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DE202009015557U1 - Werkzeug zum Formen und Ausstanzen von Artikeln aus einer thermoplastischen Kunststofffolie - Google Patents

Werkzeug zum Formen und Ausstanzen von Artikeln aus einer thermoplastischen Kunststofffolie Download PDF

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DE202009015557U1
DE202009015557U1 DE200920015557 DE202009015557U DE202009015557U1 DE 202009015557 U1 DE202009015557 U1 DE 202009015557U1 DE 200920015557 DE200920015557 DE 200920015557 DE 202009015557 U DE202009015557 U DE 202009015557U DE 202009015557 U1 DE202009015557 U1 DE 202009015557U1
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Abstract

Werkzeug zum Formen und Ausstanzen von Artikeln aus einer thermoplastischen Kunststofffolie, mit einer ersten Werkzeughälfte (1) mit den formgebenden Bauteilen zum Herstellen der Artikel (6) und einer zweiten Werkzeughälfte (2) mit einer Grundplatte (3), einer Trägerplatte (10), Schnittlinien (9) und Befestigungselementen (4) zum Verbinden der Schnittlinien (9) mit ihrer Trägerplatte (10), dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungselemente (4) als nur kraftschlüssig wirkende, im eingebauten Zustand der zweiten Werkzeughälfte (2) und ohne Ausbau anderer Bauteile des Werkzeugs betätigbare Klemmeinrichtungen ausgebildet sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zum Formen und Ausstanzen von Artikeln aus einer thermoplastischen Kunststofffolie nach der Gattung des Hauptanspruches.
  • Ein Werkzeug nach dieser Gattung ist aus der DE 94 20 275 U1 bekannt und weist zwei Werkzeughälften auf, von denen die eine Werkzeughälfte formgebende Bauteile trägt, die andere Werkzeughälfte Schneidteile in Form von Schnittlinien, mit denen ein Ausstanzen der aus einer erwärmten Kunststofffolie tiefgezogenen Artikeln erfolgt. Die Schnittlinien sind dabei an einer Trägerplatte befestigt. In der genannten Schrift ist auf die Befestigung der Schnittlinien nicht näher eingegangen, doch ist es allgemein bekannter Stand der Technik, dass dies durch Schrauben erfolgt, die von außen durch Durchbrüche in den Schnittlinien geführt sind. Dabei verläuft die Mittelachse der Schrauben senkrecht zur Mittellinie des Werkzeugs und das Gewinde befindet sich in der Trägerplatte.
  • Nachteilig ist diese Befestigungsart, wenn es zu einer Beschädigung einzelner Schnittlinien kommt, was der Fall sein kann, wenn ungewollt Fremdteile zwischen die beiden Werkzeughälften geraten. In einem solchen Fall muss eine Schnittlinie gegen eine unbeschädigte ausgewechselt werden. Zum Tausch einer Schnittlinie muss entweder die eine die Schnittlinie tragende Werkzeughälfte aus der Formmaschine ausgebaut werden, weil die Befestigungsschrauben der Schnittlinien nicht zugänglich sind. Die Zugänglichkeit ist verhindert durch daneben liegende Schnittlinien – sie haben in der Regel einen geringen Abstand zur Vermeidung von Folienabfall – und bei Vorhandensein eines Spannrahmens durch diesen. Zumindest der Ausbau der Schnittlinie einschließlich ihrer Trägerplatte ist erforderlich. Da die Befestigungsschrauben der Trägerplatte aber gesichert sind – es muss ein Herabfallen der Befestigungsteile während des Betriebes des Werkzeugs mit Sicherheit verhindert werden – ist anschließend eine Sicherung der Schrauben zwingend erforderlich. Aus diesen Gründen erfolgt die Befestigung der Trägerplatten zumeist von der Rückseite, sodass ein Ausbau der Trägerplatten ohne Ausbau der Werkzeughälfte nicht möglich ist. Dieser Wechsel einer Schnittlinie bedeutet folglich einen relativ hohen Zeitaufwand, und während dieser Zeit steht die Formmaschine still.
  • Es wurde auch schon vorgeschlagen, die Befestigung der Schnittlinien vom Innern eines Formnestes aus vorzunehmen, wobei aber in solchen Fällen bei Einbau eines Streckhelfers die Zugänglichkeit der Befestigungseinrichtung durch diesen Streckhelfer verhindert ist.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Formwerkzeug so zu gestalten, dass ein rascher Wechsel einer Schnittlinie ohne Ausbau einer Werkzeughälfte aus der Thermoformmaschine oder ohne Ausbau ihrer Trägerplatte erfolgen kann. Die Befestigungselemente sollten dabei so gestaltet sein, dass keine Gefahr besteht, dass sich Bauteile lösen und ins Formwerkzeug fallen.
