DE2534486B2

DE2534486B2 - Verfahren und maschine fuer die luftdruckverformung einer thermoplastischen harzfolie bzw. -bahn

Info

Publication number: DE2534486B2
Application number: DE19752534486
Authority: DE
Inventors: Masaji Nagoya Aichi Yamamori (Japan)
Original assignee: Mitsubishi Monsanto Chemical Co
Current assignee: Mitsubishi Kasei Polytec Co
Priority date: 1974-08-05
Filing date: 1975-08-01
Publication date: 1977-08-04
Also published as: DE2534486A1; JPS5117980A; JPS5345237B2; US4057382A; GB1516163A; DE2534486C3; FR2281204A1; FR2281204B1

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Masschine für die Luftdruckverformung einer thermoplastischen Harzfolie bzw. -bahn mittels einer Hohlform mit; mehreren Luftabfuhrlöchern, die gegen eine Gegenplatte mit mehreren Luftdurchgangslöchern bewegbar ist, wobei die Luftdurchgangslöcher der Gegenplatte mit einem pneumatischen, einen Kolben umfassenden Zylinder verbindbar sind.

Eine Vielzahl von Verfahren zur Herstellung thermoplastischer Harzmaterialprodukte verschiedener Formen, wie für Behälter für Eis und Getränke, Behälter für Nahrungsmittelprodukte, aus Bahnenmaterialien ist bekannt wie die Verformung mittels Vakuum, Luftdruckverformung, Kombinationen dieser Verfahren, mechanische Verformungsverfahren usw. Diese be- on kannten Verformungsverfahren und -vorrichtungen besitzen jedoch inhärent technische und wirtschaftliche Nachteile, wie es im folgenden näher ausgeführt wird.

(1) Kostspielige Anlagen, wie eine Vakuumpumpe und ihre dazugehörigen Einrichtungen, Kompressionspum- ds pen, die dazugehörigen Einrichtungen u. ä., sind erforderlich.

(2) Diese Vakuumpumpen und Kompressionspumpen

verursachen große Geräusche, und dadurch wird die Arbeitsumgebung sehr nachteilig beeinflußt.

(3) Es sind unbedingt elektrisch betriebene Einrichtungen, wie Solenoidventile, Relais, Zeitgeber und viele andere, erforderlich, und es treten Schwierigkeiten auf, insbesondere dann, wenn der Verformungszyklus sehr kurz gehalten wird.

(4) Rohrleitungen, wie von den Vakuum- und Kompressionspumpen zu den Formgebungsstellen, werden länger, und dadurch treten wesentliche Energieverluste auf.

(5) Wenn komprimierte Luft für die Verformung erforderlich ist und durch eine Leitung fließt, treten Zeitverluste auf. Es wird daher schwierig, kontinuierlich mit hoher Produktionsgeschwindigkeit und mit einer großen Menge an produzierten Gegenständen die Verformung durchzuführen.

In der DT-AS 1171597 wird ein Verfahren zum Herstellen von doppelwandigen, einteiligen Behältern aus Kunststoffplatten mittels mechanischer Vorstrekkung und Vakuumverformung beschrieben, bei dem die vorgewärmte Kunststoffplatte zunächst einer mechanischen Negativstreckung, etwa entsprechend den Behälteraußenmaßen, und anschließend einer mechanischen Positivstreckung, etwa entsprechend den Behälterinnenmaßen, unterworfen wird, woran sich ein Absaugvorgang anschließt, der auf die Behälteraußenwand nach außen und auf die Behälterinnenwand nach innen gerichtet wird.

Bei der hierfür verwendeten Einrichtung wirkt ein Negativformteil mit einem von oben einfahrbaren, rahmenförmigen Stempel zusammen; der rahmenförmige Stempel, der aus dem an den Stützen befestigten Rohr besteht, wird von einem auf- und abfahrbaren Haupt getragen, das an einer hydraulischen Kolben- und Zylinderanordnung angebracht ist und von dieser auf- und abwärtsbewegt werden kann. Diese Einrichtung ist relativ kompliziert in ihrer Arbeitsweise.

