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Pressenunterteil vollflächig eben abgestützt ist, so dass dieses Bauelement keinerlei räumlicher Verformung unterliegt ; es handelt sich dabei ausschliesslich um das Pressen ebener Platten. Diese Pressplatte, ein 0, 5 bis 1 mm dickes Stahl- bzw. Aluminiumblech, ist auch nicht elastisch nachgiebig abgestützt. Die in den Fig. 3 und 4 der AT-PS dargestellte Aufhängung dieses Elements dient dazu, zwischenzeitliche Längsspannungen auf das Element aufzubringen, deren Grösse natürlich so bemessen ist, dass dieses Element nicht gedehnt wird. Elastisch nachgiebig könnte die Kraftaufbringung höchstens in dem in Fig. 3 dargestellten Falle eines beaufschlagten Spannkolbens sein, wenn dieser pneumatisch beaufschlagt wird.
Dass eine elastisch nachgiebige Aufhängung dieses Elements überhaupt nicht beabsichtigt ist, geht aus Fig. 4 hervor. Dort ist eine Feder keineswegs dazu eingebaut worden, um das flexible Blech vorzuspannen, sie dient vielmehr dazu, einen Spannhebel zur Vermeidung von Führungsspiel gegen einen Spannocken zu drücken, während das Blech über eine Greifvorrichtung und über den Spannhebel starr und ohne elastische Zwischenglieder mit dem Spannocken verbunden ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend weiter zu entwickeln und zu verbessern, dass das Verformungsverhalten der stabilisierenden Schicht auf das Verformungsverhalten des Faservlieswerkstoffes optimal abgestimmt werden kann, ohne dass die Gefahr einer Überdehnung dieser Schicht besteht, so dass diese wiederholt eingesetzt werden kann.
Die Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass die elastische verformbare Schicht ihrerseits ganz oder teilweise mittels elastisch nachgiebiger zusätzlicher Spannelemente an dem Trägerrahmen befestigt ist und die Spannelemente unterschiedliche Nachgiebigkeitscharakteristiken aufweisen.
Die nachgiebige Befestigung der stabilisierenden, elastisch verformbarer Schicht hat dabei zunächst den Vorteil, dass diese über die Nachgiebigkeit der elastischen Spannelemente der Bewegung des Formanpassens folgen kann, ohne dass ihre Eigenelastizität zunächst benötigt wird, was dann erst bei Vollendung des Pressvorganges der Fall ist. Damit wird das Verwenden von stabilisierenden Schichten geringer, jedoch für die örtliche Verteilung der Flächenkräfte auf den Faservlieswerkstoff noch ausreichender Eigenelastizität möglich. Dadurch ist nunmehr auch die Möglichkeit gegeben, Gewebe, die aus Fäden relativ geringer elastischer Verformbarkeit bestehen, als eine solche Schicht zu verwenden.
Es gibt eine Vielzahl derartiger Gewebe, die infolge der Verformbarkeit ihrer Einzelmaschen ein Gesamtverformungsvermögen besitzen, das überwiegend bei einer reversiblen Verhaltensweise der Flächenverteilung der örtlichen Stauch- und Zugkräfte im Bereich der erlaubten Verschiebung der Faserüberlappung im Vlies Rechnung trägt. Die Maschenverformung der Gewebe wird also nur soweit elastisch beansprucht, dass das Gewebe nach seiner Entlastung seine ursprüngliche Form wieder annimmt. Die Verformungsfähigkeit der Gewebe ist-auch in örtlichen Bereichen - durch Gewebeart, Fadenstärke und Maschenform vorgegeben und kann damit optimal durch die Spannelemente auf das Verformungsverhalten des Faserwerkstoffes abgestimmt werden.
Die für den gesamten Pressvorgang jedoch nicht ausreichende, elastische Maschenverformung der Gewebe wird durch die elastisch nachgiebige Befestigung solcher Gewebeschichten in ihrer Funktion als stabilisierende Schichten optimal erfüllt, d. h., die ausreichende örtliche Dehnung wird zunächst über einen grösseren Bereich des Faserwerkstoffes gleichmässig über die zusätzlichen elastischen Spannelemente verteilt, ehe die Formgebungskräfte auf den Faservlieswerkstoff mittels der Gewebeschicht übertragen werden. Das Dehnungsverhalten von stabilisierenden Schichten grösserer Eigenelastizität, wie etwa gummielastischer Schichten, kann dadurch beeinflusst werden, dass die Nachgiebigkeitskraft der zusätzlichen nachgiebig elastischen Spannelemente so gewählt wird, dass sie zumindest zeitweise kleiner ist als die zum elastischen Dehnen der Schicht benötigte Kraft.
