DE2150028C3

DE2150028C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Formen von Gegenständen aus bedruckten Kunststoffbahnen

Info

Publication number: DE2150028C3
Application number: DE2150028A
Authority: DE
Inventors: Thomas Edward Setauket N.Y. Doherty
Original assignee: Owens Illinois Inc
Current assignee: OI Glass Inc
Priority date: 1971-09-28
Filing date: 1971-10-07
Publication date: 1981-06-25
Also published as: AU460142B2; DE2150028A1; DE2150028B2; GB1360181A; AU3430871A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Formen von Gegenständen aus einer Bahn eines dünnen Kunststoffmaterials, die auf einer Seite mit zu verformenden bedruckten Bereichen versehen ist, gemäß dem die Bahn auf eine Drehtrommel aufgebracht wird, die auf ihrer Umfangsfläche eine Vielzahl von im Abstand voneinander angeordneten Hohlformen aufweist, fest auf der Drehtrommel gelagert wird, so daß die bedruckten Bereiche auf der Bahn zu den jeweiligen Hohlformen auf der Trommel ausgerichtet sind, und auf ihre Verformungstemperatur erhitzt wird, die erhitzte Bahn durch Aufbringen eines Vakuums in Kontakt mit der Oberfläche der Hohlformen gebracht wird sowie zur Abkühlung ausreichend lange mit den Hohlformoberflächen in Kontakt gehalten wird und aus den Hohlformen und dem Eingriff mit der Drehtrommel entfernt wird.

Ein Verfahren der vorstehend beschriebenen Art ist beispielsweise aus der GB-PS 12 32 833 bekannt geworden. Bei dem aus dieser Veröffentlichung bekannten Verfahren handelt es sich um ein übliches Verfahren zum kontinuierlichen Formen von Gegenständen aus einer Kunststoffbahn, bei dem die Bahn im Bereich der Drehtrommel auf die Verformungstemperatur des Kunststoffs erhitzt und mittels Vakuumanwendung in die auf der Drehtrommel angeordneten Hohlformen gezogen wird. Es ist dabei eine Heizvorrichtung vorgesehen, die sich etwa über den halben Umfang der Drehtrommel erstreckt. Durch die Heizvorrichtung wird das auf der Trommel befindliche Kunststoffband so weit erhitzt, bis dieses in einen plastischen Zustand gerät. F.s findet somit keine regionale Begrenzung der Erhitzung der auf der Trommel befindlichen Bahn statt Dieses bekannte Verfahren hat den Nachteil, daß bei der Verwendung von mit Aufdrucken versehenen Kunststoffbahnen sich die aufgedruckten Bereiche infolge der Wärmeeinwirkung relativ stark verziehen, was naturgemäß unerwünscht ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum kontinuierlichen Formen von Gegen ständen aus einer mit zu verformenden bedruckten

Bereichen versehenen Bahn eines Kunststoffmaterials

zu schaffen, bei dem das Ausmaß des Verziehens der bedruckten Bereiche auf einem Minimum gehalten wird.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der

is eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die gesamte Fläche derjenigen Seite der Bahn, die mit den bedruckten Bereichen versehen ist, auf Verformungstemperatur erhitzt wird, während von der anderen Seite der Bahn an den nicht bedruckten Bereichen entsprechenden Stellen Wärme abgezogen wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich gegenüber dem bekannten Verfahren im wesentlichen dadurch aus, daß beim Erhitzen der Bahn auf ihre Verformungstemperatur eine Temperaturdifferenz zwischen den auf Verformungstemperatur erhitzten, zu verformenden bedruckten Bereichen und den die bedruckten Bereiche umgebenden Bereichen der Bahn erzeugt wird, indem die letztgenannten Bereiche auf einer niedrigeren Temperatur gehalten werden. Dadurch werden im v/esentlichen nur die zu verformenden Bereiche der Bahn auf die Verformungstemperatur gebracht, d. h. nur innerhalb dieser Bereiche gerät das Kunststoffmaterial in einen plastischen Zustand. Auf diese Weise wird die Materialmenge, die in die Hohlformen gezogen wird, gesteuert, wodurch das Verziehen der bedruckten Bereiche minimal gehalten wird.

Eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsge-

mäßen Verfahrens zeichnet sich dadt»rh aus, daß an den nicht bedruckten Bereichen entsprechenden Stellen Wärme abgezogen wird, indem die zwischen den Hohlformen befindliche Oberfläche der Drehtrommel unter der Verformungstemperatur der Bahn gehalten wird.

Ergänzend zum Stand der Technik sei auf die US-PS 25 22 956 verwiesen, die sich mit dem Tiefziehen von Behältern aus thermoplastischem Material befaßt. Was den Erhitzungsvorgang anbetrifft, so wird hierbei

so vorgeschlagen, ausgewählte Abschnitte einer jeden Bahnlänge auf unterschiedliche Temperaturen zu erhitzen, um somit jede Bahnlänge in unterschiedlicher Weise für den Formvorgang vorzubereiten. Dies wird dadurch erreicht, daß man eine Vielzahl von Heizele menten, die auf eine Seite der Bahn gerichtet sind, unterschiedlich steuert. Offensichtlich wird hierbei im Gegensatz zum erfindungsgemäßen Verfahren nur eine Seite der Bahn behandelt. Erwähnt sei ferner die GB-PS 7 51 068, in der ein Verfahren beschrieben ist, bei dem eine Folie aus thermoplastischem Material in Kontakt mit der Oberfläche einer erhitzten Platte gehalten wird, wobei die Folie nach einem vorgegebenen Schema erhitzt wird. Bestimmte Bereiche der Folie, die später stärker verformt werden sollen, sollen auf eine

h> geringere Temperatur erhitzt werden als andere Bereiche der Folie, die später in geringerer Weise verformt werden sollen. Dies wird dadurch erreicht, daß die Oberfläche der zur Erhitzung verwendeten Platte an

bestimmten Stellen mit Wärmeisolationsmaterialien versehen wird Das bedeutet jedoch, daß auch hier wieder das thermoplastische Material nur von einer Seite konditioniert wird, was im Gegensatz zum erfindungsgemäßen Verfahren steht.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können Gegenstände, beispielsweise Kappen, kontinuierlich aus einer Bahn eines dünnen K.unststoffmaterials geformt werden, die bedruckte Bereiche in Übereinstimmung mit den zu formenden Gegenständen aufweist. Die vorher bedruckte Kunststoffbahn wird allmählich auf einer Drehtrommel, die eine Vielzahl von Hohlformen im Abstand voneinander aufweist, vorgerückt. Die Trommel ist dabei vorzugsweise vielwandig, wobei sich die Stirnwände quer zur Rotationsrichtung der Trommel erstrecken und wobei jede dieser Wände eine oder mehrere Hohlformen im Abstand voneinander aufweist. Die Bahn wird kontinuierlich zugeführt und vorgerückt, so daß sie die kontinuierlich rotierende Trommel überlagert. Es finden Halteeinrichtungen Anwendung, welche die Bahn in ortsfester Beziehung zur Trommeloberfiäche halten, so daß die bedruckten Bereiche zu den Hohlformen der Trommel ausgerichtet si.id. Diese Halteeinrichtungen greifen in im Abstand voneinander vorgesehene Löcher auf jeder Seite der Bahn ein. Wenn die Bahn und die Trommel kontinuierlich gedreht werden, werden sie an stationären Heizeinrichtungen vorbei bewegt, die die Bahn auf ihre Verformungstemperatur erhitzen.

Wenn die Raumtemperatur aufweisende Bahn anfangs von der Trommel aufgenommen wird, so daß sie die Trommel überdeckt, können die Oberflächen von Trommel und Bahn bereits in engen Kontakt zueinander treten, je nach der Form der Trommel und/oder der Steifigkeit der Bahn. Bei runder Trommelform wird ein derartiger Kontakt sofort herrschen. Weist die Trommel jedoch mehrere ebene Stirnseiten auf, so kann nicht unmittelbar vollständiger Kontakt vorhanden sein, sondern erst bei Erhöhung der Bahntemperatur auf die Verformungstemperatur, bei der die Bahn schließlich in innigen Kontakt mit den Stirnseiten der Trommel tritt Zu diesem Zeitpunkt kann die Bahn schnell verformt werden, so daß eine Vielzahl von Gegenständen hergestellt werden kann. Wenn die Bahn ihre Verformungstemperatur erreicht hat, werden Befestigungseinrichtungen eingesetzt, um sie gegen die Stirnseiten der Trommel zu halten, so daß jede der Hohlformen im wesentlichen gegenüber der Trommeloberfläche abgedichtet ist. Durch Aufbringen eines Vakuums wird die Kunststoffbahn in die Hohlformen hineingezogen und mit der Oberfläche derselben in Kontakt gebracht. Nach dem Formen der Gegenstände wird die Bahn von der rotierenden Trommel abgezogen, wonach die einzelnen Gegenstände von der Bahn abgeschnitten werden.

