DE1168055B

DE1168055B - Method and device for drawing films made of thermoplastic material

Info

Publication number: DE1168055B
Application number: DEB38572A
Authority: DE
Inventors: Francesco Bottallo
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1955-01-03
Filing date: 1956-01-03
Publication date: 1964-04-16
Also published as: FR1122016A

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Ziehen von Folien aus thermoplastischem Kunststoff Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Ziehen von Folien aus thermoplastischem Kunststoff durch Bildung eines atmosphärischen Unterdrucks zwischen dem Modell und der durch Erwärmen erweichten plastischen Folie.Method and device for drawing thermoplastic films Plastic The invention relates to a method for drawing films from thermoplastic material by creating a negative atmospheric pressure between the model and the plastic film softened by heating.

Bei einem bisher bekannten Verfahren dieser Art wird ausschließlich mit Unterdruck gearbeitet. Der auf die erweichte Kunststoffolie ausgeübte Druck kann dabei höchstens so groß sein wie der atmosphärische Druck. Aus diesem Grund eignet sich das bekannte Verfahren nicht zum Verarbeiten von dickeren Kunststoffolien, da der atmosphärische Druck zu gering ist, um die Folie in alle Vertiefungen der Matrize bzw. des Modells zu drücken. Aber auch bei dünneren Folien und komplizierteren Matrizen reicht der atmosphärische Druck nicht aus, um die Folie überall am Modell, insbesondere an Vertiefungen und Absätzen, zum Anliegen zu bringen. In a previously known method of this type, only worked with negative pressure. The pressure exerted on the softened plastic sheet can be at most as great as atmospheric pressure. For this reason the known method is not suitable for processing thick plastic films, because the atmospheric pressure is too low to get the foil into all the wells of the To press the die or the model. But also with thinner foils and more complicated ones The atmospheric pressure is not sufficient for matrices to apply the film all over the model, especially in recesses and paragraphs.

Gemäß der Erfindung wird zur Vermeidung dieser Nachteile die dem Unterdruck abgekehrte Seite der Folie einem Überdruck unterworfen, der größer ist als der atmosphärische Druck. Hierdurch wird erreicht, daß sich einerseits auch dickere durch Erwärmung erweichte Kunststoffolien vollständig an die Matrize anlegen und andererseits auch kompliziertere Formen gezogen werden können, wie es mit dem bekannten Verfahren nicht möglich war. Der gleichzeitigen Anwendung von Unterdruck auf der einen Seite der Folie und Überdruck auf der anderen kommt insofern besondere Bedeutung zu, als der Überdruck eine besondere Kraftwirkung ergibt und der Unterdruck die Ausbildung von Luftblasen zwischen Matrize und Folie durch entsprechende Verdünnung der Luft verhindert. Erst durch die gemeinsame Anwendung dieser beiden Maßnahmen ergibt sich somit an allen Stellen ein dichtes Anliegen der Folie am Modell und damit eine genaue Wiedergabe desselben. According to the invention to avoid these disadvantages is the dem The side of the film facing away from negative pressure is subjected to an overpressure which is greater than atmospheric pressure. This ensures that on the one hand Apply thicker plastic foils that have been softened by heating completely to the die and on the other hand more complicated shapes can be drawn, like with the known procedure was not possible. The simultaneous application of negative pressure on one side of the film and overprinting on the other is something special Significance too, as the overpressure results in a special force effect and the underpressure the formation of air bubbles between the die and the film through appropriate dilution the air prevents. Only through the joint application of these two measures This results in a tight fit of the film on the model and at all points thus an exact reproduction of the same.

Soweit man bereits Überdruck und Unterdruck bei der Herstellung von Folien gleichzeitig angewendet hat, handelt es sich um eine Maschine mit ineinandergreifenden Zahnwalzen zur Herstellung gewellter Folien. Dabei wird die Verformung der Folie durch die Zähne der gegenüberliegenden Walzen hervorgerufen, und radiale Kanäle der Zahnwalzen, die der Zuführung von Luft bzw. der Evakuierung dienen, sollen nur bezwecken, daß sich die Folie nach der Verformung beim ersten Zusammenwirken der entsprechenden Zahnwalzen von der einen Walze abheben und an die andere anlegen. Der tÇber- bzw. As far as one already has overpressure and underpressure in the production of Has applied foils at the same time, it is a machine with interlocking Toothed rollers for the production of corrugated foils. This is the deformation of the film caused by the teeth of the opposing rollers, and radial channels the toothed rollers, which are used to supply air or evacuate, should only aim that the film after the deformation at the first interaction of the Lift off the corresponding toothed rollers from one roller and place them on the other. The tÇber resp.

