DE4223883B4

DE4223883B4 - Method and device for deep-drawing plastic parts

Info

Publication number: DE4223883B4
Application number: DE19924223883
Authority: DE
Inventors: Gerd Altenburg
Original assignee: 4 P Rube Gottingen GmbH; 4P Rube Goettingen GmbH
Current assignee: Huhtamaki Oyj
Priority date: 1992-07-21
Filing date: 1992-07-21
Publication date: 2008-07-03
Anticipated expiration: 2012-07-22
Also published as: DE4223883B8; DE4223883A1

Abstract

Verfahren zum Tiefziehen von Kunststoffteilen aus einer Folie, mit einer Heizeinrichtung zum Erwärmen der Folie, einem Tiefziehwerkzeug sowie einer Einrichtung zum Heraustrennen des fertigen Teiles aus der Folie, dadurch gekennzeichnet, daß die Erwärmung der Kunststoff-Folie über den tiefzuziehenden Bereich unterschiedlich erfolgt, wobei die Heizeinrichtung als Strahlungsheizung ausgebildet ist und ein Teil dieser Heizeinrichtung mit einer Abdeckblende versehen ist, durch welche eine unterschiedlich intensive Erwärmung des Tiefziehbereiches erzielt wird, wobei die Erwärmung im Bereich einer Blendenöffnung größer ist als im Bereich der Abdeckblende, und daß die Heizstrahler im Bereich der Abdeckblende gegenüber den übrigen Heizstrahlern unabhängig geregelt werden.method for deep-drawing plastic parts from a film, with a heating device for heating the film, a thermoforming tool and a device for cutting out the finished part of the film, characterized in that the heating of the plastic film over the deep-drawn area is done differently, the heater is designed as a radiant heater and a part of this heater is provided with a cover, through which a different intense warming the thermoforming area is achieved, wherein the heating in Area of an aperture is larger as in the area of the cover, and that the radiant heaters in the area the cover opposite the rest Radiant heaters independently be managed.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Tiefziehen von Kunststoffteilen aus einer Folie, mit einer Heizeinrichtung zum Erwärmen der Folie, einem Tiefziehwerkzeug sowie einer Einrichtung zum Heraustrennen des fertigen Teiles aus der Folie.The The invention relates to a method for deep-drawing plastic parts from a foil, with a heating device for heating the Film, a thermoforming tool and a device for cutting out of the finished part of the film.

Werden nach einem solchen Verfahren Kunststoffteile aus einer Polypropylen-Folie tiefgezogen, so weisen diese aufgrund der Thermoeigenschaften des Polypropylen eine sehr ungleichmäßige Materialverteilung auf.Become according to such a method plastic parts made of a polypropylene film Deep drawn, so have this due to the thermal properties of the Polypropylene a very uneven material distribution on.

Insbesondere bei der Herstellung von tiefgezogenen Kunststoffdeckeln ist dies besonders nachteilig, da dabei der Rand ungleichmäßig ausgebildet und dadurch die spätere Handhabung stark beeinträchtigt wird. Bei der Verwendung von Polypropylen für derartige Deckel mußte daher deutlich dickeres Ausgangsmaterial verwendet werden, um die fertigen Deckel überhaupt einsetzen zu können.Especially in the manufacture of deep drawn plastic lids this is particularly disadvantageous because it forms the edge uneven and thereby the later Handling severely impaired becomes. When using polypropylene for such cover had therefore significantly thicker starting material used to make the finished Lid at all to be able to use.

Beim Herstellen tiefgezogener Hohlkörper, wie z. B. Becher aus Polypropylen konnte durch den Einsatz entsprechend gestalteter mechanischer Vorreckstempel dieses Problem akzeptabel gelöst werden. Auf die Herstellung verhältnismäßig flacher Kunststoffteile – wie Deckel – läßt sich dieses bekannte Verfahren jedoch nicht übertragen.At the Making deep-drawn hollow body, such as z. B. Cup made of polypropylene could by the use accordingly This mechanical design makes this problem acceptable solved become. On the production of relatively flat plastic parts - such as lid - can be However, this known method is not transferred.

Aus der DE 23 62 033 A ist beispielsweise ein Verfahren bekannt, bei dem Zuschnitte aus thermoplastischem Material in einigen Bereichen bis annähernd auf Fließtemperatur erwärmt werden.From the DE 23 62 033 A For example, a method is known in which blanks of thermoplastic material are heated in some areas to approximately at flow temperature.

