DE2852697C3 - Verfahren zur Herstellung von Kunststoffteilen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von KunststoffteilenInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C51/00—Shaping by thermoforming, i.e. shaping sheets or sheet like preforms after heating, e.g. shaping sheets in matched moulds or by deep-drawing; Apparatus therefor
- B29C51/26—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C51/46—Measuring, controlling or regulating
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- Mechanical Engineering (AREA)
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von flachen Kunststofftcilcn, die aus einer erwärmten
Folie in einer Thermoformvorrichtung tiefgezogen und sadann von einer Transportvorrichtung zu einer
nachfolgenden Bearbeitungseinheit, wie einer Bedruckeinheit,
Lochstation, Perforiervorrichtung, Einlegeiiin-ί
richtung, Stanzpresse oder Stapelvorrichtung, gefördert werden, wobei die Folie mit einer Signalmarke versehen
wird, welche von einer mit einem Steuergerät in Verbindung stehenden Registriereinrichtung erfaßt
wird.
ίο Ein Verfahren dieser Art ist aus der DE-AS 18 15 983
bekanntgeworden. Der darin beschriebenen Vorrichtung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Verwendung
einer mit einem Zerrdruck versehenen Folienbahn eine genaue Zentrierung und Abtrennung der Folienzuschnitte
von der Bahn in Bezug auf die Lage der auf dem Folienband aufgedruckten Zerrdrucke während des
Durchlaufes durch die nachfolgenden Bearbeitungseinrichtungen und dadurch auch die genaue Lage des
Aufdruckes auf den fertigen Behälter und die exakte Zuführung des Behälters an etwaige weitere Nachfolgeeinrichtungen
zu gewährleisten. Bei dieser Vorrichtung können zwar die auf der Folienbahn aufgedruckten
Zerrbilder als Signalmarken im Sinne des Erfindungs.gegenstandes
betrachtet werden. Diese Signalmarken werden jedoch bei der vorbekannten Vorrichtung von
einer Fotozelle als Registriereinrichtung erfaßt, die sodann über ein r.xhtbeschriebenes Steuergerät die
Vorschubbewegung der Folienbahn derart steuert, daß von dieser gleich breite Zuschnitte mit Hilfe einer
Trenneinrichtung abgetrennt und durch eine Rasterlochstanze mit zwei Rastlöchern versehen werden
können. Sämtliche dieser Vorgänge spielen sich jedcich vor der Thermoformung ab und können daher zum
Problem des Erfindungsgegenstandes nicht beitragen.
Denn nach dem fotozellengesteuerten Zuschnitt gelangen die betreffenden Zuschnitte nacheinander in die
Beheizung, die Formung, die Füllung, die Bedeckelung,
die Siegelung und die Stanzung. Durch diese Bearbeitungseinheiten werden die jeweiligen Zuschnitte von
einer Fördereinrichtung transportiert, die wahrscheinlich aus einem Kettenförderer besteht Dieser greift mit
an einer schwenkbaren Welle angebrachten Zapfen in die Rasterlöcher der Zuschnitte ein. Dieser Kettenförderer
weist jedoch wie jede andere mechanische
■»5 Transportvorrichtung auch ein mechanisches Spiel
seiner beweglichen Teile auf. Diese Bewegungsspiele summieren sich über den gesamten Transportweg. Zu
diesen sich summierenden Bewegungsspielen der einzelnen Maschinenteile treten aufgrund des Abkühlungsprozesses
der erhitzten Folienbahn noch Größenänderungen durch Schrumpfung hinzu.
Die dadurch schon innerhalb eines Arbeitstaktes entstehende Abweichung des Positions-Istwertes der
Formlingseinheit von ihrem Positions-Sollwert wird um so größer, je weiter der Abstand zwischen zwei
benachbarten Bearbeitungseinheiten ist Dies wiederum führt bei den einzelnen Bearbeitungseinheiten unweigerlich
zu Unregelmäßigkeiten und beim Trennen der Formlinge an der Stanzpresse gar zu ungleich
verlaufenden Schnittkanten, kurzum zu einer höheren Ausschußrate, was sich wiederum in den Gesamtkostcn
niederschlägt.
