DE102009045543A1

DE102009045543A1 - Thermoformanlage und Antriebseinheit sowie ein Verfahren zum Betreiben der Thermoformanlage

Info

Publication number: DE102009045543A1
Application number: DE102009045543A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Rudholzer
Original assignee: RUDHOLZER GmbH
Current assignee: RUDHOLZER GmbH
Priority date: 2009-09-15
Filing date: 2009-10-09
Publication date: 2011-04-07
Anticipated expiration: 2029-10-10
Also published as: DE102009045543B4

Abstract

Eine Antriebseinheit für eine Thermoformanlage besitzt einen Aufbau, der einen sehr dynamischen Betrieb bei geringer Schwingungsneigung ermöglicht. Dazu wird in der Antriebsanlage auf Exzenterscheiben und dergleichen verzichtet, so dass die Rotationsbewegung eines Antriebsmotors in sehr schwingungsarmer Weise in eine Linearbewegung umgesetzt werden kann. In einer vorteilhaften Ausführungsform wird ein Antriebsmotor in Verbindung mit einem Spindelantrieb verwendet, um Werkzeugtische mit hoher Taktrate zu bewegen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein das Gebiet der plastischen Verformung von Kunststoffmaterialien, wobei auf der Grundlage geeigneter Werkzeuge unter hohem Druck und gegebenenfalls Wärme ein Kunststoffausgangsmaterial zu einem Kunststoffkörper geformt wird.
Die Herstellung vieler verschiedener Kunststoffkörper, etwa Kunststoffbecher, Kunststoffbehälter jeglicher Art, sowie auch größerer Formteile, die einen hohen Anteil an Kunststoff aufweisen, wird in der industriellen Fertigung unter Anwendung von entsprechenden Anlagen in automatisierter Weise ausgeführt. Dabei werden entsprechende Werkzeuge, die die Form des gewünschten Kunststoffkörpers vorgeben, verwendet, um das Kunststoffausgangsmaterial, etwa in Form eines thermoplastischen Kunststoffes, durch hohen Druck in Kombination mit Wärme in die gewünschte Form zu pressen. Das zweiteilige Formwerkzeug weist dabei eine obere Formeinheit auf, die in der Regel während des Formungsprozesses ortsfest angebracht ist, während eine untere Formeinheit auf einem bewegbaren Werkzeugtisch befestigt ist, so dass eine Relativbewegung zwischen den beiden Formteilen stattfinden kann, in der eine dazwischenliegende Kunststoffmaterialfolie verformt wird. Um den Herstellungsvorgang möglichst kosteneffizient zu gestalten, sind in der Regel mehrere Formen eines einzelnen Kunststoffkörpers, beispielsweise eines Bechers, und dergleichen, in den beiden Werkzeugteilen vorgesehen, so dass während eines Verformungsvorgangs mehrere Kunststoffkörper gleichzeitig hergestellt werden können. Aufgrund dieser größeren Oberfläche der Werkzeugteile und des zu beaufschlagenden Kunststoffausgangsmaterials sind erhebliche Kräfte bei der Verformung erforderlich, die über eine entsprechende Antriebseinheit auf das bewegliche Teil der Formwerkzeuge übertragen werden.
Zu diesem Zweck wird in bekannten Thermoformanlagen ein Antriebsmotor mit dem beweglichen Werkzeugtisch so gekoppelt, dass über eine Exzenterscheibe eine Antriebsstange betätigt wird, die ihrerseits zu einer vertikalen Auf- und Abbewegung des unteren Werkzeugtisches entsprechend der Drehzahl der Exzenterscheibe führt. Auf diese Weise werden Kräfte auf das bewegliche Formteil übertragen, die in der Größenordnung von einigen Tonnen liegen, um damit den zur plastischen Verformung erforderlichen Kraftübertrag zu erreichen. Die Relativbewegung zwischen dem oberen Werkzeug und dem beweglichen unteren Werkzeug wird dabei in der Regel für eine gewisse Produktart durch Justieren des während des Verformungsvorgangs stationären oberen Werkzeuges bewerkstelligt, so dass beispielsweise die Tiefe von Behältern durch den eingestellten Verfahrweg, der durch die beim Betrieb stationäre Position des oberen Werkzeugs und durch die Auslenkung der durch die Exzenterscheibe hervorgerufenen Auf- und Abbewegung gegeben ist, festgelegt ist. Somit kann durch Einsetzen geeigneter Werkzeuge und Einstellen der Relativbewegung eine produktspezifische Anpassung des Verformungsvorgangs erreicht werden. Häufig ist neben dem eigentlichen Verformungsvorgang auch ein Stanzvorgang im Verfahrensablauf enthalten, so dass die zuvor geformten Kunststoffkörper effizient aus dem Grundmaterial entnommen werden können. Dieser zusätzliche Stanzvorgang erfordert typischerweise eine weitere Relativbewegung, die über den Verfahrensweg, der für das Verformen erforderlich ist, hinausgeht und gegebenenfalls auch von dem aktuellen Zustand der Werkzeugteile abhängt, so dass eine regelmäßige Neueinstellung des während des Formvorgangs stationären Werkzeuges erforderlich sein kann.
Für den Betrieb einer Thermoformanlage ist jedoch neben der genauen Reproduzierbarkeit der Kunststoffkörper, was, wie zuvor erwähnt ist, unter anderem von der geeigneten Justierbarkeit der Werkzeugtische zueinander abhängig ist, auch ein hoher Durchsatz erforderlich, um den aktuellen ökonomischen Sachzwängen Rechnung zu tragen. Daher wird versucht, die „Taktrate”, d. h., die Anzahl der Formprozesse pro Zeiteinheit, zu steigern, so dass bei gegebener geometrischer Auslegung der Werkzeuge und damit Anzahl der Kunststoffkörper, die pro Arbeitsgang produziert werden, und bei vorgegebener Baugröße der Anlage ein hoher Durchsatz erreicht wird. Beispielsweise sind Taktraten von 30 Arbeitsgängen pro Minute übliche Verarbeitungsgeschwindigkeiten; die jedoch in der industriellen Massenproduktion großenteils bereits nicht mehr als ausreichend erachtet werden. Bei einer Steigerung der Taktrate ist es jedoch erforderlich, die notwendigen Kräfte mit höherer Frequenz auf den beweglichen Werkzeugtisch zu übertragen, was mit erheblichen Schwingungen des gesamten Antriebssystems und damit auch aufgrund der damit verbundenen hohen Massen mit ausgeprägten Schwingungen der gesamten Anlage verbunden ist. Mit diesen zusätzlichen mechanischen Belastungen sind jedoch auch höhere Anforderungen an die gesamte mechanische Stabilität der Anlage verknüpft, etwa im Hinblick auf die Verankerung im Fabrikboden, die Ausführung der Basisgestellanordnung zur Aufnahme der Antriebseinheit und der Werkzeugtische, und dergleichen, so dass häufig eine deutliche Zunahme des Gesamtgewichts der Anlagen zu verzeichnen ist, was sich einerseits in sehr viel höheren Anschaffungskosten ausdrückt und andererseits einen höheren Installationsaufwand nach sich zieht. Der höhere Grad an Schwingungen, der bei gewünschten höheren Taktraten, etwa von 40–50 Arbeitsvorgängen pro Minute auftreten kann, kann auch zu einem vorzeitigen Verschleiß der Werkzeuge führen, wodurch häufigere Justierarbeiten erforderlich sind, um die erforderliche Genauigkeit der Kunststoffkörper zu erreichen. Da entsprechende Justierarbeit in der Regel in konventionellen Anlagen nur mit großem Aufwand während des Betriebs möglich sind, zumeist aber den Stillstand der Anlage erfordern, kann dadurch der Durchsatz beeinträchtigt werden, wodurch der Vorteil eines höheren Durchsatzes der Anlage aufgrund der höheren Taktrate wieder teilweise relativiert wird.
Aufgrund der zuvor dargelegten Situation ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Verbesserung im Hinblick auf Anlagen zur Herstellung von Kunststoffkörpern durch plastische Verformung insbesondere im Hinblick auf eine Erhöhung des Durchsatzes herbeizuführen.
Erfindungsgemäß wird die zuvor genannte Aufgabe gemäß einem Aspekt durch eine Antriebseinheit gelöst, die für eine Form- und/oder Stanzanlage zur Erzeugung einer linearen Relativbewegung zweier Werkzeugtische zueinander ausgelegt ist. Die Antriebseinheit umfasst einen oder mehrere Antriebsmotoren und eine Kopplungseinheit, die mit dem einen oder den mehreren Antriebsmotoren verbunden ist und in der für eine Umsetzung der Drehbewegung des einen oder der mehreren Antriebsmotoren in eine Linearbewegung erforderliche Rotationselemente ausschließlich als zentrische Rotationselemente ausgelegt sind.
