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Die Erfindung betrifft eine Formkörper-Vorrichtung zur Aufnahme eines mittels einer Vakuumhaube zum gasdichten Abdecken eines mittels Gasdruck bewirkten Verpressens zu erstellenden Werkstücks enthaltend ein aushärtbares viskoses Füllmaterial, wobei die Vakuumhaube aus einem elastischen Kunststoffmaterial hergestellt ist und in einem peripheren Bereich einen einstückig mit der Vakuumhaube ausgebildeten Dichtkeil enthält, der während eines Verpressens des Werkstückes in eine in einem peripheren Bereich des Formkörpers ausgebildete Dichtnut gasdicht eingreift.
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Formkörper-Vorrichtungen der eingangs genannten Art werden im Stand der Technik unter anderem verwendet, um Werkstücke zu erstellen, indem ein aushärtbarer Rohling in einen formgebenden Formkörper eingebracht wird und anschließend mit Hilfe einer über dem Rohling zu platzierenden Vakuumhaube in Richtung des Formkörpers gedrückt wird.
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Die im Zusammenhang mit den bekannten Formkörper-Vorrichtungen verwendeten Vakuumhauben sind in der Regel aus einem elastischen Kunststoffmaterial hergestellt und enthalten in einem peripheren Bereich einen einstückig mit der Vakuumhaube ausgebildeten Dichtkeil, der während eines Verpressens eines oft Schichten aus aushärtbarem Kompositsubstrat enthaltenden Werkstückes in eine in einem peripheren Bereich des Formkörpers ausgebildete Dichtnut gasdicht eingreift.
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Insbesondere bei Verwendung von mit einer Dichtnut versehenen Vakuumhauben ist eine quasi 100% wirksame Dichtung zwischen Werkstückoberfläche und Umgebungsatmosphäre mittels zweier unabhängiger Vakuumkreise für Dichtnut und Werkstück-Oberfläche zu verzeichnen. Dadurch ist eine Abdeckeinheit geschaffen, die passgenau auf das Oberflächenprofil eines aus dem Kompositsubstrat herzustellenden Werkstückes gefertigt werden kann, wobei alle Konturenbereiche des Werkstücks während eines Verpressungsvorgangs einerseits gleichmäßig mit einem Überdruck und andererseits gleichmäßig mit Unterdruck beaufschlagt werden können.
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Bei Einsatz derartiger Vakuumhauben im Zusammenhang mit Formkörper-Vorrichtungen werden insbesondere die bei den zuvor zum Einsatz gekommenen Dichtungsfolien häufig auftretenden Druck-, Zug- und Spannungsbelastungen vermieden, so dass eine lokale Herabsetzung eines Verpressungsdruckes und damit verbundene Harzansammlungen vermieden werden.
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Des Weiteren sind die im Zusammenhang mit den bekannten Formkörper-Vorrichtungen eingesetzten Vakuumhauben so robust, dass sie für eine Mehrzahl von Anwendungen geeignet sind. Bei ihrem Einsatz werden Arbeitsaufwand und Abfallmenge gegenüber den zuvor zur Vakuumverpressung aushärtbarer Werkstücke eingesetzten Mitteln reduziert. Gleichzeitig ist eine Qualitätssicherung der erstellten Werkstücke durch eine zeitlich konstante Vakuumwirkung zu verzeichnen.
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Die bekannten Formkörper-Vorrichtungen weisen indes den Nachteil auf, dass bei sehr großflächigen Werkstücken eine Verwendung entsprechend großer Vakuumhauben notwendig wird, deren Fertigung, Handhabung und Einsatz bei einer Werkstück-Erstellung aufgrund ihrer Größe problematisch ist. Darüber hinaus ist ein entsprechendes Ausfallsrisiko erheblich, da bei auftretenden Fehlstellen die wegen ihrer Größe entsprechend teuren Vakuumhauben verlustig gehen.
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Eine Formkörper-Vorrichtung der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus der Druckschrift
DE 10 2011 015 014 A1 bekannt.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Formkörper-Vorrichtung zu schaffen, bei der große Werkstücke ohne den Einsatz entsprechend großer Vakuumhauben gefertigt werden können.
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Für eine Formkörper-Vorrichtung der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Formkörper an eine über Teilbereiche des Werkstücks geführte Brücke angrenzt, und der betreffende Teil der in sich geschlossen ausgebildeten Dichtnut in der mindestens einen Brücke ausgebildet ist.
