DE2518340C3 - Anlage zum Verformen von Kunststoffplatten aus warm verformbarem Kunststoff - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage, zum Verformen von Kunststoffplatten aus warmverformbarem Kunststoff unter Einsatz von Gasdruck und/oder Vakuum. Dabei ist diese Anlage mit geradlinig aufeinanderfolgend angeordneten Bearbeitungsstationen, nämlich einer Einlegestation für die einzelnen Kunststoffplatten, einer oder mehreren Heizstationen, einer Formstation sowie einer Entnahmestation ausgerüstet Des weiteren ist eine Mehrzahl von die Kunststoffplatten aufnehmenden durch Vorschubmittel von Station zu Station und außerhalb der Bearbeitungsstationen von der letzten Station zurück zur ersten Station geführten Rahmen zur Aufnahme der Kunststoffplatten vorgesehen.

Es ist bekannt, Kunststoffplatten zwischen zwei Rahmen festzuklemmen und sie dann zunächst einer Aufheizvorrichtung zuzuführen, in welcher die Kunststoffplatte so weitgehend erwärmt wird, daß sie durch Gasdruck z. B. Luftdruck und/oder Vakuum in einer Formstation in die gewünschte räumliche Form verformt werden kann. Als Beispiel für derartige aus Kunststoff gefertigte Formkörper sei das Innengehäuse eines Eisschrankes genannt.

In den allermeisten Fällen findet dieses Tiefziehen _5S von aus Kunststoff gefertigten Formkörpern auf sogenannten Einplatzmaschinen statt, in der sämtliche Vorgänge hintereinander ablaufen, also das Einlegen der Kunststoffplatten, das Aufheizen derselben, das Formen und das Entnehmen des gebildeten Formkörpers. Neuere bekannte Maschinen zur Durchführung des vorbeschriebenen Verfahrens sind in Art eines Karussells aufgebaut, d. h. eine Einlegestation, ein oder zwei Heizstationen, eine Formstation und eine Entnahmestation sind kreisförmig um eine Mittelachse in einem 6s entsprechenden Maschinengestell angeordnet, das daneben die nötigen Vorschubmittel zur Bewegung des Rahmens mit der Kunststoffplatte durch die aufeinanderfolgenden Behandlungsstationen enthält

Verfahren und Vorrichtung sind gegenüber den Einplatzmaschinen zwar wesentlich rationeller, aber doch verhältnismäßig aufwendig, sowohl von der Konstruktion als auch vom Platzbedarf her. Die Rahmen sind, um eine einwandfreie Einspannung und Abdichtung während der einzelnen Behandlungsvorgänge zu gewährleisten, sehr schwer und bedürfen einer sehr genauen Bearbeitung. Mit dem Gewicht erhöht sich der konstruktive Aufwand für den Vorschub. Die Karussellanordnung ist schließlich recht platzaufwendig.

Zur Verarbeitung von Kunststoff-Folienbahnen sind geradlinig hintereinander angeordnete und zu einer Gesamtanlage zusammengefaßte Behandlungsstationen bekannt, wobei als Vorschubmittel beidseits entlang den Stationen verlaufende Ketten mit Nadeln dienen. Die Folienbahnen werden von einer Vorratsrolle am Stirnende der Anlage abgezogen und, auf den Nadeln der beidseits angeordneten Ketten gehalten, den aufeinanderfolgenden Stationen zugeführt Ein solches Verfahren ist jedoch nur bei Folienbahnen durchführbar, weil hier die nötige Spannung in der Folienebene quer zur Vorschubrichtung durch die Nadelketten und in Vorschubrichtung durch die Folie selbst aufrechterhalten wird. Bei dickerem Kunststoffmaterial, das, bedingt durch seine Dicke, nicht mehr in Bahnen aufgerollt werden kann und demgemäß in Form von zugeschnittenen Platten verarbeitet werden muß, ist ein solches Verfahren nicht durchführbar, weil die nicht von den Ketten erfaßten, sich quer zur Vorschubrichtung erstreckenden Plattenkanten weder eingespannt, noch sonst irgendwie unterstützt werden können. In der Heizvorrichtung ziehen sich demgemäß diese freien Kanten bogenförmig nach unten. Es wurde zwar versucht, dieser Erscheinung durch Kühlung der Kantenbereiche zu begegnen, was jedoch nicht zu technisch befriedigenden Ergebnissen führte.

Aus der US-Patentschrift 36 69 594 ist es schließlich bekannt, in einer Anlage mit geradlinig aufeinanderfolgenden Bearbeitungsstationen einen Rahmen zum Einspannen der zu bearbeitenden Kunststoffplatten vorzusehen, der mit der Platte mittels geeigneter Vorschubmittel vor. Bearbeitungsstation zu Bearbeitungsstation geführt wird. Seine Rückführung von der Entnahmestation zur Einlegestation erfolgt durch Absenken des Rahmens auf einen Rückführmechanismus, von dem er nach Erreichen seiner entsprechenden Position wieder in die Einlegestation angehoben werden, muß. Dies bedingt konstruktiv zumindest zwei zusätzliche Stationen zum Absenken und zum Anheben der Rahmen. Außerdem ist der Rahmen wie auch bei den anderen vorstehend geschilderten Anlagen schwer und kompliziert. Er besteht aus einem Grundrahmen, an welchem über Scharniere ein Klemmrahmen angelenkt ist Das Verschwenken und die Festlegung des Klemmrahmens erfolgt mittels einer Vielzahl von Druckmittelzylindern. Zur Verbesserung der Klemmwirkung ist am Klemmrahmen eine ringsum laufende Klemmleiste vorgesehen, die oberflächlich in die zu haltende Platte eindringt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anlage der eingangs beschriebenen Art so weiterzubilden, daß insbesondere die Rückführung der Rahmen vereinfacht werden kann, was eine leichtere und einfachere Ausbildung dieser Rahmen zur Voraussetzung hat Es kommt also zunächst darauf an, einen solchen einfacheren und leichteren, gleichwohl aber in

seiner Funktion als Halterungsmittel für die zu verarbeitenden Kunststoffplatten voll befriedigenden Rahmen zu finden.

Die Erfindung löst diese Aufgabe ausgehend von der eingangs beschriebenen Anlage derart, daß die Rahmen mit ringsum gegen den Randbereyrh der jeweils aufzulegenden Kunststoffplatte gerichteten und diese erwärmte Platte ganz durchdringenden Nadeln besetzte, von Mutterrahmen umgebene Einfachrahmen sind, die mit ihren Mutterrahmen außerhalb der Bearbeitungsstationen lotrecht aufgeklappt befördert, in der Einlegestation auf in Plattenförderrichtung bewegliche Transportmittel abgeklappt in der Heizstation durch einen mit dem Heizschirm auf den Plattenrand absenkbaren Druckrahmen und in der Fonnstation durch einen mit dem oberen Formteil absenkbaren Dichtungsrahmen ergänzt werden.

Diese Ausbildung der Rahmen erlaubt eine sehr einfache und leichte Konstruktion, da als hestlegeglieder für die Kunststoffplatten lediglich Nadeln vorgesehen sind. Es bedarf keiner Klapprahmen und vor allem keiner Mittel zum öffnen, Schließen und Verriegeln dieser Klapprahmen, die nicht nur das Gewicht erheblich vergrößern, sondern auch beim Transport der Rahmen leicht beschädigt werden können. Die so ausgebildeten Rahmen können in einfachster Weise parallel zur Einlegestation zurückgeführt werder.. Es ist viel einfacher, einen solchen Rahmen für den Rücktransport einfach um 90° zu schwenken und ihn so einem Transportmittel zur Rückführung zuzuführen, als ihn in der waagerechten Lage mit einer Art Aufzug zunächst im Bereich der Entnahmestation absenken und dann mit einem weiteren Aufzug im Bereich der Einlegestation wieder annehmen zu müssen.

Die Kunststoffplatten werden, insbesondere in erwärmtem Zustand, ringsum durch die Nadeln sicher festgehalten. Es ist also kein Randbereich da, der etwa durchgängen könnte.

Einzelheiten eines Ausführungsbeispiels der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer erfindungsgemäßen Anlage.

F i g. 1 zeigt die Anlage in Seitenansicht, F i g. 2 in der Draufsicht, F i g. 3 zeigt eine Teilstirnansicht der Anlage,

F i g. 4 eine Teilstirnansicht von der gegenüberliegenden Seite der Anlage,

Fig.5 zeigt Einzelheiten des Rahmens und der Heizstation im Teilschnitt und

F i g. 6 dieselben Einzelheiten wie F i g. 5 mit einem Rahmen anderer Ausführung. so

Die Anlage zum Verformen von Kunststoffplatten aus warmverformbarem Kunststoff besteht zunächst aus einer Einlegestation 1, einer Heizstation 2, einer Formstation 3 und einer Entnahmestation 4. Diese Stationen 1 bis 4 sind geradlinig hintereinander angeordnet, so daß ihre Beschickung mittels eines konstruktiv verhältnismäßig einfachen Vorschubmittels erfolgen kann. Ein solches Vorschubmitte! kann z. B. durch zwei seitlich der geradlinig hintereinander angeordneten Stationen 1 bis 4 vorgesehene endlos umlaufende Ketten S und 6 verwirklicht sein.

