DE29701263U1

DE29701263U1 - Vorrichtung zur Verarbeitung von Teilen und Kühlstation für diese Vorrichtung

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Publication number: DE29701263U1
Application number: DE29701263U
Authority: DE
Original assignee: Heidel GmbH and Co KG Werkzeug- und Maschinenfabrikation
Current assignee: Frimo Group GmbH
Priority date: 1997-01-27
Filing date: 1997-01-27
Publication date: 1997-03-20
Anticipated expiration: 2007-01-28

Description

RICHTER, WERCXER'lVrANM &'C^iFtBAULET

EUROPEAN PATENTATTORNEYS - PATENTANWÄLTE-HAMBURG
■ BERLIN

DIF'L.-ING. JOACHIM RICHTER DIF'L.-ING. HANNES GERBAULET DIF'L.-ING. FRANZ WERDERMANN

- 1986

NEUER WALL IO KURFÜRSTENDAMM 2&Igr;&bgr;

2&Ogr;354 HAMBURG IO719 BERLIN

'S (040) 34 OO 45/34 OO 56 'S (O3O) 8 82 74 TELEFAX (O4O> 35 24 15 TELEFAX (O3O) 8 82 32

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H 96547 III 5789

HAMBURG

24.01.1997

Anmelder:

Heidel GmbH & Co. KG
Werkzeuge und Maschinen
D-41751 Viersen

Titel:

Vorrichtung zur Verarbeitung von Teilen und Kühlstation für diese Vorrichtung

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verarbeitung von Teilen, insbesondere zur Verarbeitung von Verkleidungsteilen für die Automobil Industrie aus Faservliesmatten mit thermoplastischen Bindemitteln, wie beispielsweise Polypropylen, mit wenigstens einer Heizstation, einer

Kühlstation, einem Transportsystem für die zu verarbeitenden Teile und jeweiligen Pressensystemen in den Heizstationen bzw. in der Kühlstation mit Andruckmitteln. Die Erfindung betrifft ferner eine Kühlstation für eine Vorrichtung zur Verarbeitung von Teilen, insbesondere zur Verarbeitung von Verkleidungsteilen für die Automobilindustrie aus Faservliesmatten mit thermoplastischen Bindemitteln, wie beispielsweise Polypropylen, mit. wenigstens einer Heizstation, einer Kühlstation, einem Transportsystem für die zu verarbeitenden Teile, jeweiligen Pressensystemen in den Heizstationen bzw. in der Kühlstation mit Andruckmitteln.

Für die Herstellung von Verkleidungsteilen für die Automobilinnenausstattung aus Faservliesmatten mit thermoplastischen Bindemitteln, wie z. B. Polypropylen (PP), ist es erforderlich, die Rohteilplatinen auf die notwendige Verarbeitungstemperatur zu erhitzen; dies geschieht vorzugsweise durch Kontaktheizeinrichtungen, die während des Erhitzungsvorganges durch mechanischen Druck eine Vorkonsilidierung des Rohteils bewirken. Üblicherweise werden die Rohteilplatinen von einer Stärke im unbelasteten Zustand von ca. 10 bis 40 mm auf wenige Millimeter vorverdichtet; dies geschieht üblicherweise in ein oder - zur Reduzierung der Taktzeit - auch in zwei Schrittem.

Die Platinen (PP-Matrix) werden vorzugsweise auf eine Verarbeitungstemperatur von 180 bis 22 0 ⁰C erhitzt; allerdings müssen besondere Maßnahmen getroffen werden, damit die Rohteilplatinen bei der Entnahme aus der Heizeinrichtung nicht beschädigt oder zerstört werden. Da in diesem

Temperaturbereich das Matrixmaterial stark klebende Eigenschaften hat, werden Bauelemente der Heizeinrichtung, die unmittelbaren Kontakt zum Rohteil haben, durch Teflonbeschichtungen oder Teflon-Zwischenlagen vor dem Anhaften geschützt.

Ferner ist bekannt, daß umlaufende Fördereinrichtungen, z. B. durch die Anordnung von zwei Bandfördereinrichtungen, vorteilhaft sind, die das Rohteil im Zwischenraum von zwei zugewandten Bandelementen aufnehmen. Durch synchrone Bewegungen dieser Bandelemente werden die Rohteile gefördert. Die Bandelemente bestehen vorzugsweise aus sehr dehnungsarmen Glasfasergeweben, die teflonbeschichtet sind.

An vorgesehenen Positionen werden, während die Bänder zeitweise stillstehen, von beiden Seiten Heizplatten gegen die Bandaußenseite gedrückt, so daß ein Wärmefluß durch die Bänder in das Rohteil stattfindet. Die Dauer des Heizvorganges beträgt z. B. bei Rohteilplatinen mit einem Flächengewicht von 1,5 bis 2,5 kg/m ca. 0,5 bis 2 Minuten.

Jedoch haftet bei den prozeßbedingt erforderlichen Endtemperaturen das erweichte Rohteil so stark an den zum Schutz und für den Transport vorgesehenen teflonbeschichteten Transportbändern, daß eine Beeinträchtigung der Eigenschaften des erhitzten Rohteiles bei der Entnahme aus der Heizeinrichtung stattfindet: Entweder löst sich das Teil nicht gleichmäßig von den Bändern an. den Umlenkrollen der Entnahmestation und wird von einem Band mitgenommen oder es findet ein gleichmäßiger Austrag des Rohteiles statt, wobei aber durch teilweises Anhaften des auf ein Sollmaß

konsolidierten Rohteils, dieses wieder etwas expandiert wird und eine ungleichmäßige, unerwünschte Oberflächenstuktur annimmt.