Ein Verfahren und eine Maschine der eingangs genannten Art sind im Prinzip aus der vorveröffentlichten japanischen Patentanmeldung 14 492/1963 bekannt. In der dort beschriebenen Maschine dient der pneumatische Zylinder zusammen mit dem zugehörigen Kolben zur Druckerzeugung für die Ausbildung von Schallplatten aus einem bahnenförmigen Kunststoffmaterial. Der pneumatische Kolben wird über dessen Kolbenstange mittels einer Antriebseinrichtung zur Erzeugung des Verformungsdrucks verschoben, und zwar erfolgt die Verschiebung so, daß sich eine adiabatische Kompression der Luft innerhalb des Zylinders zur Erzeugung des Verformungsdruckes ergibt. Es wird hierbei kein gleichbleibender Preßdruck erreicht, sondern es ergibt sich in der Anfangsstufe der Komprimierung ein relativ langsamer Druckanstieg, wohingegen der Druckanstieg im Zylinder am höchsten wird, wenn der Kolben das Ende des Kompressionshubs erreicht. Aufgrund dieser Druckverhältnisse ist es unmöglich, in der Anfangsstufe der Kompression an das zu verformende Material einen Druck anzulegen, der ausreicht, um eine geeignete Verformung zu bewirken, und es besteht insgesamt die Möglichkeit, daß die geformten Produkte schlechte Qualität besitzen.

Um diese Schwierigkeit zu beseitigen, wurde in der offengelegten japanischen Patentanmeldung 44 074/ 1974 ein Verfahren für die Luftdruckverformung vorgeschlagen, bei dem sich die Formgebungsdrucke mit den Änderungen des Volumens des Materials, das verformt werden soll, ändern, und zwar so, daß sich der

^erformungsdruck zwischen der ersten Verformungsitufe und der mittleren sowie der letzten Verformungs- >ufe, wenn die verformten Gegenstände unter Druck gekühlt werden, ändert. Zu diesem Zweck wird eine hin- und hergehende Bewegung eines Kompressionskolbens angewandt, die jedoch zu einem Pulsieren des Verformungsdruckes führt. Weiterhin tritt ein Ausströmen der komprimierten Luft auf, wenn die Picke des Materials, das verformt werden soll, differiert, was eine Nachgabe von komprimierter Luft erfordert. Infolgedessen ist auch hier die Verformung nicht immer zufriedenstellend,

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Maschine der eingangs genannten Art zu schaffen, die es in möglichst einfacher Weise mittels einer pneumatisehen Kolben-Zylinder-Anordnung ermöglichen, eine optimale Verformung zu erreichen.

Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art gelöst, das sich erfindungsgemäß dadurch auszeichnet, daß die Harzfolie bzw. -bahn zum Verformen einem durch die Luftdurchgangslöcher der Gegenplatte angewandten, im wesentlichen konstanten Druck ausgesetzt wird, indem vor dem Verbinden der Luftdurchgangslöcher mit dem pneumatischen Zylinder zur Kompression der Luft darin durch den Kolben ein hydraulischer Druck über einen zylindrischen, mit dem pneumatischen Kolben mechanisch verbundenen, in einem hydraulischen Zylinder verschiebbaren Kolben so lange wirksam ist, bis der Luftdruck im pneumatischen Zylinder Gleichgewicht mit dem hydraulischen Druck hat, und daß, während die Luftdurchgangslöcher mit dem pneumatischen Zylinder verbunden sind bzw. während der gesamten Verformung der Harzfolie bzw. -bahn, der auf den hydraulischen Kolben einwirkende hydraulische Druck konstant gehalten wird.

Die Maschine zur Durchführung dieses Verfahrens zeichnet sich gemäß der Erfindung dadurch aus, daß der pneumatische Kolben mechanisch mit einem in dem pneumatischen Zylinder benachbarten hydraulischen Zylinder verschiebbaren hydraulischen Kolben verbunden und über diesen betätigbar ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand je eines Ausführungsbeispiels des Verfahrens und der Maschine anhand der Fig. 1 und 2 der Zeichnung näher erläutert; es zeigt

Fig. 1 einen schematischen, teilweise im senkrechten Schnitt dargestellten Aufriß eines Ausführungsbeispiels einer Maschine zur Durchführung des Verfahrens für die Luftdruckverformung und

Fig.2 ein schematisches Fließschema, in dem ein Ausführungsbeispiel für die hydraulischen und pneumatischen Kreisläufe, die zusammen mit der in F i g. 1 dargestellten Vorrichtung verwendet werden, veranschaulicht ist.

