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Membranformpresse
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Beschreibung Die Erfindung betrifft eine Membranformpresse gemäß
dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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Eine derartige Membranformpresse ist in der Hauptanmeldung P 29 04
067.3 beschrieben. Bei ihr bringt das Anpressen und druckschlüssige Verbinden einer
Dekorschicht, in der Regel eines Furnieres, an einen zurückspringenden Oberflächenabschnitt
des Werkstückes bei starker Profilierung des letzteren Schwierigkeiten mit sich.
Oft kommt es in solchen Fällen zu einer Rißbildung im Furnier.
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Durch die vorliegende Erfindung soll daher eine Membranformpresse
gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 so weitergebildet werden, daß auch zurückspringende
Oberflächenabschnitte des Werkstückes einwandfrei mit der Dekorschicht, in der Regel
Furnier, versehen werden können.
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Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine Membranformpresse
gemäß Anspruch 1.
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Bei der vorliegenden Erfindung wird ausgenutzt, daß die Dekor schicht
über die noch nicht abgebundene Klebstoffschicht durchaus noch in ausreichendem
Maße gleitfähig auf dem Werkstück liegt, um weiteres Material in zurückspringende
Oberflächenabschnitte des Werkstückes nachziehen zu können.
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Auch eine Relativbewegung der Membran zur Unterlage innerhalb der
Berührebene ist an sich vor Druckbeaufschlagung durchaus möglich. Diese Relativbewegungen
von Membran und Dekor schicht gegenüber ihrer Unterlage sind aber bei der Membranformpresse
nach der Hauptanmeldung erschwert, weil mit dem Aufbau eines Druckes hinter der
Membran, welcher zur Formanpassung von Dekorschicht und Membran an-das Werkstück
führt, zugleich auch die Normalkräfte stark anwachsen
und damit
auch die Reibungskräfte.
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Bei der erfindungsgemäßen Lösung wird zunächst ein großer Teil der
Formanpassung von Membran und Dekorschicht an die Gestalt des Werkstückes und eines
etwa verwendeten Werkstückträgers ohne Druckbeaufschlagung der Membran durch eine
Vorformeinrichtung vorgenommen, wobei zu dieser Vorformung nur ein verhältnismäßig
geringer Reibungswiderstand überwunden werden muß. anders gesagt: Die Dekorschicht
und die Membran können unter Schlupf zu ihrer Unter lage auch an stark zurückspringende
Oberflächenabschnitte des Werkstückes heranbewegt werden, ohne daß es zu nennenswerten
Zugspannungen in der Membran oder der Dekorschicht kommt.
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Erst der letzte, kleine Teil der Formanpassung erfolgt durch Druckbeaufschlagung
der Membran.
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Man bewerkstelligt also bei der erfindungsgemäßen Membranformpresse
den mengenmäßig größten Teil der Formanpassung unter Verwendung einer Vorformeinrichtung;
welche einen mechanisch einfachen Aufbau aufweist. Der letzte Teil der Formanpassung
erfolgt durch Druckbeaufschlagung der Membran; eine Vorformeinrichtung, welche auch
diesen Teil der Formanpassung noch übernimmt, wäre mechanisch sehr aufwendig, teuer
und nicht universell einsetzbar. Auch das Einlegen und Entnehmen der Werkstücke
in die Membranformpresse wäre erheblich umständlicher.
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Mit der erfindungsgemäßen Membranformpresse lassen sich somit erstmalig
stark profilierte Werkstücke wie mit Auskehlungen versehene Türfüllungen, aufgedoppelte
Tischpla ten usw. mit einer preisgünstig herstellbaren, mechanisch einfachen und
robusten Maschine in Serienfertigung maschinell furnieren.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen
angegeben.
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Eine Presse gemäß Anspruch 2 zeichnet sich durch einen besonders robusten
und mechanisch einfachen Aufbau aus. Trotzdem wird schon ein sehr großer Teil der
notwendigen Vorformung der Membran für viele Werkstücke erhalten, welche im wesentlichen
rechteckigen Querschnitt haben.
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Eine Presse gemäß Anspruch 3. eignet sich besonders zum Hineindrücken
von Membran und Dekorschicht in Auskehlungen des Werkstückes.
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Bei einer Presse gemäß Anspruch 4 ist sichergestellt, daß die Kraft,
mit welcher Membran und Dekorschicht in Auskehlungen des Werkstückes hineingedrückt
werden, unabhängig vom Ausmaß der Schließbewegung der Presse ist.
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Den gleichen Vorteil erhält man bei einer Presse gemäß Anspruch 5.
Als zusätzlichen Vorteil erhält man, daß der Anpreßdruck der Vorformkörper leicht
durch Einstellung des Speisedruckes für die Druckmittelarbeitszylinder eingestellt
werden kann.
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Bei einer Presse gemäß Anspruch 6 kann vorgegeben werden, welche Teile
der Dekor schicht zunächst in einen zurückspringenden Oberflächenabschnitt des Werkstückes
hineingedrückt werden und aus welchen Bereichen der Dekor schicht dabei sukzessive
Material nachgezogen wird.
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Bei einer Presse gemäß Anspruch 7 erhält man den zuletzt genannten
Vorteil auf mechanisch besonders einfache Weise, wenn zugleich die verschiedenen
zurückspringenden Oberflächenabschnitte des Werkstückes unterschiedliche Tiefe aufweisen.
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Auch bei einer Presse gemäß Anspruch 8 erhält man das Ineingriffkommen
der verschiedenen Vorformkörper in vorge-
gebener Aufeinanderfolge
auf mechanisch sehr einfache Weise.
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Zudem können die zurückspringenden Oberflächenabschnitte des Werkstückes
beliebig unterschiedliche Tiefe oder auch gleiche Tiefe aufweisen.
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Eine Presse gemäß Anspruch 9 ist besonders flexibel, und man kann
das aufeinanderfolgende Ineingriffkommen der verschiedenen Vorformkörper unabhängig
von der Schließbewegung der Presse vorgeben.
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Eine Presse gemäß Anspruch 10 eignet sich besonders gut für die Verarbeitung
von Werkstücken, welche sehr stark zurückspringende Oberflächenabschnitte aufweisen.
Insbesondere kann so ein Abschnitt der einzigen durchgehenden Dekorschicht auch
gegen die Unterseite des Werkstückes angedrückt werden, ohne daß zum Anlegen der
Membran an diese Abschnitte der Dekorschicht ein großer Teil des Nachziehens von
Material erst bei Druckbeaufschlagung der Membran erfolgt.
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Bei einer Presse gemäß Anspruch 11 läßt sich die Bewegung der Vorforzkörper
sehr genau und einfach an die jeweilige spezielle Form der stark zurückspringenden
Oberflächenabschnitte des Werkstückes anpassen.
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Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 12 ist im Hinblick
auf ein besonders einfaches Einrichten und Justieren der Vorformeinrichtung von
Vorteil, da diese sehr gut zugänglich ist und unter Sichtkontrolle an ein Musterwerkstück
angepaßt werden kann.
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Eine Presse gemäß Anspruch 13 kann unter Verwendung ein und desselben
Hilfsrahmens für eine Vielzahl unterschiedlicher Werkstücktypen verwendet werden,
wobei nur die Vorformkörpet in entsprechend ausgewählte der vorbereiteten Aufnahmen
eingesetzt zu werden brauchen.
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Eine Presse gemäß Anspruch 14 eignet sich zur Verwendung mit unterschiedliche
Abmessungen aufweisenden Werkstücktypen besonders gut, da die Vorformkörper im kollabierten
Zustand praktisch keinerlei Platz benötigen und einen allseitigen Zugang zum Werkstück
ermöglichen. Die Verwendung von aufblasbaren Vorformkörpern ist auch im Hinblick
auf die Kosten der Vorformeinrichtung von Vorteil.
