Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Gegenständen aus dünnem Material in Formen durch Fluidumsdruck. Diese Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Her stellen von Gegenständen aus dünnem Ma terial, wie zum Beispiel Metall, Leder, plasti schen, faserigen oder sonst formbaren Sub stanzen, vermittelst Fluidumsdruck, welcher das Material in einer Form drückt. Diese Form kann eine Vertiefung oder Aushöhlung haben, welcher der dem Material zu geben den Gestalt entspricht.
Sie kann auch .ein zusammengesetzter Körper sein oder ein Rah men oder eine nach oben offene Konstruktion mit einem ringartig oder .anders geformten Halter zum elastischen Fassen des Materials, wobei der Druck in der Form radial und gleichmässig nach .aussen wirken kann.
Das unbearbeitete Material kann flach oder von U-förmigem Querschnitt sein, oder irgend eine natürliche Biegung aufweisen, wenn es zwischen Flächen, welche seinen. Rand hal ten, eingelegt wird, und die zum Halten die nenden Flächen können auch entsprechend den natürlichen Biegungen des Materials ge wellt oder gerippt .sein, das heisst sie können Biegungen jeder Form haben, die kein Fal ten des Materials bewirken.
Beim Verfahren nach vorliegender Erfin dung lässt man den Fluidums druck (unter welchem Ausdruck durch ein Gas, Dampf oder durch Wasser, Öl, Quecksilber, Teer, Spirituosen, Flüssigkeitsmischungen oder durch flüssigen Zement verursachter Drück inbegriffen ist), direkt auf eine Seite des zu formenden Materials einwirken und hält letz teres lose zwischen Teilen der Form, so dass ,der Rand des Materials unter Wirkung des Druckes nach innen zu gleiten kann,
und fer ner verhindert man ein Entweichen des Flui dums durch Vorsehen einer Packung aus flexiblem Material, in einer Nut eines Teils der Form eingesetzt.
Die Form kann einen mit einer Kammer versehenen Block aufweisen, und es kann .ein biegsamer Sack oder eine sonstige Einlage verwendet werden. Die Packung kann bei spielsweise ein geschlossener, .aus Gummirohr bestehender Ring sein oder in manchen Fäl len ein aus Leder oder sonstigem flexiblem Material hergestelltes .Stück, das .im Schnitt U-Form hat, und! ,dessen offene Seite nach in nen: gekehrt ist.
Die Packung wird durch den Fluidumsdruck zweckmässig gegen eine obere Fläche des zu formenden Materials und die benachbarte Fläohe des Blockes so ge drückt, dass ein Entweichen von Flüssigkeit zwischen dieser Fläche des Blockes und des Materials vermieden wird.
Im Block ist zweckmässigerweise eine Kammer gebildet, welche mit einem Zufuhrventil für Druck fluidum und einer mit Ventil versehenen Aus trittsröhre in Verbindung steht; die Kammer kann auch wegbelassen werden, nämlich dann, wenn der Block nahe der Unterseite des zu formenden Materials sich befindet, wo bei der Druck beim Einlassen sofort denjeni gen Teil des zu formenden Materials empor hebt, welcher der Einlassöffnung gegenüber liegt, so d,ass alsdann der Druck gleichmässig auf die Unterseite des zu formenden Mate rials sich verteilt.
Die zum Beispiel aus Matrize und Block bestehenden Teile der Form sind vorteilhaft derart beweglich zueinander angeordnet, dass das zu formende Material eingesetzt und der fertige Gegenstand weggeschafft werden kann. Es können Mittel zum Bewegen eines der Teile der Form und zum Halten der Teile in der richtigen Arbeitslage zueinander vor gesehen werden. Solche Mittel müssen je doch stark genug sein, um dem Flüssigkeits druck Widerstand leisten zu können.
Die sich gegenüberliegenden, zwischen Matrize und Block befindlichen Halteflächen, welche auch Plätteflächen genannt werden können, oder eine dieser Flächen, sollte derart getragen werden. dass das zu formende Material zwi schen ihnen genügend fest gehalten werden kann, aber dem Rand des Materials bei An wendung des Druckes doch die Möglichkeit gegeben ist, statt dünner gezogen zu werden (wodurch die Gleichmässigkeit der Dicke das Gegenstandes beeinträchtigt würde), nach einwärts gleiten zu können, ohne jedoch da bei gefaltet zu werden.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungs gegenstandes ist auf beiliegender Zeichnung dargestellt, in welcher Fig. 1 einen Block und eine Matrize im Schnitt darstellt mit einem eingesetzten dün- nen Material, welches zum Pressen bereit liegt; Fig. 12 zeigt die gleichen Teile im Schnitt, wobei das Material entsprechend der Form der Matrize gepress't ist.
