DE3103890C1 - "Aus Kunststoff bestehende Folientiefziehform" - Google Patents

Description

• Die Figur zeigt einen Querschnitt durch eine aus Kunststoff bestehende Folientiefziehform gemäß der Erfindung.
• Die Folientiefziehform 1 besteht aus einer glasfaserverstärkten Kunststoffschicht 2 in welcher Kühlschlangen 3 eingebettet sind, die mit kaltem bzw. warmem Wasser zur Kühlung bzw. Beheizung beaufschlagbar sind. Das Wasser zur Beaufschlagung der Form 1 durchfließt zunächst die Kühlschlangenrohre 4 aus gut wärmeleitfähigem Material z. B. aus Kupfer die im Bereich der Form-Oberfläche angeordnet sind und anschließend die Kühlschlangenrohre 4' im Bereich der Innenwandung. Die Kühlschlangenrohre 4, 4' sind mittels Stegblechen 5 aus einem gut wärmeleitenden Werkstoff miteinander verbunden. An kritischen Stellen, wie z. B. stark hervorspringenden Kanten der Form 1, sind Stegbleche 5' vorgesehen, welche von den Kühlschlangenrohren 4 ausgehend in diese Formteile hineinragen.
• Parallel zu den der Form-Oberfläche am nächsten liegenden Kühlschlangenrohren 4 ist mindestens eine Lage eines durchbrochenen flächigen Metallkörpers 6, z. B. Aluminium-Folie, vorgesehen, die auf den Kühlschlangenrohren 4 aufliegt und gleichfalls in der Kunststoffschicht 2 mit eingebettet ist. Der Metallkörper 6 ist über die Stegbleche 5' an kritischen Stellen der Form 1 geführt. Die äußere Oberfläche der Form 1 ist mit einem Kunststoffbelag 7 beschichtet, in welchem gleichfalls ein flächiger Metallkörper 6 mit eingebettet sein kann. Der Metallkörper 6 ist mit einer die Form 1 nach unten abschließenden Grundplatte 8 eines Ziehkastens 9 verbunden.
• Die innere Oberfläche der Form 1 wird durch eine Lage aus tröpfchenweise aufgespritztem Gußmetall 10, vorzugsweise Aluminium gebildet, in welcher auch die Kühlschlangenrohre 4' eingebettet sind. Der durch die untere Grundplatte 8 einerseits und der Form 1 andererseits gebildete Hohlraum 11 ist an eine nicht gezeichnete Vakuumpumpe angeschlossen.
• Vom Hohlraum 11 führen Vakuumkanäle 12 zur äußeren Form-Oberfläche. In den Hohlraum 11 kann auch gekühlte Druckluft geleitet werden, die die Form 1 kühlt und ein leichteres Ausformen der fertigen Kunststoffteile in kürzerer Taktzeit ermöglicht.
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Claims (3)

1. Patentansprüche: 1. Aus Kunststoff bestehende mit ihren Kanten auf einen Vakuumtisch abzustützende Folientiefziehform zum thermischen Formen und Abkühlen von thermoplastischen Kunststoff-Folien zu länglichen längsgewölbten Körpern, mit in den Kunststoff der Form eingebetteten in Längsrichtung verlaufenden oberflächennah und in untereinander möglichst gleichem Abstand angeordneten Kühlschlangen, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: a) an den Kühlschlangen (3) sind etwa quer zur Oberfläche verlaufende, gegen das Innere der Form sich erstreckende Stegbleche (5, 5') aus gut wärmeleitendem Werkstoff angebracht, b) die inneren Enden der Stegbleche (5) sind gesondert gekühlt durch weitere mit ihnen dort wärmeleitend verbundene Kühlschlangenrohre (4') und durch eine aufgespritzte Aluminiumschicht in diesem Bereich, c) parallel zur Form-Oberfläche (äußere Oberfläche) ist unterhalb dieser an den nächstliegenden Kühlschlangen (3) mindestens ein durchbrochener flächiger Metallkörper (6) in den Kunststoff eingebettet und örtlich mit den Kühlschlangen kontaktmäßig verbunden.
2. 2. Folientiefziehform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich besonders exponierter vorstehender Kanten, Wülste oder dgl. der Form auch nach außen ragende von den Kühischlangenrohren (4) ausgehende Stegbleche (5') vorgesehen und mehrere durchbrochene flächige Metallkörper (6) in die Kunststoffschicht (2) der Form eingebettet sind.
3. 3. Folientiefziehform nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenseite der hohlen Form ~Hohlraum (11)~mit Kühlluft beaufschlagbar ist.