Von diesem Stand der Technik ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der
eingangs genannten Art zu schaffen, das unter Vermeidung der vorgenannten Nachteile in kostengünstiger
Weise sowohl die durch den Transport als auch die durch die Schrumpfung der Formlinge sich
ergebenden Positionsabweichungen vor jedem Bearbeitungsvorgang korrigiert und damit zu einer ausschußfreien
Fertigung auch sehr flacher Kunststoffteile führt
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kunststoffolie im Bereich der Thermoformvor- s
richtung jeweils beim Einbringen eines zu Formungen zu formenden Folienteiles mit der Signalmarke
versehen wird, die von einer an jeder weiteren Bearbeitungseinheit angeordneten Registriereinrichtung
erfaßt wird, jeweils den Positions-Istwert der Signalmarke dem Steuergerät zuleitet, welches bei einer
Abweichung der Signalmarke von ihrem Positions-Sollwert sodann Bearbeitungswerkzeuge der jeweiligen
Bearbeitungseinheit zu den Formungen über eine Stellvorrichtung in Transport-Längs- und/oder Querrichtung
ausrichtet. Auf diese Weise wird ein Verfahren geschaffen, bei dem eine jede Bearbeitungseinheit zu
den intermittierend durchlaufenden Formungen mit den
Werkzeugen derart exakt ausgerichtet wird, daß dadurch nicht nur die sich subsummierenden Bewegungsspiele
in den Gelenken der einzelnen Glieder der Fördereinrichtung, sondern auch die Größr-nänderungen
durch Schrumpfung der Folie einwandfrei kompensiert werden können.
Es sei an dieser Stelle erwähnt, daß es bei Formungen
relativ großer Konizität — und damit nicht mehr als flach zu bezeichnenden Kunststoffteilen — vor jedem
Bearbeitungsgang auch noch andere Ausrichtungsmöglichkeiten gibt. Diese Ausrichtungsmöglichkeiten bestehen
entweder in der besonderen konischen Form der Formlinge selbst oder, wenn dies nicht der Fall ist,
mittels besonderer im Folienband miteingeformter Zentrierkonen, um beim Schließen des jeweiligen
Bearbeitungswerkzeuges die betreffenden Formlinge im betreffenden Werkzeug selbst zu zentrieren. Dieses
Zentrierverfahren wird jedoch bei sehr flachen Kunststoffteilen mit einem sehr niedrigen Seitenwandkonus
oder insbesondere dann äußerst problematisch, wenn kein ausreichender Platz im Formlingsband für separate
Zentrierkon;n vorhanden ist. Dies führt sodann bei den
einzelnen Bearbeitungseinheiten zu den bereits vorstehend erläuterten Unregelmäßigkeiten.
Und schließlich sei noch ein durch offenkundige Vorbenutzung bekanntgewordenes Verfahren erwähnt,
bei dem die Formlinge in einem Arbeitsgang sowohl tiefgezoge;; als auch getrennt werden. Die Kosten eines
derartigen Verfahrens belaufen sich infolge der hohen Werkzeugkosten auf ein Vielfaches des gattungsgemäßen
Verfahrens.
Gegenüber diesem St&.id der Technik werden durch
das erfifidungsgemäße Verfahren sämtliche Abweichungen
der Signalmarke von ihrem Positions-Sollwert in Transport-Längs- und/oder Querrichtung erfaßt und
ausgeglichen. Dies erfolgt unabhängig davon, ob sich die nachfolgende Bearbeitungseinheit in einem einfachen
oder vielfachen Abstand eines Arbeitstaktes hinter der Thermoformvorrichtung befindet Auch weiden damit
die von den jeweils örtlichen Verhältnissen abhängigen, unkontrollierten Wärmeübertragungsvorgänge zwischen
Formling und Umgebung erfaßt und ausgeglichen. Und schließlich erlaubt dieses Verfahren in kostengünstiger
Weise bis auf die Stanzpresse und die Stapelvorrichtung, die gewöhnlich als letzte anzuordnen
sind, eine beliebige Reihenfolge der übrigen Bearbeitungseinheiten.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird die Signalmarke durch einen den gleichen
relativen, thermischen Größenänderungen wie die Formlinge unterworfenen Vorgang, z. B. durch Ausstanzen,
Prägen oder Aufdrucken, an der Kunststoffolie angebracht Wenn also beispielsweise die Formlinge
einem Verformungsverfahren unterworfen werden, sollte die Signalmarke in einem gleichen oder
äquivalenten Verformungs- oder Ausschnittverfahren angebracht werden. Wird hingegen die Folie lediglich
bedruckt, sollte auch die Signalmarke durch einen äquivalenten Druck aufgebracht werden, so daß
dadurch auch die relativen Änderungen des Druckes zur Folie von der Registriereinrichtung erfaßt und erfindungsgemäß
korrigiert werden können.
Nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung wird die Signalmarke in einem einem
Arbeitstakt der Thermoformvorrichtung entsprechenden Abstand auf der Kunststoffolie, vorteilhaft in ihrem
Verschnittbereich, z.B. an ihrem Rand, angebracht Hierdurch werden sämtliche für den jeweiligen
Arbeitstakt spezifischen, auf die Kunststoffolie und die Formlinge einwirkenden Positions>*5nflüsse erfaßt und
vor Erreichen der jeweiligen i*»arbeitungseinheit
ausgeglichen. Die Anbringung der !signalmarke im Verschnittbereich der Kunststoffolie führt darüber
hinaus zu völlig gleichen Formungen.
Die Signalmarke wird vorteilhaft in lotrechter Sichtnchtung zur Kunststoffolie mit einer scharfkantigen
Kontur versehen, die vorzugsweise rechteckig ist, von der zwei Seiten im Zeitpunkt des Tiefziehvorgangas
der Formlinge zu deren Ist-Transportrichtung exakt parallel verlaufen. Eine scharfkantige Kontur gestattet
eine genauere Erfassung der Signalmarke durch die Registriereinheit während durch ihre exakte Ausrichtung
parallel zur Ist-Transportrichtung während des Tiefziehvorganges auch diejenigen Transportdifferenzen
erfaßt werden, welche bei ihrem Vorschub in die Formpresse entstehen können.
Vorteilhaft wird die Signalmarke etwa in der Mitte desjenigen Folienabschnittes angeordnet, der als Formlingseinheit
zu gleicher Zeit dem Tiefziehvorgang unterworfen wird. Durch das Anbringen der Signalmarke
:n der exakten Mitte des jeweiligen Folienabschnittes
erfolgt eine geometrische Mitteilung des Schrumpfungsprozesses in der betreffenden Längs- und/oder
Querrichtung, wodurch auch örtlich innerhalb des Folienabschnittes einer Formeinheit differierende
Schrumpfungseinflüsse gemittelt werden können. Da jedoch die Anbringung der Signalmarke in der exakten
geometrischen Mitte des betreffenden Folienabschnittes zum einen aus maschinentechnischen Gründen und
zum anderen auch auf der Materialseite zu Schwierigkeiten führen kann, wurde hier der unbestimmt
erscheinende Ausdruck »etwa« eingefügt
In jedem Fall soll jedoch die Anbringung der Signalmarke erst ab dem Zeitpunkt vonstatten gehen,
ab welchem die Niederhalter der Foimpresse die Folienbahn unverrückbar festhalten.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend am Beispiel einer neuen Vorrichtung zu seine:
Durchführung anLand der Zeichnungen erläutert. Dabei zeigt
Fig. I die schematische Seitenansicht einer Formpresse
in Verbindung mit einer nachfolgend angeordneten Stanzpresse,
F i g. 2 eine Ansicht gemäß der Linie I I/I I von Fig. I,
F i g. 3 eine Ansicm gemäß der Linie III/III von F i g. 1
der Formpresse mit der Markiereinrichtung zur Anbringung der Signalmarke, und
F i g. 4 eine Ansicht nach der Linie IV/1V von F i g. I
der nachfolgenden Stanzpresse mit der Registriereinrichtung.
In den Figuren sind mit 1 eine Thermoformvorrichtung und mit 2 eine nachfolgende Bearbeitungseinheit in
Form einer Stanzpresse bezeichnet. Vor der Thermoformvorrichtung ist eine Heizstrecke 3 zur Erwärmung
der Folie 4 auf z. B. I2O°C angeordnet. Im vorliegenden
Fall trägt die Obertraverse 5 die Matrizenform 6, wohingegen die Untertraverse 7 die Patrizenform 8 der
Thermoformvorrichtung aufweist. Es sind jedoch auch Thermoformvorrichtungen bekannt, in denen die
Patrizenform 8 in der Obertraverse 5 und die Matrizenform 6 in der Untertraverse 7 angebracht sind.
In der Stanzpresse 2 ist das Ausstanzwerkzeug 9 in
der Obertraverse 10 und das Gegendruckteil 11 in der Untertraverse 12 angebracht.