Mit A. ist der Block bezeichnet. Er be sitzt eine Druckkammer B, um welche eine Rinne C läuft. Eine im Block befindliche C>ffnung D steht irr Verbindung mit einer nicht gezeigten Röhre, welche mit einem Be hälter für Druclzfluidum verbunden ist. Die Röhre kann verzweigt sein und auf einer Ab zweigung ein Ventil haben, um den Zulass .des unter Druck Gehenden Fluidums zu über wachen, sowie ein Ventil auf einer andern Verzweigung, welches, wenn geöffnet, das erwähnte Fluidum entweichen lässt; ein pas sender Luftauslass ist auch vorgesehen. Mit E ist die Matrize bezeichnet.
Sie ist mit einem Luftauslasskanal F versehen. Mit G ist das gerade unter Druck. befindliche Ma terial bezeichnet. Eine aus biegsamem Mate rial, beispielsweise aus einer geschlossenen Gummiröhre hergestellte Packung, wie R.inb II, ist in die Rinne C eingepasst. Das zu pressende Material wird an seiner Unterseite dem Fluidumsdruck ausgesetzt. Die Stärke des Druckes und die Zeit seiner Anwendung variieren natürlich je nach Beschaffenheit des Materials.
Es kommen dab-i Stärkt. Diekc# und physikalische Eigenschaften des 31ate- rzals in Frage. Die Packung ändert während des Druckverfahrens ihre Form, wie in Fig. \? ersichtlielr ist.
Das Verfahren lässt da, wo eine Matrize angewendet wird, deutlielr die Wirkung des Druckes auf das zu formende Material er kennen. Ist die Matrize durch einen nach oben offenen Rahmen ersetzt, so bewirkt der Druck entweder ein Zusammenpressen oder ein Dehnen gewisser Teile des Materials.
Werden die Teile .ss und E vermittelst einer Schraube oder durch sonstige zur Vor richtung gehörende Mittel gegeneinander be wegt, so wird zweckmässig diese annähernde Bewegung derart begrenzt, da.ss zwischen den Teilen ein Spielraum von ungefähr der Dicke des dünnen Materials bleibt, so dass die Kau- ten des Materials ohne Faltenbildung nach innen gleiten können.
Sollte sich jedoch diese Regulierung infolge .des hohen angewendeten Druckes, welcher die Teile A und E ausein ander zu bringen sucht, .als ungenügend er weisen, so dass ein Falten des Randes des Materials eintreten würde, so kann eine elastische Substanz, z. B. Gummi, aussen an den genannten Teilen angeordnet werden, das heisst über dem Teil E oder unter dem Teil A, wodurch ein elastisches Fassen des Materials herbeigeführt und die notwendige Gleitmöglichkeit geschaffen ist.
Wenn auch das Material als über dem Block befindlich dargestellt ist, da. diese Lage die geeignetste ist, so ist die gegensei tige Anordnung von Matrize und Block von nebensächlicher Bedeutung. Die zum Plätten dienenden Flächen der Matrize können zum Beispiel vertikal sein, das heisst sie könnten sich statt oben auf dem Block, auch an den Seiten desselben befinden.
. Die Erfindung eignet sich für die Her stellung einer Menge von Artikeln, z. B. von Pfannendeckeln, Filzhüten, Fibre-Koffern, Motorwagenkörpern und Schutzblechen, ge triebenen Lederartikeln, Zimmerdecken-Ver- zierungen, getriebenen Papp-Plakaten, Stra ssenschildern, Nummernblechen für Motor fahrzeuge. Bei Anwendung für die Herstel lung der letztgenannten Artikel kann die Matrize aus verschiedenen Teilen bestehen, welche auswechselbar und einstellbar zuein ander sind, um die Anordnung der Drucker typen zu erleichtern.
Die Matrize kann ent weder hohl, konvex oder gerippt und so ge schaffen sein, d:ass in dem zu formenden Ma- terial Verstärkungs- oder Verzierungs=Sub- stanzen mit eingegliedert werden .können, wie bei der Herstellung von verstärkten Zement blöcken, von Filzhüten mit Seidenzusatz oder für die Verstärkung von Gebissen durch steife Einlagen.
Method and apparatus for making articles of thin material in molds by fluid pressure. This invention relates to a method and an apparatus for producing objects made of thin Ma material, such as metal, leather, plastic rule, fibrous or otherwise malleable substances, by means of fluid pressure, which presses the material in a mold. This shape can have a depression or cavity which corresponds to the shape to be given to the material.
It can also be a composite body or a frame or an upwardly open construction with a ring-like or other shaped holder to hold the material elastically, whereby the pressure in the mold can act radially and evenly outwards.
