DE7134458U - Vorrichtung zut Herstellung von Behältern aus thermoplastisch verformbaren Kunststoff-Folien - Google Patents

Description

Guido Engelhardt

Löwentaler Str. 3 Tel. (07541) 61333

Wilhelm Häberle
Scheer / Württ.

Vorrichtung zur Herstellung von Behältern aus thermoplastisch verformbaren Kunststoff-Folien

Die Neuerung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Herstellung von Behältern aus thermoplastisch verformbaren Kunststoff-Folien mittels axial zueinander verschiebbaren Ober- und Unterwerkzeugen, denen zur Halterung der Folie während des Ausformens ein Niederhalter zugeordnet ist, und betrifft eine zweckmässige und vorteilhafte Ausgestaltung des Niederhalters.

Bei der Herstellung von einseitig offenen Behältern aus einer thermoplastisch verformbaren Kunststoff-Folie, die bis zur Piastifizierung am oberen Rand einer Hohlform längs einer schmalen Zone luftdicht eingespannt und durch einen Druckunterschied vollständig in die Hohlform hineingedrückt und an der Einspannstelle abgetrennt wira, ist es bereits bekannt, die Folie zunächst an der Einspannstelle schneidend zu erfassen. Dabei wird die Folie teilweise durchgekniffen und sie soll erst nach dem Ausblasen des Behälters vollständig abgeschert werden, so dass der MaterialZusammenhang bis zur

Fertigstellung des Behälters aufrechterhalten wird. Die Finspannung der Folie ist auf diese Weise zwar möglich, bei dünnen Folien ist dieses Verfahren jedoch nicht anwendbar, da eine ausreichende Halterung der Folie nicht gewährleistet werden kann. Auch bedingt diese Art der Folieneinspannung einen erheblichen Aufwand an Steuermitteln, da die schweren Werkzeuge in exaktem Abstand zueinander stillgesetzt werden müssen. Oftmals treten aber dennoch Betriebsstörungen auf, und zwar dergestalt, dass an der Einspannstelle die Folie ausreisst und Druckluft aus dem Innenraum der Werkzeuge auströmt, so dass eine Ausformung des Behälters nicht gegeben ist. Vielfach wird auch der Behälterrand ungleichförmig, da die Folie ungleichmässig ausgezogen wird und daher grosse Toleranzen in der Wandstärke des Behälter- sj

rendes auftreten. ]

Ferner ist es bei einer Vorrichtung mit axial zueinander ver- = stellbaren Ober- und Unterwerkzeugen bekannt, dass der obeie Rand des Unterwerkzeuges von einem abgefederten Anpressring übergriffen wird, dessen Oberkante der Schräge des äusseren Randes des Oberwerkzeuges angepasst ist. Bei dieser Ausgestaltung eines Niederhalters ist zwar eine gute Einspannung der Folie gewährleistet, eine Steuerung, d. h. eine Erhöhung oder Minderung des Niederhalteranpressdruckes in Abhängigkeit von der jeweiligen Folietkstärke und/oder deren Festigkeit ist jedoch nicht möglich. Vielmehr wird bei dieser Ausführung die Folie mit stets geringer werdender Kraft gehalten, da die Federkraft ständig abnimmt, so dass oftmals die Federn ersetzt

bzw. um Behälter aus Folien unterschiedlicher Stärke herstellen zu können, ausgetauscht werden müssen. Unerwünschte Betriebsstörungen sind somit bei dieser Ausführung unvermeidbar-

Es ist daher Aufgabe der Neuerung, einen bei einer Vorrichtung zur Herstellung von Behältern aus thermoplastisch verformbaren Kunststoff-Folien erforderlichen Niederhalter zu schaffen, bei dem die Nachteile der vorbekannten Ausführungen nicht auftreten. Vor allem soll bei einfacher konstruktiver Ausgestaltung dessen Anpresskraft leicht zu verändern sein und ohne Schwierigkeiten an unterschiedlichen Folienstärken angepasst werden können, so dass stets eine gute Einspannung und Halterung der Folie bei der Herstellung des Behälters gegeben ist^

Gemäss der Neuerung wird dies daa;rch erreicht, dass der Niederhalter aus einem yon Druckmittel beaufschlagbaren Kolben und einem mit diesem verbundenen Haltering besteht und axial verschiebbar innerhalb des Oberwerkzeuges angeordnet ist.

