DE3346628A1 - Vorrichtung zum formen, stanzen und stapeln von teilen aus thermoplastischer kunststoffolie - Google Patents

Description

• VORRICHTUNG ZUM FORMEN, STANZEN UND
• STAPELN VON TEILEN AUS THERMOPLASTISCHER KUNSTSTOFFOLIE Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Formen, Stanzen und Stapeln von Teilen aus thermoplastischer Kunststoffolie.
• Sie weist auf eine Heizung, einen Transport und eine Formstation mit beweglichem Tisch. In der Formstation ist ein kombiniertes Form-/Stanzwerkzeug eingebaut, das nachfolgend der infacheit halber nur Formwerkzeug genannt wird. Das auf dem Tisch montierte Unterteil des Formwerkzeuges kann dabei aus einer ersten Lage, in der das Formen und Ausstanzen erfolgt, in eine zweite Lage, die Stapellage, geschwenkt werden. Dort erfolgt das Ausstoßen der Teile in Stapelrinnen.
• Ein Problem bei schnellaufenden Vorrichtungen, die Teile aus Kunststoffolie in einer Station formen und aus dieser ausstanzen, liegt darin, diese Teile zu stapeln , wenn sie aus dem Formnest ausgestoßen werden. Angestrebt wird, diese aus der Form direkt in Stapelrinnen zu übergeben, d.h. nicht erst ungeordnet auszublasen und dann wieder zu sortieren.
• Bei flachen Teilen kann dies wie in der DE-OS 27 16 680 beschrieben erfolgen, indem die Teile nach oben ausgestapelt werden. Diese Möglichkeit besteht nicht bei höheren Teilen, die den Einsatz von Streckhelfern erfordern. Man hat hier versucht (DE-OS 25 17 981) das gesamte Oberteile zu verschieben, was aber verschiedene Probleme hinsichtlich Taktzahl, Beheizung , Dichtheit und Abführen der nach oben gestapelten Teile zur Folge hat.
• Es gibt ferner Vorschläge, mehrere Unterteile der Werkzeuge rotiertend auf einem Träger anzuordnen und dann zu drehen.
• (Beispiel : DE-OS 20 11 089, OS-PS 38 028 19).
• Der Hauptnachteil besteht hier darin, daß mehrere Formwerkzeuge nötig sind, was sehr teuer ist, auch deshalb , weil die Unterteile exakt gleich sein müssen, da sie mit derselben Matrize im Oberteil zusammenwirken.
• Das Schwenken eines Formwerkzeug-Unterteiles nach dem Formen um 1800 zur Stapelstation zeigt das DE-GM 70 15 773. Nachteilig ist hier der weite zurückzulegende Weg des Formwerkzeuges, was eine geringe Taktzahl der Vorrichtung zur Folge hat. Der Energiebedarf der Vorrichtung ist hierdurch hoch. Ferner muß hier die Schließbewegung der Werkzeughälften (zum Stanzen) durch eine Bewegung des Oberteiles des Formwerkzeuges erfolgen.
• Man muß also zwei Antriebe -für Oberteil und Unterteil- vorsehen und diese funktionsmäßig exakt aufeinander abstimmen, was sinnvoll nur mechanisch zwangsläufig bei den geforderten hohen Taktzahlen möglich ist. Ein solcher Antrieb ist aufwendig und teuer.
• Bei der Vorrichtung nach der DE-PS 12 76 900 wird das Unterteil des Formwerkzeuges um 900 geschwenkt. Durch den konstruktiven Aufbau ist ein geringerer Schwenkwinkel als ca. 900 nicht möglich. Nachteilig ist hier, daß die Hubbewegung beim Stanzen direkt über eine Kurvenscheibe erfolgt, die Kurvenrolle also die gesamte Stanzkraft aufnehmen muß. Der Aufbau der Vorrichtung läßt den Einsatz eines Kniehebel-Antriebes nicht zu.
