DE2640953C3 - Presse zum Herstellen von zumindest teilweise aus Kunststoff bestehenden Formkörpern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Presse zum Herstellen von zumindest teilweise aus Kunststoff bestehenden Formkörpern, bei der in eine zylindrische Formkammer ein Preßkolben eindrückbar und das andere Ende der Formkammer durch eine lösbare Verschlußeinheit verschließbar ist

Derartige Pressen werden zur Einbettung von zu untersuchenden Probekörpern, insbesondere Metallprobekörpern, in Kunstharzträgern verwendet, wobei die Einbettung des Probekörpers in dem Kunstharz mit einer für die Untersuchung freiliegenden Seite erfolgt. Dazu wird die Probe in die Presse eingebracht, dann das Kunstharzträgermaterial hinzugefügt und dieses unter Druck- und Wärmeeinwirkung ausgehärtet

Die bekannten Pressen zur Einbettung von Probestücken haben den Nachteil, daß die in die Form einzuschraubende Verschlußeinheit bei Vibrationen bestimmter Pressenbereiche losgerüttelt und durch den beträchtlichen Preßdruck häufig aus der Verschraubung gelöst sowie von der Form weggeschleudert werden kann. Weiterhin ist bei den bekannten Pressen zum funktionsgerechten Einbau des Verschlußgliedes in das eine Ende der Form ein besonderes Arbeitswerkzeug wie ein Schraubenschlüssel erforderlich.

Es ist zwar auch schon eine Presse bekannt geworden, bei der das eine Ende der Formkammer durch einen Verschlußschieber verschließbar ist, jedoch handelt es sich hierbei um eine Presse, die der Verpressung von Graphit- und Farbminenmassen für die Schreibstiftherstellung dient und vom Grundaufbau her für die präzise Einbettung von Probekörpern in einen Probenträger nicht geeignet ist.

Der Erfindung liegt als Aufgabe die Schaffung einer Presse der eingangs beschriebenen Art zugrunde, die zur Einbettung von Probestücken in ein Kunstharz-Trägermaterial gut geeignet ist und bei der die Verschlußeinheit derart festlegbar ist, daß sie bei den auftretenden Vibrationen und Erschütterungen nicht losgerüttelt werden kann. Darüber hinaus soll die

Verschlußeinheit derart mit öffnungs- und Schließelementen versehen werden, daß die Anbringung und die Abnahme einer Temperaturregeleinheit wie einer Heizeinrichtung nicht behindert wird. Ferner soll die Verschlußeinheit das Entweichen von Gasen ermöglichen, die während des Formvorgangs in der Form freigesetzt werden, und nach Abschluß des Formvorgangs ein rasches Lösen eines konischen Spreizgliedes von der Verschlußkappe zulassen.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine

^h5 selbsthaltend in den Kopf der Formkammer einsetzbare Kappe, die in ihrem unteren Bereich mit einer zentralen konischen Ausnehmung versehen ist, in die ein angepaßtes konisches Spreizglied eingreift, ferner durch

ein in der Formkammer verschiebbares oberes Druckglied sowie ein das konische Glied und die Kappe durchgreifendes, an dem oberen Druckglied festgelegtes Stößelglied, das von einer ersten Druckfeder umgeben ist, die zwischen dem oberen Druckglied und dem konischen Glied liegt und das konische Glied an die Kappe andrückt, weiterhin durch zweite, zwischen dem konischen Glied und der Kappe angeordnete Federmittel zur Belastung des konischen Gliedes im Sinne einer Lösung aus der konischen Ausnehmung und durch mit der Kappe vereinigte Handhaben, die zum Einsetzen der Kappe in die Form oder zum Lösen von der Form in eine Arbeitsstellung überführbar und zur Anbringung einer Temperaturregeleinheit um die Form herum sowie zur Entfernung dieser Regeleinheit in eine <5 Ruhelage zurückführbar sind. Die in dieser Weise ausgebildete Presse erlaubt auch bei extremen Arbeitsbedingungen stets eine einwandfreie, lagegerechte Einbettung der Probestücke und einen stets sicheren, unerwünschte Bewegungen der Verschlufleinheit ausschließenden Betrieb.

