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Vorrichtung zum Herstellen einseitig offener Gegen-
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stände aus thermoplastischer Kunststoffolie Die Erfindung betrifft
eine Vorrichtung zum erstellen einseitig offener, insbesondere flacher Gegenstände
wie z.B. Deckel oder Schalen aus erwärmter thermoplastischer Kunststoffolie, mit
zwei relativ zueinander bewegbaren Werkzeugträgern mit je einer Werkzeuqhälfte,
in denen die Gegenstände mittels Druckluft geformt und von der Restfolie getrennt
werden, wobei in einer Werkzeuqhälfte mit Druckluft beaufschlagbare Kammern ausgebildet
sind, durch die die fertigen Gegenstände ausgestoßen werden.
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Es ist bereits eine derartige Vorrichtung bekannt, bei der die Druckkammern
bezw. die Ausstoßschächte in der oberen Werkzeughälfte angeordnet sind und durch
eine quer zur abrichtung verschiebbare Stahlplatte vor dem Einleiten der Druckluft
abgedichtet werden.
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Diese bekannte Vorrichtung weist einige wesentliche Nachteile auf.
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Die seitlich verschiebbare Stahlplatte mit den dazugehörigen Dichtungen
in der oberen Werkzeughälfte ist einem starken Verschleiß ausgesetzt; die hierdurch
auftretenden Undichtigkeiten reduzieren die Qualität der Gegenstände und bewirken
einen erhöhten Druckluftverbrauch. Die Ausbringung der Cegenstände kann nur senkrecht
nach oben in Stapelelemente erfolgen, welche unmittelbar über der oberen Werkzeughälfte
angebracht sind. Die Entnahme der fertigen Gegenstände, insbesondere aus den mittelbaren
Stapelschächten, ist schwierig und infolge der unmittelbaren Nähe beweglicher Teile
auch gefährlich.
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Schließlich ist es aus Festigkeitsgründen nicht möglich, beliebig
viele Form- und Schnitteinsätze in enger Anordnung über eine größere Fläche zu verteilen,
da bei zunehmender Spannweite die die gesamte Stanzkraft aufnehmende Schnittplatte
der oberen Werkzeughälfte sehr dickin müßte. Hierdurch würde sich außerdem eine
nicht tragbare
Vergrößerung der in der Schnittplatte vorgesehenen
Druckkammern ergeben.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, die Vorrichtung der
eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß ohne großen Aufwand viele
Form- und Schnitteinsätze längs und quer zur Folienrichtung angeordnet werden können
und dabei ein einfaches und sicheres Ausbringen der fertigen Gegenstände aus dem
Werkzeug gewährleistet ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Werkzeughälfte
mit den Kammern höhenbeweglich am unteren Werkzeugträger angeordnet ist, und daß
zwischen der unteren Werkzeughälfte und dem unteren Werkzeugträger ein aus elastischem
Material bestehendes, quer zur Bewegungsrichtung des Werkzeugträgers antreibbares
Fördermittel hindurchgeführt ist, auf dem sich bei geschlossenem Werkzeug die untere
Werkzeughälfte unter gleichzeitigem Abschluß der Kammern abstützt, während bei geöffnetem
Werkzeug die untere Werkzeughälfte vom Fördermittel abgehoben ist.
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Eine erfindungsgemäße Vorrichtung weist somit zwei Trennebenen auf.
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Die erste, zwischen den beiden Werkzeughälften liegende Trennebene
dient in herkömmlicher Weise zur Zuführung der erwärmten Folie und zur Abführung
des Restgitters, Die zweite, zwischen der unteren Werkzeughälfte und dem unteren
Werkzeugträger liegende Trennebene dagegen ermöglicht einen einfachen Austransport
der Gegenstände mit Hilfe des elastischen Fördermittels. Das Fördermittel hat darüber
hinaus noch zwei weitere wesentliche Funktionen. Bei geschlossenem Werkzeug ist
es zwischen der unteren Werkzeughälfte und dem unteren Werkzeugträger fest eingeklemmt
und dichtet somit die Druckkammern in der unteren Werkzeughälfte luftdicht ab. Außerdem
bewirkt das elastische Fördermittel beim Schließvorgang die notwendige Kraftübertragung
vom unteren Werkzeugträger auf die untere Werkzeughälfte, unabhängig von Fertigungstoleranzen
und Schiefstellungen. Die untere Werkzeughälfte selbst muß daher nicht besonders
stabil gebaut sein, sondern kann sich über ihre gesamte Spannweite auf dem unteren
Werkzeugträger abstützen.
