DE60311292T2

DE60311292T2 - Verfahren zur herstellung von polyurethangegenständen und vorrichtung dafür

Info

Publication number: DE60311292T2
Application number: DE60311292T
Authority: DE
Inventors: Mario Damo
Original assignee: INNTEC Srl
Current assignee: Inntec Srl Oderzo It
Priority date: 2002-10-25
Filing date: 2003-10-24
Publication date: 2007-11-15
Anticipated expiration: 2023-10-25
Also published as: ITUD20020222A0; CA2503569A1; EP1554100B1; ITUD20020222A1; DE60311292D1; US20060035090A1; AU2003274420A1; BR0314909A; JP2006503729A; EP1554100A1; MXPA05004385A; WO2004037511A1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Polyurethanartikeln, die auf einer oder mehreren Seiten mit einem oder mehreren Verzierungs- und Schutzfilmen versehen sind, die normalerweise aus einem thermoplastischen Material bestehen.
Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung mit einer Formungsvorrichtung mit mindestens einer Heizanordnung, die an einer Position außerhalb der Formungsvorrichtung und vor dem abschließenden Thermoformungsvorgang, wie er im Formwerkzeug stattfindet, eine Behandlung zum Erwärmen und Vorformen zumindest eines Filmsegments ausführt, um die Qualität des Enderzeugnisses zu verbessern, die Flexibilität des Prozesses zu erhöhen und die Gesamtzykluszeiten zu verringern.
Beim Verfahren gemäß der Erfindung gehen den Schritten des Thermoformens des mindestens einen Verzierungsfilms sowie des Einfüllens/Formens des Polyurethanmaterials zumindest ein Heizschritt und zumindest ein Teilvorformen des thermoplastischen Verzierungsfilms voran.
Die Erfindung wird auf dem Gebiet des Formens von Artikeln aus Polyurethanmaterial angewandt, wie bei kleinen Möbelteilen, Holzflügeln, Platten für Verkaufsautomaten oder elektrische Geräte, Behälter, Fahrzeugkarosserien, Kühlhauben oder dergleichen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Es sind verschiedene Verfahren zum Herstellen von Polyurethanartikeln bekannt, die auf vielen Anwendungsgebieten immer vielfältigere Anwendung finden.
Ein Beispiel derartiger Verfahren ist in der internationalen Patentanmeldung WO-A-02/20239, im Namen der vorliegenden Anmelderin, beschrieben, gemäß dem, zumindest auf einer sichtbaren Fläche des Polyurethanartikels, ein Verzierungsfilm, der normalerweise aus einem Dünnfilm aus thermoplastischem Material besteht, aufgetragen wird, um den Artikel zu bedecken und zumindest teilweise zu schützen.
Das in der genannten Patentanmeldung beschriebene Verfahren sorgt für die Positionierung des Films, außerhalb des Formwerkzeugs, auf einem ebenen Ringmutterhalter, um diesen in das Formwerkzeug einzusetzen, um den Film durch Kontakt mit dem Stempel des teilweise geschlossenen Formwerkzeugs thermisch zu formen, um das Formwerkzeug zu schließen und um das Polyurethan in das, Innere des Formwerkzeugs einzufüllen.
Obwohl dieses Verfahren hinsichtlich des Erhaltens eines beschichteten Artikels, der in jeder Hinsicht in einem einzelnen Schritt fertig gestellt wird, extrem effizient ist, wobei eine beträchtliche Automatisierung aller Vorgänge im Prozess vorliegt, zeigt es einen Nachteil aufgrund der Tatsache, dass es eine relativ lange Wartezeit erfordert, um den Verzierungsfilm zu erwärmen und thermisch zu formen.
Darüber hinaus kommt die zum Erwärmen des Films erforderliche Zeit zur zum Thermoformen benötigten Zeit hinzu, da es nicht möglich ist, diese zwei getrennten Operationen auch nur teilweise zu überlagern, da sie von derselben Formungsvorrichtung ausgeführt werden.
Ferner existiert durch Ausführen des Erwärmens unter Verwendung des Stempels des Formwerkzeugs eine geringe Wärmeausbeute bei der Wärmeübertragung, da der Stempel die Polymerisationstemperatur des Polyurethans nicht überschreiten darf. Dies bildet auch eine Grenze für die verwendbaren Typen von Materialien sowohl für das Polyurethan für den Artikel als auch die thermoplastischen Materialien für den Film. Darüber hinaus begrenzt die Geometrie des Stempels die Effizienz einer korrekten und möglicherweise vielfältigen Temperaturdiffusion an der Oberfläche des Films aufgrund des Vorliegens von Rippen oder Kämmen auf der Gestalt.
Im Stand der Technik sind auch Lösungen bekannt, die dafür sorgen, einen Überzugsfilm für Artikel aus Kunststoffmaterial zu erwärmen, bevor sie in das Formwerkzeug eingesetzt werden. Beispielsweise beschreibt EP-A-0.551.526 ein Verfahren zum Formen eines mehrschichtigen Artikels aus einem thermoplasti schen Harz, wobei eine Abdeckfolie durch eine Vorerwärmungsplatte vorerwärmt wird. Die Platte kann integral eine Heizquelle enthalten, oder diese kann ein von der Platte getrenntes Element sein.
Die Platte verfügt über Löcher, die die ästhetische Gestaltung beeinflussen, und die mit einer Leitung in Verbindung stehen, die über ein Ventil mit einer Vakuumleitung verbunden ist, um die Haut an der Oberfläche der Platte zu halten. Wenn die Haut einmal auf die gewünschte Temperatur erwärmt wurde, wird die Platte zwischen die Elemente des Formwerkzeugs transferiert, um auf deren unterem Teil oder oberem Teil zu liegen. Dadurch, dass die Platte mit einem Umfangsteil eines Elements des Formwerkzeugs in Kontakt gebracht wird und Luft ausgeblasen wird und gleichzeitig durch Löcher in der Fläche des Formwerkzeugs angesaugt wird, wird die Haut von der Vorerwärmungsplatte in das Formwerkzeug übertragen. Wenn die Übertragung abgeschlossen ist, wird die Platte wieder zur Außenseite des Formwerkzeugs genommen, so dass eine neue Hautfolie aufgenommen werden kann. Dann wird das Formwerkzeug geschlossen, und das thermoplastische Harz wird in den Formhohlraum gefüllt.
EP-A-0.101.095 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Spritzgießen von Artikeln, wobei gleichzeitig an deren Oberfläche Designs ausgebildet werden.
US-A-5.800.771 lehrt das Auftragen eines ein Verzierungsmuster tragenden Films auf eine Fläche eines geformten Artikels vor dem Einsetzen in das Formwerkzeug, wobei der Film außerhalb desselben auf einem Heiztisch erwärmt wird. Der Film wird durch Sauglöcher auf dem Tisch gehalten. Dann wird der Film durch eine Unterdruckeinrichtung in den vertieften Teil des Formwerkzeugs transferiert. Dann werden die Elemente des Formwerkzeugs geschlossen, und das Harz wird in den Formhohlraum gefüllt. Der Heiztisch verfügt über einen speziellen Halterahmen, und er verfügt über eine Einrichtung, um den Film unter Zug zu halten, um die Ausbildung von Falten oder Runzeln zu verhindern.
Das Dokument JP-A-62-264919 beschreibt einen Prozess, bei dem eine Heizplatte verwendet wird, die über ihre gesamte Oberfläche über Sauglöcher verfügt, um eine Harzfolie festzuhalten, in die ein Verzierungsmuster geprägt wird. Die Harzfolie wird dann in das Innere eines Formwerkzeugs transferiert, das dann geschlossen wird, und das Harz wird in das Innere des Formwerkzeugs gefüllt, um den Artikel auszubilden.
