DE3109981C2

DE3109981C2 - Formmaschine

Info

Publication number: DE3109981C2
Application number: DE3109981A
Authority: DE
Inventors: Jerry Jay Ferwerda; Ronald Dean Austin Minn. Hatfield; Christopher P. Thissen; Milford James Tweet
Original assignee: Walker Process Corp
Current assignee: Walker Process Corp
Priority date: 1980-07-14
Filing date: 1981-03-14
Publication date: 1985-01-10
Also published as: FR2486445A1; IT8167377A0; JPS5847336B2; DE3153206C2; ES500680A0; US4284396A; IT1172236B; PT72698A; DE3109981A1; FR2486445B1; LU83239A1; GB2080184A; BE888009A; GB2080184B; ES8204646A1; CH654244A5; PT72698B; JPS5732913A; SE8101658L; CA1141925A

Abstract

Maschine zur Vakuumeinformung mehrerer dreidimensionaler, geometrischer Gestaltungen in eine thermoplastische Polymerbahn, bestehend aus einer Formplatte mit einem umlaufenden Rand sowie einer Formfläche, in der mehrere dreidimensionale, geometrische Profilierungen ausgebildet sind und mit einer nichtformenden Fläche. Durch die Formplatte erstreckt sich eine Luftöffnung, so daß Luft von einer Fläche der Formplatte zur anderen Fläche strömen kann. Zur Bewegung der Formplatte auf einem vorgegebenen Weg dient ein Mechanismus. Ferner ist ein Mechanismus vorgesehen, der eine bis zur Plastifizierung erwärmte thermoplastische Polymerbahn gegen die Formfläche der sich bewegenden Formplatte angelegt hält. Die erwärmte Polymerbahn wird durch Maschinenteile gegen den gesamten Rand der Formplatte aufhebbar abdichtend angedrückt. Eine Vakuumquelle evakuiert den Raum zwischen der erwärmten Polymerbahn und der Formfläche der Formplatte durch die Luftöffnung, so daß der Außendruck die erwärmte Polymerbahn gegen die Oberseite der Formfläche andrücken kann. Ferner ist eine Vorrichtung vorgesehen, die die geformte Polymerbahn nach ihrer Abkühlung in einen nichtplastischen Zustand aus der Anlage gegen die sich drehende Formplatten-Formfläche kontinuierlich entfernt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Formmaschine zum fortlaufenden Vakuumformen von Vertiefungen in eine von einer Vorratsrolle abgezogene Folienbahn aus thermoplastischem Kunststoff, mit einer drehbaren Formtrommel, die mehrere, entlang des Umfangs hintereinander angeordnete, an jeweils einem Grenzbereich aneinandergefügte Formplatten aufweist, von denen jede mit einem Sauganschluß versehen ist mit einer Heizvorrichtung zum Erwärmen der auf der Formtrommel aufliegenden Folienbahn bei deren Bewegung entlang eines ersten Umfangsabschnitts, mit einem Saugverteiler, der den Sauganschluß jeder der Formplatten beim Passieren eines zweiten Umfangsabschnitts mit einer Saugquelle verbindet und mit einer Ab&ichteinrichtung zum Abdichten jeweils eines der von der Folienbahn und einer der Formplatten begrenzten Hohlräume gegenüber dem nächstfolgenden Hohlraum.

Das Vakuumformen von Vertiefungen in eine Folienbahn aus thermoplastischem Kunststoff kann vorteilhaft

is benutzt werden, um dreidimensionale geometrische Profilierungen in Folienbahnen auszubilden, die zur Herstellung von rotierenden biologischen Abwasserreinigern verwendet werden. Rotierende biologrxhe Abwasserreiniger sollen Organismen der Luft aussetzen, damit ihr Wachstum verstärkt und dadurch die Digestion von organischen Abfaümateriaüen im Wasser gesteigert wird. Die dreidimensionalen geometrischen Profilierungen in der Folienbahn dienen dabei als Abstandshalter für die spiralförmig aufgewickelten Folienbahnlagen.