Um die Trommel auf einer geregelten Temperatur zu halten, die wesentlich unter der Warmverformungstemperatur der Kunststoffbahn liegt, sind Temperaturregeleinrichtungen bzw. Kohleinrichtungen vorgesehen, so daß zwischen Trommel und Bahn ein Temperaturgradient oder eine Temperaturdifferenz aufrechterhalten werden kann. Diese Temperaturdifferenz spielt eine wesentliche Rolle bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, denn sie schränkt die Kühlung derjerrgen liereiche der Bahn, die in die Hohlformen überdeckender Beziehung zu formen sind, im Vergleich zu den Bereichen der [Jahn jin, die nicht geformt werden und in Kontakt mit den Trommelstirnseiten zwischen den betreffenden Hohlforme.ι stehen, so daß das Ausmaß des Verziehens der zu verformenden bedruckten Bereiche auf einem Minimum gehalten wird.

Da die bedruckten Bereiche im allgemeinen auf dur Oberseite der Bahn vorgesehen sind und da durch Vakuumeinwirkung nur die im allgemeinen nicht bedruckte Seite der Bahn in ortsfester Beziehung zur Trommel gehalten wird, kann sich die mit den bedruckten Bereichen versehene Gegenseite der Bahn in Querrichtung ohne wesentliche Beschränkungen frei

to bewegen, so daß die Materialmenge, die in die Hohlformen gezogen wird, gesteuert wird. Durch Erhitzen der gesamten vorrückenden Kunststoffbahn und gleichzeitiges oder nachfolgendes peripherisches Kühlen der Bereiche der erhitzten Bahn zwischen den

is Hohlformen bzw. der Bereiche, die nicht verformt werden, ist es möglich, das Fließen des erhitzten Kunststoffs ringförmig zu beschränken. Denn wenn sich die Bahn mit der Trommeloberfläche in Kontakt befindet, wird sie stärker gekühlt, so daß die Hohlformer von einem ringförmig gekühlten Band umgeben und die zu formenden F'ichen auf einen scheibenförmigen Teil begrenzt worden, der dem bedruckten Bereich entspricht

Das erfindungsgemäße Verfahren wird im folgenden anhand einer Vorrichtung zur Durchführung desselben, die in der Zeichnung dargestellt ist, beschrieben. Es zeigt F i g. 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;

ίο F i g. 2 ein perspektivisches Bild eines Gegenstandes, der auf dieser Vorrichtung geformt werden kann;

Fig.3 eine schematische Ansicht eines Teils der Vorrichtung zur Darstellung des Prinzips des erfindungsgemäßen Verfahrens;

Fig.4 einen Teilquerschnitt entlang Linie 4-4 in F i g. 1 in vergrößertem Maßstab;

Fig.5 einen Teilquerschnitt entlang Linie 5-5 in Fi g. 1 in vergrößertem Maßstab;
F i g. 6 eine Teildraufsicht auf die in F i g. 5 darg.istellte Vorrichtung, den bedruckten Bereich auf der Kunststoffbahn zeigend;

Fig.7 einen Teilquerschnitt entlang Linie 7-7 in F i g. 1 in vergrößertem Maßstab; und
F i g. 8 eine Draufsicht auf die Vorrichtung der F i g. 7, aus der hervorgeht, daß der bedruckte Bereich der Kunststoffbahn unter minimalem Verziehen geformt worden ist.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung 10 dient zum Formen relativ flacher dünnwandiger Gegenstände aus

so iiner Bahn aus Kunststoffmaterial. Sie ist in der Lage, aus der kontinuierlich laufenden Bahn 12, die eine Unterseite 13 und eine Oberseite 14 aufweist, welch letztere mit Aufdrucken 15 (Fig.6) in beliebiger Reihenfolge oder in einem geordneten Muster versehen ist, eine Vielzahl von relativ dünnwandigen Gegenständen 16, wie in Fi.% 2 gezeigt, welche besonders zur Verwendung als Deckel oder Kappen von Bechern oder Behältern aus Papier, Kunststoff, Glas oder anderem Material geeignet sind, zu formen.

