Die bekannten Vorrichtungen zur kontinuierlichen Herstellung von Fasergußformlingen
mittels eines umlaufenden Formsterns arbeiten in der Weise, daß die auf dem Formstern
befestigten wasserdurchlässigen Formen durch absatzweises oder stetiges Drehen des
Formsterns in einen unter den Formstern befindliche mit Faserstoffsuspension gefüllten
Trog eintauchen, wobei eine Steuerung die eingetauchte Form mit einer Vakuumleitung
verbindet. Dadurch wird auf der Form ein Niederschlag von Fasern erzielt, der dem
zu formenden Gegenstand entspricht. Bei der weiteren Drehung des Formsterns taucht-der
Formling im feuchte
Zustand aus der Trogflüssigkeit aus, wobei die
Form mit dem Vakuum in Verbindung bleibt, wodurch der Formling weiter entwässert
wird. Bei manchen Maschinen wird an irgendeiner Stelle des Umlaufweges auf den feuchten
Formling eine Gegenform gedrückt, um die Entwässerung noch weiter zu steigern. An
einer anderen Stelle des weiteren Umlaufweges hebt eine andere, mit Sauglöchern.
versehene Gegenform den feuchten Formling mittels Vakuumeinwirkung von der Saugform
ab, wobei die Übergabe an die Gegenform durch Einblasen von Preßluft in die Saugform
unterstützt werden kann. Die abnehmende Gegenform wird dann mit dem übernommenen
Formling auf irgendeine Weise zur Seite bewegt, um den feuchten Formling auf ein
Trockenband abzuwerfen, auf dem der Formling durch eine geeignete Trocknungsvorrichtung
geführt und getrocknet wird. Dieses im Prinzip einfache, jedoch in der Praxis schwierige
Verfahren besitzt -jeäee-h erhebliche Nachteile: Läßt man den Formstern absatzweise
drehen, so lassen sich die Arbeitsgänge des Vorpressens und Abhebens verhältnismässig
einfach durch im gleichen Takt gesteuerte Elemente ausführen, die mechanisch, pneumatisch
oder hydraulisch bewegt werden. Die absatzweise Bewegung des großen und schweren
Formsterns erfordert jedoch teuere und verschleißanfällige Getriebeelemente, besonders
weil eine hohe Präzision der Bewegung und der Haltepunkte bei kurzen Arbeitsspielen
bis herunter zu 3 bis 4 Sekunden notwendig ist. Außerdem ist bedenklich, daß bei
dieser Verfahrensweise die Formen aus dem Trog schnell austauchen und deswegen ungleiche
Wandstärken und eine Faserschleppe an der nachlaufenden Form'= sehe erzeugen. -
` ,
Bei kontinuierlicher Drehung des Formsterns werden aber die
Elemente, die das Vorpressen und Abheben bewirken, sehr kompliziert, da sie für
mindestens eine gewisse Zeit die Drehung des Formsterns mitmachen müssen. So hat
man schon die Formen statt auf einem festen Formstern an Gliedern befestigt, die
Zusatzbewegungen ausführen. Derartige Elemente komplizieren die Maschinen nicht
weniger als beim intermittierenden Antrieb. Den bekannten Maschinenmist gemeinsam,
daß sie die Formlinge in feuchtem Zustand abwerfen, weil die Entwässerung des Formlings
bei diesen bekannten Anordnungen nur bis zu einer gewissen Grenze getrieben werden
kann, die bei etwa 35 % Trockengehalt des Formlings liegt. Feuchte Formlinge sind
aber noch durchaus bildsam. Wenn sie durch eine Gegegenform abgenommen und abgeworfen
werden, fallen sie immer auf die Siebseite, was den Nachteil hat, daß sich die Maschen
des Trocknersiebes markieren, und zwar meist an den Stellen, wo sie am wenigsten
erwünscht sind. Man hat diesen Nachteil dadurch zu vermeiden versucht, daß man den
abgenommenen Formling zunächst an eine Wendeeinrichtung übergibt, die den Formling
wendet und ihn dann auf seine Rückseite abwirft, wo die Siebmarkierung in
manchen Fällen nicht so sehr stört, was aber nur selten der Fall ist. Wenn auch
ein mehrmaliges Wenden der feuchten Formlinge Vorteile haben kann, so ist dennoch
nachteilig auf jeden Fall, daß die Zahl der insgesamt erforderlichen Formen, nämlich
der Saugformen und der Gegenformen, je nach den in der Zeiteinheit zu produzierenden
Stückzahlen zunimmt. Dies ist nur dann tragbar, wenn Standardartikel in sehr großen
Stückzahlen über lange Zeit produziert werden, jedoch nicht, wenn es sich
um kleinere Serien und öfter wechselnde Fasergußartikel handelt. Der Anwendungsbereich
dieses
Verfahrens ist daher beträchtlich eingeschränkt, da wegen der Vielzahl der erforderlichen
Saugformen und Gegenformen bei kleinen Serien die Werkzeugkosten zu hoch werden.
