-
Vorrichtung zum Formen von Gegenständen aus Werkstoffen, wie Natur-
und Kunstkautschuk, Kunstharz od. dgl.
-
Die Erfindung bezieht sich auf die kontinuierliche Herstellung von
Gegenständen aus formbaren Werkstoffen, wie Natur- und Kunstkautschuk, Kunstharzen
od. dgl., bei welcher der Werkstoff in einem Warmwalzwerk plastisch gemacht und
dann in Gestalt eines endlosen Bandes aufeinanderfolgenden Formen zugeführt wird,
die aus dem Band den herzustellenden Gegenständen entsprechende Rohlinge oder Zuschnitte
ausstanzen, sie in die endgültige Gestalt formen und die geformten Gegenstände kontinuierlich
abgeben.
-
Es sind in dieser Weise arbeitende Vorrichtungen zum Formen von Gegenständen
bekannt, die ein drehhares Rad, welches am Umfang eine Reihe von paarweise zusammenarbeitenden
Matrizen trägt, einen ersten Nocken, der die Matrizen nacheinander bei einer bestimmten
Drehstellung des Rades schließt, um die Erzeugnisse zu formen, und einen einer anderen
bestimmten Drehstellung des Rades zugeordneten zweiten Nocken aufweisen, der die
Matrizen zur Abgabe der geformten Erzeugnisse öffnet.
-
Bei bekannten Vorrichtungen dieser Art werden die sich mit dem drehbaren
Rad bewegenden Matrizenpaare durch einen einzigen feststehenden nockenartigen Führungsteil
geschlossen und durch ihn auch bis in die Abgabestellung geschlossen gehalten wird.
Dies hat den Nachteil, daß der auf sämtliche geschlossenen Matrizen ausgeübte Schließdruck
von dem einzigen feststehenden Führungsteil geliefert werden muß, was einen übermäßigen
Kraftbedarf notwendig macht und infolge der durch das Gleiten der Matrizen an dem
Führungsteil bedingten hohen Reibung zu einer übermäßigen Belastung der Vorrichtung
führt, besonders wenn, wie dies gewöhnlich der Fall ist, eine große Zahl von Matrizenpaaren
an dem drehbaren Rad angeordnet ist.
-
Es ist ferner eine Vorrichtung zum Formen von Gegenständen bekannt,
bei der eine hydraulische Kolben- und Zylindereinrichtung vorgesehen ist, welche
in ähnlicher Weise wie der feststehende nockenartige Führungsteil bei den obenerwähnten
Vorrichtungen die Matrizen nicht nur schließt, sondern sie auch geschlossen hält.
Diese Kolben- und Zylindereinrichtung arbeitet nur, solange der Druck des hydraulischen
Arbeitsmittels in ihr aufrechterhalten wird. Uberdies werden bei dieser bekannten
Vorrichtung die Matrizen zuerst geschlossen, und dann erst wird ein plastisches
Material in sie eingespritzt.
-
Zweck der Erfindung ist die Schaffung einer Formungsvorrichtung der
obengenannten Art, welche den geschilderten Nachteil der bekannten Vorrichtungen
behebt und welche einen erheblich geringeren Kraftbedarf benötigt, so daß die Lebensdauer
der Teile der Vorrichtung durch die Herabsetzung ihrer Abnutzung wesentlich verlängert
wird.
-
Gemäß der Erfindung ist jedem Matrizenpaar ein eigener Verriegelungsmechanismus
zugeordnet und zum Schließen und öffnen der Verriegelung je ein auf den Verriegelungsmechanismus
einwirkenden Nocken vorgesehen.
-
Bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung schließt jeder Verriegelungsmechanismus
das ihm eigens zugeordnete Matrizenpaar, wenn er durch den ersten Nocken betätigt
wird, und danach hält er sein Matrizenpaar, an dessen Bewegung um das Rad er teilnimmt,
ohne Mithilfe dieses Nockens geschlossen, bis er durch den zweiten Nocken erneut
betätigt und ihm dadurch ermöglicht wird, sein Matrizenpaar zu öffnen.
-
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung weist jeder Verriegelungsmechanismus
eine kniehebelartig wirkende Vorrichtung auf, deren mittlerer Gelenkpunkt durch
den ersten Nocken über seine Totpunktlage hinausbewegt wird, um die Matrizen in
geschlossener Stellung zu halten, und durch den zweiten Nocken zurückbewegt wird,
um die Matrizen zu öffnen.
