PL206716B1 - Urządzenie do kształtowania termicznego do produkcji kształtek z folii z tworzywa sztucznego oraz sposób ich wytwarzania - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do kształtowania termicznego do produkcji kształtek z folii z tworzywa sztucznego, jak kubki, pojemniki, pokrywy, opakowania do artykuł ów spoż ywczych lub tym podobne ze stanowiskiem obróbki plastycznej posiadającym dwuczęściowe narzędzie kształtujące.

Przedmiotem wynalazku jest także sposób wytwarzania takich kształtek.

Urządzenia do kształtowania termicznego znane są w praktyce w różnych wariantach i wykonaniach. Do wytwarzania artykułów podobnych do pojemnika lub kształtek z termoplastycznego tworzywa sztucznego używane jest dwuczęściowe narzędzie kształtujące. Pierwsza połówka formy, tak zwane górne narzędzie jest zamocowana na górnym stole narzędziowym i za jego pomocą jest połączona nastawialnie w sposób pozwalający na unieruchomienie z ramą lub stojakiem urządzenia do kształtowania termicznego, tak, że górne narzędzie może być nastawione na kształtkę, która ma być wytwarzana. Druga połówka formy, tak zwane dolne narzędzie jest przesuwalna w ramie lub stojaku urządzenia do kształtowania termicznego.

W celu uformowania kształtek połówki formy, a wię c górne i dolne narzędzie, są zwrócone do siebie i znajdują się w położeniu zamkniętym. Między górnym i dolnym narzędziem często jest umieszczona wstępnie ogrzana i tym samym dobrze odkształcalna plastycznie folia z tworzywa sztucznego, która zwykle jest doprowadzana z rolki z zapasem w postaci taśmy foliowej.

Podczas procesu formowania wgłębnego folia z tworzywa sztucznego jest zaciśnięta między górnym i dolnym narzędziem i tym samym unieruchomiona w tym położeniu. Następnie folia z tworzywa sztucznego jest wciskana przez wzorniki do wstępnego kształtowania obciąganiem górnego narzędzia we wnęki dolnego narzędzia, podczas gdy brzeg kształtki, która ma być wytwarzana nadal jest utrzymywany w stanie zaciśniętym między górnym i dolnym narzędziem. Wskutek wytwarzania podciśnienia we wnękach lub w wyniku wdmuchiwania powietrza folia przylega do wewnętrznych ścianek wnęk w dolnym narzędziu i przyjmuje wymagany kształt.

Po dostatecznym ochłodzeniu folii z tworzywa sztucznego przez kontakt z czynnie chłodzoną, w danym wypadku powierzchnią narzę dzia, nastę puje wykrawanie kształ tki z folii z tworzywa sztucznego. Dolne narzędzie porusza się do góry w przybliżeniu o wymiar grubości folii. Odpowiednie krawędzie tnące dwuczęściowego narzędzia kształtującego wykrawają pojedyncze kształtki z taśmy foliowej. Często pozostająca krata z folii jest doprowadzana ponownie w sposób taktowany do urządzenia nawijającego.

W celu wyjęcia kształtek z wnęk dolne narzędzie odsuwa się następnie od górnego narzędzia i wychyla się w ten sposób wokół jego osi podłużnej, że dolne narzędzie jest skierowane do urządzenia sztaplującego i tym samym kształtki mogą być przeniesione do urządzenia sztaplującego.

Przykłady znanych z praktyki, omówionych powyżej urządzeń do formowania termicznego opisane są, na przykład w amerykańskim opisie patentowym nr US 6,135,756, DE 197 16 655 A1 lub w niemieckim opisie zgł oszeniowym nr DE 33 46 628 A1.

Te znane urządzenia do kształtowania termicznego mają jednakże zasadniczą wadę powodującą nieopłacalność ekonomiczną, a mianowicie, że realizowalne są tylko niskie częstotliwości taktu, na przykład do około 30 taktów na minutę. Wyższe częstotliwości taktu nie są możliwe bez uszkodzenia ruchomych elementów konstrukcyjnych. Te niskie częstotliwości taktu nie są już akceptowalne wobec panującego dzisiaj nacisku na obniżanie kosztów.

Ponadto wadę stanowią napędy używane w znanych urządzeniach do kształtowania termicznego, jak również stosowane tam urządzenia prowadzące dla dolnego narzędzia.

Urządzenie do kształtowania termicznego opisane w niemieckim opisie zgłoszeniowym nr DE 33 46 628 A1 szczegółowo rzecz biorąc, pracuje z dwuczęściowym narzędziem kształtującym, przy czym górne narzędzie jest podparte na stałe w stojaku, a dolne narzędzie jest wykonane jako ruchome. Dolne narzędzie jest dostosowane do zamykania lub do otwierania w kombinowanym ruchu wychylnym i posuwisto-zwrotnym w kierunku do górnego narzędzia i od niego i jednocześnie w kierunku do urządzenia sztaplującego i od niego skierowane z powrotem do górnego narzędzia. Ruch wychylny i posuwisto-zwrotny dolnego narz ę dzia jest wytwarzany przez przegubowy mechanizm kolanowy z napędem tarczą krzywkową. Dolne narzędzie powinno być przesuwane w kierunku pionowym i jednocześnie wychylane wokół jego własnej osi podłużnej.

Układ kombinowany stosowany w urządzeniu do kształtowania termicznego znanym z niemieckiego opisu zgłoszeniowego nr DE 33 46 628 A1 składający się z przegubowego mechanizmu z ukłaPL 206 716 B1 dem kolanowym dźwigni w połączeniu z napędem tarczą krzywkową ma bardzo skomplikowaną budowę. Napęd tarczą krzywkową jako taki ma sam systemową wadę polegającą na tym, że za jego pomocą mogą być przenoszone tylko ograniczone siły. Ponadto za pomocą napędu tarczą krzywkową nie są realizowalne wysokie częstotliwości taktu. Oprócz tego napędy tarczą krzywkową wykazują skłonność do szybkiego zużycia, tak, że wymagają one częstej obsługi, co w sposób nieakceptowalny podnosi koszty eksploatacji takiego urządzenia do kształtowania termicznego. Ponadto omawiane tutaj urządzenie do kształtowania termicznego według niemieckiego opisu zgłoszeniowego nr DE 33 46 628 A1 z jego skomplikowaną mechaniką przegubowego układu kolanowego dźwigni ma następny zespół, który również zależnie od układu umożliwia tylko niewielkie częstotliwości taktu.

Następna wada tego znanego urządzenia do kształtowania termicznego polega na tym, że przebieg wykrawania uformowanych kształtek wymaga stosunkowo dużo czasu i przy tym następuje w sposób raczej ostry lub nawet miażdżący, tak, że związane z tym krawędzie tnące dwuczęściowego narzędzia kształtującego szybko zużywają się. Zwiększa to z kolei koszty obsługi, co znowu negatywnie wpływa na koszty eksploatacji. Zwiększenie prędkości wykrawania w ten sposób, że mogłyby być uzyskane, na przykład większe prędkości wykrawania, z uwagi na uwarunkowania układu nie jest możliwe w omawianym urządzeniu do kształtowania termicznego w niemieckim opisie zgłoszeniowym nr DE 33 46 628 A1. Elementami ograniczającymi są w tym wypadku tarcze krzywkowe, które poza złożonym ruchem wypadkowym dolnego narzędzia muszą także wytwarzać jego dodatkowy ruch posuwisto-zwrotny do wykrawania uformowanych kształtek. Jeśli chciałoby się zwiększyć prędkość wykrawania, te odcinki krzywych na tarczy krzywkowej, które sterują ruchem wykrawania należałoby wykonać zdecydowanie krótsze lub wykonać krótsze przyporządkowane im segmenty kątowe tarczy krzywkowej, co jednakże prowadzi do bardzo niekorzystnych relacji sił w napędzie i tym samym do niedającego się tolerować zwiększenia obciążenia elementów konstrukcyjnych. Obciążone w ten sposób tarcze krzywkowe należałoby wskutek tego ciągle obsługiwać lub nawet wymieniać, co znowu zwiększałoby koszty eksploatacji. Tym samym tarcze krzywkowe według niemieckiego opisu zgłoszeniowego nr DE 33 46 628 A1 nie tylko przyjmowałyby górną granicę osiągalnych częstotliwości taktu, lecz także prędkości wykrawania.

Urządzenie do kształtowania termicznego według amerykańskiego opisu patentowego nr US 6, 135, 756 ściśle rzecz biorąc ma także dwuczęściowe narzędzie kształtujące. Urządzenie prowadzące także w tym wypadku jest układem kombinowanym z urządzeniem napędowym dolnego stołu narzędziowego lub dolnego narzędzia i za pomocą mechanizmu dźwigniowego napędzanego tarczą krzywkową wytwarza kombinowany ruch wychylny i posuwisto-zwrotny dolnego narzędzia. Urządzenie do kształtowania termicznego według amerykańskiego opisu patentowego nr US 6, 135, 756 ma dwa mechanizmy korbowe z tarczami krzywkowymi umieszczone na zewnętrznych stronach czołowych dolnego narzędzia. Dolne narzędzie na swoich zewnętrznych bokach ma po trzy sworznie, które poruszają się w przyporządkowanych na stałe ramie krzywkach rowkowych lub prowadnicach kulisowych. Krzywki rowkowe mają bardzo skomplikowaną geometrię i są zaprojektowane w ten sposób, że dolne narzędzie podczas otwierania narzędzia kształtującego odsuwa się w dół od górnego narzędzia i może być wychylone, aby ustawić się w kierunku urządzenia sztaplującego i ponownie móc się od niego odchylić. Ponieważ skomplikowana geometria krzywek rowkowych lub prowadnic kulisowych nie jest przydatna do tego, aby przenosić siły niezbędne do wykrawania uformowanych kształtek z tworzywa sztucznego, przewidziane są dodatkowe tarcze krzywkowe, za pomocą których powinny być przeniesione siły niezbędne do tego celu.