Die Trocknung der feucht abgeworfenen Formlinge verlangt ebenfalls einen hohen Aufwand.
Man kann die feucht abgeworfenen Formlinge auf Pressen zwischen beheizten und teilweise
dampfdurchlässigen Matritzen und Patritzen unter mehr oder weniger großem Druck
fertigtrocknen. Wegen des schnellen Arbeitstaktes der Formmaschine würde
aber die Zahl der Heizpressen mit ihren ebenfalls teuren
Formen sehr groß.
Wenn man die feuchten Formlinge durch die Formmaschine auf ein irgendwie gestaltetes
Trocknerband abwerfen läßt, dann ist dies nur bei verhältnismäßig großen Maschinen
wirtschaftlich, weil schmale Durchlauftrockner im Bau zu teuer sind. Um auch bei
kleineren Vormmaschinen zu einer wirtschaftlichen Trocknerbreite zu kommen, wären
komplizierte Einrichtungen erforderlich, etwa indem man die Formmaschine die Formlinge
zunächst nachein-ander auf Roste von einer zweckmäßigen Trocknerbreite
ab-
werfen läßt, die dann durch eine Automatik von den Transportelementen
des Trockners erfaßt und durch den Trockner geführt werden, um anschließend
abgeleert zur Neubeladung
vor die Abwurfstelle der Formmaschine zurückgeführt
zu werden. Solche Trockner wären jedoch von Hause aus sehr
teuer. Bei
der Trocknung der feucht abgeworfenen Formlinge ent-stehen schwierige Probleme
durch den Umstand, daß die-Formlinge einen Schwund erleiden, der vom
Stoffcharakter (Mahlgrad) abhängig ist. Damit die Formlinge nach dem Trocknen
die
richtigen Maße besitzen, müssen die Saugformen um
das Schwundmaß
größer sein, das nicht in allen Dimensionen des Formlings gleich ist und überdies
von der Gestalt der Formlinge stark abhängig ist. Daraus resultiert einerseits
eine lästige Beschränkung in bezug auf den verwendbaren Papierstoffcharakter, andererseits
eine Unsicherheit und ein Risiko in bezug auf die Formenherstellung, nämlich ob
die angefertigte Saugform anschließend solche Formlinge liefert, die nach dem Trocknen
wirklich die geplanten Maße besitzen. Ein weitaus bedeutenderer Nachteil der Trocknung
der von der Formmaschine feucht abgeworfenen Formlinge durch freies Auflegen auf
Trockner-Bänder irgendwelcher Art ist der Um-stand, daß sich die trocknenden
Formlinge infolge der
Schwindung beim Trocknen sieh außerdem auch noch
deformie-
ren. Es gelingt nur selten, diese Deformationen durch Wahl
einer in-Richtung der Profilhöhe möglichst wohlausgewogenen
Gestaltung und durch vorsichtige Wahl von Lufttemperatur,
Luftfeuchte
sowie Größe und Richtung der Luftgeschwindig-keit in ertragbaren
Grenzen zu halten. Da meist alle oder
einzelne dieser Bedingungen nicht
zu erfüllen sind, ist es erforderlich, daß die fertiggetrockneten deformierten Teile
in beheizten, nicht durchlässigen Metallformen unter Anwendung von Druck, Hitze
und Feuchtigkeit nochmals nach-
geformt werden, was jedoch einen
zusätzlichen Arbeitsgang erfordert, der in der Regel unerwünscht ist.
