DE2713527A1 - Verfahren zur herstellung von formkoerpern aus faserwerkstoff und vorrichtung hierzu - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus Faserwerkstoff
• und Vorrichtung hierzu Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus Faserwerkstoff mit eingelagertem Bindemittelanteil, wobei der Faserwerkstoff unter Wärme- und Druckeinwirkung in einem mehrdimensionalen Formvorgang bleibend verformt wird.
• Es ist bekannt, verschiedenartige Formkörper aus Faserwerkstoff mit eingelagertem Bindemittelanteil in einer Presse herzustellen. Bisher traten jedoch erhebliche Schwierigkeiten auf, wenn dabei mehrdimensionale Formvorgänge unter starker Materialverformung ausgeführt werden sollten. Der Verformungsgrad der Faserwerkstoffe in der Formpresse war dabei durch das Auftreten von Rissen begrenzt. Da jedoch derartige Formkörper als kostengünstige Bauteile für die verschiedensten Anwendungsbereiche, beispielsweise als Armaturenbretter für Kraftfahrzeuge, Chassisträger, Abdeckungen und dergleichen, verwendet werden sollen, kommt einer Verbesserung des Formverfahrens und damit einer universelleren Anwendungsmöglichkeit der Faserwerkstoffe mit eingelagertem Bindemittelanteil große praktische Bedeutung zu.
• Die Erfindung geht von der Aufgabenstellung aus, ein Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus Faserwerkstoff mit eingelagertem Bindemittelanteil anzugeben, welches ererhebliche mehrdimensionale Verformungen mit engem Krümmungsradius nach der Art von Tiefziehvorgängen ermöglicht. Das Kennzeichnende der Erfindung ist darin zu sehen, daß die Schicht des Faserwerkstoffes beim Formvorgang wenigstens einseitig mit einer in Oberflächenrichtung Zugspannung aufnehmenden, leicht formbaren Stabilisierungsauflage abgedeckt ist, welche nach dem Verformen entfernt wird. Diese Stabilisierungsauflage stützt die Oberfläche des Faserwerkstoffes gegen das Auftreten von Materialrissen und ermöglicht damit einen wesentlichen höheren Verformungsgrad im Vergleich mit bisher bekannten Verfahren.
• Die in Qberflächenrichtung Zugspannung aufnehmende Stabilisierungsauflage muß mit geringer Eigenfestigkeit leicht an die verschiedenen Oberflächengestaltungen anpaßbar sein, sie darf jedoch keine merkliche Längselastizität aufweisen, weil dadurch der Stützvorgang der Oberfläche des Faserwerkstoffes beeinträchtigt und das Auftreten von Rissen begünstigt würde.
• Für die Stabilisierungsauflage eignen sich verschiedene Ausführungen. So erscheint es günstig, daß die Stabilisierungsauflage eine Vielzahl von Ausnehmungen aufweist. Bei Anwendung der mit Ausnehmungen versehenen Stabilisierungsauflage ergibt sich der zusätzliche Vorteil, daß die unter Wärmeeinwirkung entstehenden Dampfbestandteile während bzw. nach dem Formvorgang aus der Oberfläche des Faserwerkstoffes auftreten können. Diese Ausnehmungen können entweder zweckmäßig in Form einer offenen Gitterstruktur oder durch die Struktur eines textilen bzw. metalknen Gewebes gebildet werden. Ebenfalls zweckmäßig erscheint die Ausbildung der Stabilisierungsauflage aus einem wärmebeständigen Kunstctoff.
• Hinsichtlich des zu formenden Faserwerkstoffes kann es vorteilhaft sein, wenn dieser wenigstens teilweise aus Zellulosefasern besteht. Eine andere vorteilhafte Ausführung kann einen Faserwerkstoff aus Torf vorsehen. Schließlich lassen sich als Faserwerkstoff gegebenenfalls zweckmäßig mineralische Fasern bzw. Textil- und /oder Kunststoffabfälle verwenden. Im einzelnen sind auch Mischungen aus diesen Anteilen aus Fasergrundstoff verwendbar.
• Der Fasrwerkstoff wird im allgemeinen zweckmäßig in Form einer vorgeformten Fasermatte oder -Platte, beispielsweise einer Holzfasermatte, verwendet. Das Verfahren ist jedoch nicht grundsätzlich auf diesen vorgeformten Werkstoff beschränkt. Unter bestimmten Voraussetzungen läßt sich ein Vorteil auch dadurch erzielen, daß die Schicht des Faserwerkstoffes durch zunächst lose, mit bestimmter Schichthöhe eingesetzte bzw. eingefüllte Fasern erzeugt wird.
• Die Art der eingelagerten Bindemittel richtet sich nach dem Fasermaterial. Hier können zweckmäßig thermoplastische Harz-bzw. Kunststoffanteile verwendet werden. Die Formung des mit der Stabilisierungsauflage abgedeckten Fasermaterials kann nach verschiedenen bekannten Formverfahren, vorteilhaft auch im Vakuum-Ziehverfahren,ausgeführt werden.