Bekannt sind Vorschläge und Versuchseinrichtungen, gemäß denen das Rohteil durch eine kurzzeitige Kühleinwirkung in den Randzonen abgeschreckt wird und die Haftneigung aufgehoben wird. - Diese Einrichtungen weisen in Folge eine Aufgabestation für die Fasermatten, zwei Heizstationen und eine Kühlstation mit einer Abgabemöglichkeit auf, in denen - taktweise - durch ein Doppelband-Transportsystem Rohteile von einer Station zur nächsten gefördert werden. In den Stationen werden jeweils beheizte bzw. gekühlte Platten mit definierten Kräften gegen die Bandrückseiten gedrückt.

Nach jedem (Heiz-)Takt mit einer Dauer von 0,5 bis 2 Minuten wird das Bandsystem weitergetaktet, eine Kühlphase von wenigen Sekunden für das vorderste Rohteil vorgesehen und anschließend dieses Teil an der Übergabestation abgegeben. Da sich am Ende des Abgabevorganges das teilerhitzte Rohteil aus der 1. Heizstufe in der Kühlzone befindet, muß das Bandtransportsystem reversieren, um die eingelegten Rohteile in die zugewiesenen Heizzonen 1 und 2 zu transportieren. - Die bekannten Einrichtungen weisen zusätzlich eine Nachheizstation auf, um den Wärmeverlust auszugleichen.

Als verfahrensbedingter Nachteil wird unter anderem ein vorgeheiztes Teil während des Abgabevorganges in die Kühlzone verbracht, wo es Wärmeenergie verliert, die wieder

eingebracht werden muß, was zu Taktzeiterhöhung und höherem Energieverbrauch führt.

Das Reversieren der Transportsysteme führt bei der ohnehin sehr hohen mechanischen und thermischen Beanspruchung der Bandeinrichtungen zu einer starken Verkürzung der Lebensdauer der umlaufenden Transportbänder, was zu hohen wirtschaftlichen Nachteilen führt (Stillstandszeiten, Kosten für Ersatzteile).

Beim Reversiervorgang kann ferner technisch nicht ausgeschlossen werden, daß die Bandsysteme, z. B. aufgrund von Schlupf an den Antriebswalzen, Relativbewegungen zueinander ausführen, die zu Walkvorgängen oder auch zur Zerstörung der vorkonsilidierten Rohteilplatinen führen. Da diese schädigenden Vorgänge im gesamten Prozeßablauf nicht mit vertretbarem Aufwand entdeckt werden können, sind sie aufgrund einer geeigneten technischen Auslegung der Anlage und des Verfahrens grundsätzlich auszuschließen. Darüber hinaus werden nach der Abgabe eines erhitzten Rohteils im Verlauf des Reversierens der Bandsysteme ungereinigte Bandzonen wieder in die Heizeinrichtungen bewegt, was unerwünscht ist und qualitätsbeeinflussende Verschmutzungen nach sich ziehen kann.

Die erfindungsgemäße Lösung hat zum Ziel, die beschriebenen Nachteile bei den bekannten Vorrichtungen zu vermeiden.

Gelöst wird die Aufgabe bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.

Zur Vermeidung der Nachteile bei den bekannten Vorrichtungen weist die Heizeinrichtung eine Aufgabestation, eine erste Heizstation, eine Zwischenposition, die mit zusätzlichen Strahlerheizungen ausgerüstet werden kann, eine zweite Heizstation, eine Kühlstation und eine Übergabestation auf. Ferner ist ein Doppelband-Transportsystem vorhanden, von dem zwei Band-Trums einander zugewandt sind, die die Rohteile in ihrem Zwischenraum aufnehmen und den taktweisen Transport durch die Heizeinrichtungen bewerkstelligen.

Die Zwischenstation hat die gleiche Länge wie die Heizstationen und die Kühlstation; zum Betrieb der Einrichtungen werden die Rohteile im Abstand der Heizstationen auf dem unteren Band aufgelegt. Wenn sich die Rohteile in den vorbestimmten Positionen innerhalb der Heizstationen befinden, werden die Bandantriebe angehalten, die Pressensysteme aktiviert und der HeizVorgang vorgenommen. Nach einer vorbestimmten Zeitspanne von ca. 40 bis 60 Sekunden werden die Heizfeider durch Entlastung der Pressensysteme in ihre Ausgangsposition zurückgefahren, das Bandsystem fördert die Rohteile eine Station weiter, so daß das vorderste Rohteil sich in der Kühlstation befindet.

Durch Anpressen der Kühlplatten wird dem Rohteil in den Randzonen Wärmeenergie entzogen, so daß hier ein kurzzeitiges Einfrieren stattfindet, was die Haftneigung nahezu beseitigt. Dieser Vorgang dauert wenige Sekunden und muß empirisch optimiert werden. Anschließend wird das Rohteil

durch erneutes Weitertakten des Bandantriebes abgegeben. ■ Dieser Vorgang wiederholt sich zyklisch.

Die erfindungsgemäße Lösung ist relativ einfach, aber sie verhilft dem Gesamtsystem zu den benötigten verfahrenstechnischen
Vorteilen, die durch die bekannten Vorrichtungen nicht zur Verfügung stehen. Erreicht wird ferner mit
der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein revisionsfreier
Taktbetrieb, der durch das Einfügen einer Zwischenstation erst ermöglicht wird.

