-
Membranformpresse
-
Die Erfindung betrifft eine Membranformpresse gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 1.
-
Eine derartige Membranformpresse ist in der Hauptanmeldung P 29 04
067.3 beschrieben. Es wurde nun herausgefunden, daß das Anpressen und druckschlüssige
Verbinden einer Dekorschicht, in der Regel eines Furnieres,bei dieser Presse dann
zu Schwierigkeiten führen kann, wenn das Werkstück stark zurückspringende Oberflächenabschnitte
hat.
-
Durch die vorliegende Erfindung soll daher eine Membranformpresse
gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 so weitergebildet werden, daß auch für stark
profilierte Werkstücke ein sauberes und festes Andrücken der Dekorschicht, in der
Regel Furnier, an das Werkstück erhalten wird.
-
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine Membranformpresse
gemäß Anspruch 1.
-
Es wurde erkannt, daß mit der Membranformpresse nach der Hauptanmeldung
die Dekorschicht deshalb nicht an alle Seiten eines stark profilierten Werkstückes
gleichermaßen gut angedrückt werden kann, weil die Membran nach dem Schließen der
Presse am Rand durch den Dichtrahmen fest eingespannt ist und beim Druckaufbau im
Druckraum nicht in vertiefte Oberflächenpartien des Werkstückes nachgezogen werden
kann.
-
Bei der Membranformpresse nach der vorliegenden Erfindung besteht
die Membran aus einer Mehrzahl, z.B. 4 oder 5 einzelnen Membranlagen, welche zusammen
die gleiche Druckbelastbarkeit aufweisen wie eine einzige bisher verwendete Membran;
die Einzelmembranen sind also erheblich dünner als die bisher verwendete Membran.
Da zwischen den einzelnen Membranlagen eine Gleitmittelschicht vorqesehen ist, können
sich diese leicht gegeneinander verschieben. Der Membranstapel hat also nur eine
sehr
geringe B-iegesteifigkeit bei weiterhin hoher Druckfestigkeit. Die Membran kann
sich somit besonders gut der Oberfläche des Werkstückes anpassen. Die leichte Verschiebbarkeit
der Einzelmembranen gegeneinander erleichtert auch ein Nachziehen von Membranmaterial
von der Außenseite des Dichtrahmens zu dessen Innenseite, wenn der durch den Dichtrahmen,
die Membran und die zugeordnete Pressenplatte begrenzte Druckraum mit Druck beaufschlagt
wird, die Schließzylinderanordnung aber noch nicht unter dem vollen Schiießdruck
steht. Dieses nachgezogene Material kann sich dann gut gegen zurückspringende Oberflächenabschnitte
des Werkstückes legen.
-
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen
angegeben.
-
Verwendet man gemäß den Ansprüchen 2 und 3 Gleitmittelschichten aus
einem Material, das schon von Hause aus gute Trockenlaufeigenschaften aufweist,
so hat man eine von der Betriebstemperatur der MembranformDresse weitgehend unabhängige
leichte Verschiebbarkeit der Einzelmembranen gegeneinander.
-
Verwendet man gemäß den Ansprüchen 4 oder 5 als Gleitmittelschicht
eine visköse, ölähnliche Flüssigkeit, so kann man auch verhältnismäßig dicke Gleitmittelschichten
unter geringen Kosten realisieren. Es ist dabei immer sichergestellt, daß sich eine
gleichmäßige Dicke der Gleitmittelschichten einstellt. Außerdem können so die Gleitmittelschichten
einen zusätzlichen Ausgleich für Oberflächenunebenheiten des Werkstückes bilden,
da sie ein sehr anpassungsfähiges Druckpolster darstellen.
-
Ein Material für die Gleitmittelschicht, wie-es im Anspruch 5 angegeben
ist, ist sehr preisgünstig im Handel als Frostschutzmittel für den Kühlwasserkreislauf
eines Kraftfahrzeuges erhältlich. Das entsprechende Mittel zeichnet sich zu-
qleich
durch sehr geringe Aggressivität gegenüber Kautschuk oder synthetischem Kautschuk
aus.
-
Eine Membran gemäß Anspruch 6 läßt sich insgesamt genauso handhaben
wie eine einlagige Membran. Die Befestigung an der Membranformpresse kann daher
praktisch unverändert bleiben.
-
Zugleich wird durch den SPannrahmen der Rand des Membranstape3.sderart
abgedichtet, daß ein Entweichen des Gleitmittels nicht möglich ist.
-
Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 7 wird ein noch
besseres Anlegen des Membranstapels an ein stark profiliertes Werkstück sichergestellt,
indem der Druckraum schon dann qeringfügig mit Druck beaufschlagt wird, wenn das
Werkstück die Unterseite der Membran erfaßt hat und die Membran in das Innere des
Dichtrahmens hineinbewegt, so daß schon eine schwache Abdichtuna zwischen der Unterseite
des Dichtrahmens und der Membran erhalten wird.