Eine bekannte Formmaschine der eingangs erwähnten Art (US-PS 36 Zl 252) arbeitet mit einer drehbaren Formtrommel, welche ein fortlaufendes Vakuumformen von Vertiefungen in eine Folienbahn ermöglicht Das Abdichten der Folienbahn gegen den Rand jeder der Formplatten ist auch bei einer kontinuierlich arbeitenden Formmaschine notwendig, und zu diesem Zweck sind in der Formtrommel am Rand der Formplatten und außerhalb derselben Saugkanäle ausgebildet die einerseits mit einer Saugquelle in Verbindung stehen und andererseits gegen die Unterseite der Folienbahn außerhalb der Formplatten offen sind, so daß die Folienbahn in diesem Randbereich gegen die Oberfläche der Formtrommel angesaugt wird. Wein der die Profilierungen der Formplatte überspannende zentrale Teil der Folienbahn zur Vakuumformung gegen die Profilierungen angepreßt wird, wird auf den festgesaugten Randbereich der Folienbahn Zug ausgeübt und es besteht die Gefahr, daß die gegen die Längsmitte der Folienbahn gerichtete Zugkraft größer ist als die Saugkraft am Rande, so daß sich Undichtigkeiten ergeben. Es ist eine sehr feine gegenseitige Abstimmung der Saugkräfte in dem Formhohlraum und in den Saugkanälen sowie des PIastifizierungsgrades der Folienbahn erforderlich. Bereits

so geringfügige Unstimmigkeiten der zusammenwirkenden Parameter können die Abdichtung des von der Foüenbahn und der Formplatte begrenzten Hohlraumes verringern, es tritt Luft ein und die Folienbahn wird nicht präzise geformt.

Bei einer Vorrichtung zum Falten einer Bahn aus dünnem thermoplastischem Werkstoff (DE-AS 24 11 165) ist vorgesehen, daß die Bahn nach ihrem Erwärmen und vor Anlegen einer Saugkraft gegen ihre Unterseite von den Flügeln eines rotierenden Formkopfes mechanisch in die hintereinanderliegenden Furchen eines linear bewegten Formtisches hineingedrückt wird. Besondere Abdichteinrichtungen zum Abdichten des Randes der Bahn gegen den Formtisch sind nicht offenbart. Möglicherweise wird durch umgebogene Ränder der Bahn eine gewisse Kantenabdichtung erzielt, die jedoch für eine Formmaschine mit schnellaufcnder Formlrommel unzureichend ist.
Ausgehend von einer Formmaschine der gattungsgc-

Tiäßen Art liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, iiese hinsichtlich der Abdichtung der von der Folienoahn und einer Formplatte begrenzten Hohlräume gegeneinander zu verbessern, um über die Länge der Folienbahn gleichmäßig präzise gestaltete Vertiefungen zu Formen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Abdichteinrichtung mindestens eine gekühlte Dichtstange aufv^ist, die in dem Obergangsbereich von dem ersten Umfangsabschnitt zu dem zweiten Umfangsabschnitt gegen die Formtrommel bewegbar angeordnet ist, und daß an der Formtrommel jeder der Formplatten eine Mitnahmevorrichtung zugeordnet ist, welche die Dichtstange beim Passieren eines der Grenzbereiche an die Folienbahn und diese abdichtend an die Formtrommei andrückt

Auf diese Weise wird mit mechanischen Mitteln eine zuverlässige Abdichtung jedes der von der Folienbahn und einer Formplatte begrenzten Hohlräume gegen den nächstfolgenden Hohlraum erreicht, so daß das gegen die Ünterfiäche der Foüenbahn wirksame Vakuum voll ausgenutzt wird und der Atmosphärendruck dirr Folienbahn gleichmäßig in die Formplattenprofilierungen drückt, so daß sie sich dicht an die Formplattenfläche anschmiegt Die Folienbahn erhält über ihre ganze Länge gleichmäßig präzise geformte Vertiefungen, die sie als Ausgangsmaterial zur Herstellung von Wickelkörpem, z. B. rotierenden biologischen Abwasserreinigern, besonders geeignet macht Ein weiterer besonderer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß die Abdichtung auch bei schneller Formtrommeldrehung zuverlässig wirksam ist, so daß die Formmaschine mit hoher Produktionsleistung arbeiten kann. Auch die Steuerung der Dichtstange erfolgt mit Hilfe der Mitnahmevorrichtung mechanisch, so daß komplizierte elektronische Steuerungen nicht benötigt werden. Der gesamte Aufbau der Formmaschine wird durch die erfindungsgemäße Abdichteinrichtung vereinfacht.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Dichtstange von einer achsparallel zu der Formtrommel und radial zu dieser bewegbar gelagerten Welle getragen ist. An der Welle sind Arme befestigt, die von an der Formtrommel angeordneten Mitnehmern für das Drehen der Welle und das Andrücken der Dichtstange mitnehmbar sind.

Vorteilhafterweise sind die Mitnehmer derart angeordnet, daß die Berührung der Dichtstange mit der Folienbahn beginnt, bevor die Luftabsaugung an der vorlaufenden Formplatte einsetzt und erst nach dem vollständigen Formen der Vertiefungen endet.