So umfaßt das Transportsystem wenigstens zwei umlaufende
Transportbänder, insbesondere ein Doppelband-Transportsystem,
wobei ein zu verarbeitendes Teil zwischen den beiden Tranportbändern geführt ist. Dabei sind in vorteilhafter Weise die jeweiligen Transportbänder miteinander synchronisiert. Dies hat den Vorteil eines einfachen und sicheren Transports von zu bearbeitenden Teilen durch die
verschiedenen Stationen der Vorrichtung.

Für einen störungsfreien Betrieb sind an der Auslaufseite der Transportbänder Reinigungseinrichtungen vorgesehen.
Die Reinigungseinrichtungen sind in vorteilhafter Weise
bzgl. der Transportbänder gegenläufig rotierende Bürsten
oder Schabemesser.

In vorteilhafter Weise weisen die Transportbänder verstärkte
Ränder auf. Diese sind dabei bevorzugt mit hochfesten, ebenfalls umlaufenden Zugmitteln verbunden, wie beispielsweise Zugseile oder Ketten. Diese nehmen Längsver-

spannungen der Transportbänder auf und entlasten die Bänder von Zugspannungen.

Für einen Betrieb mit im wesentlichen identischen Zeitintervallen für die Vorwartstransporttaktzyklen weist die Zwischenstation in Transportrichtung die gleiche Länge auf wie die Heizstationen und/oder die Kühlstation.

In vorteilhafter Weise sind zum Erhalten einer vorbestimmten Temperatur der zu bearbeitenden Teile, welche sich in der Zwischenstation befinden, in der Zwischenstation Heizmittel, insbesondere Heizstrahler vorgesehen.

Die Pressensysteme sind in vorteilhafte!!: Weise Unterkolbensysteme .

Zur Energieeinsparung bei der Heizleistung ist zwischen Leertrum des Transportsystems und den Pressplatten eine Isolierschicht vorgesehen.

In vorteilhafter Weise sind eine dritte oder mehr Heizstationen und/oder eine zweite oder mehr Kühlstationen vorgesehen.

Für einen stabilen Aufbau und zum Erzielen hoher Preßdrükke ist ein stationärer Teil einer jeweiligen Station mit Pressensystem ein Pressenrahmen in Form eines C-Bügels. Dieser ist dabei in vorteilhafter Weise an seiner offenen Seite mittels eines Riegels kraftschlüssig verschließbar.

In vorteilhafter Weise sind die Andruckmittel der HeizStationen Heizplatten. Dies ergibt einen gleichmäßigen Wärmeübergang auf die zu bearbeitenden Teile,

In vorteilhafter Weise ist die Zwischenstation zusätzlich mit einem Pressensystem mit Andruckmitteln ausgerüstet.

Zum Verhindern eines Anklebens der zu bearbeitenden Teile an dem Transportsystem und für eine störungsfreie Abgabe an der Abgabestation ist eine mit den zu verarbeitenden Teilen in Kontakt stehende Oberfläche des Transportsystems mit einem Kunststoff, insbesondere Teflon, beschichtet.

In vorteilhafter Weise sind die Andruckmittel der Kühlstation Kühlplatten. Dies erzielt eine schnelle und gleichmäßige Abkühlung des zu bearbeitenden Teiles.

In besonders vorteilhafter Weise sind die Andruckmittel der Kühlstation Walzen und/oder Umlenkrollen. Dadurch erzielt man einen kontinuierlichen Betriebsablauf, da eine ausreichende Kontaktzeit zwischen zu bearbeitendem Teil und Kühlung auch ohne Stoppen der Transporteinrichtung sichergestellt ist.

Für eine ausreichende Kühlung weisen die Walzen in ihrem Inneren eine Zwangskühlung auf.

In vorteilhafter Weise sind die Transportmittel zwei Transportbänder und die Walzen sind auf der Rückseite jeweiliger Transportbänder angeordnet.

In besonders vorteilhafter Weise sind wenigstens zwei Kühlwalzen derart angeordnet, daß eine Verbindungslinie zwischen jeweiligen Auflagepunkten des Transportmittels an den Kühlwalzen einen vorbestimmten Winkel mit einer Transportebene der zu verarbeitenden Teile vor der Kühlstation einschließt. Dies erhöht auf einfache Weise die wirksame Kontaktzeit und -fläche zwischen Walzen und zu bearbeitendem Teil. Der Winkel beträgt dabei bevorzugt 1 Grad bis Grad, insbesondere 45 Grad.

Zum Sicherstellen eines ausreichenden Andrucks der Walzen sind diese federbelastet.

In vorteilhafter Weise sind die Kühlwalzen doppelwandig ausgebildet.

In besonders vorteilhafter Weise sind wenigstens ein Paar Kühlwalzen vorgesehen, wobei die Walzen eines Paares an gegenüberliegenden Seiten des Transportmittels angeordnet sind. Dies erzielt einen besonders guten Wärmeübergang, da sich die Andruckkräfte der jeweiligen Walzen addieren.

Für eine zusätzliche wirkungsvolle Kühlung erfolgt in der Kühlstation eine Kühlung durch Anblasen der Transportmittelrückseiten mit kalter Luft oder durch eine Verdampfung von verflüssigten Gasen, wie beispielsweise CO2 oder N2.

In vorteilhafter Weise ist für die Zufuhr von Kühlluft oder verflüssigten Gasen in der Kühlstation und/oder in der Teileabgabestation ein Düsenkamm angeordnet.

