-
Deschreibung zur Patentanmcldung vom 1d, 10, 1970 Verfahren und Vorrichtung
zur thermoplastischen Formgebung von Kunststoffplatten Während thernoplastisches
Halbzeug in Hollenform in Thermoformautomnten mit stationärer Wärmequelle verarbeitet
wird, weisen die Thermoformmaschinen für die ICunststoffplattenverarbeitung fahrbare
Heizkörper auf. Dorartige Formmaschinen mit vorzugsweise Infrarotheizkörpern dürfen
als bekannt vorausgesetzt werden. Insbesondere die in den Kiefel-Formmaschinen eingesetzten
Carzstrahler haben an die Absorption der Thermoplaste angepaßte Abstrahlung der
Wärme, die gutes Eindringen der Strahlung in die Platten und damit bessere Durchwärmung
ermöglichen.
-
Infrarotstrahler haben generell den Vorteil, daß sie sich leicht an
die verschiedenen Formate anpassen lassen.
-
Da die Strahlung aber mit dem Quadrat der Entfernung abniit und Strahl
er immer einen mehr oder minder großen Abstand zur Kunststoffplatte aufweisen müssen,
sind seitliche Abstrahlungsverluste und teilweises Durchdringen der Strahlung, wie
auch Verluste durch i?eflexion nicht zu vermeiden.
-
Der Wirkungsgrad derartiger Strahler ist daher nicht besonders gut.
-
ls sind auch andere Wärmenuellen, wie Irontal;tlleizung und Konvektionsheizung
bekannt. Bei der derzeit verwendeten Kontaktheizung kann jedoch nur Rollenware verarbeitet
werden und die Fornunaschine ist an das Format der heizplatte gebunden.
-
Die Konvektionsheizung ist an das Aufnahmevermögen des Heizofens gebunden,
arbeitet daher chargenweise und kommt schon wegen des umständlichen Plattentransportes
für in -dustrielle Serienfertigung nicht in Betracht.
-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Thermoformsystem mit zugehöriger
Vorrichtung für Kunststoffplatten, die mit einem neuen Kontaktheizsystem ausgerüstet
ist, Die Vorrichtung (lt. Zeichnung 1), besteht beispielsweise aus einem Hubtisch
1 zur Aufnaiirie der kunststoffplatten 2, versehen mit einem Hubmechanismus 3, der
die oberste Platte immer auf gleiches Niveau bringt. Eine itontaktheizplatte 4,
versehen mit einem ilubmechanismus 5, welche horizontal beweglich ausgeführt ist,
bringt die oberste Kunststoffplatte auf eine stationäre isontaktheizplatte 6. Beide
kntaktheizplatten sind mit Absaugvorrichtungen versehen um a) mit der oberen heizplatte
die iCunststoffplatte transportieren zu können und b) während der Heizperiode vollflächiges
Anliegen der Kunststoffplatte an den Heizplatten zu gewährleisten.
-
Das Aufbringen der kalten ICunststoffplatte auf die stationäre untere
iContaktheizplatte kann aber auch durch einen Greif-oder Saugarm erfolgen, der unabhängig,
oder gemeinsam mit der oberen Heizplatte bewegt wird. (die zusätzliche Einlegevorrichtung
ist in der Zeichnung nicht dargestellt).
-
ach erfolgter erwärmung der Kunststoffplatte 2 auf die gewünschte
Formtemperatur wird diese durch einen Luftsto£' von der unteren heizplatte 6 gelöst
und gleichzeitig, bzw. kurz danach von der oberen Heizplatte 4 abgehoben und in
die Formstation transportiert. Die obere fleizplatte 4 wird mit dem Hubmechanismus
5 auf einen Spannrahmen 7 abgesenkt, von dem die erwärmte Kunststoffplatte am Umfang
angesaugt und festgehalten wird. Die obere Heizplatte 4 wird wieder durch einen
Luftstoß von der Kunststoffplatte gelöst, abgehoben und in die Ausgangsstellung
zurückgefahren, von wo sie bereits die nächste kunststoffplatte in die Heizstation
einlegt.
-
Der Spannrahmen (Zeichnung 2) gemäß vorliegender Patentanmeldung stellt
eine Weiterentwicklung des Spannrahmens gem. bsterr.
-
Pat. Nr. 1 850 995 vom 3. 5. 1962 und Nr. 1 850 994 vom 3. 5. 1962
und Patentanmeldung 1t. Aktenzeichen P 2011178.8 dar.
-
Folgende Funktionsweise liegt dem abgebildeten Spannrahrien zugrunde.
Die erwärmte i(unststoffplatte wird von der heizplatte auf den Dichtungsgummi 2
des Unterrahmens gelegt und durch nicht dargestellte seitliche Absaugung bis zur
lilemilung am Unterrahmen festgehalten. Der Oberrahmen kann wahlweise als starrer
oder einstellbarer Oberreizen ausgeführt sein, der durch einen ilubmechanismus von
oben aufgesetzt, oder aufgeklappt wird, oder als am Unterrahmen angelenkte Klappleisten.
