DE8630584U1 - Vorrichtung zum schnellen Matrizenwechsel - Google Patents

Description

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Vorrichtung zum schnellen Matrizenwechsel.

Die Neuerung bezieht sich auf eine Vorrichtung zu« schnellen Matrizenwechsel in Anlagen zum Vakuumformen von Platten aus thermoplastische» Material.

Die Neuerung bezieht sich insbesondere auf Anlagen zum Herstellen von Innenteilen oder Verkleidungsteilen für Haushaltskflhlschränke im Vakuumformverfahren.

Bei herkömmlichen Anlagen muss zum Ersetzen einer

Matrize (zusammen mit deren Rahmen) durch eine andere, die bestimmt ist zum Herstellen eines Gegenstandes von denselben Typ aber mit anderen Abmessungen die Anlage während einer rele'liv langen Zeit angehalten werden, was die Produktivität der Anlage wesentlich beeinträchtigt.

Die Neuerung hit nun zur Aufgabe eine Vorrichtung zu schaffen, mit der es aöglich ist, die Matrizenwechselzeit wesentlich zu verringern mit einer entsprechenden Steigerung der Produktivität und Flexibilität der Anlage, durch eine völlige Automatisierung der Vorgänge zum Wechseln der Matrizen, ohne aber die Notwendigkeit zusätzlicher äusserer Mittel wie Transportmittel und Spezialisten, wodurch es möglich ist ein Gesamtproduktionsprogramm zu verwirklichen ait einem minimalen Verlust an Wirkungsgrad.

Nach der Neuerung ist eine Vorrichtung der eingangs

erwähnten Art dadurch gekennzeichnet, dass sie Mittel aufweist zum in vertikaler Richtung Bewegen wenigstens zweier Matrizen, von denen eine sich in der Betriebslage und die andere sich in der Wartelage befindet, sowie Mittel zum in horizontaler Richtung Bewegen der gehobenen Matrizen und zwar derart, dass die Matrize, die aus der Wartelage kommt in die Betriebslage bewegt werden kann.

Ein Ausfflhrungsbeispiel der Neuerung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Anlage zum Herstellen der Innen- oder Bekleidungsteile von Haushaitskflhlschränken in einem Vakuumformverfahren; in dieser Figur

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ist die neuerungsgemässe Vorrichtung zum Teil im Schnitt gemäss der Linie I - I in Fig. 2 dargestellt,

Fig. 2 eine schematische Ansicht der Vorrichtung nach der Neuerung in Richtung des Pfeiles A in Fig. 1, Fig. 3, 4 und 5 einen schematischen Schnitt durch die jeweiligen Herstellirvjsstufen eines Innen- oder Bekleidungsteils eines Haushaltskfihlschrankes,

Fig. 6 eine schaubildliche Ansicht einer Matrize zusammen mit deren Rahmen in explodierter Darstellung, Fig. 7 einen Teil des Bedienungsteils der Vorrichtung, wobei die Ansicht in Richtung des Pfeiles A in Fig. 1 ist,

Fig. 8 eine detaillierte schematische Ansicht der Mittel, die den oberen Rahmen beaufschlagen, wobei diese Ansicht in der Richtung des Pfeiles B der Fig. 2 ist,

Fig. 9 und 10 einen Aufriss und eine Vorderansicht einer Einzelheit der Mittel zum Transportieren einer Matrize samt ihren Rahmen.

Das Verfahren zum Herstellen des Innen- oder

Bekleidungsteils eines Haushaltskfihlschrankes umfasst die Verwendung (siehe Fig. 3, 4, 5 und 6) einer Matrize 1 und zweier im wesentlichen rechtwinkliger Rahmen 2 und 3. Nach einer erforderlichen Erhitzung wird eine Platte 4 aus Polystyrol oder einem anderen thermoplastischen Material durch Transportmittel, die die Ränder greifen und die auf schematische Heise durch 5 in Fig. 7 bezeichnet sind, in die Bearbeitungsstation K gebracht und auf den Rahmen 2 gelegt, unter dem sich die Matrize 1 befindet und ober dem sich der andere Rahmen 3 befindet. Eine derartige Situation ist in Fig. 3 dargestellt.

