AT524333B1 - Consolidation tool for consolidating thermoplastic semi-finished products - Google Patents
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- AT524333B1 AT524333B1 ATA50335/2021A AT503352021A AT524333B1 AT 524333 B1 AT524333 B1 AT 524333B1 AT 503352021 A AT503352021 A AT 503352021A AT 524333 B1 AT524333 B1 AT 524333B1
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Abstract
Konsolidierwerkzeug (100) zum Konsolidieren thermoplastischer Halbzeuge (H), mit einer ersten Formhälfte (1), wobei auf wenigstens einer im Wesentlichen ebenen Auflagefläche (A) der ersten Formhälfte (1) ein thermoplastisches Halbzeug (H) in einer Horizontalebene (E) auflegbar ist, einer zweiten Formhälfte (2) mit wenigstens einer im Wesentlichen ebenen Schließfläche (S), wobei in geschlossenem Zustand des Konsolidierwerkzeugs (100) im Konsolidierwerkzeug (100) ein Aufnahmeraum (K) für das thermoplastische Halbzeug (H) ausgebildet ist, wobei der Aufnahmeraum (K) von der Auflagefläche (A) und der Schließfläche (S) begrenzt ist, und einer Haltevorrichtung (3) zum Halten des thermoplastischen Halbzeugs (H) an einer Formhälfte (1, 2), insbesondere an der ersten Formhälfte (1), wobei die Haltevorrichtung (3) eine gesondert von der Auflagefläche (A) und der Schließfläche (S) ausgebildete Haltefläche (F) aufweist, wobei zwischen der Haltefläche (F) und der Auflagefläche (A) ein Spalt (G) zur Aufnahme eines Randbereichs eines auf der Auflagefläche (A) angeordneten Halbzeugs (H) zwischen der Haltefläche (F) und der Auflagefläche (A) ausgebildet ist.Consolidation tool (100) for consolidating thermoplastic semi-finished products (H), with a first mold half (1), wherein a thermoplastic semi-finished product (H) can be placed in a horizontal plane (E) on at least one essentially flat bearing surface (A) of the first mold half (1). a second mold half (2) with at least one essentially flat closing surface (S), with a receiving space (K) for the thermoplastic semi-finished product (H) being formed in the consolidation tool (100) when the consolidation tool (100) is in the closed state, with the receiving space (K) is delimited by the bearing surface (A) and the closing surface (S), and a holding device (3) for holding the thermoplastic semi-finished product (H) on a mold half (1, 2), in particular on the first mold half (1) , wherein the holding device (3) has a holding surface (F) formed separately from the bearing surface (A) and the closing surface (S), with a gap (G) between the holding surface (F) and the bearing surface (A) for receiving an edge region of a semi-finished product (H) arranged on the bearing surface (A) between the holding surface (F) and the bearing surface (A).
Description
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Konsolidierwerkzeug zum Konsolidieren thermoplastischer Halbzeuge, mit einer ersten Formhälfte, wobei auf einer im Wesentlichen ebenen Auflagefläche der ersten Formhälfte ein thermoplastisches Halbzeug in einer Horizontalebene auflegbar ist, einer zweiten Formhälfte mit einer im Wesentlichen ebenen Schließfläche, wobei in geschlossenem Zustand des Konsolidierwerkzeugs im Konsolidierwerkzeug ein Aufnahmeraum für das thermoplastische Halbzeug ausgebildet ist, wobei der Aufnahmeraum (zumindest) von der Auflagefläche und der Schließfläche begrenzt ist, und einer Haltevorrichtung zum Halten des thermoplastischen Halbzeugs an einer Formhälfte, insbesondere an der ersten Formhälfte. Zudem betrifft die vorliegende Erfindung eine Formgebungsanlage mit einem solchen Konsolidierwerkzeug sowie ein Verfahren zum Konsolidieren von thermoplastischen Halbzeugen in einem solchen Konsolidierwerkzeug. The present invention relates to a consolidation tool for consolidating thermoplastic semi-finished products, having a first mold half, a thermoplastic semi-finished product being able to be placed in a horizontal plane on a substantially level supporting surface of the first mold half, a second mold half having a substantially level closing surface, wherein in When the consolidation tool is in the closed state, a receiving space for the thermoplastic semi-finished product is formed in the consolidation tool, the receiving space being delimited (at least) by the bearing surface and the closing surface, and a holding device for holding the thermoplastic semi-finished product on a mold half, in particular on the first mold half. In addition, the present invention relates to a shaping system with such a consolidation tool and a method for consolidating thermoplastic semi-finished products in such a consolidation tool.
[0002] Konsolidierwerkzeuge werden eingesetzt, um thermoplastische Halbzeuge - wie beispielsweise Folien, Bändchen oder Tapes mit Faserverstärkung - zu konsolidieren, das heißt durch Pressen, Aufheizen und wieder Abkühlen zusammenzufügen. Solche konsolidierten Halbzeuge können dann in weiterer Folge in einem Formgebungsprozess, insbesondere in einem Spritzgießprozess, zu einem faserverstärkten Spritzgussteil weiterverarbeitet werden. Consolidation tools are used in order to consolidate semi-finished thermoplastic products—such as films, ribbons or tapes with fiber reinforcement—that is, to assemble them by pressing, heating, and cooling again. Such consolidated semi-finished products can then subsequently be further processed in a shaping process, in particular in an injection molding process, to form a fiber-reinforced injection molded part.
[0003] In der AT 517 754 B1 wird eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Konsolidieren von thermoplastischen Halbzeugen beschrieben. Dabei wird ein thermoplastisches Halbzeug in ein metallisches Werkzeug gegeben. Das Werkzeug besteht aus einer oberen und einer unteren Formhälfte. Das thermoplastische Halbzeug wird im Werkzeug gehalten. Für den Konsolidierprozess wird dieses Werkzeug samt Halbzeug in eine Heizvorrichtung gebracht. Dort werden das Werkzeug und das Halbzeug auf eine geeignete Konsolidiertemperatur gebracht. Anschließend wird das Werkzeug in eine Kühlstation transferiert und dort wird das Halbzeug unter einem Konsolidierdruck abgekühlt. Abschließend wird das Werkzeug geöffnet und das konsolidierte Halbzeug kann entnommen werden. [0003] AT 517 754 B1 describes a device and a method for consolidating thermoplastic semi-finished products. A thermoplastic semi-finished product is placed in a metal tool. The tool consists of an upper and a lower mold half. The thermoplastic semi-finished product is held in the tool. For the consolidation process, this tool and the semi-finished product are placed in a heating device. There the tool and the semi-finished product are brought to a suitable consolidation temperature. The tool is then transferred to a cooling station, where the semi-finished product is cooled under consolidation pressure. Finally, the tool is opened and the consolidated semi-finished product can be removed.
[0004] Im Stand der Technik kann allerdings nicht sichergestellt werden, dass sich das konsolidierte Halbzeug auf der unteren Formhälfte (entspricht der ersten Formhälfte) befindet. Die Schwerkraft begünstigt zwar, dass sich das Halbzeug auf der unter Platte befindet, allerdings ist es auch möglich, dass das Halbzeug an der oberen Platte (entspricht der zweiten Formhälfte) anhaftet. Um die konsolidierten Halbzeuge prozesssicher und automatisiert entnehmen zu können, ist es äußerst wichtig, dass sich die Halbzeuge immer auf derselben bzw. sehr ähnlichen Position befinden. Das wird mit dem Stand der Technik allerdings nicht erreicht. In the prior art, however, it cannot be ensured that the consolidated semi-finished product is on the lower mold half (corresponds to the first mold half). Although gravity favors the semi-finished product being on the lower platen, it is also possible for the semi-finished product to stick to the upper platen (corresponding to the second mold half). In order to be able to remove the consolidated semi-finished products reliably and automatically, it is extremely important that the semi-finished products are always in the same or very similar position. However, this is not achieved with the prior art.