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Bei der erfindungsgemäßen Formkörper-Vorrichtung ist aufgrund der Merkmalskombination, dass der Formkörper an eine über Teilbereiche des Werkstücks geführte Brücke angrenzt, und der betreffende Teil der in sich geschlossen ausgebildeten Dichtnut in der mindestens einen Brücke ausgebildet ist, sichergestellt, dass anstelle einer großen Vakuumhaube eine Mehrzahl kleinerer und entsprechend besser handhabbarer Vakuumhauben ohne Qualitätseinbußen bei einer Herstellung von Werkstücken zum Einsatz kommen kann.
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In diesem Zusammenhang sei angeführt, dass eine simple Aggregation kleinerer Vakuumhauben hintereinander nicht zielführend wäre, da dabei Zwischenräume zwischen den Umlaufnuten zweier benachbarter Vakuumhauben entstünden, in denen ein geminderter und somit in vielen Anwendungsfällen nicht ausreichender Anpressdruck auf das Werkstück ausgeübt wird. Eine über die gesamte Oberfläche des Werkstücks konstante Druckausübung von Seiten der Vakuumhauben wäre a priori ausgeschlossen.
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Erfindungsgemäß wird ein derartiger Nachteil umgangen, indem die betreffenden aneinander angrenzenden benachbarten Umlaufnute zweier aneinander angrenzender Vakuumhauben mittels einer Brücke in eine Ebene oberhalb der Oberfläche eines zu erstellenden Werkstückes verlagert werden, wobei unterhalb eines Brückenbogens die beiden benachbarten Vakuumhauben direkt aneinander angrenzen, so dass eine entsprechende Druckbeaufschlagung eines Werkstückes auch direkt unterhalb eines Brückenbogens gegeben ist.
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Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Formkörper-Vorrichtung ist vorgesehen, dass die Dichtnut im Bereich einer seitlichen Flanke eines Brückenbogens einer Brücke geführt ist.
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Gemäß einer wichtigen bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Formkörper-Vorrichtung ist der Formkörper in eine Mehrzahl von Segmenten unterteilt und enthält eine Mehrzahl über unterschiedliche Segmente des Formkörpers geführte Brücken, wobei jede Brücke an ein zugeordnetes separates Segment des Formkörpers angrenzt und jeweils ein Segment und eine Brücke eine von einer Vakuumhaube abzudeckende Einheit mit einer in sich geschlossen ausgebildeten Dichtnut bilden.
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Die Brücken sind insbesondere bei der Herstellung langer, schmaler Werkstücke vorzugsweise parallel zueinander ausgerichtet und dabei über sukzessiv aneinander angrenzende Segmente des Werkstückes geführt.
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Gemäß einer anderen wichtigen bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Formkörper-Vorrichtung ist vorgesehen, dass bei einer zwischen zwei aneinander angrenzenden Segmenten des Formkörpers angeordneten Brücke die Dichtnut eines ersten Formkörper-Segmentes im Bereich einer ersten Flanke der Brücke angeordnet ist und die Dichtnut des dem ersten Formkörper-Segment benachbarten zweiten Formkörper-Segmentes im Bereich einer der ersten Flanke gegenüberliegenden zweiten Flanke der Brücke angeordnet ist.
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Vorzugsweise ist zwischen dem Formkörper und einer Brücke ein gebogener Übergangsbereich ausgebildet, in dem ein entsprechender Bereich der Dichtnut geführt ist, wobei der Übergangsbereich kritischerweise mit einem an die Elastizität des in die Dichtnut einzubringenden Dichtkeils angepassten Krümmungsradius versehen ist.
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Eine Brücke der erfindungsgemäßen Formkörper-Vorrichtung kann einstückig mit dem Formkörper ausgebildet sein oder alternativ als separates Bauteil aus einem formstabilen Material ausgebildet sein und dabei fest mit dem Formkörper verbindbar sein.
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Bezüglich der Formgebung der Brücke hat sich ein im Querschnitt rechteckig ausgebildeter oder ein im Querschnitt keilförmig ausgebildeter Brückenbogen bewährt.
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Des Weiteren kann zwischen einem Brückenbogen einer Brücke und dem Formkörper ein offener Bereich ausgebildet sein, oder alternativ kann der Bereich zwischen einem Brückenbogen einer Brücke und dem Formkörper von einem Steg geschlossen sein.