Erfindungsgemäß wurde zunächst erkannt, dass jegliche exzentrische Antriebselemente in Form von Schwungscheiben und dergleichen zu einer deutlichen Zunahme der Schwingungen in konventionellen Thermoformanlagen führen, so dass insbesondere bei der Erhöhung der Taktrate die auftretenden Schwingungen einen deutlich höheren Aufwand in Hinblick auf den Aufbau und die Installation der Anlagen sowie auch für eine exakte Justierung der Prozessparameter während des Betriebs erfordern. Darauf beruhend wird erfindungsgemäß eine Antriebseinheit bereitgestellt, in der die Umsetzung der Rotationsbewegung des Antriebsmotors in eine lineare Bewegung unter Ausschluss von Exzenterscheiben stattfindet, so dass ein wesentlich höherer Grad an Laufruhe bei der Übertragung der erforderlichen Kräfte gewährleistet ist. Damit gelingt aber auch eine bessere Steuerung der Antriebseinheit, insbesondere in Bezug auf die Einstellung des erforderlichen Verfahrwegs und der Kraftabgabe, da beispielsweise im Hinblick auf die Kraftabgabe große Massen im Antrieb vermieden werden, wie sie etwa bei einem Antrieb mit Exzenter auftreten. Durch die verbesserte Regelbarkeit der Werkzeugposition und der Formkraft lässt sich auch ein höherer Grad an Verarbeitungsgenauigkeit erreichen, da auch eine „dynamische” Nachjustierung entsprechender Größen, etwa des Verfahrweges, möglich ist, was gegebenenfalls bei einer Abnützung der Formwerkzeuge erforderlich sein kann. Auch kann die Antriebseinheit insgesamt wesentlich dynamischer angesteuert werden, da bei geeignetem Aufbau der Kopplungseinheit nur geringe Massen zu bewegen sind, so dass auch ein entsprechend hoher Grad an Flexibilität bei der Auswahl einer gewünschten Taktrate für den Bearbeitungsvorgang erreicht wird. Durch die Möglichkeit einer sehr dynamischen Ansteuerung des Antriebsmotors kann auch der einzelne Verformungsvorgang entsprechend besser gesteuert werden im Vergleich zu konventionellen Antriebseinrichtungen, da über den gesamten Verlauf der linearen Relativbewegung eine präzise Ermittlung und auch Steuerung von Drehmoment und Drehgeschwindigkeit des Antriebsmotors möglich ist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Kopplungseinheit einen Spindelantrieb auf. Durch den Spindelantrieb ergibt sich die Möglichkeit, die Rotationsbewegung des Antriebsmotors sehr effizient in eine lineare Bewegung umzuwandeln, wobei ein direkter Kraftfluss zwischen Motor und Spindel sehr verlustarm und dynamisch erfolgen kann, so dass hier im Besonderen die Kraftabgabe, der Verfahrensweg und dergleichen an das jeweilige Produkt sowie an den aktuellen Zustand der Werkzeuge anpassbar sind. Des Weiteren kann die Kraftübertragung vom Motor zur Spindel in sehr platzsparender Weise erfolgen, so dass insgesamt in Verbindung mit der Schwingungsarmut des Antriebs ein mechanisch robuster Aufbau mit deutlich kleineren Volumen und/oder Gewicht im Vergleich zu konventionellen Anlagen möglich ist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Kopplungseinheit ein Kniehebelsystem auf. Durch das Verwenden eines Kniehebelsystems kann beispielsweise die über eine Spindel übertragene Kraft effizient umgesetzt werden, um die Relativbewegung der Werkzeugtische zueinander zu ermöglichen. Dabei bietet die Geometrie eines Kniehebelsystems einen hohen Grad an Flexibilität bei der Anpassung an anlagenspezifische Gegebenheiten, etwa den erforderlichen Hub der Werkzeugtische, die Taktzahl, und dergleichen. Beispielsweise kann in Verbindung mit dem zuvor genannten Spindelantrieb die Hebelgeometrie unter Vorgabe eines gewünschten Tischhubes so festgelegt werden, dass sich ein sehr kleiner Spindelhub und eine hohe Kraftübersetzung ergeben. Damit wird bei einem kurzen Hub der Spindel und damit einer geringeren erforderlichen Beschleunigung der entsprechenden Masse dennoch der erforderliche Tischhub erreicht. Auch gelingt es mittels des Kniehebelsystems in Verbindung mit dem Spindelantrieb effizient einen geometrischen Aufbau bereitzustellen, in welchem die Geschwindigkeit der Mutter des Spindelantriebs bei der gewünschten Taktrate innerhalb eines gewünschten Bereiches bleibt, so dass insgesamt der Funktionsfähigkeit des Spindelmechanismus nicht durch zu hohe Verfahrgeschwindigkeiten der Spindelmutter beeinträchtigt wird. In gleicher Weise kann die gesamte Kraftentwicklung im Antrieb und damit in dem Spindelantrieb auf der Grundlage des Kniehebelsystems so festgelegt werden, dass eine gewünschte Lebensdauer gewährleistet ist.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Kniehebelsystem ein 5-Punkt-Kniehebelsystem. Durch diese Anordnung kann insbesondere eine sehr frühe Kraftentwicklung erfolgen, d. h. bei vergleichsweise großen Öffnungswinkeln der die Werkzeugtische ansteuernden Hebel steht eine hohe Formkraft zur Verfügung, so dass in Verbindung mit der vibrationsarmen Anlenkung des 5-Punkt-Kniehebelsystems eine gute Regelbarkeit von Tischposition und Formkraft in Verbindung mit einer hohen Taktrate im besonderen Maße erreicht werden.
In einer Ausführungsform ist die Spindelachse vertikal angeordnet, so dass bei einer typischen vertikalen Orientierung der Relativbewegung der Werkzeugtische zueinander die Bewegung der Spindelmutter und des Werkzeugtisches bzw. der Tische entlang der gleichen Richtung erfolgt. In anderen Ausführungsformen ist die Spindelachse horizontal angeordnet, so dass auch hier in sehr schwingungsarmer Weise ein hoher Grad an Flexibilität beim Aufbau der gesamten Antriebseinheit gegeben ist. Dabei ist zu beachten, dass für die Relativbewegung der Werkzeugtische zueinander häufig eine vertikale Orientierung vorgesehen wird, wobei jedoch bei Bedarf eine beliebige andere räumliche Orientierung der Relativbewegung möglich ist, was insbesondere durch die Schwingungsarmut der erfindungsgemäßen Antriebseinheit begünstigt wird. Beispielsweise kann die Relativbewegung der Werkzeugtische zueinander in horizontaler Richtung erfolgen, wenn beispielsweise eine im Wesentlichen vertikale Zufuhr des Kunststoffbasismaterials, etwa in Form eines Folienmaterials, als geeignet erscheint, um die Baugröße einer entsprechenden Formanlage in horizontaler Richtung zu reduzieren.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Antriebseinheit einen ersten Motor, der zum Antreiben des ersten Werkzeugtisches vorgesehen ist, und einen zweiten Motor, der zum Antreiben des zweiten Werkzeugtisches vorgesehen ist, auf. Auf diese Weise lässt sich der erforderliche Hub der Werkzeugtische, und damit auch die Anforderung im Hinblick auf das Erzeugen einer Linearbewegung zur Erzeugung eines erforderlichen Gesamthubes der Antriebseinheit reduzieren, da beide Werkzeugtische durch zugeordnete Antriebsmotoren bewegbar sind. Auf diese Weise kann etwa unter Anwendung eines Spindelantriebs für jeden Antriebsmotor der jeweilige Spindelhub bei einem vorgegebenen erforderlichen relativen Verfahrwegbereich zum Herstellen der Kunststoffkörper weiter reduziert werden, so dass insbesondere Vorteile bezüglich des dynamischen Verhaltens, der Ansteuerbarkeit und dergleichen hier in besonderem Maße zur Geltung kommen.
In weiteren Ausführungsformen weist die Kopplungseinheit einen Zahnstangenantrieb auf, der in effizienter Weise für eine Umsetzung der Rotationsbewegung in eine lineare Bewegung sorgt. Entsprechende Zahnstangenantriebe können mit beliebigen vorgesetzten Getrieben betrieben werden, so dass nahezu beliebige Verfahrgeschwindigkeiten, Verfahrwege, Kraftübertragungen und dergleichen möglich sind. Beispielsweise können im Rahmen der zuvor beschriebenen Ausführungsformen, in der zwei Antriebsmotoren vorgesehen sind, auch entsprechende Zahnstangenantriebe eingesetzt werden, so dass in diesem Falle ein sehr dynamisches und gut steuerbares Verhalten erreicht werden kann, ohne dass die Auslenkungen der Zahnstangenantriebe bei einer vorgegebenen gewünschten Auslenkung der Relativbewegung einen großen Wert annehmen.
In weiteren Ausführungsformen ist der Spindelantrieb oder der Zahnstangenantrieb zur Erzeugung der linearen Relativbewegung ausgelegt, ohne dass dabei eine weitere Richtungsumlenkung angewendet wird. Auf diese Weise können beispielsweise entsprechende Hebelsysteme entfallen, so dass die entsprechende Kraftumsetzung von der Drehbewegung einer Getriebeeinheit über die Spindelantriebe bzw. Zahnstangenantriebe direkt auf die Werkzeugtische erfolgt. Dadurch kann gegebenenfalls die Anzahl der diversen beweglichen Teile der Kopplungseinheit verringert werden, wenn ein Getriebe zur Anpassung der Motordrehzahlen und -momente an den Spindelantrieb oder den Zahnstangenantrieb in einem geschlossenen Gehäuse vorgesehen wird.