In F i g. 1 ist eine thermoplastische Harzfolie bzw. -bahn 1, die endlos sein kann, dargestellt. Diese Harzfolie bzw. -bahn 1 soll einer Luftdruckverformung unterworfen werden, wozu sie durch nichtgezeigte Erwärmeinrichtungen vorerwärmt und mit einer nicht- <,o gezeigten Beschickeinrichtung eine vorbestimmte Entfernung bewegt wird, so daß sie in der Luftdruckverformstation der Maschine positioniert wird. Die Erwärmeinrichtung kann mittels irgendeines der bekannten Erwärmverfahren oder Kombinationen davon (><, betrieben werden, wie z. B. mittels Heißgebläseerwärmung, Erwärmung mit Infrarotstrahlen oder mit Walzen. Als Beschick- bzw. Zuführeinrichtung für die Harzfolie bzw. -bahn kann man übliche, intermittierende bzw. zeitweilig aussetzende Zuführsysteme verwenden, die z. B. mit Malteserkreuz-Bewegung, einem Zahnstangenantrieb oder einem Ein-Zyklon-Motor arbeiten.

Im oberen Teil der in Fig. 1 dargestellten Maschine befindet sich außer der thermoplastischen Harzfolie bzw. -bahn eine Hohlform 2 irgendeiner geeigneten Form, ein Formrahmen 3, um die Hohlform 2 in ihrer Stellung zu halten, ein Formträger 4, Luftabfuhrlöcher 5, die in jeder Höhlung der Hohlform 2 vorhanden sind, ein Absaugauslaß 6, um die Luft von den Luftabfuhrlöchern 5 in die Atmosphäre abzugeben, eine Klemmbzw. Verriegelungsplatte 8 und ein Klemm- bzw, Verriegelungsstab 9. Der letztere ist so ausgebildet, daß er sich senkrecht durch einen hydraulischen Zylinder oder einen Knebelgelenkmechanismus, die nicht gezeigt sind, bewegen läßt. Im Teil der Maschine, die unter der Harzfolie bzw. -bahn 1 und senkrecht zu dem oberen Teil angeordnet ist, befindet sich eine Gegenplatte 7 mit einer Vielzahl von Luftdurchgangslöchern 10, eine Heizplatte 11, eine Heizplattenerwärmvorrichtung 12, ein Isolator 13, ein Heizplattenträger 14 und eine Grundbefestigung 15.

Zusätzlich ist ein Zylinder 16 für die Erzeugung von Druckluft und ein hydraulisch, z. B. mittels öl, angetriebener Zylinder 20 vorgesehen. Diese Zylinder sind gegenüberliegend in koaxialer Beziehung längs einer Trennwand 34 angebracht, die Endplatten 34a und 346 aufweist. Der Kolben 17, der in dem Zylinder 16 gleitend bewegbar ist, ist so angebracht, daß ein Luftdruck innerhalb des Zylinders 16 erzeugt wird, wobei der Kolben 17 mit einem Kolben 21 verbunden ist, der bewegbar in dem Zylinder 20 durch eine starre Kolbenstange 25, der sich durch die Trennwand 34 erstreckt, angebracht ist.

Der Ausdruck »Vorrichtung für die Erzeugung von Druckluft«, wie er hierin verwendet wird, bedeutet die Kombination, welche den Zylinder 16, den Kolben 17, den Zylinder 20, den Kolben 21 und die Kolbenstange 25 enthält.