• Ein weiterer Nachteil liegt darin, daß Oberteil und Unterteil des Formwerkzeuges zueinander nicht geführt werden können, z.B.
• über Führungssäulen. Dies rührt daher, daß das Unterteil nur eine Schwenkbewegung und eine ganz geringe vertikale Hubbewegung beim Stanzen durchführt. Die Folge dieser fehlenden Führungen ist ein rascherer Verschleiß der Schnittkanten.
• Es ist Aufgabe der Erfindung, die Vorrichtung so zu gestalten, daß die Schwenkbewegung des Unterteiles wahlweise bei ca. 900 oder aber auch wesentlich geringer gehalten werden kann. Dabei sollte eine Führung von Oberteil und Unterteil des Formwerkzeuges gegeben sein, indem das Öffnen des Formwerkzeuges durch eine relativ große Axialverschiebung des Unterteiles zum Oberteil erfolgt. Durch die Bauweise der Vorrichtung sollte die Schließbewegung der Werkzeughälften über einen Kniehebelantrieb möglich sein, der eine hohe Schließkraft und Stanzkraft aufbringen kann. Es sollte zudem auf einfache Weise möglich sein, die Vorrichtung so zu bauen, daß keine Schwenkbewegung, sondern nur eine Axialbewegung stattfindet, so daß in herkömmlicher Weise oder nur formend gefahren werden kann. Dies macht die Vorrichtung auch dahingehend verwendbar, daß bereits vorhandene Werkzeuge gefahren werden können, die nur für eine lineare Öffnungsbewegung voresehen sind.
• Zur Lösung der Erfindung werden die kennzeichnenden Merkmale der Patentansprüche vorgeschlagen.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist anhand der schematischen Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt: Fig. 1 Eine Vorderansicht der gesamten Vorrichtung bei abgesenktem Unterteil des Formwerkzeuges mit Darstellung des Antriebes für die Hubbewegung des Formwerkzeuges über einen Kniehebel.
• Fig. 2 Einen Querschnitt durch die Formstation, links geschlossen, rechts nach einem teilweisen Absenken des Unterteiles.
• Fig. 3 Einen Schnitt entlang der Linie III -III in Fig. 2 in geöffneter Stellung.
• Fig. 4 Einen Schnitt entlang der Linie IV -IV in Fig. 2 in geschlossener Fig. 5 in geöffneter u n d Fig. 6 in geöffneter Stellung des Formwerkzeuges nach dem Ausstoßen der Teile.
• In einem Gestell 1 sind die wesentlichen Teile der Vorrichtung untergebracht, eine Rollenaufnahme 2 steht eingangsseitig. Zum intermittierenden Transport der von der Rolle 3 abgezogenen Folienbahn 4 durch die Vorrichtung dient die Transporteinrichtung 5 , die z.B. aus umlaufenden Ketten mit Spitzlaschen besteht. Heizungen 6 , 7 sind beiderseits der Folienbahn 4 angeordnet. In Durchlaufrichtung folgt die eigentliche Formstation 8. In dieser Station werden die herzustellenden Teile 9 durch Differenzdruck geformt, ferner aus der Folienbahn 4 ausgestanzt.
• Das Formwerkzeug besteht aus dem Oberteil 10 und dem Unterteil 11 , wobei das Oberteil 10 an einer starren Querbrücke 12 montiert ist. Diese kann lediglich in der Höhe durch eine nicht dargestellte Verstelleinrichtung der Höhe des Formwerkzeuges beim Einrichten angepaßt werden. Das Oberteil 10 wird durch die Teile Matrize 13, Zwischenplatte 14, Kopfplatte 15 , einzelne Niederhalter 16 und Streckhelfer 17 gebildet. Letztere werden vom Antrieb 18 bewegt.
