DE69718746T2

DE69718746T2 - Vorrichtung zum Anbringen einer Folie an die Oberfläche eines Formwerkzeuges

Info

Publication number: DE69718746T2
Application number: DE69718746T
Authority: DE
Inventors: Loredano Sbrana
Original assignee: Tecnos SpA
Current assignee: Tecnos SpA
Priority date: 1996-10-22
Filing date: 1997-10-15
Publication date: 2003-09-04
Anticipated expiration: 2017-10-16
Also published as: US5972151A; ITMI962190A1; EP0838320A2; EP0838320A3; ATE231785T1; EP0838320B1; IT1285535B1; DE69718746D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum automatischen Aufbringen eines Kunststofffolienmaterials auf eine Oberfläche innerhalb des Formhohlraums eines Formwerkzeugs während eines Formverfahrens von Platten und/oder von Kunststoffteilen gemäß Anspruch 1, die dann teilweise oder insgesamt mit einer dekorativen oder undurchlässigen äußeren Deckschicht versehen werden.

Stand der Technik

Bei der Herstellung von Teilen aus Kunststoffmaterial, z. B. bei der Herstellung von Polyurethanschaumplatten oder Polsterungen für den Lärm- und Wärmeschutz von Umgebungen, Motorfahrzeugen oder für jede andere Anwendung, sowie bei der Herstellung von geformten Gegenständen, ist das Aufbringen einer Deckschicht aus Kunststoffmaterial während der Formphase oft erforderlich. So ist zum Beispiel beim Formen von Polyurethanschaumteilen ein geeignetes Undurchlässigmachen erforderlich, damit der Schaum keine Feuchtigkeit oder Wasser aufnehmen kann, die ihn mit der Zeit zerstört und seine thermalen und/oder Lärmschutzmerkmale verschlechtert.
Um solche Unzulänglichkeiten zu beseitigen oder um zu verhindern, dass Formteile aus Polyurethanmaterial zerstört werden, ist normalerweise eine undurchlässige Deckschicht durch Kunststofffolien vorgesehen, die vorher, beim Formen, auf die Innenfläche des Formwerkzeugs aufgebracht werden.
Darüber hinaus sind Formtechnologien durch Spritzen oder thermale Kompression von Teilen aus Kunststoffmaterial, die das Aufbringen einer Deckschicht auf zumindest eine Seite der geformten Teile erfordern, gut bekannt.
Obwohl Formarbeitsgänge von Teilen aus Kunststoffmaterial durch Gießen, Spritzen und oder thermale Kompression mit vollkommen automatisierten Vorrichtungen ausgeführt werden können, ist gegenwärtig der Schritt des Aufbringens einer Deckschicht auf die Innenfläche des Formhohlraums eines Formwerkzeugs schwierig zu automatisieren und daher sind oft manuelle Arbeitsvorgänge erforderlich.
Die gegenwärtig in Anwendung befindlichen herkömmlichen Systeme, deren Ausgangspunkt eine aufgerollte Folie ist, erfordern allgemein die Verwendung eines Doppelspannrahmens, der aus zwei übereinander angeordneten Rahmenelementen besteht, die über und unter der Kunststofffolie angeordnet sind, von welcher das auf das Formwerkzeug aufzutragende Deckmaterial abgeschnitten ist, oder sie erfordern die Verwendung von Trägerrahmen mit Stiften, Einspanneinrichtungen oder das Zusammenwirken mit geeigneten Ketten.
Diese herkömmlichen Systeme weisen beträchtliche Nachteile auf, da sie keine vollständige Automatisierung und kein korrektes Dehnen und Positionieren der Folien erlauben. Insbesondere ist ihre Struktur kompliziert und sie sind wenig effektiv, da ein mechanisches Halten an voneinander beabstandeten Punkten nicht immer ein perfektes Dehnen der Kunststofffolie oder kein gutes Versiegeln der Folie an den Formwerkzeugrändern während des Unterdruckformens dieser Folie an die Formfläche des zu bedeckenden Formwerkzeugs sichert. Daher tritt entlang den Rändern der Kunststoffdeckfolie oft ein Reißen oder Brechen auf.
Ein herkömmlicher Einspann- oder Halterahmen ist neben den vorher angeführten Unzulänglichkeiten darüber hinaus bei mehreren Typen von Formpressen oder bei Formwerkzeugen, die verschiedene Formen und Abmessungen aufweisen, schwierig zu verwenden.
DE-A-26 30 021 beschreibt einen pneumatischen Trägerrahmen zum Einspannen einer Kunststofffolie, der für das Formen von Gießformmasken geeignet ist.
Gemäß diesem Dokument weist der Rahmen erste und zweite Luftansaugschlitze auf, die mit einer Luftansaugkammer verbunden und parallel an dem Trägerrahmen angeordnet sind. Die Folie ist lediglich durch pneumatische Kräfte eingespannt, die an der vorderen Stirnfläche des Rahmens wirken und die nicht verhindern, dass die Folie herausrutschen kann, wenn sie bedeutenden Dehnkräften ausgesetzt ist. Das pneumatische Halten der Folie und eine Versiegelungswirkung gegen die Ränder des Formwerkzeugs könnte daher negativ beeinflusst werden.
US-A-3,954,537, US-A-4,116,736 und EP-A-0 281 724 beziehen sich auf einige Beispiele eines unterdruckunterstützten Formens mit Deckschichten.

