DE2039930A1

DE2039930A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Erzeugnissen aus Flachmaterial

Info

Publication number: DE2039930A1
Application number: DE19702039930
Authority: DE
Inventors: Johnson Herbert Guil
Original assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Current assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Priority date: 1969-08-13
Filing date: 1970-08-11
Publication date: 1971-02-25
Also published as: NL7011812A; US3614811A; FR2056829A5; BE754422A; ZA705547B; GB1251466A

Description

DR. HiG. F. WUBSTHOFF 8 MUNOHKN βΟ DIPL·. ING. G. PULS ΒΟΗΜΓΜβΒΗβΤΗΑΒβϊ a DR.K.T.PECHMANN tilifoii ΙΙ0·*Ι DR. ING. D. BEHRENS nuouniuinnii PATENTANWiMI «ομομρΑτμτ

11-38 308

Beschreibung au der &&km anmeldung

SHELL IHTEEITATIONALE HESIiARCH HAATSCHAPFIJ H.V.,

Haag, Niederlande

betreffend

Verfahren und Vorrichtung au» Herstellen ▼on Erzeugnissen aue flaclaaterial.

Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren und Vorrichtungen zum Herstellen von Erzeugnissen aus einem Flachmaterial, insbesondere zum Herstellen von Erzeugnissen aus einem thermoplastischen Plachmaterial, das sich in der festen Phase, d.h. auf einer Temperatur befindet, die unter dem Schmelzpunkt des thermoplastischen Ferkstoffs liegt.

Gemäß der Erfindung sollen Verfahren und Vorrichtungen geschaffen werden, die es auf einfache und zuverlässige Weise ermöglichen, ein Plachmaterial mit Hilfe einer Membran zu verformen, und die ferner ein leichtes Trennen der Membran von dem Werkstück nach dem Verformen des Flachmaterials ermöglichen.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Formen eines Erzeugnisses aus einem Flachmaterialstück umfaßt Maßnahmen, um ein Flachmaterialstück zwischen einer Formgebungsmatrize und einem Satz von elastisch verformbaren Membranen anzuordnen, um ein Druckmittel einem auf der Rückseite des Satzes von Membranen liegenden Raum einzuleiten» damit das Plachmaterial dadurch zu dem gewünschten Erzeugnis umgeformt wird, daß es gezwungen wird, sich der Form der Matrize anzupassen, um ferner ein «tru-

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mungsfähiges Trennmittel zwischen die Membranen des Satzes zu leiten, so daß die äußere Membran, mit der das Druckmittel in Berührung steht, von der Matrize abgehoben wird, und um schließlich ein strömungsfähiges Trennmittel zwischen das ge-'formte Erzeugnis und die innere Membran zu leiten, die mit den geformten Erzeugnis in Berührung steht, damit die innere Membran von der Matrize abgehoben wird.

Die Erfindung ermöglicht es, das Druckmittel insbesondere dann, wenn es sich um eine Flüssigkeit handelt, schnell abzuführen, so daß das Flachmaterial bzw. das Werkstück der erfindungsgemäßen Vorrichtung leicht entnommen werden kann.

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausfiihrungsbeispiel näher erläutert.

Fig. t ist ein senkrechter axialer Schnitt durch eine axialsymmetrische erfindungsgemäße Flachmaterial-Yerformungsvorrichtung und zeigt die Vorrichtung in ihrer geschlossenen Stellung, in der sie bereit ist, ein Flachmaterialstück mit Hilfe einer Matrize zu einem Erzeugnis zu formen.

fig. 2 ähnelt Fig. 1, zeigt jedoch die Teile der Vorrichtung nach dem Formen des Erzeugnisses.

Fig. 3 ähnelt ebenfalls Fig. 1, zeigt jedoch die Seile der Vorrichtung in einem Stadium, in dem ein Druckmittel zwischen die beiden Membranen geleitet worden ist, um die obere oder äußere Membran zurückzudrücken, das zum Formen benutzte Druckmittel zu verdrängen und die untere oder innere Membran ▼on dem geformten Werkstück abzuheben·

Fig. 4 zeigt in einem vergrößerten Teilschnitt die mit einer Öffnung versehene Zone der inneren Membran, wobei der Teilschnitt den in Fig. 1 durch ein gestrichelt gezeichnet·« Reohteok »bgegrenaten Teil der Vorrichtung seigt.

