DE3836788C1 - Apparatus for preheating plastic films - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Vorwärmen von Kunststoffolien für die Verarbeitung in Tiefziehanlagen, bei der die Folie von beiden Seiten durch je eine Heizungseinrichtung vorwärmbar ist.The invention relates to a device for Preheating plastic films for processing in deep-drawing systems, in which the film of both Pages can be preheated by one heating device each is.
Es erweist sich in zunehmendem Maße als notwendig, daß thermoplastische Folien komplexer Natur vorgewärmt werden, bevor sie in die Tiefziehanlage einlaufen. Ein Beispiel dafür sind Polypropylen-Folien. Dieses Material hat einen sehr hohen Ausdehnungskoeffizienten. Dies bedeutet, daß die Folie bei einer Arbeitsbreite von 500 mm und einer Erwärmung von 140°C um ca. 5 mm breiter wird. Dieses Breitenwachstum hat zur Folge, daß die Folie, die bereits beidseitig von einem Transportsystem, beispielsweise Nadelketten oder Kluppenketten festgehalten ist, in der Heizstation des Formautomaten der Tiefziehanlage durchhängt. Dieser Durchhang hat eine ungleichmäßige Erwärmung der Folie zur Folge, da sie im Mittelbereich wesentlich näher zum Unterheizkörper steht als die Ränder. Durch die Verbreiterung der Folie gelangt zuviel Material in die Formstation der Tiefziehanlage, wodurch sich bei flachen Formteilen Falten ergeben. It is becoming increasingly necessary that preheated thermoplastic films of complex nature before they enter the thermoforming system. Polypropylene films are an example of this. This Material has a very high coefficient of expansion. This means that the film has a working width of 500 mm and a heating of 140 ° C by approx. 5 mm gets wider. This widespread growth means that the film already on both sides of a Transport system, for example needle chains or Clip chains is held in the heating station of the molding machine of the thermoforming system. This sag has an uneven heating the film because it is essential in the central area is closer to the lower heater than the edges. By the widening of the film gets too much material into the forming station of the deep-drawing system, whereby result in wrinkles in the case of flat molded parts
Um diesen Nachteilen abzuhelfen ist es bereits bekannt, die Folie vor dem Transport in den Formautomaten der Tiefziehanlage über ein Walzensystem zu führen und auf eine bestimmte Temperatur vorzuwärmen. Nachtei lig bei dieser Anordnung ist der Umstand, daß die Länge der Folie, welche die Walzen umschlingt, konstant ist und nicht dem jeweils erforderlichen Vorschubmaß angepaßt werden kann. Es kann also der Umstand eintreten, daß ein Teil der Folie in Vorschubrichtung um einen Takt mehr beheizt wird als der Rest.To remedy these disadvantages, it is already known the film before it is transported to the molding machines the thermoforming system via a roller system and preheat to a certain temperature. Night egg lig with this arrangement is the fact that the Length of the film that wraps around the rollers is constant and not the required feed dimension can be adjusted. So the circumstance can occur that part of the film in the feed direction by one Cycle is heated more than the rest.
Weiterhin ist es bekannt, zusätzliche Strahlungs heizkörper auf dem Transportweg vor dem Formautomaten vorzusehen, um die Folie längs eines aufsteigenden Transportweges von beiden Seiten vorzuwärmen. Strahlungs heizkörper haben den Nachteil, daß ihre Wärmeabgabe schwerfällig zu regulieren ist und daß bei einer Betriebsunterbrechung die Folie bis zu ihrer Zerstörung aufgeheizt werden kann. Außerdem ist die Länge des Strahlungsheizkörpers fest vorgegeben, so daß bei einer Änderung der Einzugslänge die vorgewärmte Folien länge unter Umständen nicht zur notwendigen Einzugslänge in den Formautomaten paßt.Furthermore, it is known additional radiation radiators on the transport route in front of the molding machine to provide the film along an ascending Preheat the transport route from both sides. Radiation radiators have the disadvantage that their heat emission is difficult to regulate and that with one The film is interrupted until it is destroyed can be heated. In addition, the length of the Radiant heater fixed, so that at a change in the feed length of the preheated foils length may not be the required feed length fits in the molding machines.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, bei der die Gefahr der Überhitzung der Folie beim Vorwärmen vermieden ist und die obendrein einen geringen Platzbedarf erfordert.The object of the invention is to provide a device create the risk of overheating the Foil is avoided during preheating and on top of that requires little space.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 erläuterten Art dadurch gelöst, daß jede Heizungseinrichtung aus einem Kontaktheizkörper besteht, von denen einer fest und der andere schwenkbar angeordnet und durch eine Antriebseinrichtung gegen den festen Kontakt heizkörper schwenkbar und andrückbar ist, wobei im angeschwenkten Zustand die Folie zwischen den Kontakt heizkörpern geklemmt und im weggeschwenkten Zustand für den nächsten Maschinentakt weiterförderbar ist und daß eine Steuereinrichtung für die Antriebs einrichtung vorgesehen ist, die die Antriebseinrichtung im Takt der Verarbeitung der Folie in der Tiefziehanlage steuert.This task is based on a device the type explained in the preamble of claim 1 solved in that each heater a contact radiator, one of which fixed and the other pivoted and through a drive device against the fixed contact radiator is pivotable and pressable, being in swiveled the film between the contact radiators clamped and pivoted away is eligible for further funding for the next machine cycle and that a control device for the drive device is provided, the drive device in time with the processing of the film in the thermoforming system controls.