Aus der DE 21 64 085 A ist ein weiteres Verfahren zum Erwärmen von Kunststoffen zur plastischen Verformung bekannt, bei dem mittels bewegten Heizelementen die Kunststoff-Folien bzw. Platten erwärmt werden.From the DE 21 64 085 A Another method for heating plastics for plastic deformation is known, in which by means of moving heating elements, the plastic films or plates are heated.

Die DE 903 628 C bezieht sich auf die Verwendung eines Infrarotstrahlers zum großflächigen Erwärmen von thermoplastisch verarbeitbarem Kunststoff, wobei Blenden zum Abdecken von Bereichen zwischen den Infrarotstrahler und den Kunststoff eingebracht werden.The DE 903 628 C refers to the use of an infrared radiator for the large-area heating of thermoplastically processable plastic, wherein screens for covering areas between the infrared radiator and the plastic are introduced.

Des Weiteren ist aus der DE 26 40 441 A1 eine Vorrichtung zum Tiefziehen von Kunststoff-Folien bekannt, bei der jeder Tiefziehvertiefung eine Heizplatte zum Erwärmen des tiefzuziehenden Matterials zugeordnet ist.Furthermore, from the DE 26 40 441 A1 a device for deep drawing of plastic films is known in which each deep-drawing recess is associated with a heating plate for heating the deep-drawing Matterials.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der genannten Art vorzuschlagen, bei dem auch schlecht tiefziehbares Material wie Polypropylen in wirtschaftlicher Weise eingesetzt werden kann.Of the Invention is based on the object, a method of said To suggest kind, in which also bad deep-drawable material how polypropylene can be used economically.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Erwärmung der Kunststoff-Folie über den tiefzuziehenden Bereich unterschiedlich erfolgt, wobei die Heizeinrichtung als Strahlungsheizung ausgebildet ist und zumindest ein Teil dieser Heizeinrichtung mit einer Abdeckblende versehen ist, durch welche eine unterschiedlich intensive Erwärmung des Tiefziehbereiches erzielt wird, wobei die Erwärmung im Bereich einer Blendenöffnung größer ist als im Bereich der Abdeckblende, wobei die Heizstrahler im Bereich der Abdeckblende gegenüber den übrigen Heizstrahlern unabhängig geregelt werden.These Task is inventively characterized solved, that the warming the plastic film over the deep-drawing area is different, the heater is designed as a radiant heater and at least a portion of this heater is provided with a cover, through which a different intense warming the thermoforming area is achieved, wherein the heating in Area of an aperture is larger as in the area of the cover, with the radiant heaters in the area the cover vis-à-vis the other radiant heaters independently be managed.

Damit ist es möglich, den beim Tiefziehen besonders beanspruchten Abschnitt weniger zu erwärmen und das benötigte Material aus benachbarten, stärker erwärmten und damit leichter verstreckbaren Abschnitten herüberzuziehen.In order to Is it possible, the less stressed during deep drawing section too heat and that needed Material from neighboring, stronger heated and thus pull over easily stretchable sections.

Zudem ist es möglich, zwischen den abgeblendeten und den nicht abgeblendeten Bereichen eine bestimmte Temperaturdifferenz einzustellen.moreover Is it possible, between the dimmed and the dimmed areas one set specific temperature difference.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Tiefziehen von Kunststoffteilen aus einer Folie, mit einer Heizeinrichtung zum Erwärmen der Folie, einem Tiefziehwerkzeug sowie einer Einrichtung zum Heraustrennen des fertigen Teiles aus der Folie ist dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der als Strahlungsheizung ausgebildeten Heizeinrichtung und der Kunststoff-Folie eine Abdeckblende vorgesehen ist, welche einen Teil der direkt wirkenden Strahlungswärme abdeckt, während im Bereich der Blendenöffnung der Abdeckblende die Strahlungswärme unbehindert auf die Folie einwirkt, und daß die Heizeinrichtung im Bereich der Abdeckblende separat regelbar ausgebildet ist.A inventive device for deep-drawing plastic parts from a film, with a heating device for heating the film, a thermoforming tool and a device for cutting out the finished part of the film is characterized in that between the heater designed as a radiant heater and the plastic film a Abdeckblende is provided, which is a part of the direct acting radiant heat covering while in the area of the aperture the cover the radiant heat freely acting on the film, and that the heater in the area the cover is designed separately controllable.

