DE1088698B - Vorrichtung zur Herstellung einseitig offener Hohlkoerper aus nicht steigfaehigen Pressmassen, insbesondere mit einem Bindemittel versetzten Holzspaenen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, mittels der einseitig offene Hohlkörper aus nicht steigfähigen Preßmassen, insbesondere mit einem Bindemittel versetzten Holzspänen hergestellt werden können, und zwar vorzugsweise Körper dieser Art, bei welchen die vollständig ebene Gestaltung der inneren oder der äußeren Flächen des Körpers von untergeordneter Bedeutung ist und auch die Wandstärke nicht an die Einhaltung einer genauen Toleranz gebunden ist, ohne daß selbstverständlich dadurch die Festigkeit beeinflußt werden soll. Derartige Körper sind beispielsweise Kisten und andere Verpackungsmittel mit geraden oder schrägen Begrenzungsflächen. Zur Herstellung dient vorzugsweise eine Preßmasse, die aus Holzspänen besteht, wie sie von einem Zerspaner anfallen, im Gegensatz zu Spänen oder Holzhäckseln, wie sie ein Zerhacker oder eine Hammermühle liefern. Diese Späne werden in an sich bekannter Weise mit Bindemitteln gemischt.

Es sind bereits Pressen bekannt, die zur Herstellung von einseitig offenen Hohlkörpern aus derartigen nicht steigfähigen Preßmassen dienen. Bei diesen bekannten Maschinen werden besondere Preßbacken gegen einen feststehenden Kern gefahren, wobei die Preßmasse zwischen diesen Backen und dem Kern verformt wird. Diese Preßbacken erfordern jeweils einen besonderen Antrieb, der in der Regel durch hydraulische Arbeitszylinder oder kniehebelartige Hubeinrichtungen bewirkt wird. Diese Maschinen sind verhältnismäßig sehr teuer, weil sie einen synchronen oder nahezu synchronen oder sonstwie taktmäßigen Formenschluß benötigen, wodurch außerdem die Anfälligkeit der Maschine gegen Störungen erhöht und die Gefahr von Brüchen beim Versagen dieser Einrichtungen begründet wird. Ein derartiges Versagen kann beispielsweise schon darauf zurückzuführen sein, daß sich ein starres Stück Holz oder Metall in der Preßmasse befindet und den gleichmäßigen Formenschluß hindert. Zur Herstellung von Hohlkörpern aus Glasvliesen ist bereits die sogenannte Gummisackmethode bekannt, bei der zunächst eine Schicht aus Glasfasern mit Verstärkung an die Wand einer mehrteiligen, zu diesem Zwecke geöffneten Form eingelegt und dann zur Bindung und weiteren \^erstärkung dienende Harze eingefüllt werden, worauf ein durch eine Öffnung des Formdeckels eingeführter elastischer Sack mittels Druckluft ausgedehnt und allmählich hochgezogen wird, wodurch die Masse an die Wand gepreßt wird. Dabei wird aber zum Einbringen des Faservlieses eine mehrteilige, mindestens zweiteilige Form benötigt. Eine genaue Dosierung der Preßmasse ist hier nicht möglich, auch können nur steigfähige Preßmassen, nicht aber nicht steigfähige Massen in dieser Weise verarbeitet werden.

Vorrichtung zur Herstellung

einseitig offener Hohlkörper

aus nicht steigfähigen Preßmassen,

insbesondere mit einem Bindemittel

versetzten Holzspänen

Anmelder:

