DE2655213B2

DE2655213B2 - Vorrichtung zum Unterdruckformen von Gießformen aus einer Kunststoffolie

Info

Publication number: DE2655213B2
Application number: DE2655213A
Authority: DE
Inventors: Kiyoshige Mihara Hiroshima Torikai (Japan)
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1976-02-04
Filing date: 1976-12-06
Publication date: 1978-06-15
Also published as: BE849200A; NL7613294A; AT352306B; CH600965A5; FR2340187A1; DE2655213A1; FI60818C; FI60818B; GB1538205A; NL178570C; JPS5294364A; DK46277A; SE7613288L; ATA69577A; FR2340187B1; FI770064A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Unterdruckformen von Gießformen, z. B. Kokillen aus einer Kunststoffolie nach einem lotrechte Vorsprünge aufweisenden luftdurchgängigen Modell mit einem Tragkörper für dieses und zugeordneten Absaugorganen, durch deren Betätigung die Folie an die Oberfläche des Modells ansaugbar ist, mit einem über dem Modell angeordneten Halterahmen für die Folie und mit über den Rücksprüngen des Modells oberhalb der Folie angeordneten Andrückelementen, wobei die Kunststoffolie durch unter ihr einstellbaren Luftdruck beidseitig eines jeden Andrückelementes nach oben auswölbbar ist, und beim Annähern von Modell und Folie die von den Andrückelementen geformten Folienausbuchtungen gegen die Rücksprünge des Modells bewegt werden.

Aus der US-PS 38 68 437 ist eine solche Vorrichtung bekannt, die dazu dient, Gegenstände aus einer Kunststoffolie zu formen. Für jede Vertiefung des herzustellenden Gegenstandes ist ein getrenntes Formmodell vorgesehen. Die Formmodelle werden nebeneinander auf einem vertikal in einer luftdichten Kammer verschiebbaren Tragkörper angeordnet. Die Anordnung der einzelnen Formmodelle erfolgt so, daß sie etwas schräg nach außen gekippt sind. Dadurch wird erreicht, daß der Bereich zwischen den Formmodellen, der bei dem späteren Gegenstand parallele Seitenwände aufweisen soll, nach oben divergiert. Die Kammer ist oben mit der Kunststoffolie, die zur Herstellung des auszuformenden Gegenstandes dient, luftdicht abgeschlossen. In der Kammer wird ein Luftdruck erzeugt, durch den die Kunststoffolie nach oben ausgewölbt wird. Anschließend werden Andrückelemente auf die Folie abgesenkt, wodurch diese eine wellenförmige Struktur erhält, wobei ein Wellental jeweils über einer zwischen den Formmodellen vorhandenen Vertiefung liegt Daraufhin wird der Tragkörper mit dem gekippten Formmodell nach oben bewegt, wodurch die Formmodelle in die Wellenberge und die Wellentäler in die entsprechenden Zwischenräume zwischen den Formmodellen eingefügt werden. Wenn die Wellentäler den tiefsten Bereich zwischen den Formmodellen erreicht hat, werden die Formmodell unter gleichzeitiger,

is fortdauernder Aufwärtsbewegung des Tragkörpers aus ihrer gekippten Lage derart herausgewegt, daß sie in eine zu dem Tragkörper ebene Stellung gelangen. Anschließend wird in der Kammer ein Unterdruck erzeugt, wodurch die Folie an die Formmodelle angesaugt wird.

Nachteilig bei dieser bekannten Vorrichtung ist, daß zwei verschiedene Bewegungsvorrichtungen benötigt werden, und zwar eine erste, um den Tragkörper vertikal zu verschieben und eine zweite, um die Andrückelemente abzusenken bzw. zu heben. Als weiterer Nachteil kommt hinzu, daß die Formmodelle eine besondere Vorrichtung benötigen, um sie zu kippen, wobei dann zusätzlich noch Scharniere vorgesehen sind, damit die Formmodelle relativ zum Tragkörper eine vorbestimmte Lage einnehmen.

Aus der US-PS 38 73 659 ist eine andere Vorrichtung zum Unterdruckformen bekannt, die mit der aus der US-PS 38 68 437 bekannten in bezug auf den prinzipiellen Aufbau und die Funktionsweise übereinstimmt. Der Unterschied besteht im wesentlichen in konstruktiven Maßnahmen. Bei dieser Vorrichtung liegen die gleichen Nachteile vor, wie sie in bezug auf die aus der US-PS 38 68 437 bekannten Vorrichtung oben bereits angegeben worden sind.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die eingangs genannten Vorrichtung derart weiterzubilden, daß das Unterdruckformen einfacher und mit geringerem Aufwand durchgeführt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei ortsfestem Modell-Tragkörper und auf- und abbewegbarem Halterahmen für die Folie die Andruckelemente fest und so mit dem Halterahmen verbunden sind, daß ihr Höhenabstand von ihm dem Höhenmaß der Rücksprünge des Modells gegenüber dem Tragkörper entspricht.

Durch die Erfindung wird eine Vorrichtung zum Unterdruckformen geschaffen, die eine besonders einfache Ausgestaltung aufweist. Die gesamte, bei der bekannten Vorrichtung auftretenden Nachteile liegen bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht mehr vor. So wird vorteilhaft keine luftdichte Kammer benötigt. Ferner ist es ausreichend, nur eine Bewegungseinrichtung und zwar hier für den Rahmen mit den an ihm angeordneten Andrückelementen vorzusehen. Auch kann ein Wellental ohne weiteres in den Rücksprung des Modells eingeführt werden, da die Kunststoffolie an ihrer Unterseite mit einer dynamischen Luftströmung beaufschlagt wird. Die Kunststoffolie kann sich dann nämlich besser in ihrer Form dem Rücksprung anpassen, so daß es nicht notwendig ist, daß während des Einbringens der Kunststoffolie der Rücksprung nach oben divergiert.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung

für ein Modell mit zwei tiefen oder paarweise dicht nebeneinander liegenden tiefen Rücksprüngen ist das eine dem einen Rücksprung entsprechende Andrückelement waagrecht so verschiebbar gelagert, daß sein Abstand zum anderen Andrückelemer.t verstellbar ist, wobei ein Leitorgan beim Abwärisbewegen des Halterahmens das genannte Andrückelement entsprechend bewegt. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß die Kunststoffolie gleichmäßig, leicht und zuverlässig an die gesamte Oberfläche eines Modells angesaugt werden kann, welches dicht nebeneinander liegende, tiefe Rücksprünge aufweist

Ausführungsformen der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen lotrechten Längsschnitt einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

f i g. 2 eine Teildarstellung im größeren Maßstab der Vorrichtung nach Fig. 1, um die verschiedenen Absenkstellungen eines Halterahmens zu veranschaulichen,

F i g. 3 eine Teilschnittansicht im größeren Maßstab einer abgewandelten Ausführungsform eines Andrückelementes,

F i g. 4 einen lotrechten Längsschnitt einer Teildarstellung einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, und

F i g. 5 eine Teilansicht im größeren Maßstab der Ausführungsform gemäß F i g. 4.

Gemäß F i g. 1 ist ein Modell mit vergleichsweise komplexer Gestalt durch eine große Anzahl von Bohrungen la, die sich von der Bodenfläche des Modells zu seiner mit tiefen Rücksprüngen \b versehenen Oberseite erstrecken, gasdurchlässig ausgebildet. Ein Tragkörper 2 mit zugeordneter Absaugeinrichtung, z. B. in Form eines Saugkastens 3, ist durch seine Oberseite durchsetzende Bohrungen 2a ebenfalls gasdurchlässig ausgebildet An das eine Ende des Saugkastens 3 ist über ein Dreiwege-Umschaltventil 5 ein Rohrstutzen 4 angeschlossen, wobei die beiden anderen Anschlüsse an diesem Ventil durch eine Rohrleitung 6, die mit einer Druckluftversorgung, z. B. einem nicht dargestellten Kompressor, verbunden ist, und durch eine Rohrleitung

7 gebildet werden, die an eine Absaugeinrichtung, z. B. eine Vakuumpumpe, angeschlossen ist. Durch entsprechende Betätigung des Dreiwege-Umschaltventils 5 kann somit das Innere des Saugkastens 3 entweder durch Betätigung der Absaugeinrichtung mit einem Unterdruck oder durch Betätigung der Druckluftversorgung mit. einem hohen Überdruck beaufschlagt werden. Ein Halterahmen 8 dient zum Halten eines Umfangabschnittes einer Kunststofffolie 9, die über die Oberseite des Modells sowie die diese umgebende Oberseite des Tragkörpers gezogen werden soll. Dieser Halterahmen

8 ist waagerecht und unmittelbar über dem Tragkörper 2 so angeordnet, daß er mittels einer nicht dargestellten Hubeinrichtung unter Beibehaltung seiner waagerechten Lage in ausgewählte Stellungen relativ zum Modell und zum Tragkörper auf- und abbewegbar ist. Wenn der Halterahmen 8 in die tiefste Stellung herabgelegt ist, liegt seine Unterseite fest um den Umfang der Oberseite des Tragkörpers 2 herum an. Form und Abmessungen des Halterahmens 8 sind in Aufsicht der Oberseite des Tragkörpers 2 angepaßt.