In weiteren anschaulichen Ausführungsformen ist die Antriebseinheit so ausgelegt, dass diese mit einer Taktrate von 30 Takten pro Minute oder mehr, insbesondere 50 Takten pro Minute, arbeiten kann. Das heißt, die Antriebseinheit ist so ausgelegt, dass unter Berücksichtigung der erforderlichen Auslenkungen in der Relativbewegung und den erforderlichen Kräften der Verfahrweg 30 bis 50 Mal pro Sekunde vor und zurück durchlaufen werden kann. Wie zuvor bereits erläutert ist, trägt insbesondere die Schwingungsarmut aufgrund des Fehlens exzentrisch ausgelegter Antriebsscheiben dazu bei, dass erhöhte Taktraten und eine gute Steuerbarkeit erreicht werden können.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die zuvor genannte Aufgabe gelöst mittels einer Thermoformanlage zur Herstellung von Kunststoffkörpern aus einem Kunststoffmaterial. Die Thermoformanlage umfasst einen ersten Werkzeugtisch und einen zweiten Werkzeugtisch, die ausgebildet sind, zueinander eine lineare Relativbewegung auszuführen. Des Weiteren ist in der erfindungsgemäßen Thermoformanlage eine Antriebseinheit vorgesehen, wie sie zuvor beschrieben ist, oder wie sie auch nachfolgend in weiteren anschaulichen Ausführungsformen beschrieben wird, wobei die Antriebseinheit mit dem ersten Werkzeugtisch und/oder dem zweiten Werkzeugtisch gekoppelt ist, um die lineare Relativbewegung zu erzeugen. Somit kann in der erfindungsgemäßen Thermoformanlage ein hoher Grad an Dynamik und eine gute Steuerbarkeit der einzelnen Arbeitsvorgänge sowie auch eine hohe Langzeitstabilität in Hinblick auf das Prozessergebnis erreicht werden, wie dies auch zuvor bereits erläutert ist. Das heißt, zumindest eine Antriebseinheit der zuvor genannten Art wird in Verbindung mit mindestens einem Werkzeugtisch vorgesehen, so dass aufgrund der linearen Relativbewegung der Formvorgang stattfinden kann. In anderen Ausführungsformen ist die Antriebseinheit so ausgelegt, dass beide Werkzeugtische während des eigentlichen Formvorgangs bewegt werden, so dass eine effiziente Reduzierung der erforderlichen Bewegung jedes einzelnen Werkzeugtisches ermöglicht wird.
Vorteilhafterweise ist eine Steuereinrichtung vorgesehen, die ausgebildet ist, die Kraftabgabe an den ersten und/oder den zweiten Werkzeugtisch und den Verfahrweg während der linearen Relativbewegung produktspezifisch zu steuern. Wie zuvor bereits näher dargelegt ist, lässt sich aufgrund des schwingungsarmen Aufbaus und aufgrund der geringen anzutreibenden Massen ein besserer Grad an Steuerbarkeit erreichen, so dass eine zuverlässige produktspezifische Anpassung wichtiger Prozessparameter sowohl im Langzeitverhalten als auch in sehr dynamischer Weise während einzelner Verformungsarbeitsgänge gewährleistet ist.
In einer weiteren Ausführungsform ist die Thermoformanlage ferner ausgebildet, einen Stanzarbeitsgang nach dem Formen der Kunststoffkörper auszuführen. Aufgrund der hohen Präzision bei der Steuerung der Verfahrwege kann auch der nachfolgende Stanzvorgang mit hoher Präzision für eine Vielzahl aufeinanderfolgender Arbeitsgänge ausgeführt werden. In weiteren Ausführungsformen ist dabei die Steuereinheit ausgebildet, eine Abstandsbegrenzung und eine Endlage des ersten und/oder des zweiten Werkzeugtisches automatisch einzustellen, so dass damit die Möglichkeit gegeben ist, etwaige Abnutzungen der Werkzeuge zu kompensieren.
In einer weiteren Ausführungsform ist ferner eine Positioniereinheit mit einem Positionierantrieb vorgesehen, die ausgebildet ist, die Endlage des ersten und/oder des zweiten Werkzeugtisches beim Stanzvorgang festzulegen. Die separate Positioniereinheit ermöglicht eine sehr präzise Vorgabe der Endlage der Werkzeugtische beim Stanzvorgang, bei welchem eine Schwankung der Endlage ansonsten zu einem vorzeitigen Verschleiß des Stanzwerkzeuges führen könnte. Durch die genaue Vorgabe der Endlage durch einen zur Antriebseinheit zusätzlichen Mechanismus kann auch der Ruck beim Stanzvorgang aufgenommen werden, so dass die Ansteuerung der Antriebseinheit insbesondere beim Ausführen des Stanzhubes vereinfacht wird.
In einer weiteren anschaulichen Ausführungsform weist die Positioniereinheit eine oder mehrere Zugstangen und eine in der Höhe verstellbare Anschlagseinrichtung auf, die mit dem Positionierantrieb gekoppelt ist. Durch die Zugstangen wird eine mechanisch robuste Konstruktion zur Aufnahme des Stanzruckes bereitgestellt, während die wirksame „Länge” der Zugstangen und damit auch die Endlage mit hoher Präzision mittels der Anschlagseinrichtung erfolgt. Somit kann durch den Positionierantrieb die Einstellung der Endlage durch einen separaten motorischen Antrieb erfolgen, während die Anpassung der Relativbewegung, d. h., der Bewegung zur Verformung des Kunststoffmaterials und zum Ausführen des Stanzhubes, weiterhin durch die Antriebseinheit erfolgt, wobei jedoch die sehr präzise Steuerung der Endphase der Relativbewegung am Ende des Stanzhubes weniger kritisch ist.
In einer Ausführungsform ist eine von dem Positionierantrieb angetriebene Gewindehülse oder eine Helixeinheit zur Verstellung der Höhe der Anschlagseinrichtung vorgesehen. Auf diese Weise eine sehr genaue Einstellung der gewünschten Höhe und damit Endlage mittels geeigneter Antriebskomponenten, etwa durch einen Servomotor oder dergleichen erfolgen.
In einer Ausführungsform sind mehrere Gewindehülsen oder Helixeinheiten, die mittels eines Gleichlaufs verbunden sind, zur Verstellung der Höhe der Anschlagseinrichtung vorgesehen. Durch diesen Aufbau wird die Endlage des Werkzeugtisches bzw. der Werkzeugtische über die gesamte laterale Erstreckung der Tische hinweg gewährleistet, so dass die jeweiligen Tische in der Endstellung gerade ausgerichtet sind.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die zuvor genannte Aufgabe gelöst durch eine Thermoformanlage zur Herstellung von Kunststoffkörpern aus einem Kunststoffmaterial. Die Thermoformanlage umfasst einen ersten Werkzeugtisch und einen zweiten Werkzeugtisch, die ausgebildet sind, zueinander eine lineare Relativbewegung für das Formen und Stanzen der Kunststoffkörper auszuführen. Des weiteren ist eine Antriebseinheit vorgesehen, die mit dem ersten Werkzeugtisch und/oder dem zweiten Werkzeugtisch gekoppelt und ausgebildet ist, die lineare Relativbewegung zu erzeugen. Die Thermoformanlage umfasst ferner eine Positioniereinheit mit einem Positionierantrieb, die mit dem ersten und/oder dem zweiten Werkzeugtisch gekoppelt und ausgebildet ist, eine verstellbare Endlage des ersten und/oder zweiten Werkzeugtisches mechanisch festzulegen.
Die erfindungsgemäße Thermoformanlage enthält somit eine Antriebseinheit, die sowohl die Bewegung für die Formung der Kunststoffkörper sowie den Stanzhub ausführt, so dass sich eine sehr effiziente mechanische Konstruktion verwirklichen lässt. Zusätzlich zur Antriebseinheit ist ein Positionierantrieb vorgesehen, der eine Verstellung der Endlage ermöglicht, so dass im Zusammenwirken mit der Antriebseinheit sowohl die Verformung als auch der Stanzhub mit hoher Präzision ausführbar sind, wobei ein zu weites Verfahren der Tische und damit eine Beeinträchtigung der Stanzwerkzeuge vermieden werden kann. D. h., die „grobe” Einstellung des Verfahrweges der Tische kann mittels der Antriebseinheit erfolgen, so dass das Formen mit der erforderlichen Genauigkeit erfolgt, da hier eine „Unschärfe” in der Wegstrecke von wenigen Hundertstel Millimetern im Übergang von Formvorgang in den Stanzvorgang nicht störend ist. Andererseits wird durch die Positioniereinheit exakt festgelegte Endlage der Stanzvorgang mit sehr hoher Präzision ausgeführt.
In anschaulichen Ausführungsformen ist die Antriebseinheit so ausgebildet, wie dies zuvor beschrieben ist, so dass sich zusätzlich die Vorteile einer geringen Schwingungsneigung mit einer insgesamt verbesserten Steuerbarkeit des gesamten Form- und Stanzvorganges ergeben. Auch ist in weiteren Ausführungsformen die Positioniereinheit so ausgeführt, wie dies auch in den zuvor beschriebenen Ausführungsformen erläutert ist, um eine besonders effiziente Weise der Einstellung der Endlage zu ermöglichen. Auf diese Weise kann eine gewünschte Nachführung des Stanzhubes an den aktuellen Zustand des Stanzwerkzeuges erreicht werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die zuvor genannte Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Erzeugen einer linearen Relativbewegung zwischen Werkzeugtischen einer Thermoformanlage. Dabei umfasst das Verfahren das Erzeugen einer schwingungsarmen linearen Relativbewegung zwischen einem ersten Werkzeugtisch und einem zweiten Werkzeugtisch mittels einer Antriebseinheit, die keine exzentrisch ausgelegten rotierenden Kraftübertragungselemente aufweist.