The raw material may be flat or U-shaped in cross-section, or have some natural curvature when it is between surfaces. Hold the edge, is inserted, and the surfaces to hold can also be corrugated or ribbed according to the natural bends of the material, i.e. they can have bends of any shape that do not cause the material to fold.
In the method according to the present invention, the fluid pressure (under which expression is included by a gas, steam or by water, oil, mercury, tar, spirits, liquid mixtures or liquid cement caused pressure), directly on one side of the to be molded The material acts and holds the latter loosely between parts of the mold, so that the edge of the material can slide inwards under the effect of pressure,
and further, the fluid is prevented from escaping by providing a package of flexible material inserted into a groove in part of the mold.
The mold can have a chambered block and a flexible bag or other insert can be used. The pack can, for example, be a closed ring consisting of a rubber tube or, in some cases, a piece made of leather or other flexible material, which has a U-shape in section, and! whose open side is turned inwards.
The packing is expediently pressed by the fluid pressure against an upper surface of the material to be formed and the adjacent surface of the block in such a way that liquid is prevented from escaping between this surface of the block and the material.
In the block, a chamber is expediently formed, which is connected to a supply valve for pressure fluidum and a valve provided with an outlet tube; the chamber can also be left out, namely when the block is close to the underside of the material to be molded, where the pressure on inlet immediately lifts that part of the material to be molded which is opposite the inlet opening, so d, ass then the pressure is evenly distributed on the underside of the material to be formed.
The parts of the mold, which for example consist of a die and a block, are advantageously arranged so that they can move relative to one another in such a way that the material to be molded can be inserted and the finished object can be removed. Means for moving one of the parts of the mold and for holding the parts in the correct working position relative to one another can be seen. Such means must, however, be strong enough to be able to resist the liquid pressure.
The opposing holding surfaces located between the die and the block, which can also be called plate surfaces, or one of these surfaces, should be supported in this way. that the material to be formed can be held firmly enough between them, but the edge of the material is given the opportunity to slide inwards instead of being drawn thinner (which would impair the object's uniformity of thickness) when the pressure is applied to be able to, but without being folded there.
An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is shown in the accompanying drawing, in which FIG. 1 shows a block and a die in section with an inserted thin material which is ready for pressing; Fig. 12 shows the same parts in section, the material being pressed according to the shape of the die.
The block is designated with A. He be seated a pressure chamber B, around which a channel C runs. An opening D located in the block is connected to a tube, not shown, which is connected to a container for pressurized fluid. The tube can be branched and have a valve on one branch to monitor the admission of the pressurized fluid, and a valve on another branch which, when opened, allows the fluid mentioned to escape; a suitable air outlet is also provided. The die is designated with E.
It is provided with an air outlet duct F. With G that's under pressure right now. referenced material. A packing made from flexible material, for example from a closed rubber tube, such as R.inb II, is fitted into the channel C. The material to be pressed is exposed to the fluid pressure on its underside. The strength of the pressure and the time of its application will of course vary depending on the nature of the material.
There come dab-i strengths. The kc # and physical properties of the mineral in question. The pack changes its shape during the printing process, as shown in Fig. \? is evident.
Where a die is used, the process clearly shows the effect of pressure on the material to be formed. If the die is replaced by a frame that is open at the top, the pressure either compresses or elongates certain parts of the material.
If the parts .ss and E are moved against one another by means of a screw or other means belonging to the device, this approximate movement is expediently limited in such a way that a clearance of approximately the thickness of the thin material remains between the parts, so that the chews of the material can slide inwards without creasing.
However, should this regulation as a result of the high pressure applied, which seeks to bring parts A and E apart, .als insufficiently he points, so that a folding of the edge of the material would occur, an elastic substance, e.g. B. rubber, are arranged on the outside of the parts mentioned, that is, above part E or below part A, whereby an elastic gripping of the material is brought about and the necessary sliding possibility is created.
Even if the material is shown as being above the block, there. If this position is the most suitable, the mutual arrangement of die and block is of secondary importance. The surfaces of the die used for flattening can for example be vertical, that is to say they could also be located on the sides of the block instead of on top of the block.
. The invention is suitable for the manufacture of a lot of articles such. B. of pan lids, felt hats, fiber suitcases, motor vehicle bodies and fenders, ge exaggerated leather items, ceiling decorations, driven cardboard posters, street signs, number plates for motor vehicles. When used for the produc- tion of the latter article, the die can consist of different parts, which are interchangeable and adjustable zuein other to facilitate the arrangement of the printer types.
The matrix can be either hollow, convex or ribbed and designed in such a way that reinforcing or decorative substances can be incorporated into the material to be molded, as in the production of reinforced cement blocks Felt hats with added silk or for reinforcing bits with stiff inserts.