DE4318268C2 - Werkzeug zum kombinierten Formen und Stanzen von Behältern aus einer thermoplastischen Kunststoffolie - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zum kombinierten Formen und Stanzen von Behältern aus einer zuvor erwärmten thermo­ plastischen Kunststoffolie nach der Gattung des Hauptanspru­ ches.

Bei einem derartigen bekannten Werkzeug ist das Bandstahlmes­ ser zum Austrennen der Behälter an einer Platte befestigt, die ggf. auch die Streckhelfer trägt. Diese Platte ist über einen separaten Antrieb innerhalb der zugeordneten Werkzeug­ hälfte verschiebbar, um nach dem Ausformen der Behälter durch eine Hubbewegung das Ausstanzen zu bewirken. Es sind also zwei Antriebe für die eine Werkzeughälfte erforderlich - einmal für die gesamte Werkzeughälfte, zum anderen für die Bandstahlmesser. Die andere Werkzeughälfte, die die eigentli­ chen Formen trägt, hat einen dritten Antrieb.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Werkzeug so zu gestalten, daß nur ein Antrieb pro Werkzeughälfte erforder­ lich ist, um diesen Form/Stanzvorgang ausführen zu können. wobei die zu übertragende Kraft geringer sein sollte als die Summe von Stanzkraft und die für den Spannrahmen erforderliche Kraft.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, die Platte, die die Bandstahlmesser und ggf. die Streckhelfer trägt, starr in der Werkzeughälfte anzuordnen und ringsum einen nachgiebig ausgebildeten Spannrahmen vorzusehen, der so gestaltet ist, daß durch den Druckaufbau der Formluft eine zusätzliche Schließkraft entsteht. Durch eine zusätzliche Schließbewegung des Werkzeuges - eingeleitet durch einen oder beide Antriebe (je ein Antrieb für die beiden Werkzeughälften) - erfolgt das Ausstanzen der zuvor geformten Behälter. Dabei gibt der Spannrahmen nach. Die vom Antrieb aufzubringende Kraft setzt sich wie folgt zusammen:

• a) Beim Schließvorgang des Werkzeuges aus der Vorspannkraft des Spannrahmens,
• b) beim Stanzvorgang aus der Summe von Stanzkraft und Vor­ spannkraft des Spannrahmens.

Einerseits sollte die Vorspannkraft möglichst gering sein, um den Antrieb nicht zu überlasten. Andererseits ist eine bestimmte Vorspannkraft erforderlich, um ein Abblasen der Formluft zu verhindern. Durch die Erfindung sollte erreicht werden, daß die Vorspannkraft während der Druckluftformung höher ist als während des Schließens des Werkzeuges und während des Stanzens und diese Kraftveränderung sich automa­ tisch in Abhängigkeit von der Formluft einstellt. Auf diese Weise ist es möglich, die Schließ- und Stanzbewegung von einem Antrieb mit entsprechender Leistung ausführen zu lassen.

Gelöst ist diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Kenn­ zeichen des Hauptanspruches angegebenen Maßnahmen. Die Unter­ ansprüche stellen vorteilhafte Weiterbildungen dar.

Aus der DE-OS 21 45 250 ist es bei einem formendem und stanzendem Werkzeug, das in Form eines Durchfallschnittes arbeitet bekannt, innerhalb der Schneidlinie einen nachgiebigen Niederhalter anzuordnen, um den die Matrize als eine Art Dichtrahmen verläuft und zwischen denen eine Dichtung angeordnet ist.

Ein Ausführungsbeispiel des Werkzeuges nach der Erfindung ist anhand der schematischen Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 einen Querschnitt durch das Formwerkzeug, rechts nach der Durchführung des Formvorganges, links nach Durchführung des Stanzvorganges.

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung einer besonderen Ausführungsform des Spannrahmens.

Das Werkzeug besteht aus zwei Werkzeughälften 1, 2. Die eine Werkzeughälfte 1 trägt auf einer Grundplatte 3 und einer Zwischenplatte 4 die eigentlichen Formen 5, die den herzu­ stellenden Behältern 6 entsprechen. Um die Formen 5 verläuft ein Rahmen 7.

Die andere Werkzeughälfte 2 besteht aus einer Grundplatte 8, einer Zwischenplatte 9 sowie der Halteplatte 10 für das Bandstahlmesser 11. An dieser Halteplatte 10 können auch Streckhelfer 12 angeordnet sein. Rings um die Halteplatte 10 verläuft ein Spannrahmen 13, dessen unterer Steg 14 dem Rahmen 7 gegenüber liegt. Der Spannrahmen 13 ist nachgiebig im starren Dichtrahmen 15 gehalten und über nicht dargestell­ te Mittel geführt. Federn 16 oder pneumatische Krafteinrich­ tungen drücken ihn in die Richtung der Folienbahn 20. Eine Hubbegrenzung erfolgt dadurch, daß Spannrahmen 13 und Dicht­ rahmen 15 je einen Bund 17, 18 aufweisen, zwischen denen eine Dichtung 19 sitzt. Der Steg 14 des Spannrahmens 13 ist an seiner der Folienbahn 20 zugewandten Fläche ebenfalls mit einer ringsum verlaufenden Dichtung 21 versehen.