Längs jedes der Grenzbereiche am hinteren Rand der Formplatten ist ein mit dem Sauganschluß verbundenes Rohr angeordnet, in dessen der Folienbahn zugewandter Oberseite mehrere Löcher zum abdichtenden Festsaugen der Folienbahn angeordnet sind.

Als Kunststoff für die erfindungsgemäß zu verarbeitende Folienbahn kann jeder thermoplastische Kunststoff, z. B. Polystyrol, Polyäthylen oder Polypropylen, verwendet werden.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Formmaschine schematisch dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine raumbildliche Gesamtansicht einer Formmaschine,

F i g. 2 eine Seitenansicht der Formmaschine nach Fig. I in größerer Darstellung,

F i g. 3 einen Schnitt de/· Formmaschine längs der Linie 3-3 der F i g. 2 in größerer Darstellung,

F i g. 4 einen Schnitt längs der Linie 4-4 in F i g. 3,

F i g. 5 einen Schnitt längs der Linie 5-5 der F i g. 2 in größerer Darstellung,

F i g. 6 einen Schnitt längs der Linie 6-6 in F i g. 5,
Fig.7 eine Teilansicht der Formmaschine nach Fig.2 in RichtungZ,

Fig.7A einen Schnitt längs der Linie 7Λ-7Λ der F i g. 7 in größerer Darstellung,

F i g. 8 eine Teildraufsicht der Formmaschine in Richtung Z in F i g. 2 mit einer auf dieser durch Vakuumformung profilierten Folienbahn,

F i g. 9 einen Schnitt längs der Linie 9-9 der F i g. 8 in größerer Darstellung,

Fig. 10 einen Querschnitt der Formmaschine längs der Linie 10-10 der F i g. 2 in größerer Darstellung,

F i g. 11 eine teilweise weggebrochene vergrößerte Teilansicht der Formmaschine gemäß F i g. 10,

Fig. 12 eine Teilansicht der Formmaschine nach F i g. 2 in größerer Darstellung,

Fig. 13 die Teilansicht nach Fig. 12 in einer anderen Position,

Fi g. 14 eine Ansicht der Formmaschine ."ängs der Linie 14-14 der F ig. 12,

Fig. 15 eine Ansicht längs der Linie 15-15 der Fig.2 in größerer Darstellung,

F i g. 16 einen Schnitt längs der Linie 16-16 der F i g. 2 in größerer Darstellung und

F i g. 17 einen Schnitt längs der Linie 17-17 der F i g. 2.

Die Formmaschine weist an einer Basis 10 eine an einem Ende befestigte Kontrolltafel 11 für elektrische Vorrichtungen auf.

Auf der Basis 10 sind mit Abstand zwei aufeinander ähnliche senkrechte Rahmengestelle 12 zur Formtrommelhelterung montiert (F i g. 1 und 2). Jedes Rahmengestell 12 ist mit drei U-Profilbeinen 20, 21, 22 versehen, mit denen ein waagerechter Teil 24 verbunden ist. Der Teil 24 verläuft zu einem senkrechten Ständer 26. Die unteren Enden schräger Arme 28 und 29 sind an dem Teil 24 befestigt. Ein Winkelprofil 32 in Form eines Kreissegmentes erstreckt sich von einem Ende des Teils 24 zu den Enden der Arme 28 und 29 nach oben und verläuft dann zurück nach unten zu dem Teil 24.

In Lagern 34, die auf der Oberfläche jedes waagerechten Teiles 24 angebracht sind, ist eine hohie Welle 33 drehbar gelagert (F ig. 1,2 und 10). Auf der Weile 33 sind mit gegenseitigem Abstand zwei Metallscheiben 36 angeordnet, mit denen acht Speichen 38 verbunden sind, die sich radial nach außen zu einer zylindrischen Formtrommel 40 erstrecken.

Die Formtrommel 40 besteht aus einer zylindrischen inneren Metallplatte 42, die im Abstand zu einer zylindrischen äußeren Metallplatte 44 vorgesehen ist Die Außenwache der Metallplatte 44 bildet eine Formfläche, während die Innenfläche der Metallplatte 44 eine nichtformende Fläche da-stellt. Die beiden Umfangsräniier 43 (F i g. 9) der Metallplatten 42 und 44 sind miteinander verbunden. Acht axial angeordnete massive feste Wände 46 (F i g. 7, 7A und 11) verlaufen zwischen den Metallplatten 42 und -A. Jede Wand 46 ist unter einem radialen 45°-Winkel zu ihren beiden benachbarten Wänden 46 angeordnet, so daß der Zwischenraum zwischen den Metallplatten 42 und 44 in acht reparate Vakuumkammern 48 unterteilt ist (Fig.3, 5, 7, 7A, 9 und 16).

