DE1704286B2

DE1704286B2 - Dreiteiliges Formwerkzeug zum Herstellen von faserverstärkten Kunststomeilen

Info

Publication number: DE1704286B2
Application number: DE1704286A
Authority: DE
Inventors: Ian Arthur Derby Derbyshire Hunt (Grossbritannien)
Original assignee: UK Secretary of State for Defence
Current assignee: UK Secretary of State for Defence
Priority date: 1967-02-22
Filing date: 1968-02-16
Publication date: 1975-05-07
Also published as: US3543344A; DE1704286C3; GB1138435A; DE1704286A1; FR1557988A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein dreiteiliges Formwerkzeug ?um Herstellen von faserverstärkten Kunststoffteilen, dessen Formteile parallel zu sich bewegbar sind, bei welcher der untere Formteil einen Stempel aufweist, der in einer im mittleren Formteil vorgesehenen Bohrung gleitet, und der Formhohlraum für den zu formenden Gegenstand /wischen dem unteren und dem oberen Formteil liegt, und bei welcher Anschläge die Relativbewegung zwischen den Formteilen begrenzen.

Ein Formwerkzeug dieser allgemeinen Bauart ist durch die US-PS 23 98 227 bekannt. Dieses bekannte Formwerkzeug dient zur Brikettherstellung, wobei es auf eine hohe Genauigkeit des Preßkörpers nicht ankommt. Demgemäß ist es im bekannten Falle nicht erforderlich, daß der mittlere Formteil mit dem unteren Formteil in direkte Berührung gelangt und die Endform des Formlings wird durch den Druck bestimmt, der dem hydraulischen Kolbenantrieb zugeführt wird, welcher den oberen Formteil steuert. Die am unteren Formteil festmontierten Anschläge begrenzen nur die Hubbewegung des mittleren Formteils beim Auswerfen des Formlings.

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Ein solches Formwerkzeug ist aber für Zwecke, die eine hohe Präzision fordern, nicht verwendbar.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, ein faserverstärktes Kunststoffteü, insbesondere Verdichterschaufeln von Gasturbinenstrahltriebwerken, ohne zusätzliche Auswerfvorrichtungen exakt zu formen und beschädigungsfrei auszuwerfen.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die am unteren Formteil angeordneten Anschläge, an denen der mit dem oberen Formteil verriegelte mittlere Formteil aufläuft, aus dem Bewegungsbereich des mittleren Formteils herausbewegbar sind, und daß der vom oberen Formteil gelöste mittlere Formteil bei ausgeschalteten Anschlägen so weit gegen den unteren Formteil bewegbar ist. daß dessen Stempel die im mittleren Formteil vorgesehene Bohrung durchstößt.

Ohne zusätzliche Auswerfvorrichtungen wird damit ein exaktes Formen und ein beschädigungsfreies Auswerfen möglich, weil die drei Formteile in ihrer Endausformstellung eine genau definierte Stellung einnehmen. Durch das Ausschwenken der Anschläge wird in einfacher Weise die Möglichkeit geschaffen, den mittleren Formteil weiter abzusenken, so daß dadurch zwangläufig über den Stempel das geformte Kunststoffteü aus dem mittleren Formteil herausgehoben wird.

Durch das dreigeteilte Formwerkzeug mit einem in der Höhe veränderbaren Formhohlraum wird vermieden, daß beim Einlegen des Rohlings Material über den Rand des Formhohlraums austritt und während des Formens in die Formtrennebene gelangt. Dadurch wird verhindert, daß während des Formens und Entformens Fasern beschädigt werden, die die Festigkeit des Werkstücks herabsetzen könnten.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine Grundrißansicht eines erfindungsgemäß ausgebildeten Formwerkzeugs.

F i g. 2 einen Aufriß des Formwerkzeugs nach Fig. 1.

F i g. 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 gemäß Fig. 1.

