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Formpresse Die Erfindung bezieht sich auf eine Formpresse, insbesondere
auf eine solche, mit der aus trockenem Kunststoff oder plastischem Material Fassungen
unter Druck geformt werden Verstärkte Kunststoffröhrenfassungen werden heute auf
vielen Gebieten angewendet. Bislang ist es üblich, diese Fassungen in Porm von Hälften
oder Teilen unter Druck zu formen; man benutzt also eine Formpresse, die die eine
Hälfte der Fassung herstellt. Die beiden Hälften werden dann durch ein Klebemittel
miteinander verklebt oder verkittet.
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Diese Arbeit ist schwierig und zeitraubend, wenn zahlreiche Formen
gepreßt werden, und weil die bislang angewendeten Frmen keine Hilfsmittel aufweisen,
mit denen die Fassung aus der Form herausgelnst werden kann.
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Bislang werden Winkelfassungen oder -beschlhge, also ein Bogen von
z. B. 900 oder 450, unter Anwendung zweier gradliniger Kerne hergestellt, die sich
in der Mii;te der Fassung treffen. Somit ist in der Fassung ein ziemlich scharfer
Winkel vorhanden, der nicht so einwandrei wie eine Bohrung mit einem konstanten
Radius ist Formen zum Pressen von Kunststoffassungen aus einem Stück sind bekannt,
aber bei Anwendung dieser Pormen muß ein flüssiger Kunststoff zum Füllen der Form
angewendet werden. Hierdurch entsteht die Schwierigkeit, Verstärkungsmaterial, z.B.
Glasfasern, in den Kunststoff einzubetten; daher folgen eehwierige Verfahrensschritte,
damit Passungen aus Kunststoff mit Verstärkungsmaterial
hergestellt
werden können, das. ihnen eine größere Festigkeit gibt.
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Ein Ziel der Erfindung ist eine Formpresse, mit der unter Anwendung
von trockenen Eunstatoffbestandteilen eine Fassung vollständig aus einem Stück gepreßt
werden kann. Unter Anwendung der trockenen Beatandteile sollen auch vollständige
Winkelfa3-sungen aus einem Stück mit einer Bohrung von konstantem Radius gepreßt
werden Ein weiteres Ziel der Erfindung ist eine Formpresse, die die zuvor angegebenen
Ziele erfüllt, und in der Hilfsmittel zum Ablösen der Fassung aus der Form vorgesehen
sind.
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Weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung seien in Verbindung
mit den beigefügten Figuren näher erläutert.
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Fig. 1 ist ein Aufriß einer Formpresse gemäß der Erfindung.
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Fig. 2 ist eine auseinandergezogene linientreue Ansicht der Formen
und der zugehörigen Formpressen nach Fig. 1.
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Fig. 5 ist eine längentreue Ansicht einer T-förmigen Fassung, die
mit der Presse der Fig. t und e. erzeugt ist.
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Fig. 4 ist eine Ansicht der unteren Formhälfte von oben, die teilweise
in. der Aufsicht und teilweise im Schnitt dargestellt ist.
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Fig. 5 ist eine Ansicht längs der Linie 5-5 der Pig, 4.
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Fig. 6 ist eine AnBicht längs der Linie 6-6 der Fig0 4.
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Fig. 7 ist eine längentreue Ansicht der unteren Form und einer weiteren
Ausführungsform der Formpresse gemäß der Brfindung, die Fassungen von 45Q preßt.
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Fig. 8 ist eine längentreue Ansicht eines Schneckeneuges des oberen
Formabachnittes, der mit dem unteren Formabschnitt der Fig. 7 beim Formen einer
Fassung von 450 zusammenarbeitet.
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Gemäß Fig. 1 ist eine Formpresse zum Pressen und Formen von Faesungen
vorgesehen, die die übliche Form aufweisen kann und die Formabschnitte gegen den
ii Hohlraum der Form entwickelten inneren Druck zusammenhält. Sie weist eine untere
ofrtsfeste Platte 10 und einen oberen beweglichen Träger 11 auf, der von Koiben,
die an seinen Ecken angeordnet sind, angehoben oder gesenkt werden kann. Zwei Kolben
sind mit Zieharmonikaähnlichen Staubdecken 12 und 13 verkleidet.
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Von der ortsfesten Platte 10 wird eine untere Formenhälfte 14 gehaltert.