ω Die Metallplatte 44 ist dicker als die Metallplatt·; 42 und sie weist benachbarte parallele Reihen Xkonischer Vertiefungen 50 mit einer zentralen Gewindebohrung 52 auf (Fig. 7, 9, 16 und 17). Die Vertiefungen 50 in

anschließenden Reihen Y(Fig. 7 und 8) verlaufen zueinander schräg, so daß die zu den Reihen senkrechten Reihen Vertiefungen SO jeder zweiten Reihe enthalten.

Eine Saugöffnung 54 erstreckt sich vom Boden jeder Vertiefung 50 durch die verbleibende Dicke der Metallplatte 44 und mündet in die Vakuumkammer 48 (F i g. 5 und 9). Ein herausnehmbarer Einsatz 56 aus Metall ist passend in jede Vertiefung 50 eingesetzt. Jeder Einsatz 56 ist mit einer Umfangjrippe 58 versehen, die auf jeder Seite im Bogen gleichmäßig und glatt in konische Abschnitte 60 und 62 identischer Abschrägung und Konizität übergeht. Der Abschnitt 62 ist langer als der Abschnitt 60, so daß durch Umdrehung des Einsatzes 56 die Formung von becherartigen Elementen mit zwei verschiedenen Tiefen in einer Folienbahn 120 möglich ist. Eine Maschinenschraube 64 ragt durch jeden Einsatz 56 in die Gewindebohrung 52 hinein und befestigt den Einsatz 56 unabhängig davon, welche seiner Seiten sich oben befindet, jeder Einsatz 56 ist etwas kleiner als die Vertiefung 50, so daß Luft um ihn herum und durch die Saugöffnung 54 strömen kann.

Die Wände 46 dienen zur Unterteilung der Metallplatte 44 in eine Reihe von acht gleichgroßen und gleichgestalteten Formplatten 66 (Fig. 1). Unterhalb der nichtformenden Fläche jeder Formplatte 66 ist eine separate Vakuumkammer 48 angebracht. In dem Bereich der Wände 46 sind keine Vertiefungen 50 vorgesehen, so daß dort ein Grenzbereich 47 (F i g. 7) zwischen den Formplatten 66 zur Erleichterung der Herstellung eines luftdichten Abschlusses zwischen ihnen und der Folienbahn 120 zylindrisch glatt bleibt.

Zur langsamen Drehung der Formtrommel 40 dient ein Zahnrad 70 auf der Welle 33, um das eine Kette 72 umläuft, die außerdem um ein Zahnrad 74 auf einer Welle umgelenkt ist, die von einem Untersetzungsgetriebe 76 ausgeht, das mit einem Motorantrieb 78 antriebsmäßig verbunden ist (F i g. 2 und 10).

Eine Saugleitung 80 (F i g. 1,2 und 10) ist an einen Teil 82 angeschlossen, der einen Schwenkanschluß enthält, in dem ein Rohr 84 sich dreht Das Rohr 84 steht axial mit der Welle 33 in Verbindung, die am anderen Ende geschlossen ist. Ein Vakuummeßgerät 86 ist an den Teil 82 angesetzt und zeigt den Vakuumwert in der Saugleitung 80 an. Ein ringförmiger Saugverteiler 88 ist fest mit der Welle 33 verbunden, und Löcher oder öffnungen in der Welle 33 stehen mit dem Inneren des Saugverteilers 88 in Verbindung, so daß das durch die Saugleitung 80 angelegte Vakuum auch auf die Innenseite des Saugverteilers 88 übertragen wird.

Von dem Saugverteiler 88 verlaufen acht Sauganschlüsse 90 mit «teichmäßigen Abständen zu der Formtrommel 40(Fig. 10). Jeder Sauganschluß 90 enthält ein Ventil 92. Ein Sauganschluß 90 steht mit jeder der acht separaten Vakuumkammern 48 in Verbindung. Durch Öffnung des Ventils 92 in dem Sauganschluß 90 für eine Formplatte 66 kann jede der acht Formplatten 66 separat evakuiert werden.