• Das Unterteil 11 wird gebildet durch die Teile Formeinsatz 19, Kühlblock 20, Abstreifer 21 , Grundplatte 22 und Formböden 23, die höhenverschiebbar über Stangen 24 mit einer Platte 25 verbunden sind.
• Oberteil 10 und Unterteil 11 werden auf einer kurzen Strecke während der Axialbewegung zueinander über Führungszapfen 26 geführt. Das Unterteil 11 ist auf dem höhenbeweglichen und schwenkbaren Tisch 27 befestigt. Im Tisch 27 sind beiderseits zwei Lagerzapfen 28 montiert, die außem im Lager 29 sitzen. Jedes Lager 29 ist in einem Führungsstück 30 befestigt, das wiederum an ortsfesten Führungssäulen 31 vertikal verscheibbar ist.
• Vom Tisch 27 nach unten ragen rechts und links zwei Laschen 32, im Drehpunkt 33 sind zwei Laschen 34 angelenkt. Auf der anderen Seite sind diese Laschen 34 mit um den Drehpunkt 35 verschwenkbaren Laschen 59 im Drehpunkt 60 gelenkig verbunden. An den Laschen 59 sitzt je eine Kurvenrolle 61, die mit einer Kurvenscheibe 62 in Verbindung steht. Diese weist z.B. eine umlaufende Nut 63 auf. Diese Kurvenscheiben 62 sitzen entweder auf derselben Hauptwelle 49 wie die Kurvenscheiben 48 zur Bewegung des Tisches 27 oder auf einer synchron angetriebenen Welle.
• In vorteilhafter Weise sind am Gestell 1 ortsfeste Kulissen 64 und im Drehpunkt 33 gegenüber den Laschen 34 je eine Kurvenrolle 57 montiert. Die Kurvenrollen 57 laufen bei der kurzen Horizontalbewegung des Tisches 27 in den Kulissen 64 zur exakteren Führung gegenüber der reinen Bewegung über die Laschen 34, 59.
• Die Lagerzapfen 28 dienen vorzugsweise auf der dem Lager 29 qegenüberliegenden Seite als Anlenkpunkt für die Laschen 36, die auf der anderen Seite im Drehpunkt 37 mit den Laschen 38 verbunden sind. Diese Laschen 38 sind im Drehpunkt 39 im Gestell 1 gelagert. Eine Querlasche 40 verbindet die Lasche 38 mit dem Hebel 41, der im Drehpunkt 42 ortsfest gelagert ist und an dem eine Kurvenrolle 43 sitzt. Diese wird von einer Kurvenscheibe 44 angefahren, die über die Hauptwelle 49 von einem Regelgetriebe (nicht dargestellt) mit einstellbarer Drehzahl bewegt wird.
• An einem zweiten Hebel 45, der mit dem Hebel 41 über die Lasche 46 verbunden ist, sitzt die Kurvenrolle 47. Mit dieser arbeitet die Kurvenscheibe 48 zusammen, sie sitzt ebenfalls auf der Hauptwelle 49. Über diese beiden Kurvenscheiben 48, 46 werden so die beiden Laschen 36, 38 zwischen der Strecklage (Fig. 2, links) und der Offenlage (Fig. 1) bewegt. Auf diese Weise bilden sie einen Kniehebel, der eine hohe Schließkraft bringt, wobei die Kurvenrolle 43 selbst nur gering belastet wird.
• In Offenlage (Fig. 1) bildet die Mittelachse des Unterteiles 11 zur Mittelachse der Formstation 8 etwa einen Winkel zwischen 450 und 900 . In dieser Lage ist gegenüber den Formeinsätzen 19 ein Stapelschacht 50 mit Rückhalteorganen 51 angebracht.