Der bewegliche Träger 11 hält eine obere Formenhälfte 15 fest. Die beiden Formenhälften
sind in der Presse derart angebracht, daß sie zusammenwirken können, wenn die Porm
geschloseen ist und eine T-förmige Fassung nach Fig. 3 bildet. Bei der Ausbildung
der Fassung wird der Formenhohlraum mit Hilfe eines anschließend beschriebenen Druckkolben
unter einem beträchtlichen Druck in der Größenordnung von mehreren hundert Pfund
gefüllt. Während des Formvorganges wird den Formenhälften z. B. über Strömungsleitungen
16 und 17, die der unteren Formenhälfte zugeordnet sind, und Strmungsleitungen 18,
19, die der oberen Formenhälfte zugeordnet sind, Wärme zugeführt. Duroh das Formen
unter Druck kann die Fassung mit größerer Dichte und Festigkeit ausgebildet werden.
Die durch die Strömungsleitungen zugeführte Whrme sorgt für eine erhöhte temperatur
zum Härten des Harzes, aus dem die Fassung gebildet ist.
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Gemäß den Fig. 2, 4, 5 und 6 ist in der oberen Fläche der unteren
Formenhälfte 14 ein Hohlraum 21 ausgebildet, der nahezu die eine Hälfte der in Fig.
3 gezeigten Fassung formt. Die Umrißfläche des Hohlraums stimmt iit der gewünschten
äußeren Gestalt
der herzustellenden Fassung überein. In gleicher
Weise ist in der oberen Bormenhälfte 15 ein Hohlraum ausgebildet, der den Hohlraum
21 ergänzt und eine solche Umrißfläche aufweist, daß er die gewttnschte äußere Gestalt
der Fassung bildet0 Wenn auch der obere und untere Formenabsohnitt in üblicher Weise
als obere und untere Hälfte bezeichnet ist, sind tatsächlich doch nicht vollständige
Formenhäften, da der Formenhohiraum von einem Druckkolben 22 vervollständigt wird;
außerdem bildet die Oberfläche der unteren Formenhälfte offensichtlich mehr als
einen halben Formenhohlraum.
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Die untere Formenhälfte 14 ist mit einer Bahn versehen, auf der der
Druckkolben 22 hin- und herbewegt wird0 Die Bahn enthält ein Bett 23 und Seitenwände
24 und 25. Die obere Formenhälfte 15 weist eine nach unten gekehrte Fläche 25 auf,
die mit der Bahn und dem Drueckkolben zusammenwirkt, damit das Material auf die
Bahn beschränkt wird. Wie aus Fig0 2 hervorgeht, enthält die Begrenzungsfläche an
der oberen Form die nach unten g ekehrte Fläche 26, die über dem Druckkolben liegt,
und zwei sich gegenüberstehende Flächen 27 und 28, die von der Fläche 26 nach unten
laufen und eine Fortsetzung der Flächen 24 und 25 am unteren Druckkolben bilden,
damit die flächen 23 bis 28 einen rechteckigen Hohlraum bilden können, in dem der
Druckkolben 22 hin- und herg geht.
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Durch die Hohlräume, die von der qberen und unteren Formenhälfte gebildet
sind, sind Kerne ausdehnbar, die einen Durchgang durch die in der Form gebildete
Fassung herstellen. In der T-fbrmigen Fassung nach Fig 2 liegen sich in der unteren
lormenhClfte zwei Ansätze 29 und 30 gegenüber, deren gegenüberstehenden Flächen
einen Teil des Formenhohiraume bilden0 Durch eine Bohrung 32 im Ansatz 29 und eine
Bohrung 33 im Ansatz 90 ist ein Kernteil 31 hin- und herbewegbar, der eine solche
Länge aufweist, daß er vollständig durch den Hohlraum hindurchgeht und seine Wase
in der Bohrung des Ansatzes 30 eingesetzt ist. Dieser Kernteil bildet somit den
Querdurchgang durch die 2-förmige Fassung.
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Der Kernteil 431 kann in gewünschter Weise, vorzugsweise in einer
Führung 34 hin- und herbewegt werden, die am Ansatz 29 festgemacht ist. Ein pneumatischer
Betätigungsmechanismus mit einem Zylinder 35 und einem Kolben 36, der in Abhängigkeit
vom Druck in Leitungen 37 und 38 hin- und herbewegbar ist, führt den Kernteil 31
hin und zirückO Ein weiterer Kernteil 39 bewegt sich in einem Ansatz 41 hin und
her und bildet den senkrechten Durchgang durch die 2-förmige Fassung. Der Ansatz
41 enthält eine Bohrung 42, in der der Kernteil 39 hin- und hergeht; eine Fläche
41a des Ansatzes 41 bildet einen Abschnitt des Formenhohlraums.