Kurt Bernard Schoenenberger,
Eßlingen/Neckar, Urbanstr. 29

Kurt Bernard Schoenenberger, Eßlingen/Neckar,
ist als Erfinder genannt worden

Die Erfindung betrifft demgegenüber eine Vorrichtung zur Herstellung einseitig offener Hohlkörper mit geraden oder schrägen Begrenzungsflächen, die auch für nicht steigfähige Preßmassen anwendbar ist, durch Pressen mittels eines elastisch verformbaren, unter Druck gesetzten, gegebenenfalls beheizbaren Körpers in einer beheizbaren Form, bei der die eingangs erwähnten Nachteile der bekannten Vorrichtungen vermieden sind. Erfindungsgemäß ist hierbei die Anordnung so getroffen, daß die Druckflächen des starren Formteiles und des elastisch verformbaren Körpers der Gestalt des zu bildenden Preßlings entsprechen und die Abstände zwischen den beiden Formteilen vor der Pressung so bemessen sind, daß der freie Zwischenraum dem jeweils erforderlichen Füllvolumen einer nicht steigfähigen Preßmasse vorzugsweise aus mit einem Bindemittel getränkten Holzspänen entspricht, derart, daß durch die Verformung die gewünschten Boden- bzw. Wandstärken des Hohlkörpers und auch etwaige Verstärkungen, beispielsweise Rippen, Anschlagschultern, Borde, Kanten zur Auflegung einer Deckplatte oder zur Bildung von Unterteilungen od. dgl., bewirkt werden können.

Im einzelnen können die erfindungsgemäßen Vorrichtungen verschieden ausgebildet sein. Beispielsweise können die äußere Umrandung der Form sowie die Grundplatte und die Druckplatte aus starrem Werkstoff, beispielsweise Stahl bestehen und der Kern durch einen massiven oder hohlen Körper aus einem

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unter Druck elastisch verformbaren Stoff, beispielsweise natürlichem oder künstlichem Gummi, gebildet wird. Dieser Kern kann dann entweder unter den Druck eines mit der ebenfalls starren Deckplatte verbundenen Stempels gesetzt oder, wenn er hohl ist, von innen mit Druckluft oder Druckflüssigkeit gefüllt und dadurch ausgedehnt und mit seinen äußeren Wandungen gegen die Preßmasse und damit in Richtung der äußeren starren Umrandung gedrückt werden. Man kann aber auch den Kern starr gestalten und in geeignetem Abstand mit einer elastisch verformbaren, äußeren Umrandung umgeben, die ebenfalls entweder innerhalb eines starren Rahmens lediglich durch Druck von außen nach innen gepreßt wird, oder sich unter Einwirkung eines geeigneten Druckmittels gegen den Kern zu verformen läßt.

In allen Fällen kann die Form von außen beheizt und durch Zuführung eines ebenfalls beheizten Druckmittels die Wirkung entsprechend erhöht werden.

Die Vorrichtungen nach der Erfindung sind nachstehend an Hand der Zeichnungen noch näher erläutert, in denen verschiedene Ausführungsmöglichkeiten von Preßformen schematisch dargestellt sind. Es zeigt

Fig. 1 eine Presse mit starrer Außenumrandung und vollwandigem elastischem Kern,

Fig. 2 eine Presse mit starrer äußerer Formwand und hohlem elastischem Kern,

Fig. 3 eine andere Ausführungsform einer Presse mit hohlem, durch ein Druckmittel ausdehnbarem Kern,

Fig. 4 eine dritte Ausführungsform einer derartigen Presse,

Fig. 5 eine mit starrem Kern und elastisch verformbarer äußerer Umrandung,

Fig. 6 eine Presse mit starrem Kern und mittels eines Druckmittels elastisch verformbarem, äußerem Formteil.

Die Pressenform gemäß Fig. 1 besteht aus einem starren Rahmen 1 mit Grundplatte 2, vorzugsweise aus Stahl, einer an einer (nicht dargestellten) Oberkolbenpresse befestigten, gleichfalls starren Deckplatte 3 und einem massiven Kern 4 aus unter Druck elastisch verformbarem Werkstoff, beispielsweise aus natürlichem oder künstlichem Gummi.

Der Abstand zwischen dem auf der Grundplatte befestigten Kern und den Innenflächen der starren Außenumrandung entspricht dem zur Bildung der Seitenwände des Preßlings benötigten Füllvolumen der geschütteten Preßmasse. Die Außenumrandung 1 ist so hoch, daß bei voller Auffüllung das über dem Kern befindliche Schüttvolumen auch zur Bildung des Bodens des Preßlings ausreicht.