Im Inneren der Vorrichtung für die Erzeugung von Druckluft sind eine Kompressionskammer A und eine Luftaufnahmekammer B an entgegengesetzten Seiten des Kolbens 17 und ölkammern C und D an entgegengesetzten Seiten des Kolbens 21 begrenzt. Der Kolben 17 ist mit einer Vielzahl von Kolbenringen 19 und mit einer Vielzahl von Rückschlag- oder Kontrollventilen 18 ausgerüstet, um einen Luftstrom von der Kompressionskammer A in die Luftaufnahmekammer B zu verhindern. Die Luftaufnahmekammer B steht durch einen Raum zwischen den Endplatten 34a und 346 und einem Lufteinlaß 35 mit der Atmosphäre in Verbindung. Die Rückschlag- oder Kontrollventile 18 können übliche Rückschlagventile, wie Absperrventile, Drosselventile, Klappenventile, sein, die sich öffnen, wenn sich der Kolben 17 in Richtung auf die Trennwand 35 zu bewegt und sich schließen, wenn sich der Kolben 17 von der Trennwand wegbewegt. Der Kolben 21 besitzt Kolben ringe 22.

Ein Träger bzw. Halter 23 stützt das Außenende de· Zylinders 20 und ein Träger bzw. Halter 24 stützt da: Außenende des Zylinders 16 und bildet die Kopfwanc des Außenendes davon. Eine Öffnung in diese Kopfwand des Zylinders 16 ist über eine Luftrohrleituni 30, ein Ventil 26, um den Verformungsvorgang in Ganj zu setzen, ein Absaugventil 27, das mit einen Schalldämpfer 28 ausgerüstet ist, und eine Luftrohrlei tung 31, die ein Formgebungsdruckmeßgerät 29 enthäl

mit einer Verteilerkammer am unteren Teil der Gegenplatte 7 verbunden. Die Maschine ist auf einem Fundament bzw. Unterbau 32 angebracht bzw. darauf montiert. Die ölkammern D und C werden mit hydraulischem (öl-)Druck versorgt, und zwar über die s hydraulischen Rohrleitungen 33a und 33b, die mit einer bekannten Vorrichtung, die hydraulischen Druck erzeugt, wie sie in F i g. 2 dargestellt ist, verbunden sind, wobei diese Vorrichtung eine hydraulische Pumpe, ein Entspannungsventil bzw. Auslöseventil, Schaltventile ι ο usw., wie nachstehend erläutert enthält.

Bei der Maschine sind die Hohlform 2 und die Gegenplatte 7 auf solche Weise einander gegenüber angeordnet, daß eines dieser Elemente zu dem anderen hin (für das Festklemmen der Hohlform) und von dem is anderen weg (für das Freigeben der Hohlform) bewegt werden kann. Zu diesem Zweck ist in einem Ausführungsbeispiel dieser Maschine eine Vielzahl von Leitpfosten bzw. Ständern senkrecht zwischen dem Formrahmen 3 und der Grundbefestigung 15 angebracht. Eine Vielzahl von Luftabfuhrlöchern 5 ist in jeder Höhlung der Hohlform 2 angebracht, um die Luft, die innerhalb dieser Höhlungen der Hohlform 2 während der Luftdruckverformung verbleibt, zu entfernen. Diese Luftabfuhrlöcher 5 sind gemeinsam mit dem Absaugauslaß 6 verbunden, der mit einer Vakuumpumpe (die nicht gezeigt ist) verbunden ist, und die im Zusammenhang mit dem Formungshub betrieben wird, um Luft aus den Höhlungen der Hohlform 2 abzusaugen. Der Absaugauslaß 6 kann außerdem mit einer Druckluftzufuhr, die nicht gezeigt ist, verbunden werden, um die Hohlform freizugeben. Zu diesem Zweck kann für die Druckluftzufuhr die Druckluft verwendet werden, die aus dem Absaugventil 27 entnommen wird.

In der Gcgcnplnttc 7 ist eine große Zahl von Luftdurchgangslöchern 10 vorgesehen, die über die Luftrohrlcitungcn 30 und 31 mit der oben erwähnten Vorrichtung für die Erzeugung von Druckluft einschließlich des Zylinders 16 und des Kolbens 17 4η verbunden ist.

