WO2019206448A1 - Method, device and mould for thermoforming a flat film and installation for producing semifinished products and products - Google Patents

Method, device and mould for thermoforming a flat film and installation for producing semifinished products and products Download PDF

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WO2019206448A1
WO2019206448A1 PCT/EP2019/000128 EP2019000128W WO2019206448A1 WO 2019206448 A1 WO2019206448 A1 WO 2019206448A1 EP 2019000128 W EP2019000128 W EP 2019000128W WO 2019206448 A1 WO2019206448 A1 WO 2019206448A1
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WO
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flat film
temperature profile
film
flat
molding tool
Prior art date
Application number
PCT/EP2019/000128
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German (de)
French (fr)
Inventor
Erik HODENPIJL
Original Assignee
Kiefel Packaging B.V.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C51/00—Shaping by thermoforming, i.e. shaping sheets or sheet like preforms after heating, e.g. shaping sheets in matched moulds or by deep-drawing; Apparatus therefor
    • B29C51/10—Forming by pressure difference, e.g. vacuum
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C51/00—Shaping by thermoforming, i.e. shaping sheets or sheet like preforms after heating, e.g. shaping sheets in matched moulds or by deep-drawing; Apparatus therefor
    • B29C51/26—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C51/42—Heating or cooling
    • B29C51/421—Heating or cooling of preforms, specially adapted for thermoforming
    • B29C51/422—Heating or cooling of preforms, specially adapted for thermoforming to produce a temperature differential

Definitions

  • the invention relates to a method of thermoforming a flat sheet into a product, wherein the flat sheet is heated to thermoform and formed into the product by means of a forming tool.
  • the invention also relates to a device for thermoforming a flat film with at least one molding tool, by means of which the flat film can be formed into a product, and with a device for distributing the material on the flat film.
  • the invention further relates to a molding tool for thermoforming a flat film having a first tool part, which comprises a cavity with a main access opening into which the flat film for forming a product can be formed, and with at least one further tool part for at least temporary covering the main access opening of the cavity.
  • the invention further relates to a system for producing semi-finished products and products from a thermoformable film.
  • a device for preheating flat plastic films in which a flat plastic film can be preheated from both sides by a respective heating device for the subsequent thermoforming, each heating device being made of a contact heating element consists, one of which is fixed and the other is pivotally mounted and the other pivotable contact heater is pivotable and pressed by a drive device against the fixed contact heater.
  • CH 686 820 A5 discloses a method for the thermal deformation of flat semi-finished thermoplastic composites and an apparatus for performing the method, wherein the device on the one hand means for positioning and fixing a flat semifinished product on a countertop and on the other hand means for heating, Deformation, for reconsolidation and for cooling of the flat semi-finished product comprises.
  • From DE 31 26 216 Al is still a device for the deformation of plates or film web sections made of thermoplastic material with various workstations known, wherein at least one of the workstations is provided for heating a plate or a film web section.
  • the invention has for its object to further develop generic methods and devices.
  • the object of the invention is achieved by a method for thermoforming a flat film into a product in which the flat film is heated to thermoforming and formed into the product by means of a forming tool, the method being characterized in that the flat film having a temperature profile is applied to achieve a designated material distribution on the product during thermoforming.
  • the fact that the flat film is subjected to a temperature profile, in particular in advance of the actual forming process with respect to the flat film already required during the molding process material flow to the flat film can be predetermined.
  • any strength ratios in the walls of the flat film or the product can be generated extremely precise and extremely accurate to the location Any strength ratios are characterized by different film thicknesses or wall thicknesses of the product.
  • an advantageous variant of the method for thermoforming a flat film into a product is that the flat film is heated for thermoforming and deformed by means of a molding tool, that during the forming of the flat film material distribution takes place, and that a designated material distribution on the flat film in Dependence on one of the flat film imposed temperature profile is controlled.
  • a material distribution can be influenced and even controlled by a temperature profile initiated correspondingly on the flat film
  • flat film in the context of the invention describes flat material webs or material web sections made of a thermoplastic or a plastic compound.
  • the flat film does not necessarily have to be flat, but the flat film can be bent, curved or wavy, etc., or, depending on the application, also include edges or the like.
  • the flat film may be withdrawn from a coil or the like, for example, and fed to a mold as "endless product".
  • the flat film can also be prefabricated and then supplied to the mold in the form of individual sections or benefits, these sections or benefits can be completely or for example separated from each other only by a perforation.
  • the flat film may be present on the flat film partially a plurality of identical forming areas with the same or different temperature profiles.
  • the flat film can have virtually any thickness or thickness.
  • flat films of a few millimeters thickness and thicker films can be used, the latter are then also rather plate-like, so have a much higher inherent rigidity.
  • the term "product" describes both the actual end product which is to be used here and a semifinished product which is first preformed before it is finally shaped into a final product in a further or several forming processes.
  • temperature profile is characterized according to the invention by at least two, preferably more, different warm or heated temperature ranges or temperature ranges, wherein the different temperature ranges or temperature ranges directly adjacent or spaced from each other at o- arranged in the flat film could be.
  • the temperature profile applied according to the invention causes a deviation from a possibly already existing temperature profile on the film along the transport direction of the film due to dynamic heat losses during transport or due to influences of tools in the vicinity of the film without direct contact of the tools to the film.
  • the deviation of the local temperature on the film due to the applied temperature profile is 2 ° Coder 5 ° C or lO ° C or more compared to the existing temperatures on the film without applied temperature profile.
  • the above-specified deviation may represent a maximum value or an average value in the temperature-varied region due to the temperature profile.
  • the application of the temperature profile can lead to a local heating of the film and / or to a local cooling of the film.
  • the acted upon temperature profile may have a contour depending on the particular product and the desired wall thickness, for example, a rectangular contour along the film transport direction and / or transversely thereto. Due to the temperature profile, a faster process time for thermoforming can be achieved.
  • the temperature profiles to be applied can be determined in advance be calculated with a commercially available simulation software. Alternatively, the optimum temperature distribution on the film, which is to be achieved by a corresponding admission with a suitable temperature profile, can also be determined empirically.
  • different temperature levels are arranged directly next to one another, either only on the flat foil or additionally on a correspondingly designed heating device.
  • the individual temperature ranges or temperature ranges can be geometrically different.
  • the individual temperature ranges or temperature ranges can also extend to different extents in the film cross-section of the flat film. This means that the individual temperature ranges or temperature ranges extend at different depths into the film thickness.
  • the designated material distribution bypassing a mechanically operating, with the flat film interacting Foliendehn raised, in particular a Folienvor- dehnstempel or a Foliendehnstkov done.
  • the distribution of material can be carried out without, for example, a mechanically operating stretching device being required for stretching the flat film into the cavity of the molding tool.
  • a preferred embodiment variant provides that the strength ratios are achieved exclusively by a differential pressure acting on the flat film during film-forming.
  • the differential pressure is simply provided by overpressure and / or negative pressure generated in relation to the environment, for example by compressed air.
  • the cavities can be arranged much closer to one another, for example in the case of a multiple mold, so that the productivity can be increased.
  • the flat film is formed exclusively with compressed air, wherein a designated material distribution is achieved on the film by means of the flat film impressed temperature profile and acting on the flat film of compressed air.
  • a material distribution can be influenced and even controlled by a temperature profile initiated correspondingly on the flat film in combination with a differential pressure acting on the flat film.
  • the flat film can then be converted exclusively contactless.
  • a preferred variant of the method provides that the temperature profile is generated as a function of a particular specifiable material distribution, as a result of which the temperature profile preferably depends on the contour of the product to be achieved.
  • the temperature profile can be set as a function of a material distribution to be achieved on the flat film, a semifinished product and / or a finished product.
  • the temperature profile in the present case can be generated and pronounced "only" on or in the flat film.
  • the temperature profile is generated on a heating element, as it should ultimately be pronounced on the flat film, and transferred to the flat film.
  • the temperature profile is first generated on the heating element and then imaged on the flat foil.
  • the temperature profile is generated at about the same time on the heating element and the flat film. It is understood that the temperature profile can be generated in a variety of ways on the flat film. For example, by means of thermal radiation of a distance from the film heater. As a result, differently warm temperature ranges can be well produced even on an uneven flat film.
  • the individual temperature ranges of the temperature profile can be particularly sharply and precisely delimited and defined on the flat film when one or more heating elements of a heating device are only very slightly spaced from the film surface of the flat film.
  • thermoforming machine can be used as contact heating, for example electrically heated or liquid-cooled tools that are heated or cooled globally or locally.
  • Different temperature profiles in particular also three-dimensional temperature profiles, can be realized on the flat film if the temperature profile is produced on both sides (bottom and top) of the flat film.
  • a designated material distribution on the flat film or on the product can be achieved even more precisely if the temperature profile is pronounced with more than two different temperature ranges on the flat film.
  • the temperature profile is generated on the flat film before and / or while the flat film is being formed, a material distribution can be manipulated even more varied.
  • a material distribution can be initiated and determined already from the beginning of a deformation of the flat film. For example, the surface of the film that is to be deep-drawn, additionally heated locally with the applied temperature profile, so that the thermoforming process can run faster and / or more precise.
  • material distribution can be two-stage.
  • a temperature profile is generated at least partially on a flat film, and partly on an already partially formed film, such as a semifinished product.
  • temperature profiles can be identical or different.
  • one or more temperature profiles are offset in time or generated one after the other, in particular initiated in two or more stages, in order to obtain special material distributions.
  • the temperature profile on the flat film is generated at least partially following a planar preheating of the flat film.
  • a forming process can be even more individually controlled or regulated.
  • the present device can be structurally very simple if the temperature profile is generated on the flat film at least partially outside of the mold.
  • the temperature profile is introduced by means of at least one heating element of a heater to the film.
  • the temperature profile on the flat film is generated at least partially on the molding tool and preferably in the molding tool. This allows the device to build very compact.
  • a particularly preferred embodiment provides that the temperature profile is transmitted to the flat film at least partially by means of a component, in particular an upper tool part, of the molding tool, in particular contact is transmitted.
  • a temperature profile can be generated shortly before a start of a deformation of the flat film on the flat film, whereby this temperature profile can still be very accurately and precisely pronounced on the flat film when the deformation of the flat film starts.
  • the temperature profile to be applied to the flat film is generated at least partially on regions or components, in particular on an upper tool, of the molding tool.
  • a desired temperature profile is generated at a cavity of the mold.
  • a wall bounding the cavity of the molding tool can be designed as a corresponding heating element.
  • a temperature profile can be realized on an already deforming or deformed film.
  • a temperature profile can also be formed on a closure part of the cavity and transferred to a flat, still unshaped film.
  • a further advantageous variant of the method provides that required or desirable temperature profiles for realizing a desired or designated material distribution on the flat film or on a product produced therefrom are additionally generated and / or completed by introducing deformation energy into the flat film.
  • the object of the invention according to a second aspect of the invention also by a device for thermoforming a flat film with at least one mold, by means of which the flat film is formed into a product, and with a device for distributing material on the flat film, wherein the device for distributing the material comprises means for generating at least one temperature profile on the flat film in order to achieve a material distribution which is designated as a function of the temperature profile during the thermoforming of the flat film.
  • a device for distributing the material may, for example, also comprise a pre-stretching punch or the like.
  • a device for distributing the material may comprise the means according to the invention for generating at least one temperature profile, and preferably additionally only being characterized by means for producing differential pressures acting on the flat film.
  • a flat film can already be subjected to an advantageous temperature profile in the sense of the present invention if the means for producing at least one temperature profile are arranged at least partially outside the molding tool.
  • a further advantageous embodiment variant provides a device for thermoforming a flat film with at least one molding tool, by means of which the flat film can be formed into a product, and with a device for tempering the film, by means of which the film can be heated, before the apparatus comprises means for generating at least one adjustable temperature profile on the flat film to achieve a designated material distribution during thermoforming of the flat film.
  • the object of the invention is also according to a third aspect of the invention also a mold for thermoforming a flat film with a first tool part, which comprises a cavity having a main access opening into which the flat film is moldable for producing a product, and at least a further tool part for at least temporarily covering the Hauptzugangss- opening of the cavity dissolved, wherein the mold Mitel for generating at least one adjustable temperature profile on the flat film comprises in order to achieve a designated material distribution during the thermoforming of the flat film.
  • such Mitel for generating at least one adjustable temperature profile on the flat film directly on the actual mold arranged, especially in the mold, so that temperature profiles, especially at the beginning, during insertion or even during a forming process still very precise and sharp border the flat film is pronounced.
  • the first tool part, the first mold half of the mold and the other tool part can provide the second mold half of the mold.
  • a temperature profile can be realized temporally particularly shortly before the actual forming process on the flat film when the Mitel are arranged for generating at least one adjustable temperature profile at a main access opening of a cavity of a first tool part of the mold.
  • a generation or introduction of a temperature profile on or in the flat film can be realized in a particularly timely manner with regard to a forming process of the flat film.
  • the means for generating at least one adjustable temperature profile are arranged in front of a main access opening of a cavity of a first tool part of the molding tool, preferably such that the Mitel for generating at least one adjustable temperature profile, the main access opening of the cavity can temporarily close.
  • the means for generating at least one adjustable temperature profile in the sense of the invention can be of very different design.
  • the center for generating at least one adjustable temperature profile can be arranged for example in a closure part for the cavity.
  • the means for generating at least one adjustable temperature profile are arranged in a further tool part of the molding tool. This also makes it possible to produce or introduce a temperature profile on or in the flat film very quickly on a forming process of the flat film.
  • a temperature profile can be generated, reinforced or renewed even in a mold, in particular within a cavity of the mold, on a film, when the means for generating at least one adjustable temperature profile are arranged on a wall of the cavity.
  • the Mitel can be arranged for generating at least one adjustable temperature profile, for example, on a cavity bounding the inner wall.
  • the means for generating at least one adjustable temperature profile can also be arranged in a wall of the cavity.
  • the present device or the molding tool can advantageously be further developed if the centers for generating at least one temperature profile are arranged at least partially on the molding tool and preferably in the molding tool, since the flat film can be imprinted directly before a forming process.
  • the present temperature profile is characterized by a plurality of temperature ranges. Such temperature profiles can be provided particularly simply if the device or the molding tool comprises means for generating a multi-region temperature profile with more than two different temperature ranges.
  • a preferred construction provides that the means for generating at least one temperature profile comprise at least one heating part, which has at least one flat film contact surface, whereby the means for producing the flat film can be brought into direct, in particular thermal, effective contact, so that a Temperature profile can be particularly accurate stamp on the flat film, as already explained.
  • a device for distributing material comprising at least one temperature profile comprises at least one heating part which has at least one flat film contact surface.
  • the means for generating at least one temperature profile comprise two mutually opposite heating surfaces, one or more temperature profiles can be pronounced particularly intensively on the flat foil.
  • the same or different temperature profiles opposite the flat foil can be arranged on the flat foil.
  • the device or more particularly the forming tool, includes a separator, such as a punch or cutter, for already formed products during or after forming immediately to be able to remove from the remainder of the mold on the mold.
  • a separator such as a punch or cutter
  • the present means for generating at least one adjustable temperature profile and the separating device are arranged displaceable relative to one another on the forming tool so that a separation of the products can take place if the means for generating at least one adjustable temperature profile are arranged on the forming tool.
  • such a separating device may also be decoupled from the molding tool, in particular downstream of the molding tool, that is, spatially placed behind the molding tool.
  • the means for generating at least one temperature profile are arranged on the forming tool during the forming of the flat foil.
  • the means for generating at least one temperature profile can have a maximum thermal effect on the film.
  • the object of the invention is also achieved by a system for producing semi-finished products and products from a thermoformable flat film, wherein the system is characterized by a device and / or a mold according to one of the features described herein.
  • a plant for producing semi-finished products and / or products can be operated significantly more effectively, since the production process can be substantially tightened.
  • the production process can be substantially tightened.
  • thermoforming station can not only be equipped by a separation station with a separator in addition to the actual thermoforming station, for example be, but also be supplemented by other processing stations, such as a stacking device, etc.
  • Particularly advantageous is a system with an injection molding for injection molding of the flat film, preferably directly on the device or the mold, so that the production, the provision and the transformation of the flat film can be made extremely effective.
  • a further advantage of the present invention can be seen in the fact that, due to the more compact construction, less residual film is produced and thus less waste.
  • One of the reasons for this is that conventionally the distance between individual cavities of a molding tool is defined by the space required, which, by design, also results from cooling, required rigidity and service life of the molding tool.
  • the molding tool preferably manages without expansion stamp elements or the like, the required space is reduced. This advantageously also reduces the material costs.