F i g. 4 bis 6 Schnittansichten des Formwerkzeugs in aufeinanderfolgenden Arbeitsstellungen,

F i g. 7 eine perspektivische Ansicht eines Schaufelrohlings, welcher mit dem Formwerkzeug bearbeitet werden soll.

Fig.8 eine perspektivische Ansicht einer fertig bearbeiteten Schaufel.

Das Formwerkzeug 10 besteht aus einem oberen Formteil 14, einem mittleren Formteil 15 und einem unteren Formteil 16. Das untere Formteil 16 weist eine Grundplatte 20 mit einem Stempel 21 auf, der durch eine Bohrung 22 des mittleren Formteils 15 vorsteht und die untere Formfläche 27 bildet, die mit der oberen Formfläche 26 des oberen Formteils 14 zusammenwirkt. Der obere Formteil 14 ist gegenüber dem mittleren Formteil 15 beweglich. Am oberen Formteil sind zwei Handgriffe 23 vorgesehen (F i g. 1 und 2).

Die Oberfläche 24 des oberen Formteils 14 kommt mit der Oberfläche 25 des mittleren Formteils 15 in Berührung.

Wie aus F i g. 3 ersichtlich, ist die Formfläche 26 auf einem Einsatz 30 des oberen Formteils 14 angebracht. Der Stempel ist im oberen Teil mit einer Umfangsnut

28 versehen, die eventuell austretende Preßmasse aufnimmt

Auf gegenüberliegenden Seiten sind an dem Formkörper Kulissenscheiben 31 durch Schrauben 32 seitlich versetzt zueinander angeordnet, und diese Kulissen-Scheiben sind mittels Handgriffen 33 um die Schrauben 32 drehbar. In die Kulissenführung 34 greift ein Zapfen 35 des oberen Formteils 14 ein. Hierdurch kann der obere Formteil von dem mittleren Formteil abgehoben bzw. auf diesen gepreßt werden.

Die Verbindung zwischen dem mittleren Formteil und dem unteren Formteil wird durch eine weitere Exzenterführung 36 bewirkt. Diese weist eine mit Handgriff 44 versehene in einer Horizontalbohrung des mittleren Formteils 15 drehbar gelagerte Walze 37 auf, die an ihrer inneren Stirnseite einen Exzenterzapfen 40 trägt, der in eine Ausnehmung 41 des Stempels 21 eingreift. Ein im mittleren Formteil 15 eingesetzter Stift 42 greift in eine Umfangsnut 43 der Walze 37 ein.

Wie aus F i g. 1 ersichtlich, weist das äußere Ende 45 der Walze 37 eine konische Abflachung auf, die eine Schulter 46 bildet Dieser Schulter liegt ein um den Drehzapfen 50 am mittleren Formteil 15 schwenkbar gelagerter Verriegelungshebel 47 mit seinem einen Hebelarm unter der Wirkung einer Vorspannfeder 51 an. Durch Druck auf den Hebelarm 52 kann der Hebel von der Walze abgehoben werden. Durch diesen Hebel wird die Drehbewegung der Walze 37 arretiert.

Auf der Grundplatte 20 stehen zwei Büchsen 53, in die Zapfen 54 des mittleren Formteils 15 eindringen und geführt werden. Jeder Zapfen 54 trägt eine Scheibe 55, auf der eine weitere mit einem Zapfen 57 verbundene Scheibe 56 ruht Die Scheiben 56 sind im mittleren Formteil 15 festgelegt und werden durch Federn 61 beaufschlagt, welche den mittleren Formteil 15 axial vom unteren Formteil 16 abzuheben suchen. Die oberen Zapfen 57 laufen in Büchsen 62 des oberen Formteils 14.