Die
Erfindung vermeidet diese Nachteile und betrifft eine
Maschine,
die von den bekannten Maschinen insbesondere
prinzipiell insofern abweicht,
als der Trockenprozeß zur Gänze in die Maschine selbst verlegt ist, so
daß die Ma-
schine die Fasergußformlinge als fertige Foimteile völlig trocken,
maßgenau und formgenau abwirft, beispielsweise
auf ein Transportband,
das die fertigen Formteile zum Verpacken abtransportiert. Die Erfindung überwindet
dabei die vorgefaßte Meinung, daß ein Entwässern der Formlinge über eine Grenze
an Restfeuchtigkeit hinaus unmittelbar auf dem Formstern nicht möglich und für den
Erhalt eines vollständig trockenen sowie maß-und formgenauen Fasergußformteils ein
gesonderter Trockenprozeß mit gegebenenfalls nochmaligem Nachformen unerläßlich
ist. Im Gegensatz zu dieser vorgefaßten Meinung hat es sich bei der Erfindung erwiesen,
daß es auch unter Berücksichtigung der Erfordernisse des Faserstoffniederschlags
durchführbar ist, die Umlaufgeschwindigkeit des Formsterns so weit herabzusetzen,
daß die Fasergußformlinge auf dem Formstern bis zur vollständigen Trocknung verbleiben
können, und daß es entgegen der bisherigen Annahme günstiger ist, die Maschine langsamer
laufen zu lassen und stattdessen mehrere Formsterne vorzusehen, auf denen die Fasergußformlinge
bis zur vollständigen Trocknung verbleiben, weil die Maschine dadurch sehr viel
einfacher und billiger zu bauen ist als dann, wenn in der bisUerigen Weise besondere
Trockenvorrichtungen und meist auch noch Nachpreßeinrichtungen für die feucht abgeworfenen
Formlinge vorgesehen werden. Die neue Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung
von flachen Fasergußformlingen, z.B. Eierhöckerpackungen, die in bekannter Weise
einen umlaufenden, an seinem Umfang eine Anzahl von Saugformen tragenden Formstern
aufweist, auf dem die Formlinge durch Saugwirkung geformt und dann -unter Aufrechterhaltung
der Saugeinwirkung einem Trocknungsvorgang unterworfen sowie anschließend mit Hilfe
von Druckluft von den Saugformen abgelöst werden, ist gemäß
der
Erfindung gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: a) Die Formlinge werden unter
Aufrechterhaltung der Saugeinwirkung auf den Saugformen des Formsterns vollständig
getrocknet; b) die Formlinge verbleiben während nahezu eines ganzen Umlaufs des
Formsterns auf den Saugformen und werden von diesen erst kurz vor der Annäherung
an den Faserstofftrog mit Hilfe von Druckluft abgeworfen; c) die Drehgeschwindigkeit
des Formsterns ist so gewählt,` daß die Formlinge bei Erreichung ihrer Abwurfstelle
vollständig trocken sind; d) die Ansaugzeit beim Eintauchen der Saugformen in die
Faserstoffsuspension des Faserstofftroges wird unabhängig .von der Drehgeschwindigkeit
des Formsterns geregelt. Obgleich die Ansaugzeit, die für die Erzielung des Faserstoffniederschlags
auf die in die Faserstoffsuspension eingetauchten Saugformen erforderlich und geeignet
ist, auf verschiedene Weise geregelt werden kann, beispielsweise auch durch geeignete
Regelung der Dauer und Intensität der Saugkraft, so hat es sich doch als besonders
vorteilhaft erwiesen, die Ansaugzeit durch Relativbewegung von Saugform und Faserstofftrog
zueinander und wieder voneinander weg als $intauchzeit zu regeln. Zweckmäßig wird
die Eintauchzeit durch zeitgesteuertes Anheben und Wiederabsenken des Faserstofftroges
geregelt.. Gemäß Weiterbildungen der Erfindung kann man auf die bis zur vollständigen
Trocknung auf dem Formstern verbleibenden Fasergußformlinge auf ihrem Umlaufweg
mit verschiede-nen geeigneten Maßnahmen einwirken, durch die insbesondere
der Trockenprozeß intensiviert und beschleunigt und die Trocknungs-
und damit Umlaufzeit verringert wird, und durch die die Maß- und Formgenauigkeit
noch gesteigert wird.