Hiedurch kann die Gesamtdehnung der Schicht verringert und den Erfordernissen des Faservlieswerkstoffes vorteilhaft angepasst werden.
Die nachgiebige Befestigung der stabilisierenden Schichten kann entweder am formgebenden Werkzeug oder an einem gesonderten Bauelement, beispielsweise punkt- oder linienförmig, erfolgen.
Diese Schicht ist also nicht mehr-wie bisher-direkt am Formwerkzeug oder einem daran befestigten Bauelement angebracht, sondern wird von diesem über die zusätzlichen, für sich ebenfalls nachgiebig elastische Eigenschaften aufweisenden Spannelemente gehalten.
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Eine technische einfache und vorteilhafte Ausgestaltung dieser Spannelemente für die stabilisierende Schicht besteht aus gummielastischen oder viskoelastischen Bändern oder Kunststoffschnüren, beispielsweise aber auch aus Federn. Die Federkonstante bzw. Eigenelastizität derartiger Spannelemente ist vorwählbar bzw. so einstellbar, dass auf die stabilisierende Schicht zu Beginn der Verformung nur geringe Haltekräfte ausgeübt werden, die mit fortschreitendem Verformungsweg anwachsen, wobei die Schicht der Verformung zunächst ohne nennenswerte Eigendehnung folgt, und erst mit noch weiter fortschreitendem Verlauf der Formgebung wird dann die Dehnungsfähigkeit der Schicht in Anspruch genommen.
Auf diese Weise ist es möglich, die Gesamtdehnung einer stabilisierenden Schicht grösserer Elastizität der Überdeckungslänge der Fasern im Werkstoff anzupassen oder Schichten geringerer Eigenelastizität zu verwenden. Die von den elastisch nachgiebigen Spannelementen für die Befestigung der Schicht ausgeübten maximalen Kräfte können so gewählt werden, dass in der Schicht keine bleibende Verformung auftritt.
Eine Weiterbildung der Vorrichtung, insbesondere zum Fertigen von Formteilen verwickelter Geometrie und grosser Verformung, besteht darin, dass die Spannelemente der elastisch verformbaren Schicht in ihrer Nachgiebigkeitscharakteristik regelbar sind, beispielsweise durch pneumatische oder hydraulische Einrichtungen.
Die zum Aufhängen der stabilisierenden Schicht dienenden Spannelemente unterschiedlicher Nachgiebigkeitscharakteristik können z. B. Federn unterschiedlicher Federkonstante sein, um die Aufhängungskräfte an der Schicht örtlich den Gegebenheiten der Formteile anzupassen. Ähnliches kann durch unterschiedliche Verteilung gleich wirkender Spannelemente erreicht werden.
Technisch einfach zu realisieren und für viele Formgebungsaufgaben zweckmässig ist es, wenn die stabilisierende Schicht unidirektional, in der Längs- oder Querrichtung am Trägerrahmen nachgiebig befestigt ist.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen, die ein mögliches Ausführungsbeispiel erläutern, dargestellt und näher beschrieben. Es zeigen : Fig. l eine schematisierte Aufsicht auf die Vorformanlage und die Fig. 2, 3 und 4 je einen schematischen Querschnitt durch Vorformpresse und Werkzeug zur Erläuterung der Wirkungsweise der erfindungsgemässen Vorrichtung.
In Fig. l ist die stabilisierende, d. h. ; elastische verformbare Schicht-l-mit Hilfe von vier Federn --6-- an dem Trägerrahmen --3-- befestigt. Die Verbindung der Federn --6-- zum Rahmen --3-- wird hiebei durch pneumatische oder hydraulische Einrichtungen --5-- vorgenommen, die in Fig. l in ihre Endstellung eingefahren sind. Der mattenförmige Faserwerkstoff --2-- ist auf der Schicht-l-abgelegt.