Jedes Ventil 92 ist mit einer Rolle 94 ausgerüstet (Fig. 15), die von einem gelenkig beweglichen Arm 96 getragen wird, der einen Ventilstößel 98 zur öffnung des Ventils 92 hineindrücken kann. Eine zu einem Kreiselement gebogene Winkelschiene 100 ist an vier der Speichen 38 befestigt Der Abstand der Winkelschiene 100 von der Rolle 94 kann z. B. durch den in Fig. 15 gezeigten Mechanismus 99 eingerichtet v/erden, um hierdurch das Ausmaß der öffnung jedes Ventils 92 und seine Öffnungszeit einzustellen. Die Formtrommel 40 dreht sich in der Darstellung nach Fi g. 2 im Gegenuhrzeigersinn, so daß jedes Ventil 92 sich öffnet, wenn es die Winkelschiene 100 berührt oder gerade berührt hat. Das Ventil 92 bleibt offen, bis die Rolle 94 von der Winkelschiene 100 nicht länger weit genug nach innen gedrückt wird, um es offenzuhalten, selbst wenn die Rolle 94 sich in der Nähe der Winkclschiene 100 befindet oder bis die Rolle 94 sich von dem unteren Ende der Winkelschiene 100 trennt. Auf diese Weise kann Vakuum an nur eine der Formplatten 66 oder gleichzeitig an zwei oder drei solcher Formplatten 66 angelegt werden.

Eine Heizvorrichtung 102 ist oberhalb eines Bereiches der zylindrischen Formtrommel 40 stationär angeordnet, der von einem radialen, etwa 135° betragenden Winkel geschnitten wird. Die Heizvorrichtung 102 ist auf einem Teil der beiden im Abstand befindlichen Winkelprofile 32 befestigt. Sie ist als Kreiszylinderabschnitt gestaltet und hat zu der Formtrommei 40 gleichmäßigen Abstand, um eine gleichförmige Erwärmung der auf dieser befindlichen Folienbahn 120 zu ihrer Überführung in einen plastischen Zustand zu bewirken. Die Heizvorrichtung 102 enthält mehrere nebeneinander angeordnete Baugruppen 104, wobei jede Baugruppe 104 aus sechs nebeneinanderliegenden elektrischen Widerstandsheizelementen 101 (F i g. 5,6) besteht, deren Länge etwas größer ist als die Breite der Formtrommei 40. Elektrische Drähte 107 verlaufen durch einen abgedeckten Tunnel 105 zu den Widerstandsheizelementen 101. An der? Seiten der Heizvorrichtung 102 befinden sich Strahlungsschirme 103. Auch die Oberseite der Heizvorrichtung 102 ist abgeschirmt.

Die beiden Seitenrandteile 106 der Formtrommel 40 stehen über die dazwischen befindlichen Formflächen der Formplatten 66 vor (F i g. 5 und 9). In den überstehenden Seitenrandteilen 106 verläuft je eine Rille 108

J5 (F i g. 5), in der senkrechte Stifte 110 mit Abstand angeordnet sind, die mit Ketten 122 zusammengreifen. Zwischen der Rille 108 und dem äußeren Rand der Formtrommei 40 sind sehr spitze, senkrechte Stifte Ü4 vorgesehen. Die Stifte 114 punktieren die Folienbahn 120

und verhindern, daß sie während des Formvorganges von dem Rand der Formtrommel 40 weggezogen wird.

Eine Schleife der Kette 122 ist um je zwei gesonderte Rollensätze 124,125,126 und 127 umgelenkt, so daß ein wesentlicher Anteil jeder der beiden Ketten 122 in jeder der Rillen 108 liegt und mit den Stiften 110 zusammengreift. Die Drehung der Formtrommel 40 veranlaßt die Ketten 122 daher, sich mit der Fonntrommel 40 zu bewegen, selbst wenn eine Lage der Folienbahn 120 sich zwischen dem Grund der Rillen 108 und der Kette 122 befindet wobei selbstverständlich die Folienbahn 120 von den Stiften 110 durchstochen wird.

Eine Vorratsrolle 118 mit der ungeformten, glatten Folienbahn 120 ist in Lagerböcken 130 gelagert Die Folienbahn 120 verläuft von der Vorratsrolle 118 um eine Walze 132, die an jedem Ende einen abgeschrägten Rand 134 (F i g. 3) aufweist die die Führung der Foiienbahn 120 auf der Walze 132 unterstützen. Zusätzlich haben die beiden äußeren Endabschnitte 136 der Walze 132 vergrößerte Durchmesser und enthalten eine Nut

eo 138, in die die Stifte 114 hineinragen, so daß sie die Folienbahn 120 durchstechen und sie während nachfolgender Erwärmungs- und Form vorgänge auf der Formtrommel 40 in Stellung halten können.
Eine Welle 142, auf der die Walze 132 montiert ist, ist an ihren Enden in Lagerblöcken 144 gehalten, die in an Balken 148 befestigten Rahmen 146 verschiebbar sind (F i g. 3 und 4). Verstellbolzen 152 umgebende Federn 150 üben auf die Lagerblöcke 144 Druck aus. Auf diese

Weise läßt sich der auf die Folienbahn 120 einwirkende Druck unabhängig von der Bahnmaterialdicke verändern.

