DE2803298C2

DE2803298C2 - Presse zum Expandieren des Querschnitts eines Rohlings aus thermoplastischem Kunststoff

Info

Publication number: DE2803298C2
Application number: DE2803298A
Authority: DE
Inventors: Donald R. Bronxville N.Y. Beasley
Original assignee: NORDFIELD CORP DANBURY CONN US
Current assignee: NORDFIELD CORP DANBURY CONN US
Priority date: 1977-01-27
Filing date: 1978-01-26
Publication date: 1984-09-06
Also published as: JPS6117650B2; JPS53124581A; BR7800476A; US4113909A; AR220699A1; FR2384610B1; FR2384610A1; DE2803298A1; GB1585734A; CA1118571A

Description

D' > D=C- ]/C² — X²

erfüllt, wobei C die Länge der Bolzen (11), X den Betrag der thermischen Expansion in einer der Formplatten (15), Ddie tatsächliche Verlagerung der Formplatte (15) senkrecht zu ihrer Ebene und D'die Hälfte der größten zulässigen Dickenabweichung des Rohlings bedeuten.

2. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bolzen (U) länger als 30 cm sind.

3. Presse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bolzen (U) ca. 40 cm lang sind.

4. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bolzen (11) an den Formplatten (15) in einander parallelen Reihen angeordnet sind.

5. Presse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände (a) der Bolzen einer Reihe voneinander ca. 43 cm betragen.

6. Presse nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände (b") der Bolzen (11) voneinander im Innern einer Reihe ca. 33 cm betragen.

7. Presse nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Bolzen (11) an jedem Ende einer Reihe einen geringeren Abstand (b¹) voneinander haben als die übrigen Bolzen (U) der Reihe.

8. Presse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände (b') der Bolzen (11) am Ende einer Reihe ca. 20 cm betragen.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Presse der dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entsprechenden Art.

Eine derartige gattungsgemäße Presse ist aus der DE-OS 22 63 712 bekannt. Es wird hierbei zwischen die Formplatten ein Rohling, beispielsweise eine Platte aus einem thermoplastischen Kunststoff, gebracht. Die Presse wird dann zugefahren, bis die Formplatten mit leichtem Druck an der Oberfläche des Rohlings anliegen. Da die Temperatur der Formplatten zu diesem Zeitpunkt 5 oder 1O⁰C oberhalb der Temperatur liegt, bei welcher der thermoplastische Kunststoff klebrig wird, haften die Formplatten oberflächlich an dem Kunststoff. Die Presse wird sodcin auscinandergefahren. Die Haftung des thermoplastischen Kunststoffs an den Kormplattcn ist größer als der innere Zusammenhalt des Kunststoffs, und es ist daher möglich, den Rohling eine gewisse Strecke auseinanderzuziehen, ohne daß innere Risse entstehen. Der Rohling erhält auf diese Weise eine neue innere Geometrie. Durch nachfolgendes Abkühlen der Formplatten kann die Haftung des ■> aus dem Rohling hergestellten expandierten Kunststofficils an den Formplatten aufgehoben und das Kunststofftcil aus der Presse entnommen werden.

Damit insbesondere bei plattenförmigen Rohlingen ein gleichmäßiges Anschmelzen bzw. Haften an den

ίο Formplatten erreicht wird, müssen diese auf zehntel Millimeter zueinander parallel sein. Schon geringfügige Unterschiede im Abstand der Formplatten führen zu einer ungleichmäßigen Anlage derselben beim Zufahren der Presse und zu entsprechend ungleichmäßigem Wärmeübergang und ungleichmäßigem oberflächlichen Anschmelzen.

Die Temperaturspüiine, die die Formplatten zwischen der Heizperiode zur Erzielung des Haftens und der Kühlperiode zur Aufhebung der Haftung bei der Entnähme des fertigen Kunststoffteils durchlaufen, kann sich von 370 bis 16°C erstrecken und liegt im allgemeinen im Bereich zwischen 204 und 37° C.

Bei solchen Temperaturspannen haben die Formplatten die Neigung, sich zu verziehen und auszubeulen.

Schon bei Tafeln in einer Größe von 35 · 60 cm tritt dieses Problem auf. Um so dringender wird es bei größeren Tafeln, die als Isolierplatten und Bauelemente verwendet werden und Abmessungen bis zu 120 · 300 cm aufweisen können.

jo Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Neigung der Formplatten in einer Presse der dem Oberbegriff entsprechenden Art zum Verziehen bzw. Ausbeulen zu verringern.
Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 wiedergegebenen Merkmale gelöst.

Die Formplatten liegen hierbei nicht mehr an den Preßplatten an, sondern sind nur noch über die einzelnen Bolzen mit dieser verbunden. Die Formplatten können sich also parallel zu ihrer Ebene in allen Richtungen ausdehnen und zusammenziehen, ohne daß große Kräfte auftreten. Die Bolzen werden dabei ein wenig in Querrichtung verbogen. Doch sind diese Biegungen wegen des Abstandes zwischen der Formplatten und der Preßplatte relativ gering und werden ohne weiteres elaslisch aufgenommen. Die punktweise Befestigung der Formplatten vermeidet also das Entstehen von hohen Zwangskräften, denen die herkömmlichen Formplalten, die ganzflächig oder längs !-Trägern, also linear, mit den Preßplatten verbunden waren, nur durch Beulung ausweichen konnten.

Um die Wirkung der Erfindung voll zur Geltung zu bringen, empfiehlt sich die Bemessung nach Anspruch 2. Bei großen Tafeln von 120 · 300 cm Seitenlänge hat sich die Bemessung nach Anspruch 3 bewährt.