   Die Erfindung betrifft eine aus Kunststoff bestehende Folientiefziehform nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

   Die bisher bei der Anmelderin verwendeten, in Kunststoff-Folientiefziehformen eingebauten Kühlschlangen dienen nicht nur zur Kühlung, sondern auch zur Temperierung der Formen und bestehen in der Regel aus Kupferrohren, die im Kunststoffmaterial der Formen eingebettet sind.

   Aus der GB-PS 1446 258 ist ein Werkzeug zum Vakuumtiefziehen von Kunststoff-Folien bekannt, welches im wesentlichen aus einer formgebenden Schale gleicher Wandstärke besteht, wobei auf der Innenseite der Schale Heizschlangen wärmeleitend mit ihr verbunden sind. Die Firmendruckschrift Nr. 26 über die Herstellung von Vakuum-Tiefziehformen aus Kunstharzen der Firma Ciba-AG, Basel, offenbart Vakuumtiefziehformen aus Kunststoff mit luftdurchlässiger Hinterfütterung aus Aluminiumgrieß, wobei der Einbau von Kühlschlangen möglich ist.

   Zu dicht an der Form-Oberfläche angeordnete Kühlschlangen führen zu einer abweichenden unterschiedlichen Temperaturführung - Flächenteile im nahen Bereich der Kühlschlangen werden mehr aufgeheizt bzw. intensiver gekühlt - wodurch Abzeichnungen in der Oberfläche der abgeformten Kunststoffteile sichtbar werden (Wellenstruktur). Wird hingegen die Kühlschlange im größeren Abstand zur Form-Oberfläche eingebettet - um die Temperaturunterschiede von einem eingebetteten Kühlschlangenrohr zum anderen auszugleichen - ist eine längere Taktzeit (Kühlzeit) notwendig. Der Mindestabstand der eingebetteten Kühlschlangenrohre zur Außenkontur beträgt daher 8 bis 10 mm, wodurch das Kühlvermögen bzw.

   Heizvermögen der Kühlschlange insgesamt verkleinert wird. Außerdem können die Kühlschlangenrohre bei schwierigen Formen mit großen wechselnden Erhebungen und/oder Vertiefungen auf engem Raum nicht in dem erforderlichen Mindestabstand angeordnet werden - der Abstand zur Form-Oberfläche wird an solchen Stellen aus fertigungstechnischen Gründen größer - so daß neben ungleicher Temperierung auch längere Taktzeiten erforderlich sind. Die Entformung der Teile und damit die Taktzeit ist von dem am wenigsten gekühlten bzw. beheizten Formteil der Gesamtform abhängig. Die Wärmeleitfähigkeit einer aus Kunststoff bestehenden Folientiefziehform kann zwar durch Beimischung von Aluminiumgranulat zur Kunststoffmasse bei der Formherstellung etwas verbessert werden, jedoch ist diese gegenüber einer wesentlich besser leitenden Form aus Aluminium bedeutend im Nachteil, die allerdings sehr teuer ist.

   Aufgabe der Erfindung ist es, eine aus Kunststoff bestehende Folientiefziehform so auszubilden, daß das Beheizen bzw. Abkühlen in wesentlich kürzeren Zeitintervallen und ohne Abzeichnungen in der Oberfläche des Werkstückes durchführbar ist, um dadurch kürzere Taktzeiten zu erreichen.

   Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

   Durch die an den Kühlschlangen angebrachten Stegbleche aus gut wärmeleitendem Werkstoff, können auch schwierige Bereiche der Form temperiert werden.

   Außerdem wird wenigstens eine Lage aus einem durchbrochenen flächigen Metallkörper parallel zur wirksamen Oberfläche der Folientiefziehform in den Kunststoff eingebettet. Dieser Metallkörper kann auf die Kühlschlangenrohre bzw. Stegbleche aufliegen und in unmittelbarer Nähe zur Form-Oberfläche angeordnet werden. Der Metallkörper kann ferner zur besseren Wärmeabführung an der Unterseite aus der Form herausragen. Ferner kann die besondere Kühlung der inneren Enden der Stegbleche durch weitere mit ihnen dort wärmeleitend verbundene Kühlschlangenrohre und durch aufgespritztes Aluminium-Material in diesem Bereich erfolgen.

   In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung können im Bereich besonders exponierter vorstehender Kanten, Wülste oder dgl. der Form auch nach außenragende von den Kühlschlangenrohren ausgehende Stegbleche vorgesehen und mehrere Lagen von durchbrochenen, flachen Metallkörpern in die Kunststoffmasse der Form eingebettet werden. Dadurch ist es möglich, auch im Bereich kritischer Stellen der Form eine optimale und definierte Temperaturführung herbeizuführen.

   Schließlich kann die Innenseite der hohl ausgebildeten Form - Hohlraum - mit Kühlluft beaufschlagbar sein, wodurch sich die Taktzeit weiter verkürzen läßt.

   Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels soll die Erfindung näher erläutert werden.