&Agr;:

Bei einer Kühlstation der o.g. Art ist es erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Andruckmittel Kühlwalzen und/oder Umlenkrollen sind.

Vorzugsweise Weitergestaltungen der Kühlstation sind in den Ansprüchen 33 bis 42 beschrieben.

Nachstehend wird die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen in

Fig. 1 eine Schnittansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer Heiz- bzw. Kühlstation in Transportrichtung ,

Fig. 2 eine Schnittansicht der bevorzugten Ausführungsform einer Heiz- bzw. Kühlstation von Fig. 1 senkrecht zur Transportrichtung,

Fig. 3 eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform senkrecht zur Transportrichtung,

Fig. 4 eine Schnittansicht einer ersten alternativen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kühlstation, und

Fig. 5 eine Schnittansicht einer zweiten alternativen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kühlstation.

Fig. 1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform einer Station 11 einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, die sowohl als Heiz- als auch als Kühlstation verwendet werden kann. Diese Station 11 hat einen stationären Rahmen in Form eines C-Bügels 10, der an seinem offenen Ende mittels eines Vertikalriegels 12 kraftschlüssig verschließbar ist. Dieser Riegel 12 ist im entlasteten Zustand demontierbar.

Innerhalb des Rahmens 10 und 12 ist ein Hydraulikzylinder 16 angeordnet, welcher in abgesenkter Stellung dargestellt ist und zum Erzeugen eines Presshubes dient. Dieser Presshub wird auf einen höhenverschieblichen Untertisch 14 ausgeübt. Zwischen dem Untertisch 14 und dem Oberteil des C-Bügels 10 werden von unten nach oben bei Erzeugen eines Presshubes folgende Komponenten zusammengepreßt: Ein Leertrum 18 eines unteren Transportbandes 64 (Fig. 3), eine druckfeste Isolierplatte 22, eine untere Preß- bzw. Heiz-/Kühlplatte 24, ein Fördertrum 28 des unteren Transortbandes 64 (Fig. 3), ein Fördertrum 30 eines oberen Transportbandes 62 (Fig. 3) sowie ein zwischen den Fördertrums 28, 30 eingeklemmtes Teil 32, eine obere Preß- bzw. Heiz-/Kühlplatte 26, eine weitere Isolierplatte 22 und ein Leertrum 20 des oberen Transportbandes 62 (Fig. 3). Das Rohteil 32 befindet sich in der Darstellung von Fig. 1 in ungepreßtem Zustand.

Die Flächen des Oberteils des C-Bügels 10, der Isolierplatten 22 und des Untertisches 14, welche den jeweiligen Leertrums 18 und 20 der Transportbänder zugewandt sind, weisen zum Gleiten der Transportbänder eine Kunststoffbe-

schichtung 34, insbesondere eine Teflon-Gleitschutz-Beschichtung 34 auf.

Nach dem Abnehmen des Riegels 12 sind die Heiz- bzw. Kühlelemente 22, 24, 26 seitlich demontierbar, wie dies durch gestrichelte Linien 44 dargestellt ist.

Die Heiz- bzw. Kühlelemente 22, 24, 26 sind in vertikalen Schiebesitzen 36 geführt, welche zusätzlich einen Anschlag für Endanschläge der Isolierplatten 22 für eine abgesenkte Position bilden. Ferner ist mit 38 ein Freiraum für eine reibungsfreie Bandbewegung während der Transportphase bezeichnet.

Fig. 2 zeigt die Station 11 von Fig. 1 in einer Schnittansicht senkrecht zur Transportrichtung. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen hierbei gleiche Teile wie in Fig. 1. Dies trifft ebenfalls auf die nachfolgenden Figuren zu. Zusätzlich sind in Fig. 2 ein Pressenoberteil 40, ein Fundament 42 und Wärme- bzw. Kälteträgerbohrungen erkennbar.

Fig. 3 zeigt in einer Schnittansicht senkrecht zur Transportrichtung eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 100. Diese weist in Transportrichtung folgende Komponenten auf: Eine Rohteilaufgäbe 50, eine erste Heizstation 51, eine Zwischenstation 52, eine zweite Heizstation 53, eine Kühlstation 54 und eine Teileabgabe 55.

Ferner sind ein oberes Transportband 62 und ein unteres Transportband 64 zu erkennen. Diese sind als Endlosbänder

ausgeführt, die in der Fig. 3 im Transporttrum 28, 30 nach rechts und im jeweiligen Leertrum 18, 20 nach links laufen. Dabei sind zwei Band-Trums des Transportsystems einander zugewandt. Diese bilden die Transporttrums 28 und und transportieren zwischen sich in einem Zwischenraum Rohteile taktweise durch die Vorrichtung 100. Die Transportbänder 62, 64 sind über diverse Umlenk- und Führungsrollen 82 geführt und werden von einer Antriebswalze 66 angetrieben. Spannrollen 60 sorgen für eine ausreichende Spannung der Transportbänder 62 und 64. Die Bänder werden synchron betrieben und transportieren zwischen den Transporttrums 28 und 30 ein zu bearbeitendes Rohteil 32. In der Darstellung der Fig. 3 befindet sich gerade je ein Rohteil in der ersten und zweiten Heizstation 51 und 53. In der Aufgabestation 50 werden Rohteile in Pfeilrichtung 86 zugeführt und an der Teilabgabe-Station werden bearbeitete Teile 32 in Pfeilrichtung 69 abgegeben.