EP-A-0.584.042 beschreibt ein Verfahren zum Auftragen eines farbigen Überzugs auf einen geformten Artikel, wobei eine farbige Folie von einer Transferplatte aufgenommen wird, die sie möglicherweise vorerwärmt, und sie in ein Formwerkzeug eingesetzt wird, in das sie durch eine Unterdruckeinrichtung transferiert wird.
Das Dokument JP-A-62066909 offenbart ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 13.
Diese Lösungen aus dem Stand der Technik zeigen verschiedene Nachteile hinsichtlich der Betriebseffizienz und der Qualität des erhaltenen Enderzeugnisses. Zunächst sorgen sie nicht dafür, dass, während des Heizschrittes, der dem Einführen in das Formwerkzeug vorangeht, der thermoplastische Film Vorgängen einer teilweisen Verformung unterzogen wird, wodurch die Zeit verkürzt werden soll, die für die anschließende Thermoformung benötigt wird, die innerhalb des Formwerkzeugs erfolgt. Zweitens verwenden diese bekannten Lösungen Saugeinrichtungen mit Löchern, die im wesentlichen in demjenigen Teil des Films enthalten sind, der die Gestalt des Artikels bedeckt, wodurch Markierungen und Eindrücke verbleiben, die die Endqualität des Artikels verringern. Ferner ist die Übertragung des Films von der Heizplatte oder dem Heiztisch auf die Elemente des Formwerkzeugs nicht funktionsgerecht und nicht effizient, wobei häufig das Eingreifen mechanischer Filmpressen erforderlich ist, die, abgesehen davon, dass sie komplex und manchmal eher unzuverlässig sind, die Qualität des beschichteten Artikels senken können.
Die Anmelderin hat Untersuchungen ausgeführt und die vorliegende Erfindung entworfen und realisiert, um diese Mängel im Stand der Technik zu überwinden und andere Vorteile zu erzielen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung ist in den Hauptansprüchen 1 und 13 dargelegt und gekennzeichnet, während die abhängigen Ansprüche andere innovative Eigenschaften der Erfindung beschreiben.
Ein Zweck der Erfindung besteht im Schaffen eines Verfahrens und einer Vorrichtung zum Herstellen von Polyurethanartikeln, bei denen es, dank dem Er wärmen von Segmenten des Films, die zumindest teilweise außerhalb des Formwerkzeugs hergestellt werden, möglich ist, die Gesamtzykluszeiten zu verkürzen, die Thermoformbarkeit und die Eigenschaften der Größe und der Qualität der aufgebrachten Verzierungsfilme zu verbessern und den Heizprozess völlig vom Prozess zum Polymerisieren des Polyurethans zu trennen.
Ein anderer Zweck besteht im Erhalten einer Vorrichtung, bei der die Einrichtung zum Erwärmen des Verzierungsfilms hinsichtlich der Wärmeübertragung eine hohe Ausbeute zeigt, sowohl hinsichtlich der Konstruktion als auch hinsichtlich der Wartung und dem Austausch von Teilen große Einfachheit zeigt, und auch über hohe Vielseitigkeit und Anpassbarkeit an verschiedene Betriebssituationen verfügt.
Ein weiterer Zweck besteht darin, den Transport und die Positionierung der Filmsegmente im Inneren der Presse in jeder beliebigen Position, sei es horizontal, vertikal oder geneigt, zu ermöglichen, wobei auch Robotergreif- und -handhabungssysteme verwendet werden.
Die Erfindung wird bei der Herstellung von Polyurethanartikeln desjenigen Typs angewandt, der auf mindestens einer Seite mit mindestens einem verzierungsfilm bedeckt ist, der normalerweise aus einem thermoplastischen Film besteht, dessen Dicke von einem Minimum von 0,2 mm bis zu einem Maximum von 3 mm und mehr variieren kann.
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist vom Typ mit einem oder mehreren Formwerkzeugen, von denen jedes mit mindestens einem ersten Teil und mindestens einem zweiten Teil versehen ist, die zwischen sich einen Hohlraum bilden, in den Polyurethanmaterial eingegeben wird.
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung verfügt auch über eine Heizanordnung, die beweglich ist und mit mindestens einem Heizelement versehen ist, das mindestens ein Segment des Films an einer Position zumindest teilweise außerhalb des Formwerkzeugs erwärmen kann und das mindestens eine erwärmte Filmsegment in Zusammenwirkung mit dem ersten und dem zweiten Teil des Formwerkzeugs positionieren kann.
Die Heizanordnung verfügt über eine Haltekonstruktion für ein im wesentlichen ebenes Heizelement sowie einen speziellen Rahmen, der eine Verankerungsein richtung hält, um das Filmsegment zumindest zeitweilig dem Heizelement zuzuordnen.
Die Haltekonstruktion ist vom sogenannten Universaltyp, d. h., sie ist an eine Anzahl von Filmen verschiedener Typen und Größen anpassbar, während der spezielle Rahmen jedesmal dann ausgetauscht wird, wenn der Typ des verwendeten Films geändert wird.
Gemäß einer Eigenschaft der Erfindung ist der spezielle Rahmen mit einer Unterdruckeinrichtung versehen, die dazu geeignet ist, ein Vorformen des Filmsegments auszuführen; anders gesagt, wird der Film während der Erwärmung einer Formung unterzogen, um ihn zu formen, wodurch einerseits seine Verbindung mit dem einen oder anderen der Elemente des Formwerkzeugs erleichtert und vereinfacht wird, und andererseits die Zeit verkürzt wird, die dazu erforderlich ist, die Thermoformung innerhalb des Formwerkzeugs auszuführen und abzuschließen.
Die Unterdruckeinrichtung, die dieses Vorformen bewerkstelligt, ist, gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, insgesamt außerhalb desjenigen Teils des Filmsegments angeordnet, das auf die Gestalt des Artikels aufgetragen wird. Anders gesagt, wird dafür gesorgt, dass der Unterdruck nur auf den Umfangsteil desjenigen Filmsegments einwirkt, der, wenn er auf den Artikel aufgebracht wird, außerhalb der Gestalt liegt, und der dann, wenn der Zyklus abgeschlossen ist, abgeschnitten und dann beseitigt wird.
Auf diese Weise garantiert das Verfahren einerseits ein effektives Vorformen, ohne Blasen, ausgehend vom Zentrum des Filmsegments zu dessen Umfang, und andererseits verhindert es die Ausbildung von Eindrücken oder Markierungen im Teil des Films, der mit der Gestalt des Artikels übereinstimmt.
Gemäß einer Variante existiert zwischen dem Entladungsspitzenabschnitt und dem speziellen Rahmen ein Isolierelement.
Bei einer ersten Ausführungsform, die für Einzelfilmartikel spezifisch ist, die in einem geschlossenen Formwerkzeug hergestellt werden, ist die Vorrichtung auch mit einer Ringmuttereinrichtung versehen, die zwischen einer ersten Position außerhalb des Formwerkzeugs und einer zweiten Position beweglich ist, die zumindest teilweise dem Umfang eines Teils des Formwerkzeugs über lagert ist, um mit dem letzteren während des Formens des Polyurethanmaterials zusammen zu wirken. In diesem Fall ist die Heizanordnung zwischen einer ersten Position außerhalb des Formwerkzeugs, wo sie zumindest teilweise das Erwärmen und das Formen des Filmsegments ausführt, und einer zweiten Position innerhalb des Formwerkzeugs beweglich, wo sie das Segment des erwärmten Films in Zusammenwirkung mit der Ringmuttereinrichtung positioniert, um den Formungsschritt abzuschließen.