  • Zur Lösung der Aufgabe wird ein Formwerkzeug mit den Merkmalen des Anspruches 1 vorgeschlagen. Die Unteransprüche stellen vorteilhafte Weiterbildungen dar.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den 1 bis 5 dargestellt. Es zeigt:
  • 1 einen Querschnitt durch ein einreihiges Stanzwerkzeug.
  • 2 eine vergrößerte Darstellung der Befestigungselemente für die Schnittlinie gemäß einer ersten Ausführungsform im Schnitt (Bereich X in 1).
  • 3 eine Draufsicht auf ein Bauteil der Befestigungselemente gemäß der ersten Ausführungsform.
  • 4 eine vergrößerte Darstellung der Befestigungselemente für die Schnittlinie gemäß einer zweiten Ausführungsform im Schnitt. (Bereich Y in 1)
  • 5 eine Weiterbildung der Erfindung.
  • Das Werkzeug besteht aus zwei Werkzeughälften 1, 2. Die obere Werkzeughälfte 1 trägt in einer Grundplatte 3 eine – wie dargestellt – oder mehrere Reihen von Formeinsätzen 5, die der Gestalt der herzustellenden Artikel 6 entsprechen. Pro Formeinsatz 5 ist ein Formboden 7 höhenverschiebbar über eine Stange 8 angeordnet. Eine Stanzplatte 23 sitzt auf der Oberseite der zur Werkzeughälfte 1 gehörenden Grundplatte 3, sie ist vorzugsweise gehärtet. Anstelle einer Stanzplatte 3 kann auch ein Stanzblech angeordnet sein.
  • Über eine Bohrung 19, 20 in der Grundplatte 3 und über Bohrungen 21 kann Vakuum im Bereich der Formböden 7 angelegt werden, das dann über den Ringspalt zwischen Formboden 7 und der Kontur des Formeinsatzes 5 an der Innenkontur des Formeinsatzes 5 wirksam ist.
  • Die Werkzeughälfte 2 weist pro Artikel 6 eine Schnittlinie 9 auf mit der Stanzkontur des Artikels 6. Sie ist befestigt an der Trägerplatte 10, diese sitzt an der Kopfplatte 11. Rings um alle Schnittlinien 9 ist ein geschlossener Dichtrahmen 12, höhenverschiebbar und gefedert gehalten, angeordnet. Auf der der Folienbahn 13 zugewandten Stirnseite trägt er eine Dichtung 14. Er ist auf der gegenüberliegenden Seite zur Kopfplatte 11 hin über eine Dichtung 15 abgedichtet, die so ausgebildet ist, dass sie einen bestimmten Hub mitmacht und dabei ihre Dichtfunktion beibehält. Die kann z. B. durch eine schlauchförmige Dichtung 15 wie dargestellt erfolgen.
  • In jedem Formeinsatz 5 kann in der Werkzeughälfte 2 ein verschiebbarer Streckhelfer 16 angeordnet sein, falls die Gestalt der Artikel 6 den Einsatz eines solchen erfordert. Bohrungen 17, 18 dienen zur Zuführung von Druckluft zum Formen der Artikel 6. Ferner kann zwischen Streckhelfer 16 und Schnittlinie 9 ein topfförmiger Niederhalter bzw. Auswerfer 45 angeordnet sein.
  • In 2 ist als Einzelheit X (siehe 1) eine erste Ausführungsform der Befestigungselemente 4 zum Befestigen der Schnittlinien 9 an ihrer Trägerplatte 10 dargestellt. Sie bestehen aus einem Klemmhebel 22, der mit einem Schwenkbolzen 50 um einen Drehpunkt 24 in einem Lagerbolzen 25 gelagert ist, der dazu einen Schlitz 35 aufweist. Dabei weist der Klemmhebel 22 einen Schenkel 26 auf, der unter Anpressung zur Anlage an die Schnittlinie 9 gebracht bzw. von dieser gelöst werden kann. Ferner einen zweiten Schenkel 27 mit einer schrägen Fläche 28, mit der der Kopf 30 einer Schraube 29 durch ihre Verdrehung in Wirkverbindung gebracht werden kann. Andererseits kann dieser Kopf 30 der Schraube 29 durch Verdrehung mit der Fläche 31 des Schenkels 26 in Wirkverbindung gebracht werden. Auf diese Weise kann der Schenkel 26 zwischen einer Klemmstellung und einer Lösestellung (wie dargestellt) verschoben werden. Zum Verdrehen der Schraube 29 kann ein Werkzeug von der Öffnungsseite des Werkzeugs her in den Kopf 30 eingeführt werden, wozu kein Ausbau von Bauteilen des Werkzeugs oder gar der Werkzeughälfte 2 selbst erforderlich ist. Der Schenkel 27 weist dazu einen entsprechenden Durchbruch zum Durchführen eines Werkzeuges auf. Die Schraube 29 sitzt in einem im Lagerbolzen 25 befindlichen Gewinde 32, das auch zum Befestigen des Lagerbolzens 25 an der Kopfplatte 11 mittels einer Schraube 33 dient. Der Lagerbolzen 25 ist vorzugsweise zylindrisch ausgebildet und weist an der der Kopfplatte 11 zugewandten Seite einen exzentrisch zu seiner Außenform angeordneten zylindrischen Bund 34 auf, der in einer entsprechenden Bohrung in der Kopfplatte 11 sitzt. Das Gewinde 32 sitzt zentrisch in diesem Bund 34. Durch diese exzentrische Anordnung ist eine Verdrehsicherung gegeben, wenn die Schraube 30 verdreht wird.