Die Heizstationen 51 und 53 sowie die Kühlstation 64 haben einen Aufbau wie oben unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 beschrieben. Gleiche Bezugsziffern bezeichnen dabei gleiche Teile. Für eine detaillierte Beschreibung wird auf die obige Beschreibung bezüglich der Fig. 1 und 2 verwiesen.

Die Zwischenstation 52 trennt in Transportrxchtung die erste und zweite Heizstation 51 und 53 voneinander über eine Länge, die im wesentlichen der Länge in Transportrichtung der ersten bzw. zweiten Heizstation 51, 53 entspricht. Diese Zwischenstation dient als Puffer zur Aufnahme eines Teiles 32, während ein weiteres Teil 32 für eine vorbe-

stimmte Zeit vor der Abgabe in der Kühlstation 54 verweilt. So können unabhängig von der Verweildauer eines Teiles 32 in der Kühlstation 54 in einem Intervall- bzw. taktweise verlaufenden Prozeß zwei Heizzyklen ablaufen, ohne dabei die Transportrichtung umkehren zu müssen. Die Zwischenstation weist dabei Wärme- bzw. Heizstrahler 74 auf, die ein unerwünschtes Abkühlen eines Teiles 32 während der Verweildauer in der Zwischenstation 52 vermeiden. Zusätzlich sind auch in der Zwischenstation 52 Wärmeisolierungen 22 vorgesehen.

Fig. 4 zeigt eine weitere bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kühlstation 200. Hier sind die Andruckmittel als Walzen 78 ausgebildet, welche federbelastet und doppelwandig ausgeführt sind. Diese ersetzen die Kühlplatten 24, 25 gemäß der Ausführungsform von Fig. 1 bis 3. In der dargestellten Ausführungsform sind zwei Paar Kühlwalzen 78 dargestellt, zwischen denen ein abzugebendes Teil 32 hindurchläuft und gekühlt wird. Dieser Kühlprozeß verläuft, im Gegensatz zu den vorherigen Ausführungsformen, kontinuierlich, ohne daß die Transportbänder für eine vorbestimmte Verweildauer des Teiles 32 in der Kühlstation 200 angehalten werden müssen. Dies erzielt einen kontinuierlichen Abschreckvorgang.

Für eine zusätzliche Kühlung ist in der Ausführungsform 200 gemäß Fig. 4 ein Düsenkamm 80 vorgesehen, welcher Kühlluft oder verflüssigtes Gas, wie beispielsweise CO2 oder N2, an die Rückseiten der Transportbänder 62, 64 in geeigneter Weise zur Kühlung des zwischen den Transportbändern 62, 64 liegenden Teiles 32 zuführt.

Für eine längere Kontaktzeit und eine größere Kontaktfläche für einen Wärmeübergang zwischen Teil 32 und Walzen sind letztere gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform 300, wie in Fig. 5 dargestellt, gegeneinander versetzt angeordnet. Das Teil 32 wird hierbei, wie aus Fig. 5 ersichtlich, in einer Ebene versetzt zur Transportebene abgegeben. Eine Verbindungslinie 48 zwischen jeweiligen Kontaktpunkten zwischen Teil 32 und Walzen 78 schließt hierbei einen vorbestimmten Winkel &agr; mit der Transportebene vor der Kühlstation 3 00 ein. Zwischen Walzenoberfläche und Teil 32 ist dabei noch an jeder Seite des Teiles das jeweilige Transportband 62, 64 angeordnet, über das ein Wärmeabzug vom Teil 32 auf die Walzen 78 erfolgt. In der Ausführungsform 300 gemäß Fig. 5 ist somit durch die versetzte Anordnung ein kühl-aktiver Umschlingungswinkel vergrößert.

Unter Bezugnahme auf die vorstehend näher erläuterten Fig. 1 bis 5 und insbesondere auf Fig. 3 wird nachfolgend die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung näher beschrieben.

Zum Betrieb der Einrichtungen werden die Rohteile im Abstand der Heizstationen auf das untere Band 64 aufgelegt. Wenn sich die Rohteile 32 in den vorbestimmten Positionen innerhalb der Heizstationen 51, 53 befinden, werden die Bandantriebe 66 angehalten, die Pressensysteme 16 aktiviert und der Heizvorgang vorgenommen. Nach einer vorbestimmten Zeitspanne von ca. 40 bis 60 Sekunden werden die

Heizfelder durch Entlastung der Pressensysteme 16 in ihre Ausgangsposition zurückgefahren, das Bandsystem 62, 64 fördert die Rohteile 32 eine Station weiter, so daß sich das vorderste Rohteil 32 in der Kühlstation 54 befindet.

Durch Anpressen der Kühlplatten 24, 26 wird dem Rohteil in den Randzonen Wärmeenergie entzogen, so daß hier ein kurzzeitiges Einfrieren stattfindet, was die Haftneigung nahezu beseitigt. Dieser Vorgang dauert wenige Sekunden und wird vorzugsweise empirisch optimiert. Anschließend wird das Rohteil durch erneutes Weitertakten des Bandantriebes 62, 64 abgegeben. - Dieser Vorgang wiederholt sich zyklisch.

Aufgrund einer gezielten Überhitzung des Rohteiles 32 und eines Wärmeflusses von den Innenbereichen des Rohteiles in die (abgeschreckten) Randzonen wird eine ausreichende Konditionierung des Rohteiles 32 für den nachfolgenden Verformungsvorgang sichergestellt.

Während des ggf. kurzzeitigen Kühlschrittes befindet sich das hintere Rohteil 32 in der isolierten Zwischenposition bzw. in der Zwischenstation 52 und wird ggf. zusätzlich durch Strahler 74 beheizt.