Die Kappen 16 (,iehe Fi g. 2) werden in aufeinanderfolgenden Stufen, die in den F i g. 4 bis 8 gezeigt und nachstehend im einzelnen beschrieben wird, geformt. Sie bestehen allgemein aus einer die Oeckenwand bildenden Scheibe 18 und einem relativ schmalen

hi flanschartigcn Rohrwandabschnitt 20, dessen obere Kante umgebogen is:, um einen nach unten und außen gebogenen Rand zu schaffen, welcher an der Kappe bleibt, wenn letztere von der Bahn 12 abgetrennt wird.

Die Kappen 16 werden auf der laufenden Bahn 12 geformt und, nachdem sie geformt sind, von der Bahn durch Ausstanzen rund um die Außenseite des Randes 22 abgetrennt. Die Vorrichtung 10, wie sie in F i g. I gezeigt ist, ist zur Formung von Kappen in zwei oder mehr Reihen quer über die Breite der Bahn konstruiert, wobei die Kappen 16 in jeder Reihe gleichzeitig geformt werden.

Die Teile der Vorrichtung 10 sind auf einem nufrechtstehenden Rahmengestell 24 montiert; an einem Ende ist eine Lagerwelle 26 vorgesehen, die die Bahn 12 aus vorher bedrucktem Kunststoffmaterial in Rollenform trägt. Die Bahn 12 kann direkt von einer Druckvorrichtung zugeführt werden, so daß sic nicht vorher gelagert zu werden braucht, sondern kontinuierlich bedruckt und der Vorrichtung 10 zugeführt werden kann, welche in der Lage ist, mit hoher Geschwindigkeit zu arbeiten. Die Bahn 12 wird über eine Führungsrolle berührt, auf den sie durch die Stifte 56 gehalten wird.

Es sind Hei/einrichtungen 60 vorgesehen, um die Temperatur der Bahn auf die Warmverforniungstemperatur zu bringen. Die Einrichtungen können eine Vielzahl von einzelnen Heizkörpern 61 einschließen, die mittels Bügeln 62 am Rahmen 24 angebracht sind. Die Art und Zahl der Heizkörper 61 hängt z. T. von der Zahl der Stirnseiten 50 auf dem Trommelkörper 46 ab sowie der Rotationsgeschwindigkeit der Trommel 40. Die Heizkörper 61 können sich über ein UmfangsmaB erstrecken, das größer ist als eine Stirnseite, damit die Bahn 12 eine ausreichend lange Zeit erhitzt wird. Die Warmverformungstemperatur hängt von dem Kunst stoff ab. der verwendet wird; wenn z. B. eine Polystyrolbahn einer Dicke im Bereich von 0.127 bis 1.016 mm verwendet wird, liegt die Warmverformungs· temperatur im allgemeinen im Bereich von 9J bis 204"C. Wenn die Bahn erhitzt wird, geht ihre Steifigkeit

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len 34 und 36. die alle quer zu der die Bahn tragenden Rolle angebracht und in üblicher Weise am Rahmen 24 befestigt sind, vorgerückt.

Es könen Druckmittel 38 vorgesehen sein, um ein anfängliches Ineingriffkommen von Bahn 12 und llalteeinrichtungen 55 zu sichern, z. B. durch Anbringen von zwei Rollen 36, die mit drehbar gelagerten Armen 42 am Rahmen 24 befestigt sind. Die Druckmittel 38 können an Federn befestigt sein, oder das Gewicht der Rollen 36 reicht aus. um die für das Ineingrifftreten mit den Halteeinrichtungen 55 erforderliche statische Kraft vorzusehen.