Obgleich in F i g. 1 die Vorrichtung für die Erzeugung von Druckluft beispielsweise unter der Grundbcfcstigung 15 gezeigt ist, kann die Vorrichtung für die Erzeugung von Druckluft selbstverständlich an anderen .is Stellen angebracht sein. Es ist natürlich auf ähnliche Weise möglich, das mit öl betriebene hydraulische System einschließlich des Zylinders 20 uuch mit Wasser zu betreiben, und es ist weiterhin möglich, eine Vielzahl von Vorrichtungen für die Erzeugung von Druckluft vorzusehen, wobei jede dieser Vorrichtungen einen Satz aus einem hydraulischen Zylinder und einem Zylinder für Druckluft enthält, wenn eine große Menge an Druckluft erforderlich ist, z. B, wenn das Form'volumcn recht groß ist, Obgleich eine Anordnung, bei welcher jj der Zylinder 16 und der Zylinder 20 koaxial sind, und bei der die beiden Zylinder In den Kolben 17 und 21 miteinander mit der starren Kolbenstange durch die Trennwand verbunden sind, in Flg. I dargestellt ist, ist es nicht erforderlich, daß der Zylinder 16 und der oo Zylinder 20 koaxial angeordnet sind. Die beiden Zylinder können stattdessen parallel oder Im rechten Winkel zueinander auf solche Welse angeordnet sein, daß sie mechanisch mit Irgendeinem geeigneten Mechanismus gekuppelt sind, wie mit Hebeln und ^ Oelenken zusammen oder ähnlichem, so daß der hydraulische Druck wirksam In Luftdruck umgewandelt wird, Weiter kann eine Rückkehrbowogung des Kolbens 21 unter Verwendung einer geeigneten elastischen Einrichtung, wie einer Kompressionsfeder, erzeugt werden.

Die vorstehend erläuterte Maschine arbeitet bei der Luftdruckverformung einer thermoplastischen Harzfolie bzw. -bahn in der folgenden Reihenfolge.

In der Anfangsstufe wird die vorerwärmte thermoplastische Harzfolie bzw. -bahn 1 zwischen die Hohlform 2 und die Gegenplatte 7 eingeführt. Wenn die Einführung der Harzfolie bzw. -bahn 1 vollständig ist, wird ein Solenoidventil 46 (F i g. 2) betätigt, um den Durchgang für das Drucköl in dem Zylinder 20 durch die Rohrleitung 33a zu öffnen, so daß der Kolben 22 in Richtung auf den Zylinder 16 gedrückt wird.

Der Kolben 17 wird gleitend innerhalb des Zylinders

16 in linksgerichteter Bewegung, wie in Fig. 1 dargestellt ist, bewegt, um den Luftdruck in dem Zylinder 16 zu erhöhen. Der Stoß des Kolbens 21, der durch den Druck des Öls bewirkt wird, das durch die Leitung 33a geht, kann leicht mit der hydraulischen Pumpe 36 (Fig.2) und mit einem Entspannungs- bzw. Auslaßventil 40 (F i g. 2) erzeugt werden, und die Kolben

17 und 21 stoppen ihre gegenseitig abhängende Gleitbewegung zu dem Zeitpunkt bzw. an der Stelle, wo der Luftdruck, der innerhalb des Zylinders 16 durch den Kolben 17 erzeugt wird, und der Öldruck, der durch die Rohrleitung 33a gegen den Kolben 21 gebildet wird, im Gleichgewicht sind. Zu diesem Zeitpunkt sind die Drücke nicht notwendigerweise und absolut gleich. Der Ausdruck »im Gleichgewicht«, wie er hierin verwendet wird, bedeutet, daß das Produkt des Druckluftdruckes und des Kopfoberflächenbereiches des Kolbens 17 im wesentlichen übereinstimmen mit dem des gegebenen Öldrucks und dem Kopfoberflachenbereich des Kolbens 21, wobei diese Beziehung durch die beschriebene Zylinderanordnung erreicht wird.