• Eine zweckmäßige Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens kann so aufgebaut sein, daß in der Formmaschine zwischen den Formhälften wenigstens eine bandförmige Stabilisierungsauflage angeordnet ist. Mit dieser Stabilisierungsauflage kann die Oberseite und/oler die Unterseite des Formkörpers im Verformungsvorgang abgestützt werden. Bei starken Verlor' mungen erscheint es ebenfalls zweckmäßig, eine beidseitige Anordnung der Stabilisierungsauflage vorzusehen. Bei einseitiger Anordnung liegt die Stabilisierungsauflage zweckmäßig auf der konkaven Oberflache bzw. der Oberfläche mit dem größeren Anteil konkaver Ausformungen.
• In zweckmäßiger Weiterbildung der Formmaschine kann vorgesehen sein, daß die bandförmige Stabilisierungsauflage zwischen zwei oder mehreren Aufnahmerollen ausgespannt ist. Damit läßt sich ein Wechsel der Stabilisierungsauflage besonders leicht ausführen.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Formmaschine zur Durchführung des Verfahrens dargestellt, unter deren Verwendung auch die Durchführung des Verfahrens erläutert werden 9011.
• Auf einen Zufiihrungstisch 1 wird eine 6 mm dicke Tiolzfasermatte(PT)2aufgelegt. Die Holzfasermatte ist geschüttet und auf ein spezifisches Gewicht von 0,4 verdichtet. Durch eine Dämpfvorrichtung 3 (Dampfdusche) wird die Holzfasermatte 2 in ihrem Gefiige aufgelockert, und die ungebundenen Harze werden angeschmolzen. Die Holzfasermatte 2 nimmt einen watteähnlichen klebrigen Zustand an, wobei sich das ursprüngliche Volumen auf ein Mehrfaches vergrößert. Nunmehr wird die Holzfasermatte 2 in die als Formmaschine dienende Presse 4 eingeschoben und mit einer Stabilisierungsauflage 5 an ihrer Oberseite abgedeckt.
• Die Stabilisierungsauflage 5 ist in der Art eines Bandes gestaltet und wird zwischen zwei Rollen 6,7 ausgespannt, welche gleichzeitig ein Auf- bzw. ein Abrollen durch Handantrieb ermöglichen. Ein Formstempel 8 der Presse 4 befindet sich, wie in der Zeichnung dargestellt, vor Beginn des Formungsvorganges oberhalb der anschließend konkav zu formenden Oberfläche der Holzfasermatte 2. Ein unterer, feststehender Formteil 9 ergibt die beim Formungsvorgang erforderliche Abstützung.
• Die Formgebung des Formkörpers kann in der verschiedensten Weise durch Prägung oder Tiefziehen der olzfasermatte erfolgen. Schon während des Preßvorganges erkalten die Fasern der Matte, der Abkiihlprozeß wird nach dem Entnehmen des Formkörpers aus der Presse 4 auf einem Ablagetisch 10 fortgesetzt und besonders dadurch begiinstigt. daß die Stabilisierungsauflage 5 eine Vielzahl von Ausnehmungen aufweist.
• Das angegebene Verfahren eignet sich sowohl für halbautomatische als auch für vollautomatische Anlagen und ist in weitem Umfang anpassungsfähig.
• L e e r s e i t e

Claims (13)

1. Ansprüche i;lVerfahren zur Herstellung von Formkörpern aus Faserwerkstoff mit eingelagertem Bindemittelanteil, wobei der Faserwerkstoff unter Wärme- und Druckeinwirkung in einem mehrdimensionalen Formvorgang bleibend verformt wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Schicht des Faserwerkstoffes beim Formvorgang wenigstens einseitig mit einer in Oberflächenrichtung Zugspannung aufnehmenden, leicht formbaren Stabilisierungsauflage abgedeckt ist, welche nach dem Verformen entfernt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Stabilisierungsauflage eine Vielzahl von Ausnehmungen aufweist.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Stabilisierungsauflage aus wärmebeständigem Kunststoff besteht.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Stabilisierungsauflage eine offene Gitterstruktur aufweist.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Stabilisierungsaufllge ein textiles Gewebe ist.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Stabilisierungsauflage ein metallenes Gewebe ist.
7. 7. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Faserwerkstoff wenigstens teilweise aus Zellulosefasern besteht.
8. 8. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Faserwerkstoff aus Torf besteht.
9. 9. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Faserwerkstoff mineralische Fasern enthält.
10. 10, Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Faserwerkstoff Textil- und/oder Kunststoffabfälle enthält.
11. ii. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Formung des mit der Stabilisierungsauflage abgedeckten Fasermaterials im Vakuum-Ziehverfahren erfolgt.
12. 12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß in der Formmaschine, zwischen den Formhälften, wenigstens eine bandförmige Stabilisierungsauflage angeordnet ist.
13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 12, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die bandförmige Stabilisierungsauflage zwischen zwei oder mehreren Aufnahmerollen ausgespannt ist.