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Die Vorrichtung kann daher ohne weiteres als Mehrfachwerkzeug mit
einer Vielzahl von Form- und t;chnitteins#tzen ausgebildet sein.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung
das Fördermittel durch ein Förderband gebildet wird, das über am unteren Werkzeugträger
gelagerte Rollen geführt ist und auf der planen Oberseite des unteren Werkzeugträgers
aufliegt.
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Hierdurch ergibt sich bei einfachstem Aufbau eine gute Abdichtung
und ein störungsfreier Austransport der Gegenstände. Es ist lediglich dafür zu sorgen,
daß das Förderband durch den unteren Werkzeugträger ausreichend unterstützt wird,
um Verformungen durch die Druckluft und den Schließdruck zu vermeiden. Das Förderband
kann z.B. aus Gummi oder einem entsprechenden Kunststoff bestehen.
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Auch ist es günstig, wenn gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung
dem Förderband eine Vorrichtung zur statischen Aufladung zugeordnet ist, die das
Förderband mit einer die Haftung der Gegenstände unterstützenden Ladung versieht.
Auf diese Weise wird ein besonders zuverlässiger Austransport auch kleiner und leichter
Teile mit hoher Geschwindigkeit möglich. Die Erfindung macht sich hierbei die Tatsache
zunutze, daß die Gegenstände nach dem Ausformen ohnehin statisch aufgeladen sind,
so daß durch eine gegensinnige Aufladung des Förderbandes eine starke Anziehungskraft
hervorgerufen werden kann.
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Eine andere Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die beiden
Werkzeughälften mittels Führungsorganen aneinander exakt geffthrt sind und sich
die untere Werkzeughälfte über Federn am unteren Werkzeugträger abstützt. Diese
Ausführung ist besonders bei großen Mehrfachwerkzeugen vorteilhaft, da hier infolge
der schwimmenden Lagerung der unteren Werkzeughälfte sich Ungenauigkeiten an den
Werkzeugträgern nicht nachteilig auswirken und ein schneller Einbau des Werkzeuges
möglic h ist. Die federnde Abstützung der unteren Werkzeughälfte bewirkt außerdem
beim öffnen des Werkzeugs automatisch ein Abheben der unteren Werkzeughälfte vom
elastischen Fördermittel, so daß hierfür
kein spezieller Antrieb
notwendig ist.
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Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird im nachstehenden ein Ausführungsbeispiel
an hand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 einen fluerschnitt durch
eine Vorrichtung zum Herstellen von Gegenständen aus thermoplastischer Sunststoffolie
bei geöffnetem Werkzeug, Fig. 2 einen teilweisen Längsschnitt durch die Vorrichtung
nach Fig. 1 bei geöffnetem Werkzeug, Fig. 3 einen teilweisen Längsschnitt durch
die Vorrichtung nach Fig. 1 bei geschlossenem Werkzeug.
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Die Vorrichtung nach Fig. 1 bis 3 zur Herstellung von flachen Gegenständen
wie z.B. Schnappdeckel, weist ein Werkzeugoberteil 1 mit einem oberen Werkzeugträger
2 und ein Werkzeugunterteil 3 mit einem unteren Werkzeugträger 4 auf. Die Werkzeugträger
2 und 4 sind an den Werkzeugaufnahmen einer Thermoformmaschine befestigt.
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Mit der Kopfplatte 5 des Werkzeugoberteils 1 ist eine Matrize 6 mit
einem entsprechend der Innenkontur des fertigen Gegenstands 7 ausgebildeten Rand
sowie eine die Matrize umgebende Schnittbuchse 8 verbunden. Den Boden des Gegenstands
bildet ein in der Kopfplatte 5 verschiebbar gelagerter Auswerfer 9. Außerdem sind
mit der Kopfplatte 5 die Säulenführungselemente 10 fest verbunden.