Die Bahn Ϊ2 wird um eine Drehtrommel 40 geführt, welche auf einer Welle 44 drehbar befestigt und mit Antriebsmitteln (nicht gezeigt) verbunden ist. Die Drehtrommel 40 umfaßt einen Trommelkörper 46 mit eine¹" Außenumfangsfläche 48. welche ringförmig sein oder eine Vielzahl von Stirnseiten 50 aufweisen kann, von denen jede eine oder mehrere Hohlformen 52 zum formen der Gegenstände aufweist, welche in Umfangsaxialausrichtung auf dem Trommelkörper 46 angeordnet sind und von denen jede mit einem oder mehreren Formblöcken 54 versehen ist (siehe F ie. 4). Der Trommelkörper 46 umfaßt zwölf separate Stirnseiten 50. die mit gleichem Abstand voneinander um den Außenumfang 48 des Trommelkörpers 46 herum angeordnet sind, so daß dieser in gleiche Abschnitte unterteilt ist. Es sind Antriebsmittel für die Drehtrommel 40 und die Bewegung der Bahn 12 durch die verschiedenen Rollen vorgesehen, so daß die Bahn 12 derart mit den Halteeinrichtungen 55 auf dem Trommelkörper ¥> in Eingriff tritt, daß die Aufdrucke 15 in vorbestimmter Weise zu den Hohlformen ausgerichtet sind.

Die Halteeinrichtungen 55 umfassen eine Vielzahl von nach außen gerichteten Stiften 56. von denen einer oder mehrere von jeder Stirnseite 50 des Trommelkörpers 46 vorstehen, vorzugsweise einer auf jeder Seite der Bahn 12. so daß sie mit komplementären öffnungen 58. die vorher in der Bahn 12 in Verbindung mit den Aufdrucken vorgesehen worden sind, in Eingriff kommen, um starke seitliche Bewegungen zwischen der Bahn 12 und der Trommel 40 zu vermeiden. Wenn die Bahn 12 zu Beginn mit dem Trommelkörper 46 in Kontakt tritt, ist es. wenn dieser mehrere Stirnseiten aufweist, nicht erforderlich, daß sie sofort vollständig mit der Außenumfangsfläche 48 Kontakt hat. Wenn die Bahn 12 nachher erhitzt wird, wird sie weich, so daß sie die Stirnseiten 50 des Trommelkörpers 46 vollständig

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Drehtrommel 40.

Wie in F i g. 4 gezeigt, sind Kühleinrichtungen 65 vorgesehen, die mit der Drehtrommel zusammenarbeiten, so daß die Trommel auf einer Temperatur gehalten wird, die wesentlich unter der Warmverformungstemperatur der Bahn 12 liegt. Kurz gesagt, wenn man die Trommel 40 weitgehend auf Raumtemperatur hält, so ist es möglich, das Kühlen der Kunststoffbahn 12 anfangs zwisehe . den jeweiligen Hohlformen 52 vor dem vollständigen Erhitzen und Formen zu beginnen, was dazu führt, daß das Fließen des Kunststoffes in jede Hohlform derart gesteuert wird, daß ein Verziehen des bedruckten Bereiches, z. B. des Aufdrucks 15. auf der Oberfläche 14 der Bahn 12 weitgehend vermieden wird. Die Künleinrichtungen 65 umfassen eine Leitung 66. die an einen Strömungsmittelvorrat, z. B. Wasser, angeschlossen ist (nicht gezeigt), mit untereinander verbundenen ringförmigen Kanälen 68 in der Drehtrommel, wie besonders in Fig. 4 zu sehen ist: diese Kanäle 68 sind mit der Zuführleitung 66 des Strömungsmittels verbunden, das in die Drehtrommel eintritt und durch die Reihe von Kanälen 68, die sich über den Umfang der Trommel erstrecken, hindurchfließt. Die Kanäle wirken als Wassermantel, der ausreicht, die Formblöcke 54 und die dazwischen liegenden Teile der Trommel zu kühlen, wenn die Trommel kontinuierlich rotiert.