  • Diese in den 2 und 3 dargestellte Gestaltung der Befestigungselemente 4 ermöglicht den Einbau der kompletten vormontierten Baueinheit in das Werkzeug, wobei diese Baueinheit an mehreren Stellen am Umfang jeder Schnittlinie 9 vorgesehen wird. Eine umfangreiche Bearbeitung der Kopfplatte 11 ist dazu nicht erforderlich.
  • In 4 ist als Einzelheit Y (siehe 1) eine zweite Ausführungsform der Befestigungselemente 4 zum Befestigen der Schnittlinien 9 an ihrer Trägerplatte 10 dargestellt. Die Trägerplatte 10 weist örtlich Aussparungen 36 auf, in denen je eine Klammer 37 senkrecht zur Mittelachse 38 des Werkzeugs verschiebbar angeordnet ist. Der eine Schenkel 39 der Klammer 37 ist dabei zwischen einer Klemmstellung und einer Lösestellung verschiebbar, wodurch die Schnittlinie 9 gegen die Trägerplatte 10 gepresst oder von dieser gelost ist. Die Verschiebung erfolgt über eine Schraube 40, die unter einem Winkel 43 schräg zur Mittelachse 38 angeordnet ist. Ihr Kopf 41 sitzt in der Trägerplatte 10, das Gewinde 42 im Schenkel 39 der Klammer 37. Die Schnittlinie 9 ist zur Durchführung der Schraube 40 mit einem Schlitz 44 versehen, sodass sie in Lösestellung nach unten abgezogen werden kann. Bei Einbau eines Niederhalters 45 weist dieser an erforderlicher Stelle einen Durchbruch 46 auf, dessen Durchmesser vorzugsweise kleiner ist als der Kopf 41, sodass selbst beim ungewollten Lösen der Schraube 40 beim Betrieb des Werkzeugs diese nicht ins Werkzeug fallen kann. Dieser Durchbruch 46 dient zum Einführen eines Werkzeuges zum Verdrehen der Schraube 40.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung bei beiden Versionen der Befestigungselemente 4 ist in 5 dargestellt. Nach dem Lösen der Klemmung durch die Befestigungselemente 4 muss im Fall des Tausches der Schnittlinie 9 diese nach unten abgezogen werden. Dies kann mit Hilfe von Hilfswerkzeugen erfolgen. Eleganter und gleichmäßiger ist dies aber dadurch zu erreichen, dass an verschiedenen Stellen an der Rückseite der Schnittlinie 9 angreifende Abdrückelemente 47 vorgesehen sind. Diese bestehen im einfachsten Fall aus einer Schraube 48, die in der Kopfplatte 11 sitzt und deren Kopf 49 teilweise gegen die Stirnseite der Schnittlinie 9 geführt werden kann. Durch Verdrehen der Schraube 48, z. B. mittels eines Sechskantschlüssels, der in Achsrichtung der Mittellachse 38 geführt werden kann, ist ein Abdrücken der Schnittlinie 9 möglich. Gleichzeitig ist durch diese Gestaltung ein unbeabsichtigtes Herausfallen der Schraube 48 verhindert, da der Kopf 49 an der Schnittlinie 9 ansteht.