Bei einer zweiten Ausführungsform, die für in einem offenen Formwerkzeug hergestellte Doppelfilmartikel spezifisch ist, verfügt die Vorrichtung gemäß der Erfindung über ein Formwerkzeug mit zwei Teilen, die über ein Scharnier miteinander verbunden sind und ähnlich wie ein Buch schließen, um den Formhohlraum zu bilden. Bei dieser Ausführungsform kann die Heizanordnung eine erste Position, in der sie eine Erwärmung, Vorverformung nach oben und Positionierung eines ersten Filmsegments in Zusammenwirkung mit einem Teil des Formwerkzeugs ausführt, und eine zweite Position einnehmen, in der sie ein zweites Filmsegment in Zusammenwirkung mit dem anderen Teil des Formwerkzeugs erwärmt und positioniert.
Bei einer dritten Ausführungsform, die für in einem offenen Formwerkzeug hergestellte Einzelfilmartikel spezifisch ist, verfügt die Vorrichtung gemäß der Erfindung über ein Formwerkzeug, in dem die zwei Teile getrennt und frei voneinander sind und sie so überlagert werden, dass sie den Formhohlraum bilden. Bei dieser Ausführungsform ist die Heizanordnung zwischen einer ersten Position außerhalb des Formwerkzeugs, wo sie den Erwärmungsschritt und zumindest eine Teilvorformung zur Oberseite des Filmsegments hin ausführt, und einer zweiten Position innerhalb des Formwerkzeugs beweglich, wo sie das erwärmte Filmsegment in Zusammenwirkung mit einem der Teile des Formwerkzeugs erwärmt.
Bei allen Ausführungsformen wird das Filmsegment erwärmt und teilweise thermisch geformt oder vorgeformt, bevor der Schritt des abschließenden Thermoformens und Gießens ausgeführt wird, der im Inneren des Formwerkzeugs erfolgt, so dass es dann, wenn es mit einem der Teile des Formwerkzeugs verbunden wird, über verbesserte Eigenschaften hinsichtlich der Formbarkeit und der Verbindung mit den zugehörigen Innenwänden verfügt.
Darüber hinaus ist es, wenn das Erwärmen und Vorformen des Filmsegments außerhalb des Formwerkzeugs erfolgen, möglich, diese Schritte auszuführen, wäh rend ein Einfüllen und demgemäß ein Polymerisieren von Polyurethan im Inneren des Formwerkzeugs erfolgt, um einen Artikel herzustellen, der mit einem Filmsegment bedeckt ist, das bereit im vorigen Zyklus hergestellt und erwärmt wurde; auf diese Weise wird die Wartezeit, die andernfalls vergeudet würde, dazu verwendet, das Erwärmen des Films für den folgenden Artikel zu starten, weswegen die Zyklusgesamtzeit verkürzt ist.
Die Heizanordnung kann von jedem beliebigen bekannten Typ sein, und sie bildet keinen Teil der Formungsvorrichtung; gemäß der Erfindung ist es, abhängig vom Typ des Materials oder der Dicke des Films, möglich, mit der Heizanordnung die Heiztemperatur auf gewünschte Weise zu regulieren, um die Wärmeübertragung und die Gesamtausbeute der Gesamtvorrichtung zu optimieren. Gemäß der Erfindung kann die Heiztemperatur so reguliert werden, dass sie in verschiedenen Zonen des Filmsegments verschiedene Werte einnimmt, um die Genauigkeit des Erwärmungsvorgangs insbesondere an den kritischsten Formungspunkten zu verbessern.
Gemäß einer Variante sind die Verankerungseinrichtung und/oder der Rahmen und/oder die positionierbare Ringmuttereinrichtung mit einer Einrichtung versehen, die zwischen den Elementen, die in Hin-Her-Kontakt stehen, eine Unterdruckzone erzeugen kann. Auf diese Weise sind die üblichen mechanischen Festhalteeinrichtungen weggelassen, was es ermöglicht, das Volumen der Vorrichtung zu senken, wobei für einen optimalen Griff am Film während des gesamten Formungszyklus gesorgt ist, ohne dass die Gefahr besteht, dessen Oberfläche zu ruinieren.
Gemäß einer anderen Variante verfügt der Rahmen der Heizanordnung über eine Einrichtung, die es dann, wenn sich die Heizanordnung im Inneren des Formwerkzeugs befindet, erlaubt, den den Film festhaltenden Unterdruck, beispielsweise durch Einlassen von Umgebungsluft, aufzuheben. Dies ermöglicht es, die Geschwindigkeit des Thermoformens zu erhöhen, jedes mögliche Abkühlen des Films zu verhindern, und die Effizienz und die Qualität des Formvorgangs selbst zu verbessern.
Gemäß einer anderen Variante verfügt der spezielle Rahmen der Heizanordnung über ein Umfangsprofil vom Antirutschtyp, um Bewegungen des Filmsegments während des Thermoformens zu verhindern. Bei einer bevorzugten Ausführungsform verfügt das Umfangsprofil über mindestens eine Vertiefung, einen Zahn oder eine Kombination von Vertiefungen und Zähnen, die geeignet geformt sind.
Gemäß einer Variante existieren mehrere Formwerkzeuge in einer Linie, die sequenziell arbeiten und über dieselben Eigenschaften wie die oben beschriebenen Ausführungsformen verfügen, um höhere Produktivität zu erzielen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Diese und andere Eigenschaften der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung einiger bevorzugter Ausführungsformen ersichtlich werden, die als nicht beschränkendes Beispiel unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen angegeben werden.
1 zeigt einen Schnitt einer ersten Ausführungsform eines Teils der Vorrichtung zum Herstellen von Polyurethanartikeln durch eine Einzelfilmtechnik mit geschlossenem Formwerkzeug gemäß der Erfindung in einem Formungsfunktionsschritt;
2a bis 2c zeigen einen Schnitt der Heizanordnung der Vorrichtung in der 1 für drei getrennte Schritte des Zyklus;
3 zeigt eine vergrößerte Einzelheit der 1;
4a bis 4h zeigen den Herstellzyklus von Polyurethanartikeln mit der Vorrichtung in der 1;
5 zeigt eine zweite Ausführungsform, mit einer Doppelfilmtechnik, eines Teils der Vorrichtung gemäß der Erfindung;
6a bis 6h zeigen den Herstellzyklus der Vorrichtung in der 5;
7 zeigt eine Variante eines Schritt im in den 6a bis 6h dargestellten Zyklus;
8 zeigt eine dritte Ausführungsform mit einer Einzelfilmtechnik mit offenem Formwerkzeug eines Teils der in der 1 dargestellten Vorrichtung;
9a bis 9f zeigen den Herstellzyklus der Vorrichtung in der 8.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG EINIGER BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
In den 1 bis 4h kennzeichnet die Bezugszahl 10 allgemein eine erste Ausführungsform einer Formungsvorrichtung gemäß der Erfindung zum Herstellen von Polyurethanartikeln 37.
Die Vorrichtung 10 verfügt über eine Formungseinrichtung 30 (1 und 4a), die in diesem Fall aus einem vertieften Teil 13, einer Matrix, und einem erhabenen Teil 12, oder Stempel, dem ein Presselement 11 zugeordnet ist, das in der 4a teilweise dargestellt ist, und das durch hier nicht dargestellte Bewegungsstellglieder öffnend/schließend angetrieben werden kann, besteht. Es fällt in das Gebiet der Erfindung, dass die Formungseinrichtung 50 aus zwei vertieften Teilen oder zwei erhabenen Teilen oder anderen geeigneten Konfigurationen besteht.
