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Membranvorformeinrichtung
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Beschreibung Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Vorformen
der Membran an einer Membranformpresse gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Eine derartige Membranvorformeinrichtung ist Gegenstand der älteren
Anmeldung P 30 01 904.6 des gleichen Anmelders. Bei einer dort beschriebenen Ausführungsform
einer solchen Membranvorformeinrichtung sind zum Andrücken der Vorformkörper an
das Werkstück mit Druckmittel beaufschlagte Arbeitszylinder vorgesehen. Derartige
Arbeitszylinder sind aber verhältnismäßig teuer.
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Durch die vorliegende Erfindung soll daher eine Membranvorformeinrichtung
gemäß dem Oberbegriff'des Anspruchs 1 so weitergebildet werden, daß sie sich bei
gleicher Leistung mit geringeren Kosten realisieren lä-Bt.
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Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine Membranvorformeinrichtung
gemäß Anspruch 1.
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Bei der Membranvorformeinrichtung nach der vorliegenden Erfindung
erfolgt das Andrücken der Vorformkörper, welche beliebige Form haben können, an
das Werkstück unter Verwendung von entsprechenden Schlauchkörpern. Derartige Schlauchkörper
sind nicht nur billig, sie arbeiten auch praktisch reibungsfrei und verschleiß frei
und bringen keine Abdichtprobleme mit sich, wie die Abdichtung der Kolbenstangendurchführung
durch die Zylinderstirnwand eines Arbeitszylinders.
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Ein weiterer Vorteil der Verwendung von Schlauchkörpern ist der, daß
sie nur wenig Platz benötigen. Schlauchkörper sind auch in den verschiedensten Formen
und Abmessungen im
Handel erhältlich.
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Ein weiterer Vorteil der vorliegenden -Erfindung ist der, daß Schlauchkörper
auch unter widrigen Umgebungsbedingungen-wie höheren Temperaturen über lange Zeit
hinweg störungsfrei arbeiten und keinerlei -Wartung bedürfen.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen
angegeben.
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Mit. der Weiterbiildung der Erfindung gemäß Anspruch 2 wird erreicht,
daß die Schlauchkörper flächig an den Vorformkörpern angreifen. Dies ist e-inerseits
im Hinblick auf das Ausüben möglichst groBer Kräfte auf die Vorformkörper von Vorteil
und verhindert zudem die Bildung von Knicken an den Schlauchkörpern bei Druckbeaufschlagung.
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Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruchs3 wird erreicht,
-daß auf die Vorformkörper eine unterschiedlich große Kraft ausgeübt werden kann,
auch wenn die Schlauchkörper aus Gründen der vereinfachten Druckbeaufschlagung:
von einer gemeinsamen Druckmittelquelle her durchgehend mit demselben Druck beaufschlagt
werden.
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Eine Membranvorformeinrichtung, wie sie im Anspruch 4 angegeben ist,
läßt sich sehr einfach auch bei schon vorhandenen Membranformpressen nachrüsten,
da keinerlei zusätzliche Druckmitteldurchführungen durch die Druckkammerwände erforderlich
sind, die Druckbeaufschlagung der Schlauchkörper unter Verwendung der sowieso schon
vorhandenen Arbeitsöffnung zur Druckkammer erfolgt. Die zur Ansteuerung der Ventile,
vorzugsweise Magnetventile erforderlichen Steuerleitungen haben nur geringen Querschnitt
und können mit geringem Aufwand auch noch nachträglich -durch eine Druckkammerwand
strömungsmitteldicht durchgeführt werden.
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Eine Membranvorformeinrichtung gemäß Anspruch 5 ist zum Einsatz in
Verbindung mit unter Wärmeeinwirkung abbindenden Klebstoffen besonders geeignet.
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Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 6 bringt den zusätzlichen
Vorteil, daß das Verlagern der Vorformkörper ohne nennenswerte Dehnung der Schlauchkörperwand
erfolgen kann. Das Vorschieben der Vorformkörper erfolgt vielmehr unter umfangskonstanter
Gestaltwandlung des Schlauchkörpers vom ovalen zum kreisförmigen oder annähernd
kreisförmigen Querschnitt.
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Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 7 ist im Hinblick auf
eine gleichzeitige Betätigung mehrerer Vorformkörper durch einen Schlauchkörper
von Vorteil.
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Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 8 wird erreicht,
daß einige der Vorformkörper, überwelche ein Schlauchkörper transversal hinweggezogen
ist, bei der Druckbeaufschlagung des Schlauchkörpers nicht bewegt werden.
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Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 9 ermöglicht ein besonders
einfaches Einjustieren der Vorformkörper. Die Schlauchkörper brauchen hierbei nicht
mitbewegt zu werden; bezüglich der Druckbeaufschlagung der mit den Vorformkörpern
verbundenen Druckplatten liegen nach einer Verstellbewegung der Vorformkörper, die
parallel zur Längserstreckung der Schlauchkörper erfolgt, die gleichen Verhältnisse
vor wie or dem Verstellen.
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Mit der Weiterbildung der Erfindunggemäß Anspruch 10 werden die soeben
dargelegten Vorteile bei einer Membranvorformeinrichtung erhalten, bei welcher die
Schlauchkörper in Längsrichtung der Vorformkörper verlaufen. Auch
hier
brauchen also keine gesonderten Justierarbeiten an den Schlauchkörpern vorgenommen
zu weraen, und man hat-stets dieselben Verhältnisse bei der Druckbeaufschlagung.
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Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 11 ist im Hinblick
auf ein besonders einfaches Einstellen der Vorform-Körper von Vorteil.
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Nachstehend wird die Erfindung anhand von Aus-ührungsbeispielen unter
Bezugnahme auf-die beiliegende Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen; Fig.
1i einen-Schnitt durch die Druckkammer einerMembranformpresse und eine in dieser
angeordnete Membranvorformeinrichtung längs der Schnittlinie I-I von Fig. 2; Fig.
2: einen Schnitt durch die Druckkammer und die Membranvorformeinrichtung nach Fig.
1 längs der dortigen Schnittlinie 11-11; Fig. 3: eine Aufsicht auf die einen Enden
einer durch Schlauchkörper betätigbaren Anordnung von Vor-- formleisten; Fig. 4:
einen Schnitt durch eine Membranvorformeinrichtung, welche die Vorformleistenanordnung
nach Fig. 3 enthält, gesehen in Richtung der Schnittlinie IV-IV - von Fig. 3; und
Fig. 5: -einen ähnlichen Schnitt wie Fig-. 4, jedoch gesehen in -Richtung der Schnittlinie
V-V von Fig. 3.
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Fig. 1 zeigt eine obere beheizte P-ressenplatte 10 einer
Membranformpresse,
welche fest mit einem nicht gezeigten Pressenrahmen verbunden ist oder eine Zwischenplatte
einer Etagenpresse darstellt. Die Pressenplatte 10 trägt druckmitteldicht einen
rechteckigen Dichtrahmen 12. Auf der Außenseite des Dichtrahmens 12 ist ein aus
Winkelprofilen zusammengesetzter Halterahmen 14 geführt. Dieser ist von den Kolbenstangen
von vier hydraulisch synchronisierten Arbeitszylindern 16 getragen. Diese sind zum
Anheben und Absenken des Halterahmens 14 über ein nicht näher gezeigtes Steuerventil
mit einer ebenfalls nicht gezeigten Druckpumpe bzw. einem Druckmittelrücklauf verbunden.
An dem Halterahmen 14 ist der Rand einer Membran 18 befestigt, z.B. festgeschraubt
oder festgeklemmt. Die Membran 18 überdeckt bei geöffneter Presse lose die offene
Unterseite des Dichtrahmens 12.
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Eine untere Pressenplatte 20 ist von den Kolbenstangen 22 im übrigen
nicht näher gezeigter Pressenschließzylinder getragen. Im Schließzustand der Presse
ist die Membran 18 fest zwischen die Unterseite des Dichtrahmens 12 und die Oberseite
der unteren Pressenplatte 20 eingeklemmt und begrenzt dann zusammen mit der oberen
Pressenplatte 10 und dem Dichtrahmen 12 eine Druckkammer 24.
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Zwei gegenüberliegende Wände des Dichtrahmens 12 tragen zwei Gewindespindeln
26, 28. Diese sind durch vertikale Langlöcher 30 hindurchgeführt, welche in zwei
Vorformleisten 32, 34 in der Nachbarschaft von deren Enden vorgesehen sind. Bei
jedem der Langlöcher 30 ist jeweils zu beiden Seiten der Vorformleisten 32, 34 ein
Gewindering 36 vorgesehen, der durch eine Madenschraube oder durch einen Konterring
in seiner Lage auf der zugeordneten Gewindespindel 26 bzw. 28 fixierbar ist. Dabei
ist der Abstand eines Gewinderingpaares jeweils etwas größer als die Dicke der Vorformleiste,
sodaß letztere im Gleitspiel bei einer
vorgegebenen Stelle der
Gewindespindel vertikal geführt ist.
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Die Vorformleisten 32, 34 tragen auf ihrer Oberseite in Leistenlängsrichtung
verlaufende horizontale Druckplatten 38.
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An diesen ist jeweils ein-Schlauchkörper 40, 42 unter Verwendung eines
hitzebeständigen Klebers festgeklebt oder mechanisch befestigt, z.B. mit einem angeformten
Wulst fest geklemmt. Der gegenüberliegende Mantelflächenabschnitt der Schlauchkörper40,
42 ist-an der Unterseite der oberen Pressenplatte 10 abgestützt.
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Die Zeichnung zeigt die Vorformleisten 32, 34 in der voll in Richtung
zur oberen Pressenplatte 10 eingefahrenen Stellung. In dieser Stellung haben die
Schlauchkörper 40, 42 im wesentlichen ovaie Querschnittsgestalt.
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Die Schlauchkörper 40, 42 sind-über Leitungen 44, 46 mit den Auslässen
zweier nur schematisch wiedergegebener magnetbetätigter 2/2-Ventile 48, 50 verbunden,
ein-weiteres magnetbetätigtes 2/2-Ventil 52 steht auslaßseitig direkt mit dem Inneren
der Druckkammer 24 in Verbindung. Einlaßseitig stehen die drei Ventile 48, 50, 52
mit einer gemeinsamen Eingangsleitung-54 in Verbindung. Letztere ist an eine in
der oberen Pressenplatte 56 vorgesehene Arbeitsöffnung 56 angeschlossen, welche
ihrerseits über-ein nicht gezeigtes Steuerventil mit einer Druckgasquelle bzw.
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-der Atmosphäre verbindbar ist. Die nicht gezeigten Steuerleitungen
für die magnetbetätigten Ventile 48, 50, 52 sind mittels einer druckdichten Kabeldurchführung
durch den Dichtrahmen 12 nach-außen durchgeführt und mit einer-ebenfalls nicht gezeigten
Steuerschaltung verbunden.
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Auf der unteren Pressenplatte 20 ist ein Werkstück 58 mit seitlichen
Auskehlungen 60 angeordnet, dessen Oberseite mit Klebstoff beschichtet ist und auf
welches ein Furnierstück
62 aufgelegt ist, mit dem die ganze konturierte
Oberseite des Werkstückes belegt werden soll. In Sackbohrungen der Werkstückunterseite
eingreifende Positionierstifte (nicht gezeigt) dienen zum Ausrichten der Auskehlungen
60 auf die Vorformleisten 30 und 32.
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Die oben in ihren wesentlichen Teilen beschriebene Membranformpresse
arbeitet folgendermaßen: Bei abgesenkter Pressenplatte 20 und eingefahrenen Kolbenstangen
der Arbeitszylinder 16 wird das Werkstück 58 zusammen mit dem aufgelegten Furnierstück
62 auf die untere Pressenplatte 20 aufgesetzt. Hierbei ist die Membran 18 weggespannt
und hängt nur wenig durch, sodaß ein freier Zugang zu dem zwischen den Pressenplatten
liegenden Raum der Presse besteht. Nach dem Beschicken der Presse mit dem Werkstück
58 werden dann die Kolbenstangen der Arbeitszylinder 16 wieder ausgefahren, sodaß
die Membran 18 die Unterseite des Dichtrahmens 12 lose überdeckt und leicht von
der Dichtrahmenaußenseite zur Dichtrahmeninnenseite gezogen werden kann.
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Zugleich oder mit geringfügiger Verzögerung wird die Pressenplatte
20 angehoben. Deren Aufwärtsbewegung wird z.B.
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unter Steuerung durch einen entsprechend angeordneten Endschalter
oder Fühler (nicht gezeigt) zunächst beendet, wenn der Spalt zwischen der Unterseite
des Dichtrahmens 12 und der Oberseite der Pressenplatte 20 noch etwas größer ist
als die Dicke der Membran 18. Dieser Zustand ist schematisch in den Fign. 1 und
2 wiedergegeben.
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Nun wird die Arbeitsöffnung 56 mit Druck beaufschlagt und die Ventile
48 und 50 werden auf Durchlaß geschaltet. Die Schlauchkörper 40 und 42 suchen nun
eine besser kreisförmige Querschnittsform anzunehmen und drücken hierbei die Vorformleisten
32 und 34 nach unten. Deren abgerundete Endabschnitte drücken die Membran 18 und
das darunter liegen-
de Furnierstück 6-2 in die Auskehlungen 60.
Hierbei kann Membranmaterial von der Außenseite des Dichtrahmens 12 her nachrutschen.
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Nach Ablauf einer für die soeben beschriebene Membran- und Furniervorformung
ausreichenden Zeit setzt die Pressensteuerung die untere Pressenplatte 20 wieder
nach oben in Bewegung, bis sie fest am Dichtrahmen 12 anliegt und die -Membran 18
fest zwischen dem letzteren und ihrer Oberseite einspannt.
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Bei dieser Aufwärtsbewegung werden die Schlauchkörper 40 und 42 wieder
etwas zusammengedrückt. Nun wird auch das Ventil 52 auf DurchlaB geschaltet, und
die Druckkammer 24 wird mit.Druck beaufschlagt. Hierdurch werden die Membran 18
und das darunter liegende Furnierstück 62- in enge formschlüssige Anlage an die
Werkstückoberseite gedrückt. Dieser Zustand wird solange aufrecht erhalten, bis
die Klebstoffuge unter der von den Pressenplatten abge-gebenen Wärme vollständig
abgebunden hat. -Nach dem Abbinden der Klebstoffuge werden die Schlauchkörper 40,
42 und die Druckkammer 24 druckentlastet, die untere Pressenplatte 20 wird abgesenkt,
und die Kolbenstange der Arbeitszylinder 16 werden wieder eingefahren. Es besteht
nun wieder ein freier Zugang zum zwischen- den Pressenplatten liegenden Raum, -sodaß
sich das fertig furnierte Werkstück leicht entnehmen lä-ßt. Damit ist-ein Pressenzyklus
beendet.
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Nunmehr soll unter Bezugnahme auf die Fign. 3 bis 5 eine abgewandelte
Membranvorformeinrichtung beschrieben werden, welche anstelle der obenstehend unter
Bezugnahme auf die Fign. 1 und 2 beschriebenen'Membranvorformeinrichtung verwendet
werden kann.
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Fig. 3 zeigt schematisch eine Anordnung von Vorformleisten, welche
paarweise nacheinander mit einem vorgegebenen Druckanstiegsprofil gegen Auskehlungen
oder zurückspringende Oberflächenabschnitte eines Werkstückes gefahren werden sollen.
Die Mittellinie des der besseren Obersichtlichkeit halber nicht dargestellten Werkstückes
ist bei 64 gestrichelt angedeutet.
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Zu beiden Seiten der Mittellinie 64 ist jeweils eine innen liegende
Vorformlciste 66 und eine außen liegende Vorformleiste 68 vorgeschen. Diese haben
wieder bei ihren Enden vertikale Langlöcher 70, 72 und sind über Gewinderinge 74
in Längsrichtung einer Gewindespindel 76 einstellbar, ähnlich wie beim Ausführungsbeispiel
nach den Fign. 1 und 2.
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Die innen liegenden Vorformleisten 66 tragen auf ihrer Oberseite ausgehend
von ihrem freien Ende zunächst eine kleine transversale Abmessungen aufweisende
Druckplatte 78 und dann eine große transversale Abmessungen aufweisende Druckplatte
80. Hierauf folgt unter gleichem Abstand eine Ausnehmung 82.
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Die außen liegenden Vorformleisten 68 weisen jeweils eine mit den
Druckplatten 78 fluchtende Ausnehmung 84, eine mit den Druckplatten 80 fluchtende
Druckplatte 86 mit kleinen transversalen Abmessungen und eine mit den Ausnehmungen
82 fluchtende Druckplatte 88 mit großen transversalen Abmessungen auf.
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Wie am besten aus den Fign. 3 und 4 ersichtlich ist, sind über den
Druckplatten und Ausnehmungen parallel zur Gewindespindel 76, also transversal zu
den Vorformleisten 66 und 68 verlaufend drei Schlauchkörper 90, 92, 94 vorgesehen,
welche mit ihrer Oberseite an der Unterseite der oberen Pressenplatte 10 befestigt
sind.
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Spiegelbildlich ausgebildete Halterungs-, Führungs- und Antriebsmittel
für die zweiten Enden der Vorformleisten sind in der Zeichnung nicht wiedergegeben
und brauchen auch aufgrund der Symmetrie der Gesamtanordnung -nicht näher beschrieben
zu werden.
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Die Schlauchkörper 90, 92, 94 sind wieder über zugeordnete Steuérventile
(nicht gezeigt) mit Druck beaufschlagbar-und entlüftbar, ähnlich wie obenstehend
unter Bezugnahme auf die Fig. 2 beschrieben wurde.
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Die Membranv.orforme inrichtung nach -den Fign. - 3 bis 5 arbeitet
folgendermaßen: Zunächst wird der Schlauchkörper 90 mit Druck beaufschlagt.-Dieser
drückt über die kleinen Druckplatten 78 die inneren Vorformleisten 6-6 zunächst
mit entsprechend kleiner Kraft nach unten. Da sich der--Schlauchkörper 90 frei-in
die Ausnehmungen 84 hinein ausdehnen kann, bleiben die außen liegenden Vorformleisten
68 zunächst stehen. Membran- und Furniermaterial-kann so unbehindert in den Vorformleisten
66 zugeordnete Nuten der Werkstückoberfläche gezogen werden.
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Nun wird der Schlauchkörper 92 mit-Druck beaufschlagt und drückt über
die großen Druckplatten 80 die Vorformleisten 66 fest gegen die Werkstückoberfläche,-sodaß
das Membranmaterial und das Furniermaterial fest in der erreichten Stellung gehalten
wird. Zugleich werden die äüßeren -Vorformleisten 68 über die kleinen Druckplatten
86 nach unten gedrückt. Damit wird Membran- und Furniermaterial in die den Vorformleisten
68 zugeordneten zurückspringenden Oberflächenabschnitte des Werkstückes gezogen.
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Schließlich wird der Schlauchkörper 94 mit Druck bea-ufschlagt,
sodaß
über die großen Druckplatten 88 nun auch die Vorformleisten 68 mit großer Kraft
gegen die Werkstückoberfläche gedrückt werden. Eine weitere Erhöhung der Andrückkraft
der Vorforrnleisten 66 erfolgt hierbei nicht mehr, da sich der Schlauchkörper 94
frei in die Ausnehmungen 82 hineinerstrecken kann.
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Man erkennt, daß sich die Membranvorformeinrichtung nach den Fign.
3 bis 5 besonders gut zum sequentiell aufeinanderfolgenden Bewegen von Gruppen von
Vorformleisten und zum Andrücken von Vorformleisten mit einem vorgegebenen Kraftanstiegsprofil
eignet.