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Auch bei einer Presse gemäß Anspruch 15 wird die Membran vor der Druckbeaufschlagung
in eine der Oberflächengestalt des Werkstückes Rechnung tragende Gestalt gebracht,
und zwar derart, daß durch die Unterdruckbeaufschlagung an der Abstützform so große
Vorratsschlaufen des Membranmateriales erzeugt werden, daß bei Druckbeaufschlagung
der Membran dann ausreichend Material zum überdecken zurückspringender Oberflächenabschnitte
zur Verfügung steht.
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Bei einer Presse gemäß Anspruch 16 ist die Länge der gebildeten Vorratsschlaufen
des Membranmateriales auf einfache Weise genau auf die Länge der zurückspringenden
Oberflächenabschnitte abgestimmt. Die Membran lagert sich also längenkonstant von
der Abstützform auf das Werkstück um, wenn die Unterdruckbeaufschlagung des Druckraumes
durch eine Überdruckbeaufschlagung ersetzt wird. Es entstehen also in der Membran
in der am Werkstück anliegenden Arbeitsstellung weder Zugspannungen noch Falten.
Dies ermöglicht auch die-Verwendung von nur wenig elastischem flexiblem Membranmaterial.
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Bei einer Presse gemäß Anspruch 17 ist eine Umstellung der Produktion
von einem Werkstücktyp auf einen anderen Werkstücktyp einfach möglich.
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Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 18 ist sichergestellt,
daß die Membran beim Auseinanderfahren der Pressenplatte in der an der Abstützform
anliegenden Ruhe-
stellung verbleibt, also nicht sackartig nach
unten hängt.
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Dies ist im Hinblick auf ein leichtes Entnehmen und Einsetzen der
Werkstücke von Vorteil.
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Bei einer Presse gemäß Anspruch 19 ist mit besonders einfachen Mitteln
sichergestellt, daß sich Vorratsschlaufen aus zunächst, d.h. bei noch nicht mit
Druck beaufschlagter Membran, überschüssigem Membranmaterial ausschließlich im Inneren
des Dichtrahmens bilden. Dieses Membranmaterial steht dann nach dem Schließen der
Presse ohne weiteres zum Nachziehen in zurückspringende Oberflächenabschnitte zur
Verfügung.
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Bei einer Presse gemäß Anspruch 20 kann die Membran leicht am Dichtrahmen
befestigt und von diesem gelöst werden.
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Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 21 erlaubt mit sehr
einfachen apparativen Mitteln ein weitgehendes Anpassen der Form der noch nicht
mit Druck beaufschlagten Membran an die Form des Werkstückes. Außerdem ist durch
die Aufhängemittel sichergestellt, daß die Membran nicht sackartig nach unten aus
dem Dichtrahmen herabhängt, wenn die Presse geöffnet wird. Dies ist im Hinblick
auf das leichte Beschicken der Presse von Vorteil, wie schon oben dargelegt.
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Bei einer Presse gemäß Anspruch 22 werden ebenfalls zwangsweise Vorratsschlaufen
der Membran im Inneren des Dichtrahmens gebildet, welche zum Belegen zurückspringender
Oberflächenabschnitte des Werkstückes dann aufgefaltet werden können. Dieses Auffalten
erfolgt aber nur im jeweils £>enötigten Maße, es entstehen also in demjenigen
Teil der Membran, welcher am Werkstück anliegt, keine Falten.
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Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 23 ist einerseits im
Hinblick auf möglichst geringe Herstellungskosten
der in Vorratsschlaufen
vorgerafften Membran von Vorteil, außerdem benötigen die durch elastische dünne
Materiallagen gebildeten Federn praktisch keinen zusätzlichen Raum, derartige Federn
führen mit Sicherheit nicht zu mechanischen Verletzungen der Membran und sie können
auch auf einfache Weise sicher und zuverlässig an der Membran befestigt werden.
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Ordnet man die dünnen elastischen Materiallagen gemäß Anspruch 24
an, so kann man eine Mehrzahl aufeinanderfolgender Vorratsschlaufen in der Membran
einstellen, welche so im unbelasteten Zustand eine balgähnliche Gestalt erhält.
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Bei einer Presse gemäß Anspruch 25 erhält man ebenfalls die gewünschte
Bildung von Vorratsschlaufen im Inneren des Dichtrahmens, wobei gleichzeitig sichergestellt
ist, daß nach vollständigem Schließen der Presse und nach dem Wiederzurückfahren
der Vorformkörper in die erste Pressenplatte ein allseitiger guter Zugang zum Werkstück
besteht.
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Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 27 ermöglicht ein Nachziehen
von Membranmaterial auch von der Außenseite des Dichtrahmens her, wobei die Befestigungsfedern
entsprechend gedehnt werden. Damit ist es möglich, mit ein-und derselben Membran
Werkstücke mit stark unterschiedlicher Konturierung zu bearbeiten.
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Bei einer Membran gemäß Anspruch 26 werden die gewünschten Vorratsschlaufen
schon bei der Herstellung in Form von Sicken oder Wellungen vorgesehen. Die Membran
kann danach ohne weitere Veränderung der Presse in der letzteren eingebaut werden,
wodurch die Presse auch zur Bearbeitung stark profilierter Werkstücke befähigt wird.
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Bei einer Presse gemäß Anspruch 28 wird ein vorläufiges
im
wesentlichen strömungsmitteldichtes aber noch nicht kraftschlüssiges Schließen der
Presse erhalten, so daß man bei Druckbeaufschlagung der Membran noch Membranmaterial
von der Außenseite des Dichtrahmens nachziehen kann.
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Bei einer Presse gemäß Anspruch 29 ist sichergestellt, daß die durch
die Druckbeaufschlagung der Membran erzeugte Gesamtkraft nie größer is als die durch
die Druckbeaufschlagung der Schließzylinderanordnung erzeugte Pressenschließkraft.
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Bei einer Presse gemäß Anspruch 30 spricht der Fühler schon an, sowie
die Membran durch Mitnahme durch das Werkstück gegen den Dichtrahmen angelegt wird.
Zu diesem Zeitpunkt liegt die Unterseite des den Dichtrahmen berührenden Membranabschnittes
in der Regel noch über der unteren Pressenplatte, so daß Membranmaterial leicht
durch einen noch verhältnismäßig großen Spalt zwischen Dichtrahmen und unterer Pressenplatte
nachgezogen werden kann.
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Bei einer Presse gemäß Anspruch 31 arbeitet der das Annähern des Dichtrahmens
an die Schließstellung ermittelnde Fühler unabhängig von der Biegesteifigkeit der
Membran und unabhängig von den Abmessungen des jeweils verwendeten Werkstückes.
Auch bei einem so ausgebildeten Fühler kann man sicherstellen, daß die Druckbeaufschlagung
der Schließzylinderanordnung schon vor Herstellen eines Kraftschlusses zwischen
Dichtrahmen und erster Pressenplatte vorläufig beendet wird, indem man die Betätigungsglieder
der Schalter entsprechend lang wählt.
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Bei Druckbeaufschlagung des Druckraumes legt sich die Membran nicht
nur in zurückspringende Oberflächenabschnitte des'Werkstückes selbst, sondern auch
in sonstige Winkel und
Ecken der durch Werkstück, Werkstückträger
und erste Pressenplatte gebildeten Einheit. Bildet man die Werkstückträger gemäß
Anspruch 32 aus, so muß nur verhältnismäßig wenig Membranmaterial -zum Nachziehen
in zurückspringende Oberflächenabschnitte bereitgestellt werden, welche nicht zum
Werkstück gehören.
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Bei einer Presse gemäß Anspruch 33 können sich unter der Membran keine
Druckpolster bilden, welche ein Nachziehen von Material und ein sattes Anliegen
von Dekorschicht und Membran am Werkstück verhindern.
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Die Entlüftung der Membranunterseite kann gemäß Anspruch 34 durch
sehr einfache maschinelle Bearbeitung der ersten Pressenplatte und der Werkstückträger
erfolgen..
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Bei einer Presse gemäß Anspruch 35 ist die Entlüftung der Membranunterseite
sichergestellt, ohne daß irgendwelche Kompromisse bezüglich der Abdichtung des Druckraumes
geschlossen werden müssen. Die Dichtflächen zwischen Membran, Dichtrahmen und erster
Pressenplatte sind alle durchgehend glatt.
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Die Ausbildung der Entlüftungseinrichtung gemäß Anspruch 36 ist im
Hinblick auf eine möglichst geringe Anzahl zu Umgebungsatmosphäre hinführender,
die erste Pressenplatte durchsetzender Entlüftungskanäle von Vorteil.
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Nachstehend wird die Erfindung anhand mehrer Ausführungsbeispiele
unter Bezugnahme auf die.beiliegende Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
Figur 1: eine Aufsicht auf die Vorderseite einer Membranformpresse'in Offenstellung
und eines Schaltbildes der zur Membranformpresse gehörigen Pneumatikkreise und Hydraulikkreise;
Figur
2: einen Schnitt durch die beiden Pressenplatten und den Dichtrahmen der in Figur
1 gezeigten Membranformpresse in geschlossenem Zustand; Figur 3: einen ähnlichen
Schnitt wie Figur 2 durch eine Membranformpresse mit einer abgewandelten Membranvorformeinrichtung;
Figur 4: ein Schaltbild der Hydraulikkreise und Pneumatikkrei-se der Membranformpresse
nach Figur 3; und Figuren 5 - 12: Schnitte durch abgewandelte Åusführungsformen
der Membranvorformeinrichtung einer Membranformpresse.
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Figur 1 zeigt schematisch eine Membranformpresse mit mehreren hintereinander
angeordneten Rahmenplatten 10, welche über Traversen 12 verbunden sind. In den Rahmenplatten
10 sind fluchtende Öffnungen 14 vorgesehen, durch welche sich eine an den Rahmenplatten
befestigte obere Pressenplatte 16 und eine untere Pressenplatte 18 hindurcherstrecken.
Letztere ist von den Kolbenstangen von Schließzylindern 20 getragen.
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An der oberen Pressenplatte 16 ist eine Membran 22 über eine Mehrzahl
von Federn 24 aufgehängt. Die Membran 22 ist aus elastischem Gummi hergestellt und
hat eine Dicke von 4 - 5 mm.
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In Aufsicht gesehen innerhalb des von der Membran 22 umschlossenen
Raumes ist ein Dichtrahmen 26 an der oberen Presse platte 16 befestigt.
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Auf der unteren Pressenplatte 18 sind über Werkstückträger 28 Werkstücke
30 genau positioniert angeordnet. Als Werkstücke sind aufgedoppelte Tischplatten
gezeigt, welche mit breiten, runden Seitenflächen versehen sind, Die gesamte
freie
Werkstückoberfläche ist mit Klebstoff beschichtet, und auf die Oberseite des Werkstückes
ist jeweils ein Furnierstück 32 aufgelegt, das einen zum Furnieren der Seitenflächen
des Werkstückes ausreichenden, über die Oberseite des Werkstückes seitlich überstehenden
Randabschnitt aufweist.
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Das Herumbiegen dieses Randabschnittes und das Abbinden der Klebstoffuge
unter Druck (und zusätzlich unter Einwirkung von den beheizten Pressenplatten 16
und 18 abgegebener Wärme) erfolgt nach dem Aufeinanderzufahren und Schließen der
Pressenplatten 16 und 18. Zum satten Anlegen der Membran 22 an die Werkstücke 30
wird ein Druckraum 34 mit Druck beaufschlagt, welcher im Schließzustand der Presse
durch die obere Pressenplatte 16, den Dichtrahmen 26 und die Membran 22 begrenzt
ist, welche im Schließzustand der Presse dicht zwischen die Unterseite des Dichtrahmens
26 und die Oberseite der unteren Pressenplatte 18 eingeklemmt ist. Der Druckraum
34 ist über eine Leitung 36, ein 3/2-Magnetventil 38 und eine steuerbare Drossel
40 mit einer Druckluftquelle 42 verbunden.
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Die Schließzylinder 20sind über eine Verteilerleitung 44, ein 3/2-Drosselmagnetventil
46 und ein 3/2-Magnetventil 48 wahlweise mit einer von einer Hydraulikdruckpumpe
50 herkommenden Förderleitung 52 oder mit einer zu einem Sumpf 54 zurückführenden
Rücklaufleitung 56 verbindbar. Zwischen die Förderleitung 50 und die Rücklaufleitung
54 ist ein Druckregelventil 58 geschaltet.
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Die Ansteuerung der Magnetventile 36, 46 und 48 erfolgt von einer
Steuereinheit 60 her, welche einen von Hand betätigbaren Schalter 62 zum Einleiten
eines Arbeitszyklus aufweist und zudem mit einem Fühler 64 zusammenarbeitet, welcher
ein Signal bereitstellt, das erkennen läßt, wann der
Dichtrahmen
26 kurz davor steht, in kraftschlüssige Anlage an die untere Pressenplatte 18 zu
kommen. Dieser Fühler ist als auf die Krümmung der Membran 22 ansprechender und
auf der Membran festgelegter Dehnungsmeßstreifen gezeigt.
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Die Drossel 40 ist in die Stellung größter Drosselung vorgespannt.
Ihr Steuereingang. ist mit der Verteilerleitung 44 verbunden, und auf diese Weise
ist sichergestellt, daß der Druck im Druckraum 34 proportional zum Schließdruck
der Presse anwächst.
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Figur 2 zeigt einen Schnitt durch den Dichtrahmen 26, in welchem Einzelheiten
einer Membranvorformeinrichtung gezeigt sind, durch welche die Membran 22, welche
bei geöffneter Presse sackartig nach unten hängt und beim Schließen der Presse von
der Oberseite der Werkstücke mitgenommen wird, schon vor der Druckbeaufschlagung
grob an die Form der Werkstücke angepaßt wird. Die entsprechende Relativbewegung
der Membran zur Unterlage ist ein Schlüpfen unter geringer Reibung, da die auf die
Membran einwirkenden Normalkräfte klein sind.
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Die Vorformeinrichtung weist eine Halteplatte 66 auf, welche in auf
der Innenseite des Dichtrahmens 26 vorgesehenen Nuten 68 geführt ist und mittels
im Dichtrahmen abgestützter Gewindespindeln 70 nach Ansetzen einer Kurbel oder dergl.
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auf deren Vierkantkopf anhebbar und absenkbar ist.
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Die Halteplatte 66 ist mit Durchbrechungen 72 versehen, über welche
der Druckraum 34 mit der Leitung 36 in Verbindung steht. Die Halteplatte 66 trägt
ferner Paare von Trägern 74, 76, 78 und 80, von denen in der Zeichnung jeweils nur
einer gezeigt ist, während der zweite oberhalb der Zeichenebene zu denken ist. In
diesen Trägern sind Rundstäbe 82, 84, 86 und 88 drehbar gelagert. Die Träger 74
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sind wie dargestellt so angeordnet, daß die Rundstäbe 82 -
88 jeweils geringfügig außerhalb der seitlichen Längskante der Werkstücke 30 verlaufen,
so daß letztere unbehindert zwischen einem zugeordneten Rundstabpaar 82, 84 bzw.
86, 88 eingeführt werden können, wenn die Presse geschlossen wird. Beim Schließen
der Presse wird somit die Membran im wesentlichen trapezförmig um die Werkstücke
36 und Werkstückträger 28 herumgelegt, wie im linken Teil von Figur 2 gezeigt. Dabei
verlaufen die Seiten des Trapezes sehr steil.
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Npch nicht weggespanntes Membranmaterial bildet unmittelbar nach dem
Schließen der Presse auf der Innenseite des Dichtrahmens eine Schlaufe 90, auf der
Außenseite des Dichtrahmens 26 Wellungen 92. Dieses überschüssige Membranmaterial
kann zum vollständig formschlüssigen Umgeben des Werkstückes nachgezogen werden,
wenn der Druckraum 34 mit Druck beaufschlagt wird. Bei dieser Druckbeaufschlagung
werden die Schlaufen 90 und die Wellungen 92 weggespannt (die Membran 22 ist zwischen
dem Dichtrahmen 26 und die untere Pressenplatte 18 zunächst zwar eine Dichtstelle
bildend aber noch nicht richtig kraftschlüssig eingespannt), und die Membran 22
legt sich zusätzlich gegen die zurückspringenden Oberflächenabschnitte des Werkstückes.
Bei diesem Nachziehen von Membranmaterial werden die Federn 24 belastet.
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Um dieses Nachziehen von Membranmaterial zu ermöglichen, arbeitet
die Steuereinheit 60 von Figur 1 folgendermaßen: Nach Betätigen des Schalters 62
wird das Magnetventil 48 erregt, und die Schließzylinder 20 werden direkt mit der
Förderleitung 52 verbünden, so daß die Pressenplatten 16 und 18 rasch aufeinander
zubewegt werden. Sowie die Unterseite der sackartig herabhängenden Membran 22 die
Oberseite
der Werkstücke 30 berührt, wird der mittlere Abschnitt
der Membran nach oben angehoben. Kurz vor dem Erreichen des Schließzustandes der
Presse werden auf der Außenseite des Dichtrahmens die Wellungen 92 gebildet und
der Fühler 64 gibt ein entsprechendes Signal ab. Dieses Signal wird in der Steuereinheit
60 mit einem Vergleichssignal verglichen, und bei Überschreiten des letzteren erregt
die Steuereinheit 60 die Magnetventile 38 und 46. Damit wird der Druckölstrom zu
den SchlieBzylindern 20 gedrosselt, zugleich wird der Druckraum 34 gedrosselt mit
Druckluft beaufschlagt. In Figur 2 ist die Membran in der linken Hälfte der Presse
in demjenigen Zustand gezeigt, welche sie unmittelbar vor der Druckbeaufschlagung
des Druckraumes 34 einnimmt. Aus dieser Stellung verlagert sich die Membran 22 unter
der Druckbeaufschlagung derart, daß sie den Druckraum 34 möglichst groß zumachen
sucht, das heißt die Membran 22 wandert in zurückspringende Oberflächenabschnitte
der durch die unteren Pressenplatte 18, die Werkstückträger 28 und die Werkstücke
30 gebildeten Einheit hinein. Das hierbei notwendige Nachziehen von Membranmaterial
über die unter der Membran liegenden Oberflächen und unter dem Dichtrahmen 26 hindurch
ist deshalb ohne weiteres möglich, weil der Druck auf die Membran ebenso wie die
Klemmkraft zwischen dem Dichtrahmen 26 und der Pressenplatte 18 noch verhältnismäßig
klein ist. Das Anlegen der Membran an die Werkstücke 30 erfolgt unter zunehmend
höherem Druck, da der Druck im Druckraum 34 über die Drossel 40 proportional zum
stetig anwachsenden Schließdruck in der Verteilerleitung 44 hochgefahren wird.
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Um den Aufbau von Druckpolstern zwischen der Unterseite der Membran
22 und der Oberseite der Pressenplatte 18 sowie -den freien Oberflächen der Werkstückträger
28 zu verhindern, sind in der unteren Pressenplatte 18 und den Werkstückträgern
28 schmale, tiefe Oberflächenkanäle 94 bzw.
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96 vorgesehen, wie aus Figur 2 ersichtlich ist. Die Oberflächenkanäle
94 sind durch in die untere Pressenplatte eingefräste transversale Verbindungskanäle
98 verbunden, die ihrerseits mit zur Atmosphäre führenden Entlüftungskanälen 100
kommunizieren. In die Oberflächenkanäle 94 und 96 kann die Membran 22 auch unter
Druckbeaufschlagung nicht eindringen, da diese Kanäle sehr schmal sind. Die Verbindungskanäle
98 kann man ebenfalls entsprechend schmal und tief ausbilden. Werden breitere Verbindungskanäle
verwendet, wie in der Zeichnung wiedergegeben, so wird zumindest ein Teil dieser
Kanäle unter den Werkstückträgern 28 angeordnet, so daß die Membran 22 bei Druckbeaufschlagung
diese Kanäle nicht verschließen kann.
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Um das Ausmaß desjenigen Nachziehens von Membranmaterial kleinzuhalten,
welches nicht durch zurückspringende Oberflächenabschnitte des Werkstückes bedingt
ist, haben die Werkstückträger 28 verbreiterte Füße mit einem im wesentlichen dreieckigen
Randabschnitt.
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Man erkennt, daß bei der oben beschriebenen Membranformpresse die
Formanpassung der Membran an die Werkstücke in zwei Stufen erfolgt: eine grobe erste
Formanpassung auf mechanischem Wege durch die Membranvorformeinrichtung und eine
anschließende feine Formanpassung durch Druckbeaufschlagung der Membran. Um den
Anteil der Membranvorformung möglichst groß zu halten, ist es wünschenswert, die
Rundstäbe 82 - 88 möglichst nahe bei dem von den Werkstücken beim Schließen der
Presse durchlaufenen Weg anzuordnen.
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Um dies zu ermöglichen, müssen die Werkstücke selbst in der Presse
genau reproduzierbar positioniert sein. Dies wird dadurch erreicht, daß man die
Werkstücke 30 mit einer in ihrer Unterseite vorgesehenen Ausnehmung 102 spielfrei
auf die Werkstückträger 28 aufsetzt und daß man die letzteren über Positionierstifte
104 auf der unteren Pressenplatte 18 festlegt.
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Figur 3 zeigt eine abgewandelte Vorformeinrichtung, bei welcher die
mechanische Vorformung der Membran ihrerseits in aufeinanderfolgenden Teilschritten
erfolgt und einen noch größeren Anteil der gesamten Formanpassung ausmacht als bei
der Membranformeinrichtung nach Figur 2. Pressenteile, welche unter Bezugnahme auf
Figur 2 schon erläutert wurden, sind wieder mit denselben Bezugszeichen versehen
und werden hier nicht noch einmal beschrieben.
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Die Halteplatte 66 trägt in einem mittleren Abschnitt drei Paare von
Druckluftzylindern 106, 108 und 110, von denen jeweils nur einer gezeigt ist (der
zweite befindet sich oberhalb der Zeichenebene). Die Kolbenstangen der Druckluftzylinder
106, 108 und 110 tragen Vorformleisten 112, 114 und 116. Deren Unterseite ist unter
Berücksichtigung der Dicke der Membran 22 und des Furnierstückes 32 im wesentlichen
komplementär zur Gestalt von Auskehlungen 118, 120 und 122, welche in der Oberseite
des Werkstückes 30 ausgebildet sind.
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Weitere Paare von Druckluftzylindern 124 und 126 sind verschwenkbar-an
der Unterseite der Halteplatte 66 befestigt.
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Ihre Kolbenstangen tragen Vorformleisten 128 und 130. Die Enden der
Vorformleisten 128, 130 tragen Führungszapfen 132, 134, welche in Führungsschlitzen
136, 138 laufen, die in mit der Halteplatte 66 verbundenen Seitenplatten 140 ausgebildet
sind. Letztere sind an ihren unteren äußeren Enden durch Rundstäbe 142, 144 verbunden.
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Anstelle der Führungsschlitze 136 und 138 können natürlich auch lösbar
an den Seitenplatten 140 befestigte Führungsleisten verwendet werden, auf welchen
dann entsprechend genutete Führungsköpfe der Vorformleisten 128 und 130 laufen.
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Auf diese Weise erhält man dann eine besonders einfache Umstellmöglichke-it
zwischen verschiedenen Werkstücktypen.
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In der oberen Pressenplatte 16 ist eine Vielzahl von Gewindebohrungen
146 vorgesehen, welche über entsprechende Fittings 148 mit zu den Druckluftzylindern
106, 108, 110, 124 und 126 führenden .Schläuchen 150 - 158 bzw. zu einer Ventilbank
führenden Schläuchen 160 - 172 verbunden sind.
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Die zweitäußersten der Gewindebohrungen 146 sind durch Blindstopfen
174 verschlossen; an sie können bei Bedarf noch weitere, Vorformleisterfbewegende
Druckluftzylinder angeschlossen werden, wenn noch komplizierter profilierte Werkstücke
furniert werden sollen.
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Zur genauen Ausrichtung des Werkstückes 30 insbesondere auf die Vorformleisten
112, 114 und 116 ist das Werkstück über Positionierzapfen 176 auf dem mittels Schrauben
178 an der unteren Pressenplatte 18 befestigten Werkstückträger 28 festgelegt.
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Man erkennt in Figur 3 die schon unter Bezugnahme auf Figur 2 erläuterten
Oberflächenkanäle 94, 96, Verbindungskanäle 98 und Entlüftungskanäle 100 wieder.
In der oberen beheizten Pressenplatte 16 ist ferner ein Kanalsystem 180 zum Erwärmen
der dem Druckraum 34 zugeführten Druckluft wiedergegeben.
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Das Ausführungsbeispiel nach Figur 3 unterscheidet sich von dem nach
Figur 2 ferner noch darin, daß anstelle eines Biegefühlers Endschalter 182 vorgesehen
sind, welche in Gewindebohrungen 184 der unteren Platte 18 axial mit dem Dichtrahmen
26 fluchtend eingeschraubt sind und deren Schaltstifte von der Unterseite des Dichtrahmens
26 über die Membran 22 bei Annäherung an die Pressenschließstellung betätigt werden.
Die beiden Endschalter 182 sind elektrisch in Reihe geschaltet und'bilden so zusammen
einen bei Annäherung an die Pressenschließstellung unabhängig von einer zufälligen
Unsymmetrie der Membrankonfiguration arbeitenden
Fühler, welcher
den Fühler 64 ersetzt.
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Figur 4 zeigt ein Schaltbild der zum Betreiben der Schließzylinder
und Druckluftzylinder nach Figur 3 benötigten Hydraulikkreise und Pneumatikkreise
sowie einer zugeordneten elektronischen Steuereinheit 60lo Der Hydraulikkreis zur
Druckbeaufschlagung der Schließzylinder 20 über die Vertei, -leitung 44 entspricht
weitgehend dem schon unter Bezugnahme auf Figur 1 besprochenen Hydraulikkreis. Entsprechende
Bauelemente sind wieder mit denselben Bezugszeichen versehen. Das 3/2-Magnetventil
48 ist jetzt aber durch 3/3-Magnetventil 48' ersetzt, welches in die mittlere Sperrstellung
vorgespannt ist.
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Auch der Pneumatikkreis zur Druckbeaufschlagung der Membran 22 entspricht
dem schon in Figur 1 besprochenen; entsprechende Bauelemente sind wieder mit den
gleichen Bezugszeichen versehen.
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Zum Betreiben der verschiedenen Druckluftzylinder 106, 108, 110, 124
und 126 ist eine weitere, unter geringerem Druck stehende Druckluftquelle 186 vorgesehen,
die mit einer Verteilerleitung 188 verbunden ist. Über an diese angeschlossene 3/2-Magnetventile
190, 192, 194 und 196 sind die symmetrisch zur Pressenmitte angeordneten Druckluftzylinderpaare
ausgehend von der Pressenmitte nacheinander mit Druck beauf schlagbar und gleichzeitig
entlüftbar. Die entsprechende Ansteuerung der Magnetventile 190 - 196 besorgt ebenfalls
die Steuereinheit 60', die nachstehend nun genauer beschrieben wird. Zu Erläuterungszwecken
sei der Einfachheit des Schaltbildes halber angenommen, daß die verschiedenen Kippschaltungen
der Steuereinheit auf abfallende Signalflanken trigger.
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Der normalerweise geschlossene Schalter 62 ist mit dem Setzeingang
einer bistabilen Kippschaltung 200 verbunden.
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Deren "1"-Ausgang steuert über ein ODER-Glied 202 und einen Verstärker
204 den index Zeichnung obenliegenden Elektromagneten des Magnetventiles 48' an.
Der Rückstelleingang der Kippschaltung 200,ist über einen Inverter 198 mit den normalerweise
offenen Endschaltern 182 verbunden. Der Ausgang des Inverters 198 ist zugleich mit
dem Eingang einer monostabilen Kippschaltung 206 und dem Setzeingang einer bistabilen
Kippschaltung 208 verbunden. Die Kippschaltung 206 ist das erste Glied einer Vorform-Taktsteuerkette,
welche zudem die hintereinander geschalteten weiteren monostabilen Kippschaltungen
210, 212, 214 und 215 enthält.
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Die Ausgänge der Kippschaltungen 206, 210 und 212 sind mit den Setzeingängen
weiterer bistabiler Kippschaltungen 216, 218 und 220 verbunden. Der Ausgang der
Kippschaltung 215 ist mit den Rückstellklemmen der bistabilen Kippschaltungen 208,
216, 218 und 220 verbunden. Die ll1ll-Ausgangsklemmen dieser bistabilen Kippschaltungen
steuern über Verstärker 222, 224, 226 und 228 die Elektromagnete der Magnetventile
190 - 196 an.
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Durch Pfeile ist angedeutet, daß die Periode der monostabilen Kippstufen
206 und 210 - 215 einstellbar ist. Damit kann unter Berücksichtigung des von den
Druckluftzylindern jeweils bis zur Anlage am Werkstück zurückzulegenden Weges sichergestellt
werden, daß ausgehend von der Pressenmitte die Vorformleisten 112, 114, 116, 128
und 130 nacheinander in ihre Arbeitsstellung bewegt werden und das zusätzlich benötigte
Membranmaterial von außen nach innen nachgezogen wird, die Vorformleisten sich gegenseitig
kein Membranmaterial und kein Furnier wegziehen und außenliegende Vorformleisten
das Nachziehen von Membranmaterial und Furnier nicht durch weiter innenliegende
Vorformleisten/behindern. Die Periode der Kippschaltung 212 ist sehr kurz eingestellt,
da
zugeordnete Druckluftzylinder zum Furnieren des in Figur 3 gezeigten Werkstückes
nicht benötigt werden. Die entsprechenden Anschlüsse in der oberen Pressenplatte
16 sind durch die Blindstopfen 174 verschlossen. Die Periode der Kippschaltung 215
gibt diejenige Zeitspanne vor, während welcher alle Vorformleisten in ihrer voll
ausgefahrenen Arbeitsstellung gehalten werden.
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Der Ausgang der Kippschaltung 214 ist zusätzlich mit dem Eingang-
einer weiteren monostabilen Kippschaltung 230 verbunden. Diese ist ausgangsseitig
mit einer zweiten Eingangsklemme des ODER-Gliedes 202, einem Eingang einer weiteren
monostabilen Kippschaltung 231, der eine weitere monostabile Kippschaltung 232 folgt,
und dem Eingang eines Verstärkers 234 verbunden. Durch letzteren werden die Magnete
der Magnetventile 38 und 46 erregt. Die Kippschaltung 232 steuert über einen Verstärker
236 den in der Zeichnung unten liegenden Magneten des Magnetventiles 48' an.
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Die oben beschriebene Steuereinheit 60' arbeitet wie folgt: Durch
kurzzeitiges Betätigen des Schalters 62 wird die Kippschaltung 200 gesetzt, und
damit wird das Magnetventil 48' im Sinne einer Druckbeaufschlagung des Magnetventiles
46 umgeschaltet. Da -letzteres auf vollen Durchlaß vorgespannt ist, werden die Schließzylinder
20 rasch vorgefahren. Sowie durch den Dichtrahmen 26 die Endschalter 182 beide geschlossen
sind, wird die Kippschaltuig 200 zurückgestellt, und das Magnetventil 48 kehrt in
die mittlere Sperrstellung zurück. Die Schließzylinder 20 bleiben in der erreichten
Stellung hydraulisch verriegelt stehen.
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Mit dem Schließen der Endschalter 182 wird zugleich die monostabile
Kippstufe 206 angestoßen und die bistabile
Kippschaltung 208 gesetzt.
Damit wird das Magnetventil 190 in Richtung einer Druckbeaufschlagung der Druckluftzylinder
106 erregt, und die Vorformleiste 112 wird nach unten gegen die Membran 32 und das
darunterliegende Furnierstück 32 bewegt. Die Vorformleiste 112 drückt beim weiteren
Fortschreiten Membran und Furnier in die Auskehlung 118 hinein und kommt dann in
Anschlag am Werkstück.
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Dieser Zustand ist in Figur 3 gezeigt. Das zum Überdecken der Auskehlung
118 zusätzlich benötigte Membran- und Furniermaterial wird über die Oberfläche des-Werkstückes
30 nachgezogen, was ohne weiteres möglich ist, da auf die Membran und das Furnier
noch keine Normalkräfte einwirken und der Dichtrahmen 26 noch nicht satt an der
unteren Pressenplatte 18 anliegt.
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Die Periode der Kippschaltung 206 ist so eingestellt, daß sie größer
ist als diejenige Zeit, welche für das vollständige Ausfahren der Vorformleiste
112 auf Anschlag gegen das Werkstück 30 notwendig ist. Nach Ablauf dieser Zeit wird
die bistabile Kippschaltung~216 von der monostabilen Kippschaltung 206 gesetzt,
wodurch das Magnetventil 192 erregt wird. Damit werden nun die Vorformleisten 114
und 116 durch die Druckluftzylinder 108 und 110 ausgefahren und drücken die Membran
22 und das Furnierstück 32 in die Auskehlungen 120 und 122. Das hierfür benötigte
Nachziehen von Membran- und Furniermaterial ist wieder unter geringerer Reibung
ermöglicht und erfolgt von außen her, da die Vorformleiste 112 Membran und Furnier
weiterhin fest in die Auskehlung 118 drückt. Die zum Verfahren der Vorformleisten
114 und 116 benötigte Zeit entspricht der eingestellten Periode der monostabilen
Kippschaltung 210.
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Durch die monostabile Kippschaltung 210 wird dann die bistabile Kippschaltung
218 gesetzt. Da an das Magnetventil 194 zum Furnieren des hier betrachteten Werkstückes
30
keine Druckluftzylinder angeschlossen sind, führt die Erregung
des Magnetventiles 194 nicht zum Ausfahren von Vorformleisten. Dem Rechnung tragend,
ist die Periode der monostabilen Kippschaltung 212 auf einen sehr kleinen Wert eingestellt,
so daß ganz kurze Zeit nach dem Ausfahren der Vorformleisten 114 und 116 die bistabile
Kippschaltung 220 gesetzt wird. Damit wird das Magnetventil 196 erregt, und die
Druckluftzylinder 134 und 126 bewegen die Vorformleisten i28 und 130 auf einem durch
die Führungsschlitze 136 und 138 vorgegebenen bogenförmigen Weg gegen die zurückgesetzte
Seitenfläche des Werkstückes 30. Hierbei wird das Furnierstück 32 entsprechend gebogen
und zusätzliches Membranmaterial wird unter dem Dichtrahmen 26 von der Außenseite
des letzteren her nachgezogen.
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Die für das vollständige Ausfahren der Druckluftzylinder 124 und 126
benötigte Zeit ist zugleich als Periode der monostabilen Kippschaltung 214 eingestellt.
Durch die letztere wird nun nach Beendigung der Vorformung der Membran die monostabile
Kippschaltung 230 angestoßen, so daß das Magnetventil 481, zugleich aber auch die
Magnetventile 46 und 38 erregt werden. Damit wird den SchlieBzylindern 20 gedrosselt
Drucköl zugeführt, und der Druckraum 34 wird über das -Magnetventil 38 mit Druck
beaufschlagt, wobei der Druck durch die steuerbare Drossel 40 proportional zum Schließdruck
der Presse hochgefahren wird, welcher von der Verteilerleitung 44 als Steuerdruck
abgegriffen wird.
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Nun wirkt auf die Membran 22 auch eine entsprechend zunehmende Normalkraft
ein, wodurch Membran und Furnier brw.
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die Membran allein in kleine Rücksprünge der durch Werkstück, Werkstückträger
und untere Pressenplatte gebildeten Einheit hineingedrückt werden. Das hierzu notwendige
Nachziehen von Material ist ebenfalls möglich, da die Normalkraft auf die Membran
zunächst noch nicht sehr groß ist und auch der Dichtrahmen zunächst noch nicht mit
dem vollen
Schließdruck gegen die untere Pressenplatte 18 angepreßt
wird. Durch die Oberflächenkanäle 94 und 96 wird verhindert, daß sich unter der
Membran 22 Druckpolster bilden.
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Die Periode der monostabilen Kippschaltung 230 ist gleich der Summe
aus derjenigen Zeit, die zum Aufbau des vollen Schließdruckes in den Schließzylindern
20 und des vollen Preßdruckes im Druckraum 34 notwendig ist, und aus derjenigen
Zeit, über die hinweg das Abbinden der Klebstofffuge unter dem Druck im Druckraum
34 und unter der von den beheizten Pressenplatten 16 und 18 abgegebenen Wärme erfolgen
soll.
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Wenn der Druck im Druckraum 34 soweit angestiegen ist, daß das Furnierstück
32 und die Membran 22 durch die auf sie einwirkende Normalkraft unverrückbar in
der erreichten Lage festgehalten werden, was mit Sicherheit nach Erreichen des vollen
Druckes der Druckmittelquelle 186 der Fall ist, so können die Vorformleisten wieder
in ihre Ausgangsstellung zurückgefahren werden, damit eine völlig unbehinderte Druckbeaufschlagung
der Membran in allen ihren Abschnitten möglich ist. Hierzu wird die Periode der
monostabilen Kippschaltung 215 auf eine entsprechende Zeit eingestellt, und nach
Ablauf derselben werden die Kippschaltungen 208, 216, 218 und 220 sämtlich zurückgestellt,
so daß die durch Federkraft in die eingefahrene Stellung vorgespannten einfachwirkenden
Druckluftzylinder entlüftet werden und die Vorformleisten sämtlich hochgefahren
werden.
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Nach Ablauf der eigentlichen Preßzeit endet das Ausgangssignal der
monostabilen Kippschaltung 230. Damit wird der Druckraum 34 entlüftet, das Magnetventil
46 kehrt in seine nicht drosselnde Normalstellung zurück, und das Magnetventil 48'
kehrt in seine mittlere Sperrstellung zurück. Nach Ablauf einer zum vollständigen
Druckabbau im Druckraum 34
ausreichenden Zeitspanne, die an der
Kippschaltung 231 eingestellt ist, schaltet die monostabile Kippschaltung 232 das
Magnetventil 48' dann solange in die die Verteilerleitung 44 mit der Rücklaufleitung
56 verbindende Arbeitsstellung, bis die untere Pressenplatte in ihre untere Ruhestellung
abgesenkt worden ist. Hiernach wird die Erregung des Magnetventiles 48' beendet,
und letzteres kehrt in seine mittlere Sperrstellung zurück, in welcher die untere
Pressenplatte 18 hydraulisch in ihrer Stellung verriegelt ist. Damit ist ein Arbeitszyklus
der Membranformpresse abgeschlossen.
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Die in Figur 5 gezeigte Membranvorformeinrichtung hat zwei unter
Abstand im Dichtrahmen 26 festgelegte Tragstangen 238, welche durch Sprengringe
240 in transversaler Richtung po--sitionierte Vorformleisten 242, 244 und 246, 248
und 250 tragen. Die von der Pressenmitte entfernten Vorformleisten haben zunehmende
vertikale Abmessung aufweisende vertikale Schlitze 252, 254, durch welche sich die
Tragstange 238 hindurcherstreckt. Damit kann man bei Verwendung von Vorformleisten
ein- und derselben Querschnittsgestalt Membran und Furnierstücke in unterschiedliche
Tiefe aufweisende Auskehlungen in der Werkstückoberfläche hineindrücken, da die
Schlitze 252 und 254 Totgangverbindungen darstellen, welche erst nach Zurücklegen
einer vorgegebenen Wegstrecke Kraft übertragen.
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Figur 6 zeigt eine weitere Membranvorformeinrichtung mit einer Tragplatte
256, die wie schon oben beschrieben aus dem Dichtrahmen 26 absenkbar ausgebildet
sein kann. Die Tragplatte 256 weist in Form eines regelmäßigen Rasters angeordnete
Löcher 258 auf. In einige dieser Löcher können je nach der Form des zu furnierenden
Werkstücktypes Vorformkörper 260 unter Gleitspiel eingesetzt werden, welche jeweils
eine Gewindestange 262 aus Eisen und einen zugleich
als Gewichtskörper
dienenden, mit Gewinde versehenen Anschlagring 264 aus Eisen oder Blei tragen. Die
Anschlagringe 264 sind an der Oberseite der Tragplatte 256 abgestützt. Durch Verschrauben
eines Anschlagringes 264 auf der zugeordneten Gewindestange 262 kann man leicht
die Länge des über die Unterseite der Tragplatte 256 überstehenden Endes der zugehörigen
Gewindestange 262 einstellen und damit vorgeben, ob ein abgerundeter Endabschnitt
266 der Gewindestange 262 beim Schließen der Presse früher oder später in Anlage
an das Werkstück kommt.
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Damit kann man wieder vorgeben, an welchen Stellen des Werkstückes
Membran und Furnierstück zuerst gegen das Werkstück gedrückt wird und an welchen
Stellen später. Die von einem Vorformkörper bereitgestellte Vorformkraft-ist nach
Abheben des Anschlagringes 264 von der Tragplatte 256 konstant und hängt nur vom
Gewicht des Vorformkörpers ab. Bei dem hier betrachteten Ausführungsbeispiel kommen
also die Vorformkörper 260 zunächst bei der Mitte des Werkstückes und dann sukzessive
zum Rand des Werkstückes hin zum Einsatz und üben jeweils eine konstante Vorformkraft
aus.
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Es versteht sich, daß man die Anpreßkraft der Vorformkörper 260 zusätzlich
noch durch Federn unterstützen kann, wie bei einem der- Vorformkörper 260 bei 268
gezeigt ist.
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Bei Verwendung ein- und derselben Federn für die verschiedenen Vorformkörper
erhält man bei der oben beschriebenen Ausbildung der Vorformkörper 260 automatisch
eine erhöhte Federkraft bei dem zuerst in Anlage kommenden der Vorformkörper mit
weit nach unten geschraubter Gewindestange, wodurch stets sichergestellt ist, daß
zusätzlich benötigtes Membran- und Furniermaterial von außen her nachgezogen wird.
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Die Figuren 7 bis 12 zeigen weitere Vorformeinrichtungen
zusammen
mit einer oberen Pressenplatte 16, einem Dichtrahmen 26, einem Werkstückträger 28
und einem Werkstück 30.
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Das Furnierstück 32 ist der besseren Übersichtlichkeit halber nicht
eingezeichnet und liegt in Wirklichkeit ähnlich zwischen Membran und Werkstück,
wie dies in Figur 3 wiedergegeben ist Die Vorformeinrichtung nach Figur 7 weist
aufblasbare Rohrkörper 270 aus flexiblem Material auf, welche zu beiden Seiten des
Werkstückes angeordnet sind. Die Rohrkörper 270 werden vor dem Schließen der Presse
oder nach einem Aufeinanderzufahren der Pressenplatten 16 und 18 aber vor Erreichen
des vollen Schließdruckes aufgeblasen und ziehen so das Membranmater-ial zur Innenseite
des Dichtrahmens 26.
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Dann werden die Schließzylinder der Presse mit dem vollen Schließdruck
beaufschlagt und in dem Druckraum 34 wird der Preßdruck eingestellt. Zugleich werden
die flexiblen Rohrkörper 270 entlüftet, so daß sie flach zusammenfallen. Damit stehen
durch die Rohrkörper zuvor geformte Schlaufen 272 überschüssigen Membranmateriales
zur Verfügung, welches durch den Druck im Druckraum 34 gegen zurückspringende Oberflächenabschnitte
des Werkstückes gelegt werden kann.
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Auch die Vorformeinrichtung nach Figur 8 arbeitet nach dem Prinzip
einer Schlaufenbildung in dem innerhalb des Dichtrahmens liegenden Membranbereich
vor Aufbringen des vollen Preßdruckes. In dem Dichtrahmen 26 ist ein aus stabilem
Drahtnetz, Maschendraht oder aus Gitterstäben hergestellter Einsatz 274 angeordnet.
Dieser hat an der Irnenseite des Dichtrahmens 26 lösbar befestigte Seitenwä:de 276,
untere von den Seitenwänden 276 zum Werkstückträger 28 führende Bodenwände 278,
schräg über den Füßen des Werkstückträgers 28 liegende Wandabschnitte 280, im wesentlichen
parallel zu den Seitenflächen von Werkstückträger 28 und Werkstück 30, verlaufende
S-förmige Wandabschnitte 282
und einen in der Pressenschließstellung
über der Oberseite des Werkstückes 30 liegenden horizontalen Wandabschnitt 284.
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Beaufschlagt man den Druckraum 34 über die Leitung 36 mit Unterdruck,
so nimmt die Membran 22 die in Figur 8 gezeigte, an dem Einsatz 274 anliegende Ruhestellung
ein, welche ein unbehindertes Einführen und Herausbewegen des Werkstückträgers und
des Werkstückes ermöglicht. Bei Druckbeauf schlagung des Druckraumes 34 bewegt sich
die Membran 22 vom Einsatz 274 weg und legt sich formschlüssig gegen das Werkstück
30 an. Da die S-förmigen Wandabschnitte 282 im wesentlichen komplementär zu den
gegenüberliegenden Seitenflächen von Werkstückträger und Werkstück sind und da der
über die Werkstückoberfläche hinausgeführte, Rand des Wandabschnittes 284 ungefähr
die gleiche Länge hat wie der vom Wandabschnitt 280 nach innen versetzte Oberflächenabschnitt
des Fußes des Werkstückträgers 28, ist die oben beschriebene Verlagerung der Membran
zwischen der in Figur 8 gezeigten Ruhestellung und der an Werkstück träger und Werkstück
anliegenden Arbeitsstellung praktisch ohne Zugbelastung zugleich aber auch ohne
Faltenbildung der Membran möglich, da die Abstützflächen für die Membran in der
Ruhestellung und in der Arbeitsstellung gleiche Gesamtlänge haben.
