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Maschine zum Umformen von Gegenständen aus durch Wärme nur bis zur
Biegsamkeit erweichbaren, aber nicht plastisch zu machenden Kunststoffen
Es sind
ECunststoffe bekannt, welche sich durch Wärme in eine flüssigplastische oder zähplastische
Masse verwandeln und daher in ähnlich vielseitiger Weise verformt werden können
wie etwa Glas in geschmolzenem Zustande. Bei anderen Arten von Kunststoffen ist
das nicht möglich, weil sie eine entsprechende Erhitzung nicht vertragen. Man preßt
sie als Pulver in Formen, wobei sie in der durch die Form bestimmten Gestalt erhärten,
oder überführt sie mit Lösungsmitteln in dicke Flüssigketten, welche im sogenannten
Tauchverfahren zu Hohlkörpern verarheitet werden. Dabei sind aber nur verhältnismäßig
dickwandige oder nur ziemlich einfache Gestaltungen zu erzielen, die daher dem Gebrauchszweck
nicht in gewünschtem Maße gezügen und dann einer Nachformung von Hand unterzogen
werden müssen.
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Die Erfindung besteht nun in einer Maschine, welche die Nachformung
von Gegenständen aus Kunststoffen der letzteren Art, z. B. dem als Neozell im Handel
befindlichen, ermöglicht, indem sie von der Eigenschaft dieser Stoffe Gebrauch macht,
daß den daraus zunächst erhaltenen Gegenständen durch Wärme eine gewisse Biegsamkeit
ihrer Wandungen verliehen werden kann. Die Maschine ist gekennzeichnet durch die
AnordSnang heizbarer Preßwerkzeuge zum Umformen der zunächst aus der Masse erhaltenen
Rohkörper einfacherer Gestalt. Umformungen verschiedenster Art sind damit möglich.
Nach der Erfindung werden vorzugsweise
Preßwerkzeuge zur Herstellung
von Gewinden oder umgebördelten Rändern an der zunächst glatten und glatt abgeschnittenen
Mündung und ferner zur Umformung eines zunächst in runder Gestalt erhaltenden Bodens
in einen die Stehfähigkeit des Gegenstandes sichernden ebenen Boden verwendet.
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Zur Herstellung der Gewinde wird eine die Mündung umfassende oder
in ihr Inneres einzuführende heizbare Gewindeform benutzt, in welche die glatte,
an der geheizten Form sich erweichende Wandung durch ein inneres bzw. äußeres Preßwerkzeug
eingedrükt wird. Als inneres Preßwerkzeug wird vorzugsweise in die Mündung ein etwas
engerer elastischer Körper eingeführt und in der Achsenrichtung des Gegenstandes
durch einen Druckkörper (Stempel od. dgl.) zusammengepreßt.
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Er wird dadurch breitgedrückt und drückt die erweichte Wandung in
die äußere Gewindeform ein.
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Die Maschine kann für völlig selbsttätige Arbeit eingerichtet werden,
indem eine Fördervorrichtung die Gegenstände einen nach Idem andern einer oder mehreren
hintereinander angeordneten verschiedenen Umformungsvorrichtungen zuführt, die dann
auch nach Bedarf jede für sich vom Maschinengetriebe abgeschaltet und stillgelegt
werden können.
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Eine bevorzugte Einrichtung, um in einer Preßstelle die Gefäßmündung
mit den Preßwerkzeugen zusammenzubringen,besteht darin, daß die Gegenstünde in der
Fördervorrichtung aufrecht und längs verschiebbar gehalten und während der Fortbewegung
mit dem unteren Ende durch eine Gleitbahn gestützt werden. In der Preßstelle hebt
dann eine zu ihr gehörige Vorrichtung den Gegenstand so an, daß die Mündung zwischen
die umformenden Preßwerkzeuge eintritt. Bei Umformungen des Bodens ist das Widerlager,
gege welches ein niedergehender Freßstempel den runden Boden flacbdrückt, zweckmäßig
in die erwähnte Gleitbahn eingefügt.