Der obere Rahmen 3 wird danach gesenkt und auf die Platte 4 gedruckt, so dass diese an ihren Rändern zwischen den Rahmen 2, 3 eingeklemmt wird (Siehe Fig. 4). Danach wird mit Hilfe von Kanälen 5, die durch die Matrize 1 hindurchgehen und die mit einer Pressluftquelle verbunden werden können, ein heisser Luftstrom unter die Platte 1 geführt um diese "quellen" zu lassen (siehe wieder Fig. 4).

Die Matrize 1 (siehe Fig. 5) wird aufwärts mit dem unteren ringföreigen Rahmen 2 in Kontakt gebracht und die Kanäle 5 werden mit einer Vakuumquelle verbunden um denjenigen Teil der Platte 1, der innerhalb der Rahmen 2, 3 liegt, in die Matrize 1 zu ziehen. Dieser

• · · I

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Teil nimmt folglich die Form der Matrize an. Die von der Platte angenommene Form wird durch Ströme kalter Luft, die z.B. von den LAftern 6 erzeugt werden, stabilisiert.

Wenn die Form stabilisiert ist werden die Kanäle 5 mit der Pressluftquelle (die nun kalte Luft liefert) verbunden und die Matrize 1 wird gesenkt um in die Lage nach Fig. 2 und 3 zurückzukehren. Der obere Rahmen 3 wird danach gehoben und in die Ausgangslage zurückgeführt und die Platte, die nun geform ist, wird mit Hilfe der Mittel 5 (Fig. 7) zu den weiteren nachfolgenden Stationen transportiert.

Eine Anlage zum Herstellen dieses Gegenstandes weist die folgenden Teile auf: eine Station 7, in der die Platten 4 aus thermoplastischem Material gestapelt sind und in der Saugtransportmittel (nicht dargestellt, weil sie keinen Teil der Neuerung bilden) jeweils eine Platte dem Pegel des Förderers 5 (Fig. 7) zuführen, der die Platte an den Rändern greift und sie dann einem Vorheizteil 8 sowie einem Heizteil 9 zuführt. Dann geht sie, wie oben erwähnt, zu der Verarbeitungsstation K, die innerhalb der neuerungsgemässen Vorrichtung liegt und durch 10 bezeichnet ist.

In der dargestellten Ausfuhrungsform weist die

Vorrichtung 10 eine solide ortsfeste Rahmenkonstruktion 11 aus Metallbalken auf, die, wie aus Fig. 2 hervorgeht, sich quer zu der Plattentransportrichtung erstrecken und als in drei benachbarte Teile K, L und M aufgeteilt betrachtet werden können. Die Teile L und M sind in diesem Zusammenhang definiert als Warteteile, in denen die Matrize 1, die darin liegt, zusammen mit den Rahmen 2, 3, sich nicht in der Arbeitslage befindet. Der Zwischenteil R ist definiert als der Bearbeitungsteil, weil hier die in den Fig. 3, 4 und 5 beschriebenen Vorgänge durchgeführt werden.

3&Oacgr; In jedem der drei Teile ist ein in vertikaler Richtung beweglicher Träger für die Matrize 1 vorgesehen. In der beschriebenen Ausführungsform weist dieser Träger eine Bodenplatte 13 auf, an der die unteren Enden zweier Hebelpaare 15 bei 14 gelenkig angeordnet sind. Die zwei Hebel jedes Paares kreuzen sich wie ein X und sind bei 50 gelenkig miteinander verbunden (siehe Fig. 1). Die oberen Enden der Hebel sind bei 14A gelenkig an der oberen Platte 16 befestigt. Eine druckflflssigkeitgesteuerte Zylinder-Kolbeneinheit 17,

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die aittels der Stange 18 «it der oberen Platte 16 zusammenarbeitet, verursacht, dass die Matrize 1, die darauf ruht, eine vertikale Bewegung durchfahren kann. Geeignete Vorspränge 52 gewährleistet dass die Matrize auf dieder Platte zentriert wird.
Ober die Konstruktion 11 fährt ein Wagen 19, der «it geeigneten Radern 20 versehen und von einen Elektromotor 21 mittels herkömmlicher nicht dargestellter Getriebemittel angetrieben wird. Der Wagen 19 hat eine Lange (siehe Fig. 2), die der Lange von zwei Teilen K₁ L, M entspricht und kann zwei Stellungen einnehmen, wobei die eine fiber den Teilen K, L und die andere fiber den Teilen K, M Ij.egt. DeI wägen txäCjt zwei Sätze zu je vier "ruckflflssigkeitgesteuerter Zylinder-Kolbsneinheiten 22, die an den Ecken eines Rechtecks angeordnet sind, wobei die Stangen 23 an ihren unteren Enden radial herausragende Vorsprünge 24 aufweisen. An ihren oberen Enden ragen die Stangen aus den Zylindern (siehe die Fig. 9 und 10) und an diesen vorspringenden Enden ist ein Zahnrad 25 angeordnet. Das Zahnrad ist mit einer Schnecke 26 im Eingriff, die in beiden Richtungen von zwei Motoren 27 angetrieben werden kann, die durch eine Leiste 28 unterstfitzt werden, die mit dem Zylinder der Zylinder-Kolbeneinheiten 22 ortsfest verbunden ist. Die Bewegung der Schnecke verursacht, dass die Stangen um 90° um ihre Achse drehen.

Die Wirkungsweise der Zylinder-Kolbeneinheiten 22 ist wie folgt: alle Matrizen, ungeachtet ihrer Form oder Grosse, haben eine gleiche Bodenplatte 30, in der (siehe insbesondere Fig. 6) Ausnehmungen 31 vorgesehen sind, die in unterschneidungen 32 enden. Jede Platte weist am Umfang an Stellen, die mit den Zylinder-Kolbeneinheiten 22 fibereinstimmen, vier Ausnehmungen 31 mit zugeordneten Unterschneidungen 32 auf.

Wenn die im Teil L befindlichen Zylinder-Kolbeneinheiten

22 gesenkt werden und die Matrize 1 wird oder wurde gerade von der Zylinder-Kolbeneinheit 17 aufgehoben, werden die Vorsprünge 24 in die Ausnehmungen 31 der Platte 30 eingeführt und zwar durch die genannte Drehbewegung der Stange 23, gelangen die Vorspränge 24 in die Unterscheidungen, so dass die Platte 30 und folglich die Matrize 1, von der die Platte einen Teil bildet, von der Platte 16. auf der sie ruht, abgehoben werden kann.

In dem Teil L ruhen die zwei Rahmen 2 und 3 (siehe Fig.

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2) auf der Matrize 1 üb ein "Paket" zu bildea, so dass die Zylinder-Kolbeneünheiten 21 sie zusammen mit der Matrize aufhebt.

Gleichzeitig mit dem Betrieb der Zylinder-Kolbeneinheiten
22 in dem Teil L wird die Gruppe von vier Zylinder-Kolbeneinheiten 22,
die sich in Fig. 2 über den Teil K befinden, auf ähnliche Weise

betrieben und heben die Platte 30 und folglich die Matrize 1 mit den |

Rahmen 2, 3, die sich in dem Betriebsteil K befinden auf. Wenn also die '': Matrize des Teils R durch die Matrize des Teils L ersetzt werden buss, &zgr; braucht nur der Wagen 19 in Richtung des Pfeiles Z bis in die andere |

Endposition gefahren zu werden, wobei die "alte" Matrize sich nun in den | Teil M befindet und die "neue" nun in dem Teil K liegt. % Wenn die "neue" Matrize von den Teil L zu de· Teil R %

befördert worden ist, hebt die Zylinder-Kolbeneinheit 17 in diesem £

Teil die zugeordnete Platte 16, während die Stangen 23 gesenkt werden ?