[0005] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Konsolidierwerkzeug und ein besseres Verfahren zu schaffen. Insbesondere sollen die beim Stand der Technik gegebenen Nachteile behoben werden. Im Speziellen soll ein Konsolidierwerkzeug und ein Verfahren bereitgestellt werden, welches sicherstellt, dass sich das thermoplastische Halbzeug nach dem Konsolidieren auf einer definierten Position, vorzugsweise auf der unteren Werkzeugplatte (erste Formhälfte), befindet. The object of the present invention is therefore to create a consolidation tool that is improved over the prior art and a better method. In particular, the disadvantages of the prior art are to be eliminated. In particular, a consolidation tool and a method are to be provided which ensure that the thermoplastic semi-finished product is in a defined position after consolidation, preferably on the lower tool plate (first mold half).
[0006] Dies wird durch ein Konsolidierwerkzeug mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Demnach ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Haltevorrichtung eine gesondert von der Auflagefläche und der Schließfläche ausgebildete Haltefläche aufweist, wobei zwischen der Haltefläche und der Auflagefläche ein Spalt zur Aufnahme eines Randbereichs eines auf der Auflagefläche angeordneten Halbzeugs zwischen der Haltefläche und der Auflagefläche ausgebildet ist. Somit kann das Halbzeug über diesen Spalt gehalten oder in seiner Position fixiert werden. This is solved by a consolidation tool with the features of claim 1. Accordingly, it is provided according to the invention that the holding device has a holding surface formed separately from the bearing surface and the closing surface, with a gap being formed between the holding surface and the bearing surface for receiving an edge region of a semi-finished product arranged on the bearing surface between the holding surface and the bearing surface. Thus, the semi-finished product can be held over this gap or fixed in its position.
[0007] Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen sowie in der Figurenbeschreibung angegeben. Preferred embodiments of the present invention are specified in the dependent claims and in the description of the figures.
[0008] Zurückkehrend zur angeführten Aufgabe kann in anderen Worten ausgeführt werden, dass mit der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung erreicht wird, dass das konsolidierte Halbzeug an der definierten Formhälfte, vorzugsweise an der ersten (unteren) Formhälfte gehalten wird. Returning to the stated task, it can be stated in other words that the holding device according to the invention ensures that the consolidated semi-finished product is held on the defined mold half, preferably on the first (lower) mold half.
[0009] Es kann vorgesehen, dass nur eine ebene und durchgängige Auflagefläche und/oder Schließfläche an der jeweiligen Formhälfte ausgebildet ist. Wenn mehrere Auflageflächen und/oder Schließflächen vorhanden sind, können diese auf unterschiedlichen Niveaus liegen (die Flächen müssen also nicht in derselben gedachten Horizontalebene liegen). Somit sind auch solche Flächen umfasst, die beispielsweise eine Abstufung für wanddickenunterschiedliche Halbzeuge aufweisen. It can be provided that only one flat and continuous contact surface and/or closing surface is formed on the respective mold half. If there are several bearing surfaces and/or closing surfaces, these can be at different levels (the surfaces therefore do not have to be in the same imaginary horizontal plane). This also includes areas that have, for example, a gradation for semi-finished products with different wall thicknesses.
[0010] Der Aufnahmeraum kann im geschlossenen Zustand des Konsolidierwerkzeugs zum Beispiel wie eine Kavität allseitig geschlossen sein. Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Aufnahmeraum für das Halbzeug seitlich - das heißt in Richtung der Horizontalebene - zumindest teilweise offen ist. The receiving space can be closed on all sides in the closed state of the consolidation tool, for example like a cavity. Provision is preferably made for the receiving space for the semi-finished product to be at least partially open laterally—ie in the direction of the horizontal plane.
[0011] Die Komplexität bei der Haltevorrichtung liegt bei der geringen Bauhöhe. Konsolidierte Halbzeuge können eine Dicke von wenigen Zehntelmillimetern bis hin zu mehreren Millimetern haben. Vorzugsweise sind die zu konsolidierenden Halbzeuge zwischen 0,5 mm und 30 mm dick, besonders bevorzugt zwischen 0,6 mm und 5 mm. Dabei darf die Haltevorrichtung, insbesondere dessen Haltefläche, maximal die Höhe des zu konsolidierenden Halbzeugs haben. Besonders bevorzugt ist die Höhe der Haltevorrichtung, insbesondere dessen Haltefläche, geringer als die die Höhe des zu konsolidierenden Halbzeugs. The complexity of the holding device lies in the low overall height. Consolidated semi-finished products can have a thickness of a few tenths of a millimeter up to several millimeters. The semi-finished products to be consolidated are preferably between 0.5 mm and 30 mm thick, particularly preferably between 0.6 mm and 5 mm. The holding device, in particular its holding surface, may have a maximum height of the semi-finished product to be consolidated. The height of the holding device, in particular its holding surface, is particularly preferably lower than the height of the semi-finished product to be consolidated.
[0012] Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass der Spalt durch einen zwischen der Haltefläche und der Auflagefläche ausgebildeten Raum gebildet ist. Es ist somit vorgesehen, dass der Spalt nur seitlich in Richtung Zentrum des Aufnahmeraums offen ist. Mit anderen Worten bildet der Spalt der Haltevorrichtung einen Hinterschnitt, in welchen der Randbereich des Halbzeugs eindringen kann bzw. in welchem der Randbereich des Halbzeugs aufgenommen und gehalten werden kann. According to a preferred embodiment it is provided that the gap is formed by a space formed between the holding surface and the bearing surface. Provision is therefore made for the gap to be open only laterally in the direction of the center of the receiving space. In other words, the gap of the holding device forms an undercut into which the edge area of the semi-finished product can penetrate or in which the edge area of the semi-finished product can be accommodated and held.
[0013] Die genaue Form des Spalts ist an sich beliebig, solange eben ein Randbereich des Halbzeugs vor einer Bewegung in vertikaler Richtung geschützt ist und dadurch ein Abheben des Halbzeugs von der Auflagefläche beim Öffnen des Konsolidierwerkzeugs verhindert wird. Beispielsweise kann dieser Spalt in einem vertikalen Querschnitt c- förmig oder in Form eines um 90° gedrehten „V“ ausgebildet sein. The exact shape of the gap is arbitrary, as long as an edge region of the semi-finished product is protected from movement in the vertical direction, thereby preventing the semi-finished product from lifting off the support surface when the consolidation tool is opened. For example, this gap can be C-shaped in a vertical cross section or in the form of a “V” rotated by 90°.
[0014] Bevorzugt ist allerdings vorgesehen, dass die Haltevorrichtung eine zur Auflagefläche geneigte, vorzugsweise ebene, Haltefläche für das thermoplastische Halbzeug aufweist. However, it is preferably provided that the holding device has a holding surface for the thermoplastic semi-finished product which is inclined towards the bearing surface and is preferably flat.
[0015] Die Neigung sollte so gewählt sein, dass ein Randbereich des Halbzeugs quasi zwischen Haltefläche und Auflagefläche bereichsweise „eingeklemmt“ ist. Grundsätzlich ist es möglich, dass die Haltefläche beabstandet zur Auflagefläche angeordnet und parallel zur Auflagefläche ausgerichtet, also einen Winkel von 0° zur Horizontalebene aufweist. Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Haltefläche um einen Neigungswinkel von maximal 88°, vorzugsweise um einen Neigungswinkel zwischen 85° und 40°, zur Auflagefläche (oder zur Horizontalebene) geneigt ist. The inclination should be selected in such a way that an edge area of the semi-finished product is “clamped” in some areas between the holding surface and the bearing surface. In principle, it is possible for the holding surface to be arranged at a distance from the bearing surface and aligned parallel to the bearing surface, ie at an angle of 0° to the horizontal plane. Provision is preferably made for the holding surface to be inclined at an angle of inclination of at most 88°, preferably at an angle of inclination of between 85° and 40°, relative to the bearing surface (or to the horizontal plane).
