei Erreichen einer vorbestinunten Stellung des Querschneiders
zum Teil die Fahrbewegung des Querschneiders stoppt und das Querschneiden des Teiles
auslöst.
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Bei Thermoformautomaten zur Herstellung größerer Teile, z.B.
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von Kühlschrank-Innenbehaltern, ist es zwar bekannt, die Längskanten
der Teile durch Längsschneidemesser mit ausreichender Genauigkeit zu beschneiden.
Beim Querschneiden der Teile ist es jedoch nur bekannt, dieses durch einen oder
zwei feststehende Querschneider grob vorzunehmen und auf separaten Einrichtungen
genau durchzuführen. Dies rührt daher, daß durch Vorschubtoleranzen und unterschiedlichen
Folienschrumpf keine genaue Lage des Querschneiders zum geformten Teil gewährleistet
werden kann.
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Es war Aufgabe der Erfindung, eine Thermoforiamaschine so aus zu bilden,
daß genaue Querschnitte in Bezug zum Teil durchgeführt werden können, so daß bei
Verwendung an sich bekannter Längsschneider das Teil fertig beschnitten die Thermoformmaschne
verläßt und keine aufwendige Nacharbeit nötig ist.
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Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Querschneider
zum Maschinengestell verfahrbar ausgebildet und vor jedem Querschnitt in die richtige
Position zum Teil gebracht werden, indem durch einen Fühler die Lage des Querschneidemessers
zum Teil erfaßt, die Bewegung des Querschneiders bei Erreichen der gewünschten Stellung
gestoppt und der Querschnitt lagerichtig durchgeführt wird.
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Es ist bei einer Thermoformmaschine möglich, zwei Querschneider einzusetzen,
wobei jeder eine Kante des Teiles beschneidet. In diesem Falle werden erfindungsgemäß
beide Querschneider verschiebbar ausgeführt und vor dem Schneiden in richtige Position
zum Teil gebracht.
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Wenn nur ein verfahrbarer Querschneider eingebaut ist, so führt dieser
pro Arbeitstakt zwei Querschnitte durch, und zwar trennt er erst das vorgeschobene
Teil an der richtigen Stelle ab und beschneidet dann nach einem Verfahren auf dem
Maschinengestell die Hinterkante des nächsten Teiles. Er ist dazu an beiden Seiten
mit einem Fühler ausgerüstet, die abwechselnd wirksam sind.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist anhand der schematischen
Zeichnungen näher beschrieben.
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Es zeigt: Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung bei Verwendung
von zwei Querschneidern.
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Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung eines Querschneiders mit induktivem
Fühler.
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Fig. 3 eine Darstellung eines Querschneiders mit kapazitivem Fühler,
Fig. 4 einen Querschnitt durch einen Querschneider.
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Fig. 5 eine Längsdarstellung der Querschneideeinrichtung bei Einsatz
eines Querschneiders für zwei Querschnitte pro Takt.
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Die Thermoformmaschine besteht im wesentlichen aus dem Gestell 1,
der Rollenaufnahme 2, dem taktweise axbeitenden Transport 3, der Heizung 4, der
Formstation 5 und der Querschneidestation 6. Es ist sinnvoll vor der Querschneidestation
6 an sich bekannte Längsschneider 7 anzuordnen, die die verformten Teile 13 an den
Seitenkanten fertig beschneiden Dabei besteht die Formstation 5 aus dem höhenbeweglichen
unteren Spannrahmen 8, der in Verbindung mit dem höhenbeweglichen oberen Spannrahmen
9 ein erwärmtes Stück der Folienbahn 10 einklemmt.
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Nach dem Einspannen wird es durch Höhenbewegung des Tisches 11, der
die Form 12 trägt; mittels mechanischer Vorstreckung und Differenzdruck verformt.
Hier sind alle bekannten Verfahrenstechniken möglich.
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Einer der Formstation 5 -in Durchlaufrichtung betrachtet- ist ein
Längsschneider 7 angeordnet, der beiderseits die Randstrei fen des geformten Teiles
13 abtrennt. Hier wird eine gute Genauigkeit der Lage des Schnittes zu der Form
erzielt, so daß das Teil 13 an diesen Kanten fertig beschnitten werden kann.
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Bei den Querschnitten durch den bzw. die Querschneider 14 ist vor
jedem Schnitt eine genaue Einstellung der Schnittmesser 15,16 zu einer Bezugskante
oder Fläche des Teiles 13 erforderlich, falls dieses fertig beschnitten werden soll.
Das rührt daher, daß immer Toleranzen im Vorschubschritt des Folienbandes 10 auftreten,
die sich dann bis zum Querschneider 14 addieren.
