DE2235588A1

DE2235588A1 - Embossing/stamping press - for plastic components eg artificial leather articles

Info

Publication number: DE2235588A1
Application number: DE19722235588
Authority: DE
Inventors: Hans Heuberger; Eckhart Dipl Chem Dr Louis; Guenther Wuehrer
Original assignee: KIEFEL KOERTING GmbH
Current assignee: KIEFEL KOERTING GmbH
Priority date: 1972-07-20
Filing date: 1972-07-20
Publication date: 1974-01-31

Abstract

High frequency stamping and subsequent stamping out of flat plastic parts utilising a known high frequency welding stamping technique and more especially a press permitting the production of sequences of at least three independently adjustable press strokes.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Prägen und Austrennen von Kunststoffteilen Es sind Verfahren bekannt, um flache Kunststoffteile -beispielsweise Schuhschäfte aus thermoplastischer Kunststoff-Folie mit und ohne Gewebeeinlagen - mit einer reliefartigen Prägung ihrer Oberfläche zu versehen und anschließend an ihrem Umfang auszustanzen. Es wird insbesondere auf die gleichnamige Patent-Anmeldung der oben bezeichneten Anmelderin P 21.892.? Bezug genommen. Bei diesem Verfahren erfolgt die zum Prägen erforderliche Erwärmung des Kunststoffteils dielektrisch durch Hochfrequenz-Energie in der Weise, daß zwischen dem isoliert aufgebauten Präg-estempel und der Gegenplatte ein hochfrequentes elektrisches Wechselfeld erzeugt wird, in dem das aus geeignetem Material beispielsweise PVC bestehende Kunststoffteil vermöge seiner dielektrischen Verluste in an sich bekannter Weise auf Verformungstemperatur gebracht wird. Der nachfolgende Randbeschnitt des Kunststoffteils erfolgt anmeldungsgemäß durch ein am Umfang des höhenbeweglichen Prägestempels angebrachtes Schneidmesser, das nach Beendigung des Prägevorgangs in das Kunststoffteil eindringt,während der Prägestempel zurückgezogen wird.Method and device for embossing and cutting out plastic parts Methods are known for producing flat plastic parts, for example shoe uppers made of thermoplastic plastic film with and without fabric inserts - with a relief-like To provide embossing of their surface and then punched out on their circumference. Reference is made in particular to the patent application of the same name referred to above Applicant P 21.892.? Referenced. In this process, the embossing takes place required heating of the plastic part dielectrically by high-frequency energy in such a way that between the insulated embossing stamp and the counter plate a high-frequency alternating electric field is generated in which the suitable Material such as PVC existing plastic part by virtue of its dielectric Losses are brought to the deformation temperature in a manner known per se. Of the The subsequent edge trimming of the plastic part is carried out according to the application by a on the circumference of the height-adjustable die attached cutting knife, which after Completion of the embossing process penetrates the plastic part while the die is withdrawn.

Der Prägestempel besteht aus Metall oder aus einem härtbarem Kunststoff, der auf reiner die Eondensatorplatte bildenden Metallplatte aufgebracht ist. In diesem Ball ist eine verformbare Masse erforderlich, die knetbar und nichtfließend ist und sich in den elastischen Zustand überführen läßt. Die aus einer solchen Masse hergestellten Normen müßten gute mechanische Eigenschaften haben, damit die Handhabung genügend einfach ist und die Lebensdauer unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten ausreicht. Diese Gesichtspunkte haben insofern besondere Bedeutung, als bei den geprägten Kunstledern Noppen und Hinterschneidung üblich ist.The die is made of metal or a hardenable plastic, which is applied to pure metal plate forming the capacitor plate. In This ball requires a malleable mass that is kneadable and non-flowing is and can be converted into the elastic state. Those from such a crowd produced standards should have good mechanical properties so the Handling is sufficiently simple and the service life from an economic point of view sufficient. These points of view are of particular importance as in the case of the embossed artificial leather nubs and undercuts are common.

Als brauchbare Massen erwiesen sich aus der Dentaltechnik an sich bekannte Silikonkautschukmassen aus einem hochviskosen Diorganopolysiloxan mit gydroxylendgruppen und den für derartige Nassen üblichen Fu#llstoffen, wie z.B. #uarzmehl, Diatomeenerde, auf dem Flarninweg hergestellten Kieselsäuren usw.Dental technology itself has proven to be usable masses known silicone rubber compositions made from a highly viscous diorganopolysiloxane with hydroxyl end groups and the usual fillers for such liquids, such as resin flour, diatomaceous earth, silicas produced by the flarnin route, etc.