  • Figure 1 shows schematically a partial view of a possible plant for producing semi-finished products and products from a flat film comprising a device for thermoforming a flat film with means for generating at least one adjustable temperature profile on the flat film;
  • FIGS. 2 to 4 each schematically show a sectional view of possible embodiments of processing stations with heating or precision heating devices on a plant for producing semi-finished products and products from a flat film.
  • thermoforming a thermoformable flat film 2 is part of a thermoforming station, which is not shown in greater detail here 3 of a plant 4 for producing semi-finished products (not shown) and products 5 (see, for example, Figure 4) from the thermoformable flat film 2.
  • the unit 4 has in addition to the thermoforming station 3 via a preheating station 6 and preferably other workstations not shown here, such as for example, an assembly station arranged upstream of the preheating station 6, at which an endless material web of thermoformable plastic material is cut into prefabricated film flat elements 8, a stacking station downstream of the thermoforming station 3, at which finished products 5 are stacked, and / or another Provision station at which, for example, the finished products 5 or semi-finished products can be provided for further processing.
  • a preheating station 6 arranged upstream of the preheating station 6, at which an endless material web of thermoformable plastic material is cut into prefabricated film flat elements 8, a stacking station downstream of the thermoforming station 3, at which finished products 5 are stacked, and / or another Provision station at which, for example, the finished products 5 or semi-finished products can be provided for further processing.
  • the system 4 or the device 1 have a transport plane 9 along which the flat film 2 or the film flat elements 8 are transported in the machine direction 10 through the installation 4 or the device 1.
  • the preheating station 6 comprises a heating device 11 with upper and lower radiant heaters 12 and 13 for surface preheating of the flat film 2 held in a film holder 14. In this case, the preheating of the flat film 2 takes place without contact due to radiant heat.
  • the device 1 further comprises a precision heating device 15 which, at least in this embodiment, comprises first means 16 for generating at least one temperature profile on the flat film 2 opposite to which the flat film 2 is held in the film holder 14 of the device 1.
  • These first means 16 for producing at least one temperature profile produce differently warm zones of heat or heat regions on the flat film 2, which are preferably selected as a function of a designated material distribution on the flat film 2 or the subsequent product 5.
  • the at least one temperature profile or correspondingly different, differently warm thermal regions or heat regions are generated or selected depending on an intended designated material distribution on the flat film 2 or the subsequent product 5.
  • These first means 16 for generating at least one temperature profile comprise an upper heating part 19 and a lower heating part 20.
  • desired temperature profiles can be generated on the means 16 for generating at least one temperature profile or on the respective heating part 19 and / or 20.
  • the two heating parts 19 and 20 are each characterized by a Maisrois Design 21 and 22, which are arranged directly opposite the flat film 2.
  • the upper heating part 19 is displaceably mounted vertically above the transport plane 9 in such a way that it can be brought into operative thermal contact with the upper side 23 of the flat film 2, as a result of which the temperature profile generated at the upper heating part 19 the flat film 2 can transmit, so that the temperature profile is ultimately also produced on the film 2.
  • the lower heating part 20 is disposed below the transport plane 9 perpendicular to the flat film 2 displaced.
  • the lower heating member 20 are brought into thermal contact with the underside 24 of the flat film 2, whereby the temperature profile generated at the lower heating part 20 can also be transferred to the flat film 2, so that this temperature profile ultimately also at the Foil 2 is produced.
  • the justifyroisdon 21 and 22 of the heating parts 19 and 20 so far form each a film contact surface (not numbered separately again), to which the flat film 2 can lie flat, so that the voltage applied to the heating parts 19 and 20 respective Temperaurprofil can be particularly accurately mapped to the flat film 2.
  • the two heating parts 19 and 20 can image the same temperature profile on the flat film 2, or each of the two heating parts 19 and 20 generates a different temperature profile.
  • the different temperature profiles on the upper side 23 and the lower side 24 of the flat film 2 complement each other in such a way that only the desired desired material distribution on the flat film 2 or the product 5 desired during thermoforming can be achieved.
  • the respective temperature profile on the heating parts 19 and 20 of the means 16 for generating at least one temperature profile can be generated, and only then are the means 16 for generating at least one temperature profile brought into thermal contact with the flat film 2, thereby the previously generated at the heating parts 19 and 20 Temperaturprofi 1 directly, so contact, to the flat film 2 to transfer.
  • the two heating parts 19 and 20 are first brought into thermal contact with the top 23 and with the bottom 24 of the flat film 2 and only then is the desired temperature profile on the means 16 for generating at least one temperature profile and the flat film 2 in generated at about the same time.
  • the precision heating device 15 also comprises further means 30 for producing at least one temperature profile on the flat film 2, these further means 30 for producing at least one temperature profile advantageously being arranged directly on a mold 31 for thermoforming the flat film 2 of the device 1; that is, not outside of the mold 31, as is the case with the first means 16 for generating at least one temperature profile.
  • these means 30 for producing at least one temperature profile also remain during the forming of the flat film 2 on the mold 31.
  • the mold 31 for example, on the one hand a first tool part 32 comprising a die (not separately numbered), wherein the first tool part 32 has a cavity 33 of the die, which is accessible through a main access opening 34 for the flat film 2 during forming ,
  • the first tool part 32 embodies a lower tool half (not numbered in detail) of the molding tool 31.
  • the molding tool 31 has a further tool part 35, which comprises the further means 30 for generating at least one temperature profile.
  • the second tool part 35 embodies a lower tool half (not numbered separately) of the molding tool 31.
  • these further means 30 for producing at least one temperature profile are arranged with a heating part 36 within a clamping member 37 for the flat film 2.
  • the further means 30 for generating at least one temperature profile are structurally extremely compactly integrated into the mold 31.
  • the heating part 36 has a contact heating surface 38 or film contact surface, by means of which it can be brought into thermal contact with the upper side 23 of the flat film 2, so that thereby a temperature profile of the further means 30 for generating at least one temperature profile directly, ie contact, can be transferred to the flat film 2; namely until the onset of the forming process of the flat film 2.
  • the further means 30 for producing at least one temperature profile can also be displaced perpendicularly to the transport plane 9 or machine direction 10 in the direction of arrow 39 on the forming tool 31, so that an approach up to the flat film 2 can be accomplished without problems on the forming tool 31.
  • Such a displacement of the further means 30 for generating at least one temperature profile according to arrow direction 39 can take place together, but also independently of the clamping part 37. This results in the possibility of effective thermal contact between the heating part 36 and the flat film 2 only then build up when the flat film 2 is already securely clamped to the mold 31.
  • the precision heating device 15 has further means 30 for generating at least one temperature profile arranged directly on the forming tool 31, a temperature profile can be resharpened on the forming tool 31 immediately before the actual forming process or, alternatively, only be generated so that different warming or heating zones Heat areas, so briefly the temperature profile, during the forming process are particularly precise on the flat film 2 are available.
  • these further means 30 for producing at least one temperature profile on the flat film 2 also produce differently warm zones of heat or heat zones, which are preferably selected as a function of a designated material distribution on the flat film 2 or the subsequent product 5.
  • the at least one temperature profile or, correspondingly, the respective, differently warm thermal regions or heat regions are generated or selected as a function of a designated material distribution intended for the flat film 2 or the subsequent product 5.
  • the further means 30 for generating at least one temperature profile cumulatively or alternatively also one or a plurality of heating elements 45 (here shown only by way of example and in broken lines) which locates in the cavity 33, in particular on one or in a wall 46 delimiting the cavity 33 of the mold 31 or of the first mold part 32 (matrix) are.
  • the device 1 or the mold 31 cumulatively still with a separator 47 (only shown in dashed lines) be equipped, for example, by means of punching elements 48 (also shown only dashed) or the like, the formed film 2 or a semifinished product or product 5 produced therefrom immediately at the mold 31 of film residues (not shown) to separate.
  • the means 30 for generating at least one temperature profile relative to the separating device 47 are displaceable, or vice versa. As a result, a very compact design with simultaneous expansion of function can be ensured.
  • the flat film 2 can already be punched while a temperature profile is generated on the flat film 2.
  • the dashed line components such as the heating elements 45 and the separating device 47 and their punching elements 48, etc., were optional functional components that can be used on the device 1, by means of which it is here indicated by way of example that there are still a large number of other exemplary embodiments are possible within the meaning of the invention.
  • the present means 16 or 30 for generating at least one temperature profile on the flat film 2 can be used as an important component of a device for the material distribution of the present device 1 for thermoforming the flat film 2 represent.
  • additional mechanical working and acting stamp elements or the like for forming the flat film 2 can be dispensed with, whereby the designated material distribution can be made bypassing a mechanically working film-stretching device interacting with the flat film, in particular a film pre-punch or a film extension punch.
  • the flat film 2 should preferably be formed exclusively with compressed air, that is, as far as possible without contact, with a de signified material distribution on the flat film 2 by means of the temperature profile impressed on the flat film 2 and on the flat film 2 acting compressed air is achieved.
  • the temperature profile it should again be explicitly pointed out that it is possible for the temperature profile to be separated on a flat film or a prefabricated flat film to apply from a mold. So not as an integrated tool tempering, but outside of the tool.
  • FIG. 2 shows an exemplary embodiment of a contactless preheating station 106 with a heating device 11 comprising, in relation to a transport plane 109 of a flat film 102, an upper heating radiator 112 and a lower heating radiator 113 for uniformly preheating the flat film 102.
  • the flat film 102 becomes in this case clamped by means of a film holder 114 and a displaceable clamping member 137 in the transport plane 109.
  • the upper radiant heater 112 is mounted on an upper mounting block 150
  • the lower radiant heater 113 is mounted on a corresponding lower mounting block 151, wherein the lower mounting block 151 is supported on a lower mounting plate 152.
  • the lower mounting block 151 and the lower radiant heater 113 are surrounded by a lower base plate 153.
  • the preheat station 106 further includes an upper mounting plate 154 which fixes an upper filler plate 155 and an upper base plate 156.
  • FIGS. 3 and 4 each show exemplary embodiments with a precision heating device 115 with first means 116 for producing at least one temperature profile (see FIG. 3) on the flat film 102 and with further means 130 for producing at least one temperature profile (see FIG. 4) on the flat film 102nd
  • the first means 16 for producing at least one temperature profile comprise, in particular, an upper and a lower heating part 119 and 120, respectively, for configuring a contact heating surface 121 or 122, so that one or more temperature profiles can be produced on the flat film 102 in the sense of the invention ,
  • the upper heating part 119 is supported on a clamping ring 157, while the lower heating part 120 is mounted on a lower holder 158.
  • the further means 130 for producing at least one temperature profile are provided on a molding tool 131, wherein they comprise a single heating part 136 above the transport plane 109.
  • the molding tool 131 is still distinguished by a preforming element 160, by means of which the flat film 102 can be preformed before the flat film 102 is finally shaped by means of a differential pressure device (not further shown here).
  • first contact heating surface or film contact surface second contact heating surface or film contact surface further means for generating
  • clamping ring 158 lower holder 160 preform element

Abstract

The invention relates to a method for thermoforming a flat film into a product, in which the flat film is heated for the thermoforming and is formed into the product by means of a mould, wherein the flat film is exposed to a temperature profile in order to achieve a designated material distribution on the product during the thermoforming.

Description

VERFAHREN, VORRICHTUNG UND FORMWERKZEUG ZUM THERMOFORMEN EINER FLACHEN FOLIE SOWIE ANLAGE ZUM HERSTELLEN VON HALBZEUGEN UND PRODUKTEN  METHOD, DEVICE AND TOOL TOOL FOR THERMOFORMS OF A FLAT FILM AND AN EQUIPMENT FOR PRODUCING SEMI-FINISHED PRODUCTS AND PRODUCTS
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Thermoformen einer flachen Folie zu einem Produkt, bei welchem die flache Folie zum Thermoformen erwärmt und mittels eines Formwerkzeugs zu dem Produkt umgeformt wird. The invention relates to a method of thermoforming a flat sheet into a product, wherein the flat sheet is heated to thermoform and formed into the product by means of a forming tool.
Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zum Thermoformen einer flachen Folie mit wenigstens einem Formwerkzeug, mittels welchem die flache Folie zu einem Produkt umformbar ist, und mit einer Einrichtung zur Materialverteilung an der flachen Folie. The invention also relates to a device for thermoforming a flat film with at least one molding tool, by means of which the flat film can be formed into a product, and with a device for distributing the material on the flat film.
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Formwerkzeug zum Thermoformen einer flachen Folie mit einem ersten Werkzeugteil, welches eine Kavität mit einer Hauptzugangsöffnung umfasst, in welche hinein die flache Folie zum Herstellen eines Produkts formbar ist, und mit wenigstens einem weiteren Werkzeugteil zum zumindest temporären Über- decken der Hauptzugangsöffnung der Kavität. The invention further relates to a molding tool for thermoforming a flat film having a first tool part, which comprises a cavity with a main access opening into which the flat film for forming a product can be formed, and with at least one further tool part for at least temporary covering the main access opening of the cavity.
Die Erfindung betrifft ferner eine Anlage zum Herstellen von Halbzeugen und Produkten aus einer thermoformbaren Folie. The invention further relates to a system for producing semi-finished products and products from a thermoformable film.
Gattungsgemäße Verfahren und Vorrichtung existieren bereits im Stand der Technik. Generic methods and apparatus already exist in the prior art.
So ist beispielsweise aus der DE 38 36 788 Cl im Rahmen einer Tiefziehanlage eine Vorrichtung zum Vorwärmen von flachen Kunststofffolien bekannt, bei welcher eine flache Kunststofffolie von beiden Seiten durch je eine Heizungseinrichtung für das anschlie- ßende Thermoformen vorwärmbar ist, wobei jede Heizungseinrichtung aus einem Kontaktheizkörper besteht, von denen einer fest und der andere schwenkbar angeordnet ist und der andere schwenkbare Kontaktheizkörper durch eine Antriebseinrichtung gegen den fest angeordneten Kontaktheizkörper schwenkbar und andrückbar ist. Thus, for example, from DE 38 36 788 C1 in the context of a thermoforming device, a device for preheating flat plastic films is known in which a flat plastic film can be preheated from both sides by a respective heating device for the subsequent thermoforming, each heating device being made of a contact heating element consists, one of which is fixed and the other is pivotally mounted and the other pivotable contact heater is pivotable and pressed by a drive device against the fixed contact heater.
BESTÄTIGUNGSKOPIE Ferner sind in der CH 686 820 A5 ein Verfahren zur thermischen Verformung von flachen Halbzeugen aus thermoplastischen Verbundwerkstoffen sowie eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens offenbart, wobei die Vorrichtung einerseits Mittel zur Positionierung und Fixierung eines flachen Halbzeugs auf einer Arbeitsplatte und andererseits Mittel zur Erwärmung, zur Verformung, zur Rekonsolidierung und zur Abkühlung des flachen Halbzeugs umfasst. CONFIRMATION COPY Further, in CH 686 820 A5 discloses a method for the thermal deformation of flat semi-finished thermoplastic composites and an apparatus for performing the method, wherein the device on the one hand means for positioning and fixing a flat semifinished product on a countertop and on the other hand means for heating, Deformation, for reconsolidation and for cooling of the flat semi-finished product comprises.
Aus der DE 31 26 216 Al ist noch eine Vorrichtung zur Verformung von Platten oder Folienbahnabschnitten aus thermoplastischen Kunststoff mit verschiedenen Arbeitsstationen bekannt, wobei zumindest eine der Arbeitsstationen zum Erwärmen einer Platte oder eines Folienbahnabschnitts vorgesehen ist. From DE 31 26 216 Al is still a device for the deformation of plates or film web sections made of thermoplastic material with various workstations known, wherein at least one of the workstations is provided for heating a plate or a film web section.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, gattungsgemäße Verfahren und Vorrichtungen weiterzuentwickeln. The invention has for its object to further develop generic methods and devices.
Die Aufgabe der Erfindung wird von einem Verfahren zum Thermoformen einer flachen Folie zu einem Produkt gelöst, bei welchem die flache Folie zum Thermoformen erwärmt und mittels eines Formwerkzeugs zu dem Produkt umgeformt wird, wobei sich das Verfahren dadurch auszeichnet, dass die flache Folie mit einem Temperaturprofil beaufschlagt wird, um während des Thermoformens eine designierte Materialverteilung an dem Produkt zu erzielen. The object of the invention is achieved by a method for thermoforming a flat film into a product in which the flat film is heated to thermoforming and formed into the product by means of a forming tool, the method being characterized in that the flat film having a temperature profile is applied to achieve a designated material distribution on the product during thermoforming.