Der Trommelkörper 46 ist so aufgebaut, daß er eine Vielzahl von einzelnen Hohlformen 52 aufweist, die sich unter der Außenfläche 48 der Trommel 40 erstrecken und eine dem zu formenden Gegenstand entsprechende Gestalt haben.

Es sind Einrichtungen 70 vorgesehen, um .inen Druckunterschied auf der Bahn 12 aufzubauen, was über die Aufbringung eines Vakuums geschehen kann. Vor oder zur gleichen Zeit mit dem Aktivieren der Einrichtungen 70 können Abdichtungsmittel 75 eingesetzt werden, um jede Hohlform abzudichten und eine seitliche Bewegung der Oberseite 13 der Bahn 12 zu verhindern. Dementsprechend kann jede Hohlform 52 einzeln abgedichtet werden, so daß eine Vielzahl von Abschnitten der Bahn 12 mit den Stirnseiten der Trommel in jedem abgedichteten Abschnitt in Eingriff kommen kann.

Dementsprechend kann die Druckdifferenz im wesentlichen durch äußere Halteeinrichtungen 75 und innere Formeinrichtungen 70 aufgebracht werden. Die äußeren Halieeinrichiungen 75 werden benuizt. nachdem die heiße Bahn 12 in dichten Eingriff mit der Trommeloberfläche 48 gebracht ist. Gleichzeitig damit

oder danach werden die Einrichtungen 70 aktiviert, welche mittels Vakuum eine Druckdifferenz aufbauen und aufrechterhalten, so daß die Bahn mit der Außenseite der Hohlformen in Eingriff gebracht wird.

Um eine Druckdifferenz zu erhalten, sind in jeder Hohlform 52 öffnungen vorgesehen, derart, daß bei Aufbau eines Vakuums die Bahn 12 mit ihren entsprechenden Bereichen in die Hohlformen hineingezogen wird. Die zum Formen benötigte Druckdifferenz wird, wie in F i g. 4 gezeigt, durch eine Hauptleitung 71 aufgebracht, die von einer äußeren Vakuumquelle zu einem Verbindungskanal 72 führt, welcher mit den Zuführkanälen 73 verbunden ist. Der Zuführkanal 73 ist mit einem Hohlformkanal 76 verbunden, welcher wiederum mit waagerecht in Zweigkanälen 78 in Verbindung steht, die in einer Kerbe 80 auf dem Formblock 54 enden, um einen Unterdruck über dem Hohlraum zwischen der Hohlform 52 und dem Trommelkörper 46 aufzubringen. Eine Reihe von nach außen gehenden Kanälen 82 erstreckt sich zwischen dem Zuführkanal 73 und der Außenumfangsfläche 48 der jeweiligen Stirnseite und dem unterschnittenen Teil 84 des Trommelkörpers '(6. Die Vakuumkanäle von den Halteeinrichtungen 75 zur Außenseite der Hohlform müssen mit den in die Form führenden Vakuiimkanälen nicht verbunden sein, so daß jeder Kanal für sich steuerbar ist. da es vorteilhaft sein kann, zuerst außen Unterdruck aufzubringen, um die Bahn 12 in Umfangsberührung mit dem Forrr block 54 zu bringen und somit zuerst jede Hohlform abzudichten und dann erst Unteidruck direkt auf jede Hohlform aufzubringen.

Nach dem Formen der Gegenstände 16 läuft die Bahn 12 über eine Abgaberolle! 86, die quer zur Laufrichtung der Bahn 12 angeordnet ist, wie durch die Pfeile 88 gezeigt. Die Bahn läuft kontinuierlich zu einer Abirennvorrichtung 90 zum Abtrennen der geformten Gegenstände 16 von der Kunststoffbahn 12. ζ. Β. durch Ausstanzen. Die Abtrennvorrichtung kann taktweise oder kontinuierlich arbeiten. Die abgetrennten Gegenstände 16 werden gesammelt und auf einem Tragkörper 92 in einer Reihe gestapelt, bis sie in einen Zylinder oder