Zur Herstellung des in seiner endgültigen Form mit gestrichelten Linien angedeuteten Preßlings 5 wird die Deckplatte 3 mit ihrem kolbenartigen Stempel 6 in die Außenumrandung 1 eingesetzt, wobei der Teil 6 passend in letzteren eingeführt wird. Dadurch werden zunächst der Boden des Preßlings 5 und zugleich die Seitenwände in Richtung der Stempelbewegung verdichtet, und zwar so lange, bis der gebildete Boden nicht mehr nachgibt und der elastische Kern 4 nach den Seiten ausweicht, wobei die Seiten wan de des Preßlings in der zur Stempelbewegung senkrechten Richtung, also gewissermaßen radial und zugleich noch senkrecht dazu in axialer Richtung verdichtet werden.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist gleichfalls ein starrer äußerer Rahmen 7 mit Grundplatte 8 vorhanden, innerhalb dessen ein elastischer Hohlkern 9 mit entsprechendem Abstand von den Wänden des Außenrahmens angeordnet ist, der in seinem unteren Teil 10 verstärkt und zwischen dem Rahmen 7 und der Grundplatte 8 festgespannt ist. In den Hohlraum 11 dieses elastischen Kerns kann durch eine Aussparung

12 in der Grundplatte 8 ein Druckmittel in Gestalt erhitzter Gase oder einer erwärmten Druckflüssigkeit eingeführt werden. Dadurch wird der dünnwandige, obere Teil 9 des Kerns nach außen gedrückt, wodurch die zwischen den Kernwandungen und dem Rahmen 7 befindliche Preßmasse mit der gewünschten Wandstärke zusammengepreßt wird.

Der endgültige Form des Preßlings ist durch Teil

13 angedeutet.

Als Deckplatte dient in diesem Fall, in welchem die Einführung eines Druckstempels nicht erforderlich ist, ein von der Seite einbringbarer Schieber 14, der durch Schrauben 15 festgehalten wird.

In den Wandungen der Außenumrandung 7 sind Nuten 16 ausgespart, in welchen der Kern 9 bei seiner Ausdehnung mit Flanschen 17 geführt wird.

Fig. 3 stellt eine ähnliche Ausführungsform einer Presse dar, bei der ebenfalls ein elastischer Kern 9 von innen ausgedehnt wird und dadurch die Preßmasse im Sinne einer Bildung des Preßlings 13 verformt. Die Seitenwandungen des Kerns 9 sind hierbei ebenfalls an den Stellen 18 verstärkt. Die Deckplatte 19 ist mit Zapfen 20 einschwenkbar über denr starren Rahren 7 angebracht und kann durch einen Hebel Verschluß 21 fest aufgepreßt werden.

Sowohl bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 als auch bei jenem nach Fig. 3 ist der hohle Kern im mittleren Teil 44 seiner Oberfläche etwas gegenüber den weiter außen liegenden Teilen geschwächt, wodurch erreicht wird, daß seine Außenfläche beim Aufpumpen zunächst ungefähr gegenüber der Mitte der Deckplatte 14 bzw. 19 zum Anliegen kommt und sich dann allmählich über die Kanten nach der Umrandung des Kerns bis zur Grundplatte bzw. bis zur unteren Begrenzung des Formhohlraumes ausdehnt. Diese untere Begrenzung wird bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 durch die obenerwähnten Flansche 17, bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 durch einen besonderen Stahlrahmen 22 gebildet.

Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei welchem der dehnbare Teil des Kerns durch eine dünne elastische Folie 23 gebildet wird, die um ein starres Skelett 24 aus Stahl od. dgl. gelegt ist, derart, daß sie durch die Durchbrechungen dieses Skelettes unter den Druck des durch die Aussparung 25 der Grundplatte 8 eintretenden Druckmittels gesetzt wird. Die Folie muß hierbei in bezug auf ihre Wandstärke so ausgebildet sein, daß ihre Oberfläche gleichfalls beim Aufpumpen zunächst etwa gegenüber der Mitte der Deckplatte 26 zum Anliegen kommt. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Folie mit der Öffnung über einen Bügel gespannt und so eingelegt, daß sie mit ihrem unteren Rand 27 zugleich den Boden des Füllraumes bildet.

