DE1251511B

DE1251511B -

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Publication number: DE1251511B
Application number: DEM26070A
Authority: DE
Publication date: 1967-10-05

Description

DEUTSCHES -^^^ PATENTAMT

Deutsche Kl.: 39 a2 - 3/00

AUSLEGESCHRIFT

Nummer: 1251511

Aktenzeichen: M 26070 X/39 a2

1251 511 Anmeldetag: 11. Februar 1955

Auslegetag: 5. Oktober 1967

Die Erfindung bezieht sich auf eine aus Ober- und Unterteil bestehende Preßform zum Herstellen von Formkörpern aus irreversibel härtbarem, insbesondere durch Einlagen verstärktem Kunstharz, wobei die Formteile zueinander lagerichtig gehalten sind und gegen die Unterseite des Formteiles, flächig verteilt, Druckglieder wirken. Mit der wirtschaftlichen Preßform soll insbesondere die Herstellung großer, tiefgewölbter Formkörper, wie Badewannen, Boote, Karosserieteile, Wellplatten usw., aus Massen ermöglicht werden, die einen den Kunstharzteil erheblich übersteigenden Zusatz an Glasfasern, Quarzmehl, Kreide od. dgl. aufweisen.

Grundsätzlich ist für die Aushärtung der zumeist verwendeten Kunstharze Wärme und Druck nötig und zur Erzielung genügender spezifischer Festigkeit eine Armierung; dabei muß die Armierung im fertigen Formteil richtig liegen und entsprechend verteilt sein. Dies setzt voraus, daß die die Armierung bildenden Matten, Gewebe oder Vorformlinge aus Glas sorgfältig in die Form eingelegt werden können, was bedingt, daß sie frei und unbehindert durch Säulen od. dgl. zugänglich und Ober- und Unterteil entsprechend weit zu öffnen sein müssen. Dazu ist der Forminhalt während des Aushärtens unter erforderlichem Druck und auf einer festgelegten Temperatur zu halten oder auf diese zu bringen.

Diese Forderungen mit wirtschaftlich tragbarem Aufwand zu erfüllen, ist um so schwieriger, je größer die Formkörper und je geringer die herzustellende Stückzahl ist. Bei Verzicht auf Dnick- und Wärmeanwendung kann man zwar billiger arbeiten, doch erhält man dann nur ungleichmäßige und unkontrollierbare Festigkeitswerte des ausgehärteten Werkstoffes. Werden die Gegenstände starkwandig ausgeführt, verteuert sich das Produkt untragbar, außerdem ist das höhere Gewicht zumeist ein entscheidender Nachteil.

Für die wirtschaftliche Herstellung von großen Kunststoff-Formkörpern ist es daher von ausschlaggebender Bedeutung, mit möglichst wenig Werkstoff und einer billigen und einfach arbeitenden Vorrichtung auszukommen. Die für kleinere Teile üblichen Preßverfahren bei der Kunststoffverarbeitung sind wegen der hohen Kosten für eine entsprechend große Presse und wegen der langen Einrichtzeiten von großen Formen nicht anwendbar.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe wurde vorgeschlagen, große Preßteile auf hydraulischen Pressen derart herzustellen, daß zwei oder mehr Preßwerkzeuge miteinander verbunden sind. Eine derartige Vorrichtung besteht aus mehreren aneinandergereih-Aus Ober- und Unterteil bestehende Preßform
zum Herstellen von Formkörpern aus Kunstharz

Anmelder:

Rudolf Meyer,

Gstadt (Chiemsee), Chiemseestr. 42

ίο Als Erfinder benannt:

Rudolf Meyer, Gstadt (Chiemsee)

ten Rahmen, in denen Zylinder nebst Druckkolben unterhalb der zweiteiligen Preßform angeordnet sind, wobei beidseitig davon vorgesehene Hebeeinrichtungen zum öffnen der Preßform dienen. Die Kolben in den Abschnitten der Rahmen drücken die einge-

ao führte Preßform axial nach oben gegen die die einzelnen Rahmen verbindende Druckplatte, wobei durch den Einbau oder Abbau einzelner Rahmen sowie Zylinder die Länge der Preßvorrichtung veränderbar ist.

In dieser bekanten Vorrichtung ist wohl ein Schritt zur Verbesserung getan, indem die Loslösung von der konventionellen Art fest und starr in der Presse eingebauter Formteile vollzogen ist. Der verhältnismäßig komplizierte Aufbau bedeutet aber dennoch keinen entscheidenden Fortschritt, da in besonderen Vorrichtungen zu schließende und zu öffnende Formen in eine aus einer Reihe von Rahmen gebildete Jochpresse ein- und ausgefahren werden müssen. Die Zugänglichkeit der Formen in den Beschickungsvorrichtungen ist wegen der sechs Jochständerpaare nicht besser als in jeder gewöhnlichen Presse.