Der erhabene Teil 12, der sich in diesem Fall an einer im wesentlichen zentralen Position befindet, verfügt über einen Einfüllkanal 17, dem ein Einfüllkopf 117 zugeordnet ist, durch den expandiertes Polyurethan, wenn das Formwerkzeug geschlossen ist, in einen Formhohlraum 28 eingefüllt wird, der zwischen dem erhabenen Teil 12 und dem vertieften Teil 13 ausgebildet ist.
Es ist ersichtlich, dass der Einfüllkanal 17, innerhalb des Gebiets der Erfindung, an einer nicht zentralen Position vorhanden sein könnte, oder dass zwei oder mehr Einfüllkanäle vorhanden sein könnten, die möglicherweise abwechselnd genutzt werden könnten.
In diesem Fall verfügt die Formungsvorrichtung 10 über eine Haspeleinrichtung 30, die einen thermoformbaren Überzugsfilm 13 zuführen kann, der dann in das Formwerkzeug 30 eingebracht wird, und es wird dafür gesorgt, dass durch Thermoformen, wie dies später detaillierter erläutert wird, so anhaftet, dass er die Innenwand des vertieften Teils 13 bedeckt.
Der Film 19 besteht aus thermoplastischem Material.
Die Vorrichtung 10 verfügt auch über eine Heizanordnung 15, die zwischen einer ersten Position außerhalb des Formwerkzeugs 30 und einer zweiten Position beweglich ist, in der sie in Zuordnung zum vertieften Teils 13 des Formwerkzeugs 30 gebracht ist. Die Funktion der Heizanordnung 15 besteht im Erwärmen und Vorverformen des Filmsegments 19 außerhalb des Formwerkzeugs 30 sowie dem anschließenden Transportieren dieses Filmsegments 19 in das Innere des Formwerkzeugs 30, um das Thermoformen und die Ausgabe des Filmsegments 19 auf den vertieften Teil 13, oder möglicherweise den erhabenen Teil, des Formwerkzeugs 30 abzuschließen.
Bei der hier dargestellten speziellen Ausführungsform verfügt, wie es detaillierter aus der 1 erkennbar ist, die Vorrichtung 10 auch über eine torusförmige Ringmutter 22 vom beweglichen Typ mit einem ersten Umfangsrand 23, der dann, wenn die Ringmutter 22 mit dem vertieften Teil 13 des Formwerkzeugs 30 verbunden ist, dem Formhohlraum 28 zugewandt ist. Der Umfangsrand 23 ist dazu geeignet, eine Kontinuitätsfunktion im wesentlichen in Entsprechung zur Trennzone auszuführen, die dann, wenn das Formwerkzeug geschlossen ist, zwischen dem vertieften Teil 13 und dem erhabenen Teil 12 der Form ausgebildet wird.
Auf diese Weise kann der Artikel 37 in im wesentlichen bereits fertig gestelltem Zustand aus dem Formwerkzeug 30 ausgegeben werden, und es ist nur eine Umfangsbeschneidung irgendeines möglicherweise überschüssigen Films 19 erforderlich.
Die torusförmige Ringmutter 22 wird koordiniert mit der Heizanordnung 15 bewegt, was jedoch nicht der Fall sein muss, um den Film 19 in das Formwerkzeug 30 einzusetzen und zu formen, und um dann den fertig gestellten Polyurethanartikel 37 aus dem Formwerkzeug 30 auszugeben.
Der Zyklus zum Bewegen der Heizanordnung 15 und der Ringmutter 22, um einen Polyurethanartikel 37 zu formen, ist in den 4a bis 4h dargestellt.
Die Vorrichtung 10 verfügt auch über eine Ausgabeeinrichtung 35, die den fertig gestellten Artikel 37 von der Ringmutter 22 ausgeben kann, und eine Einrichtung 36, die stromabwärts in Bezug auf die Haspel 20 angeordnet ist, um den Film 19 abzuwickeln und abzuschneiden, und die ein Filmsegment 19 auf einer Halteebene 21 positionieren kann.
Die Heizanordnung 15 (2a – 2c) verfügt im wesentlichen über eine Haltekonstruktion 16, die im wesentlichen vom Universaltyp ist, an die ein Heizelement 39, ein Isolierelement 40 und ein spezieller Rahmen 41 zum Ergreifen und Vorformen des Films 19 angebaut sind; unter einem speziellen Rahmen ist ein Element zu verstehen, das ausgetauscht werden kann, um eine Anpassung an spezielle Größen, Formen und Eigenschaften des thermisch zu formenden Films zu erzielen.
Die Haltekonstruktion 16 besteht vorteilhafterweise aus Metallblechen, was eine schnelle Abfuhr und einen schnellen Transport der durch das Heizelement 39 erzeugten Wärme erleichtert und es ermöglicht, die Heizanordnung 15 mit einer Verstelleinrichtung zu koppeln, wie beispielsweise einem mechanischen Arm, einer Linearführung oder etwas anderem, was von bekanntem Typ ist und in den Zeichnungen nicht dargestellt ist. Auf diese Weise, und dank der Eigenschaften der Heizanordnung 15 betreffend das Ergreifen und Festhalten des Films, kann sie leicht von einer Zone, in der das Filmsegment hergestellt wird, in jeder beliebigen Richtung in die Zuführzone innerhalb des Formwerkzeugs verschoben und transferiert werden. Tatsächlich kann die Verstelleinrichtung auch vom Robotertyp sein und den Transport und die Handhabung der Heizanordnung 15, mit dem Filmsegment 19, an jeder beliebigen Position und mit jeder beliebigen räumlichen Ausrichtung, beispielsweise horizontal, vertikal oder geneigt, zu ermöglichen.
Die Verstelleinrichtung verschiebt die Heizanordnung 15 von ihrer ersten Position außerhalb des Formwerkzeugs 30 an ihre zweite Position innerhalb desselben, und umgekehrt, was auf die nachfolgend beschriebene Weise erfolgt.
Das Heizelement 39 besteht, in diesem Fall, um nur ein Beispiel anzugeben, aus einem elektrischen Widerstand vom Folientyp, der vorteilhafterweise über verschiedene Zonen verfügt, die individuell innerhalb eines Temperaturbereichs reguliert werden können, der sogar Werte erreichen kann, die bis zu 225 – 250°C oder mehr gehen. Das Vorliegen derartiger unabhängiger Regulierzonen ermöglicht ein differenziertes Erwärmen der entsprechenden Zonen des Films 19 entsprechend dem speziellen zu bedeckenden Teil und entsprechend der Form des Formwerkzeugs 30.
Gemäß einer Variante besteht das Heizelement 39 aus einer Metallplatte, die vorteilhafterweise aus Aluminium besteht, die mit einem Hydraulikkreis für Wasser oder für Diathermieöle versehen ist. Das Isolierelement 40 befindet sich zwischen der Haltekonstruktion 16 und dem Heizelement 39, so dass das letztere die Haltekonstruktion 16 nicht überhitzt, und um die an den zu erwärmenden Film 19 zu übertragende Wärmemenge zu erhöhen.
Der spezielle Rahmen 41 ist mit seinem Umfang dem unteren Teil des Heizelements 39 zugeordnet, und er ist mit einer Verankerungseinrichtung 21 versehen, um den Film 19 zumindest vorübergehend am speziellen Rahmen 41 zu verankern. Die Verankerungseinrichtung 21 hält den Umfangsteil des Films 19, der am speziellen Rahmen 41 (3) anhaftet, durch eine erste Unterdruckeinrichtung mit einer Leitung 43.