Aufgrund der hohen mechanischen und thermischen Beanspruchung ist eine wartungsfreundliche Gestaltung der gesamten Einrichtung 100 vorgesehen. Die statische Struktur der Pressenbereiche ist dazu als C-Bügel 10 ausgeführt, deren offene Schenkel durch leicht demontierbare Vertikalriegel 12 verbunden werden. Die an jeder Station statisch zu er-

tragenden Kräfte betragen bis zu 2.000 kN. Die Pressensysteme 16 werden vorzugsweise als Unterkolbensystem aufgebaut.

Für den Betrieb der Einrichtung ist vorgesehen, daß während der Bewegung der Bandsysteme 62, 64 keine gleitende Beanspruchung auftritt, sondern die Bänder freigespannt und auf Stützrollen 82 bewegt werden. Zu diesem Zweck sind die Heiz- und Kühlplatten 24, 26 vertikal-verschieblich angeordnet, so daß sie mit dem Pressentisch 14 und dem Pressenoberteil 40 einen Freiraum 38 bilden, durch den der Leer-Trum 18, 20 der Bänder geführt ist, Zwischen dem Leer-Trum 18, 2 0 und den Pressplatten 24, 26 ist die Isolierschicht 22 angeordnet, die die notwendigen Druckkräfte überträgt, aber keine Biegebelastung übernimmt. Die dem Leer-Trum 18, 20 zugewandten Seiten sind mit einem teilelastischen Kunststoff 34, vorzugsweise mit einem auf die Bandbeschichtung abgestimmten Teflonwerkstoff, verkleidet. Während eines Pressvorganges (Heizen oder Kühlen) werden die Druckkräfte statisch durch diesen Aufbau von der C-Bügel-Struktur 10 auf die Rohteile 32 übertragen.

Die Bandsysteme 62, 64 weisen an der Auslaufseite eine Reinigungsmöglichkeit, z. B. durch eine gegenläufig drehende Bürste 72 und Schabemesser 70, auf. Alle Stützrollen 82 mit typischerweise sehr geringem Umschlingungswinkel werden zwangsweise angetrieben, damit einerseits kein Reibverschleiß an diesen Stützrollen und am Band 62, 64 stattfindet und andererseits hohe Beschleunigungskräfte in den Bandtransportsystemen realisiert werden können.

Die Bandsysteme 62, 64 sind zwangsweise synchronisiert und weisen eine feder- oder druckspeicherbelastete Spann- und Ausgleichsvorrichtung 60 auf. In einer besonderen Ausführungsform werden die Bandsysteme mit aktiven Systemen zur Kantensteuerung ausgerüstet.

In einer besonderen Ausführungsform weisen die Transportbänder 62, 64 verstärkte Ränder auf, die mit hochfesten, ebenfalls umlaufenden Zugmitteln verbunden sind, wie z. B. Zugseile oder Ketten, die die Längsverspannung der Transportbänder 62, 64 aufnehmen und gleichzeitig aufgrund ihrer besonderen Seitenführung die Bänder 62, 64 von primären Zugspannungen entlastet sind.

Zur Sicherstellung einer hohen Verfügbarkeit können zur
Wartung oder Demontage die Transportbänder 62, 64 nach
Entfernen der Vertikalriegel 12 auf der Stirnseite der C-Bügel 10 der Pressenrahmen 40, 42 seitlich in endlosgeschweißter
Form entnommen bzw. eingelegt werden. Ferner sind die Heiz- und Kühlplatten 24, 26 seitlich verschieblich gelagert, so daß sie zu Wartungs- oder Umrüstzwecken mit geringem Montageaufwand demontiert werden können.

In einer alternativen Ausführungsform wird die Kühlstation, bestehend aus gekühlten und angepreßten Platten 24,
26, ersetzt durch eine oder mehrere Walzen 78 oder Umlenkrollen
(Fig. 4 und 5), die im Inneren zwangsgekühlt
werden und auf der Rückseite des oberen und des unteren
Transportbandes 62, 64 angeordnet sind und die Grenzschichten
des erhitzten Rohteils 32 kontinuierlich, während des Fördervorganges, abschrecken und somit die

Haftneigung aufheben. Durch eine geeignete Gestaltung der Kühlwalzen 78 und der Bandführung ist eine ausreichende Kontaktzeit zur Erzielung der Abschreckung sichergestellt. Die Kühlwirkung kann durch Anblasen der Bandrückseiten mit kalter Luft oder durch die Verdampfungswirkung von verflüssigten Gasen wie CO₂ oder N₂ unterstützt werden.

Fasermatten aus natürlichen Rohstoffen weisen in der Regel einen Feuchtigkeitsgehalt auf, der bei den nachfolgenden Prozeßschritten zu Störungen durch Wasserdampfbildung (Aufbau eines Druckpotentials) führen kann und aus diesem Grunde zu berücksichtigen ist.

Es ist in der Regel bei der Beheizung von Faserstoffmatten, insbesondere aus natürlichen Rohstoffen, deswegen vorteilhaft, im Verlauf des Aufheizungsprozesses die Heizeinrichtung zu öffnen, damit bereits entstandener Wasserdampf durch einen Lüftvorgang der Beheizungsvorrichtung entweichen kann.

Dieser notwendige Prozeßschritt findet vorteilhafterweise während des kurzen Aufenthaltes des in der ersten Heizstation 51 teilerwärmten Teiles in der Zwischenstation 52 statt.