Die Viskosität des Diorganopolysiloxans sollte so hoch sein, daß auf dem Brabender-Plastographen ein Wert von 200 mkg nicht unterschritten wird. Gegebenenfalls kann ein niedrigerviskoses Diorganopolysiloxan mit Hydroxylendgruppen (Viskositätsbereich 5000 bis 100 000 cm/250 C) beigemischt sein. Die Organogruppen des Polysiloxans sind bevorzugte Methylgruppen. Die Vernetzung der Massen erfolgt bevorzugt durch Kieselester mit Metallsalzen als Katalysatoren. Es kann sowohl die Mischung Kieselester/#etallsalz als solche in flüssiger Form oder mit Verdickungsmitteln in Pastenform eingesetzt werden.The viscosity of the diorganopolysiloxane should be so high that on the Brabender plastograph does not fall below a value of 200 mkg. Possibly a lower-viscosity diorganopolysiloxane with hydroxyl end groups (viscosity range 5000 to 100,000 cm / 250 C) must be added. The organic groups of the polysiloxane are preferred methyl groups. The compounds are preferably crosslinked by Silica esters with metal salts as catalysts. It can be a mixture of silicic ester / # metal salt used as such in liquid form or with thickeners in paste form will.

Eine typische Masse ist z.B. eine aus 20 Gew.-Teilen eines Dimethylpolysiloxans mit OH-Endgruppen und einem Brabenderwert 400 und 500 mkg und 14 Gew.-Teilen gemahlener Diatomeenerde, die nach Bedarf mit einer Mischung von 2 Gew.-Teilen eine s .Dimenthyl po lys iloxans mit OH-Endgruppen von 18 000 cP/250 C und 1 Gew.-Teil gemahlener Diatomeenerde verschnitten werden kann. Vernetzt wird mit einer Mischung aus 3 Vol.-Teilen Hexaäthoxydisiloxan und 1 Vol.-Teil Dibutylzinndilaurat. Die Vernetzung findet bei Raumtemperatur statt, kann aber durch Erwärmung beschleunigt werden.A typical composition is, for example, one made up of 20 parts by weight of a dimethylpolysiloxane with OH end groups and a Brabender value of 400 and 500 mkg and 14 parts by weight of ground Diatomaceous earth, which as required with a mixture of 2 parts by weight of a s .Dimenthyl po lys iloxans with OH end groups of 18,000 cP / 250 C and 1 part by weight of ground Diatomaceous earth can be blended. It is crosslinked with a mixture of 3 parts by volume Hexaethoxydisiloxane and 1 part by volume of dibutyltin dilaurate. The networking takes place at Room temperature, but can be accelerated by heating.

Die mit dem erwähnten Verfahren hergestellten Schnittkanten stehen etwa senkrecht auf der Formteilebene. Der uebergang von den Oberflächen des Formteils zu den Schnittkanten wird scharfkantig, so daß das Verfahren für Teile mitsichtbaren Rändern nicht uneingeschränkt brauchbar ist.The cut edges produced with the above-mentioned process are in place approximately perpendicular to the molding plane. The transition from the surfaces of the molded part the cut edges are sharp-edged so that the process for parts is visible Margins is not fully usable.

Das der vorliegenden Ilnmeldung zugrundeliegende Verfahren vermeidet diesen Nachteil dadurch, daß anstelle des reinen Stanzvorganges ein aus anderen Anwendungen an sich bekannter HF-Schweiß-Stanzvorgang durchgeführt wird. Bei diesem Vorgang wird während des Eindringens des Stanzmessers in das Kunststoffteil der zum Prägevorgang ohnehin benötigte HF-Generator nochmals geta#stet, wodurch das Stanzmesser als Elektrode wirkt und i e zwischen ihm und der Gegenplatte liegenden Partien des Kunststoffteils erwärmt. Das Kunststoffteil wird auf diese Weise bis auf einen Bruchteil seiner ursprünglichen Dicke bzw. auf die Stärke der Gewebeeinlagen durchgeschmolzen. Es erhält dabei am Rand eine zusätzliche Prägung, entsprechend der Ausbildung des Schneidmessers. Der liF-Generator wird nach Ablauf einer eingestellten Schweißzeit abgeschaltet, so daß die Schnittfläche des Kunststoffteils wieder erkalten kann. Während dieser sogenannten Nachwirkzeit wird das Schnittmesser gegebenenfalls unter einer erhöhten Presskraft weiter vorgeschoben, so daß das Kunststoffteil völlig durchgetrennt wird.The method on which the present disclosure is based avoids this disadvantage in that instead of the pure punching process one from another Applications known HF welding punching process is carried out. With this one The process is carried out during the penetration of the punch knife into the plastic part of the The HF generator, which is required for the embossing process, is pressed again, which means that the Punch knife acts as an electrode and lies between it and the counter plate Heated parts of the plastic part. The plastic part is going up this way to a fraction of its original thickness or to the strength of the fabric inserts melted through. It receives an additional embossing on the edge, accordingly the formation of the cutting knife. The liF generator is set after a The welding time is switched off so that the cut surface of the plastic part cools down again can. During this so-called post-action time, the cutting knife may be used advanced under an increased pressing force so that the plastic part completely is severed.

zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist eine Presse erforderlich, die es gestattet, entsprechend einem voreinstellbaren# Programm zeitlich nacheinander drei verschiedene Presskräfte zu erzeugen, weiter ein lIF-Generator mit Anpaßgerät und Leitungen, der es gestattet, zeitlich nacheinander zwei unterschiedliche HF-#eistungen abzugeben, sowie eine HF-Prägestanzvorrichtung mit Höhenbeweglichem Prägestempel, der entweder federbelastet ausgeführt ist oder durch geeignete mechanische Mittel~gegenüber dem Stanzmesser ausgehoben wird. Ein typischer Arbeitsablauf wird im folgenden beschrieben: 1) Einbringen des Kunststoffbandes in die Vorrichtung 2) Schließen der Presse bei ausgefahrener Prägeplatte F~ur diesen Vorgang wird die Fresskraft so eingestellt, daß sie dem Produkt aus oder Fläche des Prägestempels und dem gewiinschten Prägedruck, der sich aus den Eigenschaften des zu prägenden Materials sowie der Art der Prägung ergibt, entspricht.a press is used to carry out the method according to the invention required, which allows time according to a preset # program to generate three different pressing forces one after the other, furthermore an IIF generator with adapter and cables that allow two different ones in time, one after the other HF- # deliveries, as well as a HF-stamping device with height movable Embossing stamp, which is either spring-loaded or a suitable mechanical one Means ~ versus the punch knife is lifted. A typical one The workflow is described below: 1) Insertion of the plastic tape into the device 2) Close the press with the embossing plate extended Process, the eating force is adjusted so that it takes the product or surface of the die and the desired embossing pressure resulting from the properties of the material to be embossed and the type of embossing.

Ein gebräuchlicher Prägedruck ist etwa 2 kp/cm2. A common embossing pressure is around 2 kp / cm2.

3) Der HF-Generatör wird während einer eingestellten Prägezeit getastet und baut ein dielektrisches Wechselfeld zwischen dem Prägestempel und der Gegenplatte in der Presse auf. 3) The HF generator is keyed for a set stamping time and builds an alternating dielectric field between the die and the counter plate in the press.

Infolge der dielektrischen Verluste des Kunststoffmaterials wird das Kunststoffteil in diesem Wechselfeld durchgehend erwärmt, so daß die Oberfläche des Frägestempels unter der Wirkung des Prägedrucks in die Oberfläche des Kunststoffteils eindringen kann. As a result of the dielectric losses of the plastic material the plastic part is continuously heated in this alternating field, so that the surface of the milling punch under the effect of the embossing pressure into the surface of the plastic part can penetrate.

4) Nach Abschalten des Generators bleibt die Presse unter der eingestellten Prägekraft während einer ebenfalls vorwählbaren Zeit geschlossen, so daß die im Kunststoffteil entstandene Wärme abgeführt werden kann. 4) After switching off the generator, the press remains below the set one Embossing force closed during a preselectable time so that the im Heat generated from the plastic part can be dissipated.

Die Wärmeabfuhr erfolgt, bedingt durch unterschiedliche Wärmeableitverhältnisse, in erster Linie von der Rückseite des Kunststoffteils in die Gegenplatte, zu einem geringeren Teil auch von der Oberfläche des Kunststoffteils an die Oberfläche des Prägestempels. Um die Abkühlung des Kunststoffteils unter dessen Verformungstemperatur zu beschleunigen, ist es zweckmäßig, die Gegenplatte und gegebenenfalls auch den Prägestempel durch geeignete Mapnahmen zu kühlen. The heat dissipation takes place due to different heat dissipation ratios, primarily from the back of the plastic part into the counterplate, to one smaller part also from the surface of the plastic part to the surface of the Embossing stamp. The cooling of the plastic part below its deformation temperature to accelerate, it is advisable to use the counter plate and, if necessary, also the To cool the die by means of suitable mapping.

5) Nach Ablauf der Kühlzeit wird di Presse weiter geschlossen, diesmal unter der wirkung der eingestellten Schweißkraft, während gleichzeitig der Frägestempel hinter die Oberfläche des Schneidmessers zurückgefahren wird.5) After the cooling time has elapsed, the press is closed again, this time under the action of the set welding force, while at the same time the milling punch is retracted behind the surface of the cutting knife.