Dadurch, dass die flache Folie mit einem Temperaturprofil beaufschlagt wird, kann insbesondere im Voraus des eigentlichen Umformprozesses bezüglich der flachen Folie bereits der während des Formprozesses erforderliche Materialfluss an der flachen Folie vorbestimmt werden. The fact that the flat film is subjected to a temperature profile, in particular in advance of the actual forming process with respect to the flat film already required during the molding process material flow to the flat film can be predetermined.
Und zwar derart, dass sich nahezu jede beliebige Stärkenverhältnisse in den Wandungen der flachen Folie bzw. des Produktes äußerst präzise und extrem ortsgenau erzeugen lassen Beliebige Stärkenverhältnisse zeichnen sich hierbei durch unterschiedliche Foliendicken bzw. Wanddicken des Produktes aus. In such a way that almost any desired strength ratios in the walls of the flat film or the product can be generated extremely precise and extremely accurate to the location Any strength ratios are characterized by different film thicknesses or wall thicknesses of the product.
Somit ist durch eine mittels eines Temperaturprofils entsprechend profilierte Erwärmung der flachen Folie eine besonders hohe und gut ausgeprägte Differenzierung einer Materialverteilung an dem Produkt ermöglicht. Thus, by a correspondingly profiled by means of a temperature profile heating of the flat film allows a particularly high and well-pronounced differentiation of material distribution on the product.
Somit ist im Gegensatz zu aus dem Stand der Technik bekannten Heizverfahren von fla- chen Folien vorliegend eben nicht eine gleichmäßige Er- bzw. Durchwärmung erstrebens- wert. Sondern im Gegensatz hierzu eine kontrollierte zumindest bereichsweise ungleichmäßige Er- bzw. Durchwärmung der vorliegenden flachen Folie. Thus, in contrast to the heating method of flat foils known from the prior art, it is precisely not the case that a uniform heating or warming is desirable. But in contrast to a controlled at least partially uneven Er- or heating of the present flat film.
Insofern ist eine vorteilhafte Verfahrensvariante zum Thermoformen einer flachen Folie zu einem Produkt vor, dass die flache Folie zum Thermoformen erwärmt und mittels eines Formwerkzeugs umgeformt wird, dass während des Umformens der flachen Folie eine Materialverteilung erfolgt, und dass eine designierte Materialverteilung an der flachen Folie in Abhängigkeit von einem der flachen Folie aufgeprägten Temperaturprofil kontrolliert wird. In this respect, an advantageous variant of the method for thermoforming a flat film into a product is that the flat film is heated for thermoforming and deformed by means of a molding tool, that during the forming of the flat film material distribution takes place, and that a designated material distribution on the flat film in Dependence on one of the flat film imposed temperature profile is controlled.
Vorteilhafterweise kann vorliegend eine Materialverteilung durch ein entsprechend an der flachen Folie initiiertes Temperaturprofil beeinflusst und sogar kontrolliert werden Advantageously, in the present case, a material distribution can be influenced and even controlled by a temperature profile initiated correspondingly on the flat film
Jedenfalls kann an der flachen Folie mittels eines insbesondere vielfältig vorgebbaren ausgeprägten Temperaturprofils beim Umformen der flachen Folie eine nahezu beliebige Materialverteilung erzielt werden. In any case, an almost arbitrary distribution of material can be achieved on the flat film by means of a particularly variable predefinable pronounced temperature profile during the forming of the flat film.
Der Begriff„flache Folie“ beschreibt im Sinne der Erfindung flächige Materialbahnen oder Materialbahnabschnitte aus einem thermoplastischen Kunststoff oder einem Kunststoff-Compound. Hierbei muss die flache Folie nicht zwingend plan ausgebildet sein, sondern die flache Folie kann etwa gebogen, gekrümmt oder gewellt usw. sein, oder je nach Anwendungsfall auch Kanten oder ähnliches umfassen. Die flache Folie kann etwa von einem Coil oder dergleichen abgezogen und einem Formwerkzeug als„Endlosware“ zugefuhrt werden. The term "flat film" in the context of the invention describes flat material webs or material web sections made of a thermoplastic or a plastic compound. Here, the flat film does not necessarily have to be flat, but the flat film can be bent, curved or wavy, etc., or, depending on the application, also include edges or the like. The flat film may be withdrawn from a coil or the like, for example, and fed to a mold as "endless product".
Alternativ kann die flache Folie auch bereits vorkonfektioniert und dem Formwerkzeug anschließend in Gestalt von einzelnen Abschnitten oder Nutzen zugefuhrt werden, wobei diese Abschnitte oder Nutzen vollständig oder beispielsweise nur durch eine Perforation voneinander getrennt sein können. Alternatively, the flat film can also be prefabricated and then supplied to the mold in the form of individual sections or benefits, these sections or benefits can be completely or for example separated from each other only by a perforation.
Bei einem Nutzen beispielsweise können an der flachen Folie partiell eine Vielzahl an identischen Umformbereichen mit gleichen oder verschiedenen Temperaturprofilen vorliegen. In one use, for example, may be present on the flat film partially a plurality of identical forming areas with the same or different temperature profiles.
Die flache Folie kann nahezu beliebige Dicken bzw. Stärken aufweisen. So können flache Folien aus wenigen Millimetern Materialstärke als auch dickere Folien verwendet werden, wobei letztere dann auch eher Plattenartig ausgebildet sind, also eine wesentlich höhere Eigensteifigkeit besitzen. The flat film can have virtually any thickness or thickness. Thus, flat films of a few millimeters thickness and thicker films can be used, the latter are then also rather plate-like, so have a much higher inherent rigidity.
Der Begriff„Produkt“ beschreibt vorliegend sowohl das eigentliche Endprodukt, welches es hierzustellen gilt, als auch ein Halbzeug, welches erst einmal vorgeformt ist, bevor es in einem weiteren oder mehreren Umformprozessen zu einem Endprodukt endgeformt wird. In the present case, the term "product" describes both the actual end product which is to be used here and a semifinished product which is first preformed before it is finally shaped into a final product in a further or several forming processes.
An dieser Stelle sei bereits erwähnt, dass im Rahmen der hier vorliegenden Erfindung der Ausdruck„insbesondere“ immer so zu verstehen sei, dass mit diesem Ausdruck ein optionales, bevorzugtes Merkmal eingeleitet wird. Der Ausdruck„insbesondere“ ist somit nicht als„und zwar“ und nicht als„nämlich“ zu verstehen. It should already be mentioned at this point that, in the context of the present invention, the expression "in particular" should always be understood to mean that this expression introduces an optional, preferred feature. The term "particular" is thus not to be understood as "and" and not as "namely".
An dieser Stelle sei ebenfalls darauf hingewiesen, dass im Rahmen der vorliegenden Erfindung unbestimmte Artikel und unbestimmte Zahlenangaben wie„ein...“,„zwei...“ usw. im Regelfall als mindestens-Angaben zu verstehen sein sollen, also als„mindestens ein...“,„mindestens zwei...“ usw., sofern sich nicht etwa aus dem Kontext oder dem konkreten Text einer bestimmten Stelle ergibt, dass etwa dort nur„genau ein.. „genau zwei...“ usw. gemeint sein soll. At this point it should also be noted that in the context of the present invention indefinite articles and indefinite numbers such as "a ...", "two ...", etc. should be understood as a rule as at least-information, so as "at least one ... "," at least two ... ", etc., unless they are based on the context or the The concrete text of a particular passage shows that about there only "exactly one .." exactly two ... ", etc. should be meant.
Vorliegend bedeutet das im Konkreten, dass an der flachen Folie mindestens ein Temperaturprofil ausgeprägt sein kann. Mit anderen Worten heißt das, dass die flache Folie mindestens ein Temperaturprofi 1 aufweist. In the present case, this means in concrete terms that at least one temperature profile can be pronounced on the flat film. In other words, this means that the flat film has at least one temperature profile 1.
Es versteht sich, dass auch mehrere Temperaturprofile an einer einzigen flachen Folie vorhanden sein können, sei es gleichzeitig, zeitlich überlappend oder zeitversetzt zuei- nander. It goes without saying that it is also possible for a plurality of temperature profiles to be present on a single flat film, be it simultaneously, overlapping in time or offset in time.
Die Begrifflichkeit„Temperaturprofil“ zeichnet sich im Sinne der Erfindung durch mindestens zwei, vorzugsweise mehr, unterschiedlich warme bzw. erwärmte Temperaturbereiche bzw. Temperaturgebiete aus, wobei die unterschiedlichen Temperaturbereiche bzw. Temperaturgebiete direkt aneinandergrenzend oder voneinander beabstandet an o- der in der flachen Folie angeordnet sein können. Das erfindungsgemäß beaufschlagte Temperaturprofil bewirkt dabei eine Abweichung von einem eventuell bereits vorhandenen Temperaturprofil auf der Folie entlang der Transportrichtung der Folie aufgrund von dynamischen Wärmeverlusten während des Transports oder aufgrund von Einflüssen von Werkzeugen in der Umgebung der Folie ohne direktem Kontakt der Werkzeuge zur Folie. Die Abweichung der lokalen Temperatur auf der Folie aufgrund des beaufschlagten Temperaturprofils beträgt dabei 2°Coder 5°C oder lO°C oder mehr im Vergleich zu den auf der Folie vorhandenen Temperaturen ohne beaufschlagtes Temperaturprofil. Die voran- stehend spezifizierte Abweichung kann dabei einen Maximalwert oder einen Mittelwert im durch das Temperaturprofil temperaturvariiertem Bereich darstellen. Hierbei kann die Beaufschlagung des Temperaturprofils zu einer lokalen Erwärmung der Folie und/oder zu einer lokalen Abkühlung der Folie fuhren. Das beaufschlagte Temperaturprofil kann eine Kontur abhängig von dem jeweiligen Produkt und der dafür gewünschten Wanddicke haben, beispielsweise eine Rechteckkontur entlang der Folientransportrichtung und/oder quer dazu. Durch das Temperaturprofil kann eine schnellere Prozesszeit beim Thermoformen erreicht werden. Die zu applizierenden Temperaturprofile können vorab mit einer kommerziell verfügbaren Simulationssoftware berechnet werden. Alternativ kann die optimale Temperaturverteilung auf der Folie, die durch eine entsprechende Beaufschlagung mit einem geeigneten Temperaturprofil erreicht werden soll, auch empi- risch ermittelt werden. The term "temperature profile" is characterized according to the invention by at least two, preferably more, different warm or heated temperature ranges or temperature ranges, wherein the different temperature ranges or temperature ranges directly adjacent or spaced from each other at o- arranged in the flat film could be. The temperature profile applied according to the invention causes a deviation from a possibly already existing temperature profile on the film along the transport direction of the film due to dynamic heat losses during transport or due to influences of tools in the vicinity of the film without direct contact of the tools to the film. The deviation of the local temperature on the film due to the applied temperature profile is 2 ° Coder 5 ° C or lO ° C or more compared to the existing temperatures on the film without applied temperature profile. The above-specified deviation may represent a maximum value or an average value in the temperature-varied region due to the temperature profile. In this case, the application of the temperature profile can lead to a local heating of the film and / or to a local cooling of the film. The acted upon temperature profile may have a contour depending on the particular product and the desired wall thickness, for example, a rectangular contour along the film transport direction and / or transversely thereto. Due to the temperature profile, a faster process time for thermoforming can be achieved. The temperature profiles to be applied can be determined in advance be calculated with a commercially available simulation software. Alternatively, the optimum temperature distribution on the film, which is to be achieved by a corresponding admission with a suitable temperature profile, can also be determined empirically.
Insofern kann man vorliegend von einem differenzierten Temperaturprofil sprechen, welches sich von einem simplen Warm-Kaltbereich, also von einem erwärmten Bereich neben einem nicht erwärmten Bereich, unterscheidet, wie dies beispielsweise bei einer herkömmlichen Vorerwärmung einer flachen Folie Stand der Technik ist. In this respect, in the present case one can speak of a differentiated temperature profile which differs from a simple hot-cold region, that is to say from a heated region next to a non-heated region, as is the case for example in a conventional preheating of a flat film prior art.
Mit anderen Worten kann auch gesagt werden, dass mittels des vorliegenden Temperaturprofils eine flache Folie vielfach ungleichmäßig erwärmbar ist. In other words, it can also be said that by means of the present temperature profile, a flat film can often be heated unevenly.
Bevorzugt liegen unterschiedliche Temperaturstufen direkt nebeneinander angeordnet, entweder nur an der flachen Folie oder zusätzliche an einer entsprechend ausgebildeten Heizeinrichtung. Preferably, different temperature levels are arranged directly next to one another, either only on the flat foil or additionally on a correspondingly designed heating device.
Ferner können die einzelnen Temperaturbereiche bzw. Temperaturgebiete geometrisch unterschiedlich ausgebildet sein. Furthermore, the individual temperature ranges or temperature ranges can be geometrically different.
Das heißt mit anderen Worten, dass beispielsweise einzelne Temperaturbereiche bzw. Temperaturgebiete sich in der Fläche der flachen Folie erstrecken können, also eher zweidimensional. In other words, that means, for example, that individual temperature ranges or temperature ranges can extend in the surface of the flat film, ie, two-dimensionally.
Beispielsweise in der gesamten Stärke der flachen Folie, also über den gesamten Folienquerschnitt. For example, in the entire thickness of the flat film, so over the entire film cross-section.
Kumulativ oder alternativ können die einzelnen Temperaturbereiche bzw. Temperaturgebiete sich auch unterschiedlich weit in den Folienquerschnitt der flachen Folie hinein erstrecken. Das bedeutet, dass die einzelnen Temperaturbereiche bzw. Temperaturgebiete unterschiedlich tief in die Folienstärke hinein erstrecken. Somit ist es auch zweckmäßig, wenn an einer flachen Folie eine Vielzahl an insbesondere flächig nebeneinander angeordneten identischen oder voneinander abweichenden Tem- peraturprofüen erzeugt werden. Cumulatively or alternatively, the individual temperature ranges or temperature ranges can also extend to different extents in the film cross-section of the flat film. This means that the individual temperature ranges or temperature ranges extend at different depths into the film thickness. Thus, it is also expedient if a multiplicity of identical or deviating temperature profiles, which are arranged in particular flatly next to one another, are produced on a flat film.
Es ist auch ohne die übrigen Merkmale der vorliegenden Erfindung vorteilhaft, wenn die designierte Materialverteilung unter Umgehung einer mechanisch arbeitenden, mit der flachen Folie wechselwirkenden Foliendehneinrichtung, insbesondere einem Folienvor- dehnstempel oder einem Foliendehnstempel, erfolgt. Hierbei kann die Materialverteilung erfolgen, ohne dass etwa eine mechanisch arbeitende Streckeinrichtung zum Strecken der flachen Folie in die Kavität des Formwerkzeugs hinein erforderlich ist. Eine bevorzugte Ausfuhrungsvariante sieht vor, dass die Stärkenverhältnisse ausschließ- lich durch einen während des Folienformens auf die flache Folie wirkenden Differenz- druck erzielt werden. It is also without the other features of the present invention advantageous if the designated material distribution, bypassing a mechanically operating, with the flat film interacting Foliendehneinrichtung, in particular a Folienvor- dehnstempel or a Foliendehnstempel done. In this case, the distribution of material can be carried out without, for example, a mechanically operating stretching device being required for stretching the flat film into the cavity of the molding tool. A preferred embodiment variant provides that the strength ratios are achieved exclusively by a differential pressure acting on the flat film during film-forming.
In der Regel wird vorliegend der Differenzdruck einfach durch gegenüber der Umgebung erzeugten Überdruck und/oder Unterdrück bereitgestellt, beispielsweise durch Druckluft. Durch die Verzichtsmöglichkeit einer mit der flachen Folie wechselwirkenden Foliendeh- neinrichtung können etwa bei einem Mehrfach-Formwerkzeug die Kavitäten wesentlich enger nebeneinander angeordnet werden, wodurch die Produktivität gesteigert werden kann. As a rule, in the present case, the differential pressure is simply provided by overpressure and / or negative pressure generated in relation to the environment, for example by compressed air. As a result of the omission of a film diver device interacting with the flat film, the cavities can be arranged much closer to one another, for example in the case of a multiple mold, so that the productivity can be increased.
Insofern ist es vorteilhaft, wenn die flache Folie ausschließlich mit Druckluft umgeformt wird, wobei eine designierte Materialverteilung an der Folie mittels des der flachen Folie aufgeprägten Temperaturprofils und der auf die flache Folie einwirkende Druckluft erzielt wird. In this respect, it is advantageous if the flat film is formed exclusively with compressed air, wherein a designated material distribution is achieved on the film by means of the flat film impressed temperature profile and acting on the flat film of compressed air.
