DE1164641B

DE1164641B - Device for drawing hollow bodies from sheets of thermoplastic material

Info

Publication number: DE1164641B
Application number: DEP27094A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Pappert
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1961-05-03
Filing date: 1961-05-03
Publication date: 1964-03-05
Also published as: BE609174A; AT247598B; CH413335A

Description

Vorrichtung zum Ziehen von Hohlkörpern aus Platten thermoplastischen Kunststoffes Es ist bekannt, beim Ziehen von Hohlkörpern aus Platten thermoplastischen Kunststoffes die Wandstärke besonders an den Kanten dadurch zu vergleichmäßigen, daß die durch Erwärmung plastifizierte Platte während des Ziehvorgangs nur an einigen Stellen nahe den Kanten und nur so weit festgehalten wird, daß die Folie beim Ziehen nachgleiten kann. Ebenso ist es bekannt, an Stelle einer voll ausgebildeten Matrize nur einen hohlen Rahmen, den sogenannten »Ziehrahmen«, zu verwenden und gegebenenfalls auch die Patrize oder den Ziekern selbst hohl auszuführen, so daß Patrize und Matrize nur aus hohlen Rahmen bestehen, die ausschließlich durch ihre als Wendekonturen wirkende Kanten die Formgebung bewirken. Noch etwas weiter geht in dieser Richtung ein weiterer Vorschlag, nach dem der Ziehkern aus starren, miteinander fest verbundenen, verhältnismäßig schmalen Leisten besteht, so daß auch die Seitenflächen des Ziehkerns praktisch leer sind.Device for drawing hollow bodies from thermoplastic sheets Plastic It is known to be thermoplastic when drawing hollow bodies from sheets Plastic to even out the wall thickness, especially at the edges, that the plate plasticized by heating only a few during the drawing process Place close to the edges and hold just enough that the foil is pulled when pulling can slide. It is also known to replace a fully formed die to use only a hollow frame, the so-called "pulling frame", and if necessary also make the male part or the drawing core itself hollow, so that the male part and the female part consist only of hollow frames, which are exclusively used as turning contours effective edges cause the shaping. A little further goes in this direction another suggestion, according to which the draw core is made of rigid, firmly connected, there is relatively narrow strips, so that the side surfaces of the draw core are practically empty.

Der Vorteil der beiden letztgenannten Verfahren gegenüber den mit voller Patrize arbeitenden Verfalen besteht darin, daß die zu ziehende Folie während des Ziehvorgangs fast auf keiner festen Fläche aufliegt und das Material daher nicht durch Reibung am freien Nachgleiten in den Ziehraum gehindert wird, womit gleichmäßigere Wandstärken gegenüber den mit vollem Kern arbeitenden Verfahren erzielt werden können. Dafür muß allerdings der Nachteil in Kauf genommen werden, daß die nur an ihren Rändern und vor Beginn des Ziehvorgangs nur auf den Kanten des Kerns aufliegende plastifizierte Platte in der Mitte keine Aufstützung hat und sich daher vor Beginn des Ziehvorgangs unter ihrem eigenen Gewicht in der Mitte wölbt. Das ist vor allen Dingen bei der Herstellung verhältnismäßig flacher Formkörper nachteilig, weil die Wölbung leicht größere Werte annehmen kann, als der jeweils gewünschten Tiefe des herzustellenden Formkörpers entspricht, so daß der erhaltene Formkörper entweder zu große Tiefe oder keinen völlig ebenen Boden aufweist. The advantage of the last two methods over the with Folding full patrix consists in that the film to be drawn during During the drawing process, there is almost no solid surface and the material therefore does not is prevented by friction from sliding freely into the drawing space, which means that it is more even Wall thicknesses can be achieved compared to the method working with full core. For this, however, the disadvantage must be taken into account that they only work on theirs Edges and, before the start of the drawing process, only resting on the edges of the core plasticized plate has no support in the middle and is therefore before the beginning of the pulling process arches in the middle under its own weight. That is before everyone Things in the production of relatively flat moldings disadvantageous because the Curvature can easily assume greater values than the desired depth of the corresponds to the molded body to be produced, so that the molded body obtained either too deep or not completely flat.