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Die Leistung der Maschine kann in der Weise vervielfältigt werden,
daß in jeder Preßstelle mehrere gleichartige Preßwerkzeuge in einer quer zur Förderrichtung
laufenden Reihe angebracht sind, wobei selbstverständlich die Fördervorrichtung
den Preßstellen nicht einzelne Werkstücke nacheinander zuführt, sondern eine Idie
Zahl der gleichen Preßwerkzeuge einer Querreihe entsprechende Anzahl von in einer
Querreihe angeordneten Werkstücken. Das ist für die Wirtschaftlichkeit der Maschine
sehr wichtig angesichts des geringen Wertes der umzufqrmenden Rohstücke.
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In der Zeichnung ist eine Ausführungsform wiedergegeben, und zwar
zeigt Abb. I teils eine Seitenansicht, teils einen senkrechten Längsschnitt, Abb.
2 einen Grundriß, Abb 3 teils eine Vorderansicht, teils einen senkrechten Schnitt,
Abb. 4 und 5 Teildarstellungen der Transportkette Die dargestellte Maschine wird
nun beschrieben.
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Die Arbeitsweise der Maschine ist folgende: Die auf bestimmtes Maß
abgeschnittenen Hülsen werden entweder aus der Abschnei,demaschine oder aus einem
Vorratsbehälter heraus durch selbsttätige Einrichtungen oder mit der HanXd etwa
in Stelle a-b (Abb. I) in die Einsatzbuchsen 22 der Kettenglieder I3, 15 übergeben.
Die tiefste Lage der Hülsen wird begrenzt durch die Laufschienen 49. Durch die Schalthebel
34, 34' wird die Transportkette eine Teilung weitergeschaltet und durch den Sperrhebel
41 gesperrt. Die Hülsen stehen nun unter der jeweiligen Umformvorrichtung, worauf
die Hülsen durch die Stempel 50 in den Einsatzbuchsen 22 gegen die Umformvorrichtungen
angehoben werden, und die Umformung erfolgt dann gleichzeitig sowohl in den hintereinander
angeordneten Umformvorrichtungen, die verschiedene Arbeitsvorgänge ausführen, als
auch in den mehrfach nebeneinander, z. B. in Dreierreihen (Abb. 3) angeordneten
gleichartigen Vorrichtungen. Nach Beendigung der Formvorgänge senkt sich der Rahmen
mit den Stempeln 50, und da die Hülse nun allseitig frei steht, folgt sie durch
ihr eigenes Gewicht dem Stempel bis zum Aufsitzen auf der Laufschiene 49. Das Senken
der Hülsen kann auch durch eine Abziehvorrichtung bzw. durch Ein- oder Gegenblasen
von Luft unterstützt werden. Sämtliche in der Transportvorrichtung befindlichen
Hülsen werden nun weitergeschaltet; die fertig geformten gelangen auf eine Ablage,
während umgeformte zugeführt werden.
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Die Zuführung der Hülsen in Stellung a-b (Abb. I) erfolgt in folgender
Weise: Die Hülsen werden in einem Vorratsbehälter aufgeschichtet und durch eine
Rüttelbewegung zum Nachfallen in eine dem Umriß der Hülse angepaßte Lagerstelle
gebracht, aus der s.ie durch Schieber, Druckluft od. dgl. in die Einsatzbuchsen22
geschoben werden.
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Anstatt eines Schiebers kann ebenfalls Druckluft verwendet werden.
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Das Maschinengestell wird aus den beiden Seitenteilen I, I' gebildet,
die durch Traversen 2 verbunden sind. An dem Seitenteil I sind die Lager 3 befestigt,
in denen die Kurvenwelle 4 drehbar angeordnet ist. An dem einen Ende der Kurvenwelle
4 ist ein Schneckenrad 5 aufgekeilt, das über die Schnecke 6, die auf der in den
Lagern 7, 7' drehbar angeordneten Welle 8 sitzt, über Keilriemenscheiben, Keilriemen
und einen nicht gezeichneten Motor einen Antrieb erhält und die Kurvenwelle 4 dreht.
