DE20112977U1

DE20112977U1 - Formteilautomat

Info

Publication number: DE20112977U1
Application number: DE20112977U
Authority: DE
Original assignee: Kurtz GmbH
Current assignee: Kurtz GmbH
Priority date: 2001-08-13
Filing date: 2001-08-13
Publication date: 2001-12-13
Anticipated expiration: 2011-08-14

Description

13. August 2001

Kurtz GmbH KUZ-003

97907 Hasloch/Main Boe-Kis/hiJ

Formteilautomat

Die Erfindung betrifft einen Formteilautomaten nach dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1.

Formteilautomaten der in Rede stehenden Art werden zur Produktion von Formschaumteilen eingesetzt, die an ihrer Oberfläche zumindest teilweise mit einem Überzug aus einer kompakten, d. h. nicht geschäumten Kunststoffschicht überzogen sind. Derartige überzogene Formschaumteile werden im allgemeinen hergestellt, indem eine bereits Form und Kontur von zumindest Teilen des Formschaumteils aufweisende Kunststoffplatte bzw. Kaschierfolie in ein mehrteiliges Werkzeug eingelegt wird und die Kavität des danach verschlossenen Werkzeugs anschließend mit einer schäumbaren Kunststoffmasse bzw. mit vorgeschäumten, expandierbaren Kunststoffpartikeln aus beispielsweise Polypropylen angefüllt wird, wodurch ein Formschaumteil entsteht, das nach dem Entformen unlösbar mit der Kaschierfolie verbunden ist.

Es sind Formteilautomaten zur Herstellung von folienkaschierten Formschaumteilen bekannt, die sowohl eine Schäumformeinrichtung zum

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Formen des Formschaumteils als auch eine Thermoformeinrichtung zum Vor- bzw. Umformen der Kaschierfolie umfassen. Aus der DE 198 27 192 Al ist es bekannt, als Werkzeug zum Umformen der Kaschierfolie sowie ggf. auch zum Prägen bzw. Narben der Oberfläche der Kaschierfolie unmittelbar die Negativform der Schäumformeinrichtung eines Formteilautomaten zu verwenden. Hierbei muss das Umformen der Kaschierfolie im Werkzeug jedoch abgeschlossen sein, bevor die Kaschierfolie in ein und demselben Werkzeug mit der schäumbaren Masse bzw. mit den expandierbaren Kunststoffpartikeln hinterfüllt werden kann, wodurch schließlich das folienkaschierte Formteil entsteht. Dieses sukzessive Vorgehen ist jedoch zeitaufwendig und daher teuer. Zudem muss die Negativform hierbei zyklisch erwärmt und wieder abgekühlt werden, da gemäß der DE 198 27 192 Al ein Prägen bzw. Narben der Oberfläche der Kaschierfolie, unter erneuter Erwärmung der Folie, erst im geschlossenen und erwärmten Schäumformwerkzeug, und zwar gleichzeitig mit dem Hinterfüllen der vorgeformten Kaschierfolie mit Kunststoffmasse bzw. expandierbaren Partikeln erfolgt. Bevor das Schäumformwerkzeug danach geöffnet und das fertige kaschierte Formschaumteil entnommen werden kann, muss die für das Prägen der Folienoberfläche erwärmte Form jedoch erst wieder abgekühlt werden, damit das fertige Schaumformteil zunächst die zum Entformen notwendige Eigenfestigkeit erhält. Hierdurch fallen zusätzliche Wartezeiten an, durch die sich die Produktionskosten eines Formschaumteils weiter unerwünscht erhöhen.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Formteilautomaten zu schaffen, mit dem folienkaschierte Formschaumteile unter bedeutender Verkürzung der Taktzeiten bei gleichzeitig unverändert hoher Formteilqualität hergestellt werden können.

Diese Aufgabe wird durch einen Formteilautomaten nach der Lehre des Schutzanspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprücher: KI* ·*'::": ·· ·: ·": :":'".'·'".' : :

Der Formteilautomat gemäß der vorliegenden Erfindung weist in zunächst an sich bekannter Weise eine Schäumformeinrichtung mit Negativform und Formkern auf und umfasst weiterhin eine Thermoformeinrichtung zum Vor- bzw. Umformen der Kaschierfolie. Dabei bildet die Negativform der Schäumformeinrichtung gleichzeitig auch das Werkzeug, mit dem die Kaschierfolie vor- bzw. umgeformt wird und durch das die Kaschierfolie die Prägung bzw. Narbung an ihrer Oberfläche erhält.

Erfindungsgemäß zeichnet sich der Formteilautomat jedoch dadurch aus, dass er zumindest zwei im Wesentlichen identische Negativformen umfasst, die jeweils wechselweise im Bereich der Schäumformeinrichtung bzw. im Bereich der Thermoformeinrichtung angeordnet werden können. Dadurch wird ermöglicht, dass das Vor- bzw. Umformen der Kaschierfolie in einer der Negativformen des Formteilautomaten gleichzeitig mit dem Füllen der Kavität einer anderen Negativform bzw. gleichzeitig mit dem Schäumen in einer anderen Negativform erfolgen kann, wodurch sich bereits eine ganz beträchtliche Verkürzung der Taktzeit des Formteilautomaten erzielen lässt. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass der Formteilautomat gemäß der vorliegenden Erfindung nicht nur eine, sondern zumindest zwei identische Negativforinen besitzt, die jeweils abwechselnd zur Erzeugung eines fertig folienkaschierten Formschaumteils und dann wieder zur Vor bzw. Umformung der Kaschierfolie verwendet werden. Selbstverständlich können jedoch auch mehr als zwei Negativformen verwendet werden, die beispielsweise in einer kreisförmigen Anordnung getaktet zwischen dem Bereich der Schäumformeinrichtung und dem Bereich der Thermoformeinrichtung bewegt werden. Auf diese Weise lässt sich der Ausstoß an Formschaumteilen eines Formteilautomaten weiter erhöhen.

Die zumindest zwei Negativformen des Formteilautomaten müssen abwechselnd jeweils im Bereich der Schäumformeinrichtung bzw. im Bereich der Thermoformeinrichtung angeordnet werden. Daher ist es gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen,

dass der Formteilautomat eine Verfahrvorrichtung umfasst, mit der die zumindest zwei Negativformen abwechselnd im Bereich der Schäumformeinrichtung und im Bereich der Thermoformeinrichtung angeordnet bzw. zwischen Schäumformeinrichtung und Thermoformeinrichtung hin- und herbewegt werden können. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Verfahrvorrichtung eine Trägereinrichtung, an der die zumindest zwei Negativformen des Formteilautomaten anordenbar sind. Die Trägereinrichtung ist dabei um eine senkrechte Achse rotier- bzw. schwenkbar, wodurch sich die erforderliehe Ortsveränderung der Negativformen herbeiführen lässt.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Negativformen jeweils um eine horizontal verlaufende Achse kippbar angeordnet. Dies ist vorteilhaft, da das Erzeugen von Formschaumteilen im Allgemeinen in einer senkrecht stehenden Form, d. h. in einer Form, deren Trennebene im Wesentlichen senkrecht verläuft, durchgeführt wird, während andererseits das Thermoformen einer Kaschierfolie bevorzugt in einer waagerecht angeordneten, liegenden Form erfolgt. Sind die Negativformen dergestalt jeweils um eine horizontal verlaufende Achse kippbar, so lassen sich die Negativformen in die zum Erzeugen des Formschaumteils bzw. zum Vorformen der Kaschierfolie jeweils optimale Stellung bringen.

Auf welche Weise beim Vor- bzw. Umformen der Kaschierfolie im Formteilautomaten ein Anliegen der Kaschierfolie an die Oberfläche der das Umformwerkzeug bildenden Negativform herbeigeführt wird, ist für die Erfindung zunächst nicht wesentlich. So kann die zuvor erhitzte Kaschierfolie beispielsweise mittels eines Stempels, mittels eines elastischen Kissens oder durch Anlegen eines Überdrucks in die Negativform gedrückt und zum Anliegen an die Oberfläche der Negativform gebracht werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung jedoch weist der Formteilautomat eine Einrichtung zur Erzeugung eines Unterdrucks bzw. Vakuums im Bereich zwischen der Oberfläche der

Negativform und der zuvor erhitzten Kaschierfolie auf. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass die zuvor erhitzte und dadurch plastisch verformbar bzw. fließfähig gemachte Kaschierfolie durch Unterdruck bzw. Vakuum an die Oberfläche der Negativform gesaugt wird, wodurch sie sehr genau die Kontur der Negativform annimmt.

