DE3145354A1

DE3145354A1 - Verfahren zum entformen von behaeltern aus thermoplastischer kunststoffolie und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE3145354A1
Application number: DE19813145354
Authority: DE
Inventors: Günther 7103 Schwaigern Kiefer
Original assignee: Adolf Illig Maschinenbau GmbH and Co KG
Current assignee: Adolf Illig Maschinenbau GmbH and Co KG
Priority date: 1981-11-14
Filing date: 1981-11-14
Publication date: 1983-05-26

Description

VERFAHREN ZUM ENTFORMEN VON BEHÄLTERN
AUS THERMOPLASTISCHER KUNSTSTOFF-FOLIE UND VORRICHTUNG ZUR DURCHFUHRUNG DES VERFAHRENS Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entformen von Behältern aus thermoplastischer Kunststoff-Folie und eine Vorrichtung zur Durchführungdes Verfahrens. Die Behälter werden aus einem zuvor erwärmten Abschnitt einer Kunststoff-Folie in an sich bekannter Weise mittels Differenzdruck unter Zuhilfenahme eines Formwerkzeuges tiefgezogen und aus dem Folienband im selben Formwerkzeug ausgestanzt. Das Entformen der Behälter erfolgt dadurch, daß die Formeinsätze des Formwerkzeuges relativ zu den Formböden verschoben werden, so daß die Behälter nach dem Absenken der Formeinsätze auf den Formböden stehen und von dort aus in Stapelrinnen oder in eine Stapelmaschine überführt werden können.
Massenartikel wie Trinkbecher und ähnliche Behälter, die auf solche Weise geformt, gestanzt und entformt werden, weisen meist Stapelnocken oder einen Stapelrand auf, so daß die einzelnen Behälter ineinander gestapelt werden können, ohne zu verkeilen. Solche Stapelnocken oder Ränder werden in Form von Hinterschnitten am Becherrand oder am Becherboden einaeformt. Da die -Wandstärke der Behälter gering ist, geben die Hinterschnitte beim Entformen so weit nach innen nach, daß ein Entformen in axialer Richtung möglich ist (Beispiel siehe DE-OS 31 05 415.5).
Um dieses Nachgeben zu bewirken ist jedoch ein gewisser Kraftaufwand erforderlich, der vom Formboden in Axialrichtung auf den Behälter übertragen werden-muß. Folge ist ein gewisses Zusammendrücken des Behälters sowohl in axialer wie in radialer Richtung im elastischen Bereich, bis die Hinterschnitte entformt sind. Dann entspannt sich dieser zusammtngedrückte Bereich schlagartig. Dies kann je nach Teilegestalt, Gestalt der Elinterschnitte, Folienart, Foliendicke, Entformgesci#windigkeit dazu führen, daß die Behälter mehr oder weniger auf den Formböden springen und eine verschobene Lage einnehmen oder sogar herabfallen. Dies führt unweigerlich zu Störungen, Ausschuß und Stillstandszeiten.
Es war bisher nur bekannt, eine Abhilfe in soweit zu erreichen daß man die Entformungsgeschwindigkeit drosselt. Wird dies bei einem starren Antrieb mit konstanter Drehzahl der Kurvenscheibe für die Hubbewegung des Formtisches durchgeführt, wird eine geringe Taktzahl die Folge sein. Um dies zu verbessern wurde deshalb in der DE-PS 27 43 058.6 vorgeschlagen, die Geschwindigkeit der Kurvenscheibe pro Umdrehung an 2 Werten zu orientieren, um bei einem langsamen Entformen wenigstens die anderen Arbeitsgänge rasch ablaufen lassen zu können. Daß dieser Antrieb teuer, aufwendig und störungsanfällig ist, liegt auf der Hand. Auch muß zumindest während des Entformens eine langsamere Drehzahl gewählt werden, was eine geringere Leistung der Vorrichtung zur Folge hat.
Es ist Aufgabe der Erfindung, das Verfahren zum Entformen so weit zu verbessern, daß es mit rascher Geschwindigkeit und damit bei optimaler Taktzahl der Vorrichtung erfolgen kann, ohne daß die Behälter auf den Formböden verschoben werden oder herabfallen. Der Aufwand hierzu sollte gering sein.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Böden der Behälter während des Entformens mit Vakuum an den Formböden angesaugt werden. Dabei genügt es, wenn das Vakuum zu Beginn des Entformens anliegt, bis die Hinterschnitte entformt und die Rückstellung der deformierten Behälter erfolgt ist. Dann wird vorzugsweise das Vakuum aufgehoben, so daß es sich bei Ende der Abwärtsbewegung des Formwerkzeug-Unterteils abgebaut hat und die Behälter in an sich bekannter Weise von den Formböden abgeführt werden können.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist anhand der schematischer Zeichnungen näher beschrieben.
Es zeigt: Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Formwerkzeug nach dem Formen und Ausstanzen eines Behälters.
Fig. 2 Denselben Schnitt während des Entformens.
Fig. 3 Denselben Schnitt am Ende des Entformungsvorganges bei abgesenktem Formwerkzeug-Unterteil.
Fig. 4 eine Draufsicht auf einen Formboden.
Das Formwerkzeug zur Durchführung des Verfahrens wird in die Formstation einer Thermoformmaschine eingebaut, die im dargestellten Beispiel eine starre Oberbrücke 1 und einen höhenbeweglichen Tisch 2 aufweist. An der Querbrücke 1 ist das Oberteil des Formwerkzeuges befestigt, bestehend aus Kopfplatte 3, Distanzplatte 4, Niederhaltern 5,Matrize 6 und ggf. Streckhelfern 7. Ein solches Formwerkzeug ist meist mit mehreren Fcrmnestern-versehen, es kann einreihig oder mehrreihig sein.
Auf den Tisch 2 wird das Unterteil des Formwerkzeuges montiert.
Es weist auf eine Grundplatte 8, den Kühlmantel 9, Formeinsätze 10, eine Abstreiferplatte 11 und die Formböden 12 mit je einer Auswerferstange 13. Formboden 12 und die zugehörige Auswerferstange 13 können aus einem Stück oder#usammengesetzt sein.
Eine Bohrung 14 führt durch die Auswerferstange 13 bis in den Formboden 12, dort trifft sie auf eine oder mehrere Querbohrungen 15, 16, die außen mit Stopfen 17 verschlossen sind. Von diesen Querbohrungen 15, 16 aus führen feine Bohrungen 18 zur Oberfläche des Formbodens 12. Am unteren Ende sind die einzelnen Auswerferstangen 13 der einzelnen Formnester an einer einzigen Platte 19 befestigt. Hier kann eine zentrale Verbindung der Bohrungen 14 mit einer Vakuumquelle 20 über eine Leitung 21 vorgesehen sein, doch kann auch jede Bohrung 14 einer Auswerferstange 13 einzeln von einer Vakuumleitung angefahren werden.
In die Zuleitung 21 ist ein Ventil 22 eingebaut, das zwei Schaltstellungen aufweist. Einmal ist die Zuleitung 21 mit der Vakuumquelle 20 verbunden (wie dargestellt), in der anderen Stellung steht die Zuleitung 21 mit der Umgebungsluft in Verbindung.
Das Verfahren zum Entformen läuft wie folgt ab: Ein Abschnitt einer erwärmten Folienbahn 23 wird zwischen die beiden Hälften des Formwerkzeuges gebracht. Durch Hochfahren des Unterteils wird das Formwerkzeug geschlossen, durch Druckluftzufuhr wird der eingespannte Abschnitt der Folienbahn zur Anlage an die Innenwandung des Formeinsatzes 10 gebracht, die Behälterwandung kühlt dort ab. Durch eine weitere geringe Hubbewegung des Unterteils schneiden Formeinsatz 10 und Matrize 6 in gegenseitigem Zusammenwirken den fertigen Behälter 24 aus.
Es folgt nun ein gewisser Abwärtshub des kompletten Unterteiles, so daß der Behälter 24 wieder durch das Abfallgitter hindurch mit nach unten genommen wird. Dann werden die Formböden 12 mit den Behältern 24 in ihrer Abwärtsbewegung gebremst, der Formtisch 2 fährt weiter abwärts mit den anderen Teilen des Formwerkzeug-Unterteils. Auf diese Weise werden die Behälter 24 aus den einzelnen Formeinsätzen 10 herausgedrückt, sie bleiben auf den Formböden 10 stehen. Die Hinterschnitte 25 drücken sich dabei zusammen und federn dann wieder in ihre Ausgangslage zurück.
Nach beendeter Abwärtsbewegung werden die Behälter 24 normalerweise weggeblasen, entweder in Stapelrinnen oder in eine Stapelmaschine.
Sie können aber auch in Stapelmagäzine über den Formnestern übergeben werden, wie es z.B. die DE-OS 25 17 981.1 zeigt.
Während des Beginns der Abwärtsbewegung des Formtisches 2 ist das Ventil 22 so geschaltet, daß Vakuum über die Bohrungen 14, 16, 17 und 18 an der Oberfläche der Formböden 12 wirkt und so die Behälter 24 daran hindert, sich zu verschieben. Wenn der eigentliche Entformungsvorgang beendet ist, d.h. wenn Formböden 12 und Formeinsätze 10 um ein gewisses Maß in der Größenordnung von 5 bis 10 mm relativ zueinander verschoben sind, kann das Vakuum abgeschaltet werden, indem man das Ventil 22 umsteuert. So können am Ende der Abwärtsbewegung des Formtisches 2 die Behälter 24 leicht von den Formböden 11 entfernt werden.
Es wurde als vorteilhaft erkannt, wenn das Vakuum bereits so geschaltet wird, daß es bei Beginn des Verformungsvorganges wirkt, so daß hierdurch die Luft unterhalb der eingespannten Folienbahn mit abgesaugt wird, wodurch sich die Verformungsgeschwindigkeit erhöht.