-
Nach einer besonderen Ausführungsform weist jede ktliehebelartig
wirkende Vorrichtung einen Kolben, der eine auswechselbare Matrize trägt, und eine
Druckstange auf, die an dem einen Ende mit dem Kolben und an dem anderen Ende mit
dem Gelenkpunkt eines Winkelhebels verbunden ist, der mit einem Ende an ein durch
eine Feder in die Matrizenschließstellung zu drückendes Gleitstück angelenkt ist
und an seinem anderen Ende eine Rolle trägt, die in eine parallel zum Kolben verschiebbare
Schaltgabel eingreift,
die an einem Gleitstück sitzt, welches mit
seinen Enden in die Bahn der t)ffnungs- und Schließnocken ragt.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung können zusätzliche
Nocken zum mehrmaligen Offenen und Schließen der Verriegelung vorgesehen sein.
-
Vorzugsweise ist jedes Matrizenpaar mit einer federnden Anschlagseinrichtung
zur Begrenzung der Schließbewegung der Matrizen versehen, wobei der Federdruck einstellbar
ist.
-
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert.
-
Fig. list eine Draufsicht auf eine Vorrichtung zum Formen von Gegenständen,
an welcher die Erfindung verkörpert ist; Fig. 2 ist ein in vergrößertem Maßstab
gehaltener senkrechter Schnitt und gibt einen Teil des Rades mit einem Matrizenpaar
und seinem ihm eigenen Verriegelungsmechanismus wieder; Fig. 3 ist ein der Fig.
2 entsprechender Schnitt, welcher die Lage der Teile bei geöffneten Matrizen zeigt;
Fig. 4 und 5 sind schematische Abwicklungen von Nockenvorrichtungen zum Öffnen und
Schließen der Matrizen und zur Betätigung des Verriegelungsmechanismus.
-
Der formbare Werkstoff wird in einem Warmwalzwerk M plastisch gemacht
und zu einem Band S gebildet, das zwischen aufeinanderfolgende Paare von zusammenarbeitenden,
nachstehend näher beschriebenen Matrizen geführt wird, die am Umfang eines drehbaren
Rades 10 angeordnet sind. Dieses Rad 10 besteht aus Ringteilen 11, 12, 13 und 14,
die miteinander verbunden und an Speichen 15 befestigt sind.
-
Die Ringteile 13 und 14 enthalten Heizkammern und weisen über den
Radumfang gleichmäßig verteilte, in axialer Richtung verlaufende Bohrungen 16 bzw.
17 auf, in denen Matrizenhalter 18 bzw. 19 aufgenommen sind. Der Matrizenhalter
19 ist fest angeordnet und trägt eine auswechselbare Matrize 37. Der bewegliche
Alatrizenhalter 18 weist eine Bohrung 35 zur Aufnahme einer auswechselbaren Gegenmatrize
36 auf und ist mit einem in der Bohrung 16 verschiebbaren Kolben 20 verbunden. Der
Kolben 20 steht durch eine Druckstange 21 mit einem Winkelhebel 22 in Verbindung,
dessen eines Ende eine in eine Schaltgabel 24 an einem Gleitstück 25 angreifende
Rolle 23 trägt. Das Gleitstück 25 trägt seinerseits eine Rolle, die mit einer Nockenvorrichtung
26 zusammenwirkt, welche von einem Arm 27 des Gestells 28 der Vorrichtung getragen
wird.
-
Befindet sich das Gleitstück 25 in seiner äußersten linken Stellung
(Fig. 3), dann ist der Kolben 20 zurückgezogen und die bewegliche Matrize 36 von
der festen Matrize 37 wegbewegt, so daß zwischen die geöffneten Matrizen das Band
S aus dem plastischen Werkstoff zwischen beide Matrizen eingeführt werden kann.
An einem bestimmten Punkt der Drehbewegung des Rades 10 wird das Gleitstück 25 durch
die Nockenvorrichtung 26 aus der Stellung gemäß Fig. 3 nach rechts geschoben, so
daß der Winkelhebel 22 im Uhrzeigersinn geschwenkt wird und die Druckstange21 und
der an sie angelenkte Kolben 20 in die Stellung gemäß Fig. 2 bewegt werden, wodurch
sich die Matrizen 36 und 37 schließen und das Band S zwischen sich erfassen. Dabei
wird aus dem Band ein Stück ausgestanzt und von dem zwischen den Matrizen gebildeten
Hohlraum aufgenommen. Der Winkelhebel 22 und die Druckstange 21 bilden einen kniehebelartig
wirkenden
Verriegelungsmechanismus, der, wenn er seine Strecklage erreicht, die Matrizen
in der geschlossenen Stellung verriegelt.