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Ein Ende 43 des Kernteils 39 ist dem Kernteil 31 gegenübergestellt
und hat einen solchen Umriß, daß es dem Kernteil 31 angepaßt ist.
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Wenn sich die beiden Kernteile in einer gemeinsamen Ebene hin-und
herbewegen, berührt das Ende des Kernteils 39 den Kernteil 31 und bildet den Schnittpunkt
zwischen dem aufrechten Durchgang und dem Querdurchgang der 2-förmigen Fassung.
Der Kernteil 39 wird in einer Führung'44 von einem pneumatischen Motor 45 hin-und
hergeschoben, der etwa mit dem zuvor beschriebenen Motor übereinstimmt.
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Der Druckkolben 22 wird in der Bahn von einer Kraftquelle, z. B. einem
pneumatischen Motor 46 hin- und herbewegt und ist mit einem einstellbaren Anschlag
versehen, der am besten aus Fig. 4 hervorgeht und zwei Stäbe 47 und 48 enthält,
deren verbreitertes Ende 47 a bzwO 48a gegen eine Druckplatte 49 der Bahn schlägt,
wenn der Druckkolben vollständig ausgezogen ist.
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Von~der unteren Formenhälfte werden Dübel 51 und 52 getragen, die
in Löcher 53 der oberen Formenhälfte (Fig. 6) hineinragen.
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Normalerweise sind die Passungen sehr schwierig aus den Formen herauszunehmen;
aus diesem Grunde ist ein Auswurfmechanismus
vorgesn, der die Fassung
aus dem Formenhohlraum hinauswirft.
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Da die obere Formenhälfte weniger als den halben Formenhohiraum überspannt,
verbleibt die Fassung in der unteren Formenhälfte, wenn die beiden Formenhälften
getrennt werden. In der unteren Hälfte befindet sich daher der Auswurfmechanismus,
der die Fassung nach oben aus dem unteren Formenhohiraum hinausstößt. Der MUchanismus
wird von mehreren Auswerferstiften 54 und 55 gebildet. In der ?-förmigen Fassung
sind vorzugsweise drei Auswerferstifte vorgesehen, die in Fig. 4 durch gestrichelte
Linien angedeutet sind. Die Deckfläche dieser Stifte bildet einen Abschnitt des
Formenhohlraums. Diese Stifte ruhen auf Auswerferstangen 56 und 57, die durch eine
Querstange gemäß den Fig. 2 und 4 am eine vereinigt sind. Wenn bei dieser Anordnung
die Stangen 56 und 57 angehoben werden, werden auch die Auswerferstifte 54 und 55
und die T-förmige Fassung im Hohlraum angehoben, damit sie leicht von Hand herausgenommen
werden kann.
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Die Auswerferstangen 56 und 57 können in beliebiger gewünschter Weise
angehoben werden. Vorzugsweise sind Ketten 59 bis 62 mit Hilfe von Augenbolzen an
den Stangen und am Träger 11 der Presse befestigt. Ihre Länge wird derart eingestellt,
daß sie die Auswerferstangen und -stifte zum Ablesen der Fassung anheben, wenn der
Träger 11 das obere Ende seiner Bahn erreicht.
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Im Betrieb wird eine sorgfältig abgewogene Masse aus einem formbaren
Material, z. B. aus einem Harz, das mit einem Verstärkungsmaterial, z. B. Glasfasern
vermischt ist, vor den Druckkolben 22 auf das Bett 23 gelegt. Der Kernteil 31 wird
in den Ansatz 30 und dann der Kernteil 39 bis in Eingriff mit dem Kernteil 31 vorgeschoben.
Der Träger 11 wird dann abgesenkt, bis die obere Formenhälfte fest auf der unteren
Pormenhälfte ruht. Gleichzeitig wird der Druckkolben 22 ausgezogen und drückt die
trockene Masse aus Kunststoff und Verstärkungsmaterial in den Formenhohlraum um
die Kernteile 31 und 39 herum. Vorzugsweise wird ein sehr geringer Materialüberschuß
zur Anweddung gebracht, der an dem sehr engen Spielraum zwischen den Kernen und
Ansätzen und am
Druckkolben und an den ihn umgebenden Flächen etwas
vorbeisickert. Auf den Druckkolben werden mehrere hundert Pfund Druck ausgeübt,
bis er seine vollständig ausgezogene Lage erreicht, die durch die Anschlagköpfe
47a und 48a festgelegt ist. Der Druckkolben wird in seiner völlig ausgezogenen Lage
festgehalten, bis sich die Fassung gehärtet hat.
