DE19838289A1

DE19838289A1 - Thermoforming tool for producing beakers in thermoplastic plastic film comprises two part lower tool made of steel and aluminum

Info

Publication number: DE19838289A1
Application number: DE1998138289
Authority: DE
Inventors: Guenther Kiefer
Original assignee: Adolf Illig Maschinenbau GmbH and Co KG
Current assignee: Adolf Illig Maschinenbau GmbH and Co KG
Priority date: 1998-08-24
Filing date: 1998-08-24
Publication date: 2000-03-09

Abstract

The lower part of the tool has tool inserts (5) either acting as a cutting punch or holding a cutting punch. The tool inserts are located in a two part holder comprising a steel upper part (7) and an aluminum alloy lower part (8).

Description

Die Erfindung betrifft ein Formwerkzeug zur Herstellung von Bechern aus erwärmter thermoplastischer kunststoffolie durch Tiefziehen. Es besteht aus einem Oberteil und einem Unterteil, wobei beide relativ zueinander verschiebbar sind. Das Unterteil weist dabei die eigentlichen Formen für die Becher auf, das Oberteil die Matrize und Niederhalter. Ein solches Formwerkzeug wird in die Formstation einer Thermoformmaschine eingebaut. Die Verfahrensabläufe eines solchen Werkzeuges werden als bekannt vorausgesetzt und sind z. B. in der DE-OS 21 45 250 näher beschrieben.The invention relates to a mold for the production of cups from heated thermoplastic film by deep drawing. It consists of an upper part and a lower part, both of which are displaceable relative to one another. The bottom part has the actual shapes for the cups, the upper part the die and Hold-down. Such a molding tool is placed in the molding station Thermoforming machine installed. The procedures of such a tool are assumed to be known and are e.g. B. in DE-OS 21 45 250 closer described.

Aus der DE-PS 31 09 415 ist es bekannt, bei Mehrfachformen die einzelnen Formeinsätze, die den herzustellenden Bechern die Form geben, in eine Aufnahme einzusetzen deren Dicke der Höhe der Formeinsätze angepaßt ist. Diese Aufnahme ist in bekannter Weise aus Stahl oder aus einer Aluminiumlegierung hergestellt. Stahl bietet den Vorteil einer geringen Wärmeausdehnung gegenüber Aluminium, hat aber ein höheres spezifisches Gewicht. Bei gleichzeitig formenden und stanzenden Werkzeugen spielt die Wärmeausdehnung eine große Rolle, weil nur ein geringer Schneidspalt zwischen Matrize und Schnittstempel besteht. Die Formeinsätze sitzen entweder in einem Schnittstempel oder sind gleichzeitig als Schnittstempel ausgebildet.From DE-PS 31 09 415 it is known, in multiple forms, the individual Mold inserts, which give the cups to be manufactured, in one holder use whose thickness is adapted to the height of the mold inserts. This recording is made in a known manner from steel or an aluminum alloy. Steel has the advantage of low thermal expansion over aluminum, but has a higher specific weight. With simultaneously shaping and stamping tools, thermal expansion plays a big role because only there is a small cutting gap between the die and the punch. The Mold inserts either sit in a cutting stamp or are at the same time as Cutting stamp designed.

Da das Unterteil des Formwerkzeuges höhenmäßig zum Öffnen des Formwerkzeuges bewegt wird - gegebenenfalls zum Stapeln zusätzlich eine Schwenkbewegung erfährt - sollte die Aufnahme relativ leicht sein.Since the lower part of the mold in terms of height to open the Forming tool is moved - if necessary, an additional one for stacking Experiences pivoting movement - the recording should be relatively easy.

Aufgabe der Erfindung ist es, das Formwerkzeug so auszubilden, daß es gewichtsmäßig leichter wird als bei Fertigung der Aufnahme aus Stahl, die Vorteile einer geringen Wärmeausdehnung aber trotzdem gegeben sind.The object of the invention is to design the mold so that it the advantages in weight are lighter than when the holder is made from steel low thermal expansion are nevertheless given.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Aufnahme aus zwei Teilen besteht, einer oberen Aufnahme aus Stahl und einer unteren Aufnahme aus einer Aluminiumlegierung. Die Trennung verläuft dabei so, daß die Stahlplatte möglichst dünn wird, dabei aber noch ihre Aufgabe der Zentrierung der Formeinsätze wahrnehmen kann.This is achieved according to the invention in that the receptacle consists of two parts consists of an upper receptacle made of steel and a lower receptacle made of Aluminum alloy. The separation is such that the steel plate is as possible becomes thin, but still its task of centering the mold inserts can perceive.