Wie zuvor bereits erläutert ist, beruht das erfindungsgemäße Verfahren auf der Erkenntnis, dass insbesondere Exzenterscheiben bei der Umsetzung der Rotationsbewegung in eine Linearbewegung in konventionellen Thermoformanlagen zu einem höheren Aufwand im Hinblick auf das Erreichen hoher Taktraten und eines hohen Grades an Genauigkeit bei der Erzeugung der Kunststoffkörper beitragen. In weiteren vorteilhaften Ausführungsformen werden Spindelantriebe zur Erzeugung der linearen Relativbewegung eingesetzt, wobei Taktraten von 30 oder mehr angewendet werden. In weiteren vorteilhaften Ausführungsformen wird eine Formkraft erzeugt, die einer Masse von mindestens 15 Tonnen entspricht.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Patentansprüchen definiert und gehen auch deutlicher aus der folgenden detaillierten Beschreibung hervor, in der auf die folgenden Zeichnungen Bezug genommen wird, in denen:
1 eine schematische Seitenquerschnittsansicht einer Thermoformanlage mit einer Antriebseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,
2 schematisch eine Querschnittsansicht der Thermoformanlage mit einer Antriebseinheit mit einem Spindelantrieb zeigt, wobei in der dargestellten Ausführungsform beide Werkzeugtische durch einen zugehörigen Antriebsmotor mit angekoppelter Spindeleinrichtung angetrieben werden,
3 schematisch eine Antriebseinheit in einer Thermoformanlage darstellt, wobei eine horizontale Anordnung einer Spindelachse bzw. einer Zahnstangenachse vorliegt,
4 schematisch einen Teil einer Antriebseinheit mit einer Zahnstangenantriebseinheit zeigt, um die Rotationsbewegung eines Motors in eine Linearbewegung unter Vermeidung exzentrisch ausgebildeter Antriebsscheiben umzusetzen,
5 schematisch eine Querschnittsansicht einer Thermoformanlage mit einer Steuereinheit zeigt, in der prozessspezifische Parameter effizient eingestellt werden können, und
6 schematisch eine Ausführungsform der Thermoformanlage zeigt, in der die Verstellung der Endlage eines oder beider Werkzeugtische auf der Grundlage einer Positioniereinheit mit einer separaten Positionierantriebseinheit erfolgt.
1 zeigt eine schematische Seitenquerschnittsansicht einer Thermoformanlage 100 mit einem Basisrahmen 101, der im Wesentlichen die äußeren Abmessungen der Anlage 100 festlegt und als mechanische Konstruktion dient, um die diversen Komponenten der Anlage 100 mechanisch zu fixieren. Der Einfachheit halber sind weitere Details des Rahmens 101 hierin nicht gezeigt und sollen auch nicht weiter beschrieben werden, da eine Vielzahl möglicher Bauweisen Verwendung finden kann. Wie zuvor erläutert ist, kann jedoch aufgrund der schwingungsreduzierten Arbeitsweise einer Antriebseinheit 150 bei gegebenen Bedingungen in Hinblick auf die erforderlichen Formkräfte und Taktraten bei Bedarf eine weniger aufwendige Konstruktion für den Rahmen 101 vorgesehen werden. Ferner umfasst die Thermoformanlage 100 einen ersten Werkzeugtisch 102, der ein geeignetes Formteil (nicht gezeigt) aufweist, um im Zusammenwirken mit einem weiteren Formteil (nicht gezeigt), das auf einem zweiten Werkzeugtisch 103 angeordnet ist, Kunststoffkörper, etwa Plastikbehälter, und dergleichen, aus einem Ausgangskunststoffmaterial 104 herzustellen. Das Ausgangsmaterial 104 wird häufig als Folienmaterial bereitgestellt und wird der Anlage 100 über eine geeignete Transporteinrichtung so zugeführt, dass bei jedem Arbeitstakt der Thermoformanlage 100 ein entsprechender Abschnitt des Basismaterials 104 zwischen den Werkzeugtischen 102 und 103 fixiert ist, so dass eine entsprechende Verformung des Materials 104 während einer Relativbewegung 105 der Tische 102 und 103 zueinander erfolgt. Bei Bedarf wird das Basismaterial 104 bzw. der entsprechende Abschnitt, der während des jeweiligen Arbeitstaktes zwischen den Tischen 102 und 103 positioniert ist, auf eine geeignete Temperatur erwärmt, um damit eine thermoplastische Verformung zu ermöglichen. Zur besseren Verständlichkeit sind diesbezügliche Komponenten, die zur zeitweiligen Fixierung des Materials 104 dienen, nicht dargestellt.
In der gezeigten Ausführungsform ist einer der beiden Werkzeugtische 102, 103 während jedes Arbeitstaktes bewegbar, um die erforderliche Relativbewegung 105 zu erzeugen, während der andere Tisch als „stationärer” Tisch betrachtet werden kann, der zumindest während des entsprechenden Arbeitstaktes fixiert ist, der jedoch bei Bedarf zur Einstellung der Relativbewegung 105 in unterschiedlichen Positionen fixiert werden kann. Im Weiteren werden auch Ausführungsformen beschrieben, in denen beide Werkzeugtische 102, 103 während jedes Arbeitstaktes verfahren werden, so dass sich insgesamt für jeden der beiden Tische ein geringerer linearer Verfahrweg ergibt. In der gezeigten Ausführungsform ist der untere Werkzeugtisch 103 mechanisch mit der Antriebseinheit 150 gekoppelt, die ihrerseits mindestens einen Antriebsmotor 151 aufweist, der über eine Kopplungseinheit 152 eine von dem Motor 151 erzeugte Rotationsbewegung in eine Linearbewegung zum Ausführen der Relativbewegung 105 umsetzt. Dabei ist die Kopplungseinheit 152 so ausgebildet, dass die Umsetzung einer rotierenden Bewegung einer Antriebswelle des Motors 151 in eine Linearbewegung, die wiederum letztlich in die lineare Relativbewegung 105 umgesetzt wird, unter Anwendung rotationssymmetrischer bzw. zentrisch angeordneter Rotationselemente erfolgt. Das heißt, erfindungsgemäß erfolgt zumindest die Umsetzung der Drehbewegung einer Antriebswelle des Motors 151 in zumindest eine Linearbewegung ohne die Verwendung von Exzenterscheiben, so dass zumindest in dieser ersten Kraftübertragungskette keinerlei exzentrische Rotationsscheiben Verwendung finden. Die reziproke lineare Bewegung, die schließlich zur Relativbewegung 105 führt, wird also durch eine Richtungsumkehr der Drehrichtung des Antriebsmotors 151 erreicht, wobei aufgrund der geringen Massen ein im Vergleich zu konventionellen Exzenterscheibenantrieben ein reduzierter Schwingungsanteil erzeugt wird. In diesem Zusammenhang sollte angemerkt werden, dass ein zentrisch ausgelegtes Rotationselement als eine Scheibe, Zahnrad, und dergleichen zu verstehen ist, in welchem die Kraftübertragung auf ein eine Linearbewegung erzeugendes Antriebselement bei konstantem Drehmoment über eine volle Umdrehung hinweg zu einer konstanten linearen Kraft führt. Im Gegensatz dazu ist ein exzentrisch angeordnetes Rotationsantriebselement als ein Antriebselement zu verstehen, das bei konstantem Antriebsdrehmoment über einen vollen Umfang hinweg zu einer variablen Kraft in Längsrichtung führt.
Aufgrund dieser Ausbildung der Kopplungseinheit 152 ergibt sich ein wesentlich schwingungsärmerer Betrieb, so dass insbesondere höhere Taktraten, d. h. eine höhere Anzahl an Linearbewegungen 105 pro Zeiteinheit und damit eine höhere Anzahl an Verformungsprozessen, durchgeführt werden kann, ohne dass ein höherer Aufwand im Hinblick auf die mechanische Fixierung des Rahmens 101 und dessen Konstruktion erforderlich ist.
Beim Betrieb der Thermoformanlage 100 wird das Basismaterial 104, etwa abschnittsweise durch Abrollen von einer Rolle mittels einer geeigneten Transporteinrichtung, in die Position zwischen den Werkzeugtischen 102 und 103 gebracht und dort fixiert, woraufhin der Antriebsmotor 151 entsprechend angesteuert wird, um über die Kopplungseinheit 152 die erforderliche Verfahrstrecke entsprechend der Linearbewegung 105 auszuführen, so dass die auf den Werkzeugtischen angebrachten Formwerkzeuge (nicht gezeigt) ineinander greifen und die gewünschte Verformung des Materials 104 hervorrufen und dabei die entsprechenden Kunststoffkörper erzeugt werden. Dabei ist der entsprechende Hub für die Relativbewegung 105 an die jeweilige Produktart, die aus dem Basismaterial 104 herzustellen ist, angepasst, so dass sie sich etwa bei einem gewünschten Durchmesser bzw. lateralen Abmessungen eines Behälters dessen Tiefe auf der Grundlage der Relativbewegung 105 einstellen lässt. Nach dem eigentlichen Verformen des Basismaterials 104 wird in einigen Ausführungsformen auch noch ein Stanzvorgang ausgeführt werden, so dass die zuvor geformten Kunststoffkörper nur noch geringfügig mechanisch an das restliche Basismaterial 104 gekoppelt sind, und bei einem weiteren Arbeitstakt zusammen mit dem Basismaterial aus dem Formbereich zwischen den Werkzeugtischen 102 und 103 herausgeführt und danach effizient herausgelöst werden können.