Mit dieser Blende läßt sich sehr einfach eine genaue Steuerung der Aufheizung der Kunststoffolie erzielen, mit deren Hilfe beim anschließenden Tiefziehen eine gleichmäßige Materialverdünnung erreicht wird.With This aperture can be very easy to achieve a precise control of the heating of the plastic film, with their help at the subsequent Deep drawing achieved a uniform material thinning becomes.

Mit derartigen getrennt betreibbaren Heizeinrichtungs-Abschnitten läßt sich eine sehr genaue Differenzierung der Erwärmung der Kunststoffolie erzielen, wodurch auch das Tiefziehergebnis positiv beeinflußbar ist.With Such separately operable heater sections can be achieve a very accurate differentiation of the heating of the plastic film, which also the thermoforming result is positively influenced.

In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels veranschaulicht.In the drawing, the invention is based on an embodiment illustrated.

Die Figur zeigt eine schematisierte Tiefzieheinrichtung durch welche eine Kunststoffolie hindurch läuft.The FIG. 1 shows a schematized thermoforming device through which a plastic film runs through it.

Mit 1 ist in der Figur eine als Positivform ausgebildete Tiefziehform bezeichnet, über der eine Kunststoffolie 2 verläuft. Oberhalb dieser Kunststoffolie 2 ist eine mit mehreren Strahlern 3 ausgestattete Heizeinrichtung 4 angeordnet, deren Strahler gegen die Kunststoffolie 2 gerichtet sind. Zwischen den letzten Strahlern 3 der Heizeinrichtung 4 und der Kunststoffolie 2 ist eine Abdeckblende 5 angebracht, welche einen Teil der senkrecht einfallenden Strahlungswärme dieser Strahler 3 abblendet und nur schräg bzw. diffus einfallende Strahlung zum abgedeckten Folienbereich gelangen läßt. Dabei ist die trotz Abdeckung einfallende Strahlungsmenge abhängig vom Abstand der Blende 4 von der Folie 2; je näher die Blende an der Folie angeordnet ist, umso geringer ist die noch einfallende Strahlungsmenge.With 1 in the figure, a thermoforming mold designed as a positive mold, above which a plastic film 2 runs. Above this plastic film 2 is one with several spotlights 3 equipped heating 4 arranged, whose radiator against the plastic film 2 are directed. Between the last spotlights 3 the heater 4 and the plastic film 2 is a filler panel 5 attached, which is a part of the vertically incident radiant heat of these emitters 3 fades and only obliquely or diffusely incident radiation can reach the covered film area. The incident despite coverage amount of radiation depends on the distance of the aperture 4 from the slide 2 ; The closer the diaphragm is arranged to the film, the lower the amount of radiation still incident.