In der Mitte des Kerns ist in diesem Fall ein über die Leitung 28 betätigter, hydraulischer Auswerfer 29 vorgesehen, der über die Folie auf den Preßling 13 wirkt.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 ist ein starrer Kern 30 fest mit der Grundplatte 31 verbunden und in einem dem erforderlichen Schüttvolumen entsprechenden gleichmäßigen Abstand von einer unter Druck elastisch verformbaren, äußeren Umrandung 32 umgeben. Diese Umrandung 32 ist außen durch einen starren Rahmen 33 begrenzt, so daß sie sich nur nach

Claims (13)

innen ausdehnen kann. Die Ausdehnung erfolgt unter dem Druck der an der Oberkolbenpresse befestigten Deckplatte 34, deren Stempel 35 innerhalb des Rahmens 33 passend geführt ist und die Umrandung 32 so weit verformt, daß dadurch der Preßling 13 gebildet wird. Die Außenumrandung 32 ist hierbei so hoch, daß sie beim Absinken des Stempels 35 bis zur Bildung des Bodens der Preßmasse in der Druckrichtung verformt wird. Dabei kann gegebenenfalls auf der dem Kern zugekehrten Seite der Deckplatte auch noch eine der Außenumrandung entsprechende elastische Schicht angebracht sein. Bei dieser Art des Verpressens wird praktisch jeder mm2 Fläche der Preßlingsoberfläche ganz individuell mit dem gleichen Druck beaufschlagt, und zwar ohne Rücksicht auf die Dichte der Füllung in dem vorgefüllten Raum, weil sich die elastische Pressung nach allen Richtungen gleichmäßig auswirkt, und nach Art der statischen Hydraulik der Druck sich überallhin gleichmäßig fortpflanzt. Dadurch entstehen wohl gewisse Toleranzen in der Wanddicke. Die verpreßte Dichte ist aber von hoher Güte, und die Bildung von Lunkern, also schlechter Stellen im Preßling, ist ausgeschlossen. Eine weitere Ausbildung dieses Erfindungsgedankens zeigt die Pressenform nach Fig. 6. Auch hier besteht der Kern 36 aus Metall; innerhalb der Außenumrandung 37 ist ein elastischer Körper 38 angebracht, der zwischen Rahmen und Grundplatte 39 bzw. Deckplatte 40 verspannt, innerhalb des Füllraumes aber durch Einleitung eines Druckmittels durch Durchbrechungen 41 der Außenumrahmung elastisch dehnbar ist, wodurch die eingeschüttete Preßmasse in flächiger Richtung verdichtet wird. Die Deckplatte 42 ist in diesem Fall absenkbar und dringt mit dem Stempel 43 in das Innere der starren äußeren Form, wodurch der Boden des Preßlings 13 gebildet wird. Von den bekannten Vorrichtungen zum Pressen, Stanzen, Ziehen oder Verformen mit Hilfe von Gummipolstern oder Gummidrucksäcken unterscheiden sich die Vorrichtungen nach der Erfindung dadurch, daß erstere stets einen Werkzeugunter- oder -oberteil (Matrize oder Patrize) voraussetzen, wobei dann der Gummidrucksack den fehlenden Werkzeugteil ersetzen muß. Demgegenüber bildet gemäß der Erfindung der elastische Kern oder die elastische Umrandung mit den übrigen Maschinenelementen eine selbständige Maschineneinheit, die im Ausgangszustand so viel Raum läßt, daß dieser genau dem Volumen der eingeschütteten, nicht steigfähigen Preßmasse entspricht. I 1ATKXTAXSPu CC.II Ii- 55

