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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 dem DE-GM 79 02 928 beschrieben.
Bei ihr hängt die Membran bei geöffneter Presse sackartig von der Druckkammer herab,
welche durch eine beheizte obere Pressenplatte und einen von dieser getragenen Dichtrahmen
gebildet ist. Das so herabhängende Membranmaterial kann nach dem Schließen der Presse
in zurückspringende Oberflächenabschnitte bzw. in zwischen dem Werkstück und der
das Werkstück tragenden unteren beheizten Pressenplatte gebildete Ecken nachgezogen
werden. Damit kann sich die Membran formschlüssig an die konturierte Werkstückoberfläche
anpassen und das zwischen ihr und der Werkstückoberfläche liegende Furnierstück
oder eine andere Dekorschicht fest gegen die Werkstückoberfläche pressen, bis die
zwischen Dekorschicht und Werkstück liegende Klebstoffuge abgebunden hat, was in
der Regel unter gleichzeitiger Wärmeeinwirkung erfolgt.
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Nun ist es im Hinblick auf die Kosten einer Membranformpresse aber
auch im Hinblick auf rasche Zykluszeiten vorteilhaft, wenn der öffnungsweg der Presse,
also der zum Beschicken eingestellte Abstand zwischen der Druckkammer und der Gegenplatte
möglichst klein ist. Andererseits ist es zum Beschicken der Presse vorteilhaft,
wenn zwischen der Druckkammer und der Gegenplatte bei geöffneter Presse möglichst
viel Raum zur Verfügung steht. Diese beiden Teilprobleme können bei der bekannten
Membranformpresse nicht gleichzeitig gelöst werden.
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Durch die vorliegende Erfindung soll eine Membranformpresse gemäß
dem Oberbegriff des Anspruches 1 so weitergebildet werden, daß bei geöffneter Presse
ein verbesserter Zugang zum Presseninnenraum erhalten wird, ohne daß hierzu der
Hub der Relativbewegung zwischen Gegenplatte und Druckkammer vergrößert zu werden
bräuchte.
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Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine Membranformpresse
gemäß Anspruch 1.
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Bei der vorliegenden Erfindung# wurde erkannt, daß insbeson--dere
beim Verarbeiten von stark konturierten Werkstücken, aber auch beim gleichzeitigen
Verarbeiten vieler-unter Abstand angeordneter Werkstücke wie Profilleisten, also
Arbeiten, bei denen große Membranmengen zum Nachziehen bereitgestellt werden müssen,
ein großer Teil. des bei-geöffneter Presse zwischen der Druckkammer und der Gegenplatte
liegenden Raumes durch das sackartig von der Druckkammer herabhängende Membranmaterial
versperrt ist und daß dieses Membranmaterial beim Beschicken der Presse ohne irgendwelche
funktionellen Nachteile zur Außenseite der Druckkammer hin weggespannt werden kann.
Hierzu ist erfindungsgemäß eine auf der Außenseite der Druckkammer angeordnete Spanneinrichtung
vorgesehen, welche entweder die Befestigungsränder der Membran verlagern kann oder
in der Membran Vorratsschlaufen spannen kann.
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Derartige Spanneinrichtungen lassen sich mit verhältnismäßig geringem
Aufwand realisieren, erleichtern aber das Arbeiten an der Presse ganz erheblich.
Sie lassen sich auch leicht an schon existierenden Membranformpressennachrüsten,
da hierbei an den für das Membranformpressen wichtigen Pressenteilen keinerlei Arbeiten
vorgenommen zu werden brauchen, die Spanneinrichtung auf der Außenseite der Druckkammer
angeordnet ist.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen
angegeben.
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Eine Spanneinrichtung, wie sie im Anspruch 2 angegeben ist, vergrößert
die Abmessungen der Membranformpresse in Aufsicht gesehen praktisch nicht.
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Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 3 wird ein besonders
präzises Wegspannen und Wiederbereitstellen von Membranmaterial erhalten.
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Die den soeben dargelegten Vorteil bringende Führung der Halteschienen
auf der Außenseite der Druckkammer läßt sich gemäß Anspruch 4 auf besonders einfache
Weise erhalten, da einer der Schenkel der Winkelprofile für Führungszwecke, der
andere zum Befestigen des Membranrandes dient und da derartige Winkelprofile in
verschiedenster Gestalt preiswert erhältlich sind.
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Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 5 ist im Hinblick auf
eine möglichst einfache Ausbildung der Antriebseinrichtung für die Halteschienen
von Vorteil, da der Rahmen als ganzer verlagert wird.
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Verwendet man gemäß Anspruch 6 zum Bewegen der Halteschienen Arbeitszylinder,
so kann man die Geschwindigkeit des Wegspannens und des Wiederbereitstellens von
Membranmaterial auf einfache Weise fein dosieren und dem jeweiligen Bedarf anpassen.
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Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 7 ist sichergestellt,
daß die Halteschienen beim Verlagern nicht verkanten, so daß aufwendige Führungen
für die Halteschienen entfallen können.
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Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 8 ist deshalb vorteilhaft,
weil so vorübergehender Bedarf an Membranmaterial beim Schließen der Presse durch
Vergrößern der Länge der Befestigungsfedern gedeckt werden kann. Ein derartiger
vorübergehender Membranmaterialbedarf kann z.B. bei bestimmten Bewegungen von Vorformkörpern
einer Membranvorformeinrichtung über Totpunkte hinweg entstehen, und hierbei zunächst
erzeugtes
überschüssiges Memb#ranmaterial könnte von der Membranspanneinrichtung
nicht ohne weiteres wieder weggespannt werden, da diese beim Schließen der Presse
durchgehend auf Bereitstellen von Membranmate#rial geschaltet ist.
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Eine Membranspanneinrichtung, wie sie im Anspruch 9 angegeben ist,
kann bei praktisch vernachlässigbarer Vergrößerung der Gesamtabmessungen der Membranformpresse
in der Ruhestllung und in der Spannstellung eine besonders große Menge an Membranmaterial
wegspannen.
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Auch die Weiterbildung der Erfindung gemäß den Ansprüchen 10 1-2 dienen
dazu, die Spannkapazität der Membranspanneinrichtung möglichst groß zu machen.
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Bei einer Membranformpresse gemäß Anspruc#h 13 kann vorübergehender
oder besonders großer -Bedarf an nachzuziehendem Membranmaterial durch Vergrößern
der Länge der Federn gedeckt werden.
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Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 14 wird erreicht,
daß eine Relativbewegung-der Spannzange bezüglich der Membranrückseite mit geringer
Kraft möglich ist, da die Spannstange auf der Membranrückseite ohne Gleiten rollen
kann.
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Die Weiterbildung der Erfindung- gemäß Anspruch 15 ist im Hinblick
auf einen besonders einfachen, robusten und kompakten Aufbau der Membranspanneinrichtung
von Vorteil.
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Eine Membranspanneinrichtung, wie sie im Anspruch 16 angegeben ist,
läßt sich ganz besonders einfach zusätzlich an einer Membranformpresse vorsehen.
Sie läßt sich auch aus sehr preisgünstigen Teilen herstellen, zeichnet sich durch
besondere Kompaktheit aus, ist vom Gesichtspunkt der Unfallverhütung
(keine
scharfen Kanten, Berührschutz der in der Regel geheizten Druckkammer) vorteilhaft
und sorgt zudem noch für eine zusätzliche Wärmedämmung an der Druckkammeraußenwand.
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Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 17 ist wiederum im
Hinblick auf die Deckung vorübergehenden oder sehr starken Bedarfes an Membranmaterial
beim Schließen der Presse von Vorteil.
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Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 18 wird eine besonders
große Spannkapazität der Spanneinrichtung erzielt.
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Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 19 ermöglicht eine
Relativbewegung zwischen den aneinander anliegenden Oberflächen der Schlauchkörper
und der Membran unter geringer Reibung.
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Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 20 ist wiederum im
Hinblick auf die Speicherung von möglichst viel Membranmaterial auf der Außenseite
der Druckkammer von Vorteil.
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In älteren Anmeldungen des gleichen Anmelders sind Membranvorformeinrichtungen
beschrieben, welche entweder durch federnvorgespannte Vorformkörper oder durch Arbeitszylinder
bewegbare Vorformkörper aufweisen. Die ersteren eignen sich nicht zum Heranführen
von Membranmaterial an zurückspringende Abschnitte der Werkstückseitenflächen, also
senkrecht zur Pressenschließrichtung zurückspringende Oberflächenabschnitte. Hierzu
sind nur die durch gesonderte Antriebe verlagerbaren Vorformkörper geeignet, welche
aber vom mechanischen Aufwand her und von der getrennten Ansteuerung her aufwendig
sind.
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Gemäß einem weiteren Aspekt-der vorliegenden Erfindung wird daher
eine Membranvorformeinrichtung geschaffen, welche beim Schließen der Presse durch
die Gegenplatte zwangsläufig mechanisch betätigt wird. Damit können gesondert anzusteuernde
Antriebe entfallen. Diese Membranvorformeinrichtung ist von besonderem Vorteil zusammen
mit einer Membranspanneinrichtung, da letztere rasch große Mengen an Membranmaterial
bereitstellen kann, welche dann von den zwangsweise mechanisch angetriebenen Vorformkörpern
in zurückspringende Oberflächenabschnitte des Werkstückes geschafft#werden#können.
Eine entsprechende Membranvorformeinrichtung ist im Anspruch 21 angegeben.
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Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 22 ist im Hinblick
auf einen besonders einfachen mechanischen Aufbau der Membtanvorformeinrichtung
von Vorteil.
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Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 23 wird er reicht,
daß die Vorformkörper in der Ruhestellung im Inneren der Druckkammer angeordnet
sein können und von oben-her kommend das Membranmaterial in zurückspringende- seitliche
-Oberflächenabschnitte des Werkstückes hineindrücken können.
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Anspruch 24 gibt eine besonders günstige Art und Weise der Umsetzung
der Bewegung des-Betätigungskörpers, welche in Pressenschließrichtung erfolgt, in
die gewünschte Schwenkbewegung oder senkrecht zur Pressenschließrichtung verlaufende
Bewegung der Vorformkörper an.
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Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 25 wird erreicht,
daß die Vorformkörper in Pressenschließrichtung starr abgestützt sind. Die Vorformkörper
arbeiten also bei einer solchen Membranformpresse zunächst wie starre Vorformkörper
und werden erst im letzten Teil des Pressenschließweges zwangsweise mechanisch in
ihre Arbeitsstellung verlagert.
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Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 26 wird erreicht,
daß ein allerletzter Teil der Pressenschließbewegung nicht mehr zu einem weiteren
Verlagern der Vorformkörper führt. Dies macht die Justierung der Vorformkörper einfacher.
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Die Weiterbildungen der Erfindung gemäß den Ansprüchen 27 und 28 sind
deshalb vorteilhaft, weil sowohl beim Schließen der Presse als auch beim Öffnen
der Presse nichtbenötigte Membrandurchhänge vermieden werden.
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Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter
Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen: Figur
1: einen Schnitt durch die Druckkammer einer Membranformpresse mit einer Membranvorformeinrichtung
und einer Membranspanneinrichtung; Figur 2: einen Schnitt längs der Linie II-II
von Figur 1; Figur 3: einen Schnitt durch die