[0016] Durch den Spalt ist die Haltevorrichtung so ausgebildet, dass das zu konsolidierende Halbzeug an einer der Werkzeugplatten (Formhälften) gehalten wird. Allerdings beschränkt sich die Funktion der Haltevorrichtung nicht rein auf das Halten, zusätzlich sollte auch gewährleistet sein, dass sich das konsolidierte Halbzeug auch wieder entformen lässt. Through the gap, the holding device is designed in such a way that the semi-finished product to be consolidated is held on one of the tool plates (mold halves). However, the function of the holding device is not limited to holding, it should also be ensured that the consolidated semi-finished product can also be removed from the mold again.
[0017] Um diesen Forderungen gerecht zu werden, gibt es verschiedene Möglichkeiten. Mit dem durch die Haltevorrichtung gebildeten Spalt (Hinterschnitt) kann das konsolidierte Halbzeug zwar an einer Formhälfte gehalten werden, allerdings lässt sich dann das Halbzeug auch nicht mehr oder schwierig entformen. Um das Halbzeug auch wieder entformen zu können, sollte der Spalt durch eine nur geringe Kraft veränderbar sein. Dazu gibt es verschiedene Varianten, wobei das Grundprinzip immer gleichbleibt. [0017] In order to meet these demands, there are various possibilities. With the gap (undercut) formed by the holding device, the consolidated semi-finished product can be held on one half of the mold, but the semi-finished product can then no longer be removed from the mold or can be removed with difficulty. In order to be able to demould the semi-finished product again, it should be possible to change the gap using only a small amount of force. There are different variants, whereby the basic principle always remains the same.
[0018] Wenn die Haltefläche relativ zur Auflagefläche fixiert ist - also ein ortsgebundener Spalt gegeben ist - sollte in Bezug auf eine Normale zur Horizontalebene der Neigungswinkel nicht zu groß sein (nicht über 10°, also nicht unter 80° zur Horizontalebene), da ansonsten die für die Entformung nötigen Kräfte zu groß werden würden. If the holding surface is fixed relative to the support surface - i.e. there is a local gap - the angle of inclination should not be too large in relation to a normal to the horizontal plane (not more than 10°, i.e. not less than 80° to the horizontal plane), otherwise the forces required for demolding would become too great.
[0019] Für eine einfache und sichere Entformung ist bevorzugt vorgesehen, dass zumindest die Haltefläche der Haltevorrichtung relativ zur ersten Formhälfte begrenzt bewegbar gelagert ist. For a simple and safe demolding is preferably provided that at least the holding surface of the holding device is mounted limited movement relative to the first mold half.
[0020] Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die Haltevorrichtung ein Basisteil, ein Verbindungsmittel zum lösbaren Verbinden des Basisteils mit einer Formhälfte, vorzugsweise mit der ersten Formhälfte, und ein zwischen Haltefläche und Basisteil angeordnetes oder ausgebildetes, begrenzt bewegbares Löseelement aufweist. It can particularly preferably be provided that the holding device has a base part, a connecting means for detachably connecting the base part to a mold half, preferably to the first mold half, and a release element which is arranged or formed between the holding surface and the base part and can be moved to a limited extent.
[0021] Zum Löseelement kann weiters vorgesehen sein, dass dieses derart ausgebildet ist, die Haltefläche aus einer Halbzeug-Haltestellung in eine Halbzeug-Freigabestellung zu bringen. [0021] The release element can also be provided in such a way that it is designed in such a way as to bring the holding surface from a semi-finished product holding position into a semi-finished product release position.
[0022] Für die konkrete Ausgestaltung des Löseelements gibt es mehrere Möglichkeiten, wobei nachfolgend drei Varianten detailliert angeführt sind und auch in der weiter unten folgenden Figurenbeschreibung nochmals erläutert werden. There are several options for the specific configuration of the release element, with three variants being listed in detail below and also being explained again in the description of the figures below.
[0023] Gemäß einer ersten Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass das Löseelement als entlang der Horizontalebene ausgerichtetes, nachgiebiges Biegeelement ausgebildet ist, welches von der Halbzeug-Haltestellung in die Halbzeug-Freigabestellung von der Auflagefläche aufbiegbar ist. Somit bildet dieses Biegeelement eine Art federnde Spange oder Klammer zum Festhalten des Randbereichs des Halbzeugs über die Haltevorrichtung an einer Formhälfte. According to a first embodiment it is provided that the release element is designed as a flexible bending element aligned along the horizontal plane, which can be bent open from the semi-finished product holding position into the semi-finished product release position of the bearing surface. Thus, this bending element forms a kind of resilient clasp or clamp for holding the edge area of the semi-finished product on a mold half via the holding device.
[0024] Weiters ist bevorzugt vorgesehen, dass das nachgiebige Biegeelement, vorzugsweise entlang der Horizontalebene, am Verbindungsmittel verschiebbar ist, wobei die Kraft zum Aufbiegen des nachgiebigen Biegeelements von der Halbzeug-Haltestellung in die Halbzeug-Freigabestellung abhängig von der Relativstellung zwischen Biegeelement und Verbindungsmittel ist. Mithin kann die zum Aufbiegen benötigte Kraft je nach Dicke und Starrheit des Biegeelements und/oder je nach (horizontaler) Tiefe des Spalts eingestellt werden. Provision is also preferably made for the flexible bending element to be displaceable on the connecting means, preferably along the horizontal plane, with the force for bending open the flexible bending element from the semi-finished product holding position to the semi-finished product released position being dependent on the relative position between the bending element and the connecting means . Consequently, the force required for bending open can be adjusted depending on the thickness and rigidity of the bending element and/or depending on the (horizontal) depth of the gap.
[0025] Zu dieser ersten Ausführungsvariante kann in anderen Worten noch folgendes ausgeführt werden. In other words, the following can also be said about this first embodiment variant.
[0026] Das Biegeelement ist ein Bauteil, welches sich bei der Entformung aufbiegen lässt und somit das konsolidierte Halbzeug bei der Entformung freigibt. Im einfachsten Fall ist dieses Element eine Platte mit einem Hinterschnitt, welcher den Spalt mitbildet. Diese Platte wird mir der Formhälfte des Konsolidierwerkzeugs verbunden. Vorzugsweise handelt es hierbei um eine mechanisch lösbare Verbindung. Besonders bevorzugt ist diese mechanisch lösbare Verbindung verschiebbar, sodass unterschiedliche Längen zum Hinterschnitt möglich sind. Somit lässt sich die Kraft, welche für das Entformen aus dem Hinterschnitt benötigt wird mit der Hebelarmlänge verändern. Neben der Hebelarmlänge haben das Material sowie der Querschnitt der Hinterschnittgeometrie einen erheblichen Einfluss auf die Entformkraft. The bending element is a component which can be bent open during demolding and thus releases the consolidated semi-finished product during demoulding. In the simplest case, this element is a plate with an undercut, which also forms the gap. This plate is connected to the mold half of the consolidation tool. This is preferably a mechanically detachable connection. This mechanically detachable connection is particularly preferably displaceable, so that different lengths for the undercut are possible. The force required for demolding from the undercut can thus be changed with the length of the lever arm. In addition to the length of the lever arm, the material and the cross section of the undercut geometry have a significant influence on the demoulding force.
[0027] Bevorzugt kann bei dieser ersten Variante vorgesehen sein, dass die Haltevorrichtung aus mehreren Bauteilen besteht. Vor allem um die Querschnittshöhe des Biegeelements gering zu halten, kann ein Distanzstück zwischen Biegeelement und (erster) Formhälfte verwendet werden. It can preferably be provided in this first variant that the holding device consists of several components. A spacer can be used between the bending element and the (first) mold half, primarily in order to keep the cross-sectional height of the bending element low.