2 zeigt die Thermoformanlage 100 gemäß einer vorteilhaften Ausführungsvariante. Wie gezeigt, weist die Antriebseinheit 150 zwei separate Antriebseinheiten 150a, 150b auf. Beispielsweise ist die Antriebseinheit 150b mit dem unteren Werkzeugtisch 103 gekoppelt und weist einen Antriebsmotor 151b auf, der mittels einer Kopplungseinheit 152b die erforderliche Kraft auf den Werkzeugtisch 103 überträgt. In ähnlicher Weise ist die Einheit 150a aufgebaut, die über einen Antriebsmotor 151a und eine zugeordnete Kopplungseinheit 152a Kraft auf den Werkzeugtisch 102 überträgt, der ebenfalls als bewegliches Element ausgebildet ist. Die Antriebsmotoren 151a, 151b können in Form beliebiger geeigneter Elektromotoren vorgesehen werden, etwa als Servomotoren mit einer hohen Dynamik und mit einer hohen Bandbreite im Hinblick auf das erreichbare Drehmoment, und dergleichen, wobei Servomotoren als permanent erregte Synchronmotoren, als Gleichstrommotoren, als bürstenlose Gleichstrommotoren, als Asynchronmotoren, und dergleichen verfügbar sind. Zu beachten ist, dass Antriebsmotoren im hierin verwendeten Sinne auch eine Kombination aus Motoreinheit und Getriebe miteinschließen, wobei die an einer Ausgangswelle einer derartigen kombinierten Motor/Getriebeeinheit abgegebene Leistung sodann in die gewünschte Linearbewegung umgesetzt wird. Auch werden in diesem Falle in einer derartigen Getriebeeinheit nur zentrische Rotationselemente verwendet, wie dies zuvor erläutert ist. In der gezeigten Ausführungsform ist ferner jeweils in den Antriebseinheiten 150a, 150b ein Spindelantrieb 153 vorgesehen, der an den jeweiligen Antriebsmotoren 151a, 151b über ein geeignetes nicht gezeigtes Getriebe gekoppelt oder auch direkt gekoppelt ist, wobei dies von den Eigenschaften des Motors abhängt. In der gezeigten Ausführungsform ist etwa die Achse einer Spindel 153a senkrecht angeordnet und ist damit in etwa parallel zu der Relativbewegung 105 der beiden Werkzeugtische 102, 103 orientiert. Der Spindelantrieb 153 weist ferner eine Spindelmutter 153b auf, die wiederum mit einem schematisch dargestellten Spindeltisch 153c gekoppelt ist, der eine geeignete Führung 153d aufweist, um damit eine genau geführte vertikale Bewegung zu gewährleisten. Ferner ist in den jeweiligen Kopplungseinheiten 152a, 152b ein Kniehebelsystem 154 vorgesehen, das über den Spindeltisch 153c angelenkt wird, so dass ein entsprechender Öffnungswinkel α, der durch zwei Hebel 154a, 154b gebildet ist, variiert werden kann. Dabei ist der Hebel 154a über ein Gelenk 155a mit dem Werkzeugtisch 103 und mit einem Gelenk 155b mit dem Hebel 154b verbunden, der seinerseits mit dem Gestell 101 über ein Gelenk 155c verbunden ist. Somit kann durch Änderung des Öffnungswinkels α eine entsprechende lineare Bewegung des Werkzeugtisches 103 hervorgerufen werden, wobei dies in der gezeigten Ausführungsform auf der Grundlage eines weiteren Hebels 154c erfolgt, der über ein Gelenk 155d mit dem Hebel 154b und über ein Gelenk 155d mit dem Tisch 153c verbunden ist. Somit repräsentiert in der dargestellten Ausführungsform das Kniehebelsystem 154 ein 5-Punkt-Hebelsystem. Mittels des Hebelsystems 154 kann in effizienter Weise über die Länge und Angriffspunkte der jeweiligen Hebel eine Kraftübersetzung bewerkstelligt werden und es lässt sich ein gewünschter linearer Verfahrweg des Werkzeugtisches 103 einstellen. Beispielsweise lässt sich durch eine Geometrie des Hebelsystems 154, wie sie schematisch in 2 gezeigt ist, eine Übersetzung der Kraft von 1:2 bis 1:5 erreichen, d. h. bei Eingangskräften von etwa 5.000 Tonnen am Spindelantrieb 153 werden bis ca. 25.000 Tonnen am Werkzeugtisch 103 wirksam, wobei der lineare Verfahrweg des Werkzeugtisches 103 in der Größenordnung von einigen Zentimetern liegt. In der gezeigten Ausführungsform ist ein baugleiches Kniehebelsystem 154 symmetrisch zum Spindelantrieb 153 vorgesehen, so dass jedes Hebelsystem nur die Hälfte der erforderlichen Kraft übertragen muss. In anderen Ausführungsformen (nicht gezeigt) ist gegebenenfalls ein einzelnes Kniehebelsystem 154 ausreichend, wenn damit die erforderlichen Kräfte übertragen werden können und eine ausreichende lineare Führung des Werkzeugtisches 103 gegeben ist.
In der gezeigten Ausführungsform besitzt die Antriebseinheit 150a im Wesentlichen den gleichen Aufbau im Hinblick auf die Kopplungseinheit 152a, so dass ähnliche Kräfte und ähnliche Verfahrwege für den Tisch 102 verfügbar sind. Auf diese Weise kann die zum Formen und gegebenenfalls Stanzen des Materials 104 (s. 1) erforderliche Relativbewegung 105 „halbiert” werden, so dass für jede der Antriebseinheiten 150a, 150b ein relativ geringer Hub des Spindelantriebs 153 ausreichend ist. Daher können auch die erforderlichen Verfahrgeschwindigkeiten der Spindelmutter 153b in einem gewünschten zulässigen Bereich gehalten werden. Ferner können derartige Spindelantriebe mit einem hohen Wirkungsgrad bereitgestellt werden, etwa von bis zu 95%, so dass insgesamt die Antriebsenergie der Motoren 151b, 151a effizient unter einer geeigneten Drehmomentwandlung auf die Spindel 153a und damit auf die Mutter 153b übertragen wird. Da auch insgesamt die Anlenkung des Kniehebelsystems 154 unter sehr geringen Verlusten erfolgen kann, lässt sich die Antriebsenergie der Motoren 151a, 151b sehr effizient in die Relativbewegung 105 umsetzen. Da ferner die zu bewegenden Massen der gesamten Kopplungseinrichtung 152b sehr gering gehalten werden können, ergibt sich eine hohe Dynamik der jeweiligen Antriebseinheiten 150a, 150b. Das heißt, die Vor- und Zurückbewegung 105 kann innerhalb sehr kurzer Zeitintervalle ausgeführt werden, beispielsweise im Bereich von 2 bis 1 Sekunde, so dass Taktraten im Bereich von 30 bis 50 Arbeitsvorgängen pro Minute oder mehr ermöglicht werden, wobei dennoch die erforderlichen Verfahrgeschwindigkeiten im Spindelantrieb 153 in zulässigen Bereichen bleiben. Beispielsweise sind Elektromotore mit einem großen Drehmomentbereich und großen Drehzahlbereich verfügbar, wobei durch effiziente Ansteuerverfahren, für beispielsweise synchrone Maschinen, bürstenlose Gleichstrommotoren und dergleichen ein Hochlaufen bis zu einer gewünschten Drehzahl und ein Abbremsen bei hohem Drehmoment in diesen kurzen Zeiträumen möglich ist. Weiterhin können entsprechende Hochlauframpen, Abbremsrampen, geeignet eingestellt werden, etwa in Verbindung mit dem gewünschten Drehmoment, so dass auch innerhalb der einzelnen Arbeitsprozesse eine effiziente Steuerung des Kraftübertrags auf die Werkzeugtische 102, 103 gewährleistet ist. Auf diese Weise können die Verfahrwege und auch die entsprechenden Drehmomente und damit die Kraftabgabe der Werkzeugtische 102, 103 in einer gewünschten Weise eingestellt werden, so dass produktspezifische Parameter eingehalten werden und auch eine dynamische Nachjustierung, etwa bei Abnutzung der Formwerkzeuge, ermöglicht wird.
3 zeigt die Thermoformanlage 100 gemäß einer weiteren Ausführungsform, in der die Antriebseinheit 150, etwa mit dem unteren Werkzeugtisch 103 gekoppelt ist und der Antriebsmotor 151 mit dem Hebelsystem 154 über einen geeigneten Mechanismus, etwa die Spindeleinheit 153, gekoppelt ist, wobei die Linearbewegung des Mechanismus 153 im Wesentlichen horizontal orientiert ist. Dabei kann das Kniehebelsystem 154 mittig an dem Werkzeugtisch 103 angebracht sein, oder es kann ein zweites Hebelsystem 154 vorgesehen sein, wie dies in 3 gezeigt ist, wobei dieses ebenfalls über Motor 151 angetrieben sein kann, oder es ist ein zusätzlicher Motor mit entsprechendem Spindelantrieb vorgesehen (nicht gezeigt). In anderen Ausführungsformen ist lediglich eine geeignete Führung vorgesehen, so dass das einzelne System 154 an einer beliebigen geeigneten Position mit dem Werkzeugtisch 103 gekoppelt ist, um damit die lineare Auf- und Abbewegung zu erzeugen. Es sollte beachtet werden, dass bei Bedarf auch eine Antriebseinheit für den Werkzeugtisch 102 vorgesehen werden kann, wenn eine gleichzeitige Bewegung beider Tische erforderlich ist. Dabei kann die entsprechende Antriebseinheit ähnlich wie die Antriebseinheit 150 aus 3 aufgebaut sein, oder diese kann so gestaltet sein, wie dies zuvor beschrieben ist, oder wie dies auch nachfolgend erläutert ist.