Der Halterahmen 8 ist zusätzlich mit je einem Andrückelement 10 für jeden Rücksprung IZ? des Modells 1 versehen. Bei der dargestellten Ausführungsform sind zwei Andrückelemente 10 in Form von stabförmigen Rahmenteilen vorgesehen, die an beiden Enden fest mit dem Halterahmen 8 verbunden sind und sich in Höhenlagen entsprechend den Rücksprüngen \b des Modells 1 befinden, welches in einer vorbestimmten Lage auf der Oberseite des Tragkörpers 2 angeordnet ist. Die Andrückelemente 10 befinden sich zudem in Abhängigkeit von der Tiefe der betreffenden Rücksprünge \b in entsprechenden Höhenlagen gegenüber dem Halterahmen 8. Die Andrückelemente 10 können,

ίο wie erwähnt als stabförmige Elemente, als plattenartige Elemente und dgl. ausgebildet sein, wie dies für die Form des betreffenden Rücksprunges jeweils am günstigten ist.

Im folgenden wird nun die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben.

Zunächst wird der Halterahmen 8 mittels seiner Hubeinrichtung in die Lage gemäß F i g. 1 angehoben. Nachdem ein Randabschnitt der Folie 9. die vorher durch eine geeignete Heizeinrichtung erwärmt und erweicht worden ist fest mit dem Halterahmen 8 so verbunden worden ist daß die Stangen bzw. Andrückelemente 10 des Halterahmens 8 mit der Oberseite der gehalterten Folie 9 in Berührung gelangen, wird das Dreiwege-Umschaltventil 5 zur Verbindung des Rohr-Stutzens 4 mit der Rohrleitung 6 umgeschaltet und gleichzeitig wird ein Luftkompressor betätigt. Das Innere des Saugkastens 3 wird auf diese Weise durch die Druckkraft auf einem hohen Druck gehalten, wobei die Druckluft durch die Bohrungen 2a des Tragkörpers 2 und die Bohrungen la des Modells 1 nach oben ausgeblasen wird. Durch den Druck der von unten her ausgeblasenen Druckluft wird die Folie 9 nach oben ausgelenkt, wobei sie aufgrund des Halterahmens 8 und der Führungselement 10 die Wellenform gemäß 1 annimmt Durch die Anordnung der Andrückelemente 10 entsprechen die Täler der durch sie bewirkten Wellenform den Rücksprüngen \b des Modells 1, während die Wellenkämme den Vorsprüngen des Modells entsprechen. Vorzugsweise wird die dem Saugkasten 3 zugeführte Druckluft erwärmt, damit die Kunststoffolie 9 in einem erweichten Zustand verbleibt Anschließend wird der Halterahmen 8 mittels seiner

Hubeinrichtung auf die in F i g. 2 gezeigte Weise abgelassen, und wenn er seine tiefste Stellung erreicht hat, in welcher seine Unterseite fest mit der Randfläche der Oberseite des Tragkörpers 2 in Berührung steht, wird durch Betätigung des Dreiwege-Umschaltventils 5 die Verbindung zwischen dem Rohrstutzen 4 und der Rohrleitung 6 unterbrochen, während der Rohrstutzen 4 und die Rohrleitung 7 miteinander verbunden werden. Infolgedessen wird die Zufuhr der Druckluft unterbrochen und im Inneren des Saugkastens 3 wird stattdessen durch die nicht dargestellte Absaugeinrichtung ein Unterdruck erzeugt. Dabei wird die in Wellenform gelegte Folie 9 über die Bohrungen 2a und la von dem Tragkörper 2 bzw. Modell 1 einer Ansaugwirkung unterworfen, so daß die Folie 9 mit allen Abschnitten gleichzeitig und gleichmäßig an das Modell 1 und an die dieses umgebende Oberseite des Tragkörpers angesaugt wird. Die Folie behält daher ihre Wellenform bei, so daß die Wellentäler und Wellenkämme der gewellten Foli° mit den Rücksprüngen 16 bzw. den Vorsprüngen des Modells 1 in Berührung gelangen. Infolgedessen wird die Folie 9 unmittelbar, bevor sie an das Modell 1 und den Tragkörper 2 angesaugt wird, praktisch gleichmäßig gedehnt, wodurch eine gleichmäßigere Wanddicke der an das Modell 1 angelegten Folie 9 gewährleistet wird. Darüber hinaus kann die Folie 9

hierbei nicht an den Ecken der Vorsprünge des Modells hängenbleiben.

Wenn der Rücksprung \b des Modells 1 eine große Breite besitzt, sollte die Breite des Andrückelementes 10 vergrößert werden.