Durch die Verwendung von Kontaktheizkörpern, von denen einer schwenkbar angeordnet ist, wird die Folie nur dann aufgewärmt, wenn sie zwischen den beiden Kontaktheizkörpern eingeklemmt ist. Hierdurch ist eine Überhitzung der Folie vermieden und zwar auch für den Störfall, daß der schwenkbare Heizkörper nicht beim Stillstand der Maschine weggeschwenkt werden kann. Die Gefahr einer Überhitzung ist dadurch vermieden, daß der Kontaktheizkörper die Folie im Gegensatz zum Strahlungsheizkörper höchstens auf seine eigene Temperatur erwärmen kann, die nur so hoch eingestellt ist, daß eine Beschädigung der Folie nicht eintreten kann. Im übrigen wird die Wärmeeinwirkung auf die Folie auch durch die Wegschwenkbarkeit des schwenkbaren Heizkörpers gesteuert, da im wesentlichen eine Wärmeübertragung auf die Folie nur dann erfolgt, wenn die Folie zwischen beiden Kontaktheizkörpern eingeklemmt ist. Bei Strahlungsheizkörpern müßte deren Intensität feinfühlig regelbar sein, was einen zusätzlichen Aufwand erfordert. Es würde auch die Möglichkeit bestehen, die Strahlungsheizkörper durch eine Jalousie abzudecken, was wiederum den konstruktiven Aufwand wesentlich erhöhen würde.By using contact radiators, from one of which is pivotally arranged, becomes the film only warmed up when between the two Contact radiators is jammed. This is overheating of the film avoided, and indeed in the event of a malfunction that the swiveling radiator not pivoted away when the machine is at a standstill can be. This creates the risk of overheating avoided that the contact heater in the film Contrary to the radiant heater at most can heat its own temperature, which is just like that is set high that damage to the film cannot occur. Otherwise, the heat on the film also by the pivoting of the pivotable radiator controlled because essentially heat is only transferred to the film if the film between the two contact radiators is jammed. With radiant heaters whose intensity can be regulated sensitively, which requires additional effort. It would too Possibility to go through the radiant heater to cover a blind, which in turn is constructive Effort would increase significantly.
Um einen geringen konstruktiven Aufwand zu verursachen und um mit einem geringen Platzbedarf auszukommen, können in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Kontaktheizkörper an einem Ständer des Folienrollenbockes angeordnet sein. Dabei können die Kontaktheizkörper in jeder beliebigen Lage eingebaut sein, da auch bei einer waagrechten Anordnung keine Gefahr der Folienüberhitzung besteht, selbst wenn die Folie auf dem starren Heizkörper liegen bleibt, da dessen Temperatur stets unterhalb derjenigen Temperatur liegt, die für den Folienzustand kritisch werden könnte. Die Anordnung der Kontaktheizkörper kann also im Gegensatz zu den Strahlungsheizkörpern, die nur im aufsteigenden oder abfallenden Folienweg wegen der Gefahr der ungleichmäßigen Erwärmung beim Durchhängen angeordnet sein können, in jeder beliebigen Lage eingebaut werden und zwar wie dies gerade die örtlichen Verhältnisse zulassen, wodurch sich eine wesentlich gedrängtere Anordnung als bei Strahlungsheizkörpern ergibt.To cause little design effort and to get by with a small footprint, can in a further embodiment of the invention Contact radiator on a stand of the film roller block be arranged. The contact radiator be installed in any position, as well with a horizontal arrangement there is no danger of Foil overheating exists even if the foil stays on the rigid radiator because of that Temperature always below that temperature lies, which are critical for the film condition could. The arrangement of the contact radiators can so in contrast to the radiant heaters that only in the ascending or descending slide path because of the risk of uneven heating when sagging can be arranged in any position be installed like this just the local Allow relationships, which makes it essential more compact arrangement than with radiant heaters results.