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Ausserdem schrumpft die erwärmte Folienbahn 10 und das Maß des Schrumpfes
ist von vielen Faktoren abhängig und bringt weitere Ungenauigkeiten.
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Aus diesem Grunde wird vorgeschlagen, den bzw. die Querschneider 14
vor jedem Querschnitt auf Führungen 17 zu verfahren und in genaue Lage zum verformten
Teil 13 zu bringen. Dazu wird beispielsweise über einen Motor 18 eine Welle 19 verdreht,
die Zahnräder 20 trägt. Diese Zahnräder 20 kämmen in einem Zahnprofil, das in den
Führungen 17 eingearbeitet ist. Motor 18 und Welle 19 sind mit der unteren Querbrücke
22 verbunden.
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Im Aufbau besteht ein Querschneider 14 aus der ~ oberen Querbrücke
21 und der unteren Querbrücke 22, die durch Führungssäulen 23 verbunden sind. An
den Führungssäulen 23 werden der obere Messerbalken 24 mit dem Schnittmesser 15
und der untere Messerbalken 25 mit dem Schnittmesser 16 geführt. Zur Hubbewegung
der Messerbalken 24, 25 dienen Pneumatikzylinder 26 und 27.
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Um die genaue Lage der Querschneider 14 zu gewährleisten sind Meßfühler
vorgesehen, die die Lage erfassen und bei einer vorgegebenen Stellung den Motor
18 abschalten. Fig. 3 zeigt die Verwendung eines kapazitiven Näherungsschalters
29, der bei Erreichen eines vorbestimmten Abstandes zu einer Fläche 28 ein Signal
gibt, das den Vorschub stoppt. Der Näherungsschalter 29 ist über einen Zylinder
30 höhenbeweglich und kann an Führungsstangen geführt sein.
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Bei Verwendung eines induktiven Fühlers 31 (Fig 2) nähert sich diesem
bei Annäherung des Querschneiders 14 an die richtige Stellung eine Fahne 32 aus
Stahlblech, die von einer Kante des Teiles 13 bewegt wird. Bei Erreichen der vorbestimmten
Stellung wird der Vorschub wiederum abgeschaltet.
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Generell sei gesagt, daß sich die Ausgangsstellung der Querschneider
14 links oder rechts der Schnittstelle befinden kann.
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Dies hängt von der Gestalt des Teiles 13 und damit verbunden mit der
abgetasteten Kante oder Fläche des Teiles 13 ab.
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Nach dem Vorschub des Folienbandes 10 um einen Schritt fährt zunächst
der Meßfühler 29, 31, abwärts, dann beginnt der Motor 18 mit der langsamen Transportbewegung
des Querschneiders 14.
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Nach Erreichen der richtigen Lage fahren die Messerbalken 24, 25 zusammen,
die Schnittmesser 15,16 trennen das Teil 13 ab.
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Nach dem Auseinanderfahren der Messerbalken 24,25 und dem Hochw fahren
der Meßfühler 29,31 bringt der Motor 18 den Querschneider 14 durch seitliches Verfahren
wieder in seine Ausgangslage. Der Verschiebeweg eines Querschneiders liegt dabei
in der Größenordnung von ca. 10 - 20 mm.
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Prinzipiell gibt es zwei Möglichkeiten des Querschneidens. Es können
wie in Fig. 1 gezeigt zwei Querschneider 14 vorgesehen werden, dann trennt jeder
Querschneider 14 eine Kante des Teiles 13 lagegenau ab; es werden also beide Querschneider
14 verstellbar mit Meßfühlern ausgeführt, wobei die Ausgangslage der Querschneider
rechts oder links der Schnittstelle sein kann.
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Es ist aber auch möglich, nur einen fahrbaren Querschneider 14 einzusetzen,
der dann pro Arbeitstakt zwei Querschnitte ausführt. Dabei schneidet er zuerst das
vorgeschobene Teil 13 an der richtigen Stelle ab, indem der Fühler 33 wirksam ist
und der Querschneider 14 nach rechts bewegt wird (Fig. 5). Nach dem vollendeten
Querschnitt fährt der Querschneider nach links, der Fühler 34 ist wirksam und stoppt
den Querschneider 14 nach dem Vorschub 11a11, der genau der Breite des Abfalls zwischen
zkfei Teilen 13 entspricht. Dann wird eine Kante des nachfolgenden Teiles 13 beschnitten.
Dieser Vorgang wiederholt sich bei jedem Takt.
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Selbstverständlich ist es auch möglich, anstelle der beschriebenen
induktiven und kapazitiven Fühler auch andere, an sich bekannte Fühl- bzw. Meßeinrichtungen
zu verwenden, z.B. pneumatische Näherungsschalter, Lichtschranken oder Fotozellen.