DE8806970U1

DE8806970U1 - Vorrichtung zum Vorwärmen von Kunststoffolien

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Publication number: DE8806970U1
Application number: DE8806970U
Authority: DE
Original assignee: Paul Kiefel 8228 Freilassing De GmbH
Current assignee: Paul Kiefel 8228 Freilassing De GmbH
Priority date: 1988-04-25
Filing date: 1988-05-27
Publication date: 1988-10-06

Description

Paul Kiefel GmbH Rosenheimer Str. 52

8000 München 80 IndustMestr. 17-19 Telefon 089/484068

«9?A Frei Iac eiin/i Telex 528 132 erpat d

8228 Freilassung Telefax 089/48 49 59

Vorrichtung zum Vorwärmen von Kunststofföl1en

Die Erfindung bezieht sich auf eins Vorrichtung zum Vorwärmen von Kunststoffolien für die Verarbeitung 1n Tiefziehanlagen, bei der die Folie von beiden Seiten durch je eine Heizungseinrich'iung vorwärmbar 1st.

Es erweist sich in zunehmendem Maße als notwendig, daß thermoplastische Folien komplexer Natur vorgewärmt werden, bevor sie in die Tiefziehanlage einlaufen. Ein Beispiel dafür sind Polypropylen-Folien. Dieses Material hat einen sehr hohen Ausdehnungskoeffizienten. Dies bedeutet, daß die Folie bei einer Arbeitsbreite von 500 mm und einer Erwärmung von 140⁰C um ca. 5 mm breiter wird. Dieses Breitenwachstum hat zur Folge, daß die Folie, die bereits beidseitig von einem Transportsystem, beispielsweise Nadelketten oder Kluppenketten festgehalten ist, in der Heizstation des Formautomaten der Tiefziehanlage durchhängt. Dieser Durchhang hat eine ungleichmäßige Erwärmung der Folie zur Folge, da sie im Mittelbereich wesentlich näher zum Unterheizkörper steht als die Ränder. Durch die Verbreiterung der Folie gelangt zuviel Material in die Formstation der Tiefziehanlage, wodurch sich bei flachen Forrateilen Falten ergeben.

Um diesen Nachteilen abzuhelfen 1st es bereits bekannt, die Folie vor dem Transport 1n den Formautomaten der Tiefziehanlage übei" ein Walzensystem zu führen und auf eine bestimmte Temperatur vorzuwärmen. Nachteilig bei dieser Anordnung ist der Umstand, daß die Länge der Folie, welche die Walzen umschlingt, konstant 1st und nicht dem jeweils erforderlichen Vorschubmaß angepaßt werden kann. Es kann also der Umstand eintreten, daß ein Teil der Folie in Vorschubrichtung um einen Takt mehr beheizt wird als der Rest.

Weiterhin 1st es bekannt, zusätzliche Strahlungsheizkörper auf dem Transportweg vor dem Formautomaten vorzusehen, um die Folie längs eines aufsteigenden Transportweges von beiden Seiten vorzuwärmen. Strahlungsheizkörper haben den Nachteil, daß Ihre Wärmeabgabe schwerfällig zu regulieren ist und daß bei einer Betriebsunterbrechung die Folie bis zu ihrer Zerstörung aufgeheizt werden kann. Außerdem ist die Länge des Strahlungsheizkörpers fest vorgegeben, so daß bei einer Änderung der Einzugslänge die vorgewärmte Folienlänge unter Umständen nicht zur notwendigen Einzugslänge In den Formautomaten paßt.

Aufgabe der Erfindung ist es, aine Vorrichtung zu schaffen, bei der die Gefahr der Überhitzung der Folie beim Vorwärmen vermieden 1st und die obendrein einen geringen Platzbedarf erfordert.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 erläuterten Art

dadurch gelöst, daß jede Heizungseinrichtung aus einem Kontaktheizkörper besteht, von denen einer fest und der andere schwenkbar angeordnet und durch tine Antriebseinrichtung gegen den festen Kontaktheizkörper schwenkbar und andrückbar ist, wobei im tngeschwenkten Zustand die Folie zwischen den Kontaktlieizküfpern geklemmt und im weggeschwenkien Zustand für den nächsten Maschinentakt weiterförderbar ist und daß eine Steuereinrichtung flir die Antriebseinrichtung vorgesehen 1st, die die Antriebseinrichtung 1m Takt der Verarbeitung der Folie in der Tiefziehanlage Steuert.

Durch die Verwendung von Kontaktheizkörpern, von denen einer schwenkbar angeordnet ist, wird die Folie Hur dann aufgewärmt, wenn sie zwischen den beiden Kontaktheizkörpern eingeklemmt ist. Hierdurch ist eine Überhitzung der Folie vermieden und zwar auch für den Störfall, daß der schwenkbare Heizkörper nicht beim Stillstand der Maschine weggeschwenkt werden kann. Die Gefahr einer Überhitzung ist dadurch vermieden, daß der Kontaktheizkörper die Folie im Gegensatz zum Strahlungsheizkörper höchstens auf teine eigene Temperatur erwärmen kann, die nur so hoch eingestellt 1st, daß eine Beschädigung der Folie Nicht eintreten kann. Im übrigen wird die Wärmeeinwirkung auf die Folie auch durch die Wegschwenkbarkeit des schwenkbaren Heizkörpers gesteuert, da 1m wesentlichen eine Wärmeübertragung auf die Folie nur dann erfolgt, wenn die Folie zwischen beiden Kontaktheizkörpern eingeklemmt ist. Bei Strahlungsheizkörpern müßte deren Intensität feinfühlig regelbar sein, was einen

zusätzlichen Aufwand erfordert. Es würde auch die Möglichkeit bestehen, die Strahlungsheizkörper durch eine Jalousie abzudecken, was wiederum den konstruktiven Aufwand wesentlich erhöhen wlirde.

Um einen geringen konstruktiven Aufwand zu verursacher, und um mit einem geringen Platzbedarf auszukommen, können in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Kontaktheizkörper an einem Ständer des FoIienrollenbockes angeordnet sein. Dabei können die Kontaktheizkörper in jeder beliebigen Lage eingebaut sein, da auch bei einer waagrechten Anordnung keine Gefahr der FoIienüberhitzung besteht, selbst wenn die Folie auf dem starren Heizkörper liegen bleibt, da dessen Temperatur stets unterhalb derjenigen Temperatur liegt, die tür den FoIienzustand kritisch werden könnte. Die Anordnung der Kontaktheizkörper kann also im Gegensatz zu den Strahlungsheizkörpern, die nur im aufsteigenden oder abfallenden Folienweg wegen der Gefahr der ungleichmäßigen Erwärmung beim Durchhängen angeordnet sein können, in jeder beliebigen Lage eingebaut werden und zwar wie dies gerede die örtlichen Verhältnisse zulassen, wodurch sich eine wesentlich gedrängtere Anordnung als bei Strahlungsheizkörpern ergibt.

lim die vorgewärmte Folienlänge der jeweiligen Einzugslänge in die Tiefziehanlage bzw. den Formautomaten anpassen zu können, kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung zumindest der schwenkbare Heizkörper durch eine teleskopisch ausziehbare Platte verlängerbar sein.

Damit die Folie in innigen Kontakt mit den Kontaktheizkörpern kommen kann» was den Wärmeübergang verbessert, ist gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung der schwenkbare Heizkörper in einem Schwenkrahmen aufgenommen und durch Federn abgestützt, die ihn in Richtung auf den festen Heizkörper belasten.

Die Antriebseinrichtung kann eine doppelt wirkende hydraulische oder pneumatisch betriebene Zylinder-Kolben-Einheit oder einen elektrischen Stellmotor umfassen.

In vorteilhafter Weise ist die Vorrichtung so ausgestaltet, daß der schwenkbare Heizkörper beim Stillstand der Tiefziehanlage in die weggeschwenkte Stellung {

verschwenkbar 1st. Hierdurch 1st eine zusätzliche Sicherheit gegen zu starkes Erwärmen der Folie geschaffen, falls wider Erwarten bei einem Störfall der

Kontaktheizkörper eine zu hohe Temperatur annehmen f

sollte. ^:\

Wenn mehrere kleine Gegenstände 1n einem Arbeltstakt ausgehend von einem bestimmten vorgewärmten Abschnitt ?

der Folie In einem Werkzeug hergestellt werden sollen, ;

so 1st es nach einer besonders bevorzugten Ausgestaltung _r der Erfindung vorteilhaft, wenn zumindest ein Kontakt- ' | heizkörper, vorzugsweise der Kontaktheizkörper mit \

der ausschiebbaren Platte, der Anzahl und Größe der {

KavUäten des T1efz1ehwerkzeugs 1n der T1efz1ehanlage entsprechende gegenüber dem Heizkörper bzw. der ausschiebbaren Platte erhöhte Ansätze trägt, die mit

dem Heizkörper bzw der ausschiebbaren Platte in direktem Wärmekontakt stehen bzw. direkt beheizt sind. Hierdurch werden nur diejenigen Folienteile vorgewärmt, die im Tiefziehwerkzeug verformt werden. Auf diese Weise wird vermieden, daß das sogenannte Stanzgitter, welches bei der Herstellung der verschiede' nen kleineren Gegenstände im Tiefziehwerkzeug nicht verformt wird, sondern anschließend als Abfallprodukt nach dem Stanzen als Stanzgitter übrig bleibt, nicht auf die Verformungstemperatur vorgeheizt wird. Der besondere Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, daß eine geringere Fläche der Folienbahn und zwar diejenige Fläche, die im Werkzeug verformt wird, vorgewärmt wird, während das Stanzgitter, welches ohnehin als Abfall ausgeschieden wird, auf einer wesentlich geringeren Temperatur verbleiben kann. Auf diese Weise wird nicht nur die Vorwärmzelt, sondern auch die aufzubringende Heizenergie verringert. Darüber hinaus behält der vorgewärmte Folienabschnitt eine größere Stabilität, well er von nicht aufgeheizten bzw. nur wesentlich weniger aufgeheizten Folienbereichen, dem späteren Stanzgitter durchsetzt ist. Die Handhabung der Folie 1n der Tiefziehanlage wird dadurch vereinfacht.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines 1n der Zeichung dargestellten Ausführunjsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Figur 1 eine Seltenansicht einer Vorrichtung zum Vorwärmen von Kunststoffolien;

Figur 2 eine Ansicht eines Teils eines Kontaktheizkörpers; und

Figur 3 eine Seltenansicht des Teils nach Figur

Auf einem verlängerten Folienrollenbock 1, der die Folienrolle 2 trägt, ist ein Ständer 3 angeordnet, der an seinem oberen Ende zwei angetriebene Abzugsrollen 4 und 5 für die Folie 6 aufweist, wobei die fibzugsrolle 4 gleichzeitig als Umlenkrolle dient, von der die Folie 6 nach unten zu einer weiteren Umlenkrolle 7 geführt wird, um dann in eine insgesamt mit 8 bezeichnete Tiefziehanlage eingeführt zu werden.

Unmittelbar unterhalb der Abzugsrolle 4 ist am Ständer 3 ein fester Kontaktheizkörper 9 angeordnet, dem ein schwenkbar gelagerter weiterer Kontaktheizkörper 10 gegenüberliegt. Die Folie 6 wird hierbei auf ihrer Bahn zwischen der Abzugsrolle 4 und der Umlenkrolle 7 zwischen den beiden Kontaktheizkörpern 9 und 10 hindurchgefünrt. Der schwenkbar gelagerte Kontaktheizkörper 10 ist in einem Schwenkrahmen 11 angeordnet und durch Federn 12 abgestützt, die ihn gegen den feststehenden Kontaktheizkörper 9 drücken, wenn er mit seinem Rahmen 11 durch eine Antriebseinrichtung 13 gegen den feststehenden Kontaktheizkörper 9 geschwenkt wird. Durch die Federn 12 wird ein Festklemmen der Folie 6 zwischen den beiden Kontaktheizkörpern 9 und 10 bewirkt, um eine gute Wärmeübertragung auf die Folie zu gewährleisten.

Die Antriebseinheit 13 1st durch eine doppelt wirkende Zy11nder-Ko1ben-E1nhe1t gebildet, die vorzugsweise pneumatisch betrieben wird. Eine nicht dargestellte Steuereinrichtung stellt sicher, daß der schwenkbare Kontaktheizkörper 10 weggeschwenkt wird, wenn entsprechend dem Maschinentakt ein weiterer Folienabschnitt

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- in die Tiefziehanlage eingezogen werden soll. Weiterhin stellt die Steuereinrichtung sicher, daß bei einer

j Unterbrechung der Arbeit der Tiefziehanlage der schwenk-

\ bare Kontaktheizkörper 10 weggeschwenkt wird, um

ein zu langes Aufwärmen der Folie zu vermeiden.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist der schwenkbare Kontaktheizkörper eine teleskopisch ausschic^bare

■; Platte 14 auf, um die Länge des Kontaktheizkörpers

, zu variieren, damit der jeweils vorgewärmte Folienabschnitt der notwendigen Einzugslänge bei der Tiefzieh- \ anlage angepaßt werden kann, so daß immer ein ganz-

\ zahliges Vielfaches der jeweiligen Vorschublänge

der Folie auf die erforderliche Temperatur gebracht werden kann.

&igr; Die Figuren 2 und 3 zeigen eine bevorzugte Weiterbildung

^!: des dargestellten Ausführungsbeispieles, deren Vorteile

sich insbesondere bei der Herstellung vieler kleinerer Gegenstände wie z. B. Becher ergeben. Wenn nämlich viel« kleine Gegenstände aus einem Folienabschnitt In einem Werkstück geformt werden, wie dies beispielsweise bei der Herstellung von kleinen Bechern der Fall 1st, wie man sie unter anderem zur Abfüllung von kleinen Joghurtportionen benötigt, dann 1st es vorteilhaft, wenn nicht der gesamte Folienabschnitt, der in das Werkzeug gelangt, aufgeheizt wird, sondern nur derjenige Teil, der der Verformung unterliegt. Das sogenannte Stanzgitter, d. h. derjenige Folienbereich, der zwischen den einzelnen Bechern unverforrat bleibt, wird durch die bevorzugte Ausgestaltung nicht in dem entsprechenden Maße aufgeheizt, wie dies fUr

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die Folienbereiche der Fall 1st, die der Verformung unterworfen werden.

Um dieses Ziel zu erreichen, 1st als eine mehrerer Möglichkelten die ausschiebbare Platte 14 mit Ansätzen 15 versehen, die der Anzahl und Größe der Kavitäten des Tief&zgr; 1ehwerkzeugs 1n der T1efziehanlage entsprechen. Die ausschiebbare Platte 14 1st in Ansicht und Seltenansicht in den Figuren 2 und 3 dargestellt. Die Ansätze 15 stehen mit der ausschiebbaren Platte, da sie auf dieser befestigt sind, in unmittelbarem Wärmekontakt oder können auch zusätzlich direkt beheizt werden. Durch diese Ausgestaltung drucken nur die Absätze 15 die Folie 6 gegen den feststehenden Heizkörper 9, so daß die Folie bevorzugt in den Bereichen der Ansätze 15 in sehr kurzer Zeit auf die entsprechende Temperatur aufgewärmt wird, während die angrenzenden Bereiche, die anschließend als Stänzgitter übrig bleiben, eine wesentlich niedrigere Temperatur annehmen

Claims

Schutzansprüche

1. Vorrichtung zum Vorwärmen von Kunststoffolien für die Verarbeitung in Tiefziehanlagen, bei der die Folie von beiden Seiten durch je eine Heizungseinrichtung vorwärmbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß jede Heizungseinrichtung aus einem Kontaktheizkörper (9, 10) besteht, von denen einer (9) fest und der andere (10) schwenkbar angeordnet und durch ein*» Antriebseinrichtung (13) gegen den festen Kontaktheizkörper (9) schwenkbar und andrückbar 1st, wobei im angeschwenkten Zustand die Folie (6) zwischen den Kontaktheizkörpern (9, 10) geklemmt und im weggeschwenkten Zustand für den nächsten Maschinentakt weiterförderbar ist und daß eine Steuereinrichtung für die Antriebseinrichtung (13) vorgesehen ist, die die Antriebseinrichtung (13) im Takt der Verarbeitung der Folie (6) in der Tiefziehanlage (8) steuert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktheizkörper (9, 10) an einem Ständer (3) des Folienroiienbockes (1) angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der schwenkbare Kontaktheizkörper (10) durch eine teleskopisch ausschiebbare Platte (14) verlängerbar 1st.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

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a · dadurch gekennzeichnet, daß der schwenkbare Kontakt-

heizkörper (10) in einem Schwenkrahmen (11) aufge-

C nommen und durch Federn (12) abgestützt ist, die

<< ihn in Richtung auf den festen Kontaktheizkörper

;· (9) belasten.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung (13) eine doppelt wirkende hydraulisch oder pneumatisch betriebene Zylinder-Kolben-Einheit umfaßt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung einen elektrischen Stellmotor umfaßt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der schwenkbare Kontaktheizkörper (10) beim Stillstand der Tiefziehanlage (8) in die weggeschwenkte Stellung verschwenkbar 1st.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7&ldquor; dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Kontaktheizkörper (9, 10), vorzugsweise der Kontaktheizkörper (10) rU der ausschiebbaren Platte (14), der Anzahl und Größe der Kavitäten des Tiefziehwerkzeugs

in der Tiefziehanlage (8) entsprechende gegenüber dem Heizkörper (9, 10) bzw. der ausschiebbaren Platte (14) erhöhte Ansätze (15) tragt, die mit dem Heizkörper (9, 10) bzw. der ausschiebbaren Platte (14) 1n direktem Wärmekontakt stehen bzw. direkt beheizt sind.