Die Erfindung wird an Hand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine schaubildliche Darstellung einer mit einer Verschlußeinheit ausgerüsteten Einbettungspresse,

F i g. 2 eine Schnittansicht eines Verschlußaufbaus,

Fig.3 eine Ansicht der zum Verschluß des oberen Formendes vorgesehenen Kappe,

F i g. 4 den Boden der in F i g. 3 dargestellten Kappe, so

Von den in der Zeichnung dargestellten Figuren zeigt die F i g. 1 eine Einbettungspresse P, an deren oberem Ende ein Formzylinder angeordnet ist. In das obere Ende des Formzylinders 10 ist, wie die F i g. 2 zeigt, eine Verschlußeinheit 12 eingefügt.

Der Formzylinder 10 besteht aus einem langgestreckten Metallzylinder, der im oberen Bereich der Presse P vorzugsweise durch Einschrauben in die Oberwand 14 der Presse P befestigt ist. In dem Formzylinder 10 ist eine Formkammer 16 ausgebildet, die im wesentlichen ίο zylindrisch gestaltet ist und in deren oberem Ende eine vergrößerte Gewindebohrung 18 ausgebildet ist, in die die Verschlußeinheit 12 einschraubbar ist. In das untere Ende der Formkammer ragt ein unteres Druckglied oder ein Druckkolben 20 hinein, der zum Zusammen- « pressen des Kunstharzes 22 durch pneumatischen oder hydraulischen Druck auf- und abwärts bewegbar ist.

Die Verschlußeinheit 12 umfaßt ein Kappenglied 24, ein Paar an der Kappe 24 festgelegter Handhaben 26 und 28, ein konisches Glied 30, ein oberes Druckglied 32, einen länglichen Stößel 34, eine Druckfeder 36 und Tellerfedern 38.

An der Oberseite des Kappengliedes ist ein Paar diametral gegenüberliegender Ansätze ^o und 42 ausgebildet, an denen jeweils eine der Handhaben 26 und 28 schwenkbar befestigt ist. Der untere Teil des Kappengliedes 24 weist einen angeformten Rand 44 auf, der zum Einsetzen in die Gewindebohrung 18 des Formzylinders bei 46 mit einem Schraubgewinde versehen ist. Das Schraubgewinde ist vorzugsweise als &o dreigängiges Schraubengewinde ausgebildet, wodurch der Einsatz der Verschlußeinheit in den Formzylinder erleichtert werden kann. Sobald das Kappenglied fest in die vorgesehene Lage eingeschraubt ist, legt sich eine umlaufend vorspringende Kappenschulter 48 an das ^hi äußere Ende des Formzylinders an.

Das untere Ende des Kappengliedes 24 ist mit einer zentralen Bohrung 50 versehen, deren Außenende bei 52 zur passenden Aufnahme des konischen Gliedes 30 konisch erweitert ist. Eine kleinere Bohrung 54 der Kappe läßt den Stößel 34 hindurchtreten.

In dem Rand 44 sind mehrere, vorzugsweise sechs Schlitze 56 ausgebildet, die in gleichmäßigem Abstand über den Umfang verteilt sind und sich unter Bildung mehrerer Segmente 58 über die gesamte Randlänge erstrecken. Die Schlitze 56 stehen mit Aussparungen 60 in Verbindung, die in die Schulter 48 eingeformt sind. Die Schlitze 56 gestatten eine leichte Auswärtsdehnung der Segmente 58 beim Aufbau des Drucks in dem Formzylinder, wodurch ein extrem dichter Sitz des Kappengliedes in dem Formzylinder erreicht und ein Lösen der Kappe während des Formvorgangs infolge einer Vibration der Einheit ausgeschlossen wird.

Das konische Glied 30 ist generell als Kegelstumpfteil ausgebildet, dessen Außenseite dem konisch aufgeweiteten Bohrungsbereich 52 der Kappe angepaßt ist. In dem konischen Glied 30 sind eine mittige Ausnehmung 62 und eine mittige Öffnung 64 ausgebildet, durch die hindurch sich der Stößel 34 erstreckt Die mittige Ausnehmung 62 ist dabei groß genug, um das eine Ende der den Stößel 34 umgebenden Druckfeder 36 aufzunehmen. Das obere Ende der Feder 36 liegt dabei der Schulter 66 an, während das untere Federende der Oberseite des Druckgliedes 32 aufsitzt

Das zylindrische obere Druckglied 32 ist so ausgebildet, daß es in einem dichten Gleitsitz der zylindrischen Wand der Formkammer 16 anliegt Das Druckglied 32 ist zudem mit einer zentralen Ausnehmung 68 versehen, in der das untere Ende des Stößels durch ein Ankerglied 70 festgelegt ist, das seinerseits durch den Schlitz 72 in das Druckglied 32 eingesetzt ist.

