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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Fertigen vorgeformter Teile aus erwärmten, mit Bindemitteln versehenen Zellulose-Wirrfaservliesen durch schrittweises Verformen in Werkzeugen mit gegeneinander beweglichen Teilstempeln und in einer zwischen Ober- und Unterwerkzeug befindlichen elastisch deformierten Zwischenschicht.
Aus der Praxis ist bekannt, aus einem Lignozellulose-Wirrfaservlies, das zur Lagerung und zum Transport vor verdichtet ist, durch Aufdämpfen ein weiches Vlies zu erzeugen, das sich unter Druck und Temperatur zu Formteilen verpressen lässt. Bei Zonen starker Verformung besteht jedoch die Gefahr, dass das Vlies in diesen Zonen gestaucht oder gestreckt wird und dann wegen der auftretenden Scherkräfte reisst und dadurch für die Weiterverarbeitung unbrauchbar wird.
Es ist weiterhin bekannt, der Beschädigung des Wirrfaservlieses bei der Vorformlingsfertigung in einem Verfahren zur stufenweisen Verformung dadurch entgegenzuwirken, dass das Vorformwerkzeug aus mehreren, gegeneinander beweglichen Teilflächen besteht, die zeitlich nacheinander so in die Endstellung bewegt werden, dass die gewünschte Verformung des Vlieses in gradweiser Reihenfolge entsteht. Dabei kann das Vlies zu den Stellen starker Verformung hin elastisch nachgezogen werden (DE-OS 2338650).
Bekannt ist auch, Beschädigungen von Spanschüttungen bei Vorformlingsfertigung dadurch zu vermindern, dass zumindest eine Werkzeughälfte des Vorformwerkzeuges mit einer elastisch deformierbaren Zwischenschicht bespannt ist, auf der die Spanschüttung aufliegt. In diesem Falle liegen die auf Zug beanspruchten Zonen der Schüttung fest an der Zwischenschicht an, so dass bei der Verformung vorwiegend eine Verdichtung und Stauchung des Spangefüges eintritt und dessen Lockerung vermieden wird (Klauditz. W., Stegmann. G. und Kratz. W. : "Untersuchungen über die Herstellbarkeit und Eigenschaft einfacher Holzspan-Formteile, insbesondere für den Möbelbau", Köln und Opladen 1965, Seiten 37,38).
Die beschriebenen bekannten Verfahren und Vorrichtungen dienen der Verbesserung des reinen Verformungsablaufes bei der Vorformlingsfertigung aus Wirrfaservliesen und Spanschüttungen. Während bei der Vorformlingsfertigung aus Spanschüttungen thermische Bedingungen eine untergeordnete Rolle spielen, hängt die Verformungsfähigkeit der durch Dampf und Wärme plastifizierten Wirrfaservliesmatte wesentlich von der Aufrechterhaltung dieses Zustandes während des gesamten Verformungsablaufes ab. In der Mehrzahl der praktischen Anwendungsfälle wird der Vorformling nach der Vorformung transportiert, d. h. er muss in möglichst kurzer Zeit Transportstabilität annehmen.
Dies bedeutet in der Praxis, dass nach dem Abschluss der eigentlichen Formgebung, bei der das Vlies nur geringe Temperaturverluste erreichen soll, ein möglichst schnelles Abkühlen des fertigen Vorformlings im geschlossenen Werkzeug erwünscht ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Vorrichtungen der eingangs genannten Art so weiterzuentwickeln, dass der Wärmeabfluss des durch Dämpfen plastifizierten Wirrfaservlieses während des eigentlichen Verformungsablaufes reduziert, die Abkühlungszeit des fertigen Vorformlings im geschlossenen Vorformwerkzeug jedoch bei Bedarf abgekürzt wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die formgebenden Werkzeuge ganz oder teilweise kühlbar sind, wobei sie eine niedrigere Temperatur als die erwärmten Faservliese aufweisen, dass die elastisch deformierbare Zwischenschicht aus einem Werkstoff geringer Wärmeleitfähigkeit besteht und zwischen Ober- und Unterwerkzeug angeordnet ist, so dass jeweils nur die gerade von der schrittweisen Verformung erfassten Wirrfaservliesbereiche das Werkzeug mittelbar oder unmittelbar berühren, und dass vorzugsweise eine zweite elastisch deformierbare Zwischenschicht geringer Wärmeleitfähigkeit zusätzlich zwischen dem Ober- und Unterwerkzeug angeordnet ist, so dass das Wirrfaservlies während der Verformung beidseitig mit wärmedämmenden Zwischenschichten abgedeckt ist,
sowie dass gegebenenfalls die elastisch deformierbare Zwischenschicht mit mindestens einer Werkzeughälfte eine Baueinheit bildet.