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Mit der Grundplatte 11 des Werkzeugunterteils 3 sind eine Schnittplatte
12 und Führungssäulen 13 fest verbunden. Links und rechts zwischen der Schnittplatte
12 und der Führungssäule 13 befindet sich ein Führungsprofil 14 für eine Folienförderkette
von der nicht dargestellten Thermoformmaschine. Die Grundplatte 11 ist mittels Bundschrauben
15 und Druckfedern 16 nur lose auf dem unteren Werkzeugträger 4 befestigt und abgestützt.
Ein umlaufendes Förderband 17 aus elastischem Material ist in den Werkzeugträger
4 integriert. Die obere
Bandseite ist mittels einer kräftigen Platte
18 unterstützt.
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Die oben beschriebene Vorrichtung zur Herstellung flacher Gegenstände
arbeitet folgendermaßen: Bei der in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausgangslage, in
der sich die beiden Werkzeughälften 1, 3 in der voneinander entferntesten Stellung
befinden und der Auswerfer 9 zurückgezogen ist, wird die zu verformende Folie 19
mittels der am Folienrand angreifenden Förderkette nach Erwärmen in einer Heizstation
zwischen die Werkzeughälften eingeführt.
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Daraufhin wird das Werkzeug in zwei unmittelbar nacheinander ablaufenden
Bewegungen geschlossen, d.h. das Werkzeugoberteil 1 wird soweit abgesenkt, bis die
Schnittkante der Schnittbuchse 8 die Folienebene erreicht hat Fig, 3. Nun bewegt
sich das Werkzeugunterteil 3 aufwärts bis die in Fig. 3 dargestellte Lage erreicht
ist. Diese Aufwärtsbewegung gliedert sich in zwei Phasen, zuerst kommt die Schnittplatte
12 mit der Folie in Berührung und klemmt diese bei der Berührung des Schnittstempels
8 fest. Die unter der Grundplatte 11 angeordneten Druckfedern 16 geben der weiteren
Bewegung des Werkzeugträgers 4 nach, weil sie nicht so kräftig ausgelegt sind, die
Folie durchzuschneiden. In der zweiten Phase kommt das eleastische Förderband 17
auf der gesamten Fläche der Grundplatte 11 zur Anlage und sorgt für eine allseitige
und gleichmäßige Einklemskraft der Folie 19 zwischen Schnittstempel 8 und Schnittplatte
12. Die Einklemmkraft ist mittels einer Bewegungseinrichtung wie Kurvenscheibe,
Hydraulikzylinder o. dgl. der Formstation der nicht dargestellten Thermoformmaschine
dosierbar; sie führt jedoch zu diesem Verfahrenszeitpunkt noch nicht zum Durchschneiden
der Folie. Bei Anlage des elastischen Förderbandes 17 an der Grundplatte 11 wird
ein im Werkzeugunterteil 3 vorhandener Druckraum 20 luftdicht abgeschlossen. Nach
dem Festspannen der Folie erfolgt der eigentliche Formvorgang mittels eines pneumatischen
Druckunterschiedes beiderseits der Folie.
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Nach Abkühlung der Folie wird der Gegenstand entlang der Einspannzone
von der umgebenden Restfolie abgeschnitten, d.h. die Werkzeughälften
Oberteil
1 und Unterteil 3 bewegen sich relativ zueinander, bis das Eintauchen des Schnittstempels
6 in die Schnittplatte 12 erfolgt ist.
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Unmittelbar nach der Stanzbewegung verschiebt sich der Auswerfer 9
vertikal und bringt den fertigen Gegenstand 7 zum Förderband 17.
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Gleichzeitig oder frilher oder später, werden die beiden Werkzeughälften
1 und 3 wieder in ihre Ausgangslage gebracht.
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Die auf dem Förderband 17 liegenden oder auf dem Förderband durch
elektrostatische Einwirkung haftenden flenenstände werden durch eine Förderbewegung
des Bandes 17 aus dem Werkzeug transportiert.