1. Vorrichtung zur Herstellung einseitig offener Hohlkörper mit geraden oder schrägen Begrenzungsflächen in einer gegebenenfalls beheizbaren Form durch Pressen mittels eines elastisch verformbaren, unter Druck gesetzten, gegebenenfalls beheizbaren Körpers, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckflächen des starren Formteiles und des elastisch verformbaren Körpers der Gestalt des zu bildenden Preßlings entsprechen, und die Abstände zwischen den beiden Formteilen vor der Pressung so bemessen sind, daß der freie Zwischenraum dem jeweils erforderlichen Füll volumen einer nicht steigfähigen Preßmasse, vorzugsweise aus mit einem Bindemittel getränkten Holzspänen entspricht, derart, daß durch die Verformung die gewünschten Boden- bzw. Wandstärken des Hohlkörpers und etwaige Verstärkungen, beispielsweise Rippen, Anschlagschultern, Borde, Kanten zur Auflegung einer Deckplatte oder zur Bildung von Unterteilungen, bewirkbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen längs seiner inneren Wandfläche der äußeren Gestalt des zu bildenden Hohlkörpers angepaßten, starren Rahmen (1) mit Grundplatte (2), einen innerhalb dieses Rahmens in entsprechendem Abstand befindlichen, unter Druck verformbaren, elastischen Kern (4) und eine die obere Begrenzungsfläche des Hohlkörpers bildende Deckplatte (3 in Fig. 1).

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen aus einem massiven Gummikörper (4) bestehenden, elastischen Kern, der durch den Druck der in an sich bekannter Weise als Abschlußpreßstempel dienenden Deckplatte (3) derart verformbar ist, daß er die Preßmasse mit der gewünschten Wandstärke gegen die Innenfläche des äußeren Rahmens (1) und zugleich gegen die Deckplatte preßt (Fig. 1).

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen Hohlkern (9) aus elastischem Werkstoff, der in an sich bekannter Weise durch Einführung eines Druckmittels (Flüssigkeit oder Gas) so weit ausdehnbar ist, daß er die Preßmasse in der gewünschten Stärke gegen die äußeren Wandungen (7) preßt (Fig. 2, 3 und 4).

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen aus einem mit Durchbrechungen versehenen, starren Skelett oder Bügel (24) aus Metall od. dgl. und einer diesen außen umschließenden dehnbaren dünnen Folie (23) bestehenden Hohlkern (Fig. 4).

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen aus einer vorgeformten, einseitig offenen, elastischen Folie (23) bestehenden Hohlkern, deren Öffnung über einen starren Bügel (24) gespannt ist und deren unterer Rand (27) den Boden (27) des Füllraumes bildet (Fig. 4).

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen innerhalb des Hohlkerns angebrachten, an sich bekannten, durch ein Druckmittel betätigten Auswerfer (29), der über die Folie (23) auf den fertigen Hohlkörper (13) wirkt (Fig. 4).

8. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen Teil (10 bzw. 18) keilförmig verstärkten, auf der Grundplatte (8) eingespannten, elastischen Hohlkern (9 in Fig. 2 bzw. 3).

9. Vorrichtung nach Anspruch 4 und 8, gekennzeichnet durch eine Schwächung (44) des elastischen Hohlkerns (9) der Deckplatte (14, 19 in Fig. 2 und 3).

10. Vorrichtung nach Anspruch 4 bis 9, gekennzeichnet durch eine auf dem Fo>rmrahmen (7) einschiebbare oder schwenkbare und feststellbare Deckplatte (14 bzw. 19 in Fig. 2 bzw. 3).

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen starren Kern (30) und einen diesen in entsprechendem Abstand umgebenden Formrahmen (31) aus elastischem Werkstoff, der durch Aufpressen der Deckplatte (35) so verformbar ist, daß er die in dem Zwischenraum zwischen Kern und Formrahmen befindliche Preßmasse mit entsprechender Wandstärke gegen den Kern drückt (Fig. 5).

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine starre, die Deckplatte (35)

führende Einfassung (33) des elastischen Formrahmens (32 in Fig. 5).

13. Vorrichtung nach Anspruch 11 und 12, gekennzeichnet 'durch eine, dem elastischen Formrahmen (32) entsprechende elastische Schicht auf der dem Innern zugekehrten Seite der Deckplatte (35).

In Betracht gezogene Druckschriften:

Zeitschrift »Kunststoffe«, Oktoberheft 1954 (Heft 10), S. 422;

Aufsatz von Ing. Waldemar Bayer, »Glasfaserverstärkte Kunststoffe«, Absatz: »Formarbeit mit einer Formhälfte (Gummisack-Methode)«.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen