METHOD AND APPARATUS FOR DETERMINING THE TEMPERATURE OF PLASTIC FOILS FOR THE VACUUM MOULDING PROCESS

Abstract: 1. Method for determining the temperature of synthetic material sheets for the vacuum forming process, which sheets in cold condition are secured to a frame and are heated from the upper side from a heat source, characterized in that the temperature of the synthetic material sheet (2) is determined in dependence on its sagging when heated (on account of its own weight).

Description: Verfahren-und Gerät für die Bestimmung der Temperatur von Kunststoffolien für das Vakuumformverfahren Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Gerät für die Bestimmung der Temperatur von Folien für das Vakuumformverfahren, die an einem Rahmen befestigt sind und von der Oberseite her von einer Wärmequelle erwärmt werden. Beim Vakuumformverfahren sind die Giessformen mit losem Sand gefüllt, wobei die Kontur für das-abzugiessendefGuss- stück von einer Kunststoffolie gebildet wird, die durch den in der Giessform herrschenden Unterdruck gegen den losen Sand gepresst wird. Die Herstellung einer derartigen Giessform erfolgt dadurch, dass die Kunststoffolie zuvor erwärmt und anschliessend auf ein Modell aufgelegt und mittels Unterdruck an dieses angesaugt wird. Hierbei ist erforderlich, dass die Kunststoffolie unmittelbar an allen Formwandungen des Modells anliegt. Während des Ansaugens der Folie wird diese also in unterschiedlichen Bereichen unterschiedlich gedehnt. Um diese relativ grossen Dehnungen zu ermöglichen, muss die Folie eine ganz bestimmte Temperatur aufweisen. Es muss also die Temperatur der Folie erreicht werden, bei der ein Höchstgrad der plastischen Verformbarkeit erzielt wird. Hierbei besteht jedoch die Gefahr, die Folie zu stark zu erwärmen, so dass diese verbrennt. Temperaturmessungen an der Folie sind sehr schwierig, da diese nicht durch ein Kontaktthermometer gemessen werden können. Die Folie ist an einem in der Regel viereckigen Rahmen durch Unterdruck angesaugt, der seinerseits Höhenbeweglich ist und die Folie in die Nähe einer Wärmestation bringt und anschliessend nach ausreichender Erwärmung auf das Modell absenkt. Abgesehen davon, dass es sehr schwierig ist, ein Kontaktthermometer an der Folie anzulegen, ohne diese zu zerstören, kommt hinzu, dass das Kontaktthermometer an der warmen Folie kleben bleibt, wodurch diese beim Wegnehmen des Kontaktthermometers gleichfalls zerstört werden würde. Messungen der Wärmeabstrahlung sind ebenfalls nicht möglich, da die Folien nicht immer gleichmässig gefärbt und mehr oder weniger durchsichtig sind, zudem wird durch die Wärmequelle, die in der Regel ein Infrarotstrahler ist, die Messergebnisse negativ beeinflusst. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und ein Gerät für die Durchführung des Verfahrens vorzuschlagen, mit dem die Plastizität der Folien in einfacher Weise ermittelt werden kann. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Temperatur der Kunststoffolien in Abhängigkeit des Durchhängens der Kunststoffolie aufgrund ihres Eigen- gewichtes bei Erwärmen bestimmt wird. Das Mass des Durch hängens der Kunststoffolie aufgrund ihres Eigengewichtes stellt einen sehr genauen und reproduzierbaren Parameter für die Elastizität der Folie. dar. Hierdurch wird die komplizierte Temperaturmessung der Folie durch eine einfache Längenmessung ersetzt. Diese Längenmessung kann z.B. mit Hilfe einer Lichtschranke oder eines scharf gebündelten Ultraschall-Strahles erfolen. Die Lichtschranke bzw. die Ultraschallgeber und Empfänger sind vorteilhaft höhenverstellbar unterhalb der Folie angeordnet, so dass diese in einfacher Weise auf verschiedene Folientemperaturen einstellbar sind. Beim Erreichen des erforderten Durchhängens der Folie wird die Folie sofort aus dem Bereich der Wärmequelle weggefahren und dem Modell zugeführt. Gleichzeitig kann die Wärmequelle abgeschaltet werden. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben. In dieser zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemässen Vorrichtung für die Erwärmung und Messung der Temperatur einer Kunststoffolie, Fig. 2 eine Einzelheit der Fig. 1. In Fig. 1 ist eine Vorrichtung 1 dargestellt für die Erwärmung und Aufbringung der Kunststoffolie 2 auf ein Modell 3. Die Kunststoffolie 2 wird von einem geschlossenen Rahmen 4 gehalten, der, wie Fig. 2 zeigt, einen umlaufenden Kanal 5 aufweist, der über eine Schlauchleitung 6 an eine nicht dargestellte Unterdruckquelle angeschlossen ist. An der Unterseite des Kanals 5 sind über den Umfang des Rahmens 4 verteilt Öffnungen 7 vorgesehen, über die die Kunststofffolie 2 an den Rahmen angesaugt wird. Der Rahmen 4 wird von zwei Verbindungsstangen 8 getragen, die ihrerseits an einem Hubbalken 9 befestigt sind, der von einem Hydraulikzylinder 10 angehoben bzw. abgesenkt werden kann. Der Hydraulikzylinder 10 ist an einem am Boden 11 abgestützten Rahmen 10 befestigt, an dem gleichfalls ein Heizschirm 13 angebracht ist. Im Heizschirm 13 sind Infrarotreflektoren 14 für die Erwärmung der Folie 2 angeordnet. Seitlich am Rahmen 10 sind ein Lichtschrankensender 15 und ein Lichtschrankenempfänger 16 angebracht, die in der Höhe verstellbar sind. Innerhalb des Ständerrahmens 12 und unterhalb des Rahmens 4 für die Halterung der Kunststofffolie 2 ist das Modell 3 angebracht, an dessen Oberfläche gleichfalls Unterdruckkanäle enden, die die Aufgabe haben, die Folie 2 fest an das Modell 3 anzusaugen. Diese Kanäle sind in der Figur nicht dargestellt. Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist folgende. Auf dem Saugrahmen 4 wird entweder von Hand oder maschinell eine Kunststoffolie 2 derart aufgespannt, dass diese im kalten Zustand keine oder nur eine unmerkliche Durchhängung aufweist. Beim Einschalten der Infrarotstrahler 14 ist der Rahmen 4 in seiner oberen Stellung. Mit zunehmender Erwärmung der Kunststoffolie 2 hängt diese mehr und mehr durch, bis schliesslich der Lichtstrahl der Lichtschranke 15, 16 unterbrochen wird. Die Unterbrechung bewirkt, dass der Rahmen 4 sofort abgesenkt und die Infrarotstrahler 14 abgeschaltet werden. Das Aufbringen der Kunststoffolie auf dem Modell erfolgt in bekannter Art und Weise. Das Mass des Durchhängens ist proportional der Temperatur der Folie und ist somit ein Mass für die Plastizität der Folie.

Claims: Ansprüche: 1; Verfahren für die Bestimmupg der Temperatur von Kunststoffolien für das Vakuumverfahren, die in kaltem Zustand an einem Rahmen aufgespannt sind und von der Oberseite her von einer Wärmequelle erwärmt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur der Kunststoffolie in Abhängigkeit des Durchhängens der Kunststoffolie beim Erwärmen aufgrund ihres Eigengewichtes bestimmt wird. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mass der Erwärmung mit Hilfe einer Lichtschranke oder durch Ultraschall bestimmt wird. 3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb der Erwärmungsstellung des Rahmens für die Aufspannung der Kunststoffolie einer Lichtschranke oder ein Ultraschallgeber und -sender angeordnet sind. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtschranke und der Ultraschallsender und -geber höhenverstellbar sind.

Inventors: GROLLA, HERBERT, ING. (GRAD.)
Applicants: HEINRICH WAGNER MASCHINENFABRIK GMBH & CO
Application year: 1979
Main classification: B29C17
IPC codes: B29C51, B29C35, B22C9, B22C7