Zweckmässiger ist es hierbei, den Haltering des Niederhalters an seiner auf der Folie auflegenden Stirnfläche derart auszubilden und zu bemessen, dass er in seinem Aussendurchmesser mit dem Aussendurchme~ser des Unterwerkzeuges fluchtet. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass der Niederhalter unmittelbar neben dem Oberwerkzeug auf die Folie drückt und diese somit während des Abtrennens und auch danach stets exakt gehalten ist.

Ausserdem ist es vorteilhaft, den Haltering des Niederhalters an seiner auf der Folie aufliegenden Stirnfläche mit einer oder mehreren in diese eingearbeiteten umlaufenden Rillen, Nuten oder dgl. zu versehen und/oder dessen Stirnflächen mit einer konkav oder konvex gekrümmten Querschnittsfortn auszugestalten. Die Einscannung und vor allem die Ausbildung des Becherrandes kann auf diese Weise verbessert werden.

Der Kolben des Niederhalters kann ferner als Ringkolben ausgebildet und auf einem mit dem Oberwerkzeug und/oder dem Maschinenrahmen verbundenen Ansatzstück begrenzt verschiebbar gelagert werden, wobei dem Kolben zweckmässigerweise zwei wechselweise an die Druckmittelzuführungsleitung anschliessbare Druckräume zuzuordnen sind.

Einer der Druckräume des Kolbens ist hierbei iü vorteilhafter Weise von dem Oberwerkzeug und dem Ansatzstück und der andere Druckraum von dem Ansatzstück und dem .!altering des Niederhalters zu bilden, so dass eine äusserst kompakte Bauweise gegeben ist.

Ausserdem ist es aus konstruktiven Gründen zweckmässig, dass das Ansatzstück einen in den Haltering des Niederhalters ei.igreifenden Flansch oder dgl, aufweist, auf dem dieser verschiebbar und gegenüber dem Innenraum des Oberwerkzeuges druckdicht gelagert ist. Auf diese Weise irt es möglich, den innerhalb der Werkzeuge herrrschenden Druck auf das Ansatz-

stück und damit auf den Maschinenrahmen zu leiten, ohne dass dieser auf den Kolben des Niederhalters einwirkt und von der Zustellkraft überw unden werden muss.

Zur Steuerung der Druckmittelzufuhr in einen oder beide Druckräume und/oder zur Veränderung des Druckmitteldruckes in der Druckmittelzuführungsleitung ist es ferner angebracht, ein Steuergerät in die Druckmittelzuführungsleitung einzubauen.

Wird bei einer Vorrichtung zur Herstellung von Behältern aus thermoplastisch verformbaren Kunststoff-Folien ein gemäss der Neuerung ausgebildeten Niederhalter verwendet, so ist es möglich, dessen Anpresskraft leicht den jeweiligen Gegebenheiten anzupassen, so dass stets eine gute Einspannung und Halterung der Folie gegeben ist. Wird nämlich der Niederhalter aus einem von Druckmittel beaufschlagbaren Kolben und einem mit diesem verbundenen Ringraum gebildet, kann der Druckmitteldruck mit Hilfe des Steuergerätes leicht erhöht oder vermindert werden, so dass bei einem Folienwechsel keine Umrüstzeiten und Betriebsunterbrechungen austreten. Vor allem aber wird die Einspannung der Folie gegenüber den vorbekannten Ausführungen erheblich verbessert, da Massabweichungen des den Behälterrand bildenden, zwischen dem Haltering und dem Unterwerkzeug eingespannten Folienteils während der Herstellung des Behälters nicht auttreten können. Auch ist es auf diese Weise möglich, durch eine entsprechende Formgebung des Halteringes den Behälterrand mit einem Wulst zu versehen, an dem ein Behälterdeckel gut befestigt worden kann.

Der Bauaufwand und der Bauraum, der hierzu erforderlich ist, ist äusserst gering. Dennoch ist stets eine sichere Halterung und Einspannung der Folie gewährleistet, so dass eine mit einem derartigen Niederhalter ausgestattete Vorrichtung zur Herstellung von Behältern aus thermoplastisch verformbaren Kunststoff-Folien mit hoher Arbeitsgeschwindigkeit gefahren werden kann.