Co prawda, w porównaniu zgłoszeniowym z niemieckim opisem nr DE 33 46 628 A1 mogą być uzyskane nieznacznie większe prędkości wykrawania, jednakże nie są osiągalne wysokie prędkości wykrawania niezbędne do wykrawania kształtek z folii z tworzywa sztucznego. Jako proces wykrawania pozostaje przecinanie lub odcinanie przez zgniatanie.

Odpowiednio w amerykańskim opisie patentowym nr US 6,135,756 w porównaniu z niemieckim opisem zgłoszeniowym nr DE 33 46 628 A1 tarcze krzywkowe są znacznie bardziej obciążone. Odpowiednio prowadzi to do przedwczesnego zużycia tych elementów konstrukcyjnych. Zatem konieczne są dość duże prace obsługowe, co odbija się negatywnie na kosztach eksploatacji. Ponadto z powodu niekorzystnych warunków przenoszenia sił nie można wykluczyć, że tarcze krzywkowe przedwcześnie pękną i wtedy muszą zostać wymienione. Prowadzi to wówczas do przestoju urządzenia do kształtowania termicznego, tak, że produkcja całkowicie zamiera.

Abstrahując od tego, przy pomocy skomplikowanych geometrycznie i tylko bardzo trudno dających się dopasować wzajemnie prowadnic kulisowych, niemożliwe jest uzyskanie wymaganych dzisiaj

PL 206 716 B1 wysokich częstotliwości taktu. Ponadto za pomocą tego rodzaju prowadnic kulisowych nie mogą być przenoszone dostatecznie duże siły, gdyż przez sworznie prowadnic muszą być przenoszone nie tylko siły służące do podnoszenia i opuszczania dolnego narzędzia, lecz również siły niezbędne do jego przyspieszania, opóźniania oraz do przechylania i wychylania. Duże narzędzia z dostateczną liczbą wnęk dla dzisiejszych wymagań nie są realizowalne przy użyciu wiedzy zawartej w amerykańskim opisie patentowym nr US 6, 135, 756, gdyż wraz ze wzrostem wielkości zwiększa się ciężar własny dolnego narzędzia, tak, że wtedy nie mogą już być przeniesione siły niezbędne do realizacji wyżej wspomnianych ruchów.

Ponadto skomplikowana geometria większej liczby prowadnic kulisowych wymaga ich ciągłej obsługi, gdyż z powodu dużych sił łatwo ulegają uszkodzeniu, wybijają się lub tracą wymaganą dokładność zarysu bieżni.

Dalej, te skomplikowane prowadnice kulisowe mają następną dużą wadę polegającą na tym, że podczas ruchu zamykającego nie jest zapewnione wolne od zniekształceń podawanie dolnego narzędzia w kierunku górnego narzędzia. Jednakże wolne od zniekształceń podawanie dolnego narzędzia w stosunku do górnego narzędzia, szczególnie przy wysokich częstotliwościach taktu, jest istotnym warunkiem powtarzalnego wytwarzania kształtki o wiernym kształcie w celu uniknięcia niepożądanych braków.

Również opis DE 197 16 655 ujawnia urządzenie do kształtowania termicznego do wytwarzania kształtek z folii z tworzywa sztucznego. To urządzenie do kształtowania, wytłaczania i sztaplowania elementów głębokotłocznych obejmuje urządzenie grzejne, transport pośredni folii, sztywne narzędzie górne i podnoszone i opuszczane jak również wychylne narzędzie dolne, którego ruchy są zadane za pomocą tarcz krzywkowych umieszczonych na wale napędowym i przyporządkowanych im wałków krzywkowych, oraz urządzenie do sztaplowania. Za pomocą znanej z DE 197 16 655 maszyny do kształtowania termicznego, powinna zostać ulepszona omówiona wcześniej, znana z DE 33 46 628 A1 maszyna do kształtowania termicznego. Jednak maszyna do kształtowania termicznego opisana w DE 197 16 655 wykazuje te same wady systemowe odnośnie napędu składającego się z tarcz i wał ków krzywkowych.

Jeszcze inny opis JP 04-001 015 A ujawnia urządzenie do uszczelniającego mocowania i dociskania form odlewniczych. To urządzenie odmiennego rodzaju dla mocowania form odlewniczych stosuje do podnoszenia dolnej formy odlewniczej i do jej dociskania do górnej formy napęd wałem korbowym. Napęd wałem korbowym podnosi i opuszcza pierwszą dolną ruchomą płytę oporową. Ta pierwsza dolna ruchoma płyta oporowa ze swej strony podnosi i opuszcza, za pomocą cieczy w stanie hermetycznie uszczelnionym i za pomocą w niej umieszczonego cylindra, drugą dolną ruchomą płytę oporową umieszczoną na nim lub na nim spoczywającą, która wreszcie podtrzymuje dolną formę odlewniczą. Dzięki temu wprowadzanie siły mocującej do drugiej ruchomej płyty oporowej powinno być możliwie najbardziej ujednorodnione.

Odległy również opis JP 60-115419 A omawia urządzenie do mocowania form odlewniczych, przy czym opisany tu mechanizm dociskowy z napędem wałem korbowym przewidziany jest dla maszyny odlewniczej.

Opis DE 21 462 17 A1 ujawnia maszynę do głębokiego tłoczenia dla folii z tworzywa sztucznego. To odmiennego rodzaju urządzenie do kształtowania termicznego posługuje się napędem z dźwignią kolanową. Jego wady zostały już omówione.

Celem omawianego wynalazku jest udoskonalenie w ten sposób znanych urządzeń do kształtowania termicznego, że mogą być uzyskane znacznie wyższe częstotliwości taktu i tym samym możliwa jest ekonomicznie uzasadniona praca udoskonalonego w taki sposób urządzenia do kształtowania termicznego. Ponadto celem omawianego wynalazku jest zaproponowanie sposobu wytwarzania kształtek z tworzywa sztucznego.

Według wynalazku zaproponowano urządzenie do kształtowania termicznego do produkcji kształtek z folii z tworzywa sztucznego, jak kubki, pojemniki, pokrywy, opakowania do artykułów spożywczych lub tym podobne, ze stanowiskiem do obróbki plastycznej posiadającym dwuczęściowe narzędzie kształtujące, przy czym dwuczęściowe narzędzie kształtujące ma nastawialny, dający się unieruchomić górny stół narzędziowy z górnym narzędziem z umieszczonymi w nim ruchomo wzornikami do wstępnego kształtowania obciąganiem i ruchomym dolnym stołem narzędziowym z dolnym narzędziem zaopatrzonym we wnęki, przy czym ruchomy dolny stół narzędziowy jest prowadzony za pomocą urządzenia prowadzącego i za pomocą pierwszego urządzenia napędowego dosuwany i odsuwany względem górnego stołu narzędziowego, przy czym urządzenie prowadzące posiada wyPL 206 716 B1 chylny układ szyn prowadzących, za pomocą którego dolny stół narzędziowy jest prowadzony prostoliniowo i wraz z nim jest wychylny, przy czym wychylny układ szyn prowadzących urządzenia prowadzącego ma dwie połączone przegubowo z ramą urządzenia do kształtowania termicznego wychylne szyny prowadzące, między którymi jest prowadzony prostoliniowo dolny stół narzędziowy dosuwany i odsuwany względem górnego stołu narzędziowego, które charakteryzuje się tym, że pierwsze urządzenie napędowe dla dolnego stołu narzędziowego jest wykonane jako napęd wałem korbowym, a odcinek wału mimośrodowego napędu wałem korbowym jest połączony przegubowo, korzystnie w środku za pomocą korbowodu z dolnym stołem narzędziowym, że napęd wałem korbowym jest umieszczony w ten sposób na stronie dolnego stołu narzędziowego odwróconej od górnego stołu narzędziowego wewnątrz ramy urządzenia do kształtowania termicznego, że środek osi wału korbowego, środek jego odcinka osi mimośrodu w górnym martwym punkcie, punkty połączenia przegubowego wychylnych szyn prowadzących i punkty połączenia przegubowego na dolnym stole narzędziowym przy osiągnięciu jego górnego martwego punktu leżą do wyobrażalnej wspólnej linii, że dolny stół narzędziowy razem z jego pierwszym urządzeniem napędowym jest podnoszony wewnątrz urządzenia prowadzącego, które prowadzi do prostoliniowo, na określony z góry wznios za pomocą drugiego urządzenia napędowego w celu wytworzenia ruchu tłoczenia i że na dolnym stole narzędziowym umieszczone są napędy wypychaczy do podnoszenia i opuszczania wypychaczy umieszczonych ruchomo w dolnym narzędziu.

Korzystnie, korbowód w kierunku do dolnego stołu narzędziowego ma przekrój w kształcie litery Y, tak, że rozwidla się on na dwa ramiona, przez co oddziałuje na dolny stół narzędziowy i za pomocą dwóch znajdujących się w odstępie od siebie punktów.

Korzystnie, napęd wałem korbowym jest zaopatrzony w elektryczny serwomotor.

Korzystnie dalej, elektryczny serwomotor napędza napęd wałem korbowym przy użyciu paska zębatego za pomocą kół pasowych.

Korzystnie przy tym, dolny stół narzędziowy w położeniu oddalonym od górnego stołu narzędziowego jest wychylny z ramy urządzenia do kształtowania termicznego za pomocą wychylnego układu szyn i przyporządkowywany urządzeniu sztaplującemu, tak, że dolny stół narzędziowy jest skierowany do leżącego wtedy naprzeciw urządzenia sztaplującego i może być przemieszczony w kierunku do niego i od niego.

Korzystnie, między dwoma ramionami korbowodu w kształcie litery Y zwróconymi do dolnego stołu narzędziowego znajdują się napędy wypychaczy.

Korzystnie także, drugie urządzenie napędowe do wytwarzania skoku tłoczenia ma hydraulicznie napędzany wciągnik hydrauliczny.

Korzystnie wreszcie, skok drugiego urządzenia napędowego wynosi około 3 mm do 10 mm, korzystnie 5 mm do 8 mm, szczególnie korzystnie jest 1,1 razy większy do 1,3 razy większy od grubości folii z tworzywa sztucznego.

Zalet wynalazku należy upatrywać w tym, że dolny stół narzędziowy urządzenia może wykonywać w sposób jasny, określony prostoliniowy ruch posuwisto-zwrotny bez konieczności wykonywania w niekorzystny sposób zarazem ruchu wychylnego wokół swojej własnej osi podłużnej. Ruch wychylny dolnego narzędzia w celu wyrzucenia gotowych kształtek uzyskuje się dzięki wychylności układu szyn prowadzących bez konieczności wychylenia dolnego stołu narzędziowego względem siebie samego, na przykład wokół własnej osi podłużnej. W ten sposób jest zapewnione, że dolne narzędzie przy każdym ruchu posuwisto-zwrotnym jest bezbłędnie doprowadzone do górnego narzędzia, a zatem może zapewnić dokładnie powtarzalne położenie, tak, że dolne narzędzie zawsze tak samo trafia na górne narzędzie.

Zdolność do wychylania układu szyn prowadzących z możliwością oddzielenia od siebie ruchu wychylnego i liniowego ruchu posuwisto-zwrotnego wykazuje ponadto tę zaletę, że ruch wychylny ani nie nakłada się w sposób zniekształcający na dokładność powtarzania osiowego lub prostoliniowego ruchu posuwisto-zwrotnego dolnego narzędzia, ani nie wpływa negatywnie na ten ruch w jakiejkolwiek formie. Ponadto dolne narzędzie w stanie opuszczonym lub w stanie odsuniętym od górnego narzędzia w ten sposób może wychylić się z ramy urządzenia do kształtowania termicznego za pomocą wychylnego układu szyn prowadzących i może być skierowane dokładnie w położenie na urządzeniu do sztaplowania. A więc dolne narzędzie wraz ze znajdującymi się w nim wykończonymi kształtkami może w tym położeniu być optymalnie skierowane do urządzenia do sztaplowania, podać je do niego i w danym wypadku moż e być przemieszczone w kierunku do niego/lub z kolei moż e być odsunię te od niego, znowu w korzystnym ruchu liniowym.

PL 206 716 B1

Ponadto nowe urządzenie prowadzące z wychylnym układem szyn prowadzących ma dodatkową zaletę, że dolne narzędzie ze znanymi, odpowiednio dojrzałymi technicznie członami łączącymi między szynami prowadzącymi wychylnego układu szynowego może być osadzone przesuwnie lub może być prowadzone prostoliniowo, tak, że siły unoszenia mogą być przejmowane przez człony łączące i właściwe siły wywołujące ruch w ruchu posuwisto-zwrotnym mogą być przeniesione w kierunku do górnego narzędzia i od niego, jak również dla ruchu tłoczenia przez napęd działający bezpośrednio na dolny stół narzędziowy, tak, że prowadzenie dolnego stołu narzędziowego w korzystny sposób nie jest już obciążone tymi dużymi siłami. W ten sposób dowolnie duże siły mogą być przeniesione bezpośrednio na dolny stół narzędziowy.

Wychylny układ szyn prowadzących urządzenia prowadzącego ma zamocowane przegubowo do ramy urządzenia do kształtowania termicznego dwie wychylne szyny prowadzące, między którymi prowadzony jest przesuwnie liniowo lub prostoliniowo do górnego stołu narzędziowego, w kierunku do niego i od niego dolny stół narzędziowy.

Urządzenie napędzające dla dolnego stołu narzędziowego jest przy tym wykonane jako napęd wałem korbowym.

Dzięki temu uzyskuje się symetryczne prowadzenie dolnego stołu narzędziowego. To prowadzi do szczególnie dokładnego ruchu posuwisto-zwrotnego dolnego stołu narzędziowego. Dzięki prowadzeniu dolnego stołu narzędziowego z dwóch stron może on być ustawiony i prowadzony nie tylko dokładnie równolegle względem górnego stołu narzędziowego, lecz uzyskuje się ponadto w korzystny sposób dodatkowy efekt synergetyczny napędzania stołu narzędziowego centralnie od dołu w jego środku za pomocą urządzenia napędzającego wykonanego jako napęd wałem korbowym poruszającym go w górę i w dół lub do górnego narzędzia i od niego. Ponadto napęd wałem korbowym może w korzystny sposób działać za pomocą odpowiednich środków łączących w wielu miejscach na dolny stół narzędziowy, tak, że mogą być na niego przenoszone największe możliwe siły, przy jak najmniejszym ugięciu lub deformacji dolnego stołu narzędziowego.

Napęd wałem korbowym zapewnia przy tym dużą korzyść teoretycznie nieograniczonej w kierunku do góry częstotliwości taktu. Za pomocą napędu wałem korbowym po raz pierwszy możliwe są bez problemu częstotliwości taktu wynoszące 40 taktów, 50 taktów lub znacznie więcej taktów. W sposób synergetyczny wykorzystywany jest ruch liniowy lub prostoliniowy dolnego stołu narzędziowego w układzie kombinowanym z napędem wałem korbowym, aby możliwe było uzyskanie po raz pierwszy takich dużych liczb taktów.

Wprawdzie zasada takiego ruchu jest znana z silnika spalinowego o posuwisto-zwrotnym ruchu tłoka albo, przykładowo z odległych dokumentów JP 04-001015 A lub JP 60-115419 A, jednakże tam jest odwrotnie; siła nacisku wytwarzana podczas wybuchu sprężonej mieszanki paliwowo-powietrznej jest przenoszona za pomocą prostoliniowego ruchu posuwisto-zwrotnego tłoka na korbowód i z niego na wał korbowy w celu uzyskania ruchu obrotowego układu przenoszenia napędu i tym samym kół samochodu. W omawianym wynalazku podobnie jak w odległych dokumentach JP 04-001015 A lub JP 60-115419 A ruch obrotowy wymuszony z zewnątrz zostaje zamieniony przez napęd wałem korbowym na liniowy ruch posuwisto-zwrotny, żeby umożliwić po raz pierwszy napęd dolnego narzędzia urządzenia do kształtowania termicznego z jednej strony za pomocą dostatecznie dużych sił i z drugiej strony w dostatecznie szybki sposób dla uzyskania częstotliwości 40 taktów, 50 taktów lub więcej. Takie duże częstotliwości taktu uważano dotychczas jako nieosiągalne.

Ponadto, kombinacja według wynalazku napędu wałem korbowym w układzie kombinowanym z liniowym lub prostoliniowym prowadzeniem dolnego stołu narzę dziowego zapewnia następną korzyść w stosunku do znanych urządzeń do kształtowania termicznego, mianowicie nadzwyczaj małe zużycie, tak, że koszty eksploatacji urządzenia do kształtowania termicznego według wynalazku mogą być w zdecydowany sposób niższe i ponadto mogą być wyeliminowane czasy przestojów. Może być znacznie zwiększona nie tylko wydajność produkcyjna urządzenia do kształtowania termicznego według wynalazku, lecz jednocześnie w wyniku zmniejszenia kosztów eksploatacji z uwagi na szczególnie niezawodną konstrukcję może być uzyskany w sumie korzystny stosunek nakładów i wyników produkcji.

W urzą dzeniu do kształ towania termicznego wedł ug wynalazku napę d wał em korbowym jest umieszczony w ten sposób na stronie dolnego stołu narzędziowego odwróconej od górnego stołu narzędziowego wewnątrz ramy urządzenia do kształtowania termicznego, że środek osi wału korbowego, środek jego odcinka osi mimośrodu w górnym martwym punkcie, punkty połączenia przegubowego wychylnych szyn prowadzących i punkty połączenia przegubowego na dolnym stole narzędzioPL 206 716 B1 wym po osiągnięciu przez niego górnego martwego punktu leżą na wyobrażalnej wspólnej linii. Jest przez to zapewnione, że w górnym martwym punkcie dolnego narzędzia i tym samym w stanie zamkniętym narzędzia kształtującego, dzięki napędowi ze względu na linearny strumień sił jest zapewniona maksymalna siła wzdłuż wszystkich uczestniczących członów łączących od napędu wałem korbowym aż do dolnego stołu narzędziowego, tak, że nie mogą wystąpić żadne straty siły lub nie mogą występować niekorzystne warunki przyłożenia siły. W szczególności jest to korzystne, jeśli w tym położeniu jest przenoszony dodatkowy impuls skoku tłoczenia do wytworzenia ruchu tłoczenia przez te elementy konstrukcyjne.

W układzie kombinowanym z napędem wałem korbowym zapewniona jest nie tylko duża częstotliwość taktu jako taka, lecz jednocześnie możliwa jest duża częstotliwość taktu skoku tłoczenia wytwarzającego ruch tłoczenia. Przy tym w korzystny sposób realizowalne są skoki tłoczenia w czasie krótszym niż 1/10 s. Podczas gdy dolny stół narzędziowy jest podnoszony wewnątrz jego prostoliniowej prowadnicy w celu wytworzenia ruchu tłoczenia, w korzystny sposób jest zapewnione, że dolne narzędzie współdziałając zawsze pokrywa się z górnym narzędziem, tak, że wykluczone jest ustawienie skośne lub podobne, także podczas wytłaczania i tym samym zapobiega się niepożądanemu zużyciu krawędzi tnących. Ponadto jest zapewnione, że w ten sposób dla skoku tłoczenia w porównaniu ze znanymi ze stanu techniki ruchami tnącymi i ruchami zgniatającymi mogą być bez trudności przenoszone na dolny stół narzędziowy w znacznie krótszym czasie znacznie większe siły. Poza tym jest zapewnione, że te siły nie tylko szybko, to znaczy podczas krótkiego czasu, lecz także z dużą częstotliwością powtarzania mogą być przenoszone na dolny stół narzędziowy, tak, że w sumie może być uzyskana wysoka częstotliwość taktu urządzenia do kształtowania termicznego zarówno z uwagi na takty kształtujące służące do zamykania i otwierania narzędzia kształtującego, jak i również takty tłoczenia służące do wykrawania kształtek przy zamkniętym narzędziu kształtującym.

Odcinek wału mimośrodowego napędu wałem korbowym jest połączony przegubowo, korzystnie w środku, za pomocą korbowodu z dolnym stołem narzędziowym, co zapewnia korzyść z bezpośredniego przenoszenia siły od napędu wałem korbowym do dolnego stołu narzędziowego. W ten sposób mogą być wyeliminowane znane ze stanu techniki wieloczęściowe przegubowe mechanizmy z układem kolanowym dźwigni. Ponadto zapewnia to tę korzyść, że możliwie mała liczba obciążonych siłami elementów konstrukcyjnych jest poddawana obliczeniom i w danym wypadku optymalizowana z uwagi na optymalne wprowadzenie i przenoszenie siły, na przykład za pomocą metody elementów skończonych. Dzięki temu już z góry wiadomo, że mogą być utrzymane także niskie koszty rozwojowe nowego produktu.

Korbowód o przekroju w kształcie litery Y umożliwia korzystnie optymalne wprowadzenie sił poruszających dolnym stołem narzędziowym bez obawy o niedopuszczalne odkształcenia lub ugięcia dolnego stołu narzędziowego. Dzięki przemyślanemu wyborowi punktów przegubowych strumień sił w dolnym stole narzędziowym może być w ten sposób zoptymalizowany, że przy maksymalnej sile wprowadzanej do wykonania skoku tłoczenia dolny stół narzędziowy jako taki nie doznaje ugięcia lub deformacji.

Napęd wałem korbowym zaopatrzony w elektryczny serwomotor zapewnia korzyść polegającą na przykład, na programowalnym sterowaniu lub regulacji, tak, że sposób obracania się serwomotoru może być optymalnie dopasowany do każdorazowego przypadku zastosowania. Tego rodzaju optymalizacje przebiegu ruchu są wykluczone w znanych jako niekorzystne ze stanu techniki napędach tarczami krzywkowymi.

To, że napęd wałem korbowym napędzany jest elektrycznym serwomotorem przez koło pasowe za pomocą paska zębatego zapewnia sprzyjającą oszczędnościom technikę napędu za pomocą wypróbowanych elementów konstrukcyjnych. Ponadto możliwe jest przenoszenie siły od serwomotoru do napędu wałem korbowym także przez koła zębate, napędy ślimakowe lub tym podobne. Poza tym serwomotor może także napędzać wał korbowy bezpośrednio. Wtedy zapewnia to korzyści wynikające z moż liwie zwartej konstrukcji.

Ponadto, dolne narzędzie może być ukierunkowane w ten sposób na urządzenie sztaplujące i do niego doprowadzane, ż e uformowane kształ tki znajdują ce się w dolnym narzę dziu w sposób optymalny bez przechylania się, z wymaganą powtarzalnością mogą być wtedy przenoszone do znajdującego się dokładnie naprzeciw urządzenia sztaplującego. Dzięki wychylności układu szyn jest zapewnione, że dolne narzędzie dokładnie przylega do urządzenia sztaplującego i może być na nie dokładnie ukierunkowane. Zdolność do przemieszczania liniowego lub prostoliniowego dolnego stołu narzędziowego wewnątrz wychylnego układu szyn zapewnia ponadto korzyść synergetyczną polegającą na

PL 206 716 B1 tym, że dolne narzędzie, na przykład za pomocą napędu wałem korbowym, może przemieszczać się ruchem posuwisto-zwrotnym lub w górę i w dół w kierunku do urządzenia sztaplującego i ponownie w kierunku od niego, tak, ż e w wypadku różnej wielkości kształtek możliwe jest dodatkowe wyrównanie drogi części, która ma być pokonana przez kształtkę z wnęki dolnego narzędzia na zewnątrz, w stronę urzą dzenia sztaplującego. W szczególno ś ci w ukł adzie kombinowanym z wypychaczami znajdującymi się w dolnym narzędziu może być zapewnione optymalne dostosowanie ruchu przenoszenia kształtki z wnęk dolnego narzędzia na zewnątrz do przyporządkowanych im punktów ustalających wewnątrz urządzenia sztaplującego.

Ponadto korzystne jest, że w ten sposób różnie wykonane urządzenia sztaplujące mogą znaleźć zastosowanie razem z urządzeniem do kształtowania termicznego według wynalazku, tak, że również urządzenia sztaplujące optymalizowane z uwagi na wytwarzane kształtki można uzyskać bez dodatkowych nakładów na ich dostosowanie.

W urządzeniu do kształtowania termicznego według wynalazku, na dolnym stole narzędziowym umieszczone są napędy wypychaczy do podnoszenia i opuszczania wypychaczy umieszczonych ruchomo w dolnym narzędziu, korzystnie między dwoma ramionami korbowodu w kształcie litery Y zwróconymi do dolnego stołu narzędziowego. Z jednej strony zapewnia to tę korzyść, że wyrzucanie wykończonych kształtek może być wspomagane za pomocą wypychacza i może on nadawać dodatkowy impuls przemieszczający, tak, że kształtki mogą pokonać bez trudności odległość od dolnego narzędzia do urządzenia sztaplującego. Z drugiej strony układ napędu wypychaczy pod dolnym stołem narzędziowym zapewnia następną korzyść, że pozostająca tam pozostała swobodna powierzchnia do wbudowania jest wykorzystana optymalnie między ramionami korbowodu w kształcie litery Y i tym samym uzyskuje się możliwie zwartą postać konstrukcji urządzenia do kształtowania termicznego według wynalazku.

Jeśli drugie urządzenie napędowe do wytwarzania skoku tłoczenia ma hydraulicznie napędzany wciągnik hydrauliczny, to zapewnia tę korzyść, że w porównaniu z powszechnie używanymi napędami tarczami krzywkowymi, jak i w porównaniu z napędem korbowym wypróbowanym do napędu dolnego stołu narzędziowego w urządzeniu do kształtowania termicznego według wynalazku, mogą być wymuszane działające na dolny stół narzędziowy jeszcze znacznie większe siły w zdecydowanie krótszych czasach wytwarzania sił, tak, że optymalny impuls tłoczący jest osiągalny w wyniku wyboru hydraulicznego napędu tłoczenia. W tym celu można optymalnie regulować napęd hydrauliczny podobnie do napędu wałem korbowym napędzanego za pomocą elektrycznego serwomotoru, tym samym osiągalne jest automatyczne prowadzenie procesu i może być jak najlepiej dostosowane do napędu wałem korbowym. W korzystny sposób jest zapewnione, że skok tłoczenia wymuszany jest dokładnie zawsze wtedy, gdy dolne narzędzie znajduje się w górnym martwym punkcie i tym samym narzędzie kształtujące jest w stanie zamkniętym.

Skok drugiego urządzenia napędowego wynosi około 3 mm do 10 mm, korzystnie 5 mm do 8 mm, szczególnie korzystnie jest 1,1 razy wi ę kszy do 1,3 razy wię kszy niż grubość folii z tworzywa sztucznego. To zapewnia optymalne wyniki wytłaczania przy wykrawaniu uformowanych na gotowo kształtek z folii z tworzywa sztucznego zaciśniętych między górnym i dolnym narzędziem. Jednocześnie uzyskuje się szczególnie równe brzegi i krawędzie tłoczenia na wytłoczonym obrzeżu kształtki, tak, że obrzeże kształtki nie musi być poddawane, na przykład żadnej dodatkowej obróbce umożliwiającej nakładanie pokrywki lub tym podobnej części.

Tak więc, za pomocą omawianego wynalazku zaproponowano urządzenie do kształtowania termicznego do produkcji kształtek z folii z tworzywa sztucznego, jak kubki, pojemniki, pokrywy, opakowania do artykułów spożywczych lub tym podobne za pomocą stanowiska do obróbki plastycznej posiadającego dwuczęściowe narzędzie kształtujące. Dwuczęściowe narzędzie kształtujące ma nastawialny, dający się unieruchomić górny stół narzędziowy z górnym narzędziem z ruchomo osadzonymi w nim wzornikami do wstępnego kształtowania obciąganiem i ruchomym dolnym stołem narzędziowym z dolnym narzędziem zaopatrzonym we wnęki. Ruchomy dolny stół narzędziowy jest prowadzony za pomocą urządzenia prowadzącego i za pomocą urządzenia napędowego dosuwany i odsuwany względem górnego stołu narzędziowego. Urządzenie prowadzące według wynalazku ma wychylny układ szyn prowadzących, za pomocą którego dolny stół narzędziowy jest prowadzony prostoliniowo i wraz z nim jest wychylny.

Poza omówionymi już wyżej korzyściami i aspektami urządzenie do kształtowania termicznego ma inne zalety. Dolne narzędzie i dolny stół narzędziowy przy otwieraniu i zamykaniu narzędzia kształtującego nie realizują ruchu wychylnego, lecz tylko ruch prostoliniowy. To zapewnia bardziej

PL 206 716 B1 precyzyjne prowadzenie stołu narzędziowego niż w stanie techniki. Ponadto masy w ruchu prostoliniowym są zasadniczo łatwiejsze do opanowania niż przy wychylaniu, które może generować tylko trudne do opanowania drgania obrotowe. Zmieniające się w ten sposób siły bezwładności wymagałyby w znanych ze stanu techniki niekorzystnych tarczach krzywkowych dodatkowych komplementarnych krzywek tarczowych, co prowadziłoby do dalszego niekorzystnego zwiększenia nakładów na konstrukcję. Zaproponowany w urządzeniu do kształtowania termicznego według wynalazku napęd wałem korbowym może natomiast przejmować siły bezwładności w obydwóch kierunkach, tak, że już na skutek tego mogą one być łatwiejsze do opanowania. Poza tym za pomocą napędu wałem korbowym powstaje niemal sinusoidalny profil prędkości. To zapewnia następną korzyść z powodu braku nagłych przyspieszeń i opóźnień dolnego narzędzia. Na skutek tego, że korbowód lub łącznik korbowy jest wykonany w kształcie trójkąta lub litery Y i działa pod dolnym narzędziem, w korzystny sposób powstaje nie tylko małe, zmierzające do zera ugięcie dolnego stołu narzędziowego, lecz wystarcza w dalszy korzystny sposób już tylko jeden napęd wałem korbowym. To pomaga korzystnie zredukować liczbę elementów konstrukcyjnych i tym samym obniżyć koszty. W celu wyrzucenia kształtek dolne narzędzie wychyla się po dużym promieniu za pomocą wychylnego układu szyn prowadzących. To zapewnia nie tylko już powyżej omówione korzyści, lecz można zrezygnować z, często jako niekorzystne odczuwanych, tak zwanych płyt chwytacza. Ponadto urządzenie sztaplujące lub jego kosz na stos może być wykonany jako nieprzenośny. To powoduje z kolei w korzystny sposób uproszczenie konstrukcji. Ponadto osobny hydrauliczny napęd do tłoczenia w przeciwieństwie do znanych ze stanu techniki niekorzystnych tarcz krzywkowych z krzywkami do tłoczenia wytwarza niejako udarowy ruch tłoczenia. To prowadzi w korzystny sposób do dłuższych czasów postoju narzędzi. Ponadto zaletą jest to, że przy udarowym ruchu tłoczenia osiągalne czasy dla wykrawania są nie tylko krótsze niż 1/10 s, lecz także krótsze niż 30 ms.

Zadanie wynalazku w zakresie sposobu wytwarzania kształtek z folii z tworzywa sztucznego, jak kubki, pojemniki, pokrywy, opakowania do artykułów spożywczych lub tym podobne, za pomocą opisanego urządzenia do kształtowania termicznego, zostało rozwiązane przez to, że doprowadza się folię z tworzywa sztucznego do narzędzia kształtującego, folię z tworzywa sztucznego napręża się, zamyka się narzędzie kształtujące przez to, że prowadzi się ruchomy dolny stół narzędziowy za pomocą urządzenia prowadzącego oraz napędza się go za pomocą pierwszego urządzenia napędowego w ten sposób, że przemieszcza się on względem górnego stołu narzędziowego w jego kierunku; przy czym dolny stół narzędziowy napędza się za pomocą pierwszego urządzenia napędowego wykonanego jako napęd wałem korbowym, wytwarza się kształtki przy zamkniętym narzędziu kształtującym, przy czym dolny stół narzędziowy z jego urządzeniem napędowym za pomocą drugiego urządzenia napędowego podnosi się i ponownie opuszcza wewnątrz urządzenia prowadzącego, które prowadzi go prostoliniowo dla wytworzenia ruchu tłoczenia o określonym z góry skoku tłoczenia, otwiera się narzędzie kształtujące przez to, że prowadzi się ruchomy dolny stół narzędziowy za pomocą urządzenia prowadzącego oraz napędza się go za pomocą pierwszego urządzenia napędowego w ten sposób, ż e ten odsuwa się od górnego stoł u narzę dziowego; wyrzuca się kształ tki w danym wypadku do urządzenia sztaplującego, przy czym dolny stół narzędziowy prowadzi się prostoliniowo za pomocą wychylnego układu szyn prowadzących dla zamknięcia i otwarcia narzędzia kształtującego i wraz z nim wychyla się w celu wyrzucenia kształ tek.

Korzystnie, dolny stół narzędziowy w położeniu oddalonym od górnego stołu narzędziowego wychyla się z ramy urządzenia do kształtowania termicznego za pomocą wychylnego układu szyn i przyporządkowuje urządzeniu sztaplującemu, tak, że dolny stół narzędziowy jest skierowany do leżącego wtedy naprzeciw urządzenia sztaplującego i w danym wypadku może się także przemieścić w kierunku do niego i od niego.

Przedmiot wynalazku w przykładach wykonania jest uwidoczniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok z góry wariantu wykonania urządzenia do kształtowania termicznego według wynalazku, fig. 2 - widok z boku przedstawionego na fig. 1 przykładowego wariantu wykonania urządzenia do kształtowania termicznego według wynalazku, fig. 3 - pokazany z boku widok szczegółu napędu do wychylenia układu szyn prowadzących wariantu urządzenia do kształtowania termicznego pokazanego na fig. 1 i fig. 2, fig. 4 - przekrój wzdłuż linii X - X z fig. 3, fig. 5 - warianty pokazane na fig. 1 do fig. 4 w ukośnie ustawionym układzie roboczym, fig. 6 - przestrzenny schemat uproszczonego widoku ruchomych zespołów w przykładowym wariancie wykonania urządzenia do kształtowania termicznego według wynalazku ze strzałkami symbolizującymi prostoliniowy ruch posuwisto-zwrotny dolnego stołu narzędziowego, fig. 7 - przestrzenny schemat uproszczonego widoku wariantu pokazanego na fig. 6

PL 206 716 B1 z innymi strzałkami symbolizującymi ruch tłoczenia dolnego stołu narzędziowego i fig. 8 - przestrzenny schemat uproszczonego widoku wariantu pokazanego na fig. 7 z innymi z kolei strzałkami symbolizującymi ruch przy wychyleniu układu szyn prowadzących.

Na fig. 1 przedstawiony jest w widoku od przodu przykładowy wariant wykonania urządzenia do kształtowania termicznego 1 według wynalazku. Ruchome zespoły urządzenia do kształtowania termicznego 1 są umieszczone w stojaku 2. Stojak 2 może być zbudowany, na przykład z płyt stojaka z blachy stalowej, które zostały poddane wyżarzaniu odprężającemu. Umieszczona na dole poprzecznica 4, to znaczy skierowana do spodu łączy płyty stojaka 2 i służy jednocześnie jako łoże dla podpory napędu wałem korbowym_6. Napęd wałem korbowym 6 w przestawionym tutaj wariancie jest napędzany za pomocą elektrycznego serwomotoru 8. Jego siła napędowa napędza za pomocą pasów 10 i kół pasowych 12 i 14, co w szczególności jest lepiej widoczne w widoku z boku na fig. 2. Napęd wałem korbowym 6 w przedstawionym tutaj wariancie jest symetrycznie podparty z obydwóch stron na stosunkowo krótkich ramionach dźwigni 16, przy czym ramiona dźwigni 16 z kolei są zamocowane przegubowo na wsporniku łożyska 18 zamocowanym na poprzecznicy 4.

Prawie na środku fig. 1, jak i fig. 2 przedstawione jest w stanie zamkniętym dwuczęściowe narzędzie formujące 20 stanowiska do obróbki plastycznej urządzenia do kształtowania termicznego 1. Widoczna w górnym odcinku rysunku na fig. 1 i fig. 2 poprzecznica 24 łączy obydwie płyty stojaka 2 nad dwuczęściowym narzędziem formującym 20 i służy jako baza dla napędu 26 służącego do nastawiania górnego stołu narzędziowego 28 z zamocowanym na nim górnym narzędziem 30. Napęd 26 do nastawiania górnego stołu narzędziowego 28 może być wykonany jako urządzenie o precyzyjnym skoku z kompensatorem luzu gwintu. Dolny stół narzędziowy 32 podtrzymuje dolne narzędzie 34 i za pomocą odpowiednio wykonanych prowadnic prostoliniowych 36 jest umieszczony między wychylnymi szynami prowadzącymi 38 wychylnego układu szyn prowadzących 40 (porównaj fig. 3 i fig. 4) urządzenia prowadzącego 42. Na dolnej stronie lub na spodzie dolnego stołu narzędziowego 32 są zamocowane siłowniki wypychaczy 44 i górne łożyska korbowodu 46.

Między górnym narzędziem 30 i dolnym narzędziem 34 narzędzia formującego 20 przedstawionego w stanie zamkniętym na fig. 1 i fig. 2 jest pokazany przenośnik łańcuchowy 48, za pomocą którego do dwuczęściowego narzędzia formującego 20 doprowadzana jest folia z tworzywa sztucznego i po uformowaniu i wytłoczeniu nie przedstawiona już tutaj kształtka zostaje odtransportowana, przy czym folia z tworzywa sztucznego 50 za pomocą odpowiednich, nadających się środków korzystnie jest naprężana płasko dwukierunkowo w obszarze dwuczęściowego narzędzia formującego 20.

Górny stół narzędziowy 28 jest prowadzony w odpowiednio ukształtowanych prowadnicach prostoliniowych 52 między płytami stojaka 2. Dolne narzędzie 34 może mieć powierzchnię przykręcaną o wymiarach, na przykład 490 mm x 1040 mm. Możliwe do realizacji są, na przykład cztery rzędy po osiem wnęk dla 32 kształtek przy średnicy kształtki wynoszącej około 75 mm. To oznacza całkowitą długość wszystkich krawędzi, które mają być wytłoczone 7640 mm, co wymaga całkowitej siły tłoczenia około 400 kN.

Górne narzędzie 30 jest zamocowane na górnym stole narzędziowym 28, na przykład za pomocą nieprzedstawionych dokładniej elementów odległościowych. Nieprzedstawione dokładnie szyny prowadzące ułatwiają montaż narzędzi. Kompensator luzu gwintu 54 służy do wyrównywania luzu, na przykład przy napędzie o precyzyjnym skoku 26 górnego stołu narzędziowego 28. Prowadnice prostoliniowe 36 dla dolnego stołu narzędziowego 32 są nastawialne bez luzu i zapewniają dokładne prowadzenie dolnego narzędzia 34. Prowadnice prostoliniowe 52 górnego stołu narzędziowego 28 mają nieprzedstawione dokładniej nastawialne bez luzu prowadnice ślizgowe.

Napędy wypychaczy 44 umieszczone pod dolnym stołem narzędziowym 32 dla wypychaczy 56 widocznych na fig. 2 na znajdującym się, tam przekroju częściowym posiadają dwa siłowniki pneumatyczne z ogranicznikiem skoku.

Napędzany przez napęd wałem korbowym 6 korbowód 58, który może być określony także jako łącznik dla napędu posuwisto-zwrotnego dolnego stołu narzędziowego 32, w przedstawionym tutaj wariancie jest wykonany w kształcie trójkąta lub w kształcie litery Y. Korbowód 58 jest połączony przegubowo z pierwszym odcinkiem korbowodu 60 na odcinku wału mimośrodowego 62 napędu wałem korbowym 6. Obydwa skierowane do góry na fig. 1 i fig. 2 ramiona 64 korbowodu 58 w kształcie litery Y są połączone przegubowo z łożyskami korbowodu 46 dolnego stołu narzędziowego 32. Te obydwa górne łożyska korbowodu są tutaj wykonane w miarę możliwości tak, aby ugięcie dolnego stołu narzędziowego 32, jak również jego ciężar własny mogły mieć możliwie małą wartość. Korbowód 58 wykoPL 206 716 B1 nany w kształcie litery Y na dolnym odcinku korbowodu 60 przedstawionego tutaj wariantu korzystnie ma tylko jedno łożysko, tak, że wystarczy już jeden mechanizm korbowy.

Jak już powyżej zaprezentowano, napęd wałem korbowym 6 występuje z podwójnym ułożyskowaniem, w wykonaniu sztywnym na zginanie. W związku z tym, w celu łatwego montażu, łożyska korbowe mogą być podzielone. Napęd wałem korbowym 6 jest podparty w środku na ramionach dźwigni 16, które tworzą wahacz dwuramienny. Jest on podparty swoją pewnego rodzaju prawą stroną za pomocą wspornika łożyska 18 na poprzecznicy 4. Po lewej stronie tego dwuramiennego wahacza działa napęd do tłoczenia 64'. Napęd do tłoczenia 64' składa się, na przykład z silnika hydraulicznego tłokowego i przyporządkowanej mu instalacji hydraulicznej, która za pomocą silnika hydraulicznego tłokowego wytwarza udarowy skok tłoczenia, który jest przenoszony za pomocą wahacza dwuramiennego utworzonego przez ramiona dźwigni 16, napędu wałem korbowym 6, korbowodu 58, łożysk 46 na dolny stół narzędziowy 32 i tym samym na dolne narzędzie 34.

Napęd wałem korbowym 6 - jak już powyżej wspomniano - jako napęd posuwisto-zwrotny może posiadać serwomotor 8, który za pomocą przekładni, pasków zębatych lub tym podobnych elementów w bezluzowym wykonaniu oddziałuje na napęd wałem korbowym 6. Zamykanie i otwieranie dwuczęściowego narzędzia formującego 20 odpowiada wtedy każdym 180° obrotu wału korbowego.

Przedstawiono już na fig. 1 i fig. 2 dźwignie wychylne 38 do wychylnego ustalenia dolnego stołu narzędziowego 32 w przedstawionym tutaj wariancie, na przykład w przedstawionym bardziej szczegółowo na fig. 3, mają boczne prowadnice dźwigni wychylnych 66 wykonane jako rolki krzywkowe. Boczne prowadnice 66 dźwigni wychylnych 38 wykonane, na przykład, jako rolki krzywkowe poruszają się po nieprzedstawionych dokładniej hartowanych szynach i są bezluzowo nastawialne w celu dokładnego prowadzenia dolnego narzędzia 34.

Jako napęd do wychylania wychylnych szyn prowadzących 38 wychylnego układu szyn prowadzących 40 przewidziany jest z dwóch stron dolnego stołu narzędziowego 32 korbowód 68. Jako napęd 70 do wytwarzania ruchu wychylnego dolnego narzędzia 34 za pomocą wychylnych szyn prowadzących 38 może być przewidziany działający na obydwie szyny prowadzące 38 napęd z wychylnym korbowodem 68, który jest napędzany, na przykład za pomocą serwomotoreduktora 72 i wału współbieżnego 74. Te szczegóły są dokładniej przedstawione na fig. 4, na której pokazano przekrój wzdłuż linii X - X z fig. 3.

W celu ograniczenia ruchu wychylnego do wnętrza ramy lub stojaka 2 przewidziany jest zderzak dźwigni wychylnej 76 przedstawiony na fig. 3. Ten zderzak 76 dla dźwigni wychylnej 38 jest nastawialny w celu dokładnego pozycjonowania dolnego narzędzia 32.

Napęd 84 do nastawiania górnego stołu narzędziowego 28, który może być wykonany jako napęd dokładny służy nie tylko, na przykład do nastawiania skoku tłoczenia, lecz może być wykorzystany także do włączania i wyłączania skoku tłoczenia. Dwa, tylko ledwie widoczne na fig. 1 i fig. 2 trzpienie gwintowane 78 są napędzane, na przykład za pomocą przekładni ślimakowej 80 przez wał współbieżny 82 przy użyciu motoreduktora 84.

W przedstawionym tutaj wariancie według fig. 1 do fig. 5 dwa kompensatory luzu gwintu 54 wykonane, na przykład jako pneumatyczne siłowniki mieszkowe mogą za pomocą nieprzedstawionych dokładniej cięgieł ciągnąć do góry górny stół narzędziowy 28 w celu kasowania luzu międzyzębnego między trzpieniem gwintowanym i nakrętką.

Jak przedstawiono dokładniej na fig. 2 przewidziany jest zespół wzorników, do wstępnego kształtowania obciąganiem 86. Zespół wzorników do wstępnego kształtowania obciąganiem 86 ma między innymi w przedstawionym tutaj wariancie napęd wzorników do wstępnego kształtowania obciąganiem 88 wykonany jako serwomotor, który jest połączony za pomocą niepokazanego dokładniej na fig. 2 napędu za pomocą paska zębatego i napędu gwintowego z rolkami obiegowymi, którego nakrętka jest połączona przy użyciu rozłączalnych sprzęgieł z płytą wzorników do wstępnego kształtowania obciąganiem 90 i umieszczonymi na niej wzornikami do wstępnego kształtowania obciąganiem 92. Napęd wzorników do wstępnego kształtowania obciąganiem może być także zaopatrzony w serwomotor 88 o dobrych właściwościach dynamicznych.

W wariancie alternatywnym przedstawionym dokładniej na fig. 1 napęd zespołu wzorników do wstępnego kształtowania obciąganiem 86 może mieć konsolę 94, która podtrzymuje siłownik hydrauliczny 96 jako napęd wzorników do wstępnego kształtowania obciąganiem. Siłownik hydrauliczny 96 z konsolą 94 jest przesuwny prostoliniowo względem górnego stołu narzędziowego 28 spoczywając na niej. Dzięki temu odstęp między siłownikiem hydraulicznym 96 i górnym stołem narzędziowym 28 pozostaje zawsze stały. Siłownik hydrauliczny 96 jest zamknięty za pomocą obudowy 98, tak, że na12

PL 206 716 B1 wet przy małych przeciekach olej hydrauliczny nie może wypłynąć. Drążek przeciwsobny 100, jak przedstawiono na fig. 1, jest zamocowany przegubowo na siłowniku hydraulicznym 96 i swoim końcem odwróconym od siłownika hydraulicznego 96 w przedstawionym tutaj wariancie jest przegubowo połączony z prawym końcem dźwigni dwuramiennej 102. Dźwignia dwuramienna 102 jest zamocowalna wychylnie za pomocą łożyska 104. Łożysko 104 działa z kolei za pomocą odpowiedniego wspornika łożyska na górny stół narzędziowy 28. Na lewym końcu dźwigni dwuramiennej 102 jest zamocowany przegubowo drążek wzorników do wstępnego kształtowania obciąganiem 106, który jest połączony z płytą wzorników do wstępnego kształtowania obciąganiem 90 i umieszczonymi na niej wzornikami do wstępnego kształtowania obciąganiem 92. Siłownik hydrauliczny 96 wzorników do wstępnego kształtowania obciąganiem 92 może mieć serwosterowanie, które posiada programowalne sterowanie dla skoku siłownika 96. Niezbędny agregat hydrauliczny może być umieszczony w cokole maszyny. Drążek wzorników do wstępnego kształtowania obciąganiem 106 może być połączony z płytą wzorników do wstępnego kształtowania obciąganiem 90 w górnym narzędziu 30 za pomocą sprzęgła podatnego. Obudowa 98 siłownika hydraulicznego do napędu wzorników do wstępnego kształtowania obciąganiem 96 służy nie tylko do zbierania ewentualnych przecieków, lecz również może podtrzymywać serwosterowanie i oprócz tego mieścić w sobie sensory lub tym podobne czujniki do sygnalizowania ewentualnie występujących przecieków i dysponować środkami do ich odprowadzenia. To samo obowiązuje także dla przewodów hydraulicznych.

Jak pokazano na fig. 2 urządzeniu do kształtowania termicznego 1 według wynalazku może być przyporządkowane urządzenie sztaplujące 108, które wykonane na gotowo kształtki po wyrzuceniu z wnęk dolnego narzędzia 34 przyjmuje, sztapluje i odprowadza. Urządzenie sztaplujące 108 może posiadać, na przykład grabie 110 do odtransportowania wyrzuconych kształtek.

Przedstawiony w formie przykładu na fig. 1 do fig. 5 wariant wykonania urządzenia do kształtowania termicznego według wynalazku jest pokazany na fig. 6 do fig. 8 schematycznie w sposób uproszczony ograniczając się do zasadniczych ruchomych elementów konstrukcyjnych w postaci trójwymiarowych widoków w celu zilustrowania realizacji ruchów. Takie same elementy lub tak samo lub podobnie działające elementy są zaopatrzone dla uproszczenia w te same oznaczenia odsyłające, jak powyżej omówione.

Na fig. 6 przedstawione jest schematycznie w uproszczony sposób wytwarzanie ruchu posuwisto-zwrotnego dolnego narzędzia 32. W przedstawionym tutaj położeniu dolne narzędzie 32 jest oddalone od górnego narzędzia 30. Widoczne są trzy rzędy po osiem wnęk 112 ze znajdującymi się w nich uformowanymi kształtkami 114. Strzałka 116 symbolizuje tutaj skierowany w dół prostoliniowy ruch dolnego narzędzia 34 lub dolnego stołu narzędziowego 32. Stół narzędziowy 32 jest prowadzony prostoliniowo między wychylnymi szynami prowadzącymi 38. Strzałka 118 symbolizuje napęd elektrycznym siłownikiem dla prostoliniowego ruchu dolnego narzędzia 34 względem wychylnej szyny prowadzącej 38.

Cylinder tłoczący napędu do tłoczenia 64' jest połączony za pomocą drążka przeciwsobnego 120 i wałka przeciwsobnego 122 z obydwoma ramionami dźwigni 16, które tworzą wahacz dwuramienny do przeniesienia skoku tłoczenia na dolne narzędzie 34, jak to jest zaznaczone na fig. 7 za pomocą strzałek 124 i 126. W ten sposób mogą być wykrawane wykonane na gotowo kształtki 114 z niepokazanej tutaj dokładnie folii z tworzywa sztucznego 50. Hydrauliczny napęd dla wykrawania jest włączany w wariancie przedstawionym schematycznie w uproszczony sposób na fig. 7 przy nieruchomym odcinku wału mimośrodowego 62 napędu wałem korbowym 6 i nieruchomym napędzie do wytwarzania ruchu wychylnego 70.

Napęd wałem korbowym 6 przenosi siłę wywołującą ruch służącą do podnoszenia i opuszczania dolnego stołu narzędziowego 32 lub do otwierania i zamykania narzędzia kształtującego 20 za pomocą przedstawionego tutaj korbowodu 58 w kształcie litery Y na dolny stół narzędziowy 32. Obydwa górne ramiona 63 korbowodu 58 mają niewielki odstęp między punktami podparcia.

Jak powyżej omówiono, na fig. 7 w uproszczony sposób, schematycznie przedstawione jest wytwarzanie skoku tłoczenia. Odpowiednio na fig. 8 przedstawiono schematycznie w uproszczony sposób wytwarzanie ruchu wychylnego.

Napęd elektrycznym serwomotorem 70 służy do wytwarzania ruchu wychylnego wychylnych szyn prowadzących 38 z prowadzonym w nich liniowo lub prostoliniowo dolnym narzędziem 34. Jest to symbolizowane za pomocą strzałek 128 i 130.

Za pomocą urządzenia do kształtowania termicznego według wynalazku mogą być przerabiane folie z tworzyw sztucznych, jak PP (polipropylen), PS (polistyren), PE (polietylen), PET (politereftalan

PL 206 716 B1 etylenu), ABS (kopolimer akrylonitrylu z butadienem i styrenem) lub PCV (polichlorek winylu). Folie z tworzywa sztucznego doprowadzane do urzą dzenia do kształ towania termicznego jako taś ma z folii mogą mieć szerokość, co najmniej 250 mm do 750 mm przy grubości taśmy z folii wynoszącej, co najmniej 0,3 mm do 4 mm. Powierzchnia formy będąca do dyspozycji między górnym i dolnym narzędziem wynosi, co n mniej 700 mm x 450 mm. Maksymalna siła zamykająca wynosi, co najmniej 400 kN przy maksymalnej długości wykrawania, co najmniej 8400 mm.

Wykaz oznaczeń odsyłających urzą dzenie do kształ towania termicznego 2 stojak lub rama 4 dolna poprzecznica 6 napęd wałem korbowym 8 elektryczny serwomotor pasek koł o pasowe koł o pasowe ramię dź wigni wspornik łoż yska dwuczęściowe narzę dzie kształ tujące 24 górna poprzecznica 26 nastawianie napę du górnego narzę dzia 28 górny stół narzę dziowy 30 górne narzędzie dolny stół narzędziowy 34 dolne narzędzie prowadnica prostoliniowa dolnego narzędzia 38 wychylne szyny prowadzą ce 40 ukł ad szyn prowadzących urz ą dzenie prowadzą ce napę d wypychaczy łoż ysko korbowodowe przenoś nik ł a ń cuchowy folia z tworzywa sztucznego prowadnica prostoliniowa górnego stołu narzędziowego kompensator luzu gwintu wypychacz korbowód pierwszy odcinek korbowodu 62 odcinek wału mimośrodowego 63 ramię korbowodu napę d do tł oczenia boczna prowadnica dź wigni wychylnej napę d z wychylnym korbowodem napę d do wytwarzania ruchu wychylnego 72 serwomotoreduktor 74 wał współbieżny zderzak dź wigni wychylnej 78 trzpień gwintowany 80 przekł adnia ś limakowa 82 wał współbieżny motoreduktor zespół wzorników do wstępnego kształtowania obciąganiem 88 napę d wzorników do wstę pnego kształ towania obcią ganiem 90 płyta wzorników do wstę pnego kształtowania obciąganiem 92 wzornik do wstępnego kształtowania obcią ganiem konsola dla napędu wzorników do wstępnego kształtowania obciąganiem

PL 206 716 B1 sił ownik hydrauliczny wzorników do wstę pnego kształ towania obcią ganiem 98 obudowa