Vorteilhafterweise kann vorliegend eine Materialverteilung durch ein entsprechend an der flachen Folie initiiertes Temperaturprofil in Kombination mit einem auf die flache Folie wirkenden Differenzdruck beeinflusst und sogar kontrolliert werden. Hierdurch kann die flache Folie dann ausschließlich berührungslos umgeformt werden. Advantageously, in the present case, a material distribution can be influenced and even controlled by a temperature profile initiated correspondingly on the flat film in combination with a differential pressure acting on the flat film. As a result, the flat film can then be converted exclusively contactless.
Eine bevorzugte Verfahrensvariante sieht vor, dass das Temperaturprofil in Abhängigkeit einer insbesondere vorgebbaren Materialverteilung erzeugt wird, wodurch das Tempera- turprofil sich vorzugsweise nach der zu erzielenden Kontur des Produktes richtet. Insofern ist es vorteilhaft, wenn das Temperaturprofil in Abhängigkeit einer an der flachen Folie, einem Halbzeug und/oder einem fertigen Produkt zu erzielenden Materialver- teilung einstellbar ist. A preferred variant of the method provides that the temperature profile is generated as a function of a particular specifiable material distribution, as a result of which the temperature profile preferably depends on the contour of the product to be achieved. In this respect, it is advantageous if the temperature profile can be set as a function of a material distribution to be achieved on the flat film, a semifinished product and / or a finished product.
Ferner kann das Temperaturprofil vorliegend„nur“ an bzw. in der flachen Folie erzeugt und ausgeprägt sein. Beispielsweise mit Hilfe von Heizstrahlern oder dergleichen. Oder das Temperaturprofil wird an einem Heizelement, so wie es an der flachen Folie letztendlich ausgeprägt sein soll, erzeugt und an die flache Folie übertragen. Furthermore, the temperature profile in the present case can be generated and pronounced "only" on or in the flat film. For example, with the help of radiant heaters or the like. Or the temperature profile is generated on a heating element, as it should ultimately be pronounced on the flat film, and transferred to the flat film.
Beispielsweise wird das Temperaturprofil zuerst an dem Heizelement erzeugt und an- schließend an der flachen Folie abgebildet werden. Oder das Temperaturprofil wird in etwa zeitgleich an dem Heizelement und der flachen Folie erzeugt. Es versteht sich, dass das Temperaturprofil auf unterschiedlichste Weise an der flachen Folie erzeugt werden kann. Beispielsweise mittels Wärmestrahlung einer von der Folie beabstandeten Heizeinrichtung. Hierdurch können unterschiedlich warme Temperaturbereiche selbst an einer unebenen flachen Folie gut erzeugt werden. For example, the temperature profile is first generated on the heating element and then imaged on the flat foil. Or the temperature profile is generated at about the same time on the heating element and the flat film. It is understood that the temperature profile can be generated in a variety of ways on the flat film. For example, by means of thermal radiation of a distance from the film heater. As a result, differently warm temperature ranges can be well produced even on an uneven flat film.
Die einzelnen Temperaturbereiche des Temperaturprofils können an der flachen Folie besonders scharf bzw. präzise zueinander abgegrenzt und definiert werden, wenn ein Heizelement oder mehrere Heizelemente einer Heizeinrichtung nur sehr gering von der Folienoberfläche der flachen Folie beabstandet sind. The individual temperature ranges of the temperature profile can be particularly sharply and precisely delimited and defined on the flat film when one or more heating elements of a heating device are only very slightly spaced from the film surface of the flat film.
Besonders exakte Grenzen zwischen einzelnen Temperaturbereichen bzw. Temperaturgebieten können erzielt werden, wenn das Temperaturprofil kontaktbehaftet an der fla- chen Folie erzeugt wird. Hierdurch lassen sich noch schärfere Trennlinie zwischen ein- zelnen Temperaturbereichen bzw. Temperaturgebieten verwirklichen. Damit lassen sich beispielsweise in lokalen Bereichen bis hinunter zu einem 4mm * 4mm großen Bereich gewünschte Temperaturunterschiede erzeugen. Als Kontaktheizung lassen sich beispielsweise beheizte oder abgekühlte Werkzeuge der Thermoformmaschine verwenden, beispielsweise elektrisch beheizte oder mit Flüssigkeiten gekühlte Werkzeuge, die global oder lokale beheizt oder gekühlt sind. Particularly exact boundaries between individual temperature ranges or temperature ranges can be achieved if the temperature profile is contact-connected to the flange. chen film is generated. This makes it possible to realize even sharper dividing lines between individual temperature ranges or temperature ranges. Thus, for example, in local areas down to a 4mm * 4mm large area desired temperature differences can be generated. Heated or cooled tools of the thermoforming machine can be used as contact heating, for example electrically heated or liquid-cooled tools that are heated or cooled globally or locally.
Unterschiedlichste Temperaturprofile, insbesondere auch dreidimensionale Temperaturprofile, können an der flachen Folie realisiert werden, wenn das Temperaturprofil beidseits (Unter- und Oberseite) der flachen Folie erzeugt wird. Different temperature profiles, in particular also three-dimensional temperature profiles, can be realized on the flat film if the temperature profile is produced on both sides (bottom and top) of the flat film.
Eine designierte Materialverteilung an der flachen Folie bzw. an dem Produkt kann noch exakter erreicht werden, wenn das Temperaturprofil mit mehr als zwei voneinander verschiedenen Temperaturbereichen an der flachen Folie ausgeprägt wird. A designated material distribution on the flat film or on the product can be achieved even more precisely if the temperature profile is pronounced with more than two different temperature ranges on the flat film.
Wird das Temperaturprofil an der flachen Folie erzeugt, bevor und/oder während die flache Folie umgeformt wird, kann eine Materialverteilung noch vielfältiger manipuliert werden. If the temperature profile is generated on the flat film before and / or while the flat film is being formed, a material distribution can be manipulated even more varied.
Wird das Temperaturprofil an der flachen Folie erzeugt, bevor die flache Folie umgeformt wird, kann eine Materialverteilung bereits von Beginn einer Umformung der flachen Folie an eingeleitet und bestimmt werden. Beispielsweise kann die Fläche der Folie, die tiefgezogen werden soll, mit dem beaufschlagten Temperaturprofil zusätzlich lokal beheizt werden, sodass der Thermoformprozess schneller und/oder präziser ablaufen kann. If the temperature profile is generated on the flat film before the flat film is formed, a material distribution can be initiated and determined already from the beginning of a deformation of the flat film. For example, the surface of the film that is to be deep-drawn, additionally heated locally with the applied temperature profile, so that the thermoforming process can run faster and / or more precise.
Wird das Temperaturprofil an der flachen Folie erzeugt, während die flache Folie umgeformt wird, kann eine Materialverteilung zweistufig erfolgen. Beispielsweise wird ein Temperaturprofil zumindest teilweise an einer flachen Folie erzeugt, und teilweise an einer bereits teilweise umgeformten Folie, wie etwa einem Halbzeug. Mit anderen Worten heißt das, dass ein erstes Temperaturprofil an der flachen Folie aus- geprägt werden und ein weiteres Temperaturprofil an einem Halbzeug oder dergleichen. If the temperature profile is generated on the flat film while the flat film is being formed, material distribution can be two-stage. For example, a temperature profile is generated at least partially on a flat film, and partly on an already partially formed film, such as a semifinished product. In other words, this means that a first temperature profile is stamped on the flat film and a further temperature profile on a semifinished product or the like.
Hierbei können Temperaturprofile identisch oder verschieden ausgeprägt sein. Here, temperature profiles can be identical or different.
Es kann also besonders zweckmäßig seih, wenn ein oder mehrere Temperaturprofile zeitlich versetzt bzw. nacheinander erzeugt, insbesondere zwei- oder mehrstufig initiiert, werden, um spezielle Materiaverteilungen zu erhalten. Thus, it can be particularly expedient if one or more temperature profiles are offset in time or generated one after the other, in particular initiated in two or more stages, in order to obtain special material distributions.
Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn das Temperaturprofil an der flachen Folie zumindest teilweise im Anschluss einer flächigen Vorerwärmung der flachen Folie erzeugt wird. Hierdurch kann ein Umformprozess noch individueller gesteuert bzw. geregelt werden. Moreover, it is advantageous if the temperature profile on the flat film is generated at least partially following a planar preheating of the flat film. As a result, a forming process can be even more individually controlled or regulated.
Mit der flächigen Vorerwärmung ist bevorzugt ein gleichmäßiger Wärmeeintrag in die flache Folie beschrieben. With the area preheating is preferably described a uniform heat input into the flat film.
Die vorliegende Vorrichtung kann baulich sehr einfach ausgebildet sein, wenn das Temperaturprofil an der flachen Folie zumindest teilweise außerhalb des Formwerkzeugs erzeugt wird. Beispielsweise wird das Temperaturprofil mittels wenigstens eines Heizelements einer Heizeinrichtung an der Folie eingebracht. The present device can be structurally very simple if the temperature profile is generated on the flat film at least partially outside of the mold. For example, the temperature profile is introduced by means of at least one heating element of a heater to the film.
Kumulativ oder alternativ ist es sehr vorteilhaft, wenn das Temperaturprofil an der flachen Folie zumindest teilweise an dem Formwerkzeug und bevorzugt in dem Formwerkzeug erzeugt wird. Hierdurch kann die Vorrichtung sehr kompakt bauen. Cumulatively or alternatively, it is very advantageous if the temperature profile on the flat film is generated at least partially on the molding tool and preferably in the molding tool. This allows the device to build very compact.
Gegebenenfalls kann auf zusätzliche Heizeinrichtungen vor und insbesondere außerhalb eines Formwerkzeugs verzichtet werden, so dass die vorliegende Vorrichtung sehr platzsparend realisiert werden kann. Optionally, it is possible to dispense with additional heating devices in front of and in particular outside of a molding tool, so that the present device can be realized in a very space-saving manner.
In diesem Zusammenhang sieht eine besonders bevorzugte Ausfuhrungsvariante vor, dass das Temperaturprofil zumindest teilweise mittels eines Bauteils, insbesondere eines Oberwerkzeugteils, des Formwerkzeugs auf die flache Folie übertragen, insbesondere kontaktbehaftet übertragen, wird. Hierdurch kann ein Temperaturprofil kurz vor einem Beginn einer Umformung der flachen Folie an der flachen Folie erzeugt werden, wodurch dieses Temperaturprofil immer noch sehr exakt und präzise an der flachen Folie ausgeprägt sein kann, wenn die Umformung der flachen Folie startet. In this connection, a particularly preferred embodiment provides that the temperature profile is transmitted to the flat film at least partially by means of a component, in particular an upper tool part, of the molding tool, in particular contact is transmitted. In this way, a temperature profile can be generated shortly before a start of a deformation of the flat film on the flat film, whereby this temperature profile can still be very accurately and precisely pronounced on the flat film when the deformation of the flat film starts.
Auch dies trägt dazu bei, dass eine Materialverteilung besonders exakt ausgeführt werden kann. This also contributes to the fact that a material distribution can be carried out particularly accurately.
Deshalb ist es auch äußerst günstig, wenn das der flachen Folie aufzuprägende Temperaturprofil zumindest teilweise an Bereichen oder Bauteilen, insbesondere an einem Oberwerkzeug, des Formwerkzeugs erzeugt wird. Therefore, it is also extremely favorable if the temperature profile to be applied to the flat film is generated at least partially on regions or components, in particular on an upper tool, of the molding tool.
Beispielsweise wird ein gewünschtes Temperaturprofil an einer Kavität des Formwerkzeugs erzeugt. For example, a desired temperature profile is generated at a cavity of the mold.
Hierbei kann eine die Kavität des Formwerkzeugs begrenzende Wand als ein entsprechendes Heizelement ausgestaltet sein. Hierdurch kann an einer bereits sich verformenden oder verformten Folie ein Temperaturprofil realisiert werden. In this case, a wall bounding the cavity of the molding tool can be designed as a corresponding heating element. In this way, a temperature profile can be realized on an already deforming or deformed film.
Kumulativ oder alternativ kann ein Temperaturprofil auch an einem Verschlussteil der Kavität gebildet und an eine flache, noch ungeformte Folie übertragen werden. Cumulatively or alternatively, a temperature profile can also be formed on a closure part of the cavity and transferred to a flat, still unshaped film.
Eine weitere vorteilhafte Verfahrensvariante sieht vor, dass erforderliche oder wünschenswerte Temperaturprofile zur Realisieren einer gewünschten bzw. designierten Materialverteilung an der flachen Folie bzw. an einem hieraus hergestellten Produkt zusätzlich durch Einbringen von Verformungsenergie in die flache Folie erzeugt und/oder vervollständigt werden. A further advantageous variant of the method provides that required or desirable temperature profiles for realizing a desired or designated material distribution on the flat film or on a product produced therefrom are additionally generated and / or completed by introducing deformation energy into the flat film.
Die Aufgabe der Erfindung wird nach einem zweiten Aspekt der Erfindung auch von einer Vorrichtung zum Thermoformen einer flachen Folie mit wenigstens einem Formwerkzeug, mittels welchem die flache Folie zu einem Produkt umformbar ist, und mit einer Einrichtung zur Materialverteilung an der flachen Folie gelöst, wobei die Einrich- tung zur Materialverteilung Mittel zum Erzeugen wenigstens eines Temperaturprofils an der flachen Folie umfasst, um während des Thermoformens der flachen Folie eine in Abhängigkeit von dem Temperaturprofil designierte Materialverteilung zu erzielen. The object of the invention according to a second aspect of the invention also by a device for thermoforming a flat film with at least one mold, by means of which the flat film is formed into a product, and with a device for distributing material on the flat film, wherein the device for distributing the material comprises means for generating at least one temperature profile on the flat film in order to achieve a material distribution which is designated as a function of the temperature profile during the thermoforming of the flat film.
Vorteilhafiterweise können mittels der Mittel zum Erzeugen wenigstens eines Tempera- turprofils designierte Materialverteilungen besonders präzise an der flachen Folie bzw. an dem Produkt verwirklicht werden. Advantageously, by means of the means for producing at least one temperature profile designated material distributions can be realized particularly precisely on the flat film or on the product.
Eine Einrichtung zur Materialverteilung kann im Sinne der Erfindung beispielsweise auch einen Vordehnstempel oder dergleichen umfassen. For the purposes of the invention, a device for distributing the material may, for example, also comprise a pre-stretching punch or the like.
Idealerweise kann vorliegend jedoch auf mechanisch arbeitende Materialverteilungseinrichtungen verzichtet werden. Ideally, however, mechanical working material distribution devices can be dispensed with in the present case.
Mit anderen Worten bedeutet dies, dass eine Einrichtung zur Materialverteilung die erfindungsgemäßen Mittel zum Erzeugen wenigstens eines Temperaturprofils umfassen kann, und sich vorzugsweise zusätzlich lediglich noch durch Mittel zum Erzeugen von auf die flache Folie wirkenden Differenzdrücken auszeichnet. In other words, this means that a device for distributing the material may comprise the means according to the invention for generating at least one temperature profile, and preferably additionally only being characterized by means for producing differential pressures acting on the flat film.
Eine flache Folie kann bereits mit einem vorteilhaften Temperaturprofil im Sinne der vorliegenden Erfindung beaufschlagt werden, wenn die Mittel zum Erzeugen wenigstens eines Temperaturprofils zumindest teilweise außerhalb des Formwerkzeugs angeordnet sind. A flat film can already be subjected to an advantageous temperature profile in the sense of the present invention if the means for producing at least one temperature profile are arranged at least partially outside the molding tool.