Unter der Einlegestation 1 befindet sich ein Plattenstapel 7, von welchem die einzelnen Platten 8 abgehoben werden, z. B. durch einen Plattenhebezylinder 9 in der Einlegestation. Des weiteren wird entweder der Plattenstapel insgesamt oder jede einzelne abgehobene Platte bezüglich der Stellung des Rahmens, auf

an sich üblicher und bekannter Weise geschehen.

Zum Transport der Platte von Behandlungsstation zu Behandlungsstation und insbesondere zum einwandfreien Halten der Plane in den einzelnen Behandlungsstationen dient ein Rahmen, auf weichen sie aufgelegt wird und der mittels der Vorschubmittel, z. B. der Ketten S und 6, von Behandlungsstation zu Behandlungsstation bewegt wird. Dieser Rahmen ist ein Nadelrahmen 10 mit rings um den Umfang gleichmäßig verteilten Nadeln 11, der seinerseits in einem Mutterrahmen 12 gelagert ist Eine weitere nicht dargestellte aber vorteilhafte Möglichkeit besteht darin, als Vorschubmittel anstelle der Ketten 5 und 6 ein- oder beidseits angeordnete Pneumatikzylinder vorzusehen, die die geschlossen aufeinanderfolgenden und mit ihren Stirnseiten aneinanderliegenden Mutterahmen mit entsprechenden gegenseitigen Eingriffsmitteln in Vorschubrichtung bewegen. Auch hier werden also sämtliche hintereinander in der Anlage angeordneten Rahmen gleichzeitig bei je einem Taktschritt in die jeweils nächste Station verbracht

in F i g. 1 ist der Rahmen noch in senkrechter Lage dargestellt, was mit seinem später zu erläuternden Rücktransport zusammenhängt

Während die mittels des Hebezylinders 9 nach oben geführte Ptette 8 die in F i g. 1 dargestellte Lage einnimmt, wird der Nadelrahmen 10 in waagerechter J .age auf die Transportketten 5, 6 aufgelegt und in an sich beliebiger Weise mit diesen verriegelt Die Platte 8 wird dann auf den Nadelrahmen 10 abgelegt wo sie mit ihrem Randbereich auf den Nadeln 11 aufliegt

Mit dem ersten Vorschubschritt gelangt der Nadelrahmen 10 mit der Platte 8 in die Heizstation 2, die im wesentlichen Heizschirme 13 und 14 aufweist zwischen welchen die Kunststoffplatte 8 erwärmt wird, um sie für ihre Formgebung in der nachfolgenden Formstation vorzubereiten. Gegebenenfalls können auch zwei einander folgende Heizstationen vorgesehen sein.

Die Nadeln U können nun in den unter der Wärmeeinwirkung erweichenden Kunststoff der Platte 8 in deren Randbereirh eindringen, sie durchdringen die Platte vollkommen, so daß diese durch die Nadeln ringsum im Nadelrahmen einwandfrei gelagert und gehalten ist Das Durchdringen der Platte 8 durch die Nadeln 9 wird durch einen Druckrahmen 15 am oberen Heizschirm 13 unterstützt, der mit dem Schirm auf den Randbereich der Kunststoffplatte 8 abgesenkt wird, wie dies in F i g. 5 zu sehen ist

Die Fonnung der Kunststoffplatte 8 in der Formstation kann in an sich beliebiger und bekannter Weise erfolgen. In den Zeichnungen ist z. B. eine Formstation mit einer Druckluftglocke 16 dargestellt, die mittels eines Zylinders 17 höhenverstellbar ist Unterhalb der Glocke ist ein Positiv-Formwerkzeug 18 vorgesehen, das ebenfalls mittels eines Zylinders 19 höhenverstellbar ist Schließlich ist ein höhenverstellbarer Stützrahmen 20 zwischen beiden angeordnet

Ist eine in der Heizstation erwärmte Kunststoffplatte in die Formstation eingefahren, fährt die Druckluftglokke 16 nach unten und setzt sich mit ihrem Dichtungsrahmen 21 abdichtend auf der Kunststoffplatte ab. Die Kunststoffplatte wird durch Evakuieren der Glocke zu einer Blase in diese hineingewölbt, in welche nun das von unten nach oben fahrende Positivwerkzeug 18 einfährt und seinerseits im Stützrahmen 20 abdichtend zum Anschlag kommt Nun wird das Formwerkzeug 18 evakuiert und die gebildete Blase legt sich eng an die

welchen die Platte abgelegt wird, justiert Dies kann in Konturen des ForrnwerkreuEes an. Gleichzeitig wird

zur Erhöhung der Formkraft die Druckluftglocke mit Druckluft beaufschlagt Grundsätzlich kann aber die Verformung auch in anderer beliebiger Weise erfolgen.