Somit hat die Zwischenstation 52 eine weitere, wichtige Aufgabe im Verlauf des Prozesses zu erfüllen.

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B E ZUGSZEICHEULISTE

100 Vorrichtung zur Verarbeitung von Teilen

200,300 Kühlstation

10 C-Bügel

11 Kühl-/Heizstation

12 Vertikalriegel

14 Untertisch / Hubtisch

16 Presszylinder

18 Leertrum des unteren Transportbandes

20 Leertrura des oberen Transportbandes

22 druckfeste Isolierplatten

24 untere Heiz-/Kühlplatte

26 obere Heiz-/Kühlplatte

28 Fördertrum/Lasttrum des unteren Transportbandes

30 Fördertrum/Lasttrum des oberen Transportbandes

32 Rohteil

34 Teflongleitschicht

3 6 vertikaler Schiebesitz

38 Freiraum für die reibungsfreie Bandbewegung

40 Pressenoberteil

4 2 Fundament

44 gestrichelte Linien der Entnahmeposition

46 Wärme-/Kälteträgerbohrungen

48 Verbindungslinie

50 Rohtei!aufgäbe

51 1. Heizstation

52 Zwischenstation

53 2. Heizstation

54 Kühlstation

55 Teilabgabe 60 Spannrolle

62 oberes Transportband

64 unteres Transportband

66 Antriebswalze

68 Pfeil für Rohteilzufuhr

69 Pfeil für Teilabgabe

70 Reinigungsmesser 72 Reinigungsbürste 74 Wärmestrahler

76 Linie

78 Kühlwalzen

80 Düsenkamm

82 Umlenk- und Führungsrollen

&agr; Winkel

Claims

Anspruch e

1. Vorrichtung (100) zur Verarbeitung von Teilen (32) , insbesondere zur Verarbeitung von Verkleidungsteilen für die AutomobilIndustrie aus Faservliesmatten mit thermoplastischen Bindemitteln, wie beispielsweise Polypropylen, mit wenigstens einer Heizstation (51,53), einer Kühlstation (54), einem Transportsystem (62,64) für die zu verarbeitenden Teile (32) und jeweiligen Pressensystemen (14,40,42) in den Heizstationen (51,53) bzw. in der Kühlsstation (54) mit Andruckmitteln (24,26),

dadurch gekennzeichnet, daß

die Vorrichtung (100) in Transportrichtung aufeinanderfolgend folgendes aufweist,
eine Rohteilaufgabestation (50), eine erste Heizstation (51),
eine Zwischenstation (52)
eine zweite Heizstation (53) ,
eine Kühlstation (54) und
eine Teile-Abgabestation (55).

2. Vorrichtung (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

das Transportsystem wenigstens zwei umlaufende Transportbänder (62,64) umfaßt.

3. Vorrichtung (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Transportsystem ein Doppelband-Transportsystem (62,64) umfaßt, wobei ein zu verarbeitendes Teil (32) zwischen den beiden Tranportbändern (62,64) geführt ist.

4. Vorrichtung (100) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweiligen Transportbänder (62,64) miteinander synchronisiert sind.

5. Vorrichtung (100) nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 4,

dadurch gekennzeichnet, daß an der Auslaufseite der Transportbänder (62,64) Reinigungseinrichtungen (70,72) vorgesehen sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungseinrichtungen bzgl. der Transportbänder gegenläufig rotierende Bürsten (72) oder Schabmesser (70) sind.

7. Vorrichtung (100) nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 6,

dadurch gekennzeichnet, daß die Transportbänder (62,64) verstärkte Ränder aufweisen.

8. Vorrichtung (100) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß

die verstärkten Ränder mit hochfesten, ebenfalls umlaufenden Zugmitteln verbunden sind, wie beispielsweise Zugseile oder Ketten.

9. Vorrichtung (100) nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß

die Zwischenstation (52) in Transportrichtung die gleich Länge aufweist wie die Heizstationen (51,53) und/oder die Kühlstation (54).

10. Vorrichtung (100) nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß

die Zwischenstation (54) mit Heizmitteln (74) versehen ist.

11. Vorrichtung (100) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß

die Heizmittel Heizstrahler (74) sind.

12. Vorrichtung (100) nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß

die Pressensysteme (16) Unterkolbensysteme sind.

26

13. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Leertrum (18,20) des Transportsystems (62,64) und den Andruckmitteln (24,26) eine Isolierschicht (22) vorgesehen ist.

14. Vorrichtung (100) nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei bevorzugterweise eine dritte oder mehr Hei&zgr;stationen vorgesehen sind,

15. Vorrichtung 8100) nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite oder mehr Kühlstationen vorgesehen sind.

16. Vorrichtung (100) nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein stationärer Teil (40) einer jeweiligen Station (51,53,54) mit Pressensystem (16) einen Pressenrahmen in Form eines C-Bügels (10) ist,,

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der C-Bügel (10) an seiner offenen Seite mittels eines Riegels (12) kraftschlüssig verschließbar ist.

18. Vorrichtung (100) nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß

die Andruckmittel (24,26) der Heizstationen (51,53) Heizplatten (24,26) sind.

19. Vorrichtung (100) nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß

die Zwischenstation (52) zusätzlich mit einem Pressensystem mit Andruckmitteln ausgerüstet ist.

20. Vorrichtung (100) nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß

eine mit den zu verarbeitenden Teilen (32) in Kontakt stehende Oberfläche des Transportsystems (62,64) mit einem Kunststoff, insbesondere Teflon beschichtet ist.