[0028] Gemäß einer zweiten Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass das Löseelement als, vorzugsweise entlang der Horizontalebene, ausgerichteter Kraftspeicher, vorzugweise als Druckfeder, ausgebildet ist, welches von der Halbzeug-Haltestellung - in welchem der Kraftspeicher im Wesentlichen entspannt ist - in die Halbzeug-Freigabestellung - in welchem der Kraftspeicher im Wesentlichen gespannt ist - bringbar ist. According to a second embodiment, it is provided that the release element is designed as an energy accumulator, preferably as a compression spring, which is preferably aligned along the horizontal plane and moves from the semi-finished product holding position--in which the energy storage device is essentially relaxed--into the semi-finished product Release position - in which the force accumulator is stretched essentially - can be brought.
[0029] Zu dieser zweiten Ausführungsvariante kann in anderen Worten noch folgendes ausgeführt werden. In other words, the following can also be said about this second embodiment variant.
[0030] Bei dieser Variante befindet dich die Haltevorrichtung (ebenfalls) auf nur einer der Formhälften. Vorzugsweise befindet sich die Haltevorrichtung auf der ersten (unteren) Formhälfte. Bei dieser Variante besteht die Haltevorrichtung aus mehreren Bauteilen. Damit die konsolidierten Halbzeuge wieder entformt werden können, ist zumindest das das Bauteil mit der Haltefläche federbeaufschlagt. Das bedeutet, dass sich das Bauteil, an welchem die Haltefläche ausgebildet ist, im Wesentlichen in der Ebene des konsolidierten Halbzeugs bewegen lässt. Wird ein konsolidiertes Halbzeug von der Formhälfte entnommen, so sind die ersten Millimeter der Bewegung In this variant, the holding device is (also) on only one of the mold halves. Preferably, the fixture is on the first (lower) mold half. In this variant, the holding device consists of several components. So that the consolidated semi-finished products can be removed from the mold again, at least the component with the holding surface is spring-loaded. This means that the component on which the holding surface is formed can be moved essentially in the plane of the consolidated semi-finished product. When a consolidated semi-finished product is removed from the mold half, so are the first few millimeters of movement
in den meisten Fällen normal zur Formhälfte, also rechtwinkelig zur Horizontalebene. Bei der Entformung wird somit die Haltefläche zurückgedrängt. Die Kraft, welche zum Zurückdrängen benötigt wird, ist somit abhängig von der verwendeten Feder. Die Federkraft muss so ausgewählt werden, dass einerseits das Halbzeug prozesssicher an der Formhälfte gehalten wird und anderseits, dass sich das Halbzeug leicht entformen lässt. in most cases normal to the mold half, i.e. perpendicular to the horizontal plane. The holding surface is thus pushed back during demolding. The force required to push back is therefore dependent on the spring used. The spring force must be selected so that on the one hand the semi-finished product is reliably held on the mold half and on the other hand the semi-finished product can be easily removed from the mould.
[0031] Gemäß einer dritten Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass das Löseelement als vom Basisteil und der Haltefläche separates, vorzugsweise an der zweiten Formhälfte angebrachtes, Spreizelement ausgebildet ist. Konkret ist dabei vorgesehen, dass bei einer Schließbewegung der Formhälften das Spreizelement derart spreizend am Basisteil und an einem die Haltefläche aufweisenden Bauteil anliegt, dass sich die Haltefläche vom Basisteil wegbewegt und die Haltevorrichtung in die Halbzeug-Haltestellung gelangt, und bei einer OÖffnungsbewegung der Formhälften das Spreizelement außer Kontakt mit dem Basisteil und dem die Haltefläche aufweisenden Bauteil gelangt, dass sich die Haltefläche auf das Basisteil zubewegt und die Haltvorrichtung in die Halbzeug-Freigabestellung gelangt. According to a third embodiment, it is provided that the release element is designed as a spreading element that is separate from the base part and the holding surface and is preferably attached to the second mold half. Specifically, it is provided that during a closing movement of the mold halves, the spreading element rests against the base part and a component having the holding surface in such a spreading manner that the holding surface moves away from the base part and the holding device reaches the semi-finished product holding position, and during an Oopening movement of the mold halves that Spreading element out of contact with the base part and the component having the holding surface, that the holding surface moves towards the base part and the holding device reaches the semi-finished product release position.
[0032] Zu dieser dritten Ausführungsvariante kann in anderen Worten noch folgendes ausgeführt werden. In other words, the following can also be said about this third embodiment variant.
[0033] In dieser Variante ist die Haltevorrichtung zweigeteilt ausgebildet. Das bedeutet, dass sich für diese Haltevorrichtung ein Bauteil bzw. eine Baugruppe am Oberwerkzeug (zweite Formhälfte) befindet und ein Bauteil bzw. eine Baugruppe am Unterwerkzeug (erste Formhälfte). Bei dieser Haltevorrichtung wird das konsolidierte Halbzeug an der ersten Formhälfte gehalten. Ermöglicht wird das mit einer Haltefläche (Hinterschnitt), die erst entsteht, wenn sich die beiden Formhälften schließen. Dazu befindet sich auf der ersten (unteren) Formplatte das die Haltefläche aufweisende Bauteil, welches sich mit der Schließbewegung spreizt und somit den Spalt bildet. Der Spalt zur Aufnahme eines Randbereichs des Halbzeugs ist somit nur bei geschlossenen Formhälften vorhanden. Öffnen sich die Formhälften, verringert sich auch der Spalt. Das Öffnen der Formhälften passiert im Wesentlichen in einer Bewegung, welche normal zur ersten Formhälfte ausgerichtet ist. Somit wird beim Öffnen der Formhälften der Spalt mit fortschreitendem Offnungshub immer geringer und somit nimmt auch die von der Haltefläche auf das Halbzeug wirkende Haltekraft ab. Sind die Formhälften komplett voneinander getrennt, ist die Haltekraft nur mehr sehr gering bzw. ist keine Haltekraft mehr vorhanden. In this variant, the holding device is designed in two parts. This means that for this holding device there is a component or an assembly on the upper tool (second mold half) and a component or an assembly on the lower tool (first mold half). With this holding device, the consolidated semi-finished product is held on the first mold half. This is made possible by a holding surface (undercut) that only occurs when the two halves of the mold close. For this purpose, the component having the holding surface is located on the first (lower) mold plate, which component spreads with the closing movement and thus forms the gap. The gap for accommodating an edge area of the semi-finished product is therefore only present when the mold halves are closed. When the mold halves open, the gap also decreases. The opening of the mold halves essentially occurs in a movement which is oriented normal to the first mold half. Thus, when the mold halves are opened, the gap becomes smaller and smaller as the opening stroke progresses, and the holding force acting on the semi-finished product from the holding surface also decreases. If the mold halves are completely separated from each other, the holding force is only very low or there is no longer any holding force.
[0034] Für die Haltevorrichtung selbst und dessen Haltefläche kann vorgesehen sein, dass sie die gesamte Kontur des zu konsolidierenden Halbzeugs umspannen. Anders ausgedrückt umgibt die Haltefläche ringförmig oder um den gesamten Umfang das zu konsolidierende Halbzeug. For the holding device itself and its holding surface can be provided that they span the entire contour of the semi-finished product to be consolidated. In other words, the holding surface surrounds the semi-finished product to be consolidated in a ring or around the entire circumference.
[0035] Für eine einfachere und günstigere Ausgestaltung ist allerdings bevorzugt vorgesehen, dass mehrere partielle Halteflächen um das zu konsolidierende Halbzeug herum eingesetzt werden. Dennoch müssen dabei nur relativ wenige Halteflächen eingesetzt werden. For a simpler and more favorable embodiment, however, it is preferably provided that several partial holding surfaces are used around the semi-finished product to be consolidated. Nevertheless, only relatively few holding surfaces have to be used.