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Die dargestellte Vorrichtung ist dazu bestimmt, in Verbindung mit in einer Fabrik vorhandenen PreßeinriohtungeBi benutzt zu werden, wobei die üblichen Quellen für sowohl gasförmige als auch flüssige Druckmittel, ein elektrisches Stromnetz und Vorrichtungen zur Verfügung stehen, die es ermöglichen, einen Zuschnitt aus einem Elachmaterial vorzuwärmen und/oder ihn an der Matrize zu erhitzen.

In den Zeichnungen erkennt man ein ortsfestes Pressteil 10, das eine Unterstützung 11 für eine Matrize 12 trägt, und ein bewegliches Matrizenteil 13, welch letzteres eine daran befestigte Platte 14 unterstützt, die ihrerseits einen Führungsring 15 trügt, welcher dem Umfang der Matrizenunterstützung 11 angepaßt 1st. Zwar zeigen die Zeichnungen eine Matrize mit einer allgemein konkaven Form, doch sei bemerkt, daß die Matrize in der verschiedensten Weise ausgebildet sein und konkave und/oder konvexe feile umfassen kann. In Fig. 1 ist ein Flachieaterialetück oder Werkstück W, das entweder einteilig oder als Laminat mit gleichartigen oder verschiedenartigen Schichten ausgebildet sein kann» auf der Matrize 12 liegend in der Lage dargestellt, die es vor dem Verformen einnimmt.

Ferner ist ein Satz D von zum Formen dienenden Membranen vorgesehen, der eine innere Membran oder Schicht 18, eine äußere Membran oder Schicht 19 und einen ringförmigen Schutzmantel umfaßt.

In die Platte 14 ist eine Leitung 22 eingebaut, damit ein zum Formen des Werkstücks dienendes Druckmittel in den Raum zwischen der Membran 19 und der Platte 14 eingeleitet und aus diesem Raum wieder abgeführt werden kann. Hierbei kann es sich um ein flüssiges oder ein gasförmiges Druckmittel handeln, oder man kann sowohl mit einem flüssigen als auch mit einem gasförmigen Druckmittel arbeiten, wobei das gasförmige Druckmittel dazu dient, die Flüssigkeit zu bewegen. Eb hat sich als sehr zweckmäßig erwiesen, eine den verfügbaren

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Raurn ausfüllende Flüssigkeit zu verwenden, die duroh ein gasförmig te Druckmittel, z.B. Druokluft, bewegt wird, wobei die Flüssigkeit dazu beitragt, die Membranen zu veranlassen, den lun Formen dienenden Raum zu füllen, und wobei die Bruokluft •in schnelles und elaetiechee Betätigen der Membranen ermöglioht. Zum Aufnehmen der abgeführten Flüssigkeit ist ein nicht dargestellter Sumpf vorgesehen.

Die innere bow. untere Membran 18 iet von der äußeren oder oberen Membran 19 vorzugsweise duroh einen ringförmigen Abstandhalter 23 getrennt, der zwischen der Platte 14 und dem Führungsring 15 mit Hilfe von Schrauben 24 befestigt ist. Her duroh diesen Abstandhalter gesohaffene Raum ermöglicht ein sohnelles Strömen des Druckmittels. Der ringförmige Abstandhalter 23 let alt einer oder mehreren Leitungen 25 versehen, Ale dasu dienen, ein Druckmittel zum Trennen der Membranen, vorzugsweise ein gasförmiges Druckmittel, z.B. Druckluft, in den Raun zwlsohen den Membranen 18 und 19 einzuleiten bzw. dieses Druckmittel wieder abzuführen. Wie am besten aus 71g. ereiohtlioh, verhindert der ringförmige Mantel 20, daß die Membranen 18 und 19 dadurch eingeklemmt und besohädigt werden, dafi sie In Boharfwinkllge Ecken hinelngedrüokt werden. Sie Passung zwischen dem Führungsring 15 und dem Matrizenträger 11 1st genügend eng, damit diese beiden Seile gleitend «usammenarbelten und sioh gegenseitig führen, dooh ist keine •Ine Abdichtung bewirkende Passung vorgesehen, damit das zum !rennen dienende Druckmittel zwischen den Teilen 11 und 15 entweichen kann, wenn die Membranen 18 und 19 in der AffXlg. gezeigten Welse von dem Werkstück abgehoben worden ilnd.

Da die Leitungen 22 und 25 Teile an einer beweglichen Bau· gruppe angeschlossen sind, sind sie mit Schläuchen oder ein- und aussohiebbaren Rohren verbunden.

flg. 1 bis 3 zeigen aufeinander folgende Arbeltssohrltte, die mit Hilfe der dargestellten Vorrichtung durchgeführt werden.

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Fig, 1 zeigt die Teile der Vorrichtung in ihrer Ausgangsstellung, bei der eine Flüssigkeit, z.B. Wasser, über die Leitung 22 dem Raum oberhalb der beiden Membranen zugeführt worden ist, um; die Membranen zu veranlassen, im Bereioh ihrer Achse durohzuhängen, so daß sie mit dem Werkstück W genauer in Bingrlff treten kann.

Fig. 2 zeigt die Teile der Vorrichtung, nachdem die bewegliche obere Baugruppe gegenüber der ortsfesten unteren Baugruppe nach unten bewegt und der Zusohnitt W verformt worden ist, um das gewünschte Erzeugnis herzustellen.

Fig. 3 zeigt die Teile der Vorrichtung, nachdem die äußere Membran 19 von der inneren Membran getrennt'und der größte !Cell des zum Formen des Werkstücks dienenden Druckmittels abgeführt worden ist. Die innere Membran 18 wurde von dsm geformten Werkstück dadurch getrennt, daß über die Leitung 25 ein Trennmittel in den Raum zwischen den beiden Membranen eingeleitet wurde, um es der Membran 18 zu ermöglichen, eioh unter d®m Einfluß ihrer Elastizität gegenüber dem Werkstück zurückzuziehen» Der ringförmige Membranmantel 20 wurde naoh oben bewegt, so daß dae Trennmittel entweichen kann, um den Trennvorgang wirksamer zu machen und ihn gegenüber der Oberseite des Werkstücks und seines gesamten Umfangs durchzuführen.

Fig. 4 zeigt, auf welche Weise die öffnung 26 der inneren Membran 18 während des Formgebungsvorgangs geschlossen gehalten werden kann; zu diesem Zweok kann z.B. eine den Raum unter der öffnung 26 ausfüllende Klappe 27 vorgesehen sein, damit die dem Werkstüok-^zugewandte Unterseite der Membran 18 eine glatte Fläche bildet, um zu verhindern, daß an dem Werkstück eine unansehnliche Stelle entsteht.

Ferner ist eine Einrichtung vorgesehen, mittels derer das geformte Werkstück leicht und ohne es zu beschädigen ausgeworfen werden Hcannj im vorliegenden Fall ist zn diesem Zweck ein'Druokmittelkanal 28 mit einem Tellerventil 29 vorgesehen,

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das gegenüber dem WerketUok während des Formens eine glatte riäohe bildet.

Alternativ ist es müglloh, den zum Formsn dee Werkstückeβ benötigten Druck unter Vermittlung durch da· Druckmittel ausschließlich oder nahem ausschließlich alt BIlXe der erwähnten fresse dadurch aufzubringen, daß man eine bestimmte FlUselgkoitsmenge oder auoh nur eine luftmenge in den Raum hinter den Membranen einschließt und dann die Seile der Presse zusammenbringt, um die Membranen zu veranlassen, sloh an das WerkstUok anzulegen, um es iu formen, wobei das eingeschlossene, unter Brack stehende flud die Membranen veranlaßt, eioh vollständig der Form anzupassen, die dem YerkstUok verliehen werden soll.

Wenn die Teile der fresst wieder toi einander getrennt werden, bewirkt die Tatsache, daß die Grundrlßflftohe der Membranen im Vergleich zur Grundrißfläohe des Werkstücke und der Matrize bei dem dargestellten Ausführungsbelsplel erheblich größer ist, daß die Membranen bestrebt sind, sloh τοη ihren Bändern aus von dem WerketUok abzuheben. Jedooh trägt auhh in diesem ϊ»11 die Verwendung von zwei Membranen dazu bei, dl· Membranen voneinander zu trennen, da es möglich ist, ein Trennmittel in den Baum zwischen den beiden Membranen und in den Baum zwlsohen der inneren Membran und dem Werkatüok su leiten, wenn ein schnelles Trennen bzw. Abheben der Membranen bewirkt werden soll.