Eine zweite Unterdruckeinrichtung, mit einer Leitung 45, wird selektiv aktiviert, um eine Vorformung zur Oberseite des Filmsegments 19 auszuführen, um konstanten Kontakt der gesamten Fläche mit dem Heizelement 39 zu gewährleisten. Dies gewährleistet ein gleichmäßiges und vollständiges Erwärmen des Films 19, ohne Ausbildung kalter Punkte und ohne die Erzeugung irgendwelcher Temperaturgradienten. Dies ist bei sehr dünnen Filmen, beispielsweise mit Dicken im Bereich von 0,2 – 1 mm, besonders wichtig. Das Vorformen nach oben erlaubt es auch, möglicherweise ein Thermoformen am Stempel 12 statt auf der Matrize 13 auszuführen. Ein anderer abgeleiteter Vorteil besteht darin, dass dann, wenn der Film 19 bereits vorgeformt in das Formwerkzeug eingesetzt wird, die Zeit zum Abschließen des Thermoformens beträchtlich verkürzt ist.
Die zweite Vorformungsleitung 45 ist außerhalb desjenigen Teils des Films 19 angeordnet, der, im Formwerkzeug, mit der Gestalt des Artikels in Berührung kommt. Auf diese Weise wird die Ausbildung von Eindrücken oder Markierungen in demjenigen Teil verhindert, der über die ästhetische Endbearbeitung verfügt. Darüber hinaus gewährleistet das Ansaugen am Umfang ein gleichmäßiges Vorformen vom Zentrum zum Umfang hin.
Die Leitung 45 verfügt über eine Verlängerung 45a (2a, 2b) in Verbindung mit dem leeren Raum 50 zwischen dem Film 19 und dem Heizelement 39. Wenn einmal der Film 19 ergriffen ist, und während er zum Formwerkzeug 30 transportiert wird, wird die Leitung 45 aktiviert, um in diesem Raum 50 einen Unterdruck zu erzeugen, so dass der Film 19 fortschreitend nach oben hin vorgeformt wird, was dank der Umfangsposition der Leitung 45 erfolgt, wobei das Vorformen progressiv ausgehend vom Zentrum (2a, 2b) erfolgt, bis die ge samte Umfangszone des Films 19 beeinflusst ist. Am Ende des Vorformvorgangs haftet der in das Formwerkzeug 30 einzusetzende Film 19 vollständig am Heizelement 39 an, wodurch die Zeit zum Abschließen des Thermoformens im Inneren des Formwerkzeugs 30 verkürzt werden kann.
Dann wird, wenn der Rahmen 41, innerhalb des Formwerkzeugs 30 auf der Ringmutter 22 ruht, um den Film 19 zu übertragen, die dritte Unterdruckeinrichtung 47 auf der Ringmutter 22 aktiviert. Gemäß einer Variante ist keine dritte Unterdruckeinrichtung 47 vorhanden, sondern der Film 19 wird dadurch übertragen, dass die erste Unterdruckeinrichtung 43 und/oder die zweite Unterdruckeinrichtung 45 und/oder die den Elementen des Formwerkzeugs zugeordnete Unterdruckeinrichtung geeignet aktiviert werden.
Im folgenden Schritt wird, bevor der Film 19 thermogeformt wird, eine im Rahmen 41 vorhandene vierte Unterdruckeinrichtung abschließend aktiviert; diese verfügt über eine Leitung 48 und eine Kammer 49, die dadurch, dass dafür gesorgt wird, dass der Rahmen 41 dicht an der Ringmutter 22 anhaftet, gewährleisten, dass der Film 19 am Umfang ergriffen wird; auf diese Weise ist das Erfordernis vermieden, komplexe und aufwändige Festhalteelemente vom mechanischen Typ zu verwenden, und es ist eine effiziente Behandlung gewährleistet, ohne dass die Gefahr eines Ruinierens des Films 19 bestünde. Auch in diesem Fall können, gemäß einer Variante, die Unterdruckeinrichtungen 48, 49 durch eine am Formwerkzeug vorhandene Unterdruckeinrichtung ersetzt werden.
Es sei darauf hingewiesen, dass die erste 43, dritte 47 und vierte 48 und 49 Unterdruckeinrichtung alle außerhalb des ästhetischen Teils des Films 11, der mit der Gestalt des Artikels verbunden wird, aus den oben angegebenen Gründen, angeordnet sind und dort wirken.
Wenn der Film 19 einmal vollständig am Umfang ergriffen wurde, wird ein Thermoformen dadurch ausgeführt, dass die am vertieften Teil 13 des Formwerkzeugs 30 vorhandene Unterdruckeinrichtung aktiviert wird, um dafür zu sorgen, dass der Film 19 an den Wänden des vertieften Teils 13 anhaftet.
Gemäß einer hier nicht dargestellten Variante existiert am Rahmen 41 eine Einrichtung, die selektiv aktiviert werden kann, um den Unterdruck zwischen dem Film 19 und der erwärmten Platte abzubauen, beispielsweise dadurch, dass dafür gesorgt wird, dass Umgebungsluft zwischen den Film 19 und das Heizele ment 39 eintritt; dies erlaubt es, die Geschwindigkeit des Thermoformens zu erhöhen und die Möglichkeit zu verringern, dass der Film 19 aufgrund seines verlängerten Kontakts mit den Innenwänden des vertieften Teils 13 abkühlen könnte.
Es fällt in das Gebiet der Erfindung, dass es eine einzelne Unterdruckeinrichtung, oder eine Kombination von zweien oder mehreren derselben erlauben, sowohl den Umfangsteil des Films 19, der am speziellen Rahmen 41 außerhalb des Formwerkzeugs 30 anhaftet, festzuhalten, als auch die nach oben erfolgende Vorformung des Filmsegments 19 auszuführen, und auch den Film 19 vom Rahmen 41 zur Ringmutter 22 zu übertragen, sowie dafür zu sorgen, dass der Rahmen 41 eng an der Ringmutter 22 anhaftet, und um auch zu gewährleisten, dass der Film 19 am Umfang ergriffen wird, und um auch den Formungsvorgang auszuführen.
Der Zyklus betreffend die oben beschriebene Lösung ist der folgende.
In der 4a befinden sich die Ringmutter 22 und die Heizanordnung 15 an einer Position außerhalb des Formwerkzeugs 30 und in der Nähe der Haspel 20, die den Film 19 zuführt. Die Heizanordnung 15 befindet sich über der Halteebene 31. Nachdem ein Filmsegment 19 der gewünschten Größe abgewickelt, abgeschnitten und über der Halteebene 31 angeordnet wurde, wird die Verankerungseinrichtung 21 des speziellen Rahmens 41 aktiviert, um den Film 19 in Zusammenwirkung mit dem Heizelement 39 zu halten, was dank der ersten Unterdruckeinrichtung 43 erfolgt.
Durch Aktivieren der zweiten Unterdruckeinrichtung 45 verformt sich der Film 19 teilweise nach oben, wie es aus der 4b erkennbar ist, wobei ein Vorformen und Erhöhen der Kontaktfläche zum Heizelement 39 erfolgen und möglicherweise eine Erwärmung auf differenzierte Weise an der Oberfläche entsprechend den durch das Heizelement 39 eingestellten Regelungsvorgängen erfolgt.