[0036] In anderen Worten ausgedrückt ist bevorzugt vorgesehen, dass das Konsolidierwerkzeug eine Vielzahl von separaten Haltevorrichtungen (mit jeweiligen Halteflächen) aufweist, wobei die Haltevorrichtungen (zum Beispiel an den jeweiligen Seiten regelmäßig) beabstandet voneinander um den Aufnahmeraum herum an wenigstens einer Formhälfte, vorzugsweise an der ersten Formhälfte, angeordnet sind. In other words, it is preferably provided that the consolidation tool has a large number of separate holding devices (with respective holding surfaces), the holding devices (e.g. regularly on the respective sides) being spaced apart from one another around the receiving space on at least one mold half, preferably on the first mold half.
[0037] Um das Entformen noch zusätzlich zu erleichtern und die Entformkraft zu reduzieren, kann bevorzugt vorgesehen sein, dass zumindest die Haltefläche der Haltevorrichtung mit einer gleitunterstützenden Beschichtung (Anti-Haft-Beschichtung), vorzugsweise mit Plasmabeschichtungen, CVD-Beschichtungen oder PVD Beschichtungen, beschichtet ist. Die verwendete Beschichtung ist dabei abhängig vom Polymer des Halbzeugs, für Polyolefine und technische Kunststoffe eignet sich beispielswiese eine Beschichtung auf PTFE-Basis. [0037] In order to make demolding even easier and to reduce the demoulding force, it can preferably be provided that at least the holding surface of the holding device is coated with a sliding-supporting coating (non-stick coating), preferably with plasma coatings, CVD coatings or PVD coatings. is coated. The coating used depends on the polymer of the semi-finished product. A PTFE-based coating, for example, is suitable for polyolefins and engineering plastics.
[0038] Es ist auch möglich, dass die Formhälften mit einer solchen gleitunterstützenden Beschichtung versehen sind. It is also possible that the mold halves are provided with such a slide-supporting coating.
[0039] Generell sei noch angeführt, dass der Abstand der der Halteflächen relativ zum Aufnah-[0039] In general, it should also be mentioned that the distance between the holding surfaces relative to the recording
meraum - das heißt die Relativposition an der Formhälfte entlang der Horizontalebene - einstellbar ist. meraum - that is, the relative position on the mold half along the horizontal plane - is adjustable.
[0040] So kann auch vorgesehen sein, dass die für die Entformung notwendige Kraft einstellbar ist, vorzugsweise durch Veränderung der Hebellänge des Biegeelements und/oder durch Veränderung der Federkraft des Kraftspeichers. It can also be provided that the force required for the demoulding is adjustable, preferably by changing the lever length of the bending element and/or by changing the spring force of the energy accumulator.
[0041] Schutz wird auch begehrt für eine Formgebungsanlage mit einem erfindungsgemäßen Konsolidierungswerkzeug. Protection is also sought for a forming plant with a consolidation tool according to the invention.
[0042] Eine solche Formgebungsanlage kann beispielsweise Schließeinheit und eine Einspritzeinheit aufweisen, wobei das im Konsolidierwerkzeug konsolidierte Halbzeug über eine Transportvorrichtung in ein Formgebungswerkzeug der Schließeinheit transportierbar ist und im Formgebungswerkzeug mit einer Kunststoffschmelze umspritzt werden kann. Nach Aushärtung liegt dann ein faserverstärktes Kunststoffformteil vor. Such a shaping system can have, for example, a closing unit and an injection unit, wherein the semi-finished product consolidated in the consolidation tool can be transported via a transport device into a shaping tool of the closing unit and can be encapsulated in the shaping tool with a plastic melt. After curing, a fiber-reinforced plastic molded part is then available.
[0043] Schutz wird auch begehrt für ein Verfahren zum Konsolidieren von thermoplastischen Halbzeugen in einem erfindungsgemäßen Konsolidierwerkzeug. Dabei sind die folgenden Schritte vorgesehen: Protection is also sought for a method for consolidating thermoplastic semi-finished products in a consolidation tool according to the invention. The following steps are envisaged:
- Auflegen des thermoplastischen Halbzeugs auf die Auflagefläche, - placing the thermoplastic semi-finished product on the supporting surface,
- Schließen der Formhälften, - closing the mold halves,
- Aufbringen von Druck auf das thermoplastische Halbzeug und Aufheizen des Konsolidierwerkzeugs auf eine Konsolidiertemperatur, sodass sich Randbereiche des erhitzten und unter Druck stehenden Halbzeugs zumindest bereichsweise in den Spalt zur Aufnahme des Randbereichs bewegen und dadurch das Halbzeug an der Haltevorrichtung gehalten ist, - Application of pressure to the thermoplastic semi-finished product and heating of the consolidation tool to a consolidation temperature, so that edge areas of the heated and pressurized semi-finished product move at least partially into the gap for receiving the edge area and the semi-finished product is thus held on the holding device,
- Abkühlen des Konsolidierwerkzeugs und des thermoplastischen Halbzeugs, bis das thermoplastische Halbzeug formstabil ist, - Cooling of the consolidation tool and the thermoplastic semi-finished product until the thermoplastic semi-finished product is dimensionally stable,
- Öffnen der Formhälften und - Opening the mold halves and
- Entnehmen des thermoplastischen Halbzeugs. - Removal of the thermoplastic semi-finished product.
[0044] Für eine einfache Entformung ist bevorzugt zudem vorgesehen, dass beim Entnehmen des thermoplastischen Halbzeugs die Haltevorrichtung von der Halbzeug-Haltestellung in die Halbzeug-Freigabestellung bewegbar ist. For a simple demolding is preferably also provided that when removing the thermoplastic semi-finished product, the holding device is movable from the semi-finished product holding position in the semi-finished product release position.
[0045] Zum Verfahren kann - in anderen Worten ausgedrückt - noch folgendes festgehalten werden. In other words, the following can be stated about the method.
[0046] Zu Prozessbeginn wird ein zu konsolidierendes Halbzeug in ein Konsolidierwerkzeug mit zumindest einer Haltevorrichtung eingebracht. Das Konsolidierwerkzeug wird geschlossen und mit Druck beaufschlagt und in einer Heizstation auf eine geeignete Konsolidiertemperatur erwärmt. Ist die Konsolidiertemperatur erreicht, wird das Halbzeug unter Druck abgekühlt und somit konsolidiert. Dabei ist der Konsolidierdruck so zu wählen, dass sich die projizierte Fläche des Halbzeugs zumindest geringfügig vergrößert. Dieses Fließen bzw. Ausdehnen des Werkstoffs ermöglicht, dass sich Material zum durch die Haltevorrichtung gebildeten Spalt hinbewegt. Erst dadurch ermöglichen der Spalt und die Haltefläche ein Festhalten des Halbzeugs. Nachdem das Halbzeug soweit abgekühlt ist, dass es wieder formstabil ist, kann es entformt werden. At the start of the process, a semi-finished product to be consolidated is placed in a consolidation tool with at least one holding device. The consolidation tool is closed and pressurized and heated to a suitable consolidation temperature in a heating station. Once the consolidation temperature has been reached, the semi-finished product is cooled under pressure and thus consolidated. The consolidation pressure should be selected so that the projected area of the semi-finished product increases at least slightly. This flow or expansion of the material allows material to move toward the gap formed by the fixture. Only then do the gap and the holding surface allow the semi-finished product to be held. After the semi-finished product has cooled down to such an extent that it is dimensionally stable again, it can be removed from the mold.