Anschließend bewirkt der Klemm- bzw. Vcrricgelungsstab 9, daß die Klemm- bzw. Vcrricgclungsplnttc 8 in Richtung auf eine Klcmmstellung abgesenkt wird, bei der die Harzfolic bzw. -bahn 1 zwischen dem Fonnrahmen 3 und der GcgenplnUe 7 festgeklemmt wird. Nach Beendigung des Fcstklcmmcns der Harzfolic bzw. -bahn 1 wird das Ventil 26 geöffnet, um die Luftdruckverformung in Gang zu setzen, und Druckluft wird über die Luftrohrlcitung 30, das Ventil 26, die Luftrohrlcitung 31 und die Luftdurchgangslöchcr 10 im die untere Seite der Harzfolic bzw. -bahn 1 geleitet, so daß letztere in das Innere der Höhlungen der Hohlform 2 in der gewünschten Form gedrückt wird. Wenn die Luftdruckverformung der Harzfolie bzw. -bahn 1 in der gewünschten Form beginnt, findet eine Verminderung des Luftdrucks innerhalb des Zylinders 16 statt. Um dicson Luftdruckabfall, der durch den Zylinder 16 verursacht wird, auszugleichen, arbeitet das Entspannungsventil 40 so, daß es einen konstanten Druck liefert, so daß der Kolben 21 in Richtung auf den Zylinder 16 bewegt wird. Zu diesem Zeltpunkt orfolgl eine gleichzeitige Ergänzung der Menge an Druckluft, die zwischen der Ocgcnplattc 7 und der Harzfolic bzw. •bahn 1 ausströmt. Durch diese besondere Luftcrgän· zungsanordnung, bei der der Luftdruck Im wesentlichen Im Gleichgewicht mit dem Öldruck, der auf die Kopfoberflttche des Kolbens 21 wirkt, gehalten wird, kann dor Druck der Druckluft vorteilhafterweise bei einem Im wesentlichen konstant regulierten Wert während aller Verformungsvorgangsstufen gehalten werden, d. h. vom Beginn der Verformungsstufe über das Kühlen der Formkörper, um sie zu härten. Das

Hubraumvolumen des Zylinders 16 wird bevorzugt so gewählt, daß es das Zwei- oder Mehrfache des Volumens des Formkörpers beträgt, wenn der Kolben 17 an der Stelle seines Hubs ist, so daß ein Luftdruck geschaffen wird, der für den Produktverformungsvorgang ausreicht. Wenn z. B. ein Produkt mit einem Volumen von 1000 ecm unter einem Druck von 4 kg/cm²-abs. geformt werden soll, so sollte das erforderliche gesamte Konstruktionsvolumen des Luftzylinders 8000 ecm (= 1000 · 2 · 4 = 8000) oder mehr betragen.

Wenn das Produkt durch den Verformungshub seine gewünschte Form hat und fertig ist und so weit abgekühlt und gehärtet ist, daß es keine mögliche Verformung erleidet, wird das Ventil 26, um den Verformungshub in Gang zu setzen, geschlossen und dadurch strömt Luft, die zwischen dem Formkörper und der Gegenplatte zurückgeblieben ist, heraus. Zu diesem Zeitpunkt, bedingt durch den Betrieb des Solenoidventils 46 der Vorrichtung für die Bildung des Öldrucks, wirkt das öl unter Druck über die Rohrleitung 336 und bewirkt, daß der Kolben 21 in dem Zylinder 20 in seine ursprüngliche Stellung zurückgeführt wird und für den folgenden Verformungszyklus zur Verfügung steht. Anschließend wird die Hohlform geöffnet, und der Formkörper bzw. das geformte Produkt wird von der Hohlform freigesetzt und aus dieser heraus entnommen. Dann wird ein nachfolgender Teil der vorerwärmten Harzfolie bzw. -bahn zugeführt, so daß die Maschine für den folgenden Verformungszyklus bereit ist.

Das Produkt wird anschließend zu einer Schneidbzw. Scherstation und einer Stanzstation (die nicht gezeigt sind) geleitet, wo es geschnitten wird bzw. Schereinwirkungen unterliegt und gestanzt wird, so daß man die gewünschte Endform erhält.

In F i g. 2 ist eine Vorrichtung zur Erzeugung von Druckluft, wie sie zuvor beschrieben wurde, dargestellt, und es sind hydraulische und pneumatische Kreisläufe dargestellt, wobei ein Beispiel eines hydraulischen Systems vorgesehen ist, und zusammen mit der Maschine für die Bildung von Druckluft verwendet wird, wobei während des Luftdruckverformungsvorgangs ein konstant regulierter Öldruck erhalten wird.