Insofern sieht eine weitere vorteilhafte Ausfuhrungsvariante eine Vorrichtung zum Ther- moformen einer flachen Folie mit wenigstens einem Formwerkzeug, mittels welchem die flache Folie zu einem Produkt umformbar ist, und mit einer Einrichtung zum Temperieren der Folie, mittels welcher die Folie erwärmbar ist, vor, wobei die Vorrichtung Mittel zum Erzeugen wenigstens eines einstellbaren Temperaturprofils an der flachen Folie umfasst, um während des Thermoformens an der flachen Folie eine designierte Materialverteilung zu erzielen bzw. exakter zu erzielen. Die Aufgabe der Erfindung wird ferner nach einem driten Aspekt der Erfindung auch von einem Formwerkzeug zum Thermoformen einer flachen Folie mit einem ersten Werkzeugteil, welches eine Kavität mit einer Hauptzugangsöffnung umfasst, in welche hinein die flache Folie zum Herstellen eines Produkts formbar ist, und mit wenigstens einem weiteren Werkzeugteil zum zumindest temporären Überdecken der Hauptzugangs- Öffnung der Kavität gelöst, wobei das Formwerkzeug Mitel zum Erzeugen wenigstens eines einstellbaren Temperaturprofils an der flachen Folie umfasst, um während des Ther- moformens an der flachen Folie eine designierte Materialverteilung zu erzielen. In this respect, a further advantageous embodiment variant provides a device for thermoforming a flat film with at least one molding tool, by means of which the flat film can be formed into a product, and with a device for tempering the film, by means of which the film can be heated, before the apparatus comprises means for generating at least one adjustable temperature profile on the flat film to achieve a designated material distribution during thermoforming of the flat film. The object of the invention is also according to a third aspect of the invention also a mold for thermoforming a flat film with a first tool part, which comprises a cavity having a main access opening into which the flat film is moldable for producing a product, and at least a further tool part for at least temporarily covering the Hauptzugangss- opening of the cavity dissolved, wherein the mold Mitel for generating at least one adjustable temperature profile on the flat film comprises in order to achieve a designated material distribution during the thermoforming of the flat film.
Vorteilhafterweise sind derartige Mitel zum Erzeugen wenigstens eines einstellbaren Temperaturprofils an der flachen Folie direkt an dem eigentlichen Formwerkzeug ange- ordnet, insbesondere in dem Formwerkzeug, so dass Temperaturprofile insbesondere am Anfang, beim Einsetzen oder sogar noch während eines Umformvorgangs immer noch besonders exakt und scharfgrenzig an der flachen Folie ausgeprägt ist. Advantageously, such Mitel for generating at least one adjustable temperature profile on the flat film directly on the actual mold arranged, especially in the mold, so that temperature profiles, especially at the beginning, during insertion or even during a forming process still very precise and sharp border the flat film is pronounced.
Hierbei können das erste Werkzeugteil die erste Werkzeughälfte des Formwerkzeugs und das weitere Werkzeugteil die zweite Werkzeughälfte des Formwerkzeugs bereitstellen. Ein Temperaturprofil kann zeitlich besonders kurz vor dem eigentlichen Umformvorgang an der flachen Folie realisiert werden, wenn die Mitel zum Erzeugen wenigstens eines einstellbaren Temperaturprofils an einer Hauptzugangsöffnung einer Kavität eines ersten Werkzeugteils des Formwerkzeugs angeordnet sind. Here, the first tool part, the first mold half of the mold and the other tool part can provide the second mold half of the mold. A temperature profile can be realized temporally particularly shortly before the actual forming process on the flat film when the Mitel are arranged for generating at least one adjustable temperature profile at a main access opening of a cavity of a first tool part of the mold.
Insofern kann ein Erzeugen bzw. Einbringen eines Temperaturprofils an bzw. in der fla- chen Folie besonders zeitnah hinsichtlich eines Umformprozesses der flachen Folie rea- lisiert werden. In this respect, a generation or introduction of a temperature profile on or in the flat film can be realized in a particularly timely manner with regard to a forming process of the flat film.
In diesem Zusammenhang ist es zweckmäßig, wenn die Mitel zum Erzeugen wenigstens eines einstellbaren Temperaturprofils vor einer Hauptzugangsöffnung einer Kavität eines ersten Werkzeugteils des Formwerkzeugs angeordnet sind, bevorzugt derart, dass die Mitel zum Erzeugen wenigstens eines einstellbaren Temperaturprofils die Hauptzugangsöffnung der Kavität temporär verschließen können. In this context, it is expedient if the means for generating at least one adjustable temperature profile are arranged in front of a main access opening of a cavity of a first tool part of the molding tool, preferably such that the Mitel for generating at least one adjustable temperature profile, the main access opening of the cavity can temporarily close.
Es versteht sich, dass in diesem Zusammenhang die Mitel zum Erzeugen wenigstens eines einstellbaren Temperaturprofils im Sinne der Erfindung von unterschiedlichster Ge- stalt sein kann. It is understood that in this context the means for generating at least one adjustable temperature profile in the sense of the invention can be of very different design.
Hierbei sei daran gedacht, dass die Mitel zum Erzeugen wenigstens eines einstellbaren Temperaturprofils beispielsweise in einem Verschlussteil für die Kavität angeordnet sein kann. It should be remembered that the center for generating at least one adjustable temperature profile can be arranged for example in a closure part for the cavity.
Kumulativ und alternativ ist es günstig, wenn die Mittel zum Erzeugen wenigstens eines einstellbaren Temperaturprofils in einem weiteren Werkzeugteil des Formwerkzeugs angeordnet sind. Auch hierdurch kann ein Erzeugen bzw. Einbringen eines Temperaturpro- fils an bzw. in der flachen Folie sehr zeitnah an einem Umformprozess der flachen Folie realisiert werden. Cumulatively and alternatively, it is favorable if the means for generating at least one adjustable temperature profile are arranged in a further tool part of the molding tool. This also makes it possible to produce or introduce a temperature profile on or in the flat film very quickly on a forming process of the flat film.
Ein Temperaturprofil kann selbst in einem Formwerkzeug, insbesondere innerhalb einer Kavität des Formwerkzeugs, an einer Folie erzeugt, verstärkt bzw. erneuert werden, wenn die Mittel zum Erzeugen wenigstens eines einstellbaren Temperaturprofils an einer Wandung der Kavität angeordnet. Hierbei können die Mitel zum Erzeugen wenigstens eines einstellbaren Temperaturprofils beispielsweise an einer die Kavität begrenzenden Innenwand angeordnet sein. A temperature profile can be generated, reinforced or renewed even in a mold, in particular within a cavity of the mold, on a film, when the means for generating at least one adjustable temperature profile are arranged on a wall of the cavity. Here, the Mitel can be arranged for generating at least one adjustable temperature profile, for example, on a cavity bounding the inner wall.
Kumulativ oder alternativ können die Mitel zum Erzeugen wenigstens eines einstellbaren Temperaturprofils auch in einer Wandung der Kavität angeordnet sein. Cumulatively or alternatively, the means for generating at least one adjustable temperature profile can also be arranged in a wall of the cavity.
Mithin können die vorliegende Vorrichtung bzw. das Formwerkzeug vorteilhaft weiterentwickelt werden, wenn die Mitel zum Erzeugen wenigstens eines Temperaturprofils zumindest teilweise an dem Formwerkzeug und bevorzugt in dem Formwerkzeug angeordnet sind, da der flachen Folie ein Temperaturprofil unmitelbar vor einem Umformprozess aufgeprägt werden kann. Wie vorstehend bereits beschrieben zeichnet sich das vorliegende Temperaturprofil durch mehrere Temperaturbereiche aus. Derartige Temperaturprofile können besonders einfach bereitgestellt werden, wenn die Vorrichtung oder das Formwerkzeug Mittel zum Erzeugen eines mehrbereichigen Temperaturprofils mit mehr als zwei unterschiedlichen Tem- peraturbereichen umfasst. Consequently, the present device or the molding tool can advantageously be further developed if the centers for generating at least one temperature profile are arranged at least partially on the molding tool and preferably in the molding tool, since the flat film can be imprinted directly before a forming process. As already described above, the present temperature profile is characterized by a plurality of temperature ranges. Such temperature profiles can be provided particularly simply if the device or the molding tool comprises means for generating a multi-region temperature profile with more than two different temperature ranges.
Eine bevorzugte Konstruktion sieht vor, dass die Mittel zum Erzeugen wenigstens eines Temperaturprofils wenigstens ein Heizteil umfassen, welches wenigstens eine flächige Folienanlage fläche aufweist, wodurch die Mittel zum Erzeugen mit der flachen Folie in direktem, insbesondere thermischen Wirkkontakt gebracht werden können, so dass sich ein Temperaturprofil besonders exakt an der flachen Folie ausprägen lässt, wie eingangs bereits erläutert. A preferred construction provides that the means for generating at least one temperature profile comprise at least one heating part, which has at least one flat film contact surface, whereby the means for producing the flat film can be brought into direct, in particular thermal, effective contact, so that a Temperature profile can be particularly accurate stamp on the flat film, as already explained.
Eine diesbezüglich sehr einfach bauende Ausführungsvariante sieht vorteilhafterweise vor, dass eine die Mittel zum Erzeugen wenigstens eines Temperaturprofi ls umfassende Einrichtung zur Materialverteilung wenigstens ein Heizteil umfasst, welches wenigstens eine flächige Folienanlagefläche aufweist. An embodiment variant that is very simple in construction advantageously provides that a device for distributing material comprising at least one temperature profile comprises at least one heating part which has at least one flat film contact surface.
Umfassen die Mittel zum Erzeugen wenigstens eines Temperaturprofils zwei sich gegenüberliegende Heizflächen, kann ein oder mehrere Temperaturprofile besonders intensiv an der flachen Folie ausgeprägt werden. If the means for generating at least one temperature profile comprise two mutually opposite heating surfaces, one or more temperature profiles can be pronounced particularly intensively on the flat foil.
Insbesondere können gleiche oder unterschiedliche sich an der flachen Folie gegenüber- liegende Temperaturprofile an der flachen Folie angeordnet werden. In particular, the same or different temperature profiles opposite the flat foil can be arranged on the flat foil.
Eine weitere Möglichkeit, die vorliegende Vorrichtung und diesbezügliche Verfahren positiv weiterzuentwickeln, kann darin gesehen werden, wenn die Vorrichtung oder insbesondere das Formwerkzeug eine Trenneinrichtung, wie etwa eine Stanz- oder Schneideinrichtung, umfassen, um fertig geformte Produkte bereits während bzw. im Anschluss des Umformens sogleich an dem Formwerkzeug aus Restfolie heraustrennen zu können. Vorteilhafterweise sind die vorliegenden Mittel zum Erzeugen wenigstens eines einstell- baren Temperaturprofils und die Trenneinrichtung zueinander verlagerbar an dem Form- werkzeug angeordnet, so dass ein Heraustrennen der Produkte erfolgen kann, wenn die Mittel zum Erzeugen wenigstens eines einstellbaren Temperaturprofils an dem Formwerkzeug angeordnet sind. Another way of positively advancing the present device and related methods may be seen when the device, or more particularly the forming tool, includes a separator, such as a punch or cutter, for already formed products during or after forming immediately to be able to remove from the remainder of the mold on the mold. Advantageously, the present means for generating at least one adjustable temperature profile and the separating device are arranged displaceable relative to one another on the forming tool so that a separation of the products can take place if the means for generating at least one adjustable temperature profile are arranged on the forming tool.
Hinsichtlich der vorliegenden Vorrichtung kann eine derartige Trenneinrichtung von dem Formwerkzeug auch entkoppelt sein, insbesondere dem Formwerkzeug nachgeschaltet sein, also räumlich hinter dem Formwerkzeug platziert sein. With regard to the present device, such a separating device may also be decoupled from the molding tool, in particular downstream of the molding tool, that is, spatially placed behind the molding tool.
Somit ist es bezüglich einer weiteren Ausfuhrungsvariante auch vorteilhaft, wenn die Mittel zum Erzeugen wenigstens eines Temperaturprofils während des Umformens der flachen Folie an dem Formwerkzeug angeordnet sind. Hierdurch können die Mittel zum Erzeugen wenigstens eines Temperaturprofils maximal lang auf die Folie thermisch ein- wirken. Thus, with regard to a further embodiment variant, it is also advantageous if the means for generating at least one temperature profile are arranged on the forming tool during the forming of the flat foil. As a result, the means for generating at least one temperature profile can have a maximum thermal effect on the film.
Allein hierdurch kann eine gattungsgemäße Vorrichtung bzw. ein gattungsgemäßes Formwerkzeug vorteilhaft weiterentwickelt werden, so dass diese Merkmalskombination bereits ohne die übrigen Merkmale der Erfindung vorteilhaft ist. This alone can advantageously further develop a generic device or a generic molding tool, so that this feature combination is already advantageous without the other features of the invention.
Die Aufgabe der Erfindung wird auch von einer Anlage zum Herstellen von Halbzeugen und Produkten aus einer thermoformbaren flachen Folie gelöst, wobei sich die Anlage durch eine Vorrichtung und/oder einem Formwerkzeug nach einem der hier beschriebenen Merkmale auszeichnet. The object of the invention is also achieved by a system for producing semi-finished products and products from a thermoformable flat film, wherein the system is characterized by a device and / or a mold according to one of the features described herein.
Durch die vorliegenden Mittel zum Erzeugen wenigstens eines Temperaturprofils kann eine Anlage zum Herstellen von Halbzeugen und/oder Produkten signifikant effektiver betrieben werden, da sich der Herstellprozess wesentlich straffen lässt. Insbesondere kann auf zusätzliche Formstempel oder dergleichen verzichtet werden. By the present means for generating at least one temperature profile, a plant for producing semi-finished products and / or products can be operated significantly more effectively, since the production process can be substantially tightened. In particular, can be dispensed with additional mold punches or the like.
Hierbei kann die vorliegende Anlage neben der eigentlichen Thermoformstation beispielsweise nicht nur durch eine Trennstation mit einer Trenneinrichtung ausgestattet sein, sondern darüber hinaus noch durch weitere Bearbeitungsstationen, wie beispielsweise eine Stapeleinrichtung usw. ergänzt sein. Here, the present system can not only be equipped by a separation station with a separator in addition to the actual thermoforming station, for example be, but also be supplemented by other processing stations, such as a stacking device, etc.
Besonders vorteilhaft erscheint eine Anlage mit einer Spritzgießstation zum Spritzgießen der flachen Folie, bevorzugt unmittelbar an der Vorrichtung bzw. dem Formwerkzeug, so dass die Hervorbringung, die Bereitstellung sowie die Umformung der flachen Folie äu- ßerst effektiv vorgenommen werden kann. Particularly advantageous is a system with an injection molding for injection molding of the flat film, preferably directly on the device or the mold, so that the production, the provision and the transformation of the flat film can be made extremely effective.
Es versteht sich, dass die Merkmale der vorstehend bzw. in den Ansprüchen beschriebe- nen Lösungen gegebenenfalls auch kombiniert werden können, um die vorliegend erziel- baren Vorteile und Effekte entsprechend kumuliert umsetzen zu können. It goes without saying that the features of the solutions described above or in the claims can optionally also be combined in order to be able to implement the presently obtainable advantages and effects in a correspondingly cumulative manner.
Ein weiterer Vorteil vorliegender Erfindung ist darin zu sehen, dass aufgrund der kom- pakteren Bauweise weniger Restfolie und damit weniger Abfall entsteht. Dies liegt unter anderem daran, dass herkömmlicherweise der Abstand zwischen einzelnen Kavitäten eines Formwerkzeugs durch den Platzbedarf definiert ist, welcher sich konstruktionsbe- dingt auch durch Kühlung, erforderliche Steifigkeit und Standzeit (Lebensdauer) des Formwerkzeugs ergibt. Dadurch, dass das Formwerkzeug vorzugsweise ohne Dehnstempelelemente oder dergleichen auskommt, reduziert sich der erforderliche Platzbedarf. Hierdurch sinken vorteilhafterweise auch die Materialkosten. A further advantage of the present invention can be seen in the fact that, due to the more compact construction, less residual film is produced and thus less waste. One of the reasons for this is that conventionally the distance between individual cavities of a molding tool is defined by the space required, which, by design, also results from cooling, required rigidity and service life of the molding tool. As a result of the fact that the molding tool preferably manages without expansion stamp elements or the like, the required space is reduced. This advantageously also reduces the material costs.
Ferner kann aufgrund der initiierten Temperaturprofile eine bessere Kontrolle der Mate- rialverteilung an der flachen Folie erzielt werden, wodurch wiederum die Qualität der herzustellenden Produkte signifikant erhöht werden kann. Furthermore, due to the initiated temperature profiles, a better control of the material distribution on the flat film can be achieved, which in turn can significantly increase the quality of the products to be produced.
Ein weiterer erzielbarer Effekt ist darin zu sehen, dass sich bisher an einem Produkt zwangsläufig ergebene Material anhäufungen hinsichtlich ihrer Stärke bzw. Masse durch die vorliegenden Temperaturprofile ebenfalls signifikant reduzieren lassen, wodurch ei- nerseits bessere Produkte entstehen und andererseits Materialkosten einsparen lassen. Another effect which can be achieved is the fact that material additions that have so far necessarily resulted in a product can also be significantly reduced in terms of their thickness or mass by the present temperature profiles, which on the one hand results in better products and, on the other hand, saves material costs.