Die Breite des Andrückelementes 10 darf allerdings nicht zu groß sein, weil sich sonst ein Temperaturgefälle zwischen den mit dem Andrückelement 10 in Berührung befindlichen Abschnitten der Folie 9 und ihren anderen Abschnitten einstellt, so daß beim Ansaugen der Folie 9 an die Oberfläche des Modells 1 die Möglichkeit besteht, daß sich die Folie 9 nicht gleichmäßig dehnt. Wenn die Breite des Andrückelementes 10 vergrößert werden muß, ist es daher vorteilhaft, gemäß Fig.3 mehrere stangenartige, mit Abstand parallel zueinander angeordneten Andrückelemente vorzusehen.

In Abwandlung der beschriebenen Ausführungsform kann anstelle des Ausblasens von Druckluft durch die Bohrungen 2a des Tragkörpers nur ein Ansaugvorgang an dem Tragkörper 2 stattfinden, während die Druckluft ggf. über um den Tragkörper 2 herum angeordnete, schräg nach oben zur Folie 9 hin gerichtete Düsen ausgeblasen wird.

Eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung ist in den Fig.4 und 5 dargestellt. Dabei liegen die Rücksprünge 16 in Modell 1 dicht nebeneinander. Gemäß Fig.5 sind die beiden Enden des einen Andrückelementes 10' zweier nebeneinander angeordneter Andrückelemente 10 und 10' verschiebbar ir Führungsschlitzen 8a im Halterahmen 8 eingesetzt. Es sind feststehende Leitorgane 11 vorgesehen, welche das eine Andrückelement 10' beim Absenken des Halterahmens 8 längs der Führungsschlitze verschieben. Die Leitorgane II sind dabei an den entsprechenden Stellen an dem Tragkörper 2 befestigt.

Bei dieser Ausführungsform werden durch Verschieben der Andrückelemente aufeinander zu mittels der Leitorgane 11 die Wellungen der Kunststoffolie 9 verengt bzw. steiler ausgebildet, wie dies durch die untere strichpunktierte Linie 9, weiche die Folie 9 andeutet, dargestellt ist. Hieraus ergibt sich der Vorteil daß die Folie gleichmäßig, leicht und zuverlässig an die gesamte Oberfläche eines Modells 1 angesaugt werder kann, das dicht nebeneinander liegende, tiefe Rücksprünge aufweist.

Bei den beschriebenen Ausführungsformen wire Druckluft gegen die am Halterahmen 8 festgelegter Kunststoffolie 9 und gegen deren Unterseite gerichtet wodurch die Kunststoffolie nach oben ausgewölbt wird Eine ähnliche Wirkung kann jedoch erzielt werden wenn der Halterahmen 8 mittels seiner Hubeinrichtung schnell abgesenkt wird. Hierbei wird die Unterseite dei Kunststoffolie 9 von einem Winddruck beaufschlagt unc dadurch ausgewölbt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1, Vorrichtung zum Unterdruckformen von Gießformen, ζ. Β. Kokillen aus einer Kunststoffolie nach einem lotrechte Vorsprünge aufweisenden luftdurchgängigen Modell mit einem Tragkörper für dieses und zugeordneten Absaugorganen, durch deren Betätigung die Folie an die Oberfläche des Modells ansaugbar ist, mit einem über dem Modell angeordneten Halterahmen für die Folie und mit über den Rücksprüngen des Modells oberhalb der Folie angeordneten Andrückelementen, wobei die Kunststoffolie durch unter ihr einstellbaren Luftdruck beidseitig eines jeden Andrückelementes nach oben auswölbbar ist, und beim Annähern von Modell und Folie die von den Andrückelementen geformten Folienausbuchtungen gegen die Rücksprünge des Modells bewegt werden, dadurch gekennzeichnet, daß bei ortsfestem Modell-Tragkörper (2) und auf- und abbewegbarem Halterahmen (8) für die Folie die Andrückelemente (10) fest und so mit dem Halterahmen (8) verbunden sind, daß ihr Höhenabstand von ihm dem Höhenmaß der Rücksprünge des Modells gegenüber dem Tragkörper entspricht
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 für ein Modell mit zwei tiefen oder paarweise dicht nebeneinander liegenden tiefen Rücksprüngen, dadurch gekennzeichnet, daß das eine dem einen Rücksprung entsprechende Andrückelement waagrecht so verschiebbar gelagert ist, daß sein Abstand zum anderen Andrückelement verstellbar ist, wobei ein Leitorgan beim Abwärtsbewegen des Halterahmens (8) das genannte Andrückelement entsprechend bewegt.