bis sie auf der Matrize auf der gehobenen Platte 16 ruhen. Durch ■

seitliche Ausnehmungen 35 in der Platte 30 bewegen sich in Fig. 7 ·.

dargestellte und von Zylinder-Kolbeneinheiten 37 betriebene Träger
bis unter den unteren Rahmen 2 und bilden einen Träger dafür, wenn
die Platte 16 und folglich die Matrize 1, die nun darauf ruhen, durch

die zugeordnete Zylinder-Kolbeneinheit 17 gesenkt werden. Die Matrize
bewegt sich folglich in die in Fig. 3 und 7 dargestellte Lage. Die
Lage des unteren Rahmens 2 ist in horizontaler Richtung stabilisiert,
weil die Träger Mit Zähnen 53 versehen sind, die in entsprechende i

Ausnehmungen 51 in den Seiten des genannten Rahmens fallen. Der obere

Rahmen 3, der nun auf dem unteren Rahmen 2 ruht, wird (siehe Fig. 7 und
8) zwischen zwei einander gegenflberliegenden Vorrichtungen mit einer
Anzahl Stifte 40 fehlgegriffen, die sich an dem unteren Ende einer
Stange 41 befinden und die in entsprechende Offnungen 42 des genannten
Rahmens 3 eindringen.

Die Stange 41 gehört zu einer Zylinder-Kolbeneinheit

43, die als Vorsprung von einem Schieber 44 getragen wird, der in der
Richtung Y bewegen kann und von einem Motor 45 angetrieben wird, der
diesen Schieber längs einer ortefesten führung 46 bewegt. Wenn die

Stifte 40 in die Offnungen 42 eingeführt worden sind, werden die

Zylinder-Kolbeneinheiten 43 betrieben, so dass der obere Rahmen 3 über % den unteren Rahmen 2 bewegt wird, der, wie bereits erwähnt, auf den '

Trägern 36 ruht. Diese Lage ist in Fig. 3, 4 und 7 dargestellt. An ·

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dieser Stelle können die Greifer 5 die Platte 4 aus erweichtem thermoplatischem Material dem Rahmen 2 zuführen, der vorher in eine etwas niedrigere Lage als in Fig. 7 angegeben gebracht worden ist, was geschehen kann, weil die Zylinder-Kolbeneinheiten 37 auf Schiebern angeordnet sind, die unter dem Einfluss der Zylinder-Kolbeneinheiten in vertikaler Richtung beweglich sind. Der Rahmen 2 wird gehoben und in die in Fig. 7 dargestellt Lage bewegt, bis er die Platte 4, die von den Greifern 5 getragen wird, erreicht hat. Danach wird der Rahmen 3 gesenkt bis er die Platte kontaktiert, wie in Fig. 4 dargestellt, und wird darauf geklemmt. Dann wird, wie bereits erwähnt, die Platte gequellt (Fig. 4) und die Matrize 1 gehoben. Nun wird ein Vakuum erzeugt (Fig. 5) um den gequellten Teil der Platte 4 an die Matrize 1 anzupassen. Der auf diese Weise erhaltene Gegenstand wird danach durch die Lüfter 6 gekühlt. Die Matrize 1 wird gesenkt, der obere Rahmen 3 gehoben und die Greifer 5 befördern den Gegenstand zu den weiteren Stationen der Anlage. Wenn die in dem Teil R befindliche Matrize 1 durch eine andere Matrize ersetzt werden muss, die, in diesem Beispiel, diejenige sein könnte, die vorher in den Warteteil der Anlage transportiert wurde, wird die Matrize 1 des Teils K mit dem unteren Rahmen 2 in Rontakt gebracht, die Trager 36 (Fig. 7) zurükgezogen und der obere Rahmen gesenk, so dass er auf dem unteren Rahmen 2 und auf der Matrize 1 ruht, wonach er frei gelassen wird indem die Greifvorrichtungen, d.h. die Stifte 40, aus den Offnungen 42 des Rahmens 3 gezogen werden. Die Stangen 23 der Zylinder-Kolbeneinheiten 22 werden danach gesenkt, die Vorsprünge 24 in die Ausnehmungen 31 der Platte 30 und durch Drehung in die Unterschneidungen 32 geführt, wonach die Zylinder-Kolbeneinheiten 22 gehoben werden.