Somit ermöglicht es die Erfindung, das geformte Erzeugnis schnell und gefahrlos τοη den Membranen in trennen, und zwar auoh dann, wenn das WerkstUok dünnwandig und serbreohlioh ist, und gemäß der Erfindung wird jedes Beschädigen der Membranen vermiedfn.

i Patentanspruch«

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Claims

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PATKIfTAJIWlI^S ΠΜΜΙΜΙ

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Patentansprüche

1. ) Verfahren bus Jörnen elntB Brseugnisses aue «in·« VlachdffiTteriale tiiok, dadurch |ikinni(lobite t , daS das flaohnaterialstttok swlsoheni* einer sw fornen dienenden Matrise- und einen Sat· 70η elastisch Yerforabaren Meabranen angeordnet wird, daß ein Bruokalttsl in den Bau« auf dtr BücketIte des r Satzes von Meatoanen eingeleitet wird, mi das yiaöhmaterlftl-· etUok zu einen Xrseugnls wssufornen, icseen ßestalt der fom der Matrize entspricht, daß ein frftnnAn&oioilttel In den Bau« Bwleohen den Membranen eingeleitet wt»d_t un die äußere Meateafi» alt der das Druckmittel in Bertthrune stallt, von der Mataristt weg au bewegen, und dafi ein Srenttdnadkaitttl ia den laun fwi« sohen dta geforaten Braeugnls und der nit line in Beriihruüg ete« henden inneren Meabran aingeliltet wiird, vm die Inner· Ifitnibaemii Ton der Matrise weg «u bewegen,

2» _a Terfahren naob As?Bprueh 1, dadurch § ϊ k e ε 11 It m 1 ©

η · t s daß das ' in den Buna swiiioi&eii tee .gtf oratea Iteetiigtiifi' und der Inneren Henbraa.eiageleitete freantnietaittel Ι1«··ιι Über eine öftnnng. dter- Iwiiiren Me«ibran »ugeführt wird«.

'3« Verfahren aaüii ijsapruoa. 1 «der 2, dadnr&li.' g β k · a n -iiitQiiii«f₉ daB ite ttiilec· Mtiiteaa oteritall dee ftieiiiletiloMe so uaittaf ifttst wised _t i«S ei· Aixireli' &mo auJÜ Äieketite dar MtiibaÄii-inigtfiltete Oaraokaittel veraalaet Ja lielituQg ''auf' ta» lla^lnHitarlalatttok

¹J.. VorriohtttBg «air |»·βι»η aiaeo Beiieagaieeeo aoe olaea - -Äiiciiiiaterialetleir au Hilf· >^Mi Terfahroas nach Anspriicli 1_Φ -j c ^ir λ a a * · i β h M · t iliiieb »iac SOmgeTbmngematriee |12)y ,:·^η elastisoh TnrXoraiiare Honbraaon (18, 19) zum Ä

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elnee Falchmaterialstucks (W) auf der Matrize, Zuführmittel (22) für das Einleiten eines zum Formen dienenden Druckmittels in den Raum hinter der äußeren Membran (19), sowie Zuführmittel (25t 26) zum Einleiten eines Trenndruckmlttele in den Raum zwischen den Membranen (18, 19) nach dem Formen des Flathmaterialetücks, damit die äußere Membran zurückgedrückt wird, und zum Einleiten des Trenndruckmittels in den Raum zwischen der inneren Membran (1Θ) und dem verformten FlachmaterialstUok, damit die innere Membran von dem Erzeugnis getrennt wird.

Wk 5. Vorriehtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzei ohn e t , daß die innere Membran (18) mit einer öffnung (26) zum Einleiten des Trenndruokmlttels in den Raum zwischen dem Werkstück (W) und dieser Membran versehen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die innere Membran (18) auf ihrer dem Werkstüok (W) zugewandten Seite über ihrer öffnung (26) mit einer abhebbaren Abdeokung (27) versehen ist, um das Entstehen einer Fehlstelle an dem Werkstück zu verhindern.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet duroh Haltemittel, die einen zwischen den Membranen (18, 19) an-

£ geordneten ringförmigen Abstandhalter (22) umfassen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Membranen (18, 19) über dem Flachmaterialstück (W) angeordnet sind, und daß die äußere Membran durch eine Flüssigkeitsmenge belastet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß ein ringförmiger Membransohutz (20) vorgesehen 1st, der sich längs der äußeren Ränder der Inneren Membran (18) und der äußeren Membran (19) erstreckt.

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