-
Die beiden Zeichnungen stellen einen von oben aufgesetzten Rahmen
dar.
-
Funktionsweise des Spannraiuuens gem. Pat. Anm. P 2011l78.8 vom G.
3. 1970 als Vakuumspannrahmen ausgeführt.
-
I)ie durch die obere heizplatte (Zchng. 1, Nr. 4) auf den Dichtgummi
2 aufgelegte, erwärmte Kunststoffplatte (Zchng.2, Nr. 9) wird durch Absaugen der
Luft im Gummiprofil Nr. 2 festgehalten und durch Aufsetzen der Klemmleiste 3 festgeklemmt.
-
Diese ist mit dem vertikal beweglichen Oberrahmen 5 verbunden, der
an der Unterseite eine Sauglippe 6 trägt. Mit dieser Sauglippe G wird der Oberrahmen
an dem unteren Winkelrahmen 4 festgesaugt, wodurch die für das Festhalten der Kunststoffplatte
9 erforderliche Klemmkraft erzeugt wird. Die untere KlemmIeiste l mit dem Dichtprofil
2 ist am winkel 4 über Schrägnuten verschiebbar angeordnet, um eine Anpassung an
die Plattendicke zu ermöglichen. Die am Oberrahmen angebrachte Klemmleiste 8 hält
das für Luftstützen und pneumatische Vordehnen der JCunststoffplatte erforderliche
Vorblasblech fest und dichtet gleichzeitig am Umfang des Spannrahmens ab. Damit
wird die Vorblaskammer der Fornstation mit dem am äußeren Umfang des Blaskastens
befestigten Vorblasblech nach oben luftdicht abgeschlossen.
-
Der beschriebene Spannrahmen kann sowohl in starrer, als auch in einstellbarer
Ausführung hergestellt werden.
-
Zum Einfahren des Formwerkzeuges 8 ist der Formtisch 9 mit einem ilubmechanismus,
beispielsweise einem Scheren-Ilebetisch
ausgerüstet, der geringste
Bauhöhe bei großem Hub ermöglicht.
-
Für mechanisches Vordehnen kann der Gegenstempel mit der gleichen
Hubvorrichtung ausgestattet sein. Zum Entformen tiefer Teile wird der Gegenstempel
üblicherweise seitlich ausfahrbar gestaltet. Die Formstation kann sowohl für reine
Vakuumformung als auch für Preßluftformung und mechanische Pressung ausgeführt werden.
Die Vakuumpumpe LO und der Vakuumkessel 11 sind in der vorliegenden Darstellung
unter der Heizstation angedeutet.
-
Vorteile des zuvor beschriebenen Verfahrens und der zugehörigen Vorrichtung:
Die vorliegende Erfindung bietet die Vorteile, daß nunmehr auch dicke Kunststoffplatten
in einer vorgeschalteten Heizstation erwärmt werden können, während gleichzeitig
in der folgenden Formstation das Umformen und Abkühlen erfolgt.
-
Die beschriebene Vorrichtung bietet weiters den Vorteil, daß die Kunststoffplatten
automatisch in die Heizstation und nach dem Erwärmen automatisch und passergenau
in die Formstation transportiert werden. Die beschriebene Vorrichtung bietet weiters
die Möglichkeit, die geformten Teile automatisch auszubringen. Die in der Zeichnung
1 gezeigte Ausführung kann außerdem an verschiedene Formstationen angebat werden.
-
Die Ausführung des hebbaren Formtisches durch einen Scheren-Hebetisch
ermöglicht großen Tischhub und damit große Formteilhöhe bei geringster Bauhöhe.
-
Das Einlegen der erwärmten Kunststoffplatte durch eine Heizplatte
hält die Kunststoffplatte bis zur Übernahme durch den Spannrahmen über die ganze
Fläche auf konstanter Formtemperatur. Die Einregelung der Heizplatten auf eine konstante
Temperatur macht die Vorrichtung von der Heizzeit weitgehend unabhängig, so daß
die Platten im Bedarfsfalle auch länger in der Heizstation verbleiben können. Die
Begrenzung der Temperatur in der Heizstation schließt die Brandgefahr bei der Fjrwärmung
flammempfindlicher Kunststoffplatten aus, Durch den guten Kontakt
und
Wärmeübergang von den iieizplatten zur Kunststoffplatte und die bessere Isoliermöglichkeit
gegenüber anderen Heizsystemen arbeitet die zuvor beschriebene Kontaktheizung mit
einem Bruchteil an Energiebedarf.
-
Die vorliegende Ausführung der Vorrichtung bietet sich an zum mechanischen
Ausbringen der geformten Teile und passergenauen Einlegen in eine nachgeschaltete
Trennstation oder sonstige Nachbehandlung.