Wie in Fig.2 dargestellt ist, wird das Arbcitsöl in einem ölrcscrvoir 45 durch eine Pumpe 36, um einen Öldruck zu bilden, durch einen Filter 39 eingesaugt, wobei die Pumpe durch einen Pumpcnnntricbsmotor37, der direkt mit einer Welle 38 gekuppelt ist, angetrieben wird. Das öl, das durch die Pumpe 36 abgegeben wird, wird dann auf einen vorbestimmten Druckwert durch die Funktion des Entspannungsvcntils 40 reguliert. Dieser Öldruck wird mit einem Oldruckmonometer 42 durch ein Hahnküken 41, das in der Leitung zu dem Manometer angebracht ist, gemessen. Ein Solenoidvontil 43, das so angebracht ist, daß es Kluft, wenn zu wenig Belastung in dem ölkrcis ist, dient dazu, die Belastung auf den Pumpenantriebsmotor zu reduzieren; dieser Kreislauf wird üblicherweise als Entlastungskrelslauf bezeichnet.

Das Betricbsöl, das durch die Pumpe 36 unter Druck gesetzt wird und so reguliert wird, daß es einen konstanten Druckwert besitzt, wird durch das Rückschlagventil 44 und durch ein Solenoidvcntil 46 geleitet, die zeitlich betätigt werden, entsprechend der Einstellung mit einem Zeitgeber, wobei es dann In den Zylinder 20 durch Drosselventile 48 und 47 und die Rohrleitungen 33/1 und 336 eingeführt wird, wenn der Kniben 22 vorwttrtsbewegt wird (um Luft zu komprimieren) und rückwärts (um Luft in den Zylinder 16 einzuführen). Das öl, das an der Seite, die entgegengesetzt zu der Betriebsseite des Kolbens ist, verbleibt und aus dem Zylinder herausgetrieben wird, wenn der Kolben 22 vorwärts und rückwärts bewegt wird, wird dann zu dem ölreservoir durch ein Solenoidventil 46 zurückgeführt. Es sind ebenfalls dargestellt ein ölkühler 49, um das öl abzukühlen, dessen Temperatur durch die Pumpe 36 erhöht werden kann, eine Kühlmittelrohrleitung 50, die

mit dem ölkühler verbunden ist, und ein Rückschlagventil 51.

Man kann irgendwelche Arten von thermoplastischem Harzmaterial in Form einer Folie oder eines Bahnenmaterials gemäß dem erfindungsgemäßen Luftdruckverformungsverfahren verformen, vorausgesetzt, daß dieses Material Eigenschaften besitzt, die für übliche Druckverformungsverfahren ohne besondere Begrenzungen geeignet sind, d. h. daß es für die geeignete Expandierfähigkeit entsprechend der erforderlichen Form, die bei hohen Temperaturen gebildet werden soll, besitzt. Typische Beispiele solcher thermoplastischen Harzmaterialien sind Polystyrolharze, Polyvinylchloridharze, Methacrylharze, Polypropylenharze und Polyäthylenharze. Im Hinblick auf die Dicke des Folien- bzw. Bahnenmaterials, das in der erfindungsgemäßen Vorrichtung verformt werden kann, gibt es keine besonderen Begrenzungen. Man kann irgendwelches Folien- oder Bahnenmaterial mit solcher Dicke, wie sie üblicherweise bei Druckverformungsverfahren verwendet wird, z.B. von 0,13 bis 1,0mm, leicht in die gewünschte Form verformen.

Wenn in der vorliegenden Anmeldung von Folienoder Bahnenmaterial gesprochen wird, soll darunter jede Art von flächenartigen Gebilden einschließlich

js Filmen, Folien, Platten, Tafeln usw. verstanden werden.

Was die Form betrifft, zu der das Folienmaterial nach dem crfindungsgemüßen Verfahren verformt werden kann, so sind relativ flache Formen am meisten bevorzugt, d. h. wo das Verhältnis von Tiefe zu Breite (kürzere Seite) 0,7 oder weniger beträgt. Wenn man jedoch einfach den Luftabsaugauslaß 6 in dem Formträger 4 mit einer geeigneten Vakuumqucllc, wie zuvor beschrieben, verbindet, so kann eine Form mit tieferer Tiefe geformt werden, je wie es gewünscht wird.