21. Vorrichtung (100) nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß

die Andruckmittel der Kühlstation (54) Kühlplatten (24,26) sind.

22. Vorrichtung (100) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 20,

dadurch gekennzeichnet, daß

die Andruckmittel der Kühlstation (54) Walzen (78) und/oder Umlenkrollen sind.

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23. Vorrichtung (100) nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzen (78) in ihrem Inneren eine Zwangskühlung aufweisen.

24. Vorrichtung (100) nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportmittel zwei Transportbänder (62,64) sind und die Walzen (78) auf der Rückseite jeweiliger Transportbänder (62,64) angeordnet sind.

25. Vorrichtung 8100) nach wenigstens einem der Ansprüche 22 bis 24,

dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Kühlwalzen (78) derart angeordnet sind, daß eine Verbindungslinie zwischen jeweiligen Auflagepunkten des Transportmittels (62,64) an den Kühlwalzen (78) einen vorbestimmten Winkel mit einer Transportebene der zu verarbeitenden Teile (32) vor der Kühlstation (54) einschließt.

26. Vorrichtung (100) nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel 1 Grad bis 90 Grad, insbesondere 45 Grad beträgt.

27. Vorrichtung (100) nach wenigstens einem der Ansprüche 22 bis 26,

dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlwalzen (78) federbelastet sind.

28. Vorrichtung (100) nach wenigstens einem der Ansprüche 22 bis 27,

dadurch gekennzeichnet, daß

die Kühlwalzen (78) doppelwandig ausgebildet sind.

29. Vorrichtung (100) nach wenigstens einem der Ansprüche 22 bis 28,

dadurch gekennzeichnet, daß

wenigstens ein Paar Kühlwalzen (78) vorgesehen ist, wobei die Walzen (78) eines Paares an gegenüberliegenden Seiten des Transportmittels (62,64) angeordnet sind.

30. Vorrichtung (100) nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß

in der Kühlstation (54) eine Kühlung durch Anblasen der Transportmittelrückseiten mit kalter Luft oder durch eine Verdampfung von verfluss;igten Gasen erfolgt, wie beispielsweise C02 oder N2.

31. Vorrichtung (100) nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß

für die Zufuhr von Kühlluft oder verflüssigten Gasen in der Kühlstation und/oder in der Teileabgabestation ein Düsenkamm (80) angeordnet ist.

32. Kühlstation (200,300) für eine Vorrichtung zur Verarbeitung von Teilen (32), insbesondere zur Verarbeitung von Verkleidungsteilen für die Automobilindustrie aus Faservliesmatten mit thermoplastischen Bindemitteln, wie beispielsweise Polypropylen, mit wenigstens einer Heizstation (51,53), einer Kühlstation (54), einem Transportsystem (62,64) für die zu verarbeitenden Teile (32) und jeweiligen Pressensystemen (16) in den Heizstationen (51,53) bzw. in der Kühlstation (54) mit Andruckmitteln (24,26), wobei die Vorrichtung (100) zur Verarbeitung von Teilen (32) insbesondere nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche ausgebildet ist,

dadurch gekennzeichnet, daß

die Andruckmittel Kühlwalzen (78) und/oder Umlenkrollen sind.

33. Kühlstation (200,300) nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß

die Walzen (78) in ihrem Inneren eine Zwangskühlung aufweisen.

34. Kühlstation (200,300) nach Anspruch 32 oder 33, dadurch gekennzeichnet, daß

die Transportmittel wenigstens zwei Transportbänder (62,64) sind.

35. Kühlstation (200,300) nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß

die Walzen (78) auf der Rückseite jeweiliger Transportbänder (62,64) angeordnet sind.

36. Kühlstation (300) nach wenigstens einem der Ansprüche 32 bis 35,

dadurch gekennzeichnet, daß

wenigstens zwei Kühlwalzen (78) derart angeordnet sind, daß eine Verbindungslinie zwischen jeweiligen Auflagepunkten des Transportmittels (62,64) an den Kühlwalzen (78) einen vorbestimmten Winkel mit einer Transportebene der zu verarbeitenden Teile (32) vor der Kühlstation (200) einschließt.

37. Kühlstation (300) nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß

der Winkel 1 Grad bis 90 Grad, insbesondere 45 Grad ist.

38. Kühlstation (200,300) nach wenigstens einem der Ansprüche 32 bis 37,

dadurch gekennzeichnet, daß

die Kühlwalzen (78) federbelastet sind.

39. Kühlstation (200,300) nach wenigstens einem der Ansprüche 32 bis 38,

dadurch gekennzeichnet, daß

in der Kühlstation (200) eine Kühlung durch Anblasen der Transportmittelrückseiten mit kalter Luft oder durch eine Verdampfung von verflüssigten Gasen erfolgt, wie beispielsweise C02 oder N2.

40. Kühlstation (200,300) nach wenigstens einem der Ansprüche 32 bis 39,

dadurch gekennzeichnet, daß

für eine Zufuhr von Kühlluft oder verflüssigten Gasen in der Kühlstation ein Düsenkamm (80) angeordnet ist.

41. Kühlstation (200) nach wenigstens einem der Ansprüche 32 bis 40,

dadurch gekennzeichnet, daß

42. Kühlstation (200,300) nach wenigstens einem der Ansprüche 32 bis 41,

dadurch gekennzeichnet, daß

die Kühlwalzen (78) doppelwandig ausgebildet sind.