[0047] Der Konsolidierdruck kann so gewählt werden, dass sich die projizierte Fläche des Halbzeugs während der Konsolidierung vergrößert. The consolidation pressure can be selected so that the projected area of the semi-finished product increases during consolidation.
[0048] Zur Konsolidiertemperatur ist bevorzugt vorgesehen, dass diese über der Glasübergangstemperatur des Polymers des Halbzeugs liegt. With regard to the consolidation temperature, it is preferably provided that this is above the glass transition temperature of the polymer of the semi-finished product.
[0049] Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der Figurenbeschreibung unter Bezugnahme auf die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele Folgenden näher erläutert. Darin zeigen: Further details and advantages of the present invention are explained in more detail below on the basis of the description of the figures with reference to the exemplary embodiments illustrated in the drawings. Show in it:
[0050] Fig. 1 schematisch eine Schnittansicht des Konsolidierwerkzeugs, [0051] Fig. 2 schematisch eine Schnittansicht des geschlossenen Konsolidierwerkzeugs, Fig. 1 shows a schematic sectional view of the consolidation tool, Fig. 2 shows a schematic sectional view of the closed consolidation tool,
[0052] Fig. 3 schematisch eine Schnittansicht des Konsolidierwerkzeugs mit im Spalt gehaltenem Halbzeug, [0052] FIG. 3 shows a schematic sectional view of the consolidation tool with the semi-finished product held in the gap,
[0053] Fig. 4 eine schematische Draufsicht auf eine erste Ausführungsvariante der Haltevorrichtung, [0053] FIG. 4 shows a schematic plan view of a first embodiment variant of the holding device,
[0054] Fig. 5 eine schematische Schnittansicht der erste Ausführungsvariante mit geringer Haltekraft, 5 shows a schematic sectional view of the first embodiment variant with a low holding force,
[0055] Fig. 6 eine schematische Schnittansicht der erste Ausführungsvariante mit hoher Haltekraft, 6 shows a schematic sectional view of the first embodiment variant with a high holding force,
[0056] Fig. 7 eine schematische Schnittansicht einer zweiten Ausführungsvariante der Haltevorrichtung, 7 shows a schematic sectional view of a second embodiment variant of the holding device,
[0057] Fig. 8 eine Draufsicht auf das Konsolidierwerkzeug mit einer Haltevorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsvariante, 8 shows a top view of the consolidation tool with a holding device according to the second embodiment variant,
[0058] Fig. 9-11 schematische Schnittansichten eines Konsolidierwerkzeugs mit einer Haltevorrichtung gemäß der dritten Ausführungsvariante, [0058] FIGS. 9-11 schematic sectional views of a consolidation tool with a holding device according to the third embodiment variant,
[0059] Fig. 12 eine Draufsicht auf die erste Formhälfte mit einer Vielzahl von um den Aufnahmeraum angeordneten Haltevorrichtungen, [0059] FIG. 12 shows a top view of the first mold half with a plurality of holding devices arranged around the receiving space,
[0060] Fig. 13 eine schematische Schnittansicht der ersten Ausführungsvariante mit schräg ausgerichtetem Halteflächen-Bauteil und 13 shows a schematic sectional view of the first variant embodiment with an obliquely aligned holding surface component and
[0061] Fig. 14 eine schematisch Schnittansicht der ersten Ausführungsvariante mit parallel zur Horizontalebene ausgerichteter Haltefläche. 14 shows a schematic sectional view of the first embodiment variant with a holding surface aligned parallel to the horizontal plane.
[0062] In Fig. 1 ist ein Konsolidierwerkzeug 100 in einer schematischen Schnittansicht dargestellt. Dieses Konsolidierwerkzeug 100 weist eine erste (untere) Formhälfte 1 und eine zweite (obere) Formhälfte 2 auf. Auf der Auflagefläche A der ersten Formhälften 1 ist ein thermoplastisches Halbzeug H angeordnet. Die zweite Formhälfte 2 weist eine Schließfläche S auf. Der Aufnahmeraum Kist von der Auflagefläche A und der Schließfläche S begrenzt ist. 1 shows a consolidation tool 100 in a schematic sectional view. This consolidation tool 100 has a first (lower) mold half 1 and a second (upper) mold half 2 . A thermoplastic semi-finished product H is arranged on the support surface A of the first mold halves 1 . The second mold half 2 has a closing surface S. The receiving space Kist is limited by the bearing surface A and the closing surface S.
[0063] An der ersten Formhälfte 1 ist eine Haltevorrichtung 3 zum Halten des thermoplastischen Halbzeugs H an dieser ersten Formhälfte 1 angebracht. Diese Haltevorrichtung 3 weist eine Verbindungsmittel 5 auf, mit welchem das Bauteil 7, an welchem die Haltefläche F ausgebildet ist, lösbar an der ersten Formhälfte 1 befestigt ist. A holding device 3 for holding the thermoplastic semi-finished product H on this first mold half 1 is attached to the first mold half 1 . This holding device 3 has a connecting means 5, with which the component 7, on which the holding surface F is formed, is detachably attached to the first mold half 1.
[0064] Zwischen der Haltefläche F und der Auflagefläche A ist ein Spalt G zur Aufnahme eines Randbereichs eines auf der Auflagefläche A angeordneten Halbzeugs H zwischen der Haltefläche F und der Auflagefläche A ausgebildet. Der Spalt wird zudem von einer gedachten vertikalen Linie (bzw. Fläche) zwischen der in Richtung Aufnahmeraum K weisenden Spitze und der Auflagefläche A begrenzt. Dieser Spalt G ist in diesem Fall im Querschnitt dreieckförmig. Between the holding surface F and the bearing surface A, a gap G for receiving an edge region of a semi-finished product H arranged on the bearing surface A is formed between the holding surface F and the bearing surface A. The gap is also delimited by an imaginary vertical line (or surface) between the tip pointing in the direction of the receiving space K and the bearing surface A. In this case, this gap G is triangular in cross section.
[0065] In Fig. 2 ist das Konsolidierwerkzeug 100 komplett geschlossen. Dadurch kontaktiert die Schließfläche S die Oberseite des Halbzeugs und es wird ein Konsolidierdruck auf das Halbzeug H ausgeübt. Es ist ersichtlich, dass sich dadurch das Halbzeug H entlang der Horizontalebne E bereits in Richtung Haltevorrichtung 3 ausgedehnt hat. In FIG. 2 the consolidation tool 100 is completely closed. As a result, the closing surface S contacts the top of the semi-finished product and a consolidation pressure is exerted on the semi-finished product H. It can be seen that as a result the semi-finished product H has already expanded along the horizontal plane E in the direction of the holding device 3 .
[0066] In Fig. 2 ist zudem der Neigungswinkel N der Haltefläche F zur Auflagefläche A eingezeichnet, welcher in diesem Fall in etwa 45° beträgt. In addition, the angle of inclination N of the holding surface F to the bearing surface A is shown in FIG. 2, which in this case is approximately 45°.
[0067] In Fig. 3 bewegen sich durch Aufbringen von Druck auf das thermoplastische Halbzeug H und durch Aufheizen des Konsolidierwerkzeugs 100 auf eine Konsolidiertemperatur die Randbereiche des erhitzten und unter Druck stehenden Halbzeugs H zumindest bereichsweise in den Spalt G zur Aufnahme des Randbereichs. Dadurch ist das Halbzeug H an der Haltevorrichtung 3 gehalten. Wenn also das Konsolidierwerkzeug 100 geöffnet wird, kann das Halbzeug nicht von der zweiten Formhälften 2 mitgenommen werden, da das Halbzeug H über die im Spalt G befindlichen und eingeklemmten Randbereiche an der ersten Formhälfte 1 gehalten ist. In Fig. 3, by applying pressure to the thermoplastic semi-finished product H and by heating the consolidation tool 100 to a consolidation temperature, the edge areas of the heated and pressurized semi-finished product H move at least partially into the gap G to accommodate the edge area. As a result, the semi-finished product H is held on the holding device 3 . When the consolidation tool 100 is opened, the semi-finished product cannot be taken along by the second mold half 2 since the semi-finished product H is held on the first mold half 1 by the edge regions located in the gap G and clamped.