Um die vorgewärmte Folienlänge der jeweiligen Einzugs länge in die Tiefziehanlage bzw. den Formautomaten anpassen zu können, kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung zumindest der schwenkbare Heizkörper durch eine teleskopisch ausziehbare Platte verlängerbar sein. By the preheated film length of the respective feeder length into the deep-drawing system or the automatic molding machine To be able to adapt can in a further embodiment the invention at least the pivotable radiator extendable by means of a telescopically extendable plate be.
Damit die Folie in innigen Kontakt mit den Kontakt heizkörpern kommen kann, was den Wärmeübergang ver bessert, ist gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung der schwenkbare Heizkörper in einem Schwenkrahmen aufgenommen und durch Federn abgestützt, die ihn in Richtung auf den festen Heizkörper belasten.So that the film is in intimate contact with the contact radiators can come, which ver the heat transfer improves, is according to an advantageous embodiment the invention of the swiveling radiator in one Swing frame picked up and supported by springs, that strain him towards the fixed radiator.
Die Antriebseinrichtung kann eine doppelt wirkende hydraulische oder pneumatisch betriebene Zylinder- Kolben-Einheit oder einen elektrischen Stellmotor umfassen.The drive device can be a double-acting one hydraulic or pneumatically operated cylinder Piston unit or an electric servomotor include.
In vorteilhafter Weise ist die Vorrichtung so ausge staltet, daß der schwenkbare Heizkörper beim Stillstand der Tiefziehanlage in die weggeschwenkte Stellung verschwenkbar ist. Hierdurch ist eine zusätzliche Sicherheit gegen zu starkes Erwärmen der Folie geschaf fen, falls wider Erwarten bei einem Störfall der Kontaktheizkörper eine zu hohe Temperatur annehmen sollte.The device is advantageously designed in this way stalten that the swiveling radiator at standstill the deep-drawing system into the swung-away position is pivotable. This is an additional one Security against excessive heating of the film If, contrary to expectations, the Contact radiator assume too high a temperature should.
Wenn mehrere kleine Gegenstände in einem Arbeitstakt ausgehend von einem bestimmten vorgewärmten Abschnitt der Folie in einem Werkzeug hergestellt werden sollen, so ist es nach einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorteilhaft, wenn zumindest ein Kontakt heizkörper, vorzugsweise der Kontaktheizkörper mit der ausschiebbaren Platte, der Anzahl und Größe der Kavitäten des Tiefziehwerkzeugs in der Tiefziehanlage entsprechende gegenüber dem Heizkörper bzw. der aus schiebbaren Platte erhöhte Ansätze trägt, die mit dem Heizkörper bzw. der ausschiebbaren Platte in direktem Wärmekontakt stehen bzw. direkt beheizt sind. Hierdurch werden nur diejenigen Folienteile vorgewärmt, die im Tiefziehwerkzeug verformt werden. Auf diese Weise wird vermieden, daß das sogenannte Stanzgitter, welches bei der Herstellung der verschiede nen kleineren Gegenstände im Tiefziehwerkzeug nicht verformt wird, sondern anschließend als Abfallprodukt nach dem Stanzen als Stanzgitter übrig bleibt, nicht auf die Verformungstemperatur vorgeheizt wird. Der besondere Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, daß eine geringere Fläche der Folienbahn und zwar diejenige Fläche, die im Werkzeug verformt wird, vorgewärmt wird, während das Stanzgitter, welches ohnehin als Abfall ausgeschieden wird, auf einer wesentlich geringeren Temperatur verbleiben kann. Auf diese Weise wird nicht nur die Vorwärmzeit, sondern auch die aufzubringende Heizenergie verringert. Darüber hinaus behält der vorgewärmte Folienabschnitt eine größere Stabilität, weil er von nicht aufgeheizten bzw. nur wesentlich weniger aufgeheizten Folienbereichen, dem späteren Stanzgitter durchsetzt ist. Die Handhabung der Folie in der Tiefziehanlage wird dadurch vereinfacht.If several small objects in one work cycle starting from a certain preheated section the film is to be produced in a tool, it is according to a particularly preferred embodiment the invention advantageous if at least one contact radiator, preferably the contact radiator with the extendable plate, the number and size of the Cavities of the deep-drawing tool in the deep-drawing system corresponding to the radiator or the sliding plate carries elevated approaches that with the radiator or the extendable plate in are in direct thermal contact or directly heated are. As a result, only those film parts preheated, which are deformed in the deep-drawing tool. In this way it is avoided that the so-called Punching grid, which is used in the manufacture of various not smaller objects in the deep-drawing tool is deformed, but then as a waste product remains as a lead frame after punching, not is preheated to the deformation temperature. The a particular advantage of this configuration is that that a smaller area of the film web, namely the surface that is deformed in the tool, is preheated while the lead frame, which is discarded as waste anyway, on a much lower temperature can remain. This way not only the preheating time but also the heating energy to be applied is also reduced. About that in addition, the preheated section of film retains one greater stability because it is not heated by or only significantly less heated foil areas, the later lead frame is interspersed. The handling the film in the thermoforming system is simplified.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:The invention is described below using a Drawing shown embodiment closer explained. The drawing shows:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum Vorwärmen von Kunststoffolien; Figure 1 is a side view of a device for preheating plastic films.