Unterhalb der Folie 4 verläuft ein spezieller Kettenförderer 13, dessen Kettenglieder 14 zu ihrer
Schwenkbeweglichkeit mit einem gewissen Spiel behaftet sind. Dieser im dargestellten Fall unterhalb der
Folie 4 verlaufende Kettenförderer 13 transportiert die Folie 4 aus der Heizstrecke 3 in die Formpresse 1, ir, der
über einen Längenabschnitt A und einen Breitenabschnitt 5 insgesamt fünfundzwanzig zu einer Formlingseinheit 15 verbundene Formlinge 16 mittels Vakuum
oder Preßluft tiefgezogen werden. Aus der Formpresse 1 werden die Formlingseinheiten 15 sodann von dem
Kettenförderer 13 zur Stanzpresse 2 befördert. Da die Folie 4 unmittelbar nach Verlassen der Heizstrecke 3
einem Abkühlungsprozeß unterliegt, ist sie und auch die in der Formpresse 1 geformte Formlingseinheit 15 einer
stetigen Schrumpfung unterworfen. Die auf diese Weise geschrumpfte Formlingseinheit 15 gelangt — wie am
anschaulichsten aus Fig. 2 hervorgeht — nach dem zweiten auf den Verformungsvorgang folgenden Arbeitstakt in die Stanzpresse 2. Hier muß ein Ausrichtungsvorgang stattfinden, da sich die Formlingseinheit
15 sowohl aufgrund des Schrumpfungsprozesses als auch aufgrund der vom Gelenkspiel des Kettenförderers 13 ausgehenden Fehlerquellen zum Arbeitstakt eine
Positionsänderung erfahren hat.
Diese Ausrichtung der Formlingseinheit 15 wird nach
dem erfindungsgemäßen Verfahren wie folgt bewerkstelligt:
Wie aus F i g. 3 zu entnehmen ist, befindet sich in der Thermoformvorrichtung 1 zwischen Obertraverse 5 und
Untertraverse 7 in der Nähe der Kettenführung 17 an einer Seite der strichpunktiert angedeuteten Folie 4 eine
Markiereinrichtung 18. die im wesentlichen aus einer Matrize 19 und einer Patrize 20 besteht. Diese
Markiereinrichtung 18 stanzt bei jedem Arbeitstakt der Formpresse aus dem zum Verschnitt zu rechnenden
Rand 21 der Folie 4 rechteckige öffnungen 22 aus. die im dargestellten Fall die Signalmarke bilden. Diese
Signalmarke 22 gelangt vor dem zweiten darauffolgenden Arbeitstakt in die Stanzpresse 2 und wird dort von
der an dieser Bearbeitungseinheit installierten Registriereinrichtung 23 erfaßt, die im vorliegenden Fall
beispielsweise foto-elektrischer Art sein soll. Den Positions-Istwert der Signalmarke 22 in der Stanzpresse
2 leitet die Registriereinrichtung 23 sodann einem Steuergerät 24 zu. Dieses Steuergerät vergleicht den
Positions-Istwert mit dem zu dem betreffenden Arbeitstakt gehörenden Positions-Sollwert. Bei einer
Abweichung der beiden Werte setzt das Steuergerät 24 entweder die Stellvorrichtung 25 und/oder die Stellvorrichtung 26 in Tätigkeit, welche die Werkzeuge 9,11 der
Stanzpresse 2 in Transport-Längs- und/oder Querrichtung zum anschließenden Trennvorgang der Formlinge
16 exakt ausrichten. Dabei versteht es sich, daß die Registriereinrichtung 23 auch pneumatischer oder
mechanischer Art sein kann.
Die Stellvorrichtungen 25 und 26 umfassen im wesentlichen einen Support 27, der parallel und/oder
quer zu der in Fig. 2 mit dem Pfeil 28 belegten Transporteinrichtung der Folie 4 in starren Führungen
von zwei getrennten Antrieben 29 und 30 verstellbar ist.
Um die Schrumpfungseinflüsse einer Formlingseinheit 15 in zeitlichem Bezug zum jeweiligen Arbeitstakt
voll zu erfassen, ist es wesentlich, die Signalmarke 22 etwa im selben Zeitpunkt wie die Formlinge 16 in die
Folie 4 einzubringen. Hinsichtlich einer geometrischen Mitteilung ist es wesentlich, die Signalmarken 22 etwa in
der Mitte Jl einer Formlingseinheit 15 anzubringen, was jedoch im dargestellten Fall nach F i g. 2 aus maschinentechnischen Gründen nicht möglich ist.
Im vorliegenden Fall verlaufen die beiden Seiten 32,
33 (s. Fig. 2) der rechteckigen Signalmarke 22 im Zeitpunkt des Tiefziehvorganges der Formlinge 16 in
der Formpresse 1 exakt parallel zu deren Ist-Transportrichtung 28. Auf diese Weise erfolgt in der Stanzpresse 2
selbst dann ein exaktes Ausstanzen der Formlinge 16, wenn die Folie 4 beim Einziehen in die Formpresse 1 zur
nichtdargestellten Soll-Transportrichtung einen Versatz aufweisen sollte.