Claims

P A T E N T A N S P R U c II E 1. Verfahren zum Entformen von Behältern aus thermoplastischer Kunststoffolie, die mittels Differenzdruck aus einem erwärmten Abschnitt in einem Formwerkzeug tiefgezogen und ausgestanzt werden und die durch Verschieben des Unterteils des Formwerkzeuges relativ zu den Formböden entformt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälter (24) während der Relativbewegung zwischen den Formeinsätzen(10) und den Formböden i12) durch Vakuum an den Formböden (12) angesaugt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das Vakuum aufgehoben wird, sobald zwischen Formböden (12) und Formeinsätzen (10) eine Relativverschiebung in der Größenordnung von 5 bis 10 mm erfolgt ist.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß das Vakuum bereits bei Beginn oder während des Tiefziehvorganges eingeschaltet wird.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bestehend aus einem starren Oberteil mit Kopfplatte, Stanzplatte, Matrize und Niederhaltern sowie einem höhenbeweglichen Unterteil mit Grundplatte, Kühlmantel, Formeinsätzen, Abstreiferplatte, Formböden und Auswerferstangen, gekennzeichnet durch eine Bohrung (14) in den Auswerferstangen (13), die über eine Zuleitung (21) an einer Vakuumquelle (20) über ein Ventil (22) angeschlossen werden kann sowie durch Querbohrungen (15, 16) in den Formböden (12), von denen aus dünne Bohrungen (18) zur Oberfläche der Formböden (12) gehen.