Das Zuru#ckziehen des Prägestempels hinter das Schneidmesser erfolgt entweder durch einen mechanischen antrieb der Prägeplatte oder durch Überbrücken von Federn, mit denen die Frägeplatte vorgespannt ist. In diesen Fall muß also die Schweißkraft höher sein, als die Prägekraft. The die is withdrawn behind the cutting knife either by a mechanical drive on the embossing plate or by bridging of springs with which the milling plate is pretensioned. In this case, the Welding force must be higher than the embossing force.

6) Der HF-Generator wird zum zweiten Mal getastet, diesmal mit verringerter Leistung.6) The HF generator is keyed for the second time, this time with a reduced value Power.

Die zwischen dem Schneidmesser und der Gegenplatte liegenden Zonen des Kunststoffteils werden erwärmt, so daß das Schneidmesser in das #unststofifteil eindringen kann. The zones between the cutting knife and the counter plate of the plastic part are heated so that the cutting knife enters the plastic part can penetrate.

7) Nach Ablauf der eingestellten SchweiBzeit wird der Generator abgeschaltet und es erfolgt eine nochmalige Druckumschaltung der Presse, die nunmehr mit der zum Ausstanzen des Kunststoffteils erforderlichen Kraft beaufschlagt wird.7) After the set welding time has elapsed, the generator is switched off and there is another pressure switchover of the press, which is now carried out with the force required for punching out the plastic part is applied.

Das ßchneidmesser dringt unter der Wirkung dieser Stanzkraft durch das Kunststoffteil durch. Sein Eindringen in die Gegenplatte kann entweder durch eine mechanisch wirkende Abstanzbegrenzung in der. The cutting knife penetrates under the effect of this punching force the plastic part through. Its penetration into the counter plate can either by a mechanically acting distance limitation in the.

Presse oder durch Verwendung einer geeigneten Zwischenlage, etwa dünnem Karton zwischen Kunststoffteil und Gegenplatte, verhindert werden. Press or by using a suitable intermediate layer, for example thin cardboard between the plastic part and the counter plate.

8) Die Presse wird voll geöffnet, so daß das Fertigteil entnommen und das Kunststoffband weiter vorgeschoben werden kann. Während dieser Zeit wird der Prägestempel wieder in seine Ausgangslage gebracht, so daß die Anlage für den nächsten Arbeitszyklus bereit steht.8) The press is fully opened so that the finished part can be removed and the plastic tape advanced further can be. While this time the die is returned to its original position so that the system is ready for the next work cycle.

Der vorstehend beschriebene Funktionsablauf kann den Erfordernissen gemäß beliebig variiert werden. Insbesondere kann man einzelne Vorgänge mit Hilfe geeigneter Einrichtungen zeitlich verzögert ablaufen lassen. Weiterhin besteht die Möglichkeit, die Kunststoffteile nicht vollstirlig aus der Materialbahn auszustanzen, sondern die Stanzkontur durch einzelne schmale Kerben zu unterbrechen, an denen das Fertigteil mit dem Abfallgitter verbunden bleibt, so daß es beim nachfolgenden Vorschubschritt aus dem Pressenbereich herausgebracht werden kann.The functional sequence described above can meet the requirements can be varied as required. In particular, you can use individual processes suitable facilities to run with a time delay. The Possibility of not completely punching the plastic parts out of the material web, but to interrupt the punching contour by individual narrow notches where the prefabricated part remains connected to the waste grate, so that it is in the subsequent Feed step can be brought out of the press area.

Claims

Protection claims for patent application

Method and device for embossing and burning out plastic parts Process for high-frequency embossing and subsequent punching out of flat plastic parts, characterized in that the punching process is in the manner of a known HF welding punching process expires.

2) device for performing the method according to claim 1), characterized in that a press is used which allows time successively at least three independently adjustable press forces produce.

3) Device according to claim 2), characterized in that for A high-frequency generator is used to carry out the process, which allows to deliver two different RF powers to the device one after the other.

4) Device according to claim 2) and 3), characterized in that the counter plate of the press to increase the heat dissipation from the heated plastic part is executed coolable.

5) counter plate according to claim arc), characterized in that the Plate made of metal with recessed or cast-in cooling tubes that run through a suitable coolant can be flowed through.

6) Device for performing the method according to claim 1), characterized characterized in that the die is made from a known per se from dental technology There is silicone rubber putty, which is applied to a metal plate.

7) Device for performing the method according to claim 1), characterized characterized in that the die to increase the heat dissipation from the plastic part is designed to be coolable in a suitable manner.

L e r s e i t e