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Die erfindungsgemäße Formkörper-Vorrichtung wird im Folgenden anhand einer bevorzugten Ausführungsform erläutert, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt ist. Darin zeigen:
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1 eine erste bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Formkörper-Vorrichtung in einer Ansicht von schräg oben;
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2 die in 1 dargestellte bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Formkörper-Vorrichtung in einer Ansicht von schräg oben;
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3 die in 1 dargestellte bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Formkörper-Vorrichtung in einer Ansicht von schräg oben.
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4 die in 1 dargestellte bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Formkörper-Vorrichtung in einer Querschnittsansicht.
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5 die in 1 dargestellte weiter bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Formkörper-Vorrichtung in einer Querschnittsansicht.
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6 die in 1 dargestellte bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Formkörper-Vorrichtung in einer Ansicht von schräg oben.
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Die in den 1 bis 6 dargestellte erfindungsgemäße Formkörper-Vorrichtung 100 ist zur Aufnahme eines mittels einer Vakuumhaube 110 zum gasdichten Abdecken eines mittels Gasdruck bewirkten Verpressens zu erstellenden Werkstücks vorgesehen, wobei das Werkstück in der Regel ein aushärtbares viskoses Füllmaterial enthält.
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Die im Zusammenhang mit der dargestellten erfindungsgemäßen Formkörper-Vorrichtung 100 verwendete Vakuumhaube 110 ist dabei aus einem elastischen Kunststoffmaterial hergestellt und ist in einem peripheren Bereich mit einem einstückig mit der Vakuumhaube 110 ausgebildeten Dichtkeil 120 versehen, der während eines Verpressens des Werkstückes in eine in einem peripheren Bereich des Formkörpers ausgebildete Dichtnut 130 gasdicht eingreift.
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Der Formkörper grenzt an eine über Teilbereiche des Werkstücks geführte Brücke 140 an, wobei der betreffende über das Werkstück geführte Teil des Dichtkeils 120 in einer in der Brücke 140 ausgebildeten Dichtnut 130' geführt ist, und wobei die in der Brücke 140 ausgebildete Dichtnut 130' einen Teil einer insgesamt in sich geschlossen ausgebildeten Dichtnut 130 darstellt. Die Dichtnut ist dabei im Bereich einer seitlichen Flanke eines Brückenbogens einer Brücke geführt.
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Der Formkörper ist in eine Mehrzahl von Segmenten 101, 102, 103 unterteilt und enthält eine Mehrzahl über unterschiedliche Segmente 101, 102, 103 des Formkörpers geführte Brücken 140, wobei jede Brücke 140 an ein zugeordnetes separates Segment 101, 102, 103 des Formkörpers angrenzt und jeweils ein Segment 101, 102, 103 und eine Brücke 140 eine von einer Vakuumhaube 110 abzudeckende Einheit mit einer in sich geschlossen ausgebildeten Dichtnut 130 bilden.
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Die Brücken 140 sind parallel zueinander ausgerichtet und über sukzessiv aneinander angrenzende Segmente 101, 102, 103 des Werkstückes geführt.
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Bei einer zwischen zwei aneinander angrenzenden Segmenten 101, 102, 103 des Formkörpers angeordneten Brücke 140 ist die Dichtnut 130 eines ersten Formkörper-Segmentes 101 im Bereich einer ersten Flanke der Brücke angeordnet und die Dichtnut des dem ersten Formkörper-Segment benachbarten zweiten Formkörper-Segmentes ist im Bereich einer der ersten Flanke gegenüberliegenden zweiten Flanke der Brücke angeordnet.
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Zwischen dem Formkörper und einer Brücke ist ein gebogener Übergangsbereich ausgebildet, in dem ein entsprechender Bereich der Dichtnut geführt ist. Der Übergangsbereich ist dabei mit einem an die Elastizität des in die Dichtnut einzubringenden Dichtkeils angepassten Krümmungsradius versehen.
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In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Brücke als separates Bauteil aus einem formstabilen Material ausgebildet und fest mit dem Formkörper verbindbar.
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Des Weiteren ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein Brückenbogen im Querschnitt rechteckig ausgebildet.
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Zwischen einem Brückenbogen einer Brücke und dem Formkörper ist ein offener Bereich ausgebildet, innerhalb dessen das Material zweier aneinander angrenzender Vakuumhauben zu liegen kommt.
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Das oben erläuterte Ausführungsbeispiel der Erfindung dient lediglich dem Zweck eines besseren Verständnisses der durch die Ansprüche vorgegebenen erfindungsgemäßen Lehre, die als solche durch das Ausführungsbeispiel nicht eingeschränkt ist.