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Die Verwendung des unterdruckbeaufschlagbaren Einsatzes 274 ist auch
für die Bedienung der Presse von Vorteil, da die Membran in der Offenstellung der
Presse nicht sackartig nach unten hängt, was den Zugang zum zwischen den Pressenplatten
liegenden Raum erschweren würde. Um die Unterdruckbeaufschlagung bei offener Presse
nicht ständig aufrechterhalten zu müssen, kann die Oberseite der Membran 22 aufgerauht
oder mit Klettenbändern oder dergleichen versehen sein, so daß die Membran an dem
Einsatz 274 so stark festhakt, daß das Gewicht der Membran sicher auf den Ein-
satz
274 übertragen wird. Durch Druckbeaufschlagung der Membranoberseite kann diese Verhakung
ohne weiteres gelöst werden, um die Membran aus der Ruhestellung in die Arbeitsstellung
bewegen zu können.
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Die Membranvorformeinrichtung nach Figur 9 weist an der Membran 22
befestigte, vorzugsweise anvulkanisierte Befestigungslaschen 286, die bei der Innenseite
des Dichtrahmens 26 liegen, und flexible, am mittleren Membranabschnitt befestigte,
vorzugsweise anvulkanisierte Aufhängestreifen 288 auf. Die Befestigungslaschen 286
haben nicht näher gezeigte Öffnungen, welche unter elastischer Aufweitung über die
Köpfe von Haltestiften 290 geschoben sind, welche am Dichtrahmen 26 befestigt sind.
Ähnlich sind die Aufhängelaschen 288 an von der oberen Pressenplatte 16 getragenen
Haltestiften 292 lösbar befestigt.
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Falls gewünscht, können die Haltestifte 290 und 292 auch von einem
aus dem Dichtrahmen 26 absenkbaren Hilfsrahmen getragen sein, ähnlich wie dies für
die Vorformkörper bei den Ausführungsbeispielen nach den Figuren 2 und 3 oben im
einzelnen beschrieben wurde.
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Die Befestigungslaschen 286 stellen sicher, daß sich außerhalb des
Dichtrahmens 26 bei offener Presse und beim Schließen der Presse kein zunächst überschüssiges
Membran material ansammeln kann. Letzteres befindet sich vielmehr in Aufsicht gesehen
stets innerhalb des Dichtrahmens 26.
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Beim Schließen der Presse werden daher aus zunächst noch überschüssigem
Membranmaterial im Inneren des Dichtrchmens liegende Schlaufen 294 gebildet, aus
welchen später ,ei Druckbeaufschlagung des Druckraumes 34 Membranmaterial in zurückspringende
Oberflächenabschnitte der durch Werkstück, Werkstückträger und untere Pressenplatte
gebildeten Einheit nachgezogen werden kann.
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Die Aufhängelaschen 288 stellen einerseits sicher, daß der mittlere
Membranabschnitt nicht sackartig aus dem Dichtrahmen 26 nach unten hängen kann,
wenn die Presse geöffnet ist. Dies erleichtert das Beschicken der Presse mit Werkstücken.
Zugleich ist sichergestellt, daß die Bildung der Schlaufen 294 symmetrisch zur Pressenmittelebene
erfolgt. Die Länge der Aufhängelaschen 288 ist so bemessen, daß sie bei geschlossener
Presse nicht unter Zugspannung stehen, vielmehr kleine Schlaufen bilden. Damit kann
sich die Membran 22 bei geschlossener Presse unbehindert durch die Aufhängelaschen
288 bezüglich des Werkstückes 30 bewegen, sowohl in Normalrichtung als auch in tangentialer
Richtung.
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Auch bei der Membranvorformeinrichtung nach Figur 10 ist sichergestellt,
daß Vorratsschlaufen aus Membranmaterial auf der Innenseite des Dichtrahmens 26
gebildet werden.
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Hierzu werden Vorratsschlaufen 296 direkt im innerhalb des Dichtrahmens
26 liegenden Membranbereich vorgeformt.
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Dies kann im Prinzip durch Einvulkanisieren entsprechender schlaufenförmiger
Sicken unter Verwendung entsprechender Formwerkzeuge erfolgen. Da derartige Werkzeuge
aber verhältnismäßig teuer sind, werden die Vorratsschlaufen 296 beim hier betrachteten
Ausführungsbeispiel so erzeugt, daß man die entsprechenden Membranabschnitte durch
aufgeklebte oder aufvulkanisierte dünne Materiallagen 298 und 300 aus dünnem elastischem
Gummi entsprechend rafft.
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Die Dicke dieser Materiallagen 29& und 300 ist so bemessen, daß
einerseits das Raffen der Vorratsschlaufen entgegen dem Gewicht des Membranmateriales
sichergestellt wird, andererseits aber bei Druckbeaufschlagung der Membran ein Auffalten
der Vorratsschlaufen -ohne weiteres möglich ist. Diese Wahl der Dicke ist ohne weiteres
möglich und auch nicht sehr kritisch, da die bei üblicher Druckbeauf-
schlagung
des Druckraumes 34 mit einigen Atmosphären auf die Membran einwirkenden Kräfte erheblich
größer sind als das Gewicht des mittleren Membranabschnittes.
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Figur 11 zeigt eine weitere Membranvorformeinrichtung, welche für
eine Bildung von Vorratsschlaufen der Membran 22 auf der Innenseite des Dichtrahmens
26 sorgt. Hierzu sind Vorformleisten 302 aus Nuten 304 der unteren Pressenplatte
18 vertikal nach oben ausfahrbar. Die Vorformleisten 302 sind von Paaren durch die
untere Pressenplatte 18 hindurchgeführter Stangen 306 getragen, welche durch nicht
gezeigte Druckluftzylinder anhebbar und absenkbar sind.
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Beim Schließen der Presse sind die Vorformleisten 302 ausgefahren,
so daß die Membran 22 unter Bildung entsprechender Vorratsschlaufen,308 auf das
Werkstück 30 und die Vorformleisten 302 zu liegen kommt. Nach Schließen der Presse
werden dann die Vorformleisten 302 in die Nuten 304 eingezogen, so daß eine entsprechende
Menge Membranmaterial zum Nachziehen zu zurückspringenden Oberflächenabschnitten
des Werkstückes zur Verfügung steht.
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Figur 12 zeigt eine weitere Membranvorformeinrichtung, welche sich
insbesondere zum Furnieren von Auskehlungen zum Beispiel an Türfüllungen eignet
und besonders einfachen Aufbau hat. Über den Auskehlungen des Werkstückes 30 liegen
Vorformleisten 310 mit der Auskehlung angepaßter Querschnittsform, welche über Federzylinder
312 an der oberen Pressenplatte 16 oder - falls gewünscht - an einer a!)senkbaren
Tragplatte befestigt sind. Die flachen Werkstücke 30 sind direkt unter Verwendung
nicht wiedergegebener Positionierstifte auf der unteren Pressenplatte 18 angeordnet.
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Wegen der geringen Dicke der Werkstücke sind besondere Maßnahmen zur
Bildung von großen Vorratsschlaufen des Membranmateriales nicht erforderlich. Die
sich beim Schließen
ergebenden kleinen Vorratsschlaufen 314 sind
ausreichend.
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Die Vorformleisten 310 bestehen zumindest in einer Oberflächenschicht
aus einem luftdurchiässigen, mechanisch festen Material, z.B. aus offenporigem Hartschaum,
Drahtgeflecht, Filz oder dergleichen, so daß auch ohne Abheben der Vorformleisten
eine einwandfreie statische Druckbeaufschlagung der Membran bei den Auskehlungen
sichergestellt ist.