4 zeigt schematisch die Antriebseinheit 150 gemäß einer weiteren Ausführungsform, in der der Antriebsmotor 151 in Verbindung mit einer Zahnstangenantriebseinheit 156 steht, um die Rotationsbewegung in eine Linearbewegung umzuwandeln. Dazu ist eine geführte Zahnstange 156a vorgesehen, die mit einem Antriebsrad 156b in Eingriff ist, das wiederum über ein beliebiges Getriebe (nicht gezeigt) letztlich von dem Motor 151 angetrieben wird. Damit lassen sich beliebige Übersetzungen erzeugen, um eine ausreichende Kraftübertragung zu ermöglichen und auch um die auftretenden Verfahrgeschwindigkeiten der Einheiten 156b, 156a in einem geeigneten Bereich zu halten. Die Linearbewegung der Zahnstange 156a kann wieder effizient auf das Hebelsystem 154 übertragen werden, wie dies auch zuvor mit Bezug zu 2 im Hinblick auf den Spindelantrieb 153 beschrieben ist.
In weiteren Ausführungsformen ist eine jeweilige, sich linear bewegende Komponente der Antriebseinheit 150, etwa die Zahnstange 156a oder die Spindel 153a der 4 bzw. 3 direkt mit Werkzeugtisch 103 gekoppelt, wie dies beispielsweise schematisch in 1 gezeigt ist, so dass die erforderliche Relativbewegung 105 ohne ein zwischengeschaltetes Hebelsystem erfolgt. Dabei wird die erforderliche Anpassung im Hinblick auf den erforderlichen Tischhub sowie im Hinblick auf die erforderliche Kraftübertragung an entsprechende Werkzeugtische durch geeignet dimensionierte Antriebsmotore und angepasste Getriebeeinheiten erreicht. Beispielsweise kann durch Antriebsmotoren mit hoher Drehzahl und hohem Drehmoment bei einer entsprechenden Übersetzung der erforderliche Hub direkt an dem linearen Antriebselement, etwa den Elementen 156a, 153a, erhalten werden, die somit als einzige bewegbare Komponenten in der Kopplungseinrichtung in Erscheinung treten, da beispielsweise andere Rotationselemente in geschlossenen Getriebeeinheiten untergebracht werden können. Auf diese Weise lässt sich ein sehr robuster und wartungsarmer Antrieb verwirklichen.
5 zeigt schematisch die Thermoformanlage 100 in einer Ausführungsvariante, in der eine Steuereinheit 160 vorgesehen ist, um die Antriebseinheit 150 effizient anzusteuern. In der dargestellten Ausführungsform ist die Antriebseinheit 150 aus den zwei separaten Einheiten 150a, 150b aufgebaut, während in anderen Ausführungsformen, wie dies zuvor bereits erläutert ist, eine einzelne Antriebseinheit für nur einen einzelnen beweglichen Werkzeugtisch vorgesehen ist. Durch den vorgeschriebenen Aufbau der erfindungsgemäßen Antriebseinheit, d. h. geringe Schwingungsneigung bei hohem dynamischen Verhalten, ist ein effiziente Ansteuerung der Antriebseinheit 150 in Bezug auf produktspezifische Parameter, etwa den erforderlichen Verfahrweg, sowie die erforderliche Formkraft gewährleistet. Dazu wird beispielsweise in der Steuereinheit ein entsprechender Sollwert für die Kraftabgabe und den Verfahrweg hinterlegt oder anderweitig bestimmt, so dass die Linearbewegung 105 betrachteten Produkt angepasst ist. Zu diesem Zweck kann bei bekanntem Verhalten der Antriebseinheiten 150a, 150b, d. h. bei bekannten geometrischen Verhältnissen eines Hebelsystems, den Gegebenheiten von Getrieben, und dergleichen und bei bekannten elektrischen Eigenschaften des Antriebsmotors, ein geeigneter Ansteuerwert gewählt werden, so dass sich die gewünschten Prozessparameter einstellen. Zum Beispiel wird dafür der Elektromotor mit einer geeigneten Strom-Spannungskennlinie beaufschlagt, um damit die Sollparameter für den Formvorgang und gegebenenfalls den Stanzvorgang anzunähern. Des Weiteren kann die Steuereinheit 160 Korrekturparameter aufweisen oder diese ermitteln, wenn eine langfristige oder auch dynamische Nachjustierung der Prozessparameter erforderlich ist. Beispielsweise kann eine entsprechende Vergrößerung des Tischhubes eines oder beider Werkzeugtische erforderlich sein, wenn etwa durch Abnutzung eines Formwerkzeuges ein zuverlässiges Stanzen nicht mehr gewährleistet ist. Diesbezügliche Messwerte lassen sich beispielsweise aus zuvor bearbeiteten Kunststoffkörpern ermitteln und werden der Steuereinheit als Messgrößen oder abgeleitete Werte zugeführt, woraus die Steuereinheit korrigierte Sollwerte für die Prozessparameter oder direkt angepasste Ansteuersignale für den Motor der Antriebseinheit 150 ermittelt.
Aus den entsprechenden Messwerten lässt sich in weiteren Ausführungsformen auch der aktuelle Status der Antriebseinheit 150 ermitteln, so dass gegebenenfalls neue geeignete Sollwerte für Strom und Spannung der Antriebsmotoren ermittelt werden, oder woraus auch ein Statussignal erzeugt werden kann. Wenn etwa entsprechende Messwerte der Steuereinheit 160 automatisch zugeleitet werden, kann diese z. B. den Status der Werkzeugformen aufgrund einer größeren erforderlichen Relativbewegung ermitteln. In anderen anschaulichen Ausführungsformen, wie dies beispielsweise in 5 gezeigt ist, werden geeignete Istwerte auch aus der Antriebseinheit 150 selbst erhalten, etwa in Form von Drehzahlwerten, Spannungswerten, Stromwerten, und dergleichen, so dass der aktuelle Status der Antriebseinheit 150 durch diese Werte ermittelt wird. Beispielsweise lässt sich aus der Zeit und den ermittelten Drehzahlwerten unter Kenntnis der geometrischen Verhältnisse in der Antriebseinheit 150 in zuverlässiger Weise der aktuelle Verfahrweg ermitteln, der dann mit dem Sollwert verglichen werden kann. Bei einer Abweichung kann dann die Steuereinheit die Motoren in geeigneter Weise zur Minimierung der Abweichung ansteuern. In anderen anschaulichen Ausführungsformen kann beispielsweise aus den ermittelten Stromwerten in Verbindung mit den Drehzahlwerten der Antriebseinheit die aktuelle Kraftentfaltung über den Verfahrweg der Werkzeugtische hinweg ermittelt werden und mit einem geeigneten Sollverlauf verglichen werden. Eine entsprechende Abweichung kann etwa als Steuergröße verwendet werden, und kann gleichzeitig auch als Statussignal dienen. Beispielsweise kann aus einer entsprechenden Abweichung der Istwerte von den Sollwerten der Formkraft über den Verfahrweg hinweg eine Veränderung der Formwerkzeuge oder ein anderweitig unzulässiger Zustand der Formanlage 100 erkannt werden. Aufgrund der hohen Dynamik der Antriebseinheit 150 kann somit der Verlauf vieler Arbeitsvorgänge als auch der Verlauf eines einzelnen Arbeitsvorganges überwacht und auch gesteuert werden, so dass sich insgesamt ein höherer Grad an Prozessgleichmäßigkeit ergibt. Dadurch lässt sich etwa eine Abstandsbegrenzung für die Werkzeugtische 102, 103 sowie deren Endlage prozess- und produktspezifisch einstellen.
Während des Betriebs der Anlage 100 erhält oder ermittelt somit die Steuereinheit 160 geeignete Sollwerte für die Ansteuerung der Antriebsmotore der Einheit 150, so dass dadurch eine gewünschte Formkraft und ein gewünschter Verfahrweg beim Formen der jeweiligen Kunststoffkörper eingehalten werden. Zu diesem Zweck sind geeignete Ansteueralgorithmen in einem Steuerrechner eingerichtet, der dann über geeignete Verfahren, etwa Vektorsteuerung für Synchronmaschinen, und dergleichen in sehr dynamischer Weise die jeweiligen Ströme und Spannungen für die Antriebsmotore ermittelt. Auf diese Weise können die elektronischen Signale mit einer beliebigen Zeitauflösung bereitgestellt werden, wobei wegen der geringen mechanischen Trägheit des gesamten Antriebssystems auch die mechanische Reaktionszeit ausreichend gering ist, um Taktraten von 30 pro Minute und deutlich höher zu verwirklichen. Das heißt, eine Vorwärtsbewegung und Rückwärtsbewegung mit entsprechenden Beschleunigungs- und Abbremsphasen innerhalb von 1 Sekunde lässt sich aufgrund der Steuereinheit 160 im Verbund mit der schwingungsarmen und dynamischen Ansteuereinheit 150 verwirklichen.