Hier setzt nun die Erfindung ein, mit der eine Vorrichtung zum Herstellen großer Formkörper geschaffen wird, die bei einfachem Aufbau eine leichte Zugänglichkeit der Preßformteile aufweist. Nach diesem Vorschlag ist das Formunterteil in einem trogartigen Gehäuse heb- und senkbar angeordnet, auf dessen Grund die den Druck bewirkende Einrichtung, z. B. ein Drucksack, liegt, und das Formoberteil und das Formunterteil in an sich bekannter Weise mit den Formflächen ineinandergeführt und über eine Schwenkeinrichtung zueinander in Wirkstellung bringbar sind. Das trogartige Gehäuse weist dabei Anschläge auf, die mit Anschlägen des Form-So Oberteils durch Verbindungsstücke fest verriegelbar sind. Am trogartigen Gehäuse wird vorteilhafterweise auch die Lagerung für das auf einem um eine Dreh-

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achse schwenkbaren Arm des Formoberteiles angeordnet, die parallel, schräg oder quer zur Formlängsseite liegt.

Nach einer bevorzugten Ausführung weist das Formoberteil zwei koaxiale Zapfen auf, vermittels der es in Ausnehmungen des Armes drehbar ist und längsverschoben werden kann. Vorteilhafterweise wird auch der Arm an seiner Drehachse längsverschiebbar ausgebildet.

Die bisher unternommenen Versuche zur Lösung der durch die Erfindung nunmehr gelösten Aufgabe bedienten sich z. B. einer Kurvenführung, um damit Formen aus einer hydraulischen Presse herauszurollen, oder verwendeten eine leichtere hydraulische Presse in Verbindung mit gekröpften Arretierhebeln zum Zusammenhalten der zweiteiligen Form, deren Kern hydraulisch aufgebläht wurde. Bekannt sind auch aufklappbare Pressen für die Verleimung von Sperrholzplatten oder Flugzeugflügeln. Bei diesen Pressen treten aber weder das Werkstück formende Hübe auf noch überhaupt eine Formbildung durch die Presse, sondern die Preßfläche paßt sich an die durch das Werkstück schon gegebene Form an. Die Oberteile dieser Pressen werden vom Preßdruck voll belastet und müssen daher sehr stark sowie mit ihren Gelenk- und Verriegelungspunkten ganz knapp am Werkstück liegend ausgebildet sein. Eine weitere bekannte Einrichtung zum Abformen einseitiger Formen in Blech, Folie od. dgl. gestattet zwar ein senkrechtes Anheben des einen Drucksack enthaltenden Oberkastens, erlaubt aber nicht dessen Abschwenken aus der Preßrichtung.

Im nachstehenden wird die Erfindung an Hand der Figuren der Zeichnung in Ausführungsbeispielen beschrieben, doch soll sie nicht auf diese Möglichkeiten ihrer Verwirklichung beschränkt bleiben. Es stellt dar

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Formenpaar in Gelenkhalterung, offen,

Fig. 2 einen Querschnitt durch das Formenpaar in zusammengefahrenem Zustand mit angebrachten Verriegelungen,

F i g. 3 die gleiche Anordnung wie in F i g. 2 nach dem Unterdrucksetzen,

Fig. 4 einen Grundriß der Ausführung gemäß Fig. 1.

Von den zwei Formhälften 1, 2 ist die obere, 1, scharnierartig an einem Halterungsarm 3 mit Gegengewicht 4 um ein Lager 5 schwenkbar, so daß sie beim Abheben aus der Preßrichtung herausbewegt oder auch ganz zurückgeklappt werden kann. Beim Schließen schwenkt sie kurz vor Beginn des Druckvorganges in die Druckrichtung ein und wird durch Verbindungsmittel 8 an Anschlägen 7 eines trogartigen Gehäuses 6 abgefangen und mit diesem fest verbunden.

Die untere Formhälfte 2 ist im trogartigen Gehäuse 6 durch Hebe- und Druckmittel 9 in senkrechter Richtung geführt verschiebbar. Wenn in die offene Form 2 nach dem Einlegen etwaiger Armierangen die Formen 1, 2 zusammengefahren und verriegelt sind (Spielraum X, Fig. 2), kann die rohe Preßmasse in die Form eingebracht und durch Hochfahren der unteren Formhälfte 2 vermittels der Druckmittel 9 gepreßt werden, wobei der Spielraum X verschwindet (Fi g. 3). In dieser Phase wird die Masse ausgehärtet, wobei ihr in bekannter Weise Katalysatoren zugesetzt und Wärme zugeführt wer-

den können. Der gleiche Zweck läßt sich durch Vibration erzielen.