Wenn die Folienbahn 120 die Walze 132 verläßt, wird sie aufgrund ihrer Durchlochung mittels der Stifte 114 auf die sich drehende Formtrommel 40 gezogen. Beim Durchgang der Folienbahn 120 unter der Heizvorrichtung :02 wird sie auf eine Temperatur erwärmt, die ausreichend hoch ist, um sie in einen formbaren plastischen Zustand zu erweichen. Bevor die Folienbahn 120 die Heizvorrichtung 102 verläßt, drückun die beiden Ketten 122 ihre erweichten Randbereiche in die beiden Rillen 108, so daß die Stifte 110 die Folienbahn 120 durchbohren und mit den Kettengliedern zusammengreifen. Durch Festhalten der Randbereiche der Folienbahn 120 in den Rillen 108 werden an diesen Randbereichen im wesentlichen luftdichte Verschlüsse erzielt.

Kurz nachdem die erwärmte Folienbahn 120 die Heizvorrichtung 102 verlassen hai, wird sie längs des Grenzbereiches 47 (F i g. 7), der frei von Einsätzen 56 ist, sich etwa an den aneinandergefügten Enden von zwei Formplatten 66 befindet und axial zu der Welle 33 verläuft, in abgedichtete Anlage gegen die Formtrommel 40 gepreßt. Fig. 10 bis 14 zeigen in Verbindung mit F i g. 1 und 2 eine Abdichteinrichtung, die die Folienbahn 120 längs des Grenzbereiches 47 luftdicht abgeschlossen seitlich gegen die Formtrommel 40 preßt.

Gemäß Fig. 10 und 11 trägt eine hohle waagerechte Welle 160 mittels Speichen 166 zwei gegenüberliegende parallele, hohle Dichtstangen 162 und 164. Die Welle 160 ist an einem Ende an ein Wassereinlaßrohr 168 angeschlossen und ihr anderes Ende steht mit einem Wasserauslaßrohr 170 in Verbindung. Das durch diese Welle 160 zu- und abgeführte Wasser dient zur Kühlung der Dichtstangen 162 und 164 und zur Verhinderung ihres Anhaftens an der heißen Folienbahn 120. Die Wasserrohre J68 und !70 enthalten an den Enden der Weile 160 nicht gezeichnete Flüssigkeitsdrehkupplungen, so daß sie ohne Wasserleck frei drehbar sind.

Jedes Ende der Welle 160 ist in einem U-förmigen Bügel 172 gelagert, der mit dem gebogenen Winkelprofil 32 verbunden ist und in dem die Welle 160 sich auf- und abbewegen kann (F i g. 12—14). Neben einem Ende der Welle 160 ist eine Mitnahmevorrichtung 174 vorgesehen. Die Mitnahmevorrichtung 174 besitzt ein erstes Paar diametral angeordneter Arme 176 und ein zweites Paar diametral angeordneter Arme 178. Ein abzweigender Finger 180 steht unter einem Winkel von jedem Arm 178 ab (Fig. 12 und 13). An der Formtrommel 40 sind insgesamt acht als Rollen ausgebildete Mitnehmer 182 verstellbar so befestigt, daß sie in der Nähe der Verbindung von zwei aneinanderstoßenden Formplatten 66 mit jedem Arm 176 zusammengreifen.