Unterdruck dient also lediglich zum Festhalten bzw.Negative pressure is only used to hold or

Lösen der Folie auf bzw. von den einzelnen Walzen.Loosen the film on or from the individual rollers.

Bei der bekannten Maschine wäre es nicht möglich, den Über- und Unterdruck zum eigentlichen Verformen der Folie zu benutzen, da die Zähne der Walzen seitlich offen sind und infolgedessen ein Unter- bzw. Überdruck sich erst ausbilden kann, wenn die Folie bereits dicht an den betreffenden Zähnen anliegt.With the known machine it would not be possible to control the positive and negative pressure to use for the actual deformation of the film, since the teeth of the rollers are on the side are open and as a result a negative or positive pressure can only develop, when the foil is already in close contact with the teeth in question.

Bei einer zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bestimmten Vorrichtung wird von zwei Kammern ausgegangen, zwischen denen die Kunststoffolie wie ein Diaphragma angeordnet werden kann. Bei einer bekannten derartigen Vorrichtung gliedert sich das zugehörende Arbeitsverfahren in zwei getrennte Arbeitsgänge. Entweder wird die Folie zuerst durch Flüssigkeitsdruck in eine Matrize gepreßt und vorgezogen und dann in einem zweiten Arbeitsgang durch einen Tiefzugstempel fertiggezogen, oder umgekehrt. Auch hier wird beim Tiefziehen mit Flüssigkeitsdruck lediglich mit Uberdruck gearbeitet, so daß sich dieses Verfahren nur zur Herstellung von Gegenständen mit einfacheren Formen eignet. In a particular for carrying out the method according to the invention The device is based on two chambers, between which the plastic film how a diaphragm can be arranged. In a known device of this type the associated work process is divided into two separate work processes. Either the film is first pressed into a die by liquid pressure and pulled forward and then finished drawn in a second work step by a deep-drawing die, or the other way around. Here, too, only with the deep drawing with liquid pressure Overpressure worked, so that this process can only be used for the manufacture of objects with simpler forms.

Es bilden sich hierbei - wie auch bei einer weiteren bekannten Vorrichtung ähnlicher Art -wegen fehlender Luftverdünnung zwischen Folie und Matrize Luftbläschen, die eine exakte Modellwiedergabe verhindern. Zur Vermeidung dieser Nachteile ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach dieser Ausführungsform die eine Kammer mit einer Rohrleitung für das Einführen einer Druckflüssigkeit versehen, deren Druck größer ist als der atmosphärische Druck, sowie mit Steuerorganen für die Druckregelung. Außerdem weist die andere Kammer das Modell, über das die Folie gezogen wird, eine Wärmequelle zur Erweichung der plastischen Folie und eine Rohrleitung auf, welche die Herstellung einer teilweisen pneumatischen Leere in der Kammer erlaubt. Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. It is formed here - as in another known device of a similar kind - due to the lack of air dilution between the film and the die, air bubbles which prevent an exact model reproduction. To avoid these disadvantages is in the device according to the invention according to this embodiment, the one chamber provided with a pipe for the introduction of a hydraulic fluid, the pressure of which is greater than atmospheric pressure, as well as with control organs for pressure control. In addition, the other chamber shows the model via which the Film is drawn, a heat source to soften the plastic film and a Pipeline, which the production of a partial pneumatic void in allowed by the Chamber. The invention is in the following description of that in the drawing illustrated embodiments explained in more detail.

Fig. 1 zeigt ein Funktionsschema der Maschine; Fig. 2 stellt die Arbeitsweise der Maschine beim Tiefziehen dar; F i g. 3 und 4 zeigen Abarten der Erfindung; F i g. 5 läßt eine Ausführung der Maschine erkennen, die für Serienfertigung geeignet ist. Fig. 1 shows a functional diagram of the machine; Fig. 2 represents the How the machine works during deep drawing; F i g. 3 and 4 show variants of the Invention; F i g. 5 shows a version of the machine that is suitable for series production suitable is.

Mit dem Bezugszeichen 1 ist eine kappenförmige Kammer angedeutet, die durch zwei Rohre 2' bzw. 2" mit einer Vakuumpumpe bzw. mit einem Verdichter verbunden ist. Die beiden Rohrleitungen können zu dem Ansaug- bzw. Druckrohr einer einzigen Maschine führen. The reference number 1 indicates a cap-shaped chamber, the through two pipes 2 'and 2 "with a vacuum pump or with a compressor connected is. The two pipelines can lead to the suction or pressure pipe single machine.

