DE2547477A1 - Vorrichtung und verfahren zur luftfuehrung in der tiefziehstation von thermoplastischen folien - Google Patents

Description

DR. RICHARD GLAWE DIPUNG. KLAUS DELFS

DR. WALTER MOLL DR. ULRICH MiMGDLHL

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Maschinenfabrik KESSEN G.m.b.H. 2000 Hamburg 56, Lehmkuhlenweg 111

Vorrichtung und Verfahren zur Luftführung in der Tiefziehstation von thermoplastischen Folien

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Auskleiden eines porösen Behälters im Tief ziehverfahren mit einer thermoplastischen Folie, die aus einer den Behälter umgebenden ,an eine Unterdruckquelle anschließbaren Form, einer über der Form angeordneten Glocke zur Erzeugung eines weiteren Differenzialdruckes durch höher als atmosphärischen Druck auf das Äußere der thermoplastischen Folie wirkend und mit oder ohne einen Vorziehstempel, wie er üblicherweise bei Anordnungen dieser Art benutzt wird , besteht.

Insbesondere beim Auskleiden von Behältern mit verhältnismäßig dünnen Folien ergeben sich häufig Schwierigkeiten bei der Anwendung hoher Geschwindigkeiten, z. B. von über 100 Hüben in der Minute, bei dem ein

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einzelner Arbeitsgang nur etwa 1/2 Sekunde dauert, dass die Preßluft, die von der erwähnten Glocke auf die Folie wirken soll und mit größerer Kraft die Folie in die äußersten Ecken des Behälters hineintreibt, als das mit reinem unterdruck, also mit Druck unter atmo," · ^härischem Druck, möglich wäre, diese dünnen Folien so schnell abkühlt, daß sie ihre thermoplastischen Eigenschaften verlieren und dadurch die Ausbildung der Auskleidung nicht bis in die äußersten Ecken hineingeht und dadurch nicht nur optisch schlecht aussieht, sondern auch den Zweck eines so ausgekleideten Behälters nicht voll erfüllt.

flenn aber die Luft angewärmt wird, um diesen Effekt zu vermeiden, dann wiederum ergibt es sich, daß der Behälter nach Fertigstellung des Tiefziehvorganges nicht schnell genug abkühlt, was zur Folge hat, daß sich nach dem sofort anschließenden Wiederöffnen der Formen,durch die sofort jeder Luftdruck auf die Folien aufhört, die Folie sich wieder etwas zurückstellt und der äußerlich gleiche Effekt entsteht, als wenn sie gar nicht erst bis in die Ecken hineingezogen worden wäre. Dieser Nachteil wird erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß die Tief ziehglocke zwei Luftanschlüsse bekommt, m diese Luftanschlüsse werden während des Tief ziehvorganges (also innerhalb allerkürzester Zeit von weniger als 1/2 Sekunde) zunächst ein Luftstrom eingeleitet, der NormaBeiiperatur oder - wenn notwendig-sogar etsras überhöhte Temperatur aufweist ,und anschließend ein kalter Luftstram in die Form geblasen, der dann den Abkühleffekt vor öffnen der Formen hervorruft.

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Der Zeitpunkt, wie diese Arbeitsgänge aufeinander folgen müssen, muß danach gewählt werden, an welchem Zeitpunkt die Ausbildung des Hemdes bzw. der auszukleidenden Folie durch den Tiefziehvorgang als solchen, nämlich durch Saugluft und durch Preßluft und ggfls. auch noch durch einen Stempel, beendet ist, und danach muß dann die - Luft einsetzen. Das kann empirisch ermittelt werden. Es hat sich aber gezeigt, daß der Zeitpunkt genauer gewählt werden kann, und zwar durch den folgenden Effekt:

Wenn man von oben eine Glocke gegen die Tief ziehform drückt und wendet innerhalb dieser Glocke einen Preßluftdruck an, dann ergibt sich ja ein Rückdruck, mit dem die Glocke wieder zurückgedrückt wird. Diesen Rückdruck kann man nun mit einer so dimensionierten Feder auffangen, daß er die Feder so lange nicht zurückstellt, als die plastische Folie noch ausweichen kann, weil sich dann ein Druck nur in begrenzter Hohe einstellen kann. Erst wenn überhaupt kein Ausweichen der Folie mehr gegen ihre Form, die sie endgültig bekennen soll, möglich ist, stellt sich hoher Druck ein, und dieser hohe Druck erst darf die Feder in Anspruch nehmen. Natürlich darf, wenn eine Anordnung dieser Art gewählt wird, nicht dieselbe Feder auf den. Spannrahmen wirken, weil/3a das sonst zur Folge hätte, daß der Rückdruck, der gegen die Glocke wirkt, dann auch gegen den Spannrahmen wirken würde und die Einspannung der Folie nicht mehr gewährleistet wäre.