Vorteilhafterweise braucht es für die Umstellung auf eine andere Materialverteilung an der flachen Folie keine Umrüstung von Dehnstempelelementen oder dergleichen, sondern lediglich eine Modifikation der Temperaturprofile. Dies reduziert vorteilhafterweise einen Umrüstaufwand um ein Vielfaches. Advantageously, there is no need for conversion of Dehnstempelelementen or the like, but for conversion to a different material distribution on the flat film only a modification of the temperature profiles. This advantageously reduces a conversion effort by a multiple.
Darüber hinaus kann auch Energie eingespart werden, da bei im Sinne der Erfindung eingesetzten Temperaturprofilen zum einen der erforderliche Differenzdruck erheblich gesenkt und der Einsatz an Druckluft im Allgemeinen reduziert werden kann, um die flache Folie in die Kavität eines Formwerkzeugs hinein zu formen. In addition, energy can be saved, as used in accordance with the invention temperature profiles on the one hand significantly reduced the differential pressure and the use of compressed air can generally be reduced to form the flat film in the cavity of a mold into it.
Weitere Merkmale, Effekte und Vorteile vorliegender Erfindung werden anhand anliegender Zeichnung und nachfolgender Beschreibung erläutert, in welchen die vorliegende Erfindung beispielhaft dargestellt und beschrieben ist. Other features, effects, and advantages of the present invention will become apparent from the accompanying drawings and the description which follows, in which the present invention is shown and described by way of example.
Komponenten, welche in den einzelnen Figuren wenigstens im Wesentlichen hinsichtlich ihrer Funktion übereinstimmen, können hierbei mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sein, wobei die Komponenten nicht in allen Figuren beziffert und erläutert sein müssen. Components which in the individual figures at least substantially coincide with respect to their function may in this case be identified by the same reference symbols, the components not having to be numbered and explained in all the figures.
In der Zeichnung zeigen: In the drawing show:
Figur 1 schematisch eine Teilansicht einer möglichen Anlage zum Herstellen von Halbzeugen und Produkten aus einer flachen Folie umfassend eine Vorrichtung zum Thermoformen einer flachen Folie mit Mitteln zum Erzeugen wenigstens eines einstellbaren Temperaturprofils an der flachen Folie; und Figure 1 shows schematically a partial view of a possible plant for producing semi-finished products and products from a flat film comprising a device for thermoforming a flat film with means for generating at least one adjustable temperature profile on the flat film; and
Figuren 2 bis 4 schematisch jeweils eine Schnittansicht möglicher Ausgestaltungen von Bearbeitungsstationen mit Heiz- bzw. Präzisionsheizeinrichtungen an einer Anlage zum Herstellen von Halbzeugen und Produkten aus einer flachen Folie. FIGS. 2 to 4 each schematically show a sectional view of possible embodiments of processing stations with heating or precision heating devices on a plant for producing semi-finished products and products from a flat film.
Die in der Figur 1 gezeigte Vorrichtung 1 zum Thermoformen einer thermoformbaren flachen Folie 2 ist Bestandteil einer hier nicht detaillierter gezeigten Thermoformstation 3 einer Anlage 4 zum Herstellen von Halbzeugen (nicht gezeigt) und Produkten 5 (siehe exemplarisch Figur 4) aus der thermoformbaren flachen Folie 2. Die Anlage 4 verfugt neben der Thermoformstation 3 noch über eine Vorheizstation 6 und vorzugsweise weitere hier nicht gezeigte Arbeitsstationen, wie beispielsweise einer stromauf vor der Vorheizstation 6 angeordneten Konfektionierstation, an welcher eine Endlos-Materialbahn aus thermoformbaren Kunststoffmaterial in vorkonfektionierte Folienflachelemente 8 geschnitten wird, einer stromab hinter der Thermoformstation 3 an- geordneten Stapelstation, an welcher fertige Produkte 5 gestapelt werden, und/oder einer sonstigen Bereitstellungsstation, an welcher beispielsweise die fertigen Produkte 5 oder Halbzeuge für die Weiterverarbeitung bereitgestellt werden können. The device 1 shown in FIG. 1 for thermoforming a thermoformable flat film 2 is part of a thermoforming station, which is not shown in greater detail here 3 of a plant 4 for producing semi-finished products (not shown) and products 5 (see, for example, Figure 4) from the thermoformable flat film 2. The unit 4 has in addition to the thermoforming station 3 via a preheating station 6 and preferably other workstations not shown here, such as for example, an assembly station arranged upstream of the preheating station 6, at which an endless material web of thermoformable plastic material is cut into prefabricated film flat elements 8, a stacking station downstream of the thermoforming station 3, at which finished products 5 are stacked, and / or another Provision station at which, for example, the finished products 5 or semi-finished products can be provided for further processing.
Die Anlage 4 bzw. die Vorrichtung 1 besitzen eine Transportebene 9, entlang welcher die flache Folie 2 bzw. die Folienflachelemente 8 in Maschinenrichtung 10 durch die Anlage 4 bzw. die Vorrichtung 1 transportiert werden. The system 4 or the device 1 have a transport plane 9 along which the flat film 2 or the film flat elements 8 are transported in the machine direction 10 through the installation 4 or the device 1.
Die Vorheizstation 6 umfasst eine Heizeinrichtung 11 mit oberen und unteren Heizstrahlern 12 und 13 zum flächigen Vorerwärmen der in einem Folienhalter 14 gehalterten flachen Folie 2. Hierbei erfolgt die Vorerwärmung der flachen Folie 2 durch Strahlungswärme kontaktlos. Die Vorrichtung 1 umfasst ferner eine Präzisionsheizeinrichtung 15, welche zumindest in diesem Ausführungsbeispiel erste Mittel 16 zum Erzeugen wenigstens eines Temperaturprofils an der flachen Folie 2 umfasst, gegenüber die flache Folie 2 in dem Folienhalter 14 der Vorrichtung 1 gehaltert ist. The preheating station 6 comprises a heating device 11 with upper and lower radiant heaters 12 and 13 for surface preheating of the flat film 2 held in a film holder 14. In this case, the preheating of the flat film 2 takes place without contact due to radiant heat. The device 1 further comprises a precision heating device 15 which, at least in this embodiment, comprises first means 16 for generating at least one temperature profile on the flat film 2 opposite to which the flat film 2 is held in the film holder 14 of the device 1.
Diese ersten Mittel 16 zum Erzeugen wenigstens eines Temperaturprofils bewirken an der flachen Folie 2 unterschiedlich warme Wärmebereiche bzw. Wärmegebiete, welche bevorzugt in Abhängigkeit einer designierten Materialverteilung an der flachen Folie 2 bzw. des späteren Produkts 5 gewählt sind. Mit anderen Worten sind das wenigstens eine Temperaturprofil bzw. dementsprechend diesbezügliche, unterschiedlich warme Wärmebereiche bzw. Wärmegebiete in Abhän- gigkeit einer beabsichtigten designierten Materialverteilung an der flachen Folie 2 bzw. des späteren Produkts 5 erzeugt bzw. gewählt. These first means 16 for producing at least one temperature profile produce differently warm zones of heat or heat regions on the flat film 2, which are preferably selected as a function of a designated material distribution on the flat film 2 or the subsequent product 5. In other words, the at least one temperature profile or correspondingly different, differently warm thermal regions or heat regions are generated or selected depending on an intended designated material distribution on the flat film 2 or the subsequent product 5.
Diese ersten Mittel 16 zum Erzeugen wenigstens eines Temperaturprofils umfassen ein oberes Heizteil 19 und ein unteres Heizteil 20. These first means 16 for generating at least one temperature profile comprise an upper heating part 19 and a lower heating part 20.
Mittels einer hier nicht weiter gezeigten Regel- bzw. Steuereinrichtung können an den Mitteln 16 zum Erzeugen wenigstens eines Temperaturprofils bzw. an dem jeweiligen Heizteil 19 und/oder 20 gewünschte Temperaturprofile erzeugt werden. By means of a regulating or control device not shown here, desired temperature profiles can be generated on the means 16 for generating at least one temperature profile or on the respective heating part 19 and / or 20.
Die beiden Heizteile 19 und 20 zeichnen sich jeweils durch eine Kontaktheizfläche 21 und 22 aus, welche der flachen Folie 2 direkt gegenüberliegend angeordnet sind. The two heating parts 19 and 20 are each characterized by a Kontaktheizfläche 21 and 22, which are arranged directly opposite the flat film 2.
Das obere Heizteil 19 ist hierbei oberhalb der Transportebene 9 derart senkrecht gegen- über der flachen Folie 2 verlagerbar gelagert, dass es mit der Oberseite 23 der flachen Folie 2 in thermischen Wirkkontakt gebracht werden kann, wodurch sich das an dem oberen Heizteil 19 erzeugte Temperaturprofil auf die flache Folie 2 übertragen kann, so dass das Temperaturprofil letztendlich ebenfalls an der Folie 2 erzeugt ist. In this case, the upper heating part 19 is displaceably mounted vertically above the transport plane 9 in such a way that it can be brought into operative thermal contact with the upper side 23 of the flat film 2, as a result of which the temperature profile generated at the upper heating part 19 the flat film 2 can transmit, so that the temperature profile is ultimately also produced on the film 2.
Darüber hinaus ist das untere Heizteil 20 unterhalb der Transportebene 9 senkrecht gegenüber der flachen Folie 2 verlagerbar angeordnet. In addition, the lower heating part 20 is disposed below the transport plane 9 perpendicular to the flat film 2 displaced.
Kumulativ oder alternativ kann somit das untere Heizteil 20 mit der Unterseite 24 der flachen Folie 2 in thermischen Wirkkontakt gebracht werden, wodurch sich das an dem unteren Heizteil 20 erzeugte Temperaturprofil ebenso an die flache Folie 2 übertragen kann, so dass dieses Temperaturprofil letztendlich ebenfalls an der Folie 2 erzeugt ist. Cumulatively or alternatively, thus, the lower heating member 20 are brought into thermal contact with the underside 24 of the flat film 2, whereby the temperature profile generated at the lower heating part 20 can also be transferred to the flat film 2, so that this temperature profile ultimately also at the Foil 2 is produced.
Die Kontaktheizflächen 21 und 22 der Heizteile 19 und 20 bilden insofern jeweils eine Folienanlagefläche (nicht nochmals gesondert beziffert) aus, an welchen die flache Folie 2 flächig anliegen kann, so dass das an den Heizteilen 19 bzw. 20 anliegende jeweilige Temperaurprofil an der flachen Folie 2 besonders exakt abgebildet werden kann. The Kontaktheizflächen 21 and 22 of the heating parts 19 and 20 so far form each a film contact surface (not numbered separately again), to which the flat film 2 can lie flat, so that the voltage applied to the heating parts 19 and 20 respective Temperaurprofil can be particularly accurately mapped to the flat film 2.
Hierbei können die beiden Heizteile 19 und 20 ein gleiches Temperaturprofil an der flachen Folie 2 abbilden, oder jedes der beiden Heizteile 19 und 20 erzeugt ein unterschied- liches Temperaturprofil. Here, the two heating parts 19 and 20 can image the same temperature profile on the flat film 2, or each of the two heating parts 19 and 20 generates a different temperature profile.
Gegebenenfalls ergänzen sich die unterschiedlichen Temperaturprofile an der Oberseite 23 und der Unterseite 24 der flachen Folie 2 derart, dass durch sie erst die während des Thermoformens gewünschte designierte Materialverteilung an der flachen Folie 2 bzw. dem Produkt 5 erzielt werden kann. Optionally, the different temperature profiles on the upper side 23 and the lower side 24 of the flat film 2 complement each other in such a way that only the desired desired material distribution on the flat film 2 or the product 5 desired during thermoforming can be achieved.
Hierbei sind wenigstens zwei bevorzugte Vorgehensweisen möglich. At least two preferred approaches are possible.
Zum einen kann das jeweilige Temperaturprofil an den Heizteilen 19 und 20 der Mittel 16 zum Erzeugen wenigstens eines Temperaturprofils erzeugt werden, und im Anschluss daran erst werden die Mittel 16 zum Erzeugen wenigstens eines Temperaturprofils mit der flachen Folie 2 in thermischen Wirkkontakt gebracht, um hierdurch das zuvor an den Heizteilen 19 bzw. 20 erzeugte Temperaturprofi 1 direkt, also kontaktbehaftet, an die flache Folie 2 zu übertragen. On the one hand, the respective temperature profile on the heating parts 19 and 20 of the means 16 for generating at least one temperature profile can be generated, and only then are the means 16 for generating at least one temperature profile brought into thermal contact with the flat film 2, thereby the previously generated at the heating parts 19 and 20 Temperaturprofi 1 directly, so contact, to the flat film 2 to transfer.
Oder aber die beiden Heizteile 19 und 20 werden zuerst mit der Oberseite 23 bzw. mit der Unterseite 24 der flachen Folie 2 in thermischen Wirkkontakt gebracht und erst anschließend wird das gewünschte Temperaturprofil an den Mitteln 16 zum Erzeugen wenigstens eines Temperaturprofils und der flachen Folie 2 in etwa zeitgleich erzeugt. Or else the two heating parts 19 and 20 are first brought into thermal contact with the top 23 and with the bottom 24 of the flat film 2 and only then is the desired temperature profile on the means 16 for generating at least one temperature profile and the flat film 2 in generated at about the same time.
Darüber hinaus umfasst die Präzisionsheizeinrichtung 15 noch weitere Mittel 30 zum Erzeugen wenigstens eines Temperaturprofils an der flachen Folie 2, wobei diese weiteren Mittel 30 zum Erzeugen wenigstens eines Temperaturprofils vorteilhafterweise unmittelbar an einem Formwerkzeug 31 zum Thermoformen der flachen Folie 2 der Vorrichtung 1 angeordnet sind; also nicht außerhalb des Formwerkzeugs 31, wie dies bei den ersten Mitteln 16 zum Erzeugen wenigstens eines Temperaturprofils der Fall ist. Insofern verbleiben diese Mittel 30 zum Erzeugen wenigstens eines Temperaturprofils auch während des Umformens der flachen Folie 2 an dem Formwerkzeug 31 angeordnet. In diesem Ausführungsbeispiel weist das Formwerkzeug 31 beispielsweise zum einen ein erstes Werkzeugteil 32 umfassend eine Matrize (nicht gesondert beziffert) auf, wobei das erste Werkzeugteil 32 eine Kavität 33 der Matrize besitzt, welche durch eine Hauptzugangsöffnung 34 für die flache Folie 2 beim Umformen zugänglich ist. In addition, the precision heating device 15 also comprises further means 30 for producing at least one temperature profile on the flat film 2, these further means 30 for producing at least one temperature profile advantageously being arranged directly on a mold 31 for thermoforming the flat film 2 of the device 1; that is, not outside of the mold 31, as is the case with the first means 16 for generating at least one temperature profile. In this respect, these means 30 for producing at least one temperature profile also remain during the forming of the flat film 2 on the mold 31. In this embodiment, the mold 31, for example, on the one hand a first tool part 32 comprising a die (not separately numbered), wherein the first tool part 32 has a cavity 33 of the die, which is accessible through a main access opening 34 for the flat film 2 during forming ,
Insofern verkörpert das erste Werkzeugteil 32 eine untere Werkzeughälfte (nicht geson- dert beziffert) des F orm Werkzeugs 31. In this respect, the first tool part 32 embodies a lower tool half (not numbered in detail) of the molding tool 31.
Zum anderen weist das Formwerkzeug 31 ein weiteres Werkzeugteil 35 auf, welches die weiteren Mittel 30 zum Erzeugen wenigstens eines Temperaturprofils umfasst. On the other hand, the molding tool 31 has a further tool part 35, which comprises the further means 30 for generating at least one temperature profile.
Vorliegend verkörpert das zweite Werkzeugteil 35 eine untere Werkzeughälfte (nicht ge- sondert beziffert) des Formwerkzeugs 31. Hierbei sind diese weiteren Mittel 30 zum Erzeugen wenigstens eines Temperaturprofils mit einem Heizteil 36 innerhalb eines Klemmteils 37 für die flache Folie 2 angeordnet. Hierdurch sind die weiteren Mittel 30 zum Erzeugen wenigstens eines Temperaturprofils konstruktiv äußerst kompakt in das Formwerkzeug 31 integriert. In the present case, the second tool part 35 embodies a lower tool half (not numbered separately) of the molding tool 31. In this case, these further means 30 for producing at least one temperature profile are arranged with a heating part 36 within a clamping member 37 for the flat film 2. As a result, the further means 30 for generating at least one temperature profile are structurally extremely compactly integrated into the mold 31.