Mit Hilfe der Stangenführungen --9-- und den Führungshülsen - kann der Trägerrahmen --3-- horizontal bewegt werden, beispielsweise zum Transport des Faservlieswerkstoffes --2-- zwischen Dämpfstation und Vorformpresse --7--. In der Presse befindet sich das Vorformzeug --8--, das aus dem Oberteil --8'-- und dem Unterteil --8"-- besteht.
In dem dargestellten Beispiel besteht die Schicht-l-aus einem Gewebe, das in der dargestellten Spannrichtung nur geringe Elastizität besitzt, quer dazu infolge der möglichen Maschenverformung jedoch hinreichendes Formanpassungsvermögen besitzt.
Dadurch, dass die fest mit dem Trägerrahmen --3-- verbundenen pneumatischen Einrichtungen - in ihre Endstellung eingefahren sind, erteilen sie den Federn --6-- so grosse Vorspannung, dass die Schicht--1--den Faservlieswerkstoff-2-- während dessen Transportes ohne grosses Durchhängen transportieren kann.
Fig. 2 stellt den Zustand der erfindungsgemässen Vorrichtung dar, bei dem der Werkstoff - in das geöffnete Vorformwerkzeug --8'und 8"-- eingefahren ist. Bis zu diesem Zeitpunkt wird die Vorspannung der Federn --6-- (und damit auch die entsprechende Vorspannung in der Schicht-l-) aufrecht erhalten.
Fig. 3 zeigt den Zustand der Vorrichtung während des Vorformens. Zusammen mit der Abwärtsbewegung der Presse --7-- und dem Oberteil des Vorformwerkzeuges-8'-wurden die pneumatischen Einrichtungen-5-- kontinuierlich durckentlastet und in die in Fig. 3 dargestellte ausgefahrene Stellung gebracht. Hiedurch wird die Spannung der Federn --6-- kontinuierlich vermindert. Parallel dazu vermindert sich auch die Vorspannung der Schicht --1--, wodurch während des Vorformens Stauchkräfte auf den Werkstoff --2-- übertragen werden, die den beim Vorformen auftretenden Zugkräften im Faservlieswerkstoff entgegenwirken und Rissbildung verhindern. Gleich-
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zeitig wird das Formanpassungsvermögen der Schicht-l-durch das Verringern der Längsspannung verbessert und dem gewünschten Ablauf der Vorverformung angepasst.
Fig. 4 schliesslich zeigt das Endstadium der Vorformung : Der Oberteil des Vorformwerkzeuges - hat sich in seine Endstellung bewegt und dabei den Faservlieswerkstoff --2-- zu dem gegenüber dem Ausgangszustand verdichteten Vorformteil --2'-- umgeformt. Während der Endphase der Vorformung üben die Federn --6-- auf die Schicht-l-weiterhin einen geringen, den Verformungseigenschaften des Werkstoffes --2-- angepassten Längszug aus.
Nach dem Abschluss des Vorformens wird das Vorformwerkzeug --8'bzw. 8"-- geöffnet und die pneumatischen Einrichtungen-S-mit Druck beaufschlagt, so dass sie sich in ihre eingefahrene Endstellung bewegen. Hiedurch wird der Schicht --1-- über die Federn --6-- wieder eine erhöhte Vorspannung erteilt, die zum Lösen des Vorformteil aus dem Unterteil des Vorform-
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richtung kann danach in der in Fig. l gezeichneten Stellung erneut mit Werkstoff --2-- beschickt werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum Pressen von räumlich verformten Formteilen aus bindemittelhaitigen flächigen Faservlieswerkstoffen, vorzugsweise aus Zellulose- oder Lignozellulosefasern, bei der unter Druck- und Wärmeeinwirkung die Formgebungskräfte wenigstens einer Werkzeughälfte durch mindestens eine zwischen dieser und dem Faservlieswerkstoff befindliche stabilisierende, elastisch verformbare Schicht auf den Faservlieswerkstoff übertragen werden und die elastisch verformbare Schicht an einem Trägerrahmen befestigt ist, der gegenüber dem Formwerkzeug ortsfest oder beweglich ist, dadurch gekennzeichnet, dass die elastische verformbare Schicht (1) ihrerseits ganz oder teilweise mittels elastisch nachgiebiger zusätzlicher Spannelemente (6) an dem Trägerrahmen (3)
befestigt ist und die Spannelemente (6) unterschiedliche Nachgiebigkeitscharakteristiken aufweisen.