Weitere Einzelheiten der geraäss der Neuerung ausgebildeten Vorrichtung zur Herstellung von Behältern aus thermoplastisch verformbaren Kunststoff-Folien sind dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel, das nachfolgend im einzelnen erläutert ist, zu entnehmen. Hierbei zeigt:

Fig. 1 eine aus einem Ober-und einem Unterwerkzeug bestehende Vorrichtung mit einem in diese eingesetzten Niederhalter im Axialschnitt und

Fig. 2 und 3 jeweils unterschiedliche Ausgestaltungen der an der Folie aufliegenden Stirnfläche des Niederhalters im vergrösserten Maßstab.

Die in Fig. 1 dargestellte und mit dem Bezugszeichen 1 versehene Vorrichtung zur Herstellung von Behältern 3 aus einer thermoplastisch verformbaren Kunststoff-Folie 2 besteht aus einem, an einem Maschinenrahmen 13 angebrachten Oberwerkzeug 11 und einem in einen Halter 14 eingesetzten Unterwerkzeug In das Unterwerkzeug 12 ist hierbei des weiteren ein axiswechselbarer Ansatz 15 eingesetzt, durch den die Form des

Behälters 3 bestimmt ist und der zum Ausstossen des ausgeformten Behälters mittels eines nur zum Teil gezeigten Auswerfers axial verschiebbar ist. Ausserdem ist an dem Halter 14 ein Auflager 17 angebracht, das durch Federn nachgiebig gehalten ist. Das Oberwerkzeug 11 und das Unterwerkzeug 12 sind mit Schneidkanten 19 bzw. 20 ausgestattet, durch die der mittels eines VorreckstempeIs 21 bzw. der aus dem in diesen eingearbeitete Kanal 22 in den Innenraum 23 einströmender. Druckluft auszuformenden Behälter 3 von der Folie 2 abgetrennt wird.

Damit die Folie 2 während des Ausformens des Behälters 3 und beim Abtrennen gut eingespannt ist, ist bei der Vorrichtung I ein Niederhalter 31 vorgesehen, der aus einem von Druckmittel beaufschlagbaren Kolben 32 und einem Haltering 33 gebildet ist. Die Stirnfläche 34 des Halteringes, die an der Folie 2 aufliegt, kann hierbei, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, gewölbt ausgebildet, oder gemäss Fig. 3 mit einer in diese eingearbeiteten Rille 35 versehen sein, in die die plastisch verformbare Folie 2 eingedrückt wird. Dadurch ist nicht nur eine zuverlässige Abdichtung des Innenraumes 23 gegeben, so dass keine Druckluft entweichen kann und ein störungsfreier Betrieb gewährleistet ist, sondern gleichzeitig wird an dem Behälterrand 4 ein Wulst 5 geschaffen, an dem leicht ein Behälterdeckel zu befestigen ist.

Der Niederhalter 31 ist innerhalb des Oberwcrkzeugeo 11 angeordnet und verschiebbar auf einem Ansatzstück 36 gelagert, das mit dem Mascninenraum 13 fest verbunden ist. Ausserdem weist das Ansatzstück 36 einen Flansch 46 auf, in den eine Dichtung 48 eingesetzt ist, so dass der in dem Innenraum 23 herrschende Druck, der auch auf die Flanschfläche 47 wirkt, nicht auf den Kolben 32 weitergcleitet wird. Purch das Oberwerkzeug 11 und das Einsatzstück 36 bzw. das Einsatzstück 36 und den Haltering 33 vcv.rdeii somit die dem als Ringkolben mit dem von Druckmittel zu beaufschlagenden Flächen 39 und 40 ausgebildeten Kolben 32 zugeordneten Druckräume 37 und 38 geschaffen, denen Druckmittel aus eirer Druckleitung 41 über ein mit einer Entlüfungsleitung ^5 versehenen Steuergerät 42 und die Leitungen bzw. 44 zuströmen kann.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Druckrauin über die Leitung 44 an das S_teuergerät 42 und dessen Entlüftungsleitung 45 ständig entlüftet und die Kolbenfläche wird ständig von Druckluft beaufschlagt, so dass der Niederhalte:· 31 stets auf die Folie 2 gedrückt wird und diese immer gut gehalten bzw. eingespannt ist.