In den zuvor dargestellten Ausführungsformen sind die Werkzeugtische 102, 103 so angebracht, dass sie in vertikaler Richtung relativ zueinander bewegt werden. Es soll jedoch beachtet werden, dass insbesondere aufgrund der vorteilhaften Gestaltung der erfindungsgemäßen Antriebseinheit auch eine horizontale Relativbewegung der Werkzeugtische bei Bedarf verwirklicht werden kann, so dass gegebenenfalls die Abmessungen der Thermoformanlage in horizontaler Richtung verringert werden können, da häufig in der Höhe ungenutzter Raumbereich vorhanden ist, der für das Zuführen des Basismaterials und das Abtransportieren des Materials mit den geformten und gestanzten Kunststoffkörpern genutzt werden kann. Auch kann durch die insgesamt geringere Baugröße das Gesamtvolumen der Thermoformanlage bei gegebenen Spezifikationen im Hinblick auf den Verfahrweg und die Formkraft verringert werden.
6 zeigt schematisch weitere Ausführungsformen der Thermoformanlage 100, in denen eine sehr präzise Festlegung der Endlage eines oder beider Werkzeugtische verwirklicht wird. In der gezeigten Ausführungsform ist die Thermoformanlage 100 so ausgebildet, dass die Bewegung 105 (s. 1) sowohl zum Verformen des Kunststoffmaterials 104 (s. 1) als auch zum Stanzen des Kunststoffmaterials 104 nach erfolgtem Verformen dient. Dazu ist nach dem eigentlichen Verformen das Ausführen eines Stanzhubes erforderlich, der abhängig von der Dicke des Materials 104 einen Hub von einigen wenigen Millimetern erfordert, wobei dieser Hub zusätzlich auch vom aktuellen Verschleißstatus der Stanzwerkzeuge abhängt.
Die Thermoformanlage 100 umfasst die Werkzeugtische 102 und 103, wovon einer oder beide bewegbar sind, wie dies auch bereits in den zuvor beschriebenen Ausführungsformen dargelegt ist. Dazu ist die Antriebseinheit 150 vorgesehen, die etwa mit dem Tisch 102 gekoppelt ist, um die Relativbewegung 105 zu erzeugen. Die Bewegung 105 umfasst eine erste Verfahrstrecke 105a, die zum Verformen des Kunststoffmaterials 104 erforderlich ist und damit von der Tiefe des zu erzeugenden Kunststoffkörpers abhängig ist. Nach dem Verformen ist das Material 104 zumindest um den Kunststoffkörper herum einzuritzen bzw. zu stanzen, um das Herausnehmen der Kunststoffkörper in einem nachgeordneten Arbeitsgang zu ermöglichen. Dazu ist ein Stanzhub 105b erforderlich, der möglichst genau einzuhalten ist, um einen Verschleiß der entsprechenden Kanten in einem Stanzwerkzeug durch eine nur ungenau bemessene Endlage zu vermeiden. Die Endlage des Werkzeugtisches 102 ist in der gezeigten Ausführungsform somit einerseits durch die Antriebseinheit 150 mit einer durch die mechanischen und elektrischen Komponenten der Antriebseinheit 150 erreichbaren Genauigkeit vorgegeben und ist andererseits durch eine Positioniereinheit 170 in sehr präziser Weise festgelegt.
Die Positioniereinheit legt die maximale Auslenkung des Tisches 102 während der Relativbewegung 105 und damit die Endlage mit einer gewünschten Genauigkeit fest, die durch mechanisch sehr präzise definierte Komponenten gegeben ist und damit gegenüber einer nur durch die Antriebseinheit vorgegebenen Endlage verbessert ist. Die Positioniereinheit 170 umfasst eine oder mehrere Zugstangen 176, die mit dem Tisch 102 verbunden sind. Ferner weisen die Zugstangen eine Anschlagsfläche 176a auf, die in Verbindung mit einem in der Höhe verstellbaren Anschlag 175 eine Anschlagseinrichtung bilden, mit der die Höhe und damit die Relativbewegung 105 in sehr präziser Weise festgelegt ist. D. h., die Zugstangen 176 können durch geeignete Mittel mit hoher Genauigkeit an dem Basisrahmen geführt werden, so dass in Kombination mit der Anschlagsfläche 176a und dem Anschlag 175 nur sehr geringe mechanische Toleranzen auftreten, die wesentlich kleiner sind als entsprechende Toleranzen in der Antriebseinheit 150. Daraus ergibt sich eine sehr genaue Begrenzung der Relativbewegung 105. Die Höhenverstellbarkeit der Positioniereinheit 170 wird in der dargestellten Ausführungsform durch eine Helixeinheit 174, die zwei kongruente Helices als Gleitflächen aufweist und damit etwa einem zweigängigem Gewinde entspricht, verwirklicht, die ihrerseits mit einem Positionierantrieb 171 gekoppelt ist. Damit kann durch Drehung der Helixeinheit 174 die gewünschte Höhe über den Positionierantrieb 171 mit der erforderlichen Genauigkeit von etwa Hundertstel Millimeter eingestellt werden. In anderen Ausführungsformen ist eine Gewindehülse anstelle der Helixeinheit 174 vorgesehen. Der Positionierantrieb 171 umfasst ferner bei Bedarf eine geeignete Getriebeeinheit 172, um über eine Antriebwelle 173 die Gewindehülse in Drehung zu versetzen. Die Welle 173 kann als Gleichlauf ausgeführt sein, um die Anschläge 175 für mehrere Zugstangen 176 in gleicher Weise einzustellen, so dass für alle Zugstangen 176 die gleiche Höhe und damit eine gerade Lage des Tisches 102 festgelegt wird. Der Positionierantrieb 171 kann einen beliebigen Antrieb, etwa in Form eines Servomotors, aber auch in Form von hydraulischen oder pneumatischen Komponenten aufweisen, sofern die gewünschte Genauigkeit und Reproduzierbarkeit für das Antreiben der Gewindehülse 175 gewährleistet ist.
Beim Betrieb der Anlage 100 aus 6 wird somit der Abstand der Tische 102 und 103 einerseits durch die Antriebeinheit 150 und gleichzeitig durch eine Einstellung der Höhe der Positioniereinheit 170 festgelegt, wodurch auch ein genau definiertes Ende der Stanzbewegung 105b erreicht wird. Die Einstellung der Relativbewegung wird etwa auf der Grundlage des aktuellen Verschleißzustands von Stanzwerkzeugen festgelegt, indem der Steuereinrichtung 160 jeweilige Sollwerte für die Antriebseinheit 150 und den Positionierantrieb 171 zur Verfügung gestellt werden, die dann in geeignete Signale zur Ansteuerung der Einheiten 150 und 171 umgewandelt werden. Wenn beispielsweise nach einer gewissen Anzahl an Arbeitsvorgängen dem Verschleiß der Stanzwerkzeuge Rechnung getragen werden soll, wird dem Positionierantrieb 171 von der Steuerung 160 ein Ansteuersignal zugeleitet, dass zu einer Verringerung der Höhe des Anschlags 175 um etwa ein oder mehrere Hunderstel Millimeter führt, so dass die resultierende Endlage des Tisches aufgrund einer entsprechenden Zunahme der Relativbewegung 105 tiefer liegt. Damit kann somit das Kunststoffmaterial weiterhin mit der gewünschten Eindringtiefe gestanzt werden. Wenn die erforderliche Korrektur durch die Positioniereinheit 170 über einen gewissen Betrag hinausgeht, wird auch die Antriebseinheit 150 mit geeigneten Sollwerten für das Ausführen der Relativbewegung gesteuert, so dass die Relativbewegung 105 in jedem Falle ausreichend ist, um die Bewegungen 105a und 105b auszuführen. Wenn beim Ausführen des Stanzhubes 105b die durch die Positioniereinheit festgelegte Endlage erreicht wird, kann die Steuerung etwa durch Überwachen des Motorstromes und dergleichen, die Antriebseinheit 150 in geeigneter Weise ansteuern, um eine übermäßige Beanspruchung der Komponenten der Antriebseinheit 150 zu vermeiden. Wie zuvor bereits erläutert, kann etwa die „Grobjustierung” der Antriebseinheit so erfolgen, dass die erforderlichen Auslenkungen 105a und 105b zuverlässig unter Berücksichtigung möglicher Toleranzen in der Einheit 150 erreicht werden, während die „Feinjustierung” mittels der Positioniereinheit 170 für die präzise Einhaltung des Stanzhubes entsprechend des aktuellen Zustands der Stanzwerkzeuge sorgt. Durch das Vorsehen zweier separater Antriebseinheiten für die Form- und Stanzbewegung und die Festlegung der exakten Endlage können somit die typischerweise größeren Toleranzen des Antriebs für die kombinierte Form- und Stanbewegung durch die sehr viel geringeren Toleranzen des Positionierantriebs „ersetzt” werden.