Der Boden dieser Kammer besteht aus einer durchlochten Wand 3, gegen welche die Stanze oder das Modell 4 angeordnet ist; der Einlaß zur Kammer ist von der thermoplastischen Folie 5 gesperrt, die gegen die Ränder der Einlaßöffnung dicht angedrückt ist. The bottom of this chamber consists of a perforated wall 3, against which the punch or model 4 is arranged; the inlet to the chamber is from the thermoplastic film 5 locked, which tightly against the edges of the inlet opening is pressed.

Eine zweite Kammer 6 ist unter der Folie angeordnet; sie ist ebenfalls mit einem Saugrohr 7' und einem Druckrohr 7" versehen. Der Boden der Kammer 6 läßt sich heben, um den Raumgehalt und die Höhe ändern zu können. Natürlich können die durchlochte Wand und die Stanze bzw. das Modell gegebenenfalls in der Kammer 6 statt in der Kammer 1 untergebracht werden.A second chamber 6 is arranged under the film; she is also provided with a suction pipe 7 'and a pressure pipe 7 ". The bottom of the chamber 6 leaves to be able to change the volume and the height. Of course they can perforated wall and the punch or the model possibly in the chamber 6 instead be housed in chamber 1.

Nachdem die Folie vorgewärmt wurde, um sie weicher zu machen, wird sie, wie vorher gesagt, zwischen beide Kammern eingelegt, und während die obere Kammer evakuiert wird, setzt man die untere Kammer unter Druck, so daß die Folie, selbst wenn sie verhältnismäßig dick ist, stark gegen die Stanze angedrückt wird und deren genaue Form in sich aS gedrückt erhält. After the film has been preheated to soften it, will they, as said before, are inserted between both chambers, and while the upper one Chamber is evacuated, the lower chamber is pressurized so that the film, even if it is relatively thick, it is strongly pressed against the punch and the exact shape of which is pressed into itself.

Beim Tiefziehen (Fig.2) fängt man mit dem Evakuieren der Kammer 6 an, so daß die Folie nach unten schwillt und ihre erhabenen Stellen gleichmäßig gestreckt werden; darauf wird das Modell bzw. die Stanze 4 in der oberen Kammer angeordnet; nun verfährt man wie im ersteren Fall, d. h. durch Druck in der unteren Kammer, durch Unterdruck in der oberen Kammer. When deep-drawing (Fig. 2) one begins with evacuating the chamber 6 so that the film swells down and its raised areas evenly be stretched; thereupon the model or the punch 4 is in the upper chamber arranged; Now proceed as in the first case, i.e. H. by pressure in the lower Chamber, by negative pressure in the upper chamber.

Auf diese Weise werden die stark erhabenen Stellen, die sich an den Seiten verdünnt hatten, wieder zusammengedrückt, wodurch die Gleichmäßigkeit der Folienstärke ganz oder teilweise wiederhergestellt wird. In this way, the very raised areas that are on the Pages had thinned, squeezed back together, increasing the evenness of the Foil thickness is restored in whole or in part.

Während dieser Vorgänge mag es nützlich sein fortzufahren, die Folie zu erwärmen, was mit einer Infrarotquelle vorgenommen werden kann. During these operations it may be useful to continue using the slide to heat, which can be done with an infrared source.

Fig. 3 und 4 zeigen weitere Anwendungen des Verfahrens, die nach dem bereits Gesagten keiner besonderen Beschreibung bedürfen. Figs. 3 and 4 show further applications of the method according to what has already been said do not require any special description.

F i g. 5 zeigt schematisch eine vollständige Maschine für Dauerfertigung nach den verschiedenen Varianten des beschriebenen Verfahrens. F i g. 5 shows schematically a complete machine for permanent production according to the different variants of the procedure described.

Diese Maschine umfaßt die beiden Kammern 1 und 6 in einem Gestell 11, wovon die untere Kammer 6 fest, die obere 1 aber lotrecht beweglich ist; letztere wird von hydraulischen Zylindern 12 oder von irgendeinem anderen Mittel geführt und angetrie- ben, das die Kammer 6 heben bzw. senken und ihre Ränder stark gegen die Ränder der auszustanzenden Folie 5 andrücken kann. This machine comprises the two chambers 1 and 6 in a frame 11, of which the lower chamber 6 is fixed, but the upper 1 is vertically movable; latter is guided by hydraulic cylinders 12 or by some other means and driven ben that raise or lower the chamber 6 and their edges strongly against can press the edges of the film 5 to be punched.