Um das fertige Preßerzeugnis aus der Form 2 auszuheben, finden Aushebestifte 10 Verwendung. Diese sind beim Hochfahren der Form 2 mit dieser verriegelt und werden bei deren Absenken von ihr gelöst und entweder mit dem trogartigen Gehäuse 6 starr verbunden oder durch einrückbare Anschläge festgestellt, so daß das Preßstück beim Rückgang der unteren Form 2 aus ihr herausgezogen wird. Zum Ausziehen der fertigen Preßform kann aber auch jedes sonstige geeignete Mittel Verwendung finden.

Ist das obere Formteil 1 hochgefahren und um das Lager 5 verschwenkt, läßt sich das gepreßte Stück beispielsweise mit einem Kran leicht wegheben, wobei beide Formhälften zur Reinigung und Vorbereitung für den nächsten Arbeitsgang unbehindert frei zugänglich sind.

Werden zwei Oberformen 1 vorgesehen, die wechselweise in den Druckbereich zu bringen sind, kann die Leistungsfähigkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wesentlich gesteigert werden, da die Bedienungsperson während der Aushärtung eines Preßstückes in den zusammengeführten Formen mit der Reinigung und Zurichtung für den nächsten Preßvorgang an der freien Oberform beschäftigt ist. So kann diese nach dem Reinigen der Unterform 2 sofort auf diese aufgesetzt und die nun frei gewordene erste Oberform gereinigt und beschickt werden.

Der Halterungsarm 3 wird durch die Gewindespindel 11 mit Kegelradantrieb 12 verschwenkt, indem die ein Kegelrad dieses Antriebes tragende Welle 13 motorisch, z. B. durch eine Handbohrmaschine, in Drehung versetzt wird.

Die Verbindungsmittel 8 zur Verriegelung der beiden Formhälften können aus bekannten Einrichtungen bestehen, die durch Gestänge oder Hydraulik gekuppelt und gegebenenfalls durch Synchroneinrichtungen mit der Bewegung des Halterungsarmes 3 verbunden und gesteuert sind. Der Hebel des Gegengewichtes 4 wird zweckmäßigerweise lose über eine Sperrklinke am Halterungsarm 3 befestigt.

Die Druck- und Hebemittel 9 werden, was vorteilhaft ist, entsprechend der Verteilung des aus der Form zu erwartenden Gegendruckes angeordnet, und zwar so, daß in der Form möglichst geringe Biegemomente auftreten. Dadurch können die Formen leichtwandig gebaut werden, was den Preis für ihre Herstellung vorteilhaft beeinflußt und ihre leichte Handhabung ermöglicht.

Durch direkte Bespülung der Formaußenseiten durch ein Druckmittel (Flud), zweckmäßig unter Verwendung eines fluddichten Sackes 14 (F i g. 3) oder mehrerer gegebenenfalls über ein Regelorgan gekuppelter Fludsäcke, kann die Form weiter entlastet werden. Dies ist bei kleinen Stückzahlen der Preßstücke oder besonders großer Teile, wie Fahrzeug- oder Bootsrümpfe u. dgl., ausschlaggebend für die Wirtschaftlichkeit, also die gewerbliche Verwendbarkeit des Kunststoffpreßverfahrens.

Voraussetzung für die Anwendung der Fludsäcke ist eine druckfeste Ausbildung des Halterungsarmes 3 bzw. des trogartigen Gehäuses 6, wobei dieses etwa aus einer Betongrube besteht, in der die Form 2 hebbar geführt ist (F i g. 3). Die Form 2 hat, wenn sie auf der Innen- und Außenseite von genau gleich großen anliegenden Fludsäcken Druck erfährt, keine

Claims

besondere Beanspruchung und nicht mehr auszuhalten als bei den bekannten, ohne Druckanvvendung arbeitenden Verfahren, die jedoch nur ungleiche und geringe Festigkeitswerte des Preßerzeugnisses zeitigen. Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt durch die Druckanwendung die aus der ungleichen Höhe des Rohstoffes entstehenden Ungleichheiten zu überdecken und gleichmäßigere Elastizitätswerte zu erzielen, was gerade bei größeren Formstücken wie Fahrzeugs- und Bootsrümpfen od. dgl., erlaubt, die Wandstärke und damit das Gewicht wesentlich herabzusetzen.