Nach der Formgebung wird die Druckluftglocke 16 nach oben gefahren und das fertige Formteil auf dem Formwerkzeug abgekühlt und dann durch Einblasen von Löseluft von diesem bei gleichzeitigem Ausfahren des Formwerkzeuges nach unten abgehoben.

Die Halte- und Dichtprobleme im Bereich der Formstation sind mittels des Nadelrahmens und der genannten Stütz- und Dichtungsrahmen ebenso einwandfrei zu lösen wie mit den bisher verwendeten doppelteiligen Spannrahmen.

Nach der Entformung in der Formstation gelangt der nun aus der Platte 8 gezogene Formkörper 22 in die Entnahiuestation, in weicher er z. B. durch einen Hebezylinder 23 vom Nadelrahmen 10 abgehoben werden kann. Der Hebezylinder 23 befindet sich auf einer Grundplatte 24, auf welche eine der jeweiligen Nadelrahmengröße entsprechende Reduzierplatte 25 aufgelegt wird Diese drückt bei hochfahrendem Zylinder 23 das Formteil 22 aus den Nadeln 11 des Nadelrahmens 10 heraus und von diesem ab. Der endgültige Abtransport des Formstückes 22 kann dann wiederum in beliebiger und bekannter Weise, z. B. mittels pneumatischer Sauger 26, erfolgen, die das Formstück über ein Band 27 zum endgültigen Abtransport verbringen.

Der Mutterrahmen 12 mit dem Nadelrahmen 10 wird nun in der Entnahmestation um neunzig Grad um seine eine Seitenkante 28 nach oben geschwenkt und in ein seitlich angeordnetes Rücktransportmittel, z. B. eine endlos umlaufende Kette 29, gebracht. In dieser senkrechten Lage kehrt der leere Nadelrahmen mit Mutterrahmen zur Einlegestation zurück, wo er wiederum in seine waagerechte Vorschublage in Verbindung mit den Vorschubmitteln 5 und 6 geklappt wird. Diese Vorgänge sind insbesondere in den F i g. 3 und 4 dargestellt

Der erfindungsgemäße Nadelrahmen ist leicht und kann deshalb ohne besonderen konstruktiven Aufwand in der beschriebenen Weise zurücktransportiert werden, vor allen Dingen bedarf es keines Zuklappens in der Einlegestation und Aufklappens in der Entnahmestation, wie dies bei den bisher eingesetzten doppelteiligen Spannrahmen notwendig war, wobei, um wirklich ein sicheres Halten der Kunststoffplatten zwischen den beiden Rahmenteilen zu erreichen, ja erhebliche Druckkräfte aufgewendet werden mußten. Trotzdem gewährleistet der leichte, einfache und billige Nadelrahmen ein ebenso einwandfreies und sicheres Halten dei Kunststoffplatte während des Vorschubes und besonders in den einzelnen Behandlungstattonen. Durch die Rückführung des Nadelrahmens in senkrechter Lage ergibt sich eine erhebliche Platzeinsparung. Die ganzen Vorgänge können selbstverständlich in bekanntet Weise entsprechend aufeinander abgestimmt gesteueH werden, so daß ein vollautomatischer Betrieb dei Anlage möglich ist

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Anlage zum Verformen von Kunststoffplatten aus warmverformbarem Kunststoff unter Einsatz von Gasdruck und/oder Vakuum mit geradlinig aufeinanderfolgend angeordneten Bearbeitungsstationen, nämlich einer Einlegestation für die einzelnen Kunststoffplatten, einer oder mehreren Heizstationen, einer Formstation sowie einer Entnahmestation und mit einer Mehrzahl von die Kunststoffplatten ,„ aufnehmenden, durch Vorschubmittel von Station zu Station und außerhalb der Bearbeitungsstationen von der letzten Station zurück zur ersten Station geführten Rahmen, dadurch gekennzeichnet, daß die Rahmen mit ringsum gegen den Randbereich der jeweils aufzulegenden Kunststoffplatte (8) gerichteten und die erwärmte Platte ganz durchdringenden Nadeln (1) besetzte, von Mutterrahmen (12) umgebene Einfachrahmen (10) sind, die mit ihren Mutterrahmen (12) außerhalb der Bearbeitungsstationen lotrecht aufgeklappt befördert, in der Einlegestation auf in Plattenförderrrichtung bewegliche Transportmittel (5, 6) abgeklappt, in der Heizstation durch einen mit dem Heizschirm (13) auf den Plattenrand absenkbaren Druckrahmen (15) und in der Formstation durch einen mit dem oberen Formteil absenkbaren Dichtungsrahmen (21) ergänzt werden.