[0068] In Fig. 4 ist eine schematische Draufsicht auf eine Haltevorrichtung 3 gezeigt. Diese Haltevorrichtung 3 ist gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ausgebildet. 4 shows a schematic top view of a holding device 3 . This holding device 3 is designed according to the first exemplary embodiment.
[0069] Diese Haltevorrichtung 3 weist eine die Haltefläche F aufweisendes, plattenförmiges Bauteil 7 auf. In diesem Bauteil 7 sind zwei Langlöcher L ausgebildet, wobei die Verbindungsmittel 5 durch die Langlöcher L hindurchragen. This holding device 3 has a holding surface F having a plate-shaped component 7 . Two elongated holes L are formed in this component 7, with the connecting means 5 protruding through the elongated holes L. FIG.
[0070] In Fig. 5 ist die Haltevorrichtung 3 gemäß der ersten Ausführungsvariante in einer schematischen Schnittansicht dargestellt. Es ist ersichtlich, dass das Verbindungsmittel 5 als Schraube mit einem im Bereich der Langlöcher L angeordneten und anliegenden Schraubenkopf 5.1 und mit einem in der ersten Formhälfte 1 angeordneten Gewindebereich 5.2 ausgebildet ist. In Fig. 5, the holding device 3 is shown according to the first embodiment in a schematic sectional view. It can be seen that the connecting means 5 is designed as a screw with a screw head 5.1 arranged in the area of the elongated holes L and lying against it and with a threaded area 5.2 arranged in the first mold half 1.
[0071] Die Haltevorrichtung 3 weist neben dem Verbindungsmittel 5 auch noch ein Basisteil 4 auf, welches hier in Form von zwei Distanzstücken ausgebildet ist. Diese Distanzstücke sind in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel zwischen 0,3 mm und 1 mm, vorzugsweise 0,5 mm, dick. In addition to the connecting means 5, the holding device 3 also has a base part 4, which is designed here in the form of two spacers. In a preferred exemplary embodiment, these spacers are between 0.3 mm and 1 mm, preferably 0.5 mm, thick.
[0072] Das Bauteil 7, an welchem die Haltefläche F ausgebildet ist, ist im dargestellten Fall plattenförmig ausgebildet. Die Dicke dieses Bauteils 7 beträgt bevorzugt zwischen 1 mm und 2,5 mm, vorzugsweise 1,5 mm. The component 7 on which the holding surface F is formed is plate-shaped in the case shown. The thickness of this component 7 is preferably between 1 mm and 2.5 mm, preferably 1.5 mm.
[0073] Bei dieser dritten Ausführungsvariante bildet das Bauteil 7 gleichzeitig das Löseelement 6, welches als nachgiebiges Biegeelement 6.1 ausgebildet ist. In diesem Fall ist das als Biegeelement 6.1 ausgebildete Löseelement 6 in der Halbzeug-Haltestellung dargestellt. In der (nicht dargestellten) Halbzeug-Freigabestellung wird das Biegeelement 6.1 im Bereich der Haltefläche F nach oben gebogen, wodurch ein im Bereich des Spaltes G gehaltenes Halbzeug H leichter entformt werden kann. Die Haltekraft diese Biegeelement 6.1 hängt von dessen Dicke und Beschaffenheit sowie von Länge des vom Verbindungsmittel 5 auskragenden Bereichs ab. Je länger dieser auskragende Bereich ist, desto größer ist die Hebelwirkung und desto weniger stark hält das Löseelement 6 das Halbzeug H. In this third embodiment variant, the component 7 simultaneously forms the release element 6, which is designed as a flexible bending element 6.1. In this case, the release element 6 designed as a bending element 6.1 is shown in the semi-finished product holding position. In the semi-finished product release position (not shown), the bending element 6.1 is bent upwards in the area of the holding surface F, as a result of which a semi-finished product H held in the area of the gap G can be demolded more easily. The holding force of this bending element 6.1 depends on its thickness and nature as well as on the length of the area projecting from the connecting means 5. The longer this projecting area, the greater the leverage and the less strong the release element 6 holds the semi-finished product H.
[0074] Dementsprechend ist in Fig. 6 eine andere Relativposition des Bauteils 7 (entspricht dem Löseelement 6) entlang der Horizontalebene E dargestellt. Hierbei befindet sich das Verbindungsmittel 5 wesentlich näher an der Haltefläche F. Dadurch ist das als Biegeelement 6.1 ausgebildete Löseelement 6 weniger leicht aufbiegbar, wodurch eine größere Haltekraft auf das im Spalt G gehaltene Halbzeug H wirkt. Durch entsprechendes Verschieben des Bauteils 7 entlang des Basisteils 4 und durch Festschrauben des Verbindungsmittels 5 an der gewünschten Stelle, kann die Haltekraft verstellt und eingestellt werden. Accordingly, another relative position of the component 7 (corresponds to the release element 6) along the horizontal plane E is shown in FIG. Here, the connecting means 5 is much closer to the holding surface F. As a result, the release element 6 designed as a bending element 6.1 can be bent open less easily, as a result of which a greater holding force acts on the semi-finished product H held in the gap G. By correspondingly moving the component 7 along the base part 4 and by tightening the connecting means 5 at the desired point, the holding force can be adjusted and adjusted.
[0075] In Fig. 7 ist in einer schematischen Schnittansicht die zweite Ausführungsvariante der Haltevorrichtung 3 gezeigt. Es ist vorgesehen, dass das Löseelement 6 als entlang der Horizontalebene E ausgerichteter Kraftspeicher 6.2, vorzugweise als Druckfeder, ausgebildet ist, welches von der Halbzeug-Haltestellung - in welchem der Kraftspeicher 6.2 im Wesentlichen entspannt ist - in die Halbzeug-Freigabestellung - in welchem der Kraftspeicher 6.2 im Wesentlichen gespannt ist - bringbar ist. In Fig. 7, the second embodiment of the holding device 3 is shown in a schematic sectional view. It is provided that the release element 6 is designed as an energy store 6.2 aligned along the horizontal plane E, preferably as a compression spring, which moves from the semi-finished product holding position - in which the energy store 6.2 is essentially relaxed - into the semi-finished product release position - in which the Energy store 6.2 is essentially stretched - can be brought.
[0076] In Fig. 8 ist eine Draufsicht auf die erste Formhälfte 1 samt darauf angeordnetem Halbzeug H dargestellt. In diesem Fall sind zwei Haltevorrichtungen 3 mit Kraftspeicher 6.2 in einem Eckbereich der ersten Formhälfte 1 angeordnet und mit dieser verbunden. 8 shows a plan view of the first mold half 1 together with the semi-finished product H arranged thereon. In this case, two holding devices 3 with energy accumulator 6.2 are arranged in a corner region of the first mold half 1 and connected to it.
[0077] In den Fig. 9 bis 11 ist in einer schematischen Schnittansicht die dritte Ausführungsvariante der Haltevorrichtung 3 gezeigt. Es ist vorgesehen, dass das Löseelement 6 als vom Basisteil 4 und der Haltefläche F separates, an der zweiten Formhälfte 2 angebrachtes Spreizelement 6.3 ausgebildet ist. 9 to 11, the third embodiment variant of the holding device 3 is shown in a schematic sectional view. Provision is made for the release element 6 to be in the form of a spreading element 6.3 which is separate from the base part 4 and the holding surface F and is attached to the second mold half 2.