Die elastische Zwischenschicht geringer Wärmeleitfähigkeit isoliert während der kurzen Schliesszeit des Vorformwerkzeuges das durch das Dämpfen erhitzte Vlies an seiner Oberfläche von den Metallteilen des Werkzeuges thermisch. Da anderseits die Zwischenschicht nur eine geringe Dicke besitzt (vorzugsweise 0, 1 bis 0, 5 mm), gestattet sie trotz ihrer geringen Wärmeleitfähigkeit ein hinreichendes Abkühlen des Vorformlings während der Dauer der gesamten Schliesszeit des Vorformwerkzeuges, die wesentlich grösser ist als die eigentliche Zeit, die der Verformungsablauf benötigt.
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können. Entsprechende Gewebe sind ebenfalls geeignet, vor allem dann, wenn die Zwischenschicht aus Grund- und Verschleissschicht besteht.
Vorteilhaft ist es dann, dass die Grundschicht aus dem elastischen Gewebe besteht, und dessen Maschen durch eine folienförmige Verschleissschicht gegen eindringende Verunreinigungen geschützt werden.
Zusätzliche vorteilhafte Weiterbildungen erfindungsgemässer Vorrichtungen sind möglich. Beispielsweise kann die elastische Zwischenschicht als Endlosband über das Vorformwerkzeug geführt werden. Nach jedem Arbeitstakt wird das Zwischenschichtband so weiterbewegt, dass beim nächsten Takt ein neuer Zwischenschichtbereich wirksam wird. Neben vermindertem Verschleiss der Zwischenschicht ermöglicht es eine derartige Ausbildung der Vorrichtung auch, die kontinuierliche Reinigung der Zwischenschicht ausserhalb des Werkzeugbereiches ohne Produktionsunterbrechung durchzuführen.
An Stelle eines Endlosbandes können auch aufgerollte Zwischenschichten verwendet werden, die sich auf Haspeln beiderseits des Werkzeuges befinden.
Beim Anwenden der Zwischenschicht in Form von Rollen oder Endlosbändern kann die Zwischenschicht als Transportband für den Faservlieszuschnitt und/oder den Vorformling selbst benutzt werden. In Verbindung mit geeigneten, an sich bekannten Dämpfvorrichtungen und Transportmitteln ermöglichen erfindungsgemässe Vorrichtungen somit einen automatischen Gesamtfertigungsablauf.
Nachstehend wird die Erfindung an Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen : Die Fig. 1 bis 3 den Ablauf der Herstellung eines Vorformkörpers an Hand schematischer Schnittdarstellungen einer erfindungsgemässen Vorrichtung mit ortsfester Zwischenschicht und Fig. 4 schematisch eine erfindungsgemässe Vorrichtung, bei der die elastische Zwischenschicht als Endlosband vorliegt und zum Transport von Vlieszuschnitt und Vorformteil mitverwendet wird.
In den Fig. 1 bis 3 besteht die Formgebungsfläche des Oberwerkzeuges aus den drei Teilstem- peln-l, l'und l"-, die des Unterwerkzeuges aus den entsprechenden Teilstempeln --2, 2'und 2"--. Die elastische Zwischenschicht-4 bzw. 4'-- überspannt die jeweiligen Werkzeughälften und ist mit den Befestigungselementen --5-- an ihnen umlaufend befestigt.
Fig. 1 zeigt das Werkzeug in geöffneter Stellung, der gedämpfte Vlieszuschnitt --3-- ist auf der Zwischenschicht --4'-- der unteren Werkzeughälfte abgelegt.
Fig. 2 zeigt den Beginn der Vorformlingsfertigung : Die Teilstempel --1'und 2'-- sind jeweils in Pfeilrichtung in die Endstellung bewegt worden. Dies kann gleichzeitig oder nacheinander erfolgen.
In Fig. 3 ist die Endstellung des Werkzeuges dargestellt. Die Teilstempel --1, 1" und 2, 2"-wurden entsprechend dem vorprogrammierten Bewegungsablauf in Pfeilrichtung in die Endstellung gebracht, der Vorformling --3'-- ist ausgeformt.