Eine Weiterbildung der Erfindung ist dadurch
gekennzeichnet, daß zum Entwässern und Glätten des feuchten Formling eine schmiegsame
luftundurchlässige Folie, vorzugsweise ein dünnes Gummituch, an die beim Formstern-Umlauf
den Faserstofftrog verlassende Saugform so weit genähert wird, daß sie sich durch
die aufrechterhaltene Saugeinwirkung auf den Formling festsaugt und dessen Oberfläche
glättet, und dann durch Zurückziehen vom Formling wieder abgelöst wird. Eine andere
Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Formstern an seinem
Umfang zwischen der Formlings-Glättungsstelle und der Formlings-Abwurfstelle von
einer haubenförmigen geheizten Trockenkammer umgeben ist, vorzugsweise in Form eines
Dreiviertelringes. Die Trockenkammer ist vorzugsweise eine Heißluftkammer, der kontinuierlich
so viel Heißluft zugeführt wird, wie durch die Formlinge und Saugformen hindurch
abgesaugt wird. Da die Fasergußformlinge bis zur vollständigen Trocknung auf den
Saugformen des Formsterns verbleiben und dadurch an einem Schwinden während des
Trocknens gehindert sind, kann es von Vorteil sein, die Saugformen mit Einrichtungen
auszurüsten, die das Abwerfen des beim vollständigen Trocknen auf der Saugform festgeschrumpften
Formlings erleichtern. Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, in den Formträgern
der Saugformen je einen Druckkolben beweglich anzuordnen, die bei der Rotation des
Formsterns jeweils bei Erreichen der Formlings-Abwurfstelle mittels Druckluft verschoben
werden zwecks Ausübüng eines gleichförmigen Druckiuftstoßes auf den abzuwerfenden
trockenen Formling. Außerdem können in der Saugform mechanische
Ausheber
angeordnet werden, die den festgeschrumpften
trockenen Formling
an seinen besonders stark haftenden
Stellen vom Siebüberzug der Saugform
ablösen.
Die Erfindung liefert gegenüber den bekannten 14taschinen
erhebliche Vorteile. Es brauchen keinerlei Gegenformen vorgesehen zu werden,
was die Werkzeugkosten bedeutend
herabsetzt und eine wirtschaftliche Produktion
selbst
von kleinen Serien und oft wechselnden Fasergußartikeln
ermöglicht. Da die Formlinge bis zur vollständigen Trock-
nung
auf den Saugformen verbleiben und während des Trocknens
am Schwinden gehindert sind, weisen die getrockneten
Fasergußteile keinerlei
Schwund auf und besitzen in einer nicht zu überbietenden Exaktheit die Gestalt der
Saugform. Infolgedessen ist die Herstellung der Saugformen frei von
Unsicherheit
und jeglichem Risiko, da ein Schwundmaß nicht einkalkuliert zu werden braucht
und die Saugformen
einfach genau mit den Abmessungen des gewünschten ferti-
gen
Fasergußteils hergestellt werdenkönnen. Die getrock-
neten Fasergußteile
weisen keinerlei Deformationen oder
Markierungen durch ein Trocknerband
auf, die das Aussehen
der Fasergußteile beeinträchtigen würden und
durch einen
Nachfor»organg beseitigt werden müßten. Wegen des Fehlens
von
Gegenformen können auf demselben Formstern gleichzeitig
verschiedene
Fasergußteile hergestellt werden, wenn diese
etwa gleiche Wandstärke haben,
so daß die Herstellung
selbst von kleinsten Serien noch wirtschaftlich möglich
ist.
Der Platzbedarf der Formmaschine ist nunmehr nur
noch ein Bruchteil
des Platzbedarfs einer normalen bis-
herigen Formmaschine
mit nachgeschaltetem Trockner. Die
Herstellungskosten der Formmaschine
sind bei gleicher
Produktionskapazität bedeutend niedriger als die bekannten
Einrichtungen.
In
den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung schematisch
verdeutlicht: Die Fig. 1 ist eine Ansicht der Maschine von der Seite und
läßt die Arbeitsweise der Maschine erkennen. Die Fig. 2 zeigt die Maschine der Fig.
1 im Vertikalschnitt und läßt die Absaugwege erkennen. Die Fig. 3 zeigt als Einzelheit
im größeren Maßstab einen in besonderer weise ausgestalteten Formträger zu der Maschine
nach den Figuren 1 und 2. Der Formstern 1 trägt eine Anzahl Formhalter 2, von denen
bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel zwölf Stück vorgesehen sind. Die Formhalter
2 sind über eine Flachsteuerung 3 mit den Vakuumleitungen 4 und 5 verbunden. Die
Flachsteuerung 3 enthält außerdem einen Preßluftanschluß 6, mit dem Preßluft in
die Formen geblasen werden kann, wenn diese die Position "EI' erreichen.