Um den Stößel 34 herum ist ein Paar Tellerfedern 74 und 76 angeordnet, die zwischen dem Schulterteil 78 der Kappe 24 und der Oberseite 80 des konischen Gliedes 30 liegen. Diese Tellerfedern sind dabei vorzugsweise mit ihren konkav gewölbten Seiten einander zugewandt angeordnet und sollen ein Steckenbleiben des konischen Gliedes 30 in dem Kappenglied 24 nach Beendigung des Formvorgangs verhindern.

Das obere Ende des Stößels 34 erstreckt sich durch die zentrale öffnung 64 und ist durch einen Sicherungsring 79 gegen eine Abwärtsbewegung gesichert, der seinerseits der Oberseite der Schulter 78 aufliegt. Eine in dem Stößel ausgebildete mittige Längsöffnung 82 gestattet die Einfügung eines Thermometers.

Die vorzugsweise aus einem wärmeisolierenden Kunststoffmaterial bestehenden Handhaben 26 und 28 sind an den Ansätzen 40 bzw. 42 schwenkbar festgelegt. Zum Einsetzen der Verschlußeinheit in die vorgesehene Lage oder zum Entfernen der Verschlußeinheit nach dem Formvorgang können die Handhaben in eine im wesentlichen horizontale Lage, wie sie in der F i g. 1 gestrichelt dargestellt ist, heruntergeschwenkt werden. Dabei ist darauf hinzuweisen, daß die Ansätze 40 und 42 gegenüber der Verlängerung der äußeren Zylinderfläche 84 des Formzylinders und auch die Handhaben 26 und 28 in ihrer aufwärts geschwenkten Lage, wie sie in F i g. 2 dargestellt ist, radial einwärts versetzt sind. Das ist insofern von Bedeutung, weil dadurch eine zylindrische Temperatur-Regeleinheit wie die Heizeinrichtung 86 oder eine nicht dargestellte Kühleinrichtung nach unten auf den Formzylinder, diesen eng umschließend, aufgeschoben werden kann, wenn die Handhaben in die in der F i g. 2 dargestellte aufwärtsgerichtete Lage geschwenkt sind. Bei den zuvor verwendeten Lösungen wurde zum Aufbringen der erforderlichen Kraft für den

festen Einsatz der Verschlußeinheit in den Formzylinder eine abnehmbare Handhabe benutzt. Bei der in der Zeichnung dargestellten Lösung besteht keinerlei Grund mehr für eine Entfernung der Handhabe. Heiz- und Kühleinheiten lassen sich somit ohne jede Schwierigkeit und ohne Zeitverlust nacheinander auf die Baueinheit aufsetzen und von der Baueinheit wieder abnehmen.

Jede der Handhaben ist mit einer radial vorstehenden Schulter 88 versehen, die wenigstens teilweise um sie herumgeführt ist. Diese Schulter bildet einen Anschlag bzw. eine Schutzvorrichtung, die die Bedienungsperson daran hindert oder diese wenigstens davor warnt, mit der Hand zu dicht an die Metallkappe zu geraten und Verbrennungen zu erleiden, wenn das metallene Kappenglied während des Formvorgangs sehr heiß geworden ist.