Abhängig vom gesamten Aufbau der Anlage 100 ist eine einzelne Positioniereinheit ausreichend, etwa wenn der Tisch 103 statisch ist. In anderen Ausführungsformen, wie dies gestrichelt dargestellt ist, ist eine weitere Positioniereinrichtung vorgesehen, die mit dem Tisch 103 verbunden ist. Diese weitere Positioniereinrichtung kann in der gleichen Weise aufgebaut sein wie die Einheit 170. In diesem Falle wird die Relativbewegung 105 durch die beiden Tische 102 und 103 realisiert, etwa um den gesamten Hub pro Tisch klein zu halten, wie dies auch zuvor erläutert ist, wobei dann auch die Endlagen der beiden Tische durch die zugehörige Positioniereinheit präzise festgelegt sind.
Ferner ist zu beachten, dass die Positioniereinheit 170 auch in jeder der zuvor beschriebenen Ausführungsformen verwendet werden kann, wenn in diesen Ausführungsformen eine noch präzisere Festlegung der Endlage beim Formen und/oder Stanzen erforderlich ist.

Claims

Antriebseinheit für eine Form- und/oder Stanzanlage (100) zur Erzeugung einer linearen Relativbewegung (105) zweier Werkzeugtische (102, 103) zueinander, mit einem oder mehreren Antriebsmotoren (151, 151a, 151b) und einer Kopplungseinheit (152), die mit dem einen oder den mehreren Antriebsmotoren (151, 151a, 151b) verbunden ist und in der für eine Umsetzung der Drehbewegung des einen oder der mehreren Antriebsmotoren in eine Linearbewegung erforderliche Rotationselemente (153a, 156b) ausschließlich als zentrische Rotationselemente ausgelegt sind.
Antriebseinheit nach Anspruch 1, wobei die Kopplungseinheit einen Spindelantrieb (153) aufweist.
Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kopplungseinheit ein Kniehebelsystem (154) aufweist.
Antriebseinheit nach Anspruch 3, wobei das Kniehebelsystem ein 5-Punkt-Kniehebelsystem ist.
Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Spindelachse vertikal angeordnet ist.
Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Spindelachse horizontal angeordnet ist.
Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die einen ersten Motor (151a), der zum Antreiben des ersten Werkzeugtisches (102) vorgesehen ist, und einen zweiten Motor (151b), der zum Antreiben des zweiten Werkzeugtisches (103) vorgesehen ist, aufweist.
Antriebseinheit nach Anspruch 7, wobei ein erster Spindelantrieb mit dem ersten Antriebmotor und ein zweiter Spindelantrieb mit dem zweiten Antriebmotor gekoppelt ist.
Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Antriebseinheit für Taktraten von 30 Takten pro Minute und höher ausgelegt ist.
Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kopplungseinheit einen Zahnstangenantrieb (156) aufweist.
Antriebseinheit nach Anspruch 10, wobei die Kopplungseinheit einen ersten Zahnstangenantrieb zur Kopplung an einen ersten Antriebmotor und einen zweiten Zahnstangenantrieb zur Kopplung an einen zweiten Antriebmotor aufweist.
Antriebseinheit nach Anspruch 4 oder 5, wobei der Spindelantrieb ohne Richtungsumlenkung zur Erzeugung der linearen Relativbewegung ausgelegt ist.
Antriebseinheit nach Anspruch 10, wobei der Zahnstangenantrieb vertikal oder horizontal angeordnet und zur Erzeugung der linearen Relativbewegung ohne Richtungsumlenkung ausgelegt ist
Thermoformanlage zur Herstellung von Kunststoffkörpern aus einem Kunststoffmaterial, mit einem ersten Werkzeugtisch (102) und einem zweiten Werkzeugtisch (103), die ausgebildet sind, zueinander eine lineare Relativbewegung (105) auszuführen und einer Antriebseinheit (150, 150a, 150b) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Antriebseinheit mit dem ersten Werkzeugtisch und/oder dem zweiten Werkzeugtisch gekoppelt ist, um die lineare Relativbewegung zu erzeugen.
Thermoformanlage nach Anspruch 14, wobei der erste und der zweite Werkzeugtisch bewegbar sind, um die lineare Relativbewegung zu erzeugen.
Thermoformanlage nach Anspruch 14 oder 15, die ferner eine Steuereinrichtung (160) aufweist, die ausgebildet ist, die Kraftabgabe an den ersten und/oder den zweiten Werkzeugtisch und den Verfahrweg bei der linearen Relativbewegung produktspezifisch zu steuern.
Thermoformanlage nach einem der Ansprüche 14 bis 16, die ferner ausgebildet ist, einen Stanzarbeitsgang nach dem Formen des Kunststoffkörpers auszuführen.
Thermoformanlage nach Anspruch 16 und 17, wobei die Steuereinheit ferner ausgebildet ist, eine Abstandsbegrenzung und eine Endlage des ersten und/oder des zweiten Werkzeugtisches automatisch einzustellen.
Thermoformanlage nach Anspruch 16 oder 17, die ferner eine Positioniereinheit mit einem Positionierantrieb aufweist, die ausgebildet ist, die Endlage des ersten und/oder des zweiten Werkzeugtisches beim Stanzvorgang festzulegen.
Thermoformanlage nach Anspruch 19, wobei die Positioniereinheit eine oder mehrere Zugstangen und eine in der Höhe verstellbare Anschlagseinrichtung aufweist, die mit dem Positionierantrieb gekoppelt ist.
Thermoformanlage nach Anspruch 20, wobei eine von dem Positionierantrieb angetriebene Helixeinheit oder eine Gewindehülse zur Verstellung der Höhe der Anschlagseinrichtung vorgesehen ist.
Thermoformanlage nach Anspruch 20, wobei mehrere Helixeinheiten oder Gewindehülsen, die mittels eines Gleichlaufs verbunden sind, zur Verstellung der Höhe der Anschlagseinrichtung vorgesehen sind.
Thermoformanlage zur Herstellung von Kunststoffkörpern aus einem Kunststoffmaterial, mit einem ersten Werkzeugtisch (102) und einem zweiten Werkzeugtisch (103), die ausgebildet sind, zueinander eine lineare Relativbewegung (105) für das Formen und Stanzen der Kunststoffkörper auszuführen, einer Antriebseinheit (150, 150a, 150b), die mit dem ersten Werkzeugtisch und/oder dem zweiten Werkzeugtisch gekoppelt und ausgebildet ist, die lineare Relativbewegung zu erzeugen, einer Positioniereinheit mit einem Positionierantrieb, die mit dem ersten und/oder dem zweiten Werkzeugtisch gekoppelt und ausgebildet ist, eine verstellbare Endlage des ersten und/oder zweiten Werkzeugtisches mechanisch festzulegen.
Thermoformanlage nach Anspruch 23, wobei die Antriebseinheit einen Spindelantrieb zur Erzeugung der Relativbewegung für das Formen und das Stanzen aufweist.
Thermoformanlage nach Anspruch 23 oder 24, die ferner eine Steuereinheit aufweist, die ausgebildet ist, bei einer Änderung der verstellbaren Endlage die Antriebseinheit zur Anpassung der Relativbewegung und den Positionierantrieb zur Festlegung der geänderten verstellbaren Endlage anzusteuern.
Thermoformanlage nach einem der Ansprüche 23 bis 25, wobei die Antriebseinheit als eine Antriebseinheit gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13 vorgesehen ist.
Thermoformanlage nach einem der Ansprüche 23 bis 26, wobei die Positioniereinheit eine oder mehrere Zugstangen in Verbindung mit einer durch den Positionierantrieb in der Höhe verstellbaren Anschlagseinrichtung aufweist.
Thermoformanlage nach Anspruch 27, wobei eine von dem Positionierantrieb angetriebene Helixeinheit oder eine Gewindehülse zur Verstellung der Höhe der Anschlagseinrichtung vorgesehen ist.
Thermoformanlage nach Anspruch 28, wobei mehrere Helixeinheiten oder Gewindehülsen, die mittels eines Gleichlaufs verbunden sind, zur Verstellung der Höhe der Anschlagseinrichtung vorgesehen sind.
Verfahren zum Erzeugen einer linearen Relativbewegung zwischen Werkzeugtischen einer Thermoformanlage, wobei das Verfahren umfasst: Erzeugen einer schwingungsarmen linearen Relativbewegung zwischen einem ersten Werkzeugtisch und einem zweiten Werkzeugtisch mittels einer Antriebseinheit, die keine exzentrisch ausgelegten Kraftübertragungselemente aufweist.
Verfahren nach Anspruch 30, wobei Erzeugen der schwingungsarmen linearen Relativbewegung umfasst: Umsetzen der Drehbewegung eines Antriebmotors der Antriebseinheit in eine lineare Bewegung mittels eines Spindelantriebs.
Verfahren nach Anspruch 30 oder 31, das ferner umfasst: Steuern der Kraftabgabe und des Verfahrwegs durch Ansteuern der Antriebeinheit bei vorgegebenem Kraftübertragungsverhältnisses der Antriebseinheit.
Verfahren nach einem der Ansprüche 30 bis 32, wobei die lineare Relativbewegung mindestens 30 mal pro Minute erzeugt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 30 bis 33, wobei eine Formkraft hervorgerufen wird, die einer Masse von mindestens 15 Tonnen entspricht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 30 bis 34, wobei die lineare Relativbewegung zur Formung eines Kunststoffkörpers und zum Erzeugen eines Stanzhubes dient.
Verfahren nach Anspruch 35, das ferner umfasst: Festlegen der Endlage des ersten und/oder zweiten Werkzeugtisches zur Einstellung des Stanzhubes durch eine von der Antriebseinheit unabhängig angetriebenen Positioniereinheit.