Es ist weiterhin zunächst nicht erfindungswesentlich, ob eine ggf. vorgesehene Prägung oder Narbung der Oberfläche der Kaschierfolie bereits im Thermoformbereich des Formteilautomaten, d. h. beim Vorbzw. Umformen der Kaschierfolie erzeugt wird, oder ob die Kaschierfo-He ihre Prägung bzw. Narbung im Bereich der Schäumformeinrichtung des Formteilautomaten, d. h. während und nach dem Anfüllen der Formkavität mit schäumbarer Masse bzw. mit expandierbaren Kunststoffpartikeln erhält. Im Sinne weiterer Verkürzung der Taktzeit hat es sich jedoch als vorteilhaft erwiesen, wenn die Kaschierfolie ihre Prägung bzw. Narbung bereits im Thermoformbereich des Formteilautomaten, also gleichzeitig mit ihrer Vor- bzw. Umformung, erhält. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass im Thermoformbereich des Formteilautomaten die Kaschierfolie, insbesondere auf der später nach außen weisenden Oberfläche, sehr stark erhitzt wird, so dass insbesondere das auf der später außenliegenden Oberfläche befindliche Folienmaterial bereits in einen Zustand in der Nähe der Schmelzflüssigkeit gerät. In diesem Zustand wird die Kaschierfolie beispielsweise durch Vakuum an die Oberfläche der Negativform angelegt bzw. angesaugt.

Mit diesem Hintergrund ist es gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass der Formteilautomat eine Einrichtung zur permanenten Temperierung oder auch Kühlung der Negativformen aufweist. Mit anderen Worten werden also die Negativformen bevorzugt nicht wie im Stand der Technik beheizt bzw. vorübergehend erhitzt., sondern erfahren lediglich eine permanente Temperierung oder sogar eine Kühlung, beispielsweise durch einen Kühlmittelstrom. Denn da die Kaschierfolie durch entsprechendeEinsteJhing der Folienheizung in der

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Thermoformeinrichtung des Formteilautomaten mit einer nahezu schmelzflüssigen Oberfläche in die Negativform eingebracht wird, nimmt sie sofort und bis ins feinste Detail die Strukturierung bzw. Narbung der Formoberfläche an.

Auf diese Weise kann die im Stand der Technik notwendige Einrichtung zur zyklischen Erwärmung und anschließenden Wiederabkühlung der Negativform entfallen und es kann stattdessen eine ständig temperierte oder eine konstant kalte Negativform verwendet werden. Dies ist insbesondere im Sinne der Beschleunigung der Taktzeiten des Formteilautomaten vorteilhaft, da die verhältnismäßig langen Aufheiz- bzw. Abkühlzeiten entfallen können.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellender Zeichnung näher erläutert.

Es zeigt die einzige

Fig. in schematischer seitlicher Ansicht einen erfindungs

gemäßen Formteilautomaten.

Der Formteilautomat gemäß der Fig. weist zwei identische Negativformen 1 und 2 auf, die über eine Verfahrvorrichtung 3 abwechselnd zwischen einem Thermoformbereich 4 und einem Schäumformbereich 5 hin- und her bewegt werden können. Die Verfahrvorrichtung 3 besitzt dabei einen Querträger 6, der um eine senkrechte Achse 7 rotier- bzw. schwenkbar am Maschinenbett 8 befestigt ist.