Es versteht sich, daß im Rahmen der Erfindung verschiedene Änderungen möglich sind. So kann je nach
Bedarfsfall die dargestellte rechteckige Signalmarke 22 auch durch eine quadratische, dreieckige oder elliptische
Durchgangsöffnung oder Einprägung ersetzt werden. Eine geprägte Signalmarke muß und sollte jedoch
ähnlich wie eine ausgestanzte Signalmarke stets eine scharfkantige Kontur aufweisen, weil andernfalls
Erfassungsfehler der Registriereinrichtung nicht ausbleiben. Ebenso ist eine Markierung der Folie 4 vor dem
Verformungsvorgang nicht sinnvoll, da andernfal'- die
zwischen dem Markierungszeitpunkt und dem Verformungszeitpunkt der Formlinge 16 stattgefundene
Schrumpfung ebensowenig wie die in diesem Zeitintervall erfolgte Lageänderung der Folie 4 zum Arbeitstakt
aufgrund des Kettenspiels von der Signalmarke miterfaßt werden können.
Claims (7)
1. Verfahren zur Herstellung von flachen Kunststoffteilen, die aus einer erwärmten Folie in einer
Thermoformvorrichtung tiefgezogen und sodann von einer Transportvorrichtung zu einer nachfolgenden
Bearbeitungseinheit, wie einer Bedruckeinheit, Lochstation, Perforiervorrichtung, Einlegeeinrichtung,
Stanzpresse oder Stapelvorrichtung, gefördert werden, wobei die Folie mit einer Signalmarke
versehen wird, welche von einer mit einem Steuergerät in Verbindung stehenden Registriereinrichtung
erfaßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffolie (4) im Bereich der
Thermoformvorrichtung (1) jeweils beim Einbringen eines zu Formungen (16) zu formenden Folienteils
mit der Signalmarke (22) versehen wird, die von einer an jeder weiteren Bearbeitungseinheit (2)
angeordneten Registriereinrichtung (23) erfaßt wird,
jeweils den Positions-Istwert der Signalmarke (22) dem Steuergerät (24) zuleitet, welches bei einer
Abweichung der Signalmarke (22) von ihrem Positions-Sollwert sodann Bearbeitungswerkzeuge
(9,11) der jeweiligen Bearbeitungseinheit (2) zu den
Formungen (16) über eine Stellvorrichtung (25,26) in
Transport-Längs- und/oder Querrichtung ausrichtet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Signalmarke (22) durch einen den gleichen relativen, thermischen Größenänderungen
wie die Formlinge (16) unterworfenen Vorgang, z. B. durch Ausstanzen, Prägen oder Aufdrucken, an der
Kunststoffolie (4) angebracht wird.
3. Verfahren nach Anspruc.i 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Signalmarke (22) in einem einem Arbeitstakt der Thermo, jrmvorrichtung (1)
entsprechenden Abstand (C) auf der Kunststoffolie (4) angebracht wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Signalmarke (22) etwa in der Mitte (31) desjenigen Folienabschnittes
angeordnet ist, der als Formlingseinheit (15) zu gleicher Zeit dem Tiefziehvorgarig unterworfen
wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalmarke (22) in
lotrechter Sichtrichtung zur Kunststoffolie (4) mit einer scharfkantigen Kontur versehen wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine rechteckige
Signalmarke (22) verwendet wird, von der zwei Seiten (32, 33) im Zeitpunkt des Tiefziehvorganges
der Formlinge (16) zu deren Ist-Transportrichtung (28) exakt parallel verlaufen.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die
Thermoformvorrichtung aus einer bekannten Formpresse besteht, gekennzeichnet durch eine aus
Patrize (20) und Matrize (19) bestehenden Markiereinrichtung (18) an der Thermoformvorrichtung,
deren Patrize(20) bei mehrschichtigen Folien derjenigen Seite der Folie zugeordnet ist, die der größten
Schrumpfung ausgesetzt ist.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19782852697 DE2852697C3 (de) | 1978-12-06 | 1978-12-06 | Verfahren zur Herstellung von Kunststoffteilen |
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DE19782852697 DE2852697C3 (de) | 1978-12-06 | 1978-12-06 | Verfahren zur Herstellung von Kunststoffteilen |
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DE2852697A1 DE2852697A1 (de) | 1980-06-12 |
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DE2852697C3 true DE2852697C3 (de) | 1981-12-24 |
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ID=6056430
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-
1978
- 1978-12-06 DE DE19782852697 patent/DE2852697C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
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