Dann werden die Heizanordnung 15 und die Ringmutter 22 gleichzeitig entlang einer im wesentlichen horizontalen Ebene (4b) verschoben, um an eine Position im Inneren des Formwerkzeugs 30 an einer Zwischenposition zwischen dem vertieften Teil 13 und dem erhabenen Teil 12 gebracht zu werden.
Anschließend (4c) wird die Ringmutter 22 so abgesenkt, dass sie im wesentlichen auf dem Umfang des vertieften Teils 13, oder möglicherweise des erhabenen Teils 12, ruht und damit verbunden ist, während die Heizanordnung 15 andererseits so abgesenkt wird, dass sie den erwärmten Film 19 auf die Ringmutter 22 aufbringt. Der Film 19 wird durch die mögliche dritte Unterdruckeinrichtung 47 von der Heizanordnung 15 auf die Ringmutter 22 übertragen und auf dieser gehalten.
Während der Übertragung des ersten Filmsegments 19 in das Innere des Formwerkzeugs 30 kann die Abwickel- und Zuschneideinrichtung 36 ein zweites Filmsegment 19 auf der Halteebene 31 bereitstellen. Dann wird die Verankerungseinrichtung 21 deaktiviert, und der Film 19 wird, da er bereits erwärmt und vorgeformt wurde, in relativ kurzer Zeit thermogeformt, und es wird dafür gesorgt, dass er an der Innenwand des vertieften Teils 13 anhaftet.
Vor dem Thermoformungsvorgang wird die vierte Unterdruckeinrichtung 48, 49, mit der Funktion des Andrückens des Films auf den Umfang, aktiviert. Gemäß einer hier nicht dargestellten Variante ist, wie bereits gesagt, die vierte Unterdruckeinrichtung 48, 49 nicht vorhanden, sondern die Funktion des Andrückens des Films auf den Umfang erfolgt durch die in den Elementen 13 oder 12 des Formwerkzeugs 30 vorhandene Unterdruckeinrichtung. Nach dem Thermoformungsvorgang wird die Heizanordnung 15 zur Außenseite des Formwerkzeugs 30 (4d) gebracht.
Der folgende Schritt (4e) sorgt gleichzeitig, im Formwerkzeug 30, dafür, den erhabenen Teil 12 abzusenken, bis der Formhohlraum 28 gemeinsam mit dem vertieften Teil 13 gebildet ist, und um, außerhalb des Formwerkzeugs 30, der Heizanordnung 15 ein neues Filmsegment 19 zuzuordnen. Während des Schritts wird, im Formwerkzeug 30, auch das Polyurethanmaterial eingefüllt, was auf geschäumte Form durch den Kopf 117 und den Einfüllkanal 17 im Hohlraum 28 erfolgt, und außerhalb des Formwerkzeugs 30 beginnt der Schritt des Erwärmens des neuen Filmsegments 19.
Auf diese Weise ist einerseits die zum Thermoformen des Films 19 benötigte Zeit dank dem außerhalb des Formwerkzeugs 30 ausgeführten Vorformens verkürzt, und andererseits wird die zum Polymerisieren des Polyurethans erforderliche Zeit dazu genutzt, das Filmsegment 19 zu erwärmen, das im folgenden Formungszyklus zu verwenden ist, was zu einer beträchtlichen Verkürzung ^der Zyklusgesamtzeiten führt.
Die Wärme und der Druck, wie sie während des Polymerisierens des Polyurethans erzeugt werden, schließen die Thermoformung des Films 19 und seine endgültige und stabile Fixierung an der Außenfläche des gerade geformten Artikels 37 ab.
Wenn der Formungsvorgang beendet ist, wird das Formwerkzeug 30 geöffnet ( 4f), und als erstes wird die torusförmige Ringmutter 22 angehoben und dann seitlich in ihre Anfangsposition verschoben, damit der Artikel 37 durch die Ausgabeeinrichtung 35 herausgezogen und entnommen werden kann (4g). ^Der Artikel 37 bleibt aufgrund des Vorliegens des Umfangsrands des überschüssigen Films 19 auf der Ringmutter 22 ruhen. Gleichzeitig führt die Heizanordnung 15 weiterhin das Erwärmen und Vorformen eines neuen Filmsegments 19 aus, das entsprechend dem vertieften Teil 13 zu positionieren ist, um einen neuen Herstellzyklus zu starten.
Der Artikel 37 wird von der Ausgabeeinrichtung 35 zu einer Beschneidstation geschickt, um den Umfang des Films 19 abzuschneiden, um den Prozess abzuschließen und das fertig gestellte Teil zu erhalten.
An diesem Punkt (4h) wird zum in der 4a dargestellten Zustand zurückgekehrt, um so einen neuen Herstellzyklus für den nächsten Artikel zu starten, der dank der Tatsache beträchtlich verkürzt ist, dass sich der Film 19 bereits im optimal erwärmten Zustand befindet.
In den 5 bis 7 kennzeichnet die Bezugszahl 110 allgemein eine zweite Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung.
Die Vorrichtung 110 verfügt über eine Formungseinrichtung 130 aus einem vertieften Teil 113, oder einer Matrize, und einem erhabenen Teil 112, oder einem Stempel, die in diesem Fall an einem Ende scharniermäßig miteinander verbunden sind und durch hier nicht dargestellte Bewegungsstellglieder selektiv geöffnet/geschlossen werden können. Das Formwerkzeug 130 wird zur Herstellung von Polyurethanartikeln 137 verwendet, die an beiden Seiten durch einen Film 19 bedeckt sind. Dieser Typ von Formwerkzeug 130 erlaubt, wie es später detaillierter erläutert wird, ein jeweils zugehöriges Filmsegment 19 sowohl am vertieften Teil 113 als auch am erhabenen Teil 119 zu positionieren. Das Po lyurethan wird durch einen Einfüllkopf 117 eingefüllt, der in diesem Fall vom Formwerkzeug 130 unabhängig ist.
Die Vorrichtung 110 verfügt auch über die Heizanordnung 15, die in diesem Fall zwischen einer Ladeposition außerhalb des Formwerkzeugs 130 und einer Position in Zusammenwirkung mit dem vertieften Teil 113 und/oder dem erhabenen Teil 112 verstellbar ist.
Bei dieser Ausführungsform der Erfindung ist keine Ringmutter 22 vorhanden, und es ist dafür gesorgt, dass der Vorderrand 23 direkt innerhalb des zugehörigen vertieften Teils 113 oder erhabenen Teils 112 liegt.
In diesem Fall erfolgt der Herstellzyklus auf die folgende Weise.
Gemäß der 6a verfügt das Formwerkzeug 130 über zwei Teile, nämlich das erhabene Teil 112 und das vertiefte Teil 113, in der offenen Stellung, und die Heizanordnung 15 befindet sich in der Ladeposition außerhalb dem Formwerkzeug 130 und nahe der den Film 19 zuführenden Haspel.
Wie bei der ersten Ausführungsform wird der Film 19 über der Halteebene 31 angeordnet, und entsprechend der Größe des herzustellenden Artikels 137 wird ein Filmsegment 19 bestimmt und dann zugeschnitten.
Das Filmsegment 19 wird am speziellen Rahmen 41 der Heizanordnung 15 verankert, auf die gewünschte Temperatur erwärmt und nach oben hin vorgeformt.
Dann wird die Heizanordnung 15 so verschoben (6), dass sie an die Position gebracht ist, an der sie mit dem vertieften Teil 113 des Formwerkzeugs 130 zusammenwirkt, und es erfolgt ein Positionieren des verankerten und thermogeformten Films 19 am vertieften Teil 113.
Anschließend wird die Heizanordnung 15 zur Ladeposition (6c) gebracht, um ein zweites Filmsegment 19 zu laden, das erwärmt, vorgeformt und entsprechend dem erhabenen Teil 112 positioniert wurde, wie es für das am vertieften Teil 113 positionierte erste Filmsegment 19 erfolgte (6d).
Wenn einmal das zweite Filmsegment 19 positioniert ist, wird die Heizanordnung 15 aus dem Volumen des Formwerkzeugs 130 (6e) zur Ladeposition he rausgenommen und gleichzeitig wird das Polyurethan durch den Einfüllkopf 117 eingegossen.
Der nächste Schritt (6f) sorgt für ein gleichzeitiges Schließen des erhabenen Teils 112 auf dem vertieften Teil 113, um ein neues Filmsegment 19 dem speziellen Rahmen 41 der Heizanordnung 15 zuzuordnen und den Heizschritt für dieses neue Filmsegment 19 zu beginnen.
Wenn der Formungsvorgang abgeschlossen ist, wird das Formwerkzeug 130 geöffnet (6g), und durch eine in den Zeichnungen nicht dargestellte Entnahmeeinrichtung wird für ein Entnehmen des Artikels 137 gesorgt. Gleichzeitig hat die Heizanordnung 15 das neue Filmsegment 19 (6h) erwärmt und nach oben hin vorgeformt, das dann entsprechend dem vertieften Teil 113, wie im Schritt 5b, positioniert wird, um einen neuen Herstellzyklus zu starten.
Gemäß der in der 7 dargestellten Variante sind zwei Heizanordnungen 15 vorhanden, die zwei jeweilige Filme 19 erwärmen und nach oben vorverformen können und sie dann übertragen können, nämlich das eine an den erhabenen Teil 112 des Formwerkzeugs 130 und das andere in den vertieften Teil 113, um die Totzeiten im Herstellzyklus und damit die Kosten weiter zu verkleinern. In den 8 bis 9f kennzeichnet die Bezugszahl 210 allgemein eine dritte Ausführungsform einer Vorrichtung gemäß der Erfindung.
Die Vorrichtung 210 unterscheidet sich von der bereits beschriebenen Vorrichtung 110 in der Ausbildung des Formwerkzeugs 230 sowie durch die Tatsache, dass der hergestellte Artikel 237 vom Einzelfilmtyp ist. Das Formwerkzeug 230 verfügt über ein vertieftes Teil 213, oder eine Matrize, und ein erhabenes Teil 212, oder ein Stempel, die frei voneinander sind, und hier nicht dargestellte Bewegungsstellglieder selektiv geöffnet/geschlossen werden können. Das Polyurethan wird durch den Einfüllkopf 217 eingefüllt, der auch in diesem Fall unabhängig vom Formwerkzeug 230 ist.
Die Heizanordnung 15 ist ebenfalls zwischen denselben Positionen verstellbar, wie sie für die vorige Ausführungsform beschrieben sind, mit dem einzigen Unterschied, dass der Film 19 nur in den vertieften Teil 213 des Formwerkzeugs 230 übertragen wird.
Demgemäß unterscheidet sich der Herstellzyklus dieser Ausführungsform, wie er in den 9a – 9f veranschaulicht ist, vom bereits für die Vorrichtung 110 beschriebenen Zyklus nur dadurch, dass kein Schritt zum Positionieren des erwärmten und vorgeformten Films 19 am erhabenen Teil 212 ausgeführt wird.
Das Formwerkzeug 230 kann auch dazu geeignet sein, gleichzeitig zwei oder mehr benachbarte Gestalten zu erhalten, und dazu ist eine Hilfsabschneideeinrichtung vorhanden, um den Film 19 entsprechend einer Position zwischen den zwei Gestalten durchzutrennen.
Es fällt auch in das Gebiet der Erfindung, dass eine einzelne Presse, abgesehen von zwei oder mehr Artikelgestalten, auch über zwei oder mehr Formwerkzeuge verfügt, die gleichzeitig aktiviert werden.

Claims

Verfahren zum Herstellen von Kunststoffgegenständen (37, 137, 237), die auf mindestens einer Seite durch mindestens einen Film (19) bedeckt sind, in einem Formwerkzeug (30, 130, 230), wobei Kunststoffmaterial in einen Formhohlraum (28) eingeleitet wird, der durch das Koppeln eines ersten Teils (12, 112, 212) und eines zweiten Teils (13, 113, 213) des Formwerkzeugs (30, 130, 230) gebildet wird, wobei ein Schritt existiert, in dem dafür gesorgt wird, dass der Film (19) an mindestens einer Zone des ersten Teils (12, 112, 212) und/oder des zweiten Teils (13, 113, 213) des Formwerkzeugs anhaftet, wobei ein Heizschritt dergestalt existiert, dass mindestens ein Teil oder ein Segment des Films (19) erwärmt wird, wobei dieser dem Schritt vorangeht, indem dafür gesorgt wird, dass der Film (19) an einem der Teile (12, 112, 212; 13, 113, 213) anhaftet, wobei dieser Heizschritt durch mindestens eine bewegliche Heizanordnung (15) in einer Zwischenposition zwischen einer ersten Position außerhalb des Formwerkzeugs (30, 130, 230) und einer zweiten Position, die dem Formwerkzeug (30, 130, 230) zugeordnet ist, ausgeführt wird, wobei in diesem Heizschritt der Film (19) auch zumindest teilweise dadurch vorgeformt wird, dass eine der Heizanordnung (15) zugeordnete Unterdruckeinrichtung (45) selektiv aktiviert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenstände Polyurethangegenstände sind, das Kunststoffmaterial Polyurethan ist und die Unterdruckeinrichtung (45), die das Vorformen ausführt, am Umfangsabschnitt des Segments des Films (19), das außerhalb in Bezug auf die Form des Gegenstands angeordnet ist und, während des Abschlusses des Zyklus, abgeschnitten und beseitigt wird, angeordnet ist und nur auf diesen einwirkt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorformungsschritt in Übereinstimmung mit dem folgenden Thermoformungsschritt ausgeführt wird, der innerhalb des Formwerkzeugs (30) ausgeführt wird, um die Zeit zu verringern, die für diesen anschließenden Thermoformungsschritt benötigt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass während das Polyurethan in das Formwerkzeug (30) eingeleitet wird und in ihm polymerisiert, um einen ersten Gegenstand (37) zu erhalten, der mit einem ersten Film (19) bedeckt ist, außerhalb des Formwerkzeugs (30) ein zweiter Film (19) für einen zweiten Gegenstand (37) einem Heizvorgang durch die Heizanordnung (15) unterzogen wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Zuordnung mit dem Umfangsrand des zweiten Teils (13) eine Ringmuttereinrichtung (22) angeordnet wird, um einen Film (19) innerhalb des Formwerkzeugs (30) zu positionieren.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teil (112) und der zweite Teil (113) miteinander scharniermäßig verbunden sind und sie buchartig geschlossen werden, um Gegenstände (137) herzustellen, die auf beiden Seiten mit Filmen (19) bedeckt sind.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizschritt über einen ersten Unterschritt, in dem ein erster Film (19) erwärmt wird und in Zusammenwirkung mit dem ersten Teil (112) positioniert wird, und einen zweiten Unterschritt verfügt, in dem ein zweiter Film (19) erwärmt wird und in Zusammenwirkung mit dem zweiten Teil (113) positioniert wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teil (212) und der zweite Teil (213) nicht gegeneinander verspannt werden und sie so überlagert werden, dass Gegenstände (237) hergestellt werden, die nur auf einer Seite durch einen Film (19) bedeckt sind.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizschritt über einen ersten Unterschritt, in dem ein erster erwärmter Film (19) in Zusammenwirkung mit dem zweiten Teil (213) positioniert wird, und einen zweiten Unterschritt verfügt, in dem ein zweiter Film (19) erwärmt und außerhalb des Formwerkzeugs (230) vorgeformt wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest im Kopplungsschritt des Films (19) und der Heizanordnung (15) dafür gesorgt wird, die erste Unterdruckeinrichtung (43) selektiv zumindest am Umfang der Heizanordnung (15) zu aktivieren.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor und während des Thermoformungsschritts des Film (19) innerhalb des Formwerkzeugs (30, 130, 230) dafür gesorgt wird, dass eine Unterdruckeinrichtung, die zumindest am Umfang der Heizanordnung (15) vorhanden ist, aktiviert wird, um den Film (19) am Umfang zu halten, wobei der Film (19) zwischen der Heizanordnung (15) und dem Umfangsrand des Formwerkzeugs (30, 130, 230) angedrückt wird und dann freigegeben wird, um möglicherweise Umgebungsluft einzulassen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgeformte Film (19) einem Teil zugeordnet wird, der als Stempel des Formwerkzeugs (30) ausgebildet ist.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizanordnung (15) mit mindestens einem Isolierelement (40) versehen wird.
Vorrichtung zum Herstellen von Polyurethangegenständen (37, 137, 237), die an mindestens einer Seite mit mindestens einem Film (19) bedeckt sind, wobei diese Vorrichtung über mindestens ein Formwerkzeug (30, 130, 230) verfügt, das mit einem ersten Teil (12, 112, 212) und einem zweiten Teil (13, 113, 213) versehen ist, die zwischen sich einen Formhohlraum (28) bilden können, in den Polyurethanmaterial eingeleitet werden kann, wobei die Vorrichtung auch über eine bewegliche Heizanordnung (15) verfügt, die den Film (19) erwärmen kann, bevor er in das Formwerkzeug (30, 130, 230) eingesetzt wird, und um diesen erwärmten Film (19) in Zusammenwirkung mit dem ersten Teil (12, 112, 212) oder dem zweiten Teil (13, 113, 213) des Formwerkzeugs (30, 130, 230) zu positionieren, wobei die Heizanordnung (15) über eine Lagerungsstruktur (16) verfügt, auf der zumindest ein Heizelement (39) und ein Rahmen (41) montiert sind, der eine Verankerungseinrichtung (21) halten kann, um den Film (19), zumindest teilweise, an der Heizanordnung (15) zu verankern, wobei der Rahmen (41) über eine Unterdruckeinrichtung (45) verfügt, die selektiv aktiviert werden kann, um dafür zu sorgen, dass ein wesentlicher Teil der Oberfläche des Films (19) am Heizelement (39) anhaftet, und um zumindest teilweise ein Vorformen des Films (19) auszuführen, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterdruckeinrichtung (45), die das Vorformen bewerkstelligt, nur am Umfangsabschnitt desjenigen Segments des Films (19) angeordnet ist und auf diesen einwirkt, der außerhalb in Bezug auf die Form des Gegenstands liegt und, während des Abschlusses des Zyklus, abgeschnitten und beseitigt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterdruckeinrichtung (45) den Film (19) so vorformen kann, dass er mit dem eingreifenden Teil (12, 112, 212) des Formwerkzeugs (30, 130, 230) verbunden werden kann.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizanordnung (15) über mindestens ein Isolierelement (40) in Zusammenwirkung mit dem Heizelement (39) verfügt.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (41) entsprechend dem Typ und der Größe des zu erwärmenden und vorzuformenden Segments des Films (19) von austauschbarem Typ ist.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (39) zumindest teilweise von ebenem Typ ist.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (39) über einen elektrischen Widerstand verfügt.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (39) über eine Metallplatte verfügt, die mit einem Hydraulikkreis versehen ist, um eine Flüssigkeit wie Wasser oder Diathermalöl zu erwärmen.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Verankerungseinrichtung (41) über eine Unterdruckeinrichtung (43) verfügt, die selektiv aktiviert werden kann, um den Film (19) mit dem Rahmen (41) zu verbinden.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Verankerungseinrichtung (21) über eine Unterdruckeinrichtung verfügt, die zumindest vor und während des Vorformungsschritts für den Film (19) aktiviert werden kann.
Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass sie über eine Einrichtung zum selektiven Aufheben des Unterdrucks verfügt, um Umgebungsluft zwischen dem Film (19) und das Heizelement (39) einleiten zu können, um das Anhaften des Films an der Zone eines der Teile des Formwerkzeugs (30, 130, 230) zu beschleunigen.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass sie über eine Ringmuttereinrichtung (22) verfügt, die zwischen einer ersten Position außerhalb des Formwerkzeugs (30) und einer zweiten Position beweglich ist, in der sie zumindest teilweise dem Umfang eines (13) der Teile des Formwerkzeugs (30) überlagert ist, wobei die Heizanordnung (15) zwischen einer ersten Position außerhalb des Formwerkzeugs (30), wo sie den Film (19) erwärmt, und einer zweiten Position innerhalb des Formwerkzeugs (30) beweglich ist, wo sie den Film (19) auf der Ringmuttereinrichtung (22) ablegt.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Verankerungseinrichtung (21) über eine Unterdruckeinrichtung (43, 45, 47, 48, 49) verfügt, die vor und während des Thermoformens des Films (19) innerhalb des Formwerkzeugs (30, 130, 230) selektiv aktiviert werden kann.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teil (112) und der zweite Teil (113) scharniermäßig miteinander verbunden sind und buchartig geschlossen werden können, um Polyurethangegenstände (137) herzustellen, die auf beiden Seiten durch jeweilige Filme (19) bedeckt sind, wobei die Heizanordnung (15) von einer ersten Position, in der sie einen ersten Film (19) in Zusammenwirkung mit dem ersten Teil (112) erwärmt und dann positioniert, und einer zweiten Position beweglich ist, in der sie einen zweiten Film (19) zuerst erwärmt und dann in Zusammenwirkung mit dem zweiten Teil (113) positioniert.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der erste eingreifende Teil (212) und der zweite aufnehmende Teil (213) nicht gegeneinander verspannt werden und sie überlagert werden können, um Polyurethangegenstände (237) herzustellen, die auf einer einzelnen Seite durch einen zugehörigen Film (19) bedeckt sind, wobei die Heizanordnung (15) von einer ersten Position in Zusammenwirkung mit dem Formwerkzeug (230), in der sie einen ersten erwärmten vorgeformten Film (19) in Zusammenwirkung mit dem zweiten Teil (213) positioniert, und einer zweiten Position außerhalb des Formwerkzeugs (230) beweglich ist, in der sie einen zweiten Film (19) erwärmt und möglicherweise vorformt.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (39) über Zonen unabhängiger Regelung verfügt, um verschiedene Zonen des Films (19) auf unterschiedliche Weise zu erwärmen.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass sie über ein Formwerkzeug verfügt, das gleichzeitig zwei Formen ausbilden kann, wobei an einer Zwischenposition zwischen den zwei Formen eine Schneideinrichtung vorhanden ist, um den Film (19) in Abschnitte zu zerschneiden.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizanordnung (15) eine Handhabungs-/Positioniereinrichtung zugeordnet ist, die es ermöglicht, die Heizanordnung (15) in jede beliebige horizontale, vertikale oder geneigte Position zu transportieren und zu bewegen.