Vor der Ausführung des Formvorgangs befindet sich die Verschlußeinheit naturgemäß außerhalb des Formzylinders. Die einzubettende Probe wird dann zunächst auf den unteren Kolben 20 aufgesetzt, woraufhin das Eingießen von Kunstharz in den Formzylinder erfolgt. Daraufhin wird die Verschlußeinheit unter Verwendung der heruntergeklappten Handhaben 26 und 28 fest in das obere Ende des Formzylinders eingeschraubt. Zum Verdichten des Kunstharzes 22 zwischen dem oberen Druckglied 32 und dem unteren Druckglied oder Kolben 20 wird letzterer, beispielsweise unter Einwirkung eines hydraulischen Drucks, in der in der Fig. 2 durch einen Pfeil eingezeichneten Richtung angehoben, wozu der Handgriff H der Einbettungspresse Pbetätigt werden muß. Hierdurch wiederum erfolgt eine geringfügige Anhebung des Gliedes 32, wodurch zugleich die Feder 36 komprimiert und das konische Spreizglied 30 in Anlage an die Segmente 58 des Randes des Kappengliedes 24 gedruckt wird, wobei die Segmente 58 leicht aufgeweitet und in festen Schraubkontakt mit dem passend in dem Formzylinder ausgebildeten Schraubgewinde gebracht werden. In einem geeigneten Stadium des Formverfahrens kann eine Heizeinheit oder eine Kühleinheit auf den Formzylinder aufgebracht werden, nachdem zuvor die Handhaben 26 und 28 in eine vertikale Stellung überführt worden sind. Während des Formvorgangs können alle Gase, die beim Aufschmelzen des Kunstharzes in der Formkammer freigesetzt werden, durch die Schlitze 56 und die in dem Kappenglied 24 ausgebildeten Aussparungen 60 entweichen. Nach Abschluß des Formvorganges werden die Handhaben dann wieder in ihre horizontale Lage überführt, so daß mit ihnen die Verschlußeinheit aus der Schließlage herausgeschraubt werden kann. Die Tellerfedern 38 üben dabei auf das konische Glied 30 einen nach auswärts gerichteten Druck aus, wodurch dieses sich schnell von dem Kappenglied löst.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Presse zum Herstellen von zumindest teilweise aus Kunststoff bestehenden Formkörpern, bei der in eine zylindrische Formkammer ein Preßkolben eindrückbar und das andere Ende der Formkammer durch eine lösbare Verschlußeinheit verschließbar ist, gekennzeichnet durch eine selbsthaltend in den Kopf der Formkammer (16) einsetzbare Kappe (24), die in ihrem unteren Bereich mit einer zentralen konischen Ausnehmung (52) versehen ist, in die ein angepaßtes konisches Spreizglied (30) eingreift, ferner durch ein in der Formkammer (16) verschiebbares oberes Druckglied (32) sowie durch ein das konische Glied (30) und die Kappe (24) durchgreifendes, an dem oberen Druckglied festgelegtes Stößelglied (34), das von einer ersten Druckfeder (36) umgeben ist, die zwischen dem oberen Druckglied und dem konischen Glied liegt und das konische Glied an die Kappe (24) andrückt, weiterhin durch zweite, zwischen dem konischen Glied (30) und der Kappe (24) angeordnete Federmittel (38) zur Belastung des konischen Gliedes (30) im Sinne einer Lösung aus der konischen Ausnehmung (52) und durch mit der Kappe vereinigte Handhaben (28), die zum Einsetzen der Kappe (24) in die Form oder zum Lösen von der Form in eine Arbeitsstellung überführbar und zur Anbringung einer Temperaturregeleinheit um die Form herum sowie zur Entfernung dieser Regeleinheit in eine Ruhelage zurückführbar sind.

2. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Federglied aus den Stößel (34) umschließenden Tellerfedern (74,76) besteht.

3. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe (24) einen Hülsenabschnitt (44) aufweist, auf dessen Außenseite zum Zusammenwirken mit Gewindegängen (18) im Kopfteil der Form angepaßte Gewindegänge (46) ausgebildet sind und der mehrere, ihn in mehr als zwei gleiche Segmente (58) aufteilende Schlitze (56) aufweist, wobei die Segmente durch den während des Formvorgangs auf das konische Glied (30) einwirkenden Druck leicht ausspreizbar sind.

4. Presse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe (24) mit einer umfangsseitig vorspringenden Schulter (48) versehen ist, die bis zum Außenumfang reichende Aussparungen (60) besitzt, die ihrerseits mit den Kappenschlitzen (56) in Verbindung stehen und Austrittsöffnungen für während des Formvorgangs in der Formkammer freigesetztes Gas bilden.

5. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Handhaben ein Paar langgestreckter, diametral gegenüberliegend angeordneter Handgriffe (26, 28) bilden, die jeweils mit einem Ende schwenkbar an der Kappe (24) angebracht und zwischen einer im wesentlichen horizontalen Arbeitsstellung zum Befestigen oder Lösen der Verschlußeinheit und einer im wesentlichen vertikalen Ruhestellung verschwenkbar sind, in der eine Heiz· oder Kühleinheit um die Form herum aufsetzbar oder von der Form abnehmbar ist.

6. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Handhaben (26,28) zum Befestigen oder zum Lösen der Verschlußeinheit schwenkbar an einem Paar gegenüberliegend angeordneter, an dem Oberteil der Kappe (24) ausgebildeter Ansätze (40, 42) angebracht sind.

7. Presse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an den inneren Enden der Handhaben (26, 28) Anschläge (88) ausgebildet sind, die zur Vermeidung von Verbrennungen der Hand der Bedienungsperson beim Erfassen der Handhaben dienen.

8. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Handhaben (26, 28) aus Isoliermaterial hergestellt sind