100 drążek przeciwsobny

102 dźwignia dwuramienna

104 ułożyskowanie dźwigni dwuramiennej

106 drążek zespołu wzorników do wstępnego kształtowania obciąganiem

108 urządzenie sztaplujące

110 grabie

112 wnęki

114 kształtka

116 strzałka symbolizująca ruch prostoliniowy

118 strzałka symbolizująca obracający napęd korbowy

120 drążek przeciwsobny

122 wałek przeciwsobny

124 strzałka symbolizująca skok tłoczenia

126 strzałka symbolizująca ruch tłoczenia

128 strzałka symbolizująca napęd powodujący wychylenie

130 strzałka symbolizująca wychylenie

Claims (10)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Urządzenie do kształtowania termicznego do produkcji kształtek z folii z tworzywa sztucznego, jak kubki, pojemniki, pokrywy, opakowania do artykułów spożywczych lub tym podobne, ze stanowiskiem do obróbki plastycznej posiadającym dwuczęściowe narzędzie kształtujące, przy czym dwuczęściowe narzędzie kształtujące ma nastawialny, dający się unieruchomić górny stół narzędziowy z górnym narzę dziem z umieszczonym w nim ruchomo wzornikami do wstę pnego kształ towania obciąganiem i ruchomym dolnym stołem narzędziowym z dolnym narzędziem zaopatrzonym we wnęki, przy czym ruchomy dolny stół narzędziowy jest prowadzony za pomocą urządzenia prowadzącego i za pomocą pierwszego urzą dzenia napę dowego dosuwany i odsuwany względem górnego stoł u narzędziowego, przy czym urządzenie prowadzące posiada wychylny układ szyn prowadzących, za pomocą którego dolny stół narzędziowy jest prowadzony prostoliniowo i wraz z nim jest wychylny, przy czym wychylny układ szyn prowadzących urządzenia prowadzącego ma dwie połączone przegubowo z ramą urządzenia do kształ towania termicznego wychylne szyny prowadzą ce, mię dzy którymi jest prowadzony prostoliniowo dolny stół narzędziowy dosuwany i odsuwany względem górnego stołu narzędziowego, znamienne tym, że pierwsze urządzenie napędowe dla dolnego stołu narzędziowego (32) jest wykonane jako napęd wałem korbowym (6), a odcinek wału mimośrodowego (62) napędu wałem korbowym (6) jest połączony przegubowo, korzystnie w środku za pomocą korbowodu (58) z dolnym stołem narzędziowym (32) i, że napęd wałem korbowym (6) jest umieszczony w ten sposób na stronie dolnego stołu narzędziowego (32) odwróconej od górnego stołu narzędziowego (28) wewnątrz ramy (2) urządzenia do kształtowania termicznego (1), że środek osi wału korbowego, środek jego odcinka osi mimośrodu (62) w górnym martwym punkcie, punkty połączenia przegubowego wychylnych szyn prowadzących (38) i punkty połączenia przegubowego na dolnym stole narzędziowym (32) przy osiągnięciu jego górnego martwego punktu leżą na wyobrażalnej wspólnej linii, że dolny stół narzędziowy (32) razem z jego pierwszym urządzeniem napędowym jest podnoszony wewnątrz urządzenia prowadzącego (42), które prowadzi go prostoliniowo, na określony z góry wznios za pomocą drugiego urządzenia napędowego w celu wytworzenia ruchu tłoczenia (124, 126) i że na dolnym stole narzędziowym (32) umieszczone są napędy wypychaczy (44) do podnoszenia i opuszczania wypychaczy (56) umieszczonych ruchomo w dolnym narzędziu (34).
2. 2. Urządzenie do kształtowania termicznego według zastrz. 1, znamienne tym, że korbowód (58) w kierunku do dolnego stołu narzędziowego (32) ma przekrój w kształcie litery Y, tak, że rozwidla się on na dwa ramiona (63), przez co samym oddziałuje na dolny stół narzędziowy (32) za pomocą dwóch znajdujących się w odstępie od siebie punktów (46).
3. 3. Urządzenie do kształtowania termicznego według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że napęd wałem korbowym (6) jest zaopatrzony w elektryczny serwomotor (8).

   PL 206 716 B1
4. 4. Urzą dzenie do kształtowania termicznego według zastrz. 3, znamienne tym, że elektryczny serwomotor (8) napędza napęd wałem korbowym (6) przy użyciu paska zębatego (10) za pomocą kół pasowych (12, 14).
5. 5. Urządzenie do kształtowania termicznego według zastrz. 1, znamienne tym, że dolny stół narzędziowy (32) w położeniu oddalonym od górnego stołu narzędziowego (28) jest wychylny (130) z ramy (2) urządzenia do kształtowania termicznego (1) za pomocą wychylnego układu szyn (38) i przyporządkowywany urządzeniu sztaplującemu (108), tak, że dolny stół narzędziowy (32) jest skierowany do leżącego wtedy naprzeciw urządzenia sztaplującego (108) i może być przemieszczony w kierunku do niego i od niego.
6. 6. Urządzenie do kształtowania termicznego według zastrz. 2, znamienne tym, że między dwoma ramionami (63) korbowodu (58) w kształcie litery Y zwróconymi do dolnego stołu narzędziowego (32) znajdują się napędy wypychaczy (44).
7. 7. Urządzenie do kształtowania termicznego według zastrz. 1, znamienne tym, że drugie urządzenie napędowe do wytwarzania skoku tłoczenia ma hydraulicznie napędzany cylinder tłoczący.
8. 8. Urządzenie do kształtowania termicznego według zastrz. 7, znamienne tym, że skok drugiego urządzenia napędowego wynosi około 3 mm do 10 mm, korzystnie 5 mm do 8 mm, szczególnie korzystnie jest 1,1 razy większy do 1,3 razy większy od grubości folii z tworzywa sztucznego.
9. 9. Sposób wytwarzania kształtek z folii z tworzywa sztucznego, jak, kubki, pojemniki, pokrywy, opakowania do artykułów spożywczych lub tym podobne, za pomocą urządzenia do kształtowania termicznego ze stanowiskiem do obróbki plastycznej posiadającym dwuczęściowe narzędzie kształtujące, przy czym dwuczęściowe narzędzie kształtujące ma nastawialny, dający się unieruchomić górny stół narzędziowy z górnym narzędziem z umieszczonymi w nim ruchomo wzornikami do wstępnego kształtowania obciąganiem i ruchomym dolnym stołem narzędziowym z dolnym narzędziem zaopatrzonym we wnęki, przy czym ruchomy dolny stół narzędziowy jest prowadzony za pomocą urządzenia prowadzącego i za pomocą pierwszego urządzenia napędowego dosuwany i odsuwany względem górnego stołu narzędziowego, przy czym urządzenie prowadzące posiada wychylny układ szyn prowadzących, za pomocą którego dolny stół narzędziowy jest prowadzony prostoliniowo i wraz z nim jest wychylny, przy czym wychylny układ szyn prowadzących urządzenia prowadzącego ma dwie połączone przegubowo z ramą urządzenia do kształtowania termicznego wychylne szyny prowadzące, między którymi jest prowadzony prostoliniowo dolny stół narzędziowy dosuwany i odsuwany względem górnego stołu narzędziowego, znamienny tym, że doprowadza się folię z tworzywa sztucznego (50) do narzędzia kształtującego (20), folię z tworzywa sztucznego (50) napręża się, zamyka się narzędzie kształtujące (20), przez to, że prowadzi się ruchomy dolny stół narzędziowy (32) za pomocą urządzenia prowadzącego (42) oraz napędza się go za pomocą pierwszego urządzenia napędowego w ten sposób, że przemieszcza się on względem górnego stołu narzędziowego (28) w jego kierunku; przy czym dolny stół narzędziowy (32) napędza się (118) za pomocą pierwszego urządzenia napędowego wykonanego jako napęd wałem korbowym (6), wytwarza się kształtki (114) przy zamkniętym narzędziu kształtującym (20), przy czym dolny stół narzędziowy (32) z jego urządzeniem napędowym za pomocą drugiego urządzenia napędowego podnosi się i ponownie opuszcza wewnątrz urządzenia prowadzącego (42), które prowadzi go prostoliniowo dla wytworzenia ruchu tłoczenia (124, 126) o określonym z góry skoku tłoczenia, otwiera się narzędzie kształtujące (20) przez to, że prowadzi się ruchomy dolny stół narzędziowy (32) za pomocą urządzenia prowadzącego (42) oraz napędza się go za pomocą pierwszego urządzenia napędowego w ten sposób, że ten odsuwa się od górnego stołu narzędziowego (28); wyrzuca się kształtki (114) w danym wypadku do urządzenia sztaplującego (108), przy czym dolny stół narzędziowy (32) prowadzi się prostoliniowo za pomocą wychylnego układu szyn prowadzących (40) dla zamknięcia i otwarcia narzędzia kształtującego (20) i wraz z nim wychyla się w celu wyrzucenia kształtek (114).
10. 10. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że dolny stół narzędziowy (32) w położeniu oddalonym od górnego stołu narzędziowego (28) wychyla się z ramy (2) urządzenia do kształtowania termicznego (1) za pomocą wychylnego układu szyn (40) i przyporządkowuje urządzeniu sztaplującemu (108), tak, że dolny stół narzędziowy (32) jest skierowany do leżącego wtedy naprzeciw urządzenia sztaplującego (108) i w danym wypadku może się także przemieścić w kierunku do niego i od niego.