Aufgaben der Erfindung

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, eine Vorrichtung zum Aufbringen einer Deckschicht auf die Oberfläche indem Formhohlraum eines Formwerkzeugs bei der Herstellung von Platten und/oder Kunststoffteilen, die mit einer Beschichtung versehen sind, zur Verfügung zu stellen, welche die Unzulänglichkeiten der herkömmlichen Systeme beseitigt und die eine vollständige Automatisierung der Herstellung, unabhängig vom Typ der verwendeten Presse und von der Formtechnologie der Produktionsanlage erlaubt.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist, eine Vorrichtung zum Aufbringen einer Deckschicht zur Verfügung zu stellen, wie sie vorher angeführt ist, die einen speziellen Streckrahmen für das Folienmaterial verwendet, der keine mechanischen Einspanneinrichtungen aufweist und ein kontinuierliches Halten der Folie an den gesamten Umfangsrändern oder entlang eines spezifischen Teils davon sichert. Weiterhin wird dadurch das Beschädigen von Folienmaterial, während dieses in einem gedehnten Zustand gehalten wird, bis zu einem vollständigen Haften der Folie an der Oberfläche des Formwerkzeugs vermieden.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist, eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, wie sie vorher erwähnt ist, welche einen pneumatischen Einspannrahmen mit spezieller Konstruktion verwendet, der eine vollständige Automatisierung der Formarbeitsgänge und ein bequemes Aufnehmen in jedem Typ von Pressen und Formwerkzeugen erlaubt. Daher ist die vorliegende Erfindung für alle Anforderungen und sowohl für Kalt- und Warmaufbringungen von Kunststofffolien, je nach Formtechnologie, geeignet.
Die vorher angeführten Aufgaben sind durch eine Vorrichtung zum automatischen Dehnen und Aufbringen einer Kunststofffolie auf eine Formoberfläche eines Formwerkzeugs erreichbar, wobei die Folie zum Anhaften an den Umfangsrändern an dem Formwerkzeug gebracht wird, wobei die Vorrichtung aufweist:
einen folieneinspannenden Trägerrahmen, der am Umfang um das Formwerkzeug angeordnet ist, wobei erste und zweite Luftansaugschlitze an dem Trägerrahmen verlaufen,
eine Luftansaugkammer in dem Trägerrahmen, die funktionsmäßig mit den Luftansaugschlitzen verbunden ist, und
eine Steuereinrichtung, um den Trägerrahmen in Bezug auf das Formwerkzeug zwischen einer vorgeschobenen Position, in der der Trägerrahmen entfernt von dem Formwerkzeug positioniert ist, um die Kunststofffolie einzuspannen und zu dehnen, und einer zurückgezogenen Position zu bewegen, in der der Trägerrahmen benachbart dem Formwerkzeug ist, um die Kunststofffolie dicht gegen die Umfangsränder des Formwerkzeugs zu positionieren, dadurch gekennzeichnet,
dass der Trägerrahmen einen vorne offenen Folieneinspannungskanal aufweist, der darauf gebildet ist,
dass die ersten und zweiten Luftansaugschlitze sich an beabstandeten Positionen am Boden des Einspannkanals öffnen;
wobei die ersten und zweiten Luftansaugschlitze orthogonal zueinander angeordnet sind und sich parallel zu entsprechenden vorderen und seitlichen Wänden des Trägerrahmens erstrecken, und
dass Luftansaugleitungen und Steuerventile vorgesehen sind, um die Luftansaugkammer des Trägerrahmens und das Formwerkzeug selektiv mit einer Unterdruckquelle zu verbinden.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Diese und weitere Merkmale und Weiterentwicklungen der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen deutlich, die zeigen in Die Fig. 1 bis 3 die Hauptschritte des Aufbringens einer Kunststofffolie mit einer Vorrichtung gemäß der Erfindung dar;
Fig. 4 eine Ansicht des Trägerrahmens für das pneumatische Halten einer Kunststofffolie für eine Vorrichtung gemäß der Erfindung;
Fig. 5 eine vergrößerte Seitenansicht der vorderen Seite des Trägerrahmens von Fig. 4;
Fig. 6 eine weiter vergrößerte Schnittansicht, geschnitten entlang der Linie 6-6 von Fig. 5;
Fig. 7 und 8 schematisch die Anwendung der Vorrichtung mit dem Formwerkzeug einer sich unter 90º öffnenden Presse;
Die Fig. 9, 10 und 11 schematisch eine weitere Ausführung für das gemeinsame Aufbringen einer Kunststofffolie auf zwei Formwerkzeugteile einer sich unter 180º öffnenden Presse durch einen gemeinsamen Trägerrahmen;
Fig. 12 bis 17 schematisch die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung für eine Presse mit einer Formwerkzeugöffnung in parallelen Ebenen;
Fig. 18 eine praktische Ausführung der Vorrichtung zum Aufbringen einer Kunststofffolie auf das horizontale Formwerkzeugteil einer sich unter 90º öffnenden Presse;
Fig. 19 eine praktische Ausführung der Vorrichtung zum Aufbringen einer Kunststofffolie auf das vertikale Formwerkzeugteil einer sich unter 90º öffnenden Presse.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung

Nun auf Fig. 1 bis 6 Bezug nehmend, werden nachfolgend die allgemeinen Merkmale der Vorrichtung gemäß der Erfindung beschrieben:
Fig. 1 bis 3 zeigen schematisch die Reihenfolge der wichtigeren funktionellen Schritte der Vorrichtung gemäß der Erfindung, um eine Deckschicht von Kunststoffmaterial auf die Innenfläche des Formhohlraums eines Formwerkzeugteils 10 durch einen Trägerrahmen 11, der rund um den Umfang des Formwerkzeugs 10 verläuft, um eine Folie 12, zum Beispiel aus Kunststoffmaterial, die abgerollt und von einer Trommel 14 mit Kunststofffolie abgeschnitten ist, aufzubringen.
Der Rahmen 11 zum Halten oder Tragen der Folie 12, wie er hierin nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 4 bis 6 erläutert wird, wird durch einen speziellen ringförmigen Rahmen dargestellt, der rohrförmige Teile aufweist, die mit einem vorderen Luftansaugschlitz, der selektiv mit einer Unterdruckquelle 15 oder mit einer Luftansaugvorrichtung über eine jeweilige pneumatische Schaltung verbindbar ist, die ein durch einen Magneten betätigtes Steuerventil 16 aufweist. Entsprechend weist das Formwerkzeug 10 Ansaugkanäle 17 an der Innenfläche 18 des Formhohlraums desselben Formwerkzeugs auf, die über eine jeweilige pneumatische Schaltung, die ein durch einen Magneten betätigtes Steuerventil 19 aufweist, mit der Unterdruckquelle 15 verbindbar sind.
Der Rahmen 11 wird in Bezug auf das Formwerkzeug 10 bewegbar getragen, zum Beispiel durch Pneumatikzylinder 20, um zwischen einer zurückgezogenen oder unteren Position, in welcher er das Formwerkzeug 10 umgibt, und einer vorgeschobenen oder oberen Position 11', in welcher er in Kontakt mit einer Kunststofffolie 13 kommt, die vorher von der Trommel 14 angerollt wird, bewegt zu werden.
Genauer ausgedrückt wird die Kunststofffolie 13 von der Trommel 14 abgerollt, indem sie von einer geeigneten Greifervorrichtung 21 gezogen wird, um über den pneumatischen Halter- oder Trägerrahmen 11 zu gleiten. Danach wird die Folie 13 durch eine Verriegelungsvorrichtung 22 verriegelt und wird dann pneumatisch gegen den Trägerrahmen 11 gespannt, der sich zwischenzeitlich in die Position 11' bewegt hat und mit der Unterdruckquelle 15 verbunden ist.
Nacheinander wird ein Kunststofffolienstück 12 durch ein Messer 23 abgeschnitten und darauf wird der Rahmen 11 mit dem Kunststofffolienstück in einem gedehnten Zustand gehalten und abgesenkt, bis der Bogenfest gegen die Ränder des Formwerkzeugs 10 gedrückt wird (Fig. 2). Wahlweise kann ein Erwärmen des Kunststofffolienstücks 12 auf eine vorbestimmte Temperatur durch eine Infrarotstrahlen-Erwärmungsvorrichtung IR oder durch eine andere geeignete Erwärmungseinrichtung, je nach der Art der verwendeten Kunststofffolie oder der Formungsanforderungen durchgeführt werden.
An diesem Punkt kann, durch Aufrechterhalten der Luftansaugung mit dem Trägerrahmen 11 und daher durch Halten der Deckschicht 12 in einer gestreckten Position, in dem Formwerkzeug 10 durch Verbinden der Ansaugkanäle mit der Unterdruckquelle 15, bis das Kunststofffolienstück 12 vollständig an der inneren Oberfläche des Formwerkzeughohlraums haftet, ein Unterdruck erzeugt werden. Dieser Zustand ist in dem Schema von Fig. 3 dargestellt.
An diesem Punkt wird nach dem Zuführen von, zum Beispiel, einer abgemessenen Menge einer Polyurethanmischung zum Gießen oder für das Spritzen von Kunststoffmaterial oder für das Legen eines Teils oder mehrerer Teile aus Warmformungsmaterial, das Formwerkzeugteil 10 durch einen Deckel geschlossen oder an ein gleiches Formwerkzeugteil bewegt, das ebenfalls nach dem vorher angeführten Verfahren vorher mit der Deckschicht versehen wurde. In dem geschlossenen Hohlraum des Formwerkzeugs wird ein geformtes Stück erzeugt, dessen äußere Oberfläche auf einer oder auf beiden Seiten mit einer Schicht von Kunststofffolienmaterial bereit für die nachfolgende Verwendung beschichtet ist.
In dem Beispiel gemäß Fig. 1 bis 3 wird angenommen, dass der Trägerrahmen 11 unabhängig von dem Formwerkzeug 10 zu der Folie 13 hin bewegbar ist. Es sind jedoch mehrere Lösungen möglich, die zum Beispiel den Rahmen 11 und das Zylindersystem 20 als integrierte Bestandteile des Formwerkzeugs selbst ansehen, das wiederum mit dem Rahmen selbst an der Deckschicht befestigt oder mit dem Rahmen 11 zu dieser hinverschoben werden kann.
Die innovativen Merkmale des pneumatischen Trägerrahmens 11, dessen Verwendung wesentlicher Bestandteil des Verfahrens gemäß der Erfindung ist, werden hierin nachfolgend ausführlich unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführung beschrieben, die in Fig. 4 bis 6 der beigefügten Zeichnungen dargestellt ist.
Wie in den angeführten Figuren dargestellt ist, hat der Rahmen 11 eine ringförmige Form, zum Beispiel viereckig oder an jeder Seite geschlossen, ausgeführt durch rohrförmige Abschnitte 25, die eine Ansaugkammer 26 definieren, die sich ringförmig um die Seiten des Rahmens herum erstreckt und die in der vorher angeführten Betriebsart mit einer Unterdruckquelle verbunden werden kann.
Die rohrförmigen Abschnitte 25 weisen vorzugsweise einen rechteckigen Querschnitt auf, wobei die kleinere Seitenwand parallel zu der Hauptebene des Formwerkzeugs verläuft. Die rohrförmigen Abschnitte 25 sind wiederum mit einer Anzahl von Ansaugöffnungen 27 an einer kleineren Seite 28, die dem Kunststofffolienteil 12 zugewandt ist, sowie mit einer Anzahl von Öffnungen 29 an der äußeren Seitenwand 30 versehen, die orthogonal zu der vorhergehenden verläuft, wobei sich die Öffnungen 27 und 29 in Bezug auf die durch die Wände 28 und 30 definierte Ecke im einer hinteren Position befinden.
Ein Stab 31 ist in Längsrichtung an der schmalen Wand 28 des rohrförmigen Teils 25 befestigt und überlappt die Öffnungen 27 in einer Stellung, die geringfügig von der Wand 20 beabstandet ist, um einen schmalen Schlitz 32 zu bilden, wobei die Ansauglöcher 27 offen sind.
Dementsprechend ist an der äußeren Seitenwand 30 in Übereinstimmung mit den Öffnungen 29 einer zweiter Stab 33 in Längsrichtung an dem rohrförmigen Teil 25 befestigt und gleichermaßen beabstandet, um einen zweiten Schlitz 34 zu bilden, wobei die Ansaugöffnungen 29 offen sind.
Der Stab 31 ist in einer hinteren Position in bezug auf die Ecke des rohrförmigen Teils 25 vorgesehen, während sich ein Stab 26 über die obere Seitenwand 27 hinaus erstreckt, um zusammen mit dem Stab 31 eine längsgerichtete Nut 35 zu bilden, die dem Kunststofffolienteil 12 zugewandt ist und in welcher die Schlitze 32 und 34 offen sind.
Die spezielle Ausführung des pneumatischen Rahmens 11 in dem Beispiel von Fig. 6 und die spezielle Anordnung der Ansaugschlitze 32 und 34, die zu dem Boden der Nut 35 hin offen sind, in orthogonalen Ebenen, hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, da das dazu führt, durch Ansaugen Dehnkräfte für die Folie 13 oder das Kunststofffolienteil 12 in eine Rückwärtsrichtung der Schlitze 32 und 34 zu erzeugen, um das Kunststofffolienteil 12 zu dehnen und es kontinuierlich zu halten. Dadurch werden übermäßige Spannungen an dem oder Zerreißkräfte auf das Kunststofffolienteil 12 vermieden. Das ist möglich, weil das Folienteil 12 über den gesamten Umfang des Rahmens 11 pneumatisch verriegelt ist, indem es auf dem Boden der Nut 35 ruht. In dem Beispiel von Fig. 6 sind zwei Schlitze 32 und 34 dargestellt, die zueinander in orthogonalen Ebenen angeordnet sind. Es sind jedoch je nach den Anforderungen und Merkmalen des Kunststofffolienteils 12, das pneumatisch zu dehnen und zu halten ist, andere Lösungen oder Anordnungen oder die Verwendung eines Ansaugschlitzes oder von mehreren Ansaugschlitzen möglich.
Um die Dicke der beiden Ansaugschlitze 32 und 34 genau zu steuern, sind geeignete Abstandselemente (nicht dargestellt) zwischen den Stäben 31, 3 und den entsprechenden Seitenwänden 28 und 30 des rohrförmigen Teils 25 vorgesehen. Diese Abstandselemente können zum Beispiel in Übereinstimmung mit den Befestigungsschrauben 36 und 37, die in die entsprechenden Gewindelöcher des rohrförmigen Abschnitts geschraubt sind, vorgesehen sein, während eine Schweißraupe 38, 39 die erforderliche Befestigung an der Seite der Schlitze 32, 34, die der Nut 35 gegenüberliegt, sichert.
Bisher sind die grundlegenden Merkmale der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Aufbringen von Kunststoffolien auf die Oberfläche eines Formwerkzeugs bei der Herstellung von Platten, Polyurethanschaum oder Kunststoffstücken mit einer undurchlässigen Schutzschicht, sowie eine bevorzugte Ausführung des pneumatischen Trägerrahmens beschrieben worden. Die Vorrichtung wurde bei der Herstellung von Polyurethanschaumstücken und in ihren allgemeinen Merkmalen unter Bezugnahme auf ein allgemeines Formwerkzeug beschrieben, wobei der pneumatische Rahmen ein getrennter oder ein integrierter Bestandteil des Formwerkzeugs selbst sein könnte. Die gleiche Vorrichtung kann jedoch auch für andere Formprozesse angewendet werden, als sie anfangs beschrieben wurden.
Es sind auch mehrere spezifische Lösungen möglich, die für Formwerkzeuge unterschiedlichen Typs und unterschiedliche Öffnungssystem der Formwerkzeugpresse geeignet sind. So weist zum Beispiel in den vorhergehenden Figuren der Rahmen 11 eine ringförmige, flache, an jeder Seite geschlossene Form auf. Es ist jedoch möglich, den Trägerrahmen anders auszubilden, zum Beispiel mit einer offenen Seite oder in einer dreidimensionalen Form, die geeignete Luftansaugeinrichtungen für die Deckschicht 12 an einer vorderen Stirnseite des Rahmens vorsieht, um das Kunststofffolienteil 12 entlang einer kontinuierlichen Ansaugleitung pneumatisch zu halten, die über den gesamten äußeren Umfang des Rahmens oder über einen Teil desselben verläuft. Auf diese Weise ist es möglich durch eine äußerst einfache, zuverlässige und leicht zu automatisierende Lösung für jeden Pressentyps das Kunststofffolienteil 12 entlang aller seiner Seiten oder entlang einiger seiner Seiten in den gewünschten Positionen in einem gedehnten Zustand zu halten. Das ist als ein Beispiel in den Fig. 7 und 8 für das Aufbringen des Kunststofffolienteils 12 auf die beiden Formwerkzeugteile einer Presse, die sich unter 90º öffnet, dargestellt.
In Fig. 7 und 8 werden dieselben Bezugszahlen für jedes gleiche Teil oder für entsprechende Teile in Bezug auf die vorhergehenden Figuren verwendet.
Fig. 7 zeigt insbesondere das Aufbringen eines Kunststofffolienteils 12 auf ein horizontales Formwerkzeugteil 10.1, während Fig. 8 das Aufbringen eines Kunststofffolienteils 12 auf ein vertikales Formwerkzeugteil 10.2 darstellt.
Die Betriebsweise der Vorrichtung von Fig. 7 und 8 ist der Betriebsweise sehr ähnlich, die unter Bezugnahme auf Fig. 1 bis 3 dargestellt ist. Dabei wird die Folie 13 aus Kunststoffmaterial von der Trommel 14 abgerollt, vor dem Formwerkzeug abgelegt, möglicherweise durch eine Infrarotstrahlen-Erwärmungseinrichtung IR auf die gewünschte Temperatur erwärmt, pneumatisch durch den Trägerrahmen 11 erfasst, geschnitten und in einen gedehnten Zustand gegen die Ränder des horizontalen Formwerkzeugs 10.1 bzw. des vertikalen Formwerkzeugs 10.2 überführt, in dem es an der inneren Oberfläche des Formwerkzeugs durch einfaches Ansaugen haftet, wie es vorher beschrieben wurde.
Fig. 9 bis 11 zeigen eine weitere Ausführung der Vorrichtung, die einen gemeinsamen pneumatischen Rahmen für beide Formwerkzeugteile 10.3 und 10.4 in einer sich unter 180º öffnenden Presse verwendet. Ansonsten ist die Betriebsweise der Vorrichtung dieselbe, wie sie vorher dargestellt wurde, nur mit dem einen Unterschied, dass jetzt der Rahmen 11 durch ein geeignetes System zu entfernen oder zu tragen ist, um sich zum Beispiel in die Richtungen der beiden in Fig. 9 dargestellten Pfeile in einer solchen Weise bewegen zu können, dass er zwischen einer Halteposition für das Kunststoffolienteil 12 oder einer Position für das Aufbringen des Folienteils auf das Formwerkzeug und zurück oder in eine beabstandete Position bewegt werden kann, in welcher das Füllen des Formwerkzeughohlraums mit einer abgemessenen Menge von Polyurethanmischung vor dem Schließen des Formwerkzeugs erlaubt ist. Natürlich kann jede Prozessphase in derselben Position auf einer festen Presse auftreten oder in verschiedenen Positionen auf einer allgemeinen, rotierenden Anlage. Daher sind in Fig. 9, 10 und 11 dieselben Bezugszahlen für gleiche oder entsprechenden Teile in Bezug auf die vorhergehenden Beispiele verwendet worden.
Fig. 12 bis 17 zeigen eine weitere Ausführung, die insbesondere für Pressen geeignet ist, die sich parallel zu der Schließebene der Formwerkzeuge öffnen und bei denen die Verwendung eines zusätzlichen doppelten pneumatischen Rahmens vorgeschlagen wird, um die Kunststofffolienteile 12' und 12" zu den Trägerrahmen 11 für das obere Formwerkzeugteil 10.5 bzw. für das untere Formwerkzeugteil 10.6 zu bewegen.
Wie in den Figuren dargestellt ist, weist die Vorrichtung einen zusätzlichen doppelten Rahmen 40 in einer Zwischenposition zwischen den Trägerrahmen 11 in dem offenen Zustand des Formwerkzeugs auf. Der zusätzliche Rahmen 40 weist zwei rohrförmige Teile 25' und 25" des in Fig. 6 beschriebenen Typs auf, die Seite an Seite angeordnet und miteinander verbunden sind. Der zusätzliche Rahmen 40 ist größer als die pneumatischen Rahmen 11 des Formwerkzeugs, wie es schematisch in Fig. 13 dargestellt ist, um das Entfernen während der Aufschäumschritte zu erlauben.
Der doppelte pneumatische Rahmen 40 ist in einer Zwischenposition zwischen den beiden Kunststofffolienteilen 12' und 12" angeordnet, die durch geeignete Trommeln, die nicht dargestellt sind, abgerollt sind, und er ist für das pneumatische Halten über die Zeit geeignet, die erforderlich ist, um den Transport dieser Folienteile zu den beiden Trägerrahmen 11 der beiden Formwerkzeugteile durchzuführen, die sich zwischenzeitlich für das pneumatische Einspannen der Folienteile 12' und 12", die in den zusätzlichen Rahmen 40 gehalten werden, angenähert haben.
Wenn die Folienteile 12' und 12" von dem zusätzlichen Rahmen 40 freigegeben sind, werden diese Folienteile durch den Rahmen 11 gegen die Formwerkzeugteile 10.5 und 10.6 (Fig. 14) transportiert und zum Haften an der inneren Oberfläche des Formwerkzeugs gebracht (Fig. 15), wie es vorher beschrieben ist. Sukzessive wird eine abgemessene Menge einer Polyurethanmischung in das untere Formwerkzeugteil 10,6 geleitet, wie es in Fig. 16 dargestellt ist, und das Formwerkzeug wird dann geschlossen, um es der Polyurethanmischung zu erlauben, in dem Hohlraum des Formwerkzeugs aufzuschäumen und zu polymerisieren.
Die Verwendung eines doppelten pneumatischen Rahmens 40 mit denselben funktionalen Merkmalen der pneumatischen Rahmen 11 für einzelne Formwerkzeugteile ist vorteilhaft, da sie das Anpassen der Vorrichtung an diesen Pressentyp erlaubt.
Fig. 18 und 19 stellen eine praktische Ausführung einer sich unter 90º öffnenden Presse dar, welche die Vorrichtung für das Aufbringen von Deckschichten aus Kunststoffmaterial gemäß den Beispielen der vorhergehenden Fig. 7 und 8 verkörpern.
Im dargestellten Fall stellt die Presse einen Teil einer allgemeinen Anlage vom rotierenden Typ dar, die insbesondere dargestellt ist, um die Station für das Aufbringen der Kunststofffolienteile zu zeigen.