Um jede Büchse 53 ist schwenkbar ein einstellbarer Anschlag 63 angeordnet, der über einen Handgriff 64 verschwenkbar ist In einer ersten Stellung gemäß F i g. 5 liegen die Ansahläge 63 in dem Bewegungsbereich des mittleren Formteils 15 und begrenzen dessen Bewegung nach unten. In einer zweiten Stellung gemäß F i g. 6 sind die Anschläge 63 aus dem Bewegungsbereich des mittleren Formteils 15 herausgeschwenkt, so daß dieser nach Abheben des oberen Formteils 14 den Formteil freigibt

Im Betrieb werden die einzelnen Formteile zunächst in die Lage gemäß F i g. 4 gebracht, in der der mittlere Formteil 15 von dem unteren Formteil 16 abgehoben ist und ebenso der obere Formteil 14 von dem mittleren Formteil 15. Nunmehr kann der aus faserverstärkten Kunsistoffschichten 13 bestehende Rohling 12 gemäß F i g. 7 auf die Formfläche 27 des Stempels 21 aufgelegt werden. Danach wird über den beschriebenen Mechanismus das obere Formwerkzeug 14 auf das mittlere Formwerkzeug 15 abgesenkt, wodurch die Oberflächen 24 und 25 in Berührung gelangen, die Formfläche 26 jedoch noch nicht am Schaufelrohling anliegt. Danach wird auf die beiden Formkörper 14 und 15 von oben her eine Formkraft aufgebracht, wodurch diese gegen die Kraft der Federn 61 so weit verschoben werden, bis der mittlere Formteil an den eingeschwenkten Anschlägen 63 aufläuft.

In dieser Stellung gemäß Fig.5 wird der Formvorgang vollendet

Nach einer Ausformzeit von etwa 10 Minuten bei einer Temperatur von 185°C wird das Formwerkzeug aus der Presse entnommen, und es wird das obere Formwerkzeug 14 nach oben ausgefahren und entnommen. Danach werden die Anschläge 63 ausgeschwenkt und der mittlere Formteil 15 nach unten in die aus F i g. 6 ersichtliche Stellung gebracht, wobei der Stempel 21 das von ihm getragene Werkstück auswirft. Die fertig aus dem Rohling 12 geformte Schaufel 11 ist in F i g. 8 dargestellt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

17 Patentansprüche:

1. Dreiteiliges Formwerkzeug zum Herstellen von faserverstärkten Kunststoffteilen, dessen Formteile parallel zu sich bewegbar sind, bei welcher der untere Formteil einen Stempel aufweist, der in einer im mittleren Formteil vorgesehenen Bohrung gleitet, und der Formhohlraum für den zu formenden Gegenstand zwischen dem unteren und dem oberen FormteU liegt, und bei welcher Anschläge die Relativbewegung zwischen den Formteilen begrenzen, dadurch gekennzeichnet, daß die am unteren Formteil (16) angeordneten Anschläge (63), an denen der mit dem oberen Formteil (14) verriegelte mittlere Formteil (15) aufläuft, aus dem Bewegungsbereich des mittleren Formteils (15) herausbewegbar s<nd, und daß der vom oberen Formteil (14) gelöste mittlere Formteil (15) bei ausgeschalteten Anschlägen (63) soweit gegen den unteren Fcrmtei! bewegbar ist, daß dessen Stempel (21) die im mittleren Formteil (15) vorgesehene Bohrung (22) durchstößt.

2. Formwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Formteil mit dem mittleren Formteil über eine Kulissenführung verriegelbar ist, die am mittleren Formteil (15) schwenkbar gelagerte Kulissenscheiben (31) aufweist, in deren Kulissenführung (34) mit dem oberen Formteil (14) verbundene Zapfen (35) eingreifen.

3. Formwerkzeug nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Formteil (15) mit dem unteren Formteil (16) über eine Exzenterführung (36) verriegelbar ist, die eine im mittleren Formteil (15) gelagerte Walze (37) mit in eine Ausnehmung (41) des Stempels (21) eingreifenden Exzenterzapfen (40) aufweist.

4. Formwerkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verriegelungshebel (47) für die Walze (37) am mittleren Formteil (15) schwenkbar gelagert ist.