-
Bei einer Membranformpresse gemäß Anspruch 8 wird der Druck im Druckraum
parallel zum Schließdruck der Presse hochqefahren. Auch dies erleichtert das Nachziehen
von Membranmaterial und ein gutes Anlegen des Membranstapels an stark gekrümmte
Oberflächenabschnitte des Werkstückes.
-
Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles
unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
Figur 1: eine Aufsicht auf die Vorderseite einer Membranformpresse zum Furnieren
von Holzteilen in der Offenstellung, wobei ein Teil der Membran und des Dichtrahmens
wegqebrochen ist; Figur 2: eine entsprechende Teilansicht der Membranformpresse
nach
Figur 1 im geschlossenen Zustand; und Figur 3: einen Schnitt durch einen Randabschnitt
der Membran in vergrößertem Maßstabe.
-
Figur 1 zeigt eine Membranformpresse zum Furnieren von Möbelteilen,
welche mehrere senkrecht zur Zeichenebene hintereinander angeordnete Rahmenplatten
10 aufweist, die durch Traversen 12 verbunden sind. Die Rahmenplatten 10 haben jeweils
eine rechteckige Öffnung 14.
-
Von den Rahmenplatten 10 ist eine sich durch die öffnungen 14 erstreckende
obere beheizte Pressenplatte 16 fest getragen.
-
Eine untere beheizte Pressenplatte 18 erstreckt sich ebenfalls durch
die Offnungen 14, ist aber in vertikaler Richtung verstellbar und hierzu von den
Kolbenstangen hydraulischer Schließzylinder 20 getragen. Am Rand der oberen Pressenplatte
16 ist eine insgesamt mit 22 bezeichnete Membran befestigt, welche bei geöffneten
Pressenplatten sackartig von der oberen Pressenplatte 16 nach unten hängt.
-
Wie aus Figur 3 ersichtlich ist, besteht die Membran 22 aus 5 übereinanderliegenden
Einzelmembranen 24, 26, 28, 30 und 32. Jede der Einzelmembranen 24 - 32 hat eine
Dicke von etwa 1 mm und besteht aus temperaturbeständigem Kautschuk, Gummi oder
ähnlichen Elastomeren. Zwischen benachbarten der Einzelmembranen liegt jeweils eine
Gleitmittelschicht 34, 36, 38 bzw. 40.
-
Als Gleitmittel kommen entweder in Partikelform vorliegende Feststoffe
mit guten Trockenlaufeigenschaften, insbesondere Talkum, Graphit oder MoS2 oder
ölähnliche visköse Stoffe in Frage. Unter den letztgenannten Stoffen ist insbesondere
Glyzerin in Form einer Kautschuk nicht angreifenden Glyzerin/ Klkoholmischung zu
nennen. Diese Mischung ist unter dem Handelsnamen Glysantin" als Frostschutzmittel
für den Kühlwasserkreislauf von Kraftfahrzeugen erhältlich.
-
Die Einzelmembranen 24 - 32 sind am Rande unter Verwendung zweier
metallischer SPannteile 42, 44 und an diesen angreifender Spannbolzen 46 und Spannmuttern
48 fest und dicht miteinander verbunden. Damit läßt sich der Einzelmembranstapel
als eine Einheit handhaben und als solche an der Pressenplatte 16 befestigen; zugleich
ist sichergestellt, daß das Gleitmittel nicht zwischen den Einzelmembranen herausgequetscht
wird, wenn die Membran 22 hoher Druckbelastung ausgesetzt wird, um ein Furnier genau
formschlüssig an ein profiliertes Werkstück anzudrücken, wie es in den Figuren 1
und 2 bei 50 gezeigt ist.
-
Das Werkstück 50 hat runde Seitenflächen 52, die unter Verwendung
eines entsprechend großen Furnierstückes 54 zusammen mit der Werkstückoberseite
durchgehend furniert werden sollen.
-
Zum Andrücken des Furnierstückes an das Werkstück wird die Oberseite
der Membran 22 mit Druckluft beaufschlagt. Hierzu ist der bei geschlossener Presse
durch die obere Pressenplatte 16, einen von dieser qetragenen, innerhalb der Membran
22 angeordneten Dichtrahmen 56 und die Oberseite der Membran 22 begrenzter Druckraum
58 über eine Leitung 60 und ein 3/2-Magnetventil 62 sowie eine steuerbare Drossel
64 mit einer Druckluftquelle 66 verbindbar.
-
Das Magnetventil 62 ist durch Federkraft in die in Figur 1 wiedergegebene
Stellung vorgespannt, in welcher die Leitung 60 mit der Atmosphäre verbunden ist.
Die Drossel 64 ist in den Zustand maximaler Drosselung vorgespannt und kann durch
Druckbeaufschlagung auf kleinere Drosselung eingestellt werden. Hierzu kann die
Drossel 64 z.B. als entsprechendes Drosselventil ausgebildet sein, dessen Ventilkörper
durch Federkraft in eine Endstellung vorqespannt ist und durch Druckbeaufschlagung
seiner einen Stirnfläche in entgegengesetzter Richtung bewegbar ist.