-
Um die Kraft zu regeln, mit der die Matrizen auf das Band S aus dem
plastischen formbaren Werkstoff einwirken, ist der Schwenkzapfen 30 des Winkelhebels
22 an einem Gleitstück 31 gelagert, auf dessen Ende eine Feder 32 einwirkt, die
sich an einer zum Einstellen des Federdrucks dienenden Stellschraube 33 in einem
Ansatz 34 abstützt. Werden die Matrizen gegeneinanderbewegt, so gibt die Feder 32,
wenn der Werkstoff einen übermäßigen Widerstand bietet, vorübergehend nach, übt
dann aber die ihrer Spannung entsprechende vorausbestimmte Kraft aus und schließt
die Matrizen, sobald der Widerstand überwunden ist.
-
Die Teile sind so bemessen, daß bei geschlossenen Matrizen die Feder
32 etwas zusammengedrückt ist, so daß die Matrizen durch den Verriegelungsmechanismus
nachgiebig geschlossen gehalten werden. Wenn der in dem Hohlraum der Matrizen eingeschlossene
Werkstoff sich bei der Erwärmung durch die Berührung mit den geheizten Matrizen
ausdehnt, wird die Feder 32 zusammengedrückt, so daß der überschüssige Werkstoff
aus dem Formhohlraum ausfließen kann.
-
Hört die Ausdehnung des eingeschlossenen Werkstoffes auf, so werden
die Matrizen durch die Wirkung der Feder 32 wieder elastisch zusammengedrückt.
-
Die Nockenvorrichtung 26 besitzt, wie dies in Fig. 5 veranschaulicht
ist, einen Nocken 26a, durch dessen Wirkung die Matrizen zum Ausstanzen eines Stückes
aus dem Werkstoffband geschlossen werden, einen Nocken 26 b zum Öffnen der Matrizen,
um das ausgestanzte Band und unerwünschtes Material zwischen den beiden Matrizen
entfernen zu können, einen Nocken 26c für ein erneutes Schließen der Matrizen zum
Formen des ausgestanzten und durch die Matrizen erhitzten Stückes und einen Nocken
26 d zum Wiederöffnen der Matrizen zwecks Abgabe des geformten und halbverfestigten
Gegenstandes.
-
Die Nockenvorrichtung 26 kann ferner mit zusätzlichenNocken 26 e
versehen sein, durch welche die Matrizen vor ihrem endgültigen Schließen mehrmals
geöffnet und geschlossen werden, um Luft und andere Gase, die etwa in dem Formhohlraum
eingeschlossen sind, entweichen zu lassen. Gemäß Fig. 4 kann der Nocken 26b der
Nockenvorrichtung 26 fortgelassen werden, so daß das Öffnen der Matrizen zum Entfernen
des Bandes oder unerwünschten Materials entfällt.
-
Nach ihrem Schließen um das aus dem Band S ausgestanzte Werkstück
werden die Matrizen durch das Rad 10 zu einer Abgabestation bewegt. An dieser werden
die Matrizen geöffnet, und der in ihnen geformte Gegenstand wird in eine Leitrinne
abgegeben und gleitet in dieser nach ihrem unteren Ende, wo der Gegenstand auf ein
Förderband fällt. Dieses Förderband läuft durch einen Tunnel, in dem die Gegenstände
einer weiteren Behandlung unterworfen werden. Die Umlaufgeschwindigkeit des Rades
10 wird so geregelt, daß die Gestalt und Abmessungen des geformten Gegenstandes
in dem Zeitpunkt, in dem die Abgabestation erreicht wird, bereits stabil sind. Jede
etwa benötigte zusätzliche Hitzebehandlung erfolgt in dem Tunnel.
-
Das aus dem Walzwerk M kommende Band aus dem plastisch gemachten
formbaren Werkstoff wird über Rollen 44 so zu dem Rad 10 geführt, daß es zwischen
die offenen Matrizen gelangt, wobei seine Oberflächen im wesentlichen parallel zu
den Stirnflächen der Matrizen verlaufen. Die Breite des Bandes ist etwas
größer
als der Durchmesser des durch die Matrizen aus ihm auszustanzenden Werkstückes,
so daß nach dem Ausstanzen ein wesentlicher Teil des Bandes zusammenhängend bleibt
und die Zurückführung des ausgestanzten Bandes S zum Walzwerk zwecks Vereinigung
mit dem in diesem befindlichen Werkstoffvorrat über Führungsrollen 45 und Antriebsrollen
46 möglich ist.