Außerdem ist diese Vorverformung der Platte ausschließlich durch ihre Dimensionen und mechanischen Eigenschaften bedingt und daher nicht willkürlich beeinflußbar, so daß es zu örtlicher Materialanhäufung und Materialverlust kommt, was während des Ziehens ungleichmäßige Wandstärken des erhaltenen Formkörpers verursacht.In addition, this pre-deformation of the plate is exclusively due to their Dimensions and mechanical properties conditional and therefore cannot be influenced arbitrarily, so that there is local accumulation and loss of material, which occurs during the drawing caused uneven wall thicknesses of the molded body obtained.

Die Erfindung ermöglicht es, die Vorteile der beiden letztgenannten Verfahrensgruppen gleichzeitig wahrzunehmen, ohne ihre Nachteile in Kauf nehmen zu müssen. Erreicht wird dies im wesentlichen dadurch, daß die plastifizierte und gegebenenfalls in einen Klemmrahmen leicht eingespannte Platte vor dem Ziehen auf einen besonders ausgebildeten vollen Kern aufgelegt wird, der wahlweise als Patrize oder Matrize verwendet werden kann. Dieser Kern besteht im wesentlichen aus verhältnismäßig schmalen, starren und miteinander starr verbundenen Leisten, z. B. aus Holz oder Kunststoff, deren Zwischenräume mindestens so weit durch andere, elastisch nachgebende Auflageflächen geschlossen sind, daß wenigstens die der zu verformenden Platte anliegende Fläche des Ziehkerns eine geschlossene Auflagefläche bildet. Dadurch ist es möglich, die plastifizierte Platte vor Beginn des Ziehvorgangs auf diese Auflagefläche aufzulegen und dabei jedes Wölben zu vermeiden. Obwohl während des Ziehvorgangs durch den Ziehrahmen auf die Platte im wesentlichen nur ein horizontaler Zug ausgeübt wird, wurde überraschenderweise gefunden, daß die elastisch nachgebende Füllfläche dabei so weit in vertikaler Richtung ausweicht, daß die Platte praktisch völlig reibungsfrei in den Ziehrahmen nachgleiten kann, so als ob die Füllfläche überhaupt nicht vorhanden wäre. Weiter wurde gefunden, daß sich das Vorurteil der Fachwelt, die höhere Wärmekapazität eines vollen Rahmens müsse unbedingt zu ungleichmäßigem Erkalten und Erstarren und damit zu Spätschäden Anlaß geben, bei dem erfindungsgemäß verwendeten Ziehkern mit elastisch nachgebenden Füllflächen überraschenderweise nicht begründet ist, vor allem, wenn durch Vorwärmen des Ziehkerns dafür Sorge getragen wird, daß die erwärmte Platte nicht durch das Auflegen auf den zu kalten Kern abgeschreckt wird. Dieses Vorwärmen tritt bei längeren Ziehserien nach einigen Zügen von selbst ein, sie kann aber auch durch Vorwärmen in einem eigenen Ofen schon vor dem ersten Zug vorgenommen werden. Es ist vorteilhaft, die starren Leisten so schmal wie möglich zu gestalten, weshalb nach einer be- vorzugten Ausgestaltung der Erfindung diese Leisten aus Metall gefertigt werden. The invention makes it possible to take advantage of the latter two To perceive process groups at the same time without accepting their disadvantages to have to. This is achieved essentially by the fact that the plasticized and if necessary, open the panel slightly clamped in a clamping frame before pulling it a specially designed full core is placed, optionally as a patrix or die can be used. This core consists essentially of proportionately narrow, rigid and rigidly connected strips, z. B. made of wood or Plastic, the spaces between which are at least as far replaced by other, elastically yielding Support surfaces are closed that at least that of the plate to be deformed abuts Surface of the draw core forms a closed support surface. This makes it possible place the plasticized plate on this support surface before the start of the drawing process and avoiding any bulging. Although during the pulling process through the pulling frame only a horizontal tension is exerted on the plate, surprisingly found that the elastically yielding filling surface is so far in the vertical direction evades that the plate slide into the pulling frame with practically no friction as if the fill area wasn't there at all. Further it was found that the prejudice of the professional world, the higher heat capacity of a full frame must necessarily lead to uneven cooling and solidification and thus to long-term damage Give reason for the draw core used according to the invention with elastically yielding Surprisingly, filling surfaces is unfounded, especially if by preheating of the draw core, care is taken that the heated plate does not pass through the Placing it on the core that is too cold is quenched. This preheating occurs during extended periods Draw series automatically after a few puffs, but it can also be done by preheating can be made in its own oven before the first puff. It is beneficial to make the rigid strips as narrow as possible, which is why after a preferred Embodiment of the invention these strips are made of metal.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung werden auch die Flächen zwischen den die seitlichen Ziehkanten abgebenden Leisten des Ziehkerns durch elastisch nachgebende Füliplatten verschlossen. Die elastische Ausbildung der Füllstücke kann auf verschiedene Weise, z. B. durch Einlagen von Federn od. dgl. zwischen die Füllfläche und einen dahinter gelegenen und mit den Ziehkanten verbundenen Hilfsrahmen bzw. Hilfskem, bewirkt werden. Vorzugsweise werden für diesen Zweck verhältnismäßig niedrige Polster aus Schaumgummi oder einem anderen elastischen Schaumstoff von etwa 15 bis 20mm Höhe verwendet. According to a preferred embodiment of the invention, the Areas between the strips of the drawing core that emit the lateral drawing edges closed by elastically yielding filler plates. The elastic training the filler pieces can be in various ways, e.g. B. od by deposits of springs. Like. Between the filling area and one behind it and with the pulling edges connected subframe or auxiliary core. Preferably be for this Purpose of relatively low padding made of foam rubber or some other elastic Foam approximately 15 to 20mm high is used.

Diese bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung bietet den zusätzlichen Vorteil, daß dadurch die Kanten und vor allem die Ecken des Kerns beim Eindrücken in den Rahmen entlastet werden. Dadurch ergibt sich eine besonders gleichmäßige Druckverteilung auf die Platte, so daß die Spannungen am gezogenen Stück weiter vergleichmäßigt und Spannungsfehler auch bei komplizierten, besonders tief undioder besonders steil gezogenen Formstücken mit Sicherheit vermieden werden. Außerdem wird das Aufschrumpfen des Materials beim Erkalten auf den Kern praktisch über alle Teile des Formstücks vollständig vermieden. This preferred embodiment of the invention offers the additional The advantage that this results in the edges and especially the corners of the core when pressed in be relieved in the frame. This results in a particularly uniform Pressure distribution on the plate so that the tension on the drawn piece continues evened out and tension errors even with complex ones, particularly deep undioder particularly steeply drawn fittings can be avoided with certainty. aside from that the shrinking of the material onto the core when it cools is practically over all Parts of the fitting completely avoided.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist nachstehend an Hand der Figuren schematisch und beispielsweise näher erläutert. The device according to the invention is shown below with reference to the figures schematically and for example explained in more detail.

Fig. 1 stellt die wesentlichen Teile der Gesamtanordnung in perspektivischer Ansicht dar, wobei der Übersichtlichkeit halber verschiedene zum Verständnis nicht unbedingt erforderliche Einzelheiten ausgelassen sind; Fig. 2 ist eine Ansicht von von auf einen senkrechten Querschnitt durch F i g. 1 entlang der Linie 11-11; F i g. 3 ist die Ansicht eines senkrechten Querschnitts von vorn entsprechend F i g. 2 gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung. Fig. 1 shows the essential parts of the overall arrangement in perspective View, but for the sake of clarity not different for understanding essential details are omitted; Fig. 2 is a view of from to a vertical cross section through FIG. 1 along line 11-11; F. i g. Figure 3 is a vertical cross-sectional front view corresponding to F i G. 2 according to a further embodiment of the invention.

Mit 1 ist die auf Ziehtemperatur vorgewärmte Platte bezeichnet, die gegebenenfalls in einen Klemmrahmen 2 eingespannt sein kann, 3 ist der Ziehrahmen, und 4 ist der erfindungsgemäße Ziehkern. Seine wirksamen Ziehkanten a, b werden von starren und starr miteinander verbundenen Leisten 5 und 6 gebildet. Mindestens die obere, von den Leisten 5 umschlossene Fläche ist durch eine Füllplatte 8 abgeschlossen, die auf einen im Inneren des Ziehkems angeordneten und mit diesem starr verbundenen Hilfskern oder Hilfsrahmen 9 unter Zwischenschaltung elastischer Elemente 10 aufgesetzt ist. Die von den Leisten 5 und 6 umschlossenen Seitenflächen 11 können leer gelassen oder durch mit den Leisten starr verbundene Füllflächen geschlossen sein. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung, die in F i g. 2 dargestellt ist, sind aber auch diese Seitenflächen durch Füllplatten 12 verschlossen, die ebenfalls unter Zwischenschaltung elastischer Elemente 13 auf dem im Innern des Ziehkerns angeordneten Hilfskern oder Hilfsrahmen 9 aufgebracht sind. Die elastischen Zwischenkörper 10 sind in der linken Hälfte der F i g. 2 als Federn und in der rechten Hälfte als Schaumgummipolster dargestellt, jedoch kann für diesen Zweck auch Luftfederung verwendet werden. 1 with the plate preheated to drawing temperature is referred to, the can optionally be clamped in a clamping frame 2, 3 is the pulling frame, and 4 is the draw core according to the invention. Its effective pulling edges will be a, b formed by rigid and rigidly interconnected strips 5 and 6. At least the upper area enclosed by the strips 5 is closed off by a filler plate 8, those arranged on one inside the draw core and rigidly connected to it Auxiliary core or subframe 9 placed with the interposition of elastic elements 10 is. The side surfaces 11 enclosed by the strips 5 and 6 can be left empty or be closed by filling surfaces rigidly connected to the strips. According to a preferred embodiment of the invention, which is shown in FIG. 2 is shown, but these side surfaces are also closed by filler plates 12, which also with the interposition of elastic elements 13 on the inside of the drawing core arranged auxiliary core or subframe 9 are applied. The elastic intermediate bodies 10 are in the left half of FIG. 2 as feathers and in the right half as Foam rubber pad is shown, but air suspension can also be used for this purpose will.