Die Fig. 1 bis 3 lassen erkennen, dass die elastische Zwischenschicht--4 bzw. 4'- den gedämpften Vlieszuschnitt --3-- in allen noch nicht von der Formgebung erfassten Bereichen von den Teilstempeln (--1, 1" und 2, 2"-- in Fig. 2) geometrisch trennt und damit in diesen Zonen einen Wärmeabfluss aus dem Vlies verhindert.
In Fig. 4 besteht das formgebende Werkzeug aus dem ungeteilten Unterwerkzeug --2-- und dem Oberwerkzeug, das in die Teilstempel-l, l'und l"-unterteilt ist. Die elastische Zwischen- schicht -4-- des Oberwerkzeuges ist als Endlosband ausgeführt und um die Treibrollen --7-- und die Umlenkrollen-8-- so geführt, dass die formgebende Fläche des Oberwerkzeuges überspannt wird. Von den Treibrollen --7-- ist mindestens eine mit einer in Fig. 4 nicht dargestellten Antriebsvorrichtung versehen, die bei geöffnetem Werkzeug betätigt werden kann und die Treibrollen - in Pfeilrichtung dreht.
Das Endlosband --4-- kann mit Treib- und Umlenkrollen --7 bzw. 8--ortsfest ausgeführt sein, als Baueinheit, beispielsweise durch eine Rahmenkonstruktion, eine gesonderte Hubbewegung durchführen, oder gegebenenfalls mit den Teilstempeln und und 1"-- zusammen bewegt werden.
Die elastische Zwischenschicht --4'-- des Unterwerkzeuges --2--, die ebenfalls als Endlosband ausgeführt ist, ist verlängert und über die Stützflächen --6 und 6'--geführt. Der Antrieb erfolgt wie beim Oberwerkzeug durch die Treib-und Umlenkrollen-7'bzw. 8'-. Unterwerkzeug - 2--, Stützflächen-6 und 6'--sowie der Bandantrieb--71 bzw. 81--sind ortsfest. Fig. 4 zeigt
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das Werkzeug in geöffneter Stellung. Bei A wird der Vlieszuschnitt --3-- nach dem Dämpfen zuge- führt. Das Zwischenschichtband --4'-- wird durch die Treibrollen-7'-so weiterbewegt, dass der
Vlieszuschnitt --3-- in die gezeichnete Stellung transportiert wird.
Gleichzeitig wird dabei der Vorformling-3'-, der im vorangegangenen Arbeitstakt gefertigt wurde, in die gezeichnete Stellung mitgenommen, und kann bei B mit Hilfe einer geeigneten Transfereinrichtung entnommen und der
Fertigpresse zugeführt werden.
Die in Fig. 4 dargestellte Fertigungsphase entspricht der der Fig. 1, die eigentliche Fertigung des Vorformlings verläuft dann analog zu den Darstellungen der Fig. 2 und 3.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum Fertigen vorgeformter Teile aus erwärmten, mit Bindemitteln versehenen ) Zellulose-Wirrfaservliesen durch schrittweises Verformen in Werkzeugen mit gegeneinander beweg- lichen Teilstempeln und in einer zwischen Ober- und Unterwerkzeug befindlichen elastisch deformier- baren Zwischenschicht, dadurch gekennzeichnet, dass die formgebenden Werkzeuge (1, 1', 111 ;
2, 2', 2") ganz oder teilweise kühlbar sind, wobei sie eine niedrigere Temperatur als die erwärmten
Faservliese aufweisen, dass die elastisch deformierbare Zwischenschicht (4, 4') aus einem Werkstoff geringer Wärmeleitfähigkeit besteht und zwischen Ober- und Unterwerkzeug angeordnet ist, so dass jeweils nur die gerade von der schrittweisen Verformung erfassten Wirrfaservliesbereiche das Werkzeug mittelbar oder unmittelbar berühren, und dass vorzugsweise eine zweite elastisch deformierbare
Zwischenschicht geringer Wärmeleitfähigkeit zusätzlich zwischen dem Ober- und Unterwerkzeug angeord- net ist, so dass das Wirrfaservlies während der Verformung beidseitig mit wärmedämmenden Zwischenschichten abgedeckt ist, sowie dass gegebenenfalls die elastisch deformierbare Zwischenschicht (4, 4')
mit mindestens einer Werkzeughälfte eine Baueinheit bildet.