Abtrennvorrichtung kann mit dem Rahmen 24 verbunden sein oder, wie gezeigt, auf einem separaten Teil der Vorrichtung angeordnet {.ein.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird anhand von Fig. 3 erläutert. Bei der Durchführung des Verfahrens werden bestimmte Bereiche der Kunststoffbahn 12 verschiedenen Temperaturen ausgesetzt. Die Bereiche 99. die nicht geformt werden, sind durch die Temperatur T, gekennzeichnet, die anderen Teile, die warmverformt werden, durch die Temperatur Tj. Durch Aufrechterhalten dieser Temperaturdifferenz zwischen Tj und Ti ist es möglich, sowohl das Ausmaß des Verziehens des Aufdrucks 15 auf der Oberseite 14 der Bahn 12 als auch den Fließvorgang des plastischen Kunststoffs in die Hohlform hinein zu steuern. Würde eine derartige Temperaturregulierung nicht durchgeführt, so würden Kunststoffgegenstände, wie Kappen und Behälter, erzeugt, die mehr oder weniger verzogene Aufdrücke 15 aufwiesen und ungleiche Wanddicken hätten. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, durch welche die Temperaturreguliemng der Kunststoffbahn durchgeführt werden kann: eine davon, die hier gezeigt ist, besteht im Kühlen der Drehtromme! 40. um regulierte Temperaturbereiche μ und Tj zu erhalten.

Der auf der Temperatur Ti gehaltene Bereich 99 kann sich nicht ausdehnen, während der auf der Temperatur Ti gehaltene zu verformende Bereich 98 expandieren kann. Die Unterseite 13 der Bahn wird festgehalten, wenn das Vakuum angelegt wird, während sich die Oberseite 14, auf welcher sich der Aufdruck 15 befindet, frei seitlich bewegen kann, ohne daß sie durch irgendwelche Mittel merklich behindert wird, so daß die Menge Material, die in die Hohlform gebracht wird, gesteuert wird. Es ist gefunden worden, daß bei Aufrechterhalten einer Temperaturdifferenz zwischen der höheren Temperatur Ti im Bereich 98 und der niedrigeren Temperatur T\ im Bereich 99 eine seitliche Behinderung des Fließvermögens des Kunststoffs auftritt. Erzeugt man ein beschränktes Gebiet, im wesentlichen auf den Bereich 98 begrenzt, mit einer Temperaturdifferenz gegenüber dem umgebenden Bereich 99, so erhält man ein gesteuertes Fließen des Kunststoffmaterials in dem beschränkten Bereich 98.

Die Behandlung der Bahn 12 zur Herstellung der Icmperaturdifferenz hängt ab von der Art der zu behandelnden Bahn, dem aufgedruckten Bereich, der Ziehtiefe der zu formenden Gegenstände, der Rotationsgeschwindigkeit der Bahn 12, der Oberflächenkonfiguration der Drehtrommel 40 und anderer Faktoren. Ls ist gefunden worden, daß es zum Aufbau der Temperaturdifferenz möglich ist, den zu formenden Bereich 98 auf die Warmverformungstemperatur des Kiinststoffmaterials zu erhitzen und die übrigen Dereiche 99 der Bahn 12 auf einer niedrigeren Temperatur zu halten. Die Bahn wird auf der Temperatur Ti gehalten, indem sie in Kontakt mit der Trommeloberfläche 48 steht, so daß sie zwischen den Hohlformen stärker gekühlt wird, was zu einem ringförmig gekühlten Band um jede Hohlform 52 herum fuhrt unter Bildung eines scheibenförmigen Bereichs 98, welcher den Aufdruck 15 enthält. Dann wird durch Ziehen des erhitzten Bereiches 98 mittels Vakuum in die Hohlform hinein ein gesteuertes Fließendes Bereichs98 bewirkt, wobei der Aufdruck 15 in Übereinstimmung mit dem geformten Gegenstand minimal verzogen wird, obwohl er auf dem Gegenstand im allgemeinen großer ist als er auf der Bahn 12erscheint.