In Fig. 18 ist insbesondere die Presse in einem offenen Zustand in einer Station für das Aufbringen des Kunststofffolienteils auf das horizontale Formwerkzeugteil dargestellt, während in Fig. 19 eine entsprechende Station für das Aufbringen des Kunststofffolienteils auf das vertikale Formwerkzeugteil gezeigt ist.
Die Presse wird durch einen Drehtisch 41 getragen, um entlang einer kreisförmigen Bahn bewegt zu werden, die mit mehreren Arbeitsstationen versehen ist. Die Presse weist eine untere Ebene 42 für das Tragen des Formwerkzeugteils 43 und eine obere Ebene 44 für das Tragen des Formwerkzeugteils 45 auf. Die obere Ebene 44 ist bei 46 schwenkbar zu der unteren Ebene 42 gelagert. Die Bezugszahl 47 in Fig. 19 bezeichnet einen pneumatischen Zylinder, der die Drehbewegung der beweglichen Ebene 44 bewirkt, sowie eine Verriegelungsvorrichtung 48 für das Formwerkzeug betätigt.
Die Bezugszahl 49 in Figur. 18 bezeichnet schließlich die Station für das Aufbringen eines Kunststofffolienteils 12 auf das untere Formwerkzeugteil 43. Die Station 49 weist immer eine Struktur 50 auf, die mit einer horizontalen Führung 51 versehen ist, entlang der ein Wagen 52 läuft. Der Wagen 52 ist mit Greifern 52' für das Halten und Abrollen der Kunststofffolie 13 von der Trommel 14 versehen. Der Wagen 52 wird durch irgendeine Antriebsvorrichtung, zum Beispiel durch einen pneumatischen Zylinder oder durch eine Kettenantriebsvorrichtung (nicht dargestellt) entlang der Führung 51 bewegt, wobei die Bezugszahl 53 in derselben Figur eine Infrarotstrahlen-Erwärmungseinrichtung bezeichnet, die entlang den horizontalen Führungen 51 beweglich ist. Die Bezugszahl 54 bezeichnet darüber hinaus eine Verriegelungsvorrichtung für die Folie 13, während 55 eine Schneideinrichtung zum Abschneiden des Folienteils 12 bezeichnet. Die Bezugszahl 11 bezeichnet wiederum den pneumatischen Trägerrahmen für die Deckschicht 12, verbunden mit dem Zylinder 20 gemäß den vorhergehenden Beispielen.
Fig. 19 der beigefügten Zeichnungen zeigt im Gegensatz dazu eine Vorrichtung zum Aufbringen eines Kunststofffolienteils auf das vertikale Formwerkzeugteil der offenen Presse. In diesem Fall wird die gesamte Einheit für das Abrollen der Kunststofffolie, welche den Träger für die Trommel 14 und die vertikale Führung 56 für den Wagen 57 des Greifers 58 bzw. für das Verschieben der Infrarotstrahlen-Erwärmungsvorrichtung 59 enthält, wiederum durch einen Wagen 60 getragen, der entlang einer horizontalen Führung 61 bewegbar ist, die an der Struktur 50 der Gesamtanlage befestigt ist.
Aus den vorherigen Ausführungen und den Darstellungen in den beigefügten Zeichnungen ist somit zu erkennen, dass eine vollständig automatisierte Vorrichtung für das Aufbringen von Deckschichten auf die innere Oberfläche von Formwerkzeugen bei der Herstellung von Platten und/oder Gegenständen aus Kunststoffmaterial zur Verfügung gestellt wird, welche die Verwendung eines Spezialrahmens beinhaltet, der mit pneumatisch betätigten Greifeinrichtungen zum Ergreifen und Dehnen eines Deckschichtteils versehen ist und der mit einem Luftansaugschlitz ausgestattet ist, der sich um den Umfang des Formwerkzeugs erstreckt. Auf diese Weise wird eine Vorrichtung zur Verfügung gestellt, die einen hohen Grad an Zuverlässigkeit und Anpassungsfähigkeit an jeden Pressentyp sichert.
Die vorgeschlagene Lösung überwindet die Unzulänglichkeiten der herkömmlichen Haltesysteme. Insbesondere erlaubt sie das Halten und korrekte Strecken des Kunststofffolienteils an jeder Seite oder an einigen der Seiten sowohl mit ebenen Trägerrahmen des geschlossenen oder offenen Typs und mit Rahmen, die jede erforderliche dreidimensionale Form aufweisen.
Es ist jedoch beabsichtigt, dass die vorherigen Ausführungen und die Darstellungen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen nur als ein Beispiel für die allgemeinen Merkmale der Vorrichtung gemäß dem Schutzumfang der beigefügten Ansprüche zu betrachten sind.