Ein Ausführungsbeispiel und vorteilhafte Weiterbildurigen der Erfindung sind an Hand der schematischen Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:An exemplary embodiment and advantageous further developments of the invention are provided Hand of the schematic drawings described in more detail. It shows:

Fig. 1 einen Querschnitt durch das gesamte Formwerkzeug mit seperater Grundplatte Fig. 1 shows a cross section through the entire mold with a separate base plate

Fig. 2 eine Längsdarstellung, teilweise im Schnitt, eines halben Formwerkzeuges gemäß Fig. 1 FIG. 2 shows a longitudinal representation, partly in section, of a half mold according to FIG. 1

Fig. 3 eine Darstellung des Unterteiles, wobei die untere Aufnahme gleichzeitig Grundplatte des Formwerkzeuges ist und zwei getrennte Kühlkammern aufweist. Fig. 3 is an illustration of the lower part, wherein the lower receptacle is also the base plate of the mold and has two separate cooling chambers.

Das Formwerkzeug gemäß Fig. 1 besteht aus einem Oberteil 1 und einem Unterteil 2, die relativ zueinander verschiebbar sind und im Zusammenwirken eine Folie 3 zu einem Becher 4 tiefziehen und diesen ausstanzen. Hierzu weist das Unterteil 2 auf den Formeinsatz 5 mit einer Schnittkante 6, eine obere Aufnahme 7, eine untere Aufnahme 8 und die Grundplatte 9, sowie je Formnest einen höhenbeweglichen Formboden 10. Der Formeinsatz 5 kann auch geteilt sein in einen eigentlichen Formeinsatz und einen ihm umgebenden Schnittstempel, der die Schnittkante 6 trägt. Bei einem nur formenden Werkzeug entfällt die Schnittkante 6. Zwischen den Aufnahmen 7, 8 und jedem Formeinsatz 5 ist eine Kühlkammer 20 eingearbeitet, die mit einer Wasserzuführung 21 und einer Ableitung 22 verbunden ist. Auf diese Weise erfolgt eine Kühlung der Formeinsätze 5. Die obere Aufnahme 7 weist Bohrungen mit einer engen Passung zur Aufnahme der Formeinsätze 5 auf, die Stichmaße der Bohrungen sind mit enger Toleranz gefertigt.The mold according to Fig. 1 consists of an upper part 1 and a lower part 2, which are displaceable relative to each other and a deep-drawn sheet 3 in cooperation into a cup 4 and punch it. For this purpose, the lower part 2 has the mold insert 5 with a cutting edge 6 , an upper receptacle 7 , a lower receptacle 8 and the base plate 9 , as well as a vertically movable mold base 10 for each mold nest. The mold insert 5 can also be divided into an actual mold insert and a cutting punch surrounding it, which carries the cutting edge 6 . The cutting edge 6 is omitted in the case of a molding tool only. Between the receptacles 7 , 8 and each mold insert 5 , a cooling chamber 20 is incorporated, which is connected to a water supply 21 and a drain 22 . In this way, the mold inserts 5 are cooled. The upper receptacle 7 has holes with a tight fit for receiving the mold inserts 5 , the inside dimensions of the holes are made with a close tolerance.

Das Oberteil 1 setzt sich zusammen aus der Matrize 11, den Niederhaltern 12, der kopfplatte 13 und der Zwischenplatte 15, sowie einem Streckhelfer 14 pro Formnest. In jeder Bohrung 17 in der Matrize 11 sitzt eine Buchse 16, die oben eine Schulter 18 als Anschlag aufweist. Sie ist versehen mit einer ringsum verlaufenden Kammer 32. Über Bohrungen 19, 20 wird Kühlwasser zu- bzw. abgeführt und dient zur Kühlung der Niederhalter 12 insbesondere im Bereich der dem Becher 4 zugewanden Stirnseite. The upper part 1 is composed of the die 11 , the hold-down 12 , the head plate 13 and the intermediate plate 15 , as well as a stretching aid 14 per nest. In each bore 17 in the die 11 there is a bushing 16 which has a shoulder 18 at the top as a stop. It is provided with an all-round chamber 32 . Cooling water is supplied or discharged via bores 19 , 20 and serves to cool the hold-down devices 12, in particular in the region of the end face facing the cup 4 .