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Der durch die Leitungen 16 bis 18 hindurchgehende Dampf wird durch
Löcher 63 in der oberen Formenhälfte und Löcher 64 in der unteren Pormenhälfte eingeleitet,
damit dem Harz Wärme zugeführt wird. Die Härtungszelt hängt von dem besonderen Harz
und dem verwendeten Katalysator ab. Zahlreiche Harze werden bislang zum Warmpressen
von Fassungen in Formhälften angewendet und sind auch für das vorliegende VedChren
brauchbar. Auf die Fassung übt man einen Druck von mehreren hundert Pfund vorzugsweise
solange aus, bis das Harz sich zu härten beginnt, damit sich eine Fassung von großer
Dichte unä Festigkeit ergibt.
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Nachdem die Fassung auf der gewünschten Temperatur solange gehalten
ist, wie zur Rärtung der Fassung notwendig ist, werden die Kernteile 31 und 39 und
der Druckkolben 22 zurückgezogen.
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Dann werden die Formenhälften von dem sich hebenden Träger 11 unterbrochen.
Wie bereits angegeben, ist die Oberfläche des Hohlraums in der oberen Formenhälfte
15 kleiner als in der unteren Formenhälfte; daher l6st sich die obere Formenhälfte
von der Fassung, wenn der Träger angehoben wird Wenn der Träger das obere Ende seiner
Bahn erreicht, werden die Auswurfstangen von den Ketten 59 bis 62 angehoben, um
die Fassung im Hohlraum zu lösen.
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In den Fig. 7 und 8 ist die Anwendung der Erfindung für eine gekrümmte
Fassung zu sehen. In diesem Fallweist eine untere Formenhälfte 65 einen unteren
Teil 66 des Hohlraums für die Fassung und zwei Ansätze 67 und 68 auf. Ein Druckkolben
69 ist auf seiner Bahn in einem Bett 71 hin- und herbewegbar0 Gemäß
der
Ausführungsform der Erfindung nach diesen Figuren werden F@assungen mit einem mit
Gewinde versehenen Ende ausgebildet, die also keinen Flansch aufweisen.
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Ein einziger Kern 72 ist um einen Zapfen 73 schwenkbar gelagert und
besitzt um den Mittelpunkt des Zapfens 73 einen konstanten Radius, damit er aus
einer Lage außerhalb der Bahn durch den Ansatz 68 in den Ansatz 67 schwenken kann0
Damit der Kern am Ansatz 68 weder'zerrt noch klemmt und um enge Toleranzen herzustellen,
ist am Kern ein verbreiterter Abschnitt oder eine Schulter 72a vorgesehen, äie durch
den Ansatz 68 mit einer Ausbohrung 68a in Berührung kommt. Durch Schwenken eines
Kernträgers 74 um den Zapfen 73 wird der Kern 72 in die Preßlage gebracht. Dann
wird eine Klinke 75 über das freie Ende des Trägers 74 geschwenkt, und der Kern
wird in dieser Lage durch einen Klinkenkörper 76 feetgehalten. Dieser Körper 76
ist von einer Feder belastet, die einen leichten Eingriff mit dem Kernträger 74
zuläßt. Wenn die Drücke innerhalb des Formenhohlraums in Bezug auf den Kern annähernd
gleich sind, besteht nur ein geringer oder gar kein Druck, der den Kern aus dem
Hohlraum auszuwerfen sucht.
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In Fig. 8 ist eine obere Hälfte 77 der Form zu sehen, die mit der
unteren Hälfte 75 in der selben Weise zusammenwirkt, wie zuvor für die obere und
untere Hälfte der T-förmigen Form erklärt ist. Die Auswurfvorrichtung, die für die
T-förmige Fassung gezeigt ist, aknn auch für die Winkelform Anwendung finden.
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Der Druckkolben 69 wird von einem pneumatischen Motor 76 hin-und
herbewegt der mit dem bereits erörterten Motor Ubereinstimmt.
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Die Winkelform verwendet man in gleicher Weise'wie die' T-förmige
Form und wird in der Presse in der gleichen Weise wie diese angebracht. Trockenes
Harz und ein Verstärkungematerial, z. B.
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Glasfaser, werden vom Bett 71 mit Hilfe des Druckkolbens 69 in
den
Hohlraum bewegt und in diesem unter Druck festgehalten, während zum Härten des Harzes
die Wärme zugeführt wird.
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In der vorausgegangenen Beschreibung der Erfindung ist nur ein Beispiel
angegeben; die Größe, die Formen und Materialien und Einzelheiten der gezeigten
Konstruktion können natürlich in der gewünschten Weise abgeändert werden.