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An den oberen Platten 10, 10' der Seitenteile 1, 1' sind die U-förmigen
Führungsbahren 9, 9' befestigt, die eine geschlossene Bahn ergeben, in der die Transportvorrichtung
für die Hülsen geführt wird.
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Diese Transportvorrichtung besteht aus einzelnen Gliedern I3 mit den
Lagerstellen I4, I4' und den Gliedern 15 mit den Lagerstellen I6, I6'. In den Lagerstellen
I6, I6' sind Bolzen I7, I7' befestigte auf denen die Lagerstellen I4, I4t und damit
die Kettenglieder I3 sich drehen können, wenn sie in die Halbkreisbogen 18, 18'
der Führungsbahnen 9, 9' gelangen. Au den äußeren Enden der Bolzen
17,
I7' befinden sich die Laufrollen I9, 19', die in der U-förmigen Führungsbahn 9,
9' laufen und zwangsläufig geführt werden. In den Kettengliedern I3, I5 hefinden
sich entsprechend der beabsichtigten mehrfachen Anordnung von Bearbeitungsvorrichtungen
nebeneinander mit Nahen 20 versehene Bohrungen 21. Diese Bohrungen 21 entsprechen
den Durchmessern der größten zu bearbeiten den Kunststoffhülsen 23 und werden nach
Bedarf durch die Einsatzbuchsen 22 reduziert.
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Auf der Kurvenwelle 4 sitzt das Kegel rad 24, welches in das Kegelrad
24' eingreift. Das Kegelrad 2ß' besitzt eine verlängerte Nabe, auf der die Kurvenscheibe
25 befestigt ist, so daß diese sich auf dem an dem Seitenteil I befestigten Bolzen
26 drehen kann. An dem Seitenteil I ist ein anderer Bolzen 27 befestigt, auf dem
der Hebel 28 schwingbar gelagert ist. Die in der Mitte des Hebels drehbare Rolle
29 läuft auf der Kurvenscheibe 25, so daß der Hebel 28 durch sie geschwenkt wird.
An dem unteren En.de des Hebels 28 ist das eine Ende der mit Rechts- und Linksgewinde
versehenen Zugstange 30 und deren anderes Ende an dem Hebel 31 angelenkt. Der Hebel
31 ist auf der in den Steitenteilen 1, 1' gelagerten Welle 32 befestigt, auf der
unterhalb der Seitenteile I, I' noch die beiden Hebel 33, 33' befestigt sind. An
den Erden der Hebel 33, 33' sind ebenfalls schwenkbar die beiden Schalt'hebel 3ß,
34' angeordnet, die mit ihrer halbkreisförmigen Aussparung über die Laufrollen I9,
I9 greifen und die aus den Kettengliedern 13, I5 gebildete Kette um eine Teilung
weiterschalten, wenn die ansteigende Bahn der durch die Kegelräder 24, 24' gedrehten
Kurvenscheiben 25 das Schaltgestänge 28, 30, 31, 33, 34 bewegt. Damit d.ie Schalthebel
34, 3ß' über die Rollen I9, I9' übergreifen können, besitzen die U-förmigen Führungsbahnen
9, 9' für den Bewegungsradius der Schalthebel 34, 34' an diesem Teil entsprechende
Aussparungen 35. Der Rückgang der Schalthebel erfolgt entsprechend der abfallenden
Bahn der Kurvenscheibe 25 unter Einwirkung der Zugfeder 36.
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Während des Rückgangs der Schalthebel 34, 3ß' in ihre Ausgangsstellung
werden diese durch die beiden segmentartigen Hebel 37, 37', die au den an den Schalthebeln
angeordneten. Rollen 3S, 38' angreifen, so weit abgehoben, daß die halbl.reisförmige
Aussparung der Hebel 34 und 34' bequem an den Rollen I9, I9' vorbeigeht. Die Hebel
37, 37' werden über die in den Seitenteilen I, I' gelagerte Welle 38" über den Hebel
39 und auf die von der Welle 4 gedrehte Kurvenscheibe 40 bewegt.