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Wenn nun die auf die Glocke wirkende Feder unter dem sich aufbauenden Druck nach Fertigstellung der Folienform nachgibt, dann wird Luft zwischen der Glocke und der Außenluft hindurchweichen, so daß die Luft auf diese Weise in starke Zirkulation kommt« Damit übt sie eine wesentlich größere Kühlung aus,und unter bestimmten umständen wird auch schon dieser Umstand genügen und die Abgrenzung zwischen der weniger kühlfähig benötigten Luft während des eigentlichen Tiefziehvorganges und der stark kühlenden Luft wegen ihrer turbulenten Bewegung gegeben sein. · Erfindungsgemäß wird schließlich der Zeitpunkt ,bei dem kalte und turbulente Luft einsetzen muß, dadurch automatisch bestimmt, daß der sich unter Wirkung des sich aufbauenden Druckes ansteigende Druck in der Glocke über ein Magnetventil die kalte Luft einschaltet und durch das auftretende Schnüffeln des Ventils nun nicht nur die warme Luft ausbläst, sondern auch die kalte Luft zur Turbulenz bringt und damit eine starke Kühlung hervorruft. Natürlich kann auch die Luft selbst noch gekühlt werden durch Kühlaggregate oder durch Einblasen geringer Mengen von flüssigem Stickstoff. Die Erfindung wird erläutert durch die Zeichnung nach Figur 1. Hierin bedeutet Nr. 1 einen Formbecher, Nr. 2 den auszukleidenden Papierbecher, Nr. 3 die Folie, mit der der Papierbecher ausgekleidet werden soll. Nr. 4 stellt einen Spannrahmen dar, auf den die Feder 6 wirkt, und eine Glocke 8 schließt über den Spannrahmen die Folie mit der Glocke luftdicht zueinander ab.
Der \forgang geht nun so vor sich, daß unter der Wirkung des ünterdrucks

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im Räume 4 die Folie 3 in das Innere des Bechers 2 eingesaugt wird, die Ausbildung dieses Folienkörpers dann mit oder ohne . Zuhilfenahme eines Stempels 11 erfolgt ,und zur Unterstützung der Ausbildung der Folienform in den Becher durch die Glocke ein überdruck durch das Rohr 9 hindurchtritt und das Hemd bis zur genauen Form ausbildet. Kann die Folie nicht mehr weiter ausweichen, baut sich ein erhöhter Druck im Raum der Glocke aus ,und die Glocke hebt sich unter Überwindung der Feder 7 nach oben. Dadurch geht die Luft in Pfeilrichtung aus der Glocke heraus, und es tritt Turbulenz auf. Ist die Kühlung dieser Turbulenz für sich noch nicht allein genügend, so wird in diesem Augenblick über die Rohrleitung 10 kalte Luft eingeblasen und die Luft bei 9 abgestellt. Die kalte Luft bläst dann die wärme Luft durch die Folge der Schnüffelwirkung - wie oben beschrieben aus der Glocke heraus, und die bis dahin bereits voll ausgebildete Folienform kühlt schnell genug ab, um in dieser Form so einzufrieren, daß sie sich nicht wieder zurückstellen kann.

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   Vacuuitizieheinrichtung vornehmlich zum Auskleiden luftdurchlässiger, poröser oder durchbohrter Behälter, bei der die zu ziehende Folie durch Vacuum in die Form gesaugt wird und gleichzeitig von außen her über einen geschlossenen Raum ein Luft- oder Gasdruck, der größer als atmosphärischer Druck ist, angewendet wird, dadurch gekennzeichnet , daß in den Druckraum, während die Form geschlossen ist, zunächst ungekühlte oder leicht erwärmte Preßluft einströmt und danach kältere oder gekühlte Luft durch den Druckraum hindurchströmt.

   Vacuumzieheinrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet , daß die Glocke, die den Druckraum bildet, mit einer so dimensionierten Feder auf die Form gedrückt wird, daß die Glocke die Form unter Überwindung der Feder abschließt, bis das thermoplastische Material nicht mehr ausweichen kann,und der sich nun ausbildende stärkere Druck die Glocke früher als die Form öffnet und die nunmehr zum Strömen kantende Luft Kühlung hervorruft.

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   3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekenn ze ichnet , daß der nach Fertigstellung des Gefäßes sich aufbauende Druck ein Ventil öffnet, das den Strom gekühlter Luft ein, den rärmerer Luft abschaltet.

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