Das Werkzeug ist so ausgeführt, daß die von der ringsum verlaufenden Dichtung 21 gebildete Fläche kleiner ist als die Fläche, die von der ringsum verlaufenden Dichtung 19 gebildet wird. Die Differenzfläche F rührt daher, daß zwi­ schen den Dichtungen 19, 21 - senkrecht zur Bewegungsrich­ tung betrachtet - ein Abstandsmaß A besteht. Führt man zum Formen der Behälter 6 Druckluft durch die Zufuhröffnung 22, so entsteht durch die Differenzfläche F eine zu der Kraft der Federn 16 zusätzliche Vorspannkraft am Spannrahmen 13, deren Größe dem Produkt Fläche × Formdruck entspricht. Diese Vorspannkraft ist nicht vorhanden beim Schließen des Werkzeu­ ges und nach dem Entlüften des Formdruckes, wenn das Ausstan­ zen der Behälter 6 erfolgt.

Das Werkzeug arbeitet wie folgt:

Ein Abschnitt einer zuvor erwärmten thermoplastischen Kunst­ stoffolie 20 wird über eine Transporteinrichtung 23 zwischen die beiden geöffneten Werkzeughälften 1, 2 gebracht. Beide Werkzeughälften 1, 2 werden durch je einen eigenen Antrieb in Schließstellung gebracht. Dabei spannt der Steg 14 des Spannrahmens 13 die Folienbahn 20 gegen den Rahmen 7. Der Streckhelfer 12 formt die Folienbahn 20 ggf. mechanisch vor.

Die über die Zuführöffnung 22 zugeführte Druckluft formt die Behälter 6 fertig (Fig. 1 rechts). Während des Formens steht die zusätzliche Vorspannkraft zur Verfügung, die eine Abdichtung an der Dichtung 21 bewirkt.

Nach dem Abführen der Formluft wird durch eine zusätzliche Schließbewegung der Werkzeughälften 1, 2 erreicht, daß das bisher zurückstehende Bandstahlmesser 11 die Behälter 6 im Zusammenwirken mit der Form 5 bzw. einem an der Form 5 ange­ ordneten Stanzblech 24 erfolgt. Je nach Ausbildung der An­ triebe der beiden Werkzeughälften 1, 2 kann vorzugsweise einer der Antriebe oder es können beide zur Erzeugung der Stanzbewegung herangezogen werden. Während des Stanzens sind nur die Stanzkraft und die über die Federn 16 erzeugte Vor­ spannkraft zu überwinden.

In Fig. 2 ist eine andere Ausführungsform des Spannrahmens gezeigt. Im Bund 17′ des Spannrahmens 13′ ist eine Nut 25 für die Dichtung 19′ vorgesehen, die an der Innenfläche 26 des Dichtrahmens 15′ gleitet. Halteschrauben 27 begrenzen den Hub des Spannrahmens 13′.

Claims (3)

1. Werkzeug zum kombinierten Formen und Stanzen von Behäl­ tern aus einer zuvor erwärmten thermoplastischen Kunst­ stoffolie mittels Differenzdruck, bestehend aus zwei zueinander verschiebbaren Werkzeughälften, wobei eine Werkzeughälfte die Behälterformen aufweist und an der anderen Werkzeughälfte Bandstahlmesser zum Austrennen der Behälter sowie ein rings um das Bandstahlmesser verlaufender gegenüber dem Bandstahlmesser verschiebbarer Spannrahmen mit einer der Kunststoffolie zugewandten Dichtung angeordnet sind, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• a) Rings um den Spannrahmen (13, 13′) verläuft ein Dichtrahmen (15, 15′)
• b) zwischen Spannrahmen (13, 13′) und Dichtrahmen (15, 15′) ist eine Dichtung (19, 19′) angeordnet
• c) Die von der Dichtung (19, 19′) zwischen Spannrahmen (13, 13′) und Dichtrahmen (15, 15′) umschlossene Fläche ist größer als die von der der Kunstoffolie zugewandten Dichtung (21) am Steg (14) des Spannrahmens (13, 13′) umschlossene Fläche.

2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Spannrahmen (13) und Dichtrahmen (15) je einen Bund (17, 18) aufweisen, zwischen denen die Dichtung (19) angeordnet ist.

3. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (19′) in einer Nut (25) des Spannrahmens (13′) angeordnet ist, die an der Innenfläche (26) des Dichtrahmens (15′) gleitet.