Im Thermoformbereich 4 lässt sich eine Kunststoffplatte bzw. eine Kaschierfolie 9 anordnen, die mittels der Heizelemente 10, die horizontal verfahrbar sind, erwärmt wird. Dabei kann durch entsprechende Einstellung der Heizelemente 10 insbesondere die Oberseite der Kaschierfolie 9 so stark erhitzt werden, dass das an der Oberfläche befindliche Kunststoffmaterial einen nahezu schmelzflüssigen Zustand erreicht. Die erwärmte »Folie, wjrd.mit HUfe/der.in vertikaler und/oder horizontaler

Richtung verfahrbaren Formhilfen 11 sowie eines vertikal verfahrbaren Hubrahmens 12 angehoben und in die Kavität der Negativform 1 eingebracht, wo sie mittels Vakuum an die Negativform 1 angesaugt und an die Formoberfläche angelegt wird.

Gleichzeitig wird im Schäumformbereich 5 des Formteilautomaten eine bereits zuvor umgeformte, an der Oberfläche der Negativform 2 mittels Vakuum festgehaltene Kaschierfolie mit Kunststoffmaterial, das über Injektoren 13 in die Kavität 14 zwischen Formkern 15 und zweiter Negativform 2 eingespritzt bzw. eingeblasen wird, hinterformt.

Über die Verfahreinrichtung 3 lassen sich die Positionen der beiden Negativformen 1 und 2 gegeneinander vertauschen, wobei die Entformung des fertigen Formschaumteils im Bereich der zeichnungsbezogen nach rechts offenen Thermoformeinrichtung 4 erfolgt. Die beiden Negativformen 1, 2 sind zusätzlich jeweils um eine horizontale, senkrecht zur Zeichenebene verlaufende Achse schwenkbar angeordnet, wodurch sie sich jeweils in die zum Thermoformen bzw. zum Erzeugen des Formschaumteils erforderliche horizontale bzw. vertikale Position bringen lassen.

Dabei können die Negativformen, beispielsweise durch ständige Temperierung bzw. Kühlung, permanent auf einer niedrigen Temperatur gehalten werden, da es dank der Erfindung nicht mehr erforderlich ist, die Kaschierfolie beim Hinterfüllen mit Kunststoffmasse bzw. mit expandierbaren Kunststoffpartikeln erneut zu erwärmen, um ihr die gewünschte Prägung bzw. Narbung zu verleihen, nachdem die Kaschierfolie ihre Prägung bereits im Thermoformbereich 4 des Formteilautomaten beim Vor- bzw. Umformen erhalten hat.

Claims

1. Formteilautomat zur Herstellung von zumindest einseitig folienkaschierten Formschaumteilen, aufweisend Schäumformeinrichtung (5) mit Negativform (2) und Formkern (15) sowie Thermoformeinrichtung (4) zum Umformen der Kaschierfolie (9), wobei das Werkzeug zum Umformen der Kaschierfolie (9) sowie zum Prägen bzw. Narben der Oberfläche der Kaschierfolie (9) durch die Negativform (1) des Formteilautomaten gebildet wird, gekennzeichnet durch zumindest zwei im wesentlichen identische Negativformen (1, 2), wobei die Negativformen (1, 2) jeweils wechselweise im Bereich der Schäumformeinrichtung (5) und im Bereich der Thermoformeinrichtung (4) anordenbar sind.

2. Formteilautomat nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Verfahrvorrichtung (3) zur wechselweisen Anordnung der zumindest zwei Negativformen (1, 2) im Bereich der Schäumformeinrichtung (5) bzw. im Bereich der Thermoformeinrichtung (4).

3. Formteilautomat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verfahrvorrichtung (3) eine Trägereinrichtung (6) umfasst, die um eine senkrechte Achse (7) rotier- bzw. schwenkbar ist, wobei die zumindest zwei Negativformen (1, 2) an der Trägereinrichtung (6) anordenbar sind.

4. Formteilautomat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Negativformen (1, 2) jeweils um eine horizontale Achse kippbar sind.

5. Formteilautomat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Formteilautomat eine Einrichtung zur Erzeugung eines Unterdrucks bzw. Vakuums zwischen Negativform (1, 2) und Kaschierfolie (9) umfasst.

6. Formteilautomat nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur permanenten Temperierung oder Kühlung der Negativformen (1, 2).