Fig. 2 zeigt die Anordnung der Führung zwischen Oberteil 1 und Unterteil 2. In der Zwischenplatte 15 sitzen zwei oder vier Führungssäulen 23, die mit Führungsbuchsen 24 im Unterteil 2 zusammenwirken. Dabei sitzen die Führungssäulen 24 in der oberen Aufnahme 7, die aus Stahl gefertigt ist und folglich eine geringe Wärmeausdehnung aufweist. Fig. 2 shows the arrangement of the guide between the upper part 1 and lower part 2. In the intermediate plate 15 there are two or four guide columns 23 which cooperate with guide bushes 24 in the lower part 2 . The guide columns 24 sit in the upper receptacle 7 , which is made of steel and consequently has a low thermal expansion.

In Fig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, das zum einen eine Gestaltung der Kühlkammern für die Formeinsätze 5 zeigt. Anstatt einer durchgehenden Kühlkammer 20 über beide Aufnahmen 7, 8 hinweg sind zwei getrennte Kühlkammern 25, 26 - in jeder Aufnahme 7, 8 eine Kühlkammer - angeordnet. Jede Kühlkammer 25, 26 ist mit 'einer Zuleitung 27 und einer Ableitung 28 für Kühlwasser versehen. Diese Gestaltung hat den Vorteil, daß man die Formeinsätze 25 im Bereich der Aufnahme 7 und damit im Bereich des Becherrandes stärker kühlen kann als die Aufnahme 8 und damit den Bereich des Behälterbodens. Über Temperaturfühler 29, 30 kann man die Temperatur der beiden Aufnahmen 7, 8 messen und im Sinne einer Regelung durch Beeinflussung der Wassermenge/Kühlwassertemperatur auf gleichem Temperaturwert halten.In Fig. 3 an embodiment is shown, on the one hand shows a design of the cooling chambers for the mold inserts 5 . Instead of a continuous cooling chamber 20 over both receptacles 7 , 8 , two separate cooling chambers 25 , 26 - a cooling chamber in each receptacle 7 , 8 - are arranged. Each cooling chamber 25 , 26 is provided with an inlet 27 and an outlet 28 for cooling water. This design has the advantage that the mold inserts 25 can be cooled more in the area of the receptacle 7 and thus in the area of the cup rim than the receptacle 8 and thus the area of the container bottom. The temperature of the two receptacles 7 , 8 can be measured via temperature sensors 29 , 30 and kept at the same temperature value in the sense of regulation by influencing the water quantity / cooling water temperature.

Zudem zeigt Fig. 3 die vorteilhafte Zusammenfassung von unterer Aufnahme und Grundplatte, in dem diese aus einem Grundblock 31 gefertigt werden. Dies ist kostenreduzierend. FIG. 3 also shows the advantageous combination of the lower receptacle and the base plate, in which they are manufactured from a base block 31 . This is cost saving.

Das zuvor beschriebene Formwerkzeug kann auch in der Weise betrieben werden, daß das Unterteil 2 an der Oberbrücke einer Formeinheit angeordnet wird, das Oberteil 1 an der Unterbrücke. Auch horizontal arbeitende Formstationen sind bekannt.The mold described above can also be operated in such a way that the lower part 2 is arranged on the upper bridge of a molding unit, the upper part 1 on the lower bridge. Horizontal forming stations are also known.

Claims

1. Forming tool for the production of cups from heated thermoplastic plastic film by deep drawing, consisting of an upper part with a top plate and a die and a lower part with mold inserts, which can be designed as cutting dies or can be arranged in a cutting die and which are seated in a receptacle, thereby characterized in that the receptacle for the mold inserts ( 5 ) is divided into two and consists of an upper receptacle ( 7 ) made of steel and a lower receptacle ( 8 ) made of an aluminum alloy.

2. Molding tool according to claim 1, characterized in that a part of the guide unit ( 23 , 24 ) between the upper part ( 1 ) and lower part ( 2 ) is arranged in the upper receptacle ( 7 ).

3. Molding tool according to claim 1 or 2, characterized in that a cooling chamber ( 25 ) over the two receptacles ( 7 , 8 ) between the mold insert ( 5 ) and receptacle ( 7 , 8 ) extends away.

4. Molding tool according to claim 1 or 2, characterized in that-a separate cooling chamber ( 25 , 26 ) between each receptacle ( 7 , 8 ) and each mold insert ( 5 ).

5. Molding tool according to claim 4, characterized in that a temperature sensor ( 29 , 30 ) is arranged in each receptacle ( 7 , 8 ), via which the amount of water or water temperature to the associated cooling chambers ( 25 , 26 ) is regulated.

6. Molding tool according to one of claims 1 to 5, characterized in that the lower receptacle ( 8 ) is combined in one piece with the base plate ( 9 ) to form a base block ( 31 ) and consists of an aluminum alloy.