Fig. 2 eine Ansicht eines Teils eines Kontakt heizkörpers; und Figure 2 is a view of part of a contact radiator. and
Fig. 3 eine Seitenansicht des Teils nach Fig. 2. Fig. 3 is a side view of the portion of FIG. 2.
Auf einem verlängerten Folienrollenbock 1, der die Folienrolle 2 trägt, ist ein Ständer 3 angeordnet, der an seinem oberen Ende zwei angetriebene Abzugsrollen 4 und 5 für die Folie 6 aufweist, wobei die Abzugsrolle 4 gleichzeitig als Umlenkrolle dient, von der die Folie 6 nach unten zu einer weiteren Umlenkrolle 7 geführt wird, um dann in eine insgesamt mit 8 bezeich nete Tiefziehanlage eingeführt zu werden.On an extended film roll stand 1 , which carries the film roll 2 , a stand 3 is arranged, which has two driven take-off rolls 4 and 5 for the film 6 at its upper end, the pull-off roll 4 simultaneously serving as a deflection roll, from which the film 6 follows is guided below to a further deflection roller 7 , in order then to be introduced into a deep-drawing system, designated 8 overall.
Unmittelbar unterhalb der Abzugsrolle 4 ist am Ständer 3 ein fester Kontaktheizkörper 9 angeordnet, dem ein schwenkbar gelagerter weiterer Kontaktheizkörper 10 gegenüberliegt. Die Folie 6 wird hierbei auf ihrer Bahn zwischen der Abzugsrolle 4 und der Umlenkrolle 7 zwischen den beiden Kontaktheizkörpern 9 und 10 hindurchgeführt. Der schwenkbar gelagerte Kontakt heizkörper 10 ist in einem Schwenkrahmen 11 angeordnet und durch Federn 12 abgestützt, die ihn gegen den feststehenden Kontaktheizkörper 9 drücken, wenn er mit seinem Rahmen 11 durch eine Antriebseinrichtung 13 gegen den feststehenden Kontaktheizkörper 9 geschwenkt wird. Durch die Federn 12 wird ein Festklemmen der Folie 6 zwischen den beiden Kontaktheizkörpern 9 und 10 bewirkt, um eine gute Wärmeübertragung auf die Folie zu gewährleisten.Immediately below the take-off roller 4 , a fixed contact heating element 9 is arranged on the stand 3 , which is opposed by a pivotably mounted further contact heating element 10 . The film 6 is guided on its path between the take-off roller 4 and the deflection roller 7 between the two contact radiators 9 and 10 . The pivotably mounted contact heating element 10 is arranged in a pivoting frame 11 and supported by springs 12 which press it against the fixed contact heating element 9 when it is pivoted with its frame 11 by a drive device 13 against the fixed contact heating element 9 . The springs 12 clamp the film 6 between the two contact heaters 9 and 10 in order to ensure good heat transfer to the film.