An der Rückseite jeder Mitnehmerrolle 182 befinden sich zwei im Abstand angeordnete, als Zapfen ausgebildete Mitnehmer 184, 186 (Fig. 13). Wenn die Formtrommel 40 rotiert, berührt der Zapfen 184 den Arm 178 und verursacht eine Drehung der Welle 160 während der Dauer dieser Berührung. Dies veranlaßt die näher gelegene Dichtstange 162 oder 164 zu einer Drehung gegen die erwärmte Folienbahn 120 auf der Formtrommel 40. Sodann berührt der Mitnehmerzapfen 186 den Finger 180 und bewirkt, daß die Dichtstange 162 (oder 164, wenn diese näher gelegen ist) sich näher an die die Formtrornmc! 40 bedeckende erwärmte Foüenbahn 120 heranbewegt Wenn die Formtrommel 40 ihre Drehung im Gegenuhrzeigersinn fortsetzt, stößt der Arm 176 geeen die MitnehmerroUe 182 und wird im Uhrzeigersinn gedreht, wodurch die Dichtstange 162 gegen die Folienbahn 120 gedrückt wird und sie gegen die Formtrommel 40 preßt. Die rotierende Formtrommel 40 übt eine Kraft gegen die Dichtstangc 162 oder 164 aus, die als Hubkraft auf die Welle 160 übertragen wird, bis die Dichtstange 162 oder 164 zu der Welle 160 und der Welle 33 radial ausgerichtet ist. Bei Weiterdrehung der Formtrommel 40 senkt sich die Welle 160 ab, bis sie ihre unterste Position erreicht. Die Schwenkung der Dichtstange 162 setzt sich als Ergebnis der Drehung der Formtrommel 40 fort, bis sie sich gerade von der Formtrommel 40 abhebt. In diesem Moment hat der Arm 178 die Stellung eingenommen, in der er von dem Zapfen 184 zur Drehung der Welle 160 berührt wird, wie vorstehend beschrieben ist. Bei dem erläuterten Vorgang wird die Dichtstange 162 abdichtend fest gegen den Grenzbereich 47 gepreßt, der zwei Formplatten 66 trennt, und daran schließt sich in ähnlicher Weise das abdichtend feste Anpressen der Dichtstange 164 gegen den Grenzbereich 47 zwischen den beiden nächsten aneinander grenzenden Formplatten 66 an. Diese aufeinanderfolgenden Vorgänge werden im Verlaufe der Formung der Foüenbahn 120 kontinuierlich wiederholt. Es werden also gleichzeitig der hintere Rand einer Formplatte 66 und der vordere Rand der anschließenden Formplatte 66 abgedichtet.

Gemäß F i g. 7 und 7A kann die Bildung eines gasdichten Verschlusses zwischen dem hinteren Rand der einen Formplatte 66 und dem vorderen Rand der nächsten Formplatte 66 durch Anbringung eines kleineren Rohres 165 aus Metall auf der Oberfläche des hinteren Randes jeder Formplatte 66 erleichtert werden. Das Rohr 165 ist in bezug auf die Formtrommel 40 axial angeordnet und verläuft parallel zur Welle 33. Auf der Oberseite des Rohres 165 sind eine Reihe mit Abstand vorgesehener kleiner Löcher 163 ausgebildet. Mindestens ein Kanal !67 steht mit dem Inneren des Rohres 165 und der Vakuumkammer 48 in Verbindung, so daß in dem Rohr 165 Saugkraft vorhanden ist, die durch die Löcher 163 die erweichte Folienbahn 120 ansaugt. Die Folienbahn 120 wird daher durch Atmosphärendruck fest gegen das Rohr 165 gedrückt, um die Schaffung der erwünschten Abdichtung zu erleichtern.

Bei erster I nbetriebnahme der Formmaschine sind die Ränder der die Heizvorrichtung 102 verlassenden glatten, jedoch erweichten Foüenbahn 120 mittels der beiden Ketten 122 wie beschrieben abgedichtet Eine erste Vorderkantenabdichtung wird sodann mit Hilfe einer nicht dargestellten Metallstange erreicht, die von Hand

so über die weiche Foüenbahn 120 gelegt wird, um sie gegen den Grenzbereich 47 anzudrücken. Die Vorderkantenabdichtung wird anschließend von dem Rohr 165 und den Dichtstangen 162 oder 164 bewirkt je nachdem, weiche Dichtstange gerade imstande ist, die Abdichtung in dem Grenzbereich 47 zwischen zwei Formpktten 66 durchzuführen. Sofort oder sehr kurz danach berührt die Rolle 94 die Winkelschiene 100 und veranlaßt eine öffnung des Ventils 92 zur Evakuierung der Vakuumkammer 48. Gleichzeitig bewirkt dies das Absaugen von Luft unterhalb der Folienbahn 120 durch die Saugöffnungen 54 in die Vakuumkammer 48, aus der sie von dem Saugauslaß 90 abgezogen wird. Aufgrund des verringerten Druckes unterhalb der erwichten Folienbahn 120 wird sie vom Atmosphärendruck nach unten gedrückt, bis sie sich gegen die Formplattenfläche anschmiegt und ihre dreidimensionale Gestalt annimmt Diese Vakuumformung findet bei kontinuierlich rotierender Formtrommel 40 statt Die Drehung der Form-

\JZ7 3Ol

: trommel 40 setzt sich unterbrechungslos fort, und rechtzeitig wird mit Hilfe des Rohres 165 und der Dichtstange 162 oder 164 an dem nächsten Grenzbereich 47 zwi-■ sehen zwei Formplatten 66 die nächste Abdichtung her-