Claims

1. Vorrichtung zum automatischen Dehnen und Aufbringen einer Kunststoffolie (12) auf einer Formoberfläche eines Formwerkzeugs (10), wobei die Folie (12) zum Anhaften an den Umfangsrändern an dem Formwerkzeug (10) gebracht wird, wobei die Vorrichtung aufweist:

einen folieneinspannenden Trägerrahmen (11), der am Umfang um das Formwerkzeug (10) angeordnet ist, wobei erste und zweite Luftansaugschlitze (32, 34) an dem Trägerrahmen (11) verlaufen,

eine Luftansaugkammer (26) in dem Trägerrahmen (11), die funktionsmäßig mit den Luftansaugschlitzen (32, 34) verbunden ist, und

eine Steuereinrichtung (20), um den Trägerrahmen (11) in Bezug auf das Formwerkzeug (10) zwischen einer vorgeschobenen Position, in der der Trägerrahmen (11) entfernt von dem Formwerkzeug (10) positioniert ist, um die Kunststoffolie (12) pneumatisch einzuspannen und zu dehnen, und einer zurückgezogenen Position zu bewegen, in der der Trägerrahmen (11) benachbart dem Formwerkzeug (10) ist, um die Kunststoffolie (12) dicht gegen die Umfangsränder des Formwerkzeugs (10) zu positionieren, dadurch gekennzeichnet,

dass der Trägerrahmen (11) einen vorne offenen Folieneinspannungskanal (35) aufweist, der darauf gebildet ist,

dass die ersten und zweiten Luftansaugschlitze (32, 34) sich an beabstandeten Positionen am Boden des Einspannungskanals (35) öffnen,

wobei die ersten und zweiten Luftansaugschlitze (32, 34) orthogonal zueinander angeordnet sind und sich parallel zu entsprechenden vorderen und seitlichen Wänden (28, 30) des Trägerrahmens (11) erstrecken, und

dass Luftansaugleitungen und Steuerventile (16, 19) vorgesehen sind, um die Luftansaugkammer (26) des Trägerrahmens (11) und das Formwerkzeug (10) selektiv mit einer Unterdruckquelle (15) zu verbinden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerrahmen (11) wenigstens ein rohrförmiges Rahmenteil (25) aufweist, das die Luftansaugkammer (26) definiert und Ansaugöffnungen (27, 29), die auf Abstand zueinander an einer Seitenwand (28, 30) angeordnet sind, und ein stabförmiges Teil (31, 33) aufweist, das sich in Längsrichtung über die Wand (28, 30) erstreckt, wobei das stabförmige Teil (31, 33) leicht beabstandet von der seitlichen Wand des röhrenförmigen Teils (25) ist, um einen der Luftansaugschlitze (32, 34) zu definieren, wobei die Luftansaugschlitze (32, 34) durch die Luftansaugöffnungen (27, 29) mit der Luftansaugkammer (26) verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerrahmen (11) und die Steuereinrichtung (20) zum Bewegen des Trägerrahmens (11) zwischen der vorgeschobenen und der zurückgezogenen Position in der Form von integrierten Teilen desselben Formwerkzeugs (10) vorgesehen sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, insbesondere für eine sich unter 90º öffnende Presse, dadurch gekennzeichnet, dass separate pneumatische Trägerrahmen (11) zum Einspannen von Kunststoffolien (12) für beide Formwerkzeugteile des Formwerkzeugs (10) vorgesehen sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, insbesondere für eine Presse mit formwerkzeugtragenden Ebenen, die sich unter 180º öffnen, dadurch gekennzeichnet, dass ein einziger pneumatischer Trägerrahmen (11) zum Erfassen der Kunststoffolien (12) für beide Formwerkzeugteile (10.3, 10.4) des Formwerkzeugs (10) vorgesehen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, insbesondere für eine Presse mit oberen und unteren Formwerkzeugteilen (10.1, 10.2), die sich in parallelen Ebenen öffnen, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Formwerkzeugteil (10.5, 10.6) mit einem jeweiligen folienerfassenden Trägerrahmen (11) zum Erfassen einer Deckschicht (12) versehen ist und dass ein zusätzlicher doppelter pneumatischer Rahmen (40) zwischen den beiden Trägerrahmen (11) in dem geöffneten Zustand des Formwerkzeugs (10) vorgesehen ist, um eine Kunststoffolie auf jeder Seite zu halten und jede Kunststoffolie (12) gegen einen jeweiligen Trägerrahmen (11) des Formwerkzeugs (10) zu drücken.