Die Antriebseinheit 13 ist durch eine doppelt wirkende Zylinder-Kolben-Einheit gebildet, die vorzugsweise pneumatisch betrieben wird. Eine nicht dargestellte Steuereinrichtung stellt sicher, daß der schwenkbare Kontaktheizkörper 10 weggeschwenkt wird, wenn entspre chend dem Maschinentakt ein weiterer Folienabschnitt in die Tiefziehanlage eingezogen werden soll. Weiterhin stellt die Steuereinrichtung sicher, daß bei einer Unterbrechung der Arbeit der Tiefziehanlage der schwenk bare Kontaktheizkörper 10 weggeschwenkt wird, um ein zu langes Aufwärmen der Folie zu vermeiden.The drive unit 13 is formed by a double-acting cylinder-piston unit, which is preferably operated pneumatically. A control device, not shown, ensures that the pivotable contact heating element 10 is pivoted away if, according to the machine cycle, a further film section is to be drawn into the deep-drawing system. Furthermore, the control device ensures that when the work of the deep-drawing system is interrupted, the pivotable contact heating element 10 is pivoted away in order to prevent the foil from heating up too long.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist der schwenk bare Kontaktheizkörper eine teleskopisch ausschiebbare Platte 14 auf, um die Länge des Kontaktheizkörpers zu variieren, damit der jeweils vorgewärmte Folien abschnitt der notwendigen Einzugslänge bei der Tiefzieh anlage angepaßt werden kann, so daß immer ein ganz zahliges Vielfaches der jeweiligen Vorschublänge der Folie auf die erforderliche Temperatur gebracht werden kann.In the illustrated embodiment, the pivotable contact radiator has a telescopically extendable plate 14 in order to vary the length of the contact radiator so that the preheated film section can be adapted to the necessary draw-in length in the deep-drawing system, so that always an integral multiple of the respective feed length the film can be brought to the required temperature.
Die Fig. 2 und 3 zeigen eine bevorzugte Weiterbildung des dargestellten Ausführungsbeispieles, deren Vorteile sich insbesondere bei der Herstellung vieler kleinerer Gegenstände wie z. B. Becher ergeben. Wenn nämlich viele kleine Gegenstände aus einem Folienabschnitt in einem Werkstück geformt werden, wie dies beispiels weise bei der Herstellung von kleinen Bechern der Fall ist, wie man sie unter anderem zur Abfüllung von kleinen Joghurtportionen benötigt, dann ist es vorteilhaft, wenn nicht der gesamte Folienabschnitt, der in das Werkzeug gelangt, aufgeheizt wird, sondern nur derjenige Teil, der der Verformung unterliegt. Das sogenannte Stanzgitter, d. h. derjenige Folien bereich, der zwischen den einzelnen Bechern unverformt bleibt, wird durch die bevorzugte Ausgestaltung nicht in dem entsprechenden Maße aufgeheizt, wie dies für die Folienbereiche der Fall ist, die der Verformung unterworfen werden. Figs. 2 and 3 show a preferred development of the embodiment shown, the advantages to such particular in the production of many smaller items. B. mug result. If many small objects are formed from a film section in a workpiece, as is the case, for example, in the production of small cups, as is required, inter alia, for filling small portions of yoghurt, then it is advantageous if not the entire film section that gets into the tool is heated, but only the part that is subject to deformation. The so-called leadframe, ie the area of the film that remains undeformed between the individual cups, is not heated to the appropriate extent by the preferred embodiment, as is the case for the film areas that are subjected to the deformation.
Um dieses Ziel zu erreichen, ist als eine mehrerer Möglichkeiten die ausschiebbare Platte 14 mit Ansätzen 15 versehen, die der Anzahl und Größe der Kavitäten des Tiefziehwerkzeugs in der Tiefziehanlage entsprechen. Die ausschiebbare Platte 14 ist in Ansicht und Seiten ansicht in den Fig. 2 und 3 dargestellt. Die Ansätze 15 stehen mit der ausschiebbaren Platte, da sie auf dieser befestigt sind, in unmittelbarem Wärmekontakt oder können auch zusätzlich direkt beheizt werden. Durch diese Ausgestaltung drücken nur die Absätze 15 die Folie 6 gegen den feststehenden Heizkörper 9, so daß die Folie bevorzugt in den Bereichen der Ansätze 15 in sehr kurzer Zeit auf die entsprechende Temperatur aufgewärmt wird, während die angrenzen den Bereiche, die anschließend als Stanzgitter übrig bleiben, eine wesentlich niedrigere Temperatur annehmen.To achieve this goal, the slide-out plate 14 is provided with lugs 15 as one of several possibilities, which correspond to the number and size of the cavities of the deep-drawing tool in the deep-drawing system. The extendable plate 14 is shown in view and side view in FIGS. 2 and 3. The lugs 15 are in direct thermal contact with the slide-out plate, since they are attached to it, or can also be heated directly. With this configuration, only the shoulders 15 press the film 6 against the fixed heating element 9 , so that the film is preferably warmed up to the corresponding temperature in the areas of the approaches 15 in a very short time, while the areas adjoining which then remain as lead frames remain, assume a much lower temperature.
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