Die Kunststoffolie 2 wird getaktet gegen die Tiefziehform transportiert, wobei sie durch die Strahler 3 zuerst gleichmäßig erwärmt wird. Im Bereich der unmittelbar der Tiefziehform vorgeschalteten Abdeckblende 5, die mit einer Blendenöffnung 51 versehen ist, wird im wesentlichen nur noch der unter der Blendenöffnung liegende Folienabschnitt weitererwärmt. Mit dem nächsten Takt wird dann die damit unterschiedlich warme Folie ins Tiefziehwerkzeug transportiert und umgeformt.The plastic film 2 is clocked transported against the thermoforming mold, passing through the radiator 3 first heated evenly. In the area of the immediate close to the thermoforming mold cover 5 that with an aperture 51 is provided, only the film section lying below the diaphragm opening is substantially still warmed. With the next cycle, the film, which is of different thickness, is then transported into the thermoforming mold and reshaped.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine zum Herstellen eines Kunststoffdeckels vorgesehene Tiefziehform 1 vorhanden, die in ihrem Mittelabschnitt eine muldenförmige Vertiefung 11 aufweist, die von einem zum Ausformen des Deckelrandes vorgesehenen umlaufenden Rand 12 umgeben ist. In die muldenförmige Vertiefung münden Unterdruckkanäle 13, die in nicht dargestellter Weise an eine Unterdruckquelle angeschlossen sind. Die Blendenöffnung 51 der Abdeckblende 5 ist in ihrem Durchmesser kleiner als der Innendurchmesser dieses Randes 12. Dadurch wird der im Bereich des Randes 12 liegende Bereich der Kunststoffolie 2 gegen die senkrecht nach unten wirkende Strahlung der Heizeinrichtung 4 abgeschirmt und bleibt kühler als der unterhalb der Blendenöffnung 51 liegende Folienbereich. Beim Tiefziehen wird dadurch mehr Material aus dem unter der Blenden-Öffnung liegenden, stärker erwärmten Bereich abgezogen und der im Randbereich liegende Folienabschnitt wird nicht zu stark verdünnt, weshalb er eine größere Stabilität behält.In the illustrated embodiment, a provided for producing a plastic lid thermoforming mold 1 present, in their middle section a trough-shaped depression 11 that of a provided for forming the lid edge circumferential edge 12 is surrounded. In the trough-shaped depression open vacuum channels 13 , which are connected in a manner not shown to a vacuum source. The aperture 51 the filler panel 5 is smaller in diameter than the inner diameter of this edge 12 , This will be the area around the edge 12 lying area of the plastic film 2 against the vertically downwardly acting radiation of the heater 4 shielded and remains cooler than the one below the aperture 51 lying film area. During deep drawing, more material is thereby removed from the area under the aperture opening, which is more heated, and the film section lying in the edge area is not over-thinned, which is why it retains greater stability.

Wird anstelle der Strahlungsheizung für die Erwärmung der Kunststoffolie eine Kontaktheizung eingesetzt, so ist vorgesehen, daß die Heizplatten durch unterschiedliche Temperaturen und/oder unterschiedliche Kontaktzeiten eine individuelle Aufheizung der Folie bewirken können. Dabei können die Kontakt-Heizplatten so ausgestaltet sein, daß sie nur die Folienbereiche erwärmen, welche beim Tiefziehen stärker ausgedünnt werden sollen. Es kann dabei vorteilhaft sein, eine oder mehrere Heizplatten in Segmente aufzuteilen, welche über getrennte Regler auf unterschiedliche Temperaturen aufheizbar sind. Es ist allerdings auch möglich, die einzelnen Segmente mit unterschiedlichen Kontaktzeiten auf die Folie einwirken zu lassen und damit unterschiedliche Folientemperaturen zu erzeugen.Becomes instead of radiant heating for the warming the plastic film used a contact heater, it is provided that the Heating plates by different temperatures and / or different Contact times can cause an individual heating of the film. there can the contact heating plates be so designed that they only heat the foil areas, which stronger when deep drawing thinned should be. It may be advantageous to one or more Split heating plates into segments, which have separate regulators on different Temperatures are heatable. It is also possible, however individual segments with different contact times on the film to let act and thus different film temperatures to create.

Weiterhin kann eine Kontakt-Kühleinrichtung vorgesehen werden, mit welcher die Folienbereiche, welche beim Tiefziehen weniger stark ausgedünnt werden sollen, abgekühlt werden können.Farther may be provided a contact-cooling device be, with which the film areas, which during deep drawing less be thinned out should, cooled can be.

Claims

A method for thermoforming of plastic parts from a film, comprising a heating device for heating the film, a thermoforming tool and a device for separating the finished part of the film, characterized in that the heating of the plastic film over the deep-drawing area is different, wherein the Heating device is designed as a radiant heater and a part of this heater is provided with a cover, through which a different intensity heating of the deep drawing area is achieved, wherein the heating in the region of an aperture is greater than in the region of the Abdeckblende, and that the radiant heaters in the region of the cover be controlled independently of the other radiant heaters.

Apparatus for thermoforming plastic parts from a film, comprising a heating device for heating the film, a thermoforming tool and a device for separating the finished part from the film, for carrying out the method according to claim 1, characterized in that between the heating device designed as radiant heating ( 4 ) and the plastic film ( 2 ) a filler panel ( 5 ) is provided, which covers a portion of the direct-acting radiant heat, while in the region of the aperture ( 51 ) the Abdeckblende the radiant heat freely acting on the film, and that the heating device is formed separately controllable in the region of the cover.