■;-. gestell'.. Nach Vollendung der Abdichtung ist die Folien-

. ί bahn 120 um den gesamten Umfang einer Formplatte 66

^:: automatisch luftdicht abgeschlossen, und es sind keine

^; weiteren Abiichtungen von Hand nötig. Der nächste

: Folienbahnabschnitt wird in ähnlicher Weise auf der

nächsten Formplatte 66 vakuumgeformt, sobald er an seinem Umfang automatisch gegen die Formplatte 66 abgedichtet ist. Nachfolgende Abschnitte der Folienbahn 120 werden unterbrechungslos entsprechend geformt, wodurch eine geformte Bahn 120/4 unbestimmter Länge entsteht. Es ist erwünscht, während des Formens : eines Abschnittes die Luftabsaugung an dem zuvor geformten Abschnitt aufrechtzuerhalten, um die Beibehaltung des luftdichten Abschlusses zwischen zwei Abschnitten zu unterstützen.

Die geformte Bahn 120Λ, die noch einer Saugkraft ausgesetzt ist, wird durch drei Sprühköpfe 190 abgekühlt, die über ein.-n Schlauch 192 mit kaltem Wasser /i versorgt werden (Fig. 1 und 17). Das benutzte Wasser

. j wird in einem Becken 194 gesammelt.

IfS Der beschriebene Vakuumformgang erzeugt eine ge-

i/i formte Bahn 120Λ mit Seitenrandteilen, die für manche

^f . Zwecke unerwünscht sind und von einer Beschneide-

vorrichtung 200 abgeschnitten werden müssen (F i g. 2).

Jj Nach dem Schneidvorgang wird die geformte und

beschnittene Bahn 120/4 um eine Welle 230 gewickelt (F i g. 1) und bis zum Gebrauch auf Vorrat gehalten.

Die abgeschnittenen Randstreifen 234 (Fig. J) werden einer Abfallrinne 236 zugeführt, die sie zu einem Zerkleinerer 238 bringt, von dem die Teilchen zur Wiederverwendung zu einem Sammelbehälter 240 gelan- gen.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Formmaschine zum fortlaufenden Vakuumformen von Vertiefungen in eine von einer Vorratsrolle (118) abgezogene Folienbahn (120) aus thermoplastischem Kunststoff, mit einer drehbaren Formtrommel (40), die mehrere, entlang des Umfangs hintereinander angeordnete, an jeweils einem Grenzbereich aneinandergefügte Fonnplatten (66) aufweist, von denen jede mit einem Sauganschluß (90) versehen ist, mit einer Heizvorrichtung (102) zum Erwärmen der auf der Formtrommel (40) aufliegenden Folienbahn (120) bei deren Bewegung entlang eines ersten Umfangsabschnitts, mit einem Saugverteiler (88), der den Sauganschluß (90) jeder der Formplatten (66) beim Passieren eines zweiten Umfangsabschnitts mit einer Saugquelle verbindet, und mit einer Abdichteinrichtung zum Abdichten jeweils «ines der von de* Folienbahn (120) und einer der Formpiatten (66) begrenzten Hohlräume gegenüber dem nächstfolgenden Hohlraum, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichteinrichtung mindestens eine gekühlte Dichtstange (162,164) aufweist, die in dem Übergangsbereich von dem ersten Umfangsabschnitt zu dem zweiten Umfangsabschnitt gegen die Formtrommel (40) bewegbar angeordnet ist, und daß an der Formtrommel (40) jeder der Formplatten (66) eine Mitnahmevorrichtung zugeordnet ist, welche die Dichtstange (162, 164) beim Passieren ti.ies der Grenzbereiche an die Folienbahn (120) und diese abdichtend an die Formtrommel (40) andrückt

2. Formmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtstange (162, 164) von einer achsparallel zu der Formtrommel (40) und radial zu dieser bewegbar gelagerten Welle (160) getragen ist.

3. Formmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Welle (160) Arme (176, 178) befestigt sind, die von an der Formlrommel (40) angeordneten Mitnehmern (182, 184, 186) für d.->s Drehen der Welle (160) und das Andrücken der Dichtstange (162,164) mitnehmbar sind.

4. Formmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmer (182,184,186) derart angeordnet sind, daß die Berührung der Dichtstange (162, 164) mit der Folienbahn (120) beginnt, bevor die Luftabsaugung an der vorlaufenden Formplatte (66) einsetzt und erst nach dem vollständigen Formen der Vertiefungen endet.

5. Formmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß längs jedes der Grenzbereiche am hinteren Rand der Formplatten (66) ein mit dem Sauganschluß (90) verbundenes Rohr (165) angeordnet ist, in dessen der Folienbahn (120) zugewandter Oberseite mehrere Löcher (163) zum abdichtenden Festsaugen der Folienbahn (120) angeordnet sind.