In Gestell 11 ist ein Aggregat 13, bestehend aus Vakuumpumpe und Verdichter, vorgesehen, das den Behälter 14 evakuiert und in dem anderen Behälter 15 die Luft zusammendrückt. In the frame 11 is a unit 13, consisting of a vacuum pump and Compressor, provided that evacuates the container 14 and in the other container 15 compresses the air.

Diese beiden Behälter stehen durch Rohre 2, 2" und 7', 7" mit den Kammern 1 und 6 in Verbindung. These two tanks are connected to the 2, 2 "and 7 ', 7" pipes Chambers 1 and 6 in connection.

Diese Rohre weisen Ventile oder sonstige Sperr-und Steuermittel auf. Im besonderen besitzen die Vakuumleitungen 2' und 7' eine sehr genaue und empfindliche Steuerung, um die Evakuierung der Kammern 1 und 6 entweder scharf (bei völlig geöffneten Rohren) oder sachte, sogar aufs langsamste (bei entsprechend gedrosselten Leitungen), durchführen zu können. These tubes have valves or other blocking and control means. In particular, the vacuum lines 2 'and 7' are very precise and sensitive Control to either activate the evacuation of chambers 1 and 6 (when fully open Pipes) or gently, even very slowly (with appropriately throttled lines), to be able to perform.

Das ist sehr wichtig, weil beim Ziehen von Folien mit mäßigem Relief die Evakuierung scharf vorgenommen werden kann, um das Fertigungstempo zu kürzen, wogegen man beim Tiefziehen mit Umsicht und langsam vorgehen muß, damit sich der Werkstoff der Streckung anpaßt. This is very important because when pulling films with moderate relief the evacuation can be carried out sharply in order to reduce the production rate, whereas with deep drawing one has to proceed slowly and carefully so that the Material adapts to the stretching.

Die Erwärmung der plastischen Folie 5 wird vorzugsweise mit einer Heizplatte 16 vorgenommen; diese kann man längs der Führungen 17 bis unter die entsprechend gehobene Kappe 1 gleiten lassen, um die zu ziehende Folie zu erwärmen; dann, wenn die Kappe wieder niedergeht, geht die Heizplatte weiter auf die nächste zu ziehende Folie. The heating of the plastic film 5 is preferably with a Heating plate 16 made; this can be along the guides 17 to below the corresponding slide raised cap 1 to heat the film to be drawn; then, when the cap goes down again, the heating plate moves on to the next one to be pulled Foil.

Vorzugsweise bilden diese Folien einen Teil eines an einem Ende der Maschine aufgerollten Bandes 5, so daß die Fertigung fortlaufend vor sich geht. Preferably these foils form part of a at one end of the Machine rolled up tape 5, so that the production goes on continuously.

Wie aus den Zeichnungen ersichtlich, wird die plastische Folie vorzugsweise an der Fläche vorgewärmt, die gegen die Stanze oder das Modell angedrückt wird. Diese Besonderheit ist sehr vorteilhaft, weil die Folie dadurch, ohne sie zu stark zu erweichen, in den Stand gesetzt wird, die feinsten Abdrücke in sich aufzunehmen. As can be seen from the drawings, the plastic film is preferable preheated on the surface that is pressed against the punch or model. This feature is very beneficial because it makes the slide too strong without it to soften, to be enabled to take in the finest impressions.

Claims

Claims: 1. Method for drawing thermoplastic films Plastic by creating a negative atmospheric pressure between the model and the plastic film softened by heating, characterized in that the side of the film facing away from the negative pressure is subjected to overpressure, which is greater than atmospheric pressure.

2. Apparatus for performing the method according to claim 1, consisting consists of two chambers, between which the plastic film is arranged like a diaphragm can be, characterized in that the one chamber with a pipe (2 ", 7 ") for the introduction of a pressure fluid, the pressure of which is greater than atmospheric Pressure, as well as is provided with controls for pressure regulation, while the other Chamber the model (4) over which the film (5) is drawn, a heat source (16) for softening the film and a pipe (2 ', 7'), which the production a partial pneumatic void in the chamber allowed.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the pipeline (2 ", 7 ") to Introducing the hydraulic fluid and the line (2 ', 7') Provided with valves or other locking means to create the void are to the connections of both chambers (1, 6) with their known pump devices (13, 14, 15) alternate optionally so that in the chamber that was previously evacuated was, an overpressure is created, and vice versa, with the plastic film an alternate Is subjected to pressure and vacuum effect on both sides.

Considered publications: German Patent Specifications No. 823 050, 882 911; Magazine "Der Plastverarbeiter", issue 9/1953, pp. 266, 267; U.S. Patent No. 2,468,697.