  • Beide Werkzeughälften 1, 2 sind zueinander auf bekannte Weise geführt. Sie werden in die Formstation einer Thermoformmaschine eingebaut und arbeiten wie folgt:
    Ein erwärmter Abschnitt der Folienbahn 13 wird zwischen das geöffnete Werkzeug transportiert, das Werkzeug wird soweit geschlossen, bis dieser Abschnitt zwischen Dichtrahmen 12 und Stanzplatte 23 eingespannt ist (siehe 1 rechts). Dann erfolgt die Ausformung der Artikel 6 durch Vakuum und/oder Druckluft, ggf. unter Zuhilfenahme des Streckhelfers 16. Nach einer kurzen Abkühlphase wird die untere Werkzeughälfte 2 soweit angehoben, dass die Schnittlinien 9 im Zusammenwirken mit der Stanzplatte 23 die Artikel 6 ringsum austrennen. (1 links). Je nach weiterer Verfahrensweise werden die Artikel 6 dabei entweder ganz ausgetrennt oder sie bleiben an kleinen Stegen mit der Folienbahn 13 verbunden und werden in einer nachfolgenden Station in der Formmaschine ausgebrochen und in Stapelmagazine übergeben.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Werkzeughälfte
    2
    Werkzeughälfte
    3
    Grundplatte
    4
    Befestigungselement
    5
    Formeinsatz
    6
    Artikel
    7
    Formboden
    8
    Stange
    9
    Schnittlinie
    10
    Trägerplatte
    11
    Kopfplatte
    12
    Dichtrahmen
    13
    Folienbahn
    14
    Dichtung
    15
    Dichtung
    16
    Streckhelfer
    17
    Bohrung
    18
    Bohrung
    19
    Bohrung
    20
    Bohrung
    21
    Bohrung
    22
    Klemmhebel
    23
    Stanzplatte
    24
    Drehpunkt
    25
    Lagerbolzen
    26
    Schenkel
    27
    Schenkel
    28
    Fläche
    29
    Schraube
    30
    Kopf
    31
    Fläche
    32
    Gewinde
    33
    Schraube
    34
    Bund
    35
    Schlitz
    36
    Aussparung
    37
    Klammer
    38
    Mittelachse
    39
    Schenkel
    40
    Schraube
    41
    Kopf
    42
    Gewinde
    43
    Winkel
    44
    Schlitz
    45
    Niederhalter
    46
    Durchbruch
    47
    Abdrückelement
    48
    Schraube
    49
    Kopf
    50
    Schwenkbolzen
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 9420275 U1 [0002]

Claims (7)

  1. Werkzeug zum Formen und Ausstanzen von Artikeln aus einer thermoplastischen Kunststofffolie, mit einer ersten Werkzeughälfte (1) mit den formgebenden Bauteilen zum Herstellen der Artikel (6) und einer zweiten Werkzeughälfte (2) mit einer Grundplatte (3), einer Trägerplatte (10), Schnittlinien (9) und Befestigungselementen (4) zum Verbinden der Schnittlinien (9) mit ihrer Trägerplatte (10), dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungselemente (4) als nur kraftschlüssig wirkende, im eingebauten Zustand der zweiten Werkzeughälfte (2) und ohne Ausbau anderer Bauteile des Werkzeugs betätigbare Klemmeinrichtungen ausgebildet sind.
  2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungselemente (4) aus einem Klemmhebel (22) bestehen, der um einen im Drehpunkt (24) gelagerten Schwenkbolzen (50) schwenkbar ist, wobei der Klemmhebel (22) einen Schenkel (26) aufweist, der über eine in Achsrichtung der Mittelachse (38) des Werkzeugs verschiebbare Schraube (29) gegen die Schnittlinie (9) preßbar bzw. von dieser lösbar gestaltet ist, indem der Kopf (30) der Schraube (29) gegen Flächen (28, 31) des Klemmhebels (22) drückt.
  3. Werkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkbolzen (50) in einem Lagerbolzen (25) sitzt, der über eine Schraube (33) mit der Kopfplatte (11) verbunden ist.
  4. Werkzeug nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerbolzen (25) eine zylindrische Außenform und, exzentrisch zur Außenform, einen zylindrischen Bund (34) aufweist, der in einer entsprechenden Bohrung in der Kopfplatte (11) sitzt, wobei das Gewinde (32) zur Aufnahme der Schrauben (29, 33) zentrisch in diesem Bund (34) sitzt.
  5. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungselemente (4) aus einer Klammer (37) bestehen, die einen Schenkel (39) aufweist, wobei dieser über eine unter einem Winkel (43) zur Mittelachse (38) des Werkzeugs in der Trägerplatte (10) angeordnete Schraube (40) gegen die Schnittlinie (9) preßbar bzw. von dieser lösbar gestaltet ist.
  6. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in der Kopfplatte (11) mehrere Abdrückelemente (37) angeordnet sind, die bei ihrer Betätigung die Schnittlinie (9) zur Trägerplatte (10) verschieben.
  7. Werkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdrückelemente (47) aus einer Schraube (48) bestehen, deren Mittelachse parallel zur Mittelachse (38) des Werkzeugs verläuft und die so angeordnet ist, dass ein Teil ihres Kopfes (49) gegen die Rückseite der Schnittlinie (9) drückt.
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