Beim Einfahren der Folie 2 zwischen das Oberwerkzeug 11 und das Unterwerkzeug 12, wie es in der linken Hälfte der Fig. 1 gezeigt ist, wird die Stirnfläche 34 des Halteringes 32 durch das Unterwerkzeug 12 und/oder durch den als Anschlag

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wirkenden Flansch 46 des Ansatzstückes 36 etwa fluchtend mit der Stirnfläche des Oberwerkzeuges 11 gehalten. Dagegen wird gcüiäös der rechten Hälfte der Fig. l der Niederhalter 31 während des Abtrennens des ausgeformten Behälters 3 von der Folie 2 durch das Unterwerkzeug 12 in das Oberwerkzeug 11 hineingedrückt. Durch die ständige Beaufschlagung der Druckfläche 39 ist auch dabei eine gute Einspannung des Behälterrandes 4 gewährleistet. Mit Hilfe des Steuergerätes 42 könnte zwar der Druck in dem Druckraum 37 abgebaut werden, da jedoch der in dem Innenraum 23 herrschende Druck nicht auf den Kolben 32 einwirkt, sondern von dem Flansch 46 aufgenommen wird, kann der Druckleitung 41 das zum Ausformen der Behälter 3 zur Verfügung stehende Druckmittel zugeleitet werden, so dass die Gegenkraft des Kolben«? 32 nicht zu vermindern ist. Bei besonders dünnen Folien ist es aber ohne Schwierigkeiten möglich, die Haltekraft des Niederhalters hierbei abzusenken, um ζ. Β ein Zerquetschen des Behälterrandes 4 zuverlässig auszuschliessen.

17.12.1971
Akte 7323a

Claims (1)

1. Schutzansprüche :

   1. Vorrichtung zur Herstellung von Behältern austhermoplastisch verformbaren Kunststoff-Folien mittels axial zueinander verschiebbaren Ober- und Unterwerkzeugen, denen zur Halterung der Folie während des Ausformens ein Niederhalter zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Niederhalter (31) aus einem von Druckmittel beaufschlagbaren Kolben (32) und einem mit diesem verbundenen Haltering (33) besteht und axial verschiebbar innerhalb des Oberwerkzeuges (11) angeordnet ist.

   2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenneζichnet, dass der Haltering (33) des Niederhalters (31) an seiner auf der Folie (2) aufliegenden Stirnfläche (34) derart ausgebildet und bemessen ist, dass er in seinem Aussendurchmesser mit dem Aussendurchmesser des Unterwerkzeuges (12) fluchtet.

   3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltering (33) des Niederhalters (31) an einer auf der Folie (2) aufliegenden Stirnfläche (34) mit einer oder mehreren in diese eingearbeiteten umlaufenden Rillen (35), Nuten oder dgl. versehen und/oder dass dessen Stirnflächen (34) eine konkav oder konvex gekrümmte Querschnittsform aufweist.

   4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (32) des Niederhalters (31) als Ringkolben ausgebildet und auf einem mit dem Oberwerkzeug (11) und/oder dem Maschinenrahmen (13) verbundenen Ansatzstück (36) begrenzt verschiebbar gelagert ist.

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   5. Vorrichcung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ar durch gekennzeichnet, dass dem Kolben (32) zwei wechselweise an die Druckmitte]zuführungsleitung (41) anschliessbare üruckräume (37, 3ü) zugeordnet sind.

   o. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Druckräume (37) des Kolbens (32) vor. dem Oberwerkzeug (11) und dem Ansatzstück (36) und der andere Druckraum (38) von dem Ansatzstück (36) und dem Haltering (32) des Niederhalters (31) gebildrt ist.

   7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Ansatzstück (36) einen in den Haltering (33) des Niederhalters (31) eingreifenden Flan5»ch (47) oder dgl. aufweist, auf dem dieser verschiebbar und gegenüber dem Innenraum (23) des Oberwerkzeuges (11) druckdicht gelagert ist.

   8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Steuerung der Druckmittelzufuhr in einen oder beiden Druckräumen (37, 38) und/oder zur Veränderung des Druckmitteldruckes in der Druckmitte!zuführungsleitung (41) dieser ein Steuergerät (42) zugeordnet ist.

   16.12.1971C E/S
   Akte 7323a/