Die Ausgestaltung nach Anspruch 4 ergibt eine gleichmäßige Verteilung der Befestigungsstellen über die Oberfläche der Formplatten, wobei Anspruch 5 eine zweckmäßige Bemessung für große Formplatten wiedergibt.

to Im Innern der Reihen können Abstände der Bolzen voneinander nach Anspruch 6 gewählt werden, während am Ende der Reihen der Abstand geringer sein kann (Anspruch 7), beispielsweise wie in Anspruch 8 angegeben.

t>5 In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.

I·" i g. 1 zeigt eine Ansicht auf eine Pressenplatte, welche die Anordnung der Bolzen erkennen läßt:

Fig.2 ist eine Seitenansicht der Anordnung nach "ig. l, welche auch die an der Pressenplatte angebrache Fo: Tiplatte erkennen läßt;

F i g. 3 zeigt eine Einzelheit aus dem Kreis 3 in F i g. 2.

In Fig. 1 ist die rechteckige obere Pressenplatte 13 finer hydraulischen Presse wiedergegeben. Dis Presenplatte 13 umfaßt zwei an den längeren Seiten des Rechtecks angeordnete 20 cm hohe Rechteck-Hohlproile 12, die durch quer dazwischen angeordnete 20 cm lohe I-Träger 14 miteinander verbunden sind. In dem ^usführungsbeispic! sind drei parallel zu den Rechteck- -Johlprofilen 12 verlaufende Reihen von Bolzen Ii vor- ;esehen, die an den I-Trägern 14 angreifen. Mit Auslahme der Bolzen 11 an den Enden der Reihen haben lie Bolzen 11 untereinander den gleichen gemäß Fi g. 1 vaagerechten Abstand b". Zwischen den Bolzen 11 an ien Enden der Reihen ist ein geringerer Abstand b' /orgesehen. Je zwei benachbarte Reihen der Bolzen 11 laben einen Abstand a voneinander.

Bei einer großen Pressenplatte, bei welcher sicj die Strecke A auf 120 cm und die Strecke B auf 300 cm selaufen, lautet der Abstand a 43 cm, der Abstand b' 20 cm und der Abstand £>"32 cm.

F i g. 2 läßt erkennen, wie die Formplatte 15 über die Bolzen 11 an der Pressenplatte 13 angebracht ist. Die untere Formplatte 15a ist über Bolzen 11a an einer unteren, nicht wiedergegebenen Pressenplatte angebracht.

In F i g. 3 ist die Befestigung der Formplatte 15 an der Pressenplatte 13 im einzelnen wiedergegeben. Der Befestigungsbolzen 11 ist durch eine Gewindestange von κι 16 mm Durchmesser gegeben, welche in ein an der Formplatte 15 angeschweißtes Gewindestück eingeschraubt und durch eine Sicherungsmutter 19 gekontert ist. Der Bolzen 11 ist durch eine Bohrung in der Pressenplatte geführt und reicht in eine darüber vorgesehene v> Ausnehmung hinein, so daß auf den einander gegenüberliegenden Seiten Sicherungsmuttern 21 angebracht werden können.

Wenn Platten einer Größe von 120 · 300 cm hergestellt werden sollen, soll der Abstand C (F ig. 3) zwisehen der Unterseite der Pressenplatte 13 und der Oberseite der Formplatte 15 sich auf wenigstens 40 cm belaufen.

Allgemein gilt für den Betrag der thermischen Ausdehnung A" einer Platte von deren Mittellinie aus gemes- ή sen in beiden Richtungen parallel zu der Seite mit der Länge B:

A = -j · λ ■ JT

D = C- \/C- - X³

= 40 cm - _ν /(40'-0326^αη²
= 40 cm — (/1600—0,106 cm
= -0,002 cm

Eine derartig geringe Abweichung der Planlage der Formplatte 15 liegt innerhalb der zulässigen Toleranz.

Wenn also eine Platte irgendeiner bestimmten Abmessung hergestellt werden soll, muß die Länge C der Bolzen 11 so bemessen werden, daß der Gleichung

D' > D=C- j/C² -X²

erfüllt ist, wobei D' gleich der Hälfte der größten zulässigen Dickenabweichung der Platte ist. Dies ist darauf zurückzuführen, daß ja beide Formplatten 15 und 15a je einen Beitrag zur Abweichung in der Dicke der herzustellenden Tafel liefern.

25 Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

λ = thermischer Ausdehnungskoeffizient ΔΤ = Temperaturdifferenz

Für eine Platte mit der Abmessung 120 · 300 cm 3rgibt sich bei einem Ausdehnungskoeffizienten von 1,3 · 10-VGrad und einem JTvon 167 Grad

X = 150 cm _; 13
= 0,326 c.m

ΙΟ"⁶ · —— · 167 Grad Grad

faO

Um diesen Betrag dehnt sich also die Platte von der Mitte aus längs der längeren Seite nach jeder Seite aus.

Die Verlagerung D .in der vertikalen Richtung als Folge einer solchen vertikalen Ausdehnung belauft sich bei einer an Bolzen 11 in einem Abstand C von der Pressenplatte 1 3 angebrachten Formplatte 15 auf

Claims

Patentansprüche:

1. Presse zum Expandieren des Querschnitts eines Rohlings aus thermoplastischem Kunststoff, mit einer oberen und einer unteren Preßplatte, an der jeweils auf der Seite des Preßspalts eine Formplatte befestigt ist, mit einer Heizeinrichtung und einer Kühleinrichtung für die Formplatten und mit einer Steuereinrichtung zum Steuern des gegenseitigen Abstandes der Formplatten, dadurch gekennzeichnet, daß die Formplatten (15) an den Preßplatten (13) jeweils mit Abstand von der zugehörigen Preßplatte (13) mittels mehrerer Bolzen (11) befestigt sind und die Länge der Bolzen (11) die Gleichung