• Anhand der Fig. 2 und 4 - 6 werden die Einrichtungen zum Ausstoßen der Teile 9 beschrieben. Zunächst ist an der Platte 25 ein Steg 52 befestigt, über Stangen 53 erfolgt eine gute Führung der höhenverschiebbaren Platte 25. Am unteren Ende trägt der Steg 52 eine Kurvenrolle 54. Ausgangslage nach dem Formen und Ausstanzen der Teile 9 ist die Fig. 2 links bzw. Fig. 4 . Beim Absenken und Schwenken des Unterteiles 11 legt die Kurvenrolle 54 etwa den in Fig. 4 strichpunktiert eingezeichneten Weg zurück. Sie trifft in Endlage auf einen Auswerfer 55 , der um den Drehpunkt 56 schwenkbar gestaltet ist. Durch Verschwenken des Auswerfers 55 werden die Formböden 23 angehoben, die Teile 9 in die Stapelrinnen 50 übergeben. Die Schwenkbewegung des Auswerfers 55 erfolgt sinnvoll ebenfalls über eine nicht dargestellte Kurvenscheibe synchron zu den beiden anderen Kurvenscheiben 47, 48. Die Rückbewegung der Platte 25 wird durch Federn 58 bewirkt.
• Die Vorrichtung arbeitet wie folgt : Ein in die Formstation 8 transportiertes Stück der Folienbahn 4 wird in an sich bekannter Weise durch Differenzdruck tiefgezogen (siehe Fig. 2 , links) und dann durch eine kurze Aufwärtsbewegung des Unterteiles 11 ausgestanzt.
• Damit beginnt zunächst eine kurze axiale Abwärtsbewegung des Tisches 27,-bedingt durch eine entsprechende Gestalt der Kurvenbahn der Kurvenscheibe 62 und ggf. unterstützt durch die Kulissen 64. Bei der weiteren Abwärtsbewegung des Tisches 27 durch entsprechendes Bewegen des Kniehebels, gebildet durch die Laschen 36, 38 werden nun die Laschen 59 über die beiden Kurvenscheiben 62 geschwenkt, so daß der Tisch 27 gekippt wird bis in die in Fig. 3 dargestellte Lage. Der Kippwinkel kann dabei durch entsprechende Gestalt der Nut 63 zwischen etwa 450 und 900 gewählt werden.
• Anschließend erfolgt das Ausstoßen der Teile 9 in den Stapelschacht 50.
• Es ist ohne weiteres möglich, durch Einbau einer langen Kulisse 64 und Aushängen der Laschen 34 eine nur axiale Bewegung des Tisches. 27 zu erhalten, wie es bei nur formendem Betrieb erforderlich ist.
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Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE U Vorrichtung zum Formen, Stanzen und Stapeln von Teilen aus thermoplastischer Kunststoffolie mit einer Heizung, einem Transport und einer Formstation mit einem Tisch zur Aufnahme des Unterteiles des Formwerkzeuges, der zwischen einer ersten Lage zum Formen und Stanzen und einer zweiten Lage zum Stapeln der Teile geschwenkt wird, gekennzeichnet durch folgende Merkmale a) Der Tisch (27) ist schwenkbar um Lagerzapfen (28) ausgebildet.

   b) Das Lager (29) der Lagerzapfen (28) ist in einem vertikal beweglichen und geführten Führungsstück (30) befestigt.

   c) Ein Kniehebelantrieb über Laschen (36, 38) zur Vertikalbewegung des Tisches (27) ist vorgesehen.

   d) Am Tisch (27) unterhalb der Lagerzapfen (28) sind im Drehpunkt (33) Laschen (34) angelenkt, die von einer Kurvenscheibe (62) aus über Laschen (59) bewegt werden, so daß eine Schwenkbewegung des Tisches (27) von etwa 45 - 900 erfolgt.

   e) Eine Auswerfereinrichtung für die Teile (9) ist vorhanden.

   ,2. Vorrichtung nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch ortsfeste Kulissen (64) , in denen während der Axialbewegung des Tisches (27) Kurvenrollen (57) laufen, die im Drehpunkt (33) der Laschen (34) angeordnet sind.