Die Formhalter 2 tragen auswechselbare Saugformen 7. In der untren Position "A"
taucht die dort befindliche Saugform in die Faserstoffsuspension rein, die sich
in einem Trog 8 befindet, sobald der Trog 8 vermittels einer Kniehebeleinrichtung
10, die durch einen Preßl.uftzylinder 11 betätigt wird, angehoben wird. Da die Rotationsgeschwindigkeit
des Formsterns 1 sich nach der Trocknungsgeschwindigkeit zurichten hat, bildet die
Anhebbarkeit und Absenkbarkeit des Trogs 8 eine einstellbare Einrichtung, mit der
man unabhängig von der Rotationsgeschwindigkeit des Formsterns die Zeit regeln kann,
in der die Saugformen 7 in den Trog 8 eintauchen und in Abhängigkeit von der.Stoffkonzentration
im Trog und vom Vakuum einen mehr oder
weniger dicken Formling
lbilden. Ein heb- und senkbarer Trog ß kann auch dann angewandt werden, wenn sich
der Formstern 1 nicht kontinuierlich, sondern schrittweise dreht. Beim weiteren
Drehen des Formsterns t erreicht die aus dem Tauchbad 9 wieder ausgetauchte Saugform
7 die Position "B#l, in der der Formling lnoch erheblich feucht ist. Am Trog .8
ist seitlich ein Rahmen angebracht, der ein sehr dünnes Gummituch 12 ausgespannt
trägt. Beim taktweisen Anheben des Faserstofftroges 8 wird gleichzeitig der Rahmen
mit dem Gummituch 12 angehoben und gegen die jeweils in der Position "B" befindliche
Saugform genähert. Da die betreffende Saugform noch immer unter Vakuumeinwirkung
steht, wird das dünne Gummituch 12. gegen den feuchten Formling langesaugt. Dadurch
wird auf den Formling ein Preßdruck von beispielsweise o,5 bis o,9 kg/cm
2 ausgeübt, wodurch der feuchte Formling weiter entwässert und noch kräftiger gegen
die Konturen der Saugform angenreßt sowie auf seiner Rückseite geglättet wird. Beim
Wiederabsenken des Troges 8 zieht sich aueh das Gummituch 12 von dem in der Position
"B" befindlichen Form-21 ling automatisch ab. Auf dem weiteren Umlaufweg treten
die Saugformen mit den darauf befindlichen noch feuchten Formlingen;21,die in der
Position °'C" beispielsweise noch etwa 70 % Feuchtigkeit enthalten können, in eine
Heißluftkammer 13 ein, wobei das Vakuum in den Formträgern 2 nach wie vor aufrechterhalten
wird. Der Heißluftkammer 13 wird durch die Rohrleitung 14 Heißluft in solcher Menge
zugeführt, daß ein, Gleichgewicht zwischen der zugeführten und derjenigen
Luftmenge besteht, die durch die in der Heibluftkammer 13 befindlichen, beispielsweise
neun Saugformen hindurch abgesaugt wird.
Die Rotationsgeschwindigkeit
des Formsterns 1 kann bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel je nach der erforderlichen
Trockenzeit stufenlos so geregelt werden, daß die Formlinge trocken sind, wenn die
Saugformen beim Durchlaufen der Heißluftkammer 13, in der durch die Formlinge ständig
Heißluft hindurchgesaugt wird, die Position "D" erreichen. Wenn beim weiteren Umlauf
die Saugformen die Heißluftkammer 13 verlassen und in die Position "E" gelangen,
schaltet die Flachsteuerung 3 von Vakuum auf Preßluft um, beispielsweise mit einem
Druck von 3 atü. Dadurch wird der trockene Formling lin der Position "E" von der
Saugform 7 abgeblasen und fällt über ein Rutschblech 15 auf ein Förderband
16, das die fertigen völlig trockenen Faserstofformlinge zum Verpacken abtransportiert.
Wenn z@lerwarten ist, daß sich die geformten Faserstoffartikel infolge der während
des Trocknens verhinderten Schwindung auf der Saugform festschrumpfen, kann es ratsam
sein, die Formträger 2 gemäß Fig.3 in besonderer. Weise auszubilden. Bei dem gezeichneten
Ausführungsbeispiel enthalten die Formträger 2a je einen Kolben 17, der durch je
einen Preßluftkolben 18 vorgeschoben wird und dabei durch die Kanäle 19 und 20 der
Saugform hindurch auf die Siebseite des Formlings leinen gleichmäßigen und rasch
ansteigenden Druck erzeugt. Außerdem können auch noch mechanische Ausheber in der
Saugform angeordnet werden, die den Formling lan seinen besonders stark haftenden
Stellen vom Siebüberzug der Saugform ablösen.