Das Heizteil 36 besitzt eine Kontaktheizfläche 38 bzw. Folienanlagefläche, mittels wel- ehern es mit der Oberseite 23 der flachen Folie 2 insbesondere in thermischen Wirkkontakt gebracht werden kann, so dass hierdurch ein Temperaturprofil von den weiteren Mitteln 30 zum Erzeugen wenigstens eines Temperaturprofils direkt, also kontaktbehaftet, an die flache Folie 2 übertragen werden kann; und zwar bis zum Einsetzen des Umformvorgangs der flachen Folie 2. Mit dem Klemmteil 37 wird die flache Folie 2 zumindest an ihren Rändern an dem Folienhalter 14 geklemmt. Die weiteren Mittel 30 zum Erzeugen wenigstens eines Temperaturprofils können an dem Formwerkzeug 31 ebenfalls senkrecht zur Transportebene 9 bzw. Maschinenrichtung 10 gemäß Pfeilrichtung 39 verlagert werden, so dass speziell eine Annäherung bis an die flache Folie 2 heran problemlos an dem Formwerkzeug 31 bewerkstelligt werden kann. The heating part 36 has a contact heating surface 38 or film contact surface, by means of which it can be brought into thermal contact with the upper side 23 of the flat film 2, so that thereby a temperature profile of the further means 30 for generating at least one temperature profile directly, ie contact, can be transferred to the flat film 2; namely until the onset of the forming process of the flat film 2. With the clamping part 37, the flat film 2 is clamped at least at its edges to the film holder 14. The further means 30 for producing at least one temperature profile can also be displaced perpendicularly to the transport plane 9 or machine direction 10 in the direction of arrow 39 on the forming tool 31, so that an approach up to the flat film 2 can be accomplished without problems on the forming tool 31.
Eine derartige Verlagerung der weiteren Mittel 30 zum Erzeugen wenigstens eines Temperaturprofils gemäß Pfeilrichtung 39 kann gemeinsam, aber auch unabhängig von dem Klemmteil 37 erfolgen. Hierdurch ergibt sich die Möglichkeit, einen thermischen Wirkkontakt zwischen dem Heizteil 36 und der flachen Folie 2 erst dann wirksam aufzubauen, wenn die flache Folie 2 bereits sicher an dem Formwerkzeug 31 geklemmt ist. Such a displacement of the further means 30 for generating at least one temperature profile according to arrow direction 39 can take place together, but also independently of the clamping part 37. This results in the possibility of effective thermal contact between the heating part 36 and the flat film 2 only then build up when the flat film 2 is already securely clamped to the mold 31.
Dadurch, dass die Präzisionsheizeinrichtung 15 direkt an dem Formwerkzeug 31 angeordnete weitere Mittel 30 zum Erzeugen wenigstens eines Temperaturprofils besitzt, kann ein Temperaturprofil unmittelbar vor dem eigentlichen Umformvorgang an dem Formwerkzeug 31 nochmals nachgeschärft oder alternativ auch erst erzeugt werden, so dass unterschiedlich warmen Wärmebereiche bzw. Wärmegebiete, also kurz das Temperaturprofil, während des Umformvorgangs besonders präzise an der flachen Folie 2 vorhanden sind. Due to the fact that the precision heating device 15 has further means 30 for generating at least one temperature profile arranged directly on the forming tool 31, a temperature profile can be resharpened on the forming tool 31 immediately before the actual forming process or, alternatively, only be generated so that different warming or heating zones Heat areas, so briefly the temperature profile, during the forming process are particularly precise on the flat film 2 are available.
Jedenfalls bewirken auch diese weiteren Mittel 30 zum Erzeugen wenigstens eines Tem- peraturprofils an der flachen Folie 2 unterschiedlich warme Wärmebereiche bzw. Wär- megebiete, welche vorzugsweise in Abhängigkeit einer designierten Materialverteilung an der flachen Folie 2 bzw. des späteren Produkts 5 gewählt sind. In any case, these further means 30 for producing at least one temperature profile on the flat film 2 also produce differently warm zones of heat or heat zones, which are preferably selected as a function of a designated material distribution on the flat film 2 or the subsequent product 5.
Mit anderen Worten sind das wenigstens eine Temperaturprofil bzw. dementsprechend die diesbezüglichen, unterschiedlich warmen Wärmebereiche bzw. Wärmegebiete in Abhängigkeit einer an der flachen Folie 2 bzw. des späteren Produkts 5 beabsichtigten de- signierten Materialverteilung erzeugt bzw. gewählt. In other words, the at least one temperature profile or, correspondingly, the respective, differently warm thermal regions or heat regions are generated or selected as a function of a designated material distribution intended for the flat film 2 or the subsequent product 5.
Bei einer anderen vorteilhaften Ausfuhrungsvariante können die weiteren Mittel 30 zum Erzeugen wenigstens eines Temperaturprofils kumulativ oder alternativ auch noch eine oder mehrere Heizelemente 45 (hier nur exemplarisch und gestrichelt eingezeichnet) umfassen, welche in der Kavität 33, insbesondere an einer oder in einer die Kavität 33 be- grenzenden Wandung 46 des Formwerkzeugs 31 bzw. des ersten Werkzeugteils 32 (Mat- rize), verortet sind. In another advantageous embodiment variant, the further means 30 for generating at least one temperature profile cumulatively or alternatively also one or a plurality of heating elements 45 (here shown only by way of example and in broken lines) which locates in the cavity 33, in particular on one or in a wall 46 delimiting the cavity 33 of the mold 31 or of the first mold part 32 (matrix) are.
Hierdurch ist es möglich, der Folie 2 selbst dann noch ein Temperaturprofil aufzuprägen, wenn die Folie 2 bereits in das Formwerkzeug 31 hinein umgeformt ist. This makes it possible to impart a temperature profile to the film 2 even if the film 2 has already been formed into the mold 31.
Wiederum bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsvariante kann die Vorrichtung 1 bzw. das Formwerkzeug 31 kumulativ noch mit einer Trenneinrichtung 47 (nur gestri- chelt dargestellt) ausgestattet sein, welche es beispielsweise mittels Stanzelemente 48 (ebenfalls nur gestrichelt dargestellt) oder dergleichen erlaubt, die umgeformte Folie 2 bzw. ein hieraus hergestelltes Halbzeug bzw. Produkt 5 sogleich an dem Formwerkzeug 31 von Folienresten (nicht gezeigt) zu trennen. Again, in another advantageous embodiment, the device 1 or the mold 31 cumulatively still with a separator 47 (only shown in dashed lines) be equipped, for example, by means of punching elements 48 (also shown only dashed) or the like, the formed film 2 or a semifinished product or product 5 produced therefrom immediately at the mold 31 of film residues (not shown) to separate.
Insofern ist es vorteilhaft, wenn die Mittel 30 zum Erzeugen wenigstens eines Temperaturprofils relativ zu der Trenneinrichtung 47 verlagerbar sind, oder vice versa. Hierdurch kann eine sehr kompakte Bauweise bei gleichzeitiger Funktionserweiterung gewährleistet werden. In this respect, it is advantageous if the means 30 for generating at least one temperature profile relative to the separating device 47 are displaceable, or vice versa. As a result, a very compact design with simultaneous expansion of function can be ensured.
Beispielsweise kann die flache Folie 2 bereits angestanzt werden, während ein Temperaturprofil an der flachen Folie 2 erzeugt wird. For example, the flat film 2 can already be punched while a temperature profile is generated on the flat film 2.
Bei den gestrichelt eingezeichneten Komponenten, wie etwa die Heizelemente 45 bzw. die Trenneinrichtung 47 bzw. deren Stanzelemente 48 usw., handelte es sich um optional an der Vorrichtung 1 einsetzbare Funktionsbauteile, mittels welchen hier exemplarisch angedeutet ist, dass noch eine Vielzahl an anderen Ausführungsbeispielen im Sinne der Erfindung möglich sind. The dashed line components, such as the heating elements 45 and the separating device 47 and their punching elements 48, etc., were optional functional components that can be used on the device 1, by means of which it is here indicated by way of example that there are still a large number of other exemplary embodiments are possible within the meaning of the invention.
Die vorliegenden Mittel 16 bzw. 30 zum Erzeugen wenigstens eines Temperaturprofils an der flachen Folie 2 können hierbei als ein bedeutender Bestandteil einer Einrichtung zur Materialverteilung der vorliegenden Vorrichtung 1 zum Thermoformen der flachen Folie 2 darstellen. The present means 16 or 30 for generating at least one temperature profile on the flat film 2 can be used as an important component of a device for the material distribution of the present device 1 for thermoforming the flat film 2 represent.
Dies liegt unter anderem daran, da mittels einer geeigneten profilierten Erwärmung der flachen Folie 2 im Sinne vorliegender Erfindung eine beabsichtigte Materialverteilung an der flachen Folie 2 erzielt werden kann, und zwar lediglich durch eine Differenzdruckbe- aufschlagung der flachen Folie 2. This is due, inter alia, to the fact that, by means of a suitable profiled heating of the flat film 2 in the sense of the present invention, an intended material distribution on the flat film 2 can be achieved, namely only by applying a differential pressure to the flat film 2.
Vorteilhafterweise kann somit auf zusätzliche mechanisch arbeitende und wirkende Stempelelemente oder dergleichen zum Umformen der flachen Folie 2 verzichtet werden, wodurch die designierte Materialverteilung unter Umgehung einer mechanisch arbeiten- den, mit der flachen Folie wechselwirkenden Foliendehneinrichtung, insbesondere einem Folienvordehnstempel oder einem Foliendehnstempel, erfolgen kann. Advantageously, therefore, additional mechanical working and acting stamp elements or the like for forming the flat film 2 can be dispensed with, whereby the designated material distribution can be made bypassing a mechanically working film-stretching device interacting with the flat film, in particular a film pre-punch or a film extension punch.
Mit anderen Worten bedeutet dies, dass die flache Folie 2 vorzugsweise ausschließlich mit Druckluft umgeformt werden soll, also weitestgehend berührungsfrei, wobei eine de- signierte Materialverteilung an der flachen Folie 2 mittels des der flachen Folie 2 aufge- prägten Temperaturprofils und der auf die flache Folie 2 einwirkende Druckluft erzielt wird. In other words, this means that the flat film 2 should preferably be formed exclusively with compressed air, that is, as far as possible without contact, with a de signified material distribution on the flat film 2 by means of the temperature profile impressed on the flat film 2 and on the flat film 2 acting compressed air is achieved.
Hierdurch baut insbesondere das Formwerkzeug 31 extrem einfach. As a result, in particular the mold 31 is extremely easy.
Aufgrund des Verzichts von zusätzlichen mechanisch auf die flache Folie wirkenden Stempelelementen oder dergleichen, kann ein Umformvorgang auch schneller vorgenom- men werden, so dass die Herstellung von Produkten 5 aus einer flachen Folie 2 effektiver gestaltet ist. Due to the elimination of additional mechanically acting on the flat film stamp elements or the like, a forming process can also be made faster, so that the production of products 5 is made of a flat film 2 more effective.
Gemäß den Darstellungen nach den Figuren 2 bis 4 sind weitere Ausführungsmöglichkeiten vorliegender Erfindung gezeigt. According to the representations of Figures 2 to 4 further embodiments of the present invention are shown.
An dieser Stelle sei nochmal explizit darauf hingewiesen, dass es möglich ist, dass Temperaturprofil an einer flachen Folie oder einer vorkonfektionierten flachen Folie separiert von einem Formwerkzeug anzuwenden. Also nicht als integrierte Werkzeuginnentemperierung, sondern außerhalb des Werkzeugs. At this point, it should again be explicitly pointed out that it is possible for the temperature profile to be separated on a flat film or a prefabricated flat film to apply from a mold. So not as an integrated tool tempering, but outside of the tool.
Die Figur 2 zeigt ein Ausgestaltungsbeispiel einer kontaktlosen Vorheizstation 106 mit einer Heizeinrichtung 1 11 umfassend in Bezug auf eine Transportebene 109 einer flachen Folie 102 einen oberen Heizstrahler 112 und einen unteren Heizstrahler 113 zum gleich- mäßigen Vorerwärmen der flachen Folie 102. Die flache Folie 102 wird hierbei mittels einem Folienhalter 114 und einem hierzu verlagerbaren Klemmteil 137 in der Transportebene 109 geklemmt. Hierbei ist der obere Heizstrahler 112 an einem oberen Montageblock 150 montiert, während der untere Heizstrahler 113 entsprechend an einem unteren Montageblock 151 montiert ist, wobei sich der untere Montageblock 151 an einer unteren Montageplatte 152 abstützt. Hierbei sind der untere Montageblock 151 und der untere Heizstrahler 113 von einer unteren Basisplatte 153 umgeben. Ferner umfasst die Vorheizstation 106 noch eine obere Montageplatte 154, welche eine obere Füllplatte 155 und eine obere Basisplatte 156 fixiert. FIG. 2 shows an exemplary embodiment of a contactless preheating station 106 with a heating device 11 comprising, in relation to a transport plane 109 of a flat film 102, an upper heating radiator 112 and a lower heating radiator 113 for uniformly preheating the flat film 102. The flat film 102 becomes in this case clamped by means of a film holder 114 and a displaceable clamping member 137 in the transport plane 109. Here, the upper radiant heater 112 is mounted on an upper mounting block 150, while the lower radiant heater 113 is mounted on a corresponding lower mounting block 151, wherein the lower mounting block 151 is supported on a lower mounting plate 152. Here, the lower mounting block 151 and the lower radiant heater 113 are surrounded by a lower base plate 153. Further, the preheat station 106 further includes an upper mounting plate 154 which fixes an upper filler plate 155 and an upper base plate 156.
Die Figuren 3 und 4 zeigen jeweils Ausgestaltungsbeispiele mit einer Präzisionsheizeinrichtung 115 mit ersten Mitteln 116 zum Erzeugen wenigstens eines Temperaturprofils (siehe Figur 3) an der flachen Folie 102 sowie mit weiteren Mitteln 130 zum Erzeugen wenigstens eines Temperaturprofils (siehe Figur 4) an der flachen Folie 102. FIGS. 3 and 4 each show exemplary embodiments with a precision heating device 115 with first means 116 for producing at least one temperature profile (see FIG. 3) on the flat film 102 and with further means 130 for producing at least one temperature profile (see FIG. 4) on the flat film 102nd
Die ersten Mittel 1 16 zum Erzeugen wenigstens eines Temperaturprofils umfassen insbesondere ein oberes und ein unteres Heizteil 119 bzw. 120 zum Ausgestalten jeweils einer Kontaktheizfläche 121 bzw. 122, so dass ein oder mehrere Temperaturprofile im Sinne der Erfindung an der flachen Folie 102 erzeugt werden können. Hierbei ist das obere Heizteil 119 an einem Spannring 157 gehaltert, während das untere Heizteil 120 an einem unteren Halter 158 gehaltert ist. The first means 16 for producing at least one temperature profile comprise, in particular, an upper and a lower heating part 119 and 120, respectively, for configuring a contact heating surface 121 or 122, so that one or more temperature profiles can be produced on the flat film 102 in the sense of the invention , Here, the upper heating part 119 is supported on a clamping ring 157, while the lower heating part 120 is mounted on a lower holder 158.
Die weiteren Mittel 130 zum Erzeugen wenigstens eines Temperaturprofils sind an einem Formwerkzeug 131 vorgesehen, wobei sie ein einzelnes Heizteil 136 oberhalb der Transportebene 109 umfassen. Das Formwerkzeug 131 zeichnet sich darüber hinaus noch durch ein Vorformelement 160 aus, mittels welchem die flache Folie 102 vorgeformt werden kann, bevor die flache Folie 102 mithilfe einer hier nicht weiter gezeigten Differenzdruckeinrichtung endgeformt wird. The further means 130 for producing at least one temperature profile are provided on a molding tool 131, wherein they comprise a single heating part 136 above the transport plane 109. In addition, the molding tool 131 is still distinguished by a preforming element 160, by means of which the flat film 102 can be preformed before the flat film 102 is finally shaped by means of a differential pressure device (not further shown here).
Gleiche oder gleichwirkende sonstige Bauteile, die bereits im Zusammenhang mit der Vorheizstation 106 aus der Figur 2 beschrieben sind, werden bezüglich der Figuren 3 und 4 nicht nochmals beschrieben, um Wiederholungen zu vermeiden. The same or equivalent other components, which are already described in connection with the preheating station 106 of Figure 2, will not be described again with respect to Figures 3 and 4 to avoid repetition.