Das crfindungsgcmäße Verfahren kann auch zusammen mit anderen bekannten Verformungsverfahren, bei denen Matrizen bzw. Stempel verwendet werden, angewendet werden, und in diesem Fall ist es natürlich möglich, das Material zu einer Form mu größerer Tiefe

so zu verformen.

Das crfindungsgomttße verbesserte Verfahren für die Druckverformung von thermoplastischen Harzfolicn und die Vorrichtung dafür, wie oben beschrieben besitzen die folgenden vorteilhaften Merkmale, die vor

ss besonderem Wert sind und bowirken, daß sie industriell vielfach verwendet werden können.

(1) Es ist möglich, einen konstanten Luftdruck an da; Material während des ganzen Druckverformungsvor gangs anzulegen, wobei die Ecken der geformter

Ao Produkte genau entsprechend der Form geformi werden können.

(2) Der Luftdruck, der an das Follcnmaterlal, da; vcrformt werden soll, angelegt wird, kann leicht au einen gewünschten konstanten Wert während de:

<.. gesamten Verformungsvorgangs eingestellt werden indem man einfach den Öldruck Innerhalb dci ölzyllndcrs reguliert.

(3) Obgleich es bei Druckverformungsvcrfahrct

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schwierig ist, ein Produkt mit Größe und Volumen und größerer Fläche nach den bekannten Verformungsverfahren herzustellen, ist es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren leicht möglich, dies zu tun, indem man einfach die Anzahl an Luftzylindern erhöht.
(4) Im Gegensatz zu der Verwendung bekannter

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Einrichtungen, um einen konstanten Luftdruck zu schaffen, ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren eine Zufuhr von Druckluft in geeigneter Menge, weder zuviel noch zu wenig, wozu ein einzigartiges Kompressionssystem mit vorteilhafterweise kleiner Kapazität verwendet wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren für die Luftdruckverformung einer thermoplastischen Harzfolie bzw. -bahn mittels einer Hohlform mit mehreren Luftabfuhrlöchern, die .> gegen eine Gegenplatte mit mehreren Luftdurchgangslöchern bewegbar ist, wobei die Luftdurchgangslöcher der Gegenplatte mit einem pneumatischen, einen Kolben umfassenden Zylinder verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die ι η Harzfolie bzw, -bahn zum Verformen einem durch die Luftdurchgangslöcher der Gegenplatte angewandten, im wesentlichen konstanten Druck ausgesetzt wird, indem vor dem Verbinden der Luftdurchgangslöcher mit dem pneumatischen Zylinder (16) i$ zur Kompression der Luft darin durch den Kolben (17) ein hydraulischer Druck über einen zylindrischen, mit dem pneumatischen Kolben (17) mechanisch verbundenen, in einem hydraulischen Zylinder (20) verschiebbaren Kolben (21) so lange wirksam ist, bis der Luftdruck im pneumatischen Zylinder (16) Gleichgewicht mit dem hydraulischen Druck hat, und daß, während die Luftdurchgangslöcher (10) mit dem pneumatischen Zylinder (16) verbunden sind bzw. während der gesamten Verformung der Harzfolie bzw. -bahn, der auf den hydraulischen Kolben (21) einwirkende hydraulische Druck konstantgehalten wird.

2. Maschine zur Luftdruckverformung einer thermoplastischen Harzfolie bzw. -bahn nach An-Spruch 1 mit einer Hohlform mit mehreren Luftabfuhrlöchern, die gegen eine Gegenplatte mit mehreren Luftdurchgangslöchern bewegbar ist, wobei die Luftdurchgangslöcher der Gegenplatte mit einem pneumatischen, einen Kolben umfassenden Zylinder verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der pneumatische Kolben (17) mechanisch mit einem in dem pneumatischen Zylinder benachbarten hydraulischen Zylinder (20) verschiebbaren hydraulischen Kolben (21) verbunden und über diesen betätigbar ist.