Bei der besonderen Ausgestaltung der Erfindung gemäß F i g. 3 ist die elastisch nachgebende, aber selbst starre Füllplatte 8 durch eine ein elastisches Luftkissen 14 bildende Doppelmembran entsprechender Stärke ersetzt, das beispielsweise aus Gummi besteht. Das Luftkissen wird nach dem Auflegen der auf Ziehtemperatur vorgewärmten Platte, aber vor Beginn des eigentlichen Ziehvorgangs durch über Leitung 15 geführte Preßluft zu der gestrichelt dargestellten Blase 14' aufgeblasen. Dadurch wird die Platte vorgedrückt. Wenn der Ziehvorgang zu etwa 50 bis 60 ovo abgelaufen ist. wird die Luft aus dem Luftkissen abgelassen, beispielsweise über Leitung 16, wodurch die Wölbung des Kissens 14 wieder so weit zurückkehrt, bis die Bodenfläche eben ist. Da vor Beginn des Ziehvorgangs die plastifizierte Platte sich an die gewölbte Fläche 14' anlegt und deren Form annimmt, ist auf der Wölbung der Platte anfänglich mehr plastisches Material vorhanden, als einer gleichmäßigen Dicke des Materials über einer ebenen Fläche des gleichen Umfangs entspricht, so daß beim Fertigziehen bereits an Ort und Stelle überschüssiges Material zur Verfügung steht. wodurch die den Ziehkanten 5 und 6 entsprechenden Kanten des fertigen Stücks verstärkt werden und nicht wie bei bekannten Ziehverfahren dünner ausfallen als die Wände. Das Luftkissen 14 kann die einzige Füllplatte der ÖfFnung des Ziehkerns 4 sein, vorzugsweise wird es jedoch erst auf einem Rahmen 5 montiert. der mittels elastischer Zwischenglieder 10 auf dem Hilfskern 9 aufgebracht ist. An Stelle einer Doppelmembran kann auch eine einfache Membran verwendet werden, die die Innenfläche des Rahmens 5 gasdicht abschließt, in welchem Falle allerdings der ganze Ziehkern 4 gasdicht ausgestaltet werden muß. Diese Membran oder gegebenenfalls Doppelmembran kann nicht nur bei runden, z. B. konischen oder zylindrischen Patrizen, sondern auch bei Patrizen mit beliebigem anderem Querschnitt, beispielsweise quadratischem oder rechteckigem, verwendet werden. In the particular embodiment of the invention according to FIG. 3 is the elastically yielding, but itself rigid filler plate 8 by an elastic Air cushion 14 forming double membrane of appropriate strength replaced, for example made of rubber. The air cushion is at the drawing temperature after the application preheated plate, but before the start of the actual drawing process through a line 15 guided compressed air is inflated to the bladder 14 'shown in dashed lines. Through this the plate is pushed forward. When the pulling process has expired to about 50 to 60 ovo is. the air is released from the air cushion, for example via line 16, whereby the curvature of the cushion 14 returns so far that the bottom surface is even. Since before the beginning of the drawing process, the plasticized plate is attached to the curved Surface 14 'applies and assumes its shape is initially on the curvature of the plate there is more plastic material than a uniform thickness of the material corresponds over a flat surface of the same circumference, so that when finished drawing Excess material is already available on site. whereby the the drawing edges 5 and 6 corresponding edges of the finished piece are reinforced and not turn out thinner than the walls, as is the case with known drawing processes. The air cushion 14 can be the only filling plate of the opening of the draw core 4, preferably it will however, it is only mounted on a frame 5. by means of elastic intermediate links 10 is applied to the auxiliary core 9. Instead of a double membrane, a simple membrane can be used which makes the inner surface of the frame 5 gas-tight completes, in which case, however, the entire draw core 4 is designed to be gas-tight must become. This membrane or possibly double membrane can not only be used for round, z. B. conical or cylindrical male molds, but also with male molds with any other cross-section, for example square or rectangular, can be used.

Außerdem ist es in vielen Fällen zweckmäßig, auch die Seitenwände der Patrize mit solchen Membranen oder Doppelmembranen zu versehen. Letztere wird aber vorteilhafterweise nur leicht aufgeblasen, soweit es die Matrize bzw. der Ziehling gestattet, während der Boden der Patrize weit stärker, gegebenenfalls bis zu halber Kugelgestalt aufgeblasen wird. In addition, it is useful in many cases to also use the side walls to provide the patrix with such membranes or double membranes. The latter will but advantageously only slightly inflated as far as the die or the drawing die allowed, while the bottom of the patrix is far stronger, possibly up to half Is inflated spherical shape.

Claims

Claims: 1. Device for drawing hollow bodies from plates thermoplastic material, consisting of an essentially rigid, interconnected, relatively narrow strips formed draw core and a hollow pulling frame and possibly a clamping frame for the one to be pulled Foil and furthermore consisting of means for the relative movement of the drawing core and the drawing frame, d a -characterized in that at least the first against the film to be drawn Acting surface (7) of the draw core (4) by an elastically yielding filler plate (8) is closed.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that also those enclosed by the side strips (6) of the draw core Surfaces are closed by elastically yielding filler plates (12).

3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that that the elastically yielding filling plates (8, 12) on one inside the draw core (4) and with this connected subframe or auxiliary core (9) with the interposition elastic elements (10, 13) are mounted.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the elastic yielding elements (10, 13) designed as a cushion made of elastic plastic are.

5. Device according to claims 1 to 4, characterized in that that the plastic sheets to be deformed are first acting filler plate (8) of the draw core (4) made of an inflatable elastic membrane or double membrane (14) exists.

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the membrane or double membrane (14) is mounted on a frame (17), which in turn with Is applied to the auxiliary core (9) using elastic intermediate elements (10).

7. Device according to claims 5 and 6, characterized in that that the side walls of the drawing core (4) are also provided with inflatable membranes.

References considered: U.S. Patent No. 2937 403