-
Die Steuerklemme der Drossel 64 ist an eine Verteilerleitung 68 angeschlossen,
über welche die Schließzylinder 20 mit Druck beaufschlagt werden. Den erforderlichen
Druck stellt eine Hydraulikdruckpumpe 70 bereit, welcher ein Druckregler 72 zugeordnet
ist. Die Förderleitung 74 der Druckpumpe 70 ist über ein 3/2-Maqnetventil 76 und
über ein 2/2-Drosselmagnetventil 78 mit der Verteilerleitung 68 verbunden.
-
Die Ansteuerung der Magnetventile 76 sowie 62 und 78 erfolgt durch
eine Steuerschaltung 80. Diese erregt das Magnetventil 76 nach einem vorgegebenen
Zeitprogramm. Der Beginn der Erregung der Magnetventile 62 und 78 erfolgt unter
Steuerung durch einen Biegefühler 82, z.B. einen Dehnungsmeßstreifen, welcher auf
die Außenseite der Membran 22 in dem außerhalb des Dichtrahmens 56 lieqenden Randabschnitt
aufgebracht ist.
-
Die Beendigung der Errequng der Magnetventile 62 und 78 erfolgt wieder
unter Zeitsteuerung.
-
Die oben beschriebene Membranformpresse arbeitet folgendermaßen: Ein
Werkstück 50 wird zusammen mit einem es überdeckenden und am Rand überstehenden
Furnierstück 54 auf einen in den Figuren 1 und 2 mit 84 bezeichneten Werkstückträger
aufgebracht, der seinerseits fest mit der unteren Pressenplatte 18 verbunden ist.
Nun wird die Steuerschaltunq 80 durch Betätigen eines Startknopfes 86 angestoßen.
Diese schaltet dann das Magnetventil 76 auf Durchlaß, und über das Magnetventil
78 fließt Hydrauliköl zunächst ungedrosselt zur Verteilerleitung 68; die untere
Pressenplatte 18 wird nun rasch algehoben.
-
Kommt die Oberseite des Werkstückes SO in Anlage an die sackartig
von der oberen Pressenplatte 16 nach unten hängende Membran 22, so wird diese im
Inneren des Dichtrahmens 56
zunehmend nach oben gedrückt. Zu Beginn
dieses Nachobendrückens wird auch der außerhalb des Dichtrahmens 56 liegende Randabschnitt
der Membran 22 auf Biegung beansprucht.
-
Dabei liefert der Bieqefühler 82 ein zunehmendes Ausgangssignal. Stellt
die Steuerschaltung 80 fest, daß dieses Ausgangssignal einen vorgegebenen Wert überschreitet
(dieser ist so einaestellt, daß die Oberseite der Membran schon an der Unterseite
des Dichtrahmens anliegt), so werden die beiden Magnetventile 62 und 78 erregt.
Nun wird der Verteilerleitung 68 eine geringere Menge Hydraulikflüssigkeit zugeführt,
die Schließbewegung der Presse wird also verlangsamt fortgesetzt. Zugleich wird
der Druckraum-58 über die Leitung 60 langsam mit Druckluft beaufschlagt. Da durch
die Unterseite des Dichtrahmens 56 und die Oberseite der Membran 22 nun schon eine
Spaltdichtstelle vorgegeben ist, führt die geringe Druckbeaufschlagung des Druckraumes
58 zu einem Nachziehen von Membranmaterial zur Innenseite des Dichtrahmens.
-
Wenn die Presse vollständig geschlossen worden ist, steigt der Druck
in der Verteilerleitung 68 an. Die Drossel 64 wird durch das an ihr anstehende ebenfalls
ansteigende Drucksignal nun zunehmend geöffnet, so daß der Druckraum 58 zunehmend
mit Druck beaufschlagt wird. In jedem Moment ist aber wegen des Vorsehens der steuerbaren
Drossel 64 sichergestellt, daß die durch die Druckbeaufschlagung des Druckraumes
58 erhaltene Gesamtkraft in öffnungsrichtung der Presse kleiner ist als die durch
die Schließzylinder 20 bereitgestellte Gesamtkraft in Pressenschließrichtung. Durch
die hohe Druckbeaufschlagung des Druckraumes 58 wird ein festes Andrücken der Membran
22 und damit auch des unter ihr liegenden Furnierstückes 54 an das Werkstück sichergestellt
und zwar auch an zurückspringenden Oberflächenabschnitten wie den runden Seitenflächen
52, nachdem der Aufbau der Membran 22 aus mehreren durch Gleitmittelschichten
getrennten
Einzelmembranen eine geringe Biegesteifigkeit der Membran trotz guter Druckfestigkeit
derselben sicherstellt. Nach Ablauf der im Hinblick auf die Abbindezeit der Klebstoffuge
zwischen Werkstück und Furnier vorgewählten Preßzeit wird die Erregung der Magnetventile
62, 76 und 78 beendet, und nach öffnen der Presse kann das fe-rtig furnierte Werkstück
entnommen werden.