Gleiches gilt hinsichtlich der mit vorliegender Erfindung erzielbaren Effekte und Vor- teile, welche ebenfalls vollumfänglich auf die in den Figuren 2 bis 4 gezeigten Ausgestaltungsbeispiele zutreffen. The same applies with regard to the effects and advantages that can be achieved with the present invention, which also apply in full to the exemplary embodiments shown in FIGS. 2 to 4.
An dieser Stelle sei explizit darauf hingewiesen, dass Merkmale der vorstehend bzw. in den Ansprüchen und/oder Figuren beschriebenen Lösungen gegebenenfalls auch kombiniert werden können, um die erläuterten Merkmale, Effekte und Vorteile entsprechend kumuliert umsetzen bzw. erzielen zu können. It should be explicitly pointed out at this point that features of the solutions described above or in the claims and / or figures can optionally also be combined in order to be able to implement or achieve the explained features, effects and advantages in a cumulative manner.
Die unterschiedlichen Prozessschritte können zum einen von der gleichen Vorrichtung oder zum anderen in separaten Vorrichtungen vorgenommen werden. Ebenso können die beschriebenen Prozessschritte alle zusammen, separat sowie in unterschiedlichen Kombinationen vorgesehen werden. The different process steps can be performed on the one hand by the same device or on the other in separate devices. Likewise, the described process steps can all be provided together, separately and in different combinations.
Es versteht sich, dass es sich bei den vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen lediglich um erste Ausgestaltung der Erfindung handelt. Insofern beschränkt sich die Ausgestaltung der Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele. It goes without saying that the exemplary embodiments explained above are merely the first embodiment of the invention. In this respect, the embodiment of the invention is not limited to these embodiments.
Sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich beansprucht, sofern sie einzeln oder in Kombination miteinander gegenüber dem Stand der Technik neu sind. Liste der verwendeten BezugszeichenAll disclosed in the application documents features are claimed as essential to the invention, provided that they are new to each other individually or in combination with respect to the prior art. List of reference numbers used
1 Vorrichtung 1 device
2 flache Folie  2 flat foil
3 Thermoformstation  3 thermoforming station
4 Anlage  4 plant
5 Produkte  5 products
6 Vorheizstation  6 preheating station
8 Folienflachelemente  8 foil flat elements
9 Transportebene  9 transport level
10 Maschinenrichtung  10 machine direction
1 1 Pleizeinrichtung  1 1 Pleizeinrichtung
12 oberer Heizstrahler  12 upper radiant heater
13 unterer Heizstrahler  13 lower radiant heater
14 Folienhalter  14 foil holders
15 Präzisionsheizeinrichtung  15 precision heater
16 erste Mittel zum Erzeugen  16 first means for generating
19 oberes Heizteil  19 upper heating part
20 unteres Heizteil  20 lower heating part
21 erste Kontaktheizfläche bzw. Folienanlagefläche 21 first contact heating surface or film contact surface
22 zweite Kontaktheizfläche bzw. Folienanlagefläche22 second contact heating surface or film contact surface
23 Oberseite 23 top
24 Unterseite  24 bottom
30 weitere Mittel zum Erzeugen  30 more means for generating
31 F orm Werkzeug  31 mold tool
32 erstes Werkzeugteil  32 first tool part
33 Kavität  33 cavity
34 Hauptzugangsöffnung  34 Main access opening
35 weiteres Werkzeugteil  35 additional tool part
36 Heizteil  36 heating part
37 Klemmteil Pfeilrichtung 37 clamping part arrow
Heizelemente bzw. weitere Heizteile Heating elements or other heating parts
Wandung wall
Trenneinrichtung separator
Stanzelemente flache Folie Punching elements flat foil
Vorheizstation  preheating
Transportebene  transport plane
Heizeinrichtung  heater
oberer Heizstrahler Upper radiant heater
unterer Heizstrahler lower radiant heater
Folienhalter  foil holder
Präzisionsheizeinrichtung  Präzisionsheizeinrichtung
erste Mittel zum Erzeugen first means for generating
oberes Heizteil Upper heating part
unteres Heizteil lower heating part
erste Kontaktheizfläche bzw. Folienanlagefläche zweite Kontaktheizfläche bzw. Folienanlagefläche weitere Mittel zum Erzeugen first contact heating surface or film contact surface second contact heating surface or film contact surface further means for generating
Formwerkzeug  mold
Heizteil  heating
Klemmteil  clamping part
obere Montageblock upper mounting block
unterer Montageblock lower mounting block
untere Montageplatte lower mounting plate
untere Basisplatte lower base plate
obere Montageplatte upper mounting plate
obere Füllplatte upper filler plate
obere Basisplatte upper base plate
Spannring 158 unterer Halter 160 Vorformelement clamping ring 158 lower holder 160 preform element

Claims

Patentansprüche: claims:
1. Verfahren zum Thermo formen einer flachen Folie (2; 102) zu einem Produkt (5), bei welchem die flache Folie (2; 102) zum Thermoformen erwärmt und mittels eines Formwerkzeugs (31 ; 131) zu dem Produkt (5) umgeformt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die flache Folie (2; 102) mit einem Temperaturprofil beaufschlagt wird, um während des Thermoformens eine designierte Materialverteilung an dem Produkt (5) zu erzielen. A method of thermoforming a flat film (2, 102) into a product (5) in which the flat film (2, 102) is heated to thermoform and formed into the product (5) by means of a forming tool (31; characterized in that the flat film (2; 102) is subjected to a temperature profile in order to achieve a designated material distribution on the product (5) during thermoforming.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die designierte Materialverteilung unter Umgehung einer mechanisch arbeitenden, mit der flachen Folie (2; 102) wechselwirkenden Foliendehneinrichtung, insbesondere einem Folienvor- dehnstempel oder einem Foliendehnstempel, erfolgt. 2. Method according to claim 1, characterized in that the designated material distribution takes place bypassing a mechanically operating film stretching device interacting with the flat film (2, 102), in particular a film pre-stretch punch or a film extension punch.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die flache Folie (2; 102) ausschließlich mit Druckluft umgeformt wird, wobei eine designierte Materialverteilung an der flachen Folie (2; 102) mittels des der flachen Folie (2; 102) aufgeprägten Temperaturprofils und der auf die flache Folie (2; 102) einwirkende Druckluft erzielt wird. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the flat film (2, 102) is formed exclusively with compressed air, wherein a designated material distribution on the flat film (2, 102) by means of the flat film (2, 102) an impressed temperature profile and the compressed air acting on the flat film (2, 102) is achieved.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Temperaturprofil in Abhängigkeit einer insbesondere vorgebbaren Materialverteilung erzeugt wird. 4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the temperature profile is generated in dependence on a particular specifiable material distribution.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Temperaturprofil kontaktbehaftet an der flachen Folie (2; 102) erzeugt wird. 5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the temperature profile is contact-based on the flat film (2; 102) is generated.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Temperaturprofil beidseits der flachen Folie (2; 102) erzeugt wird. 6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the temperature profile on both sides of the flat film (2, 102) is generated.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Temperaturprofil mit mehr als zwei voneinander verschiedenen Temperaturbereichen an der flachen Folie (2; 102) ausgeprägt wird. 7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the temperature profile with more than two mutually different temperature ranges on the flat film (2, 102) is pronounced.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Temperaturprofil an der flachen Folie (2; 102) erzeugt wird, bevor und/oder während die flache Folie (2; 102) umgeformt wird. 8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the temperature profile on the flat film (2; 102) is generated before and / or while the flat film (2; 102) is formed.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Temperaturprofil an der flachen Folie (2; 102) zumindest teilweise im Anschluss einer flächigen Vorerwärmung der flachen Folie (2; 102) erzeugt wird. 9. Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that the temperature profile on the flat film (2; 102) is generated at least partially after a surface preheating of the flat film (2; 102).
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Temperaturprofil an der flachen Folie (2; 102) zumindest teilweise außerhalb des Formwerkzeugs (31; 131) erzeugt wird. 10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the temperature profile on the flat film (2; 102) at least partially outside of the mold (31; 131) is generated.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Temperaturprofil an der flachen Folie (2; 102) zumindest teilweise an dem Formwerkzeug (31; 131) und bevorzugt in dem Formwerkzeug (31; 131) erzeugt wird. 11. The method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the temperature profile on the flat film (2; 102) at least partially on the mold (31; 131) and preferably in the mold (31; 131) is generated.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Temperaturprofil zumindest teilweise mittels eines Bauteils, insbesondere eines Oberwerkzeugteils (35), des Formwerkzeugs (31 ; 131) auf die flache Folie (2; 102) übertragen, insbesondere kontaktbehaftet übertragen, wird. 12. The method according to any one of claims 1 to 11, characterized in that the temperature profile at least partially by means of a component, in particular an upper tool part (35), of the molding tool (31; 131) on the flat film (2; 102) transferred, in particular contact-related is transmitted.
13. Vorrichtung (1) zum Thermoformen einer flachen Folie (2; 102) mit wenigstens einem Formwerkzeug (31; 131), mittels welchem die flache Folie (2; 102) zu einem Produkt (5) umformbar ist, und mit einer Einrichtung zur Materialverteilung an der flachen Folie (2; 102), wobei die Einrichtung zur Materialverteilung Mittel (16, 30; 116, 130) zum Erzeugen wenigstens eines Temperaturprofils an der flachen Folie (2; 102) umfasst, um während des Thermoformens der flachen Folie (2; 102) eine in Abhängigkeit von dem Temperaturprofil designierte Materialverteilung zu erzielen. Device (1) for thermoforming a flat film (2, 102) with at least one molding tool (31, 131) by means of which the flat film (2, 102) can be formed into a product (5), and with a device for Material distribution on the flat film (2; 102), wherein the material distribution means comprises means (16, 30; 116, 130) for producing at least one temperature profile on the flat film (2; 102) to during the thermoforming of the flat film (2). 2, 102) one depending on the temperature profile designated material distribution to achieve.
14. Vorrichtung (1) nach Anspruch 13 dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (16, 30; 1 16, 130) zum Erzeugen wenigstens eines Temperaturprofils zumindest teilweise außerhalb des Formwerkzeugs (31; 131) angeordnet sind. 14. Device (1) according to claim 13, characterized in that the means (16, 30, 16, 130) for generating at least one temperature profile are arranged at least partially outside the molding tool (31, 131).
15. Formwerkzeug (31 ; 131) zum Thermoformen einer flachen Folie (2; 102) mit einem ersten Werkzeugteil (32), welches eine Kavität (33) mit einer Hauptzugangsöffnung (34) umfasst, in welche hinein die flache Folie (2; 102) zum Herstellen eines Produkts (5) formbar ist, und mit wenigstens einem weiteren Werkzeugteil (35) zum zumindest temporären Überdecken der Hauptzugangsöffnung (34) der Kavität (33), dadurch gekennzeichnet, dass das Formwerkzeug (31; 131) Mittel (30; 130) zum Erzeugen wenigstens eines einstellbaren Temperaturprofils an der flachen Folie (2; 102) umfasst, um während des Thermoformens an der flachen Folie (2; 102) eine designierte Materialverteilung zu erzielen. 15. A mold (31, 131) for thermoforming a flat film (2, 102) with a first tool part (32), which has a cavity (33) with a main access opening (34) into which the flat film (2, 102 ) for forming a product (5) is moldable, and with at least one further tool part (35) for at least temporarily covering the main access opening (34) of the cavity (33), characterized in that the molding tool (31; 131) comprises means (30; 130) for generating at least one adjustable temperature profile on the flat sheet (2; 102) to achieve a designated material distribution during thermoforming of the flat sheet (2; 102).
16. Vorrichtung (1) oder Formwerkzeug (31; 131) nach einem der Ansprüche 13 bis16. Device (1) or molding tool (31, 131) according to one of claims 13 to
15, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (16, 30; 1 16, 130) zum Erzeugen wenigstens eines einstellbaren Temperaturprofils an einer Hauptzugangsöffnung (34) einer Kavität (33) eines ersten Werkzeugteils (32) des Formwerkzeugs (31; 131) angeordnet sind. 15, characterized in that the means (16, 30, 16, 130) for generating at least one adjustable temperature profile are arranged on a main access opening (34) of a cavity (33) of a first tool part (32) of the molding tool (31; ,
17. Vorrichtung (1) oder Formwerkzeug (31; 131) nach einem der Ansprüche 13 oder17. Device (1) or molding tool (31, 131) according to one of claims 13 or
16, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (16, 30; 116, 130) zum Erzeugen wenigstens eines einstellbaren Temperaturprofils in einem weiteren Werkzeugteil (35) des Formwerkzeugs (31; 131) angeordnet sind. 16, characterized in that the means (16, 30; 116, 130) for generating at least one adjustable temperature profile in a further tool part (35) of the mold (31; 131) are arranged.
18. Vorrichtung (1) oder Formwerkzeug (31; 131) nach einem der Ansprüche 13 bis18. Device (1) or molding tool (31, 131) according to one of claims 13 to
17, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (16, 30; 116, 130) zum Erzeugen wenigstens eines einstellbaren Temperaturprofils an einer Wandung (46) der Kavität (33) angeordnet. 17, characterized in that the means (16, 30, 116, 130) for generating at least one adjustable temperature profile on a wall (46) of the cavity (33).
19. Vorrichtung (1) oder Formwerkzeug (31 ; 131) nach einem der Ansprüche 15 bis19. Device (1) or molding tool (31, 131) according to one of claims 15 to
18, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (16, 30; 116, 130) zum Erzeugen wenigstens eines Temperaturprofils zumindest teilweise an dem Formwerkzeug (31; 131) und bevorzugt in dem Formwerkzeug (31; 131) angeordnet sind. 18, characterized in that the means (16, 30, 116, 130) for generating at least one temperature profile at least partially on the mold (31; 131) and preferably in the mold (31; 131) are arranged.
20. Vorrichtung (1) oder Formwerkzeug (31 ; 131) nach einem der Ansprüche 15 oder20. Device (1) or molding tool (31; 131) according to one of claims 15 or
19, gekennzeichnet durch Mittel (16, 30; 116, 130) zum Erzeugen eines mehrbe- reichigen Temperaturprofils mit mehr als zwei unterschiedlichen Temperaturbereichen. 19, characterized by means (16, 30, 116, 130) for generating a multi-temperature profile with more than two different temperature ranges.
21. Vorrichtung (1) oder Formwerkzeug (31 ; 131) nach einem der Ansprüche 13 bis21. Device (1) or molding tool (31, 131) according to one of claims 13 to
20, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (16, 30; 116, 130) zum Erzeugen wenigstens eines Temperaturprofils wenigstens ein Heizteil (19, 20, 36, 45; 1 19, 120, 136) umfassen, welches wenigstens eine Folienanlagefläche (21, 22; 121, 122) aufweist. 20, characterized in that the means (16, 30, 116, 130) for producing at least one temperature profile comprise at least one heating part (19, 20, 36, 45, 1, 19, 120, 136) which has at least one film contact surface (21, 22, 121, 122).
22. Vorrichtung (1) oder Formwerkzeug (31; 131) nach einem der Ansprüche 13 bis22. Device (1) or molding tool (31, 131) according to one of claims 13 to
21, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (16, 30; 116, 130) zum Erzeugen wenigstens eines Temperaturprofils zwei sich gegenüberliegende Heizflächen (21, 22; 121, 122) umfassen. 21, characterized in that the means (16, 30, 116, 130) for generating at least one temperature profile comprise two mutually opposite heating surfaces (21, 22, 121, 122).
23. Vorrichtung (1) oder Formwerkzeug (31; 131) nach einem der Ansprüche 13 bis23. Device (1) or molding tool (31, 131) according to one of claims 13 to
22, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (16, 30; 116, 130) zum Erzeugen wenigstens eines Temperaturprofils während des Umformens der flachen Folie (2; 102) an dem Formwerkzeug (31; 131) angeordnet sind. 22, characterized in that the means (16, 30, 116, 130) for generating at least one temperature profile during the forming of the flat film (2, 102) on the mold (31, 131) are arranged.
24. Anlage (4) zum Herstellen von Halbzeugen und Produkten (5) aus einer thermo- formbaren flachen Folie (2; 102), gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (1) und/oder einem Formwerkzeug (31; 131) nach einem der Ansprüche 13 bis 23. 24. Plant (4) for producing semi-finished products and products (5) from a thermoformable flat film (2; 102), characterized by a device (1) and / or a molding tool (31; 131) according to one of claims 13 to 23.
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