Man kann z. B. als Unterform eine leichte, der Innenfläche eines Boootskörpers entsprechende Form von innen — unter Verwendung eines massiven Stützkernes —■ mit Fludsäcken beaufschlagen. Hierauf wird die Masse des Bootskörpers aus nicht fertigpolymerisierten Kunststofflagen, gegebenenfalls mit zwischengefügten Armierungen — etwa aus mit unpolymerisiertem Kunstharz getränkten Glasfaserprodukten — auf die Form aufgebaut und die obere Formhälfte 1 unter Verriegelung des Haltearmes 3 mit dem trogartigen Gehäuse 6 herabgeschwenkt. Anschließend wird der Formhohlraum vollends mit unpolymerisiertem flüssigem Kunstharz ausgefüllt und durch Beaufschlagung der Fludsäcke — gegebenenfalls unter Zufuhr von Wärme — unter Druck gesetzt und zum Aushärten gebracht. Dabei wirken die äußeren Fludsäcke als Hebe- und Druckmittel 9, während die inneren lediglich dem äußeren Druck das Gleichgewicht zu halten haben, um die Form selbst von sie deformierenden Kräften freizuhalten. Geringe hydrostatische Drücke können durch Steigrohre, größere durch Überdruckventile od. dgl. begrenzt werden. Die inneren und äußeren Fludsäcke können entweder einzeln willkürlich gesteuert bzw. hydraulisch oder über Regler gekuppelt werden.

Das Lager 5 für den Haltearm 3 kann längs, quer oder schräg zur Form verlaufen. Da die obere Formhälfte 1 mit dem Haltearm 3 leicht weggeschwenkt werden kann, läßt sich auch die Unterform 2 durch einen Kran od. dgl. einfach aus dem trogartigen Gehäuse 6 ausheben und durch eine andere oder gegebenenfalls preßfertig hergerichtete gleiche ersetzen. Um das rasche Auswechseln der unteren Formhälfte 2 zu ermöglichen, kann auch das trogartige Gehäuse 6 in geradliniger Bewegung um eine Achse Y-Y oder revolverartig um eine Achse Z-Z eingerichtet sein.

Eine vorteilhafte Ausführung sieht vor, die obere Formhälfte 1 um zwei koaxiale Zapfen 15 in länglichen Öffnungen 16 des Haltearmes 3 verstellbar zu führen. Hierdurch kann mit Hilfe der Spindel 11 bereits ein gewisser Schließdruck in Richtung der unteren Formhälfte 2 ausgeübt werden.

Patentansprüche:

gegen die Unterseite des Formunterteiles, flächig verteilt, Druckglieder wirken, dadurch gekennzeichnet, daß das Formunterteil (2) in einem trogartigen Gehäuse (6) heb- und senkbar angeordnet ist, auf dessen Grund die den Druck bewirkende Einrichtung, z. B. ein Drucksack (9), liegt, und das Formoberteil (1) und das Formunterteil (2) in an sich bekannter Weise mit den Formflächen ineinander geführt und über eine Schwenkeinrichtung zueinander in Wirkstellung bringbar sind.
2. Preßform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das trogartige Gehäuse (6) Anschläge (7) aufweist, die mit Anschlägen des Formoberteiles (1) durch Verbindungsstücke (8) fest verriegelbar sind.
3. Preßform nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß am trogartigen Gehäuse (6) eine Lagerung für das auf einem um eine Drehachse (5) schwenkbaren Arm (3) angebrachte Formoberteil (1) angeordnet ist, die parallel, schräg oder quer zur Formlängsseite liegt.
4. Preßform nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das FormoberteiI (1) mit zwei koaxialen Zapfen (15) in im Arm (3) vorgesehenen Aussparungen (16) drehbar und längsverschiebbar angeordnet ist.
5. Preßform nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Arm (3) an seiner Drehachse (5) längsverschiebbar angeordnet ist.
6. Preßform nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Formunterteil (2) gegen das Formoberteil (1) durch an sich bekannte Druckmittel (9) preßbar ist.
7. Preßform nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Formunterteil (2) mit Auswerfern (10) versehen ist, die Anschläge oder Verriegelungen aufweisen, mittels denen die Auswerfer (10) während des Preßhubes bündig mit der inneren Oberfläche des Formunterteiles (2), dagegen beim Rückgang des Formunterteiles (2) mit dem trogartigen Gehäuse (6) verriegelbar sind.
8. Preßform nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmittel (9) entsprechend dem Gegendruck des herzustellenden Formkörpers zwischen dem Formunterteil (2) und den Wandungen des trogartigen Gehäuses (6) angeordnet sind bzw. in oder außer Wirkung gesetzt werden können.
9. Preßform nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere geradlinig oder um Achsen (Y, Z) einschwenkbare Formunterteile (2) einem oder mehreren Formoberteilen (1) zugeordnet sind.

1. Aus Ober- und Unterteil bestehende Preß- In Betracht gezogene Druckschriften:

form zum Herstellen von Formkörpern aus 60 Deutsche Patentschriften Nr. 844 064, 89S 958; irreversibel härtbarem, insbesondere durch Ein- USA.-Patentschriften Nr. 2 095 299, 2 363 107;

lagen verstärktem Kunstharz, wobei die Form- Zeitschrift »Kunststoffe«, Heft 12/1954, S. 607 bis

teile zueinander lagerichtig gehalten sind und 611.

Hierzu 1 Blatt Zeiclinungcn

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