DE6927449U

DE6927449U - Form fuer die vakuumformung eines hohlen gegenstandes mit scharfen ecken aus einem thermoplastischen material.

Info

Publication number: DE6927449U
Application number: DE6927449U
Authority: DE
Original assignee: Montedison SpA
Current assignee: Montedison SpA
Priority date: 1968-07-12
Filing date: 1969-07-10
Publication date: 1969-11-27

Description

PATENTANWÄLTE

dr.ing. H. NEGENDANK · dipl.-ing. H. HAUCK · dipl.-phys. W. SCHMITZ

HAMBURG - MÜNCHEN

ZUSTELLUNGSANSCHRIFT: HAMBURG 36 · NEUER WALL 41

TEL. 367428 UND 36411S

TJU.EGB. NEGEDAPATENT HAMBURG

MÜNCHEN 15 · MOZARTSTR. 23

TEL. 5 3803 80

TELEGR. NEGEDAPATENT MÜNCHEN

HAMBURG,

!0, Juli 1969

Montecatini Edison S.p.A.,
For ο Bonaparte 51,
Mailand (Italien)

Form für die Vakuumformung eines hohlen Gegenstandes mit scharfen Ecken aus einem thermoplastischen Material.

Das Muster bezieht sich auf eine verbesserte Form für die Vakuumformung eines aus einem Stück bestehenden hohlen Gegenstandes mit scharfen Ecken aus einem thermoplastischen Material wie beispielsweise Polymethylmethakrylsäureester, Polystyrol, Polyvinylchlorid, Polyäthylen, Polypropylen und dgl.

Die Formung aus einem Stück bestehender, hohler Gegenstände aus einer thermoplastischen Folie oder Platte, die durch Strangpressen oder Giessen hergestellt worden ist, ist bereits bekannt und besteht darin, daß die Folie oder die Platte bis zum Erweichungspunkt erwärmt und dann vermittels eines Vakuums und/oder eines Überdruckes zum Anhängen an eine Hohlform gebracht wird, die in manchen Fällen mit einer

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männlichen Form oder einer Gegenform versehen ist.

Vermittels dieser Technik ist es nicht möglich, Gegenstände mit scharfen Ecken, d.h. Gegenstände, deren Ecken einen kleinen Krümmungshalbmesser aufweisen herzustellen, wie sie für viele Zwecke erforderlich sind, beispielsweise für Deckenleuchtenblenden, bei denen die scharfen Ecken sowohl eine vollkommene Lichtstreuung als auch ein gutes Aussehen bewirken sollen.

In der italienischen Patentschrift Nr. 717 845 ist bereits eine verbesserte Einrichtung für die Vakuumformung der vorstehend beschriebenen Art, die zur Ausbildung eines hohlen Gegenstandes mit scharfen Ecken dient, beschrieben worden. Diese Einrichtung besteht in einer männlichen Ausdehnungs-Gegenform, die mit einer weiblichen Form oder Matrize zusammenwirkt und von der Innenseite her und in Richtung der Wände der weiblichen Form auf das zu formende plastische Material einwirkt. Die Einrichtung der genannten italienischen Patentschrift hat jedoch erhebliche Nachteile. Die vermittels der vorgenannten Einrichtung erhaltenen Gegenstände zeigen in den scharfen Eckabschnitten eine gefährliche Zerbrechlichkeit, die darauf zurückzuführen ist, daß die männliche Form oder die Gegenform bei ihrer Ausdehnung von der Innenseite des herzustellenden hohlen Gegenstandes in Richtung der Wände der weiblichen Form mit ihren kalten Metallteilen auf das weichgemachte thermoplastische Material einwirkt und

dadurch, eine inhomogene Streckung der Zonen des in der Verformung befindlichen Materials hervorruft, welche mit diesen Metallteilen der Gegenform in Berührung stehen. Diese Inhomogenität bei der Streckung, die sogar zum Zerreissen führen kann, so daß die fertigen Gegenstände in den Ausschuß wandern, führt zu erheblichen wirtschaftlichen Verlusten und nicht annehmbaren Abweichungen von einer gleichmäßigen Dicke der fertigen Gegenstände, die sich besonders in den Übergangsabschnitten voxi einer stärker gestreckten zu einer weniger gestreckten Zone in der hohen Zerbrechlichkeit zeigen.

Die ungleichmäßige Streckung des verformten thermoplastischen Materials, welche bei der vorgenannten Einrichtung zu beoL chten ist, wird durch die Oberflächenausdehnung der örtlichen Abkühlung in den Zonen des weichgemachten Materials, welche in der Porm scharfer Ecken ausgebildet werden sollen, infolge der Berührung dieser Zonen mit den kalten Oberflächen der Gegenform noch zusätzlich, nachteilig beeinflußt.

Die Aufgabe der Neuerung besteht darin, unter Vermeidung der vorstehend beschriebenen Nachteile eine verbesserte Form für die Vakuumformung eines hohlen Gegenstandes mit scharfen Ecken von einem Krümmungshalbmesser von gleich oder kleiner als 5 mm zu schaffen. Insbesondere soll durch die Neuerung eine verbesserte Form für die Herstellung hohler Gegenstände mit scharfen Ecken, insbesondere von Deckenleuchtenblenden, die keine Mangel aufweisen und eine gleichmäßige Dicke haben,

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angegeben werden. Das Muster soll sich durch. Einfachheit und Wirtschaftlichkeit auszeichnen.

Diese Aufgabe, sowie weitere Ziele, die sich im einzelnen in einer für den Fachmann ersichtlichen Weise aus der nachstehenden Beschreibung ergeben, werden durch, eine Form für die Yakuumformung eines hohlen Gegenstandes mit scharfen Ecken aus einem thermoplastischen Material gelöst, die entsprechend der Neuerung aus einer Matrize besteht, deren innere, den Formhohlraum begrenzende Bodenplatte in Richtung der Mitte des Formhohlraums verschiebbar ist.

Das Muster wird in Einzelheiten anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert, in welchen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine zylindrische Deckenleuchtenblende aus Polymethylmethakrylsäureester mit scharfen Ecken zeigt, die vermittels der Form nach der Neuerung hergestellt worden ist,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Deckenleuchtenblende der Fig. 1 zeigt,

Fig. 3 einen schematischen Längsschnitt durch die eine verschiebbare Bodenplatte aufweisende Form nach der Neuerung zeigt,

Fig. 4, 5 und 6 die verschiedenen Stufen der Vakuumformung vermittels der Form der Fig. 3, bzw. die thermische Behandlung der Folie oder Platte aus plastischem Material, die Torformung der erwärm-

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ten Folie zu einem Hohlkörper durch. Vakuumsaugwirkung und die endgültige Formgebung schematisch zeigen.

Unter Bezugnahme auf die vorstehend beschriebenen Zeichnungen besteht das verbesserte Verfahren für die Vakuumformung eines hohlen Gegenstandes mit scharfen Ecken aus einem thermoplastischen Material vermittels der verbesserten Form des Musters in der in den Fig. 4» 5 und 6 dargestellten Weise darin, daß eine Folie oder Platte 10 aus einem thermoplastischen Material, beispielsweise Polymethylmethakrylsäureester bis zu ihrem Erweichungspunkt (Fig. 4) erwärmt, die Folie
zu einem hohlen Gegenstand, beispielsweise einer zylindrischen Deckenleuchtenblende durch Absaugen der Luft durch die Kanäle 7 und 8 in den Wänden und in der Bodenplatte der weiblichen Form oder der Matrize 2 vorgeformt und dadurch die Folie 10 verformt wird, sich eng an die Ausnehmung der Form 2 anlegt und schließlich die Form der Formausnehmung annimmt, sobald die Folie an den Innenwänden dieser Ausnehmung (Fig. 5) anliegt. Dann wird ein Druck auf die Bodenwand des auf diese
Weise vorgeformten hohlen Körpers ausgeübt, wobei der Druck von der Außenseite zur Innenseite des Körpers gerichtet ist und den Biegehalbmesser der vorgeformten Ecken verringert,
so daß ein fertiger Gegenstand mit scharfen Ecken entsteht
(Fig. 6 und 7).

Der fertige, hohle Gegenstand 15» der in diesem Beispiel aus einer zylindrischen Deckenleuchtenblende aus Polymethyl-

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methacrylsäureester besteht, die vermittels der Form des Musters (Pig. 1) hergestellt worden ist, weist an dem zur Befestigung dienenden Umfang scharfe Ecken 1 auf, deren Biegehalbmesser kleiner ist als 3 mm. Dieser Gegenstand wird aus Polymethylmethakrylsäureesterfolie 10 geeigneter Dicke hergestellt, die auf den Randflansch 3 der weiblichen Form oder Matrize 2 aufgelegt wird (Fig. 3, 4, 5 und 6). Der aus Eisen bestehende Randflansch 3 ist eine kreisförmige Krone, die aus zwei gleichen, kreisförmigen Halbkronen besteht, welche getrennt werden können, um das Herausheben des fertigen Gegenstandes 15 aus der Form 2 zu ermöglichen, da der fertige Gegenstand einen nach hinten gezogenen Abschnitt 16 aufweist.

Die ebenfalls aus Eisen hergestellte Form 2 besteht aus einem Zylinder mit einer feststehenden Bodenplatte 4 und Kanälen 8 und 8', durch welche die Innenseite der Form mit der Außenseite derselben in Verbindung steht und das Absaugen der Luft aus der Formausnehmung gestattet. Oberhalb der feststehenden Bodenplatte 4 ist eine verschiebbare Bodenplatte 6 vorgesehen, die mit einem Kolben 5 verbunden ist und durch diesen verstellt werden kann. In der Bodenplatte 6 und dem Kolben 5 befinden sich weitere Kanäle 7, durch welche die Ausnehmung der Form 2 mit der Außenseite in Verbindung steht, wodurch die Luft von der Innenseite der Form oder dem Formhohlraum entfernt werden kann.

Die Kanäle 8, 8¹ und 7 werden dazu verwendet, in der Form 2 das notwendige Vakuum zur Erzielung der Saugwirkung herzustellen, durch welche die erwärmte Folie 10 in den hohlen Gegenstand vorgeformt wird (Fig..4 und 5), und erforderlichenfalls die Wände des verformten Gegenstandes während des endgültigen Formgebungsvorganges für den Gegenstand 15 (Fig. 6) in Berührung mit den Wänden der Form zu halten. Die Form ist mit Dichtungen 9, 9¹ und 9¹' versehen, durch welche eine Vakuumabdichtung des Forminnenraumes zwischen dem Randflansch 3 und der Form, und zwischen der beweglichen Bodenplatte 6, dem Kolben 5 und den Innenwänden der Form gewährleistet wird.

Das Bezugszeichen 12 bezeichnet eine Wärmequelle, die in Fig. 4 aus einer Infraroteinrichtung besteht, jedoch auch aus einer anderen Wärmequelle bestehen kann, durch welche die Folie 10 aus thermoplastischem Material bis zu ihrem Erweichungspunkt erwär-mt werden kann.

Die Folie 10 wird vor der Erwärmung im kalten Zustand auf den Randflansch 3 der Form 2 aufgesetzt und auf diesem durch einen luftdicht aufgedrückten Metallrahmen 11 gehalten, Sobald die Folie 10 weich geworden ist- wird die Wärmequelle 12 entfernt oder abgeschaltet, die Luft zunächst durch die Kanäle 7 und schließlich durch die Kanäle 8 und 8^! aus der Formausnehmung abgesaugt, bis das zur Verformung der Folie 10 erforderliche Vakuum erreicht ist, so daß sich die Folie 10 an die Innenwände der Form (Fig. 5) anlegt und

die Gestalt 13 der Form selbst annimmt, welche der Gestalt des gewünschten hohlen Gegenstandes entspricht (Fig. 1 und 2) Dabei haben jedoch die Ecken 1 Biege- oder Krümmungshalbmesser, die größer sind als 5 mm. Die innere, verschiebbare Bodenplatte 6 der Form wird dann durch an sich bekannte Vorrichtungen, die der Einfachheit halber in Fig. 6 nicht dargestellt sind, und durch den mit der Bodenplatte verbundenen Kolben 5 in Axialrichtung verschoben. Daher wird am Boden des vorgeformten Gegenstandes 13 ein von der Außenseite zur Innenseite des vorgeformten Gegenstandes 13hin gerichteter Druck erzeugt.

Dieser Vorgang wird dann eingeleitet, wenn der vorstehend beschriebene Vakuumvorgang beendet ist. Der Druck kann jedoch auch gleichzeitig mit dem Vakuum oder nachdem das Vakuum weggenommen worden ist, ausgeübt werden. Im letzteren Falle bleiben die vorstehend beschriebenen Kanäle mit der Einlaßseite einer Saugvorrichtung verbunden.

Der auf diese Weise an der Unterseite des vorgefertigten Gegenstandes 13 entwickelte Druck verringert den Biegehalbmesser der Ecken 1 (Fig. 6) auf einen Wert, der kleiner ist als 3 mm, so daß sich die gewünschten scharfen Ecken ergeben. Die vorstehend beschriebene Form kann abgeändert oder in entsprechender Weise ausgebildet werden. Beispielsweise kann der Formhohlraum anstelle der bevorzugten zylindrischen Form auch entsprechend der jeweiligen Anforderungen

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eine andere Formgebung haben und zum Beispiel prismatisch, oder in der Form eines Parallelepipedons ausgebildet sein, ohne den Bereich des Musters zu verlassen.

- Schutzansprüche -

- 10 -

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Claims

- 10 Schutzansprüche

1. Form für die Vakuumformung eines hohlen Gegenstandes mit scharfen Ecken aus einem thermoplastischen Material, gekennzeichnet durch eine Matrize (2), deren innere, den Formhohlraum begrenzende Bodenplatte (6) in Richtung der Mitte des Formhohlraums verschiebbar ist.

2. Form nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Formhohlraum zylindrisch ausgebildet ist.

3. Form nach Anspruch 1, oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenfläche des Formh.ohlraums und die verschiebbare Bodenplatte (6) Kanäle (8, 8¹, 7) aufweisen, durchweiche der Formhohlraum mit der Außenseite der Form in Verbindung steht.

4. Form nach den Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiebbare Bodenplatte (6) mit einem Kolben (5) verbunden und durch diesen verschiebbar ist.

5. Form nach den Ansprüchen 1-4» dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Randflansch (3) der Form ein Rahmen (11) gekoppelt, sowie der Randflansch von der Form abnehmbar ist und vorzugsweise aus wenigstens zwei abnehmbaren Teilen besteht.

6. Form nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Rahmen (11) und dem Randflansch (3) wenigstens

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eine Dichtung (9) vorgesehen ist.

7. Form nach den Ansprüchen 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der verschiebbaren Bodenplatte (6) und den Innenwänden des Formhohlraums wenigstens eine Dichtung (9¹) vorgesehen ist.

8. Form für die Vakuumformung eines hohlen Gegenstandes mit scharfen Ecken cius einem thermoplastischen Material, dadurch gekennzeichnet, daß die Form im wesentlichen der Beschreibung und den Zeichnungen entspricht.