[0078] In der in Fig. 9 dargestellten Offenstellung des Konsolidierwerkzeugs 100 befindet sich das Spreizelement 6.3 außer Kontakt mit dem Basisteil 4 und dem die Haltefläche F aufweisenden Bauteil 7. In the open position of the consolidation tool 100 shown in FIG. 9, the spreading element 6.3 is not in contact with the base part 4 and the component 7 having the holding surface F.
[0079] Wie in den Fig. 10 und 11 veranschaulicht, liegt bei einer Schließbewegung der Formhälften 1, 2 das Spreizelement 6.3 derart spreizend am Basisteil 4 und an einem die Haltefläche F As illustrated in FIGS. 10 and 11, during a closing movement of the mold halves 1, 2, the spreading element 6.3 lies in such a spreading manner on the base part 4 and on a holding surface F
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aufweisenden Bauteil 7 an, dass sich die Haltefläche F vom Basisteil 4 wegbewegt und die Haltevorrichtung 3 in die Halbzeug-Haltestellung gelangt. In dieser Halbzeug-Haltestellung ist ein (geringfügiger) Spalt G erzeugt, über welchen das Halbzeug H gehalten ist. having component 7 that the holding surface F moves away from the base part 4 and the holding device 3 reaches the semi-finished product holding position. In this semi-finished product holding position, a (slight) gap G is created, over which the semi-finished product H is held.
[0080] Um nach dem Konsolidieren das Halbzeug wieder von der ersten Formhälfte 1 lösen zu können, wird das Konsolidierwerkzeug 100 durch eine Relativbewegung der Formhälften 1 und 2 voneinander geöffnet, sodass sich die Haltefläche F auf das Basisteil 4 zubewegt und die Haltvorrichtung 3 in die Halbzeug-Freigabestellung gelangt (siehe wieder Fig. 9). In order to be able to release the semi-finished product from the first mold half 1 after consolidation, the consolidation tool 100 is opened by a relative movement of the mold halves 1 and 2 from one another, so that the holding surface F moves towards the base part 4 and the holding device 3 in the Semi-release position arrives (see again Fig. 9).
[0081] In Fig. 12 ist eine Draufsicht auf die erste Formhälfte 1 mit den daran angebrachten Haltevorrichtung 3 gezeigt. Die Haltevorrichtungen 3 sind jeweils über Verbindungsmittel 5 an der ersten Formhälfte 1 lösbar befestigt. Uber die Haltefläche F der Haltevorrichtungen 3 ist das Halbzeug H an der ersten Formhälfte 1 des Konsolidierwerkzeugs 100 gehalten. Die Vielzahl von Haltevorrichtungen 3 ist beabstandet voneinander um den Aufnahmeraum K herum (bzw. um das Halbzeug H herum) an wenigstens an der ersten Formhälfte 1 angeordnet. 12 shows a plan view of the first mold half 1 with the holding device 3 attached thereto. The holding devices 3 are each detachably fastened to the first mold half 1 via connecting means 5 . The semi-finished product H is held on the first mold half 1 of the consolidation tool 100 via the holding surface F of the holding devices 3 . The plurality of holding devices 3 are arranged at a distance from one another around the receiving space K (or around the semi-finished product H) on at least the first mold half 1 .
[0082] Fig. 13 zeigt in einem schematischen Querschnitt eine alternative Möglichkeit zur Ausbildung der ersten Ausführungsvariante. Hierbei ist das Bauteil 7, an welchem die Haltefläche F ausgebildet ist, schräg zur Horizontalebene E ausgerichtet. Dadurch schließt die Haltefläche F einen Winkel von etwa 10° zur Auflagefläche A ein. Das Basisteil 4 ist im Querschnitt keilförmig ausgebildet, wodurch sich die Schrägstellung des plattenförmigen Bauteils 7 ergibt. 13 shows, in a schematic cross section, an alternative possibility for forming the first embodiment variant. Here, the component 7, on which the holding surface F is formed, is aligned obliquely to the horizontal plane E. As a result, the holding surface F encloses an angle of about 10° to the bearing surface A. The base part 4 has a wedge-shaped cross-section, which results in the inclined position of the plate-shaped component 7 .
[0083] Dagegen ist in Fig. 14 das Basisteil 4 „gerade“ mit zueinander parallelen Ober- und Unterseiten ausgebildet. Das über das Verbindungsmittel 5 und dem Basisteil 4 mit der ersten Formhälfte 1 verbunden Bauteil 7 ist parallel zur Auflagefläche A und zur Horizontalebene E ausgerichtet. Dadurch ergibt sich für die Ausrichtung der Haltefläche F ein Winkel von 0° gegenüber der Auflagefläche A. Der Spalt G wird hier von keiner geneigten Fläche begrenzt (abgesehen von der Seitenfläche des Basisteils 4). In contrast, in FIG. 14 the base part 4 is “straight” with top and bottom sides that are parallel to one another. The component 7 connected to the first mold half 1 via the connecting means 5 and the base part 4 is aligned parallel to the bearing surface A and to the horizontal plane E. This results in an angle of 0° for the orientation of the holding surface F in relation to the bearing surface A. The gap G is not delimited here by any inclined surface (apart from the side surface of the base part 4).
BEZUGSZEICHENLISTE: REFERENCE LIST:
1 erste Formhälfte 2 zweite Formhälfte 3 Haltevorrichtung 4 Basisteil 1 first mold half 2 second mold half 3 holding device 4 base part
5 Verbindungsmittel 5 lanyards
5.1 Schraubenkopf 5.1 screw head
5.2 Gewindebereich 5.2 Thread area
6 Löseelement 6 release element
6.1 nachgiebiges Biegeelement 6.2 Kraftspeicher 6.1 flexible bending element 6.2 energy accumulator
6.3 Spreizelement 6.3 spreader element
7 Bauteil, welches die Haltefläche F aufweist 100 Konsolidierwerkzeug 7 component, which has the holding surface F 100 consolidation tool
H Halbzeug H semi-finished product
A Auflagefläche A bearing surface
Ss Schließfläche Ss clasp
K Aufnahmebereich K Recording area
G Spalt G gap
F Haltefläche F holding surface
N Neigungswinkel N tilt angle
L Langlöcher L slotted holes
Claims (15)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ATA50335/2021A AT524333B1 (en) | 2021-04-30 | 2021-04-30 | Consolidation tool for consolidating thermoplastic semi-finished products |
| DE102022106826.9A DE102022106826A1 (en) | 2021-04-30 | 2022-03-23 | Consolidation tool for consolidating thermoplastic semi-finished products |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ATA50335/2021A AT524333B1 (en) | 2021-04-30 | 2021-04-30 | Consolidation tool for consolidating thermoplastic semi-finished products |
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|---|---|
| AT524333A4 AT524333A4 (en) | 2022-05-15 |
| AT524333B1 true AT524333B1 (en) | 2022-05-15 |
Family
ID=81535415
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ATA50335/2021A AT524333B1 (en) | 2021-04-30 | 2021-04-30 | Consolidation tool for consolidating thermoplastic semi-finished products |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
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| DE (1) | DE102022106826A1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51106180A (en) * | 1975-03-14 | 1976-09-20 | Aisin Seiki | |
| JP2017024392A (en) * | 2015-07-15 | 2017-02-02 | 帝人株式会社 | Molded body having anchoring portion and method for manufacturing molded body |
| AT518882A4 (en) * | 2016-09-28 | 2018-02-15 | Engel Austria Gmbh | Mold for a molding machine |
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|---|---|---|---|---|
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-
2022
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51106180A (en) * | 1975-03-14 | 1976-09-20 | Aisin Seiki | |
| JP2017024392A (en) * | 2015-07-15 | 2017-02-02 | 帝人株式会社 | Molded body having anchoring portion and method for manufacturing molded body |
| AT518882A4 (en) * | 2016-09-28 | 2018-02-15 | Engel Austria Gmbh | Mold for a molding machine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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