Gleichzeitig wird die in dem Teil M befindliche Matrize mit Hilfe der in diesem Teil vorhandenen Zylinder-Kolbeneinheiten gehoben, wie dies bereits in bezug auf den vorhergehenden Transport beschrieben wurde. Die folgende Bewegung des Wagens 13 in der Richtung, die der des Pfeiles Z entgegengesetzt ist, bring die Matrzie des Teils M in den Teil K und die Matrize des Teils K in den Teil L. Wenn der Wagen 19 die Endlage erreicht hat, d.h. die in Fig. 2 dargestellte Lage, werden die bereits beschriebenen Vorgange zum Anbringen der Matrize wiederholt, da diese die Vorgange sind zum Anbringen der Rahmen 2 und 3 in der Ausgangsarbeitslage in dem Teil K.

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Obschon nur eine Ausffihrungsform der Neuerung

beschrieben wurde, durfte es den Fachmann einleuchten, dass &iacgr;&agr; Rahmen der Neuerung viele Abwandlungen möglich sind.

So kann z.B. die neuerungsgemässe Vorrichtung statt

quer zu der Fertigungsstrasse auch fluchtend zu der Fertigungsstrasse angeordnet werden, d.h. um 90° gegenüber der beschiebenen Lage gedreht. In diesem Fall können die swei Hebevorrichtungen der Teile H und L fortfallen. Die wartende Matrize wird ober der Fertigungsstrasse in gehobener Lage gehalten. Venn die Matrizen ausgewechselt werden Bossen, wird die Matrize der Arbeitsstation K gehoben, während die der Station M, die sich bereits in gehobener Lage befindet, nicht mehr gehoben zu werden braucht. Der Wagen wird dazu angetrieben, die "neue" Matrize in die Arbeitsstation R zu bringen, in der sie dann gesenkt wird. Die "alte" Matrize wird die Station M erreichen und wird in der mit dem Wagen verbundenen Lage bleiben.

Claims (6)

• fl · · M ··· I Hamburg, den 4> März lg87 Ku/du PHI 85-018 N.V. Philips'Gloeileimpenfiabrieken Neue Schutzansprüche:

1. Vorrichtung zum schnellen Matrizenwechsel in Anlagen

zum Vakuumformen von Platten aus thermoplastischem Material, () gekennzeichnet durch eine Kolbenzylindereinheit (17, 22), die auf zwei Matrizen (1) einwirkt, von denen eine sich in einer Betriebslage (K) und die andere sich in einer Wartelage (L oder M) befindet, und durch einen horizontal bewegbaren Wagen (19) für die Matrizen (1), von denen die eine (1) mittels des Wagens (19) aus der Wartelage (L oder M) in die Betriebslage (&Ggr;) verfahrbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wagen (19) einen vertikal beweglichen Träger (16) aufweist, auf dem die genannten Matrizen ruhen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wagen (19) mit einer Kolbenzylindereinheit (22) versehen ist, die mit der Matrize (1) zusammenwirkt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Wagen (19) die Kolbenzylindereinheit (22) trägt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Träger (36) vorgesehen ist, der einen Rahmen (2) aufweist zum vertikalen Umgreifen und Festklemmen einer Platte (4).

1937

N. V. Philips'Gloeilampenfabrieken

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verriegelungsvorrichtung (40) zum Verriegeln und in vertikaler Richtung Bewegen eines zweiten Rahmens (3) vorgesehen ist, der zum Festklemmen der Platte (4) mit dem ersten Rahmen (2) zusammenarbeitet.

ti .-, PHI 85-018