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Unmittelbar nach dem Schaltvorgang wird die Transportkette in ihrer
Lage gesperrt, indem der mit einer dem Durchmesser der Rolle 19 entsprechenden Aussparung
versehene Sperrhebel 41 über die Rolle 19 greift.
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Der Sperrhebel 41 ist auf der Platte 10 in den Lagern 42 auf einem
Bolzen 44 befestigt, an dessen anderem Ende der Hebel 43 befestigt ist, der über
die Gelenklasche 45 mit dem Hebel 46 verbunden ist, der durch die auf der Welle
4 sitzende Kurvenscheibe 47 bewegt wird. Diese Kurvenscheibe ist so geformt, daß
die vorspringende Nase 48 des Sperrhebels 41 sich unmittelbar nachdem die Rolle
19 an der Aussparung des Sperrhebels vorbeigeschaltet ist, bereits so weit senkt,
daß ein überschalten verhindert wird.
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Während des Transportes der Hülsen von einer Arbeitsstelle in die
andere werden die Hülsen 23 in den Bohrungen 21 bzw. in den Einsatzbuchsen 22 gehalten.
Mit dem unteren Ende gleiten sie auf einer über den Arbeitsbereich der Maschine
geführten Laufschiene 49, die an den beiden Enden entsprechend den halbkreisförmigen
Führungsbahnen 9, 9' ebenfalls gebogen ist. In den einzelnen Arbeitsstellen besitzen
die Lauf schienen 49 Durchbohrungen, durch welche am oberen Ende abgefederte, verstellbare
Fübrungsstempel 50 hindurchgeführt werden. Diese Führungsstempel 50 sind auf Führungsrahmen
51 untereinander regulierbar angeordnet, und zwar ent-spricht ihre Anzahl der hintereinander
und nebeneinander angeordneten Anzahl von Arbeitsstellen und Einrichtungen, in denen
die Hülsen in die Umformeinrichtungen gehoben werden sollen. Selbstverständlich
kann auch die Hülse stehenbleiben, und die Umformvorrichtungen senken sich. Das
Anheben der Hülsen erfolgt unter Einwirkung einer der Deutlichkeit der Zeichnung
halber nicht dargestellten Kurvenscheibe über die Stange 52, den Hebel 53, die auf
der in den Seitenteilen I, 1 gelagerten Welle 54 befestigten Zahnräder 55, 55',
die in die an den Gleitführungen 56, 56' befestigten Zahnstangen 57, 57', die bei
i'hrer Bewegung den Rahmen 51 und die Führuugsstempel 50 und damit die Hülsen in
den vorgesehenen Arbeitsstellen weben und sensen. Die Hubbewegung ist nach oben
regulierbar, während die Stempel nach unten sich nur so weit senken, daß ihre Oberkante
bündig mit den Laufschienen 49 sind, so daß ein seitlicher Transport der Hülsen
möglich ist.
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Für eine Umformung des Bodens, also des unteren Endes feder Hülse,
sind die Laufschienen 49 an diesen Arbeitsstellen unterbrochen, und in den Unterbrechungen
sind die jeweiligen Umformwerkzeuge, z. B. wie in Arbeitsstelle III gezeigt, eine
beheizte Matrize 58 für die Umformung eines Rundbodens in einen Flachboden oder
wie in Arbeitsstelle IV eine Matrize ro6 für das Lochen des Bodens.
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Die Laufsch.ienen 49 sitzen ebenfalls auf einem Rahmen 59 und sind,
ebenso wie bei der für die Bewegung der Stempel 50 vorgesehenen Einrichtung über
die Handkurbel 60, die Zahnräder 6r, die Zahnstangen 62 in der Höhe verstellbar
und einstellbar.
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An den Seitenteilen 1, 1' sind die mit den entsprechenden Lagerstellen
versehenen Wangen 63, 63' befestigt. an denen die Umformvorrichtungen angeordnet
sind.