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einer Temperaturdifferenz zwischen den zu formendem Bereichen 98. die die Hohlformen weitgehend überdekken. und ihren übrigen Bereichen 99 durch selektives Kühlen der entsprechenden Bereiche der Bahn 12 erzielt werden, wenn sie auf der Drehtrommel 40 vorgerückt wird Diese Temperaturdifferenz wird durch Erhitzen der zu formenden Bereiche 98 auf die Warmverformungstemperatur und gleichzeitiges Halter der übrigen Bereiche 99 auf einer darunter liegenden Temperatur erreicht. Die Temperaturdifferenz zwischen Τ, und T₂ sollte so groß sein, daß das Fließen des Materials im wesentlichen auf die beschränkten Bereiche 98 begrenzt bleibt In den meisten Fällen wird diese Forderung dadurch erfüllt daß die Temperatur T, unter der Warmverformungstemperatur der Bahn 12 liegt, während der Bereich 98 auf einer Temperatur Tj gehalten wird, die auf oder über der Warmverformungstemperatur liegt Es ist auch möglich, daß beide Temperaturen T\ und Ti unter der Warmverformungstemperatur des Materials liegen.

In Fig.4 ist die Bahn 12 gezeigt wie sie durch die Halteeinrichtungen 55 derart arretiert ist daß sie keine seitliche Bewegung gegenüber der Trommel 40 ausführen kann. Gleichzeitig wird die Bahn 12 durch die Heizeinrichtungen 60 auf den Erweichungspunkt erhitzt. Wenn sich die Trommel kontinuierlich dreht läuft

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die Bahn 12 kontinuierlich unter den Heizeinrichtungen 60 hindurch, bis sie den gewünschten Temperaturbereich erreicht hat, in welchem die Bereiche 98, die die Hohlformen 52 überdecken, geformt werden. Die nicht zu formenden Bereiche 99 bleiben in Kontakt mit der Trommeioberfläche 48, welche mittels Kühlmittel auf einem vorbestimmten Temperaturbereich gehalten wird.

Die Fig. 5 und 6 zeigen die Reaktion der /u erhitzenden Bahn 12. Die zu formenden Bereiche 98 sind so expandiert, daß sie sich wölben, während sie gleichzeitig durch die verhältnismäßig kühlen Bereiche

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99 ringförmig begrenzt werden. Hierdurch wird die Ausdehnung der erhitzten Bereiche beschränkt, was bewirkt, daß die Aufdrucke 15 auf der Oberseite 14 der Bahn 12 nur minimal verzogen werden. Dieses minimale Verziehen bei der erhöhten Temperatur wird abgebaut, wenn das Verfahren durch den Formvorgang fortgesetzt wird. Die Fig. 7 und 8 zeigen den geformten Gegenstand 16 nach dem Ziehen gegen die Hohlform 52 und ausreichend langem Halten in der Hohlform, so daß er sich abkühlen kann. Wenn die ganze Bahn sich unter ihre Warmverformungstemperatur abgekühlt hat, kann sie von der Drehtrommel 40 entfernt werden.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

t. Verfahren zum kontinuierlichen Formen von Gegenständen aus einer Bahn eines dünnen Kunststoffmaterials, die auf einer Seite mit zu verformenden bedruckten Bereichen versehen ist, gemäß dem die Bahn auf eine Drehtrommel aufgebracht wird, die auf ihrer Umfangsfläche eine Vielzahl von im Abstand voneinander angeordneten Hohlformen aufweist, fest auf der Drehtrommel gelagert wird, so daß die bedruckten Bereiche auf der Bahn zu den jeweiligen Hohlformen auf der Trommel ausgerichtet sind, und auf ihre Verformungstemperatur erhitzt wird, die erhitzte Bahn durch Aufbringen eines Vakuums in Kontakt mit der Oberfläche der Hohlformen gebracht wird sowie zur Abkühlung ausreichend lange mit den Hohlformoberflächen in Kontakt gehalten wird und aus den Hohlformen und dem Eingriff mit der Drehtrommel entfernt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Fläche derjenigen Seite der Bahn, die mit den bedruckten Bereieheri versehen ist, auf Verformungstemperatur erhitzt wird, während von der anderen Seite der Bahn an den nicht bedruckten Bereichen entsprechenden Stellen Wärme abgezogen wird.
2. Verfahren nach Anspruch» 1, dadurch gekennzeichnet, dali an den nicht bedruckten Bereichen entsprechenden Stellen Wärme abgezogen wird, indem die zwischen den Hohlformcn befindliche Oberfläche der Drehtrommel unter der Verformungstempe<".tur der Bahn gehalten wird.