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Für das Umformen des offenen Hülsenendes ist zwischen den Wangen
63, 63' die Traverse 64 für die Aufnahme der Gewindeformvorrichtung befestigt. Letztere
besteht aus zwei mit dem zu
formenden Gewinde versehenen geführten
Backen 65, 65', die in geschlossener Stellung einen fast nahtlosen Ring ergeben.
I.n der Traverse 64 sind die Stempel 66 geführt, deren unteres Ende in die Gewinderingform
reicht. Auf dem abgesetzten Schaft dieses Stempels sitzt ein Gummiring 67, der durch
eine nach unten zu verjüngte Schraubenmutter gesichert ist. Oberhalb des Gummiringes
befindet sich eine Anschlagscheibe, die gegen die Führungsplatte 68 anliegt. Wenn
der Stempel 66 über den Hebel 69, die in den Wangen 63, 63' gelagerte Welle 70,
die auf dieser befestigten Kurvenscheibe 71, den Hebel 72, Lasche 73, Hebel 74 und
die auf der Welle 4 sitzende Kurvenscheibe 75 nach oben bewegt wird, so preßt sich
der Gummiring entsprechend der Bewegung auseinander, füllt das Volumen des Hülsenendes
aus; und preßt das Neozellmaterial fest bis zum Anliegen an die aus den Backen 65,
65' gebildete Gewinderingform. Da diese Backen geheizt sind, nimmt das Material
dauernd die Gestalt der Ringform an. Nach Beendigung der Umformung wird Ider Stempel
66 wieder abwärts geführt, so daß der Gummiring durch die eigene Elastizität sich
streckt, wodurch der Durchmesser sich verringert und die Hülsenwandung freigegeben
wird. Die Backen 65, 65' werden darauf ebenfalls geöffnet. Zur Regulierung der Anpressung
durch den Gummiring dient d.ie mit Rechts- und Linksgewinde versehene Gewindemuffe
76, die mit einem Ende mit dem Stempel 66 und mit dem anderen Ende über dem Gelenkkloben
77 mit dem Hebel 69 in Verbindung steht. Die Verstellung erfolgt über das Zahnritzel
78 und das auf der Muffe 76 befestigte Zahnrad 79.
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Die Bewegung der Gewindebuchsen 65, 65' erfolgt gleichmäßig durch
die Kurvenscheige 80 über das Gestänge 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88.
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Zum Umbördeln des Randes in Arbeitsstelle II dient ein entsprechend
geformter und beheizter Stempel 89, Ider über die in dem Lager go geführte Stange
91, über die Lasche 92, Hebel 93, Welle 94 und Gestänge 95, 96 durch die Kurve 97
gegen den Hülsenrand bewegt wird, wobei sich die Wandung entsprechend der Werkzeugform
umlegt und diese beibehält.
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Zum Umformen eines Ru.ndbodens in einen Flachboden, Arbeitsstelle
III, wird die Bodenwandung durch einen in das Hülseninnere eingeführten Formstempel
98 gegen die beheizte, auswechselbare Bodenformplatte 58 gedrückt. Diese Bewegung
erfolgt durch Heben und Senken der Traverse 99, die in Gleitführungen 100 über die
Hebel 101, 101', Welle 102, das verstellbare Gestänge 103, 104 und die Kurvenscheibe
1o5 bewegt w,ird. In Ider Traverse 99 sind die verstellbaren und mit Abstreifern
versehenen Stempel 98', .an deren unterem Ende das - Formstück 98 befestigt ist,
angeordnet.
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Für das Lochen der Böden, Stelle IV, dient eine an der Gleitbahn
49 angeordnete Matrize 106. In das Hülseninnere wird die entsprechende Patrize 107
durch Heben und Senken der Traverse 108, in der die verstellbaren Patrizenstempel
109 angeordnet sind, bewegt. Diese Bewegungen erfolgen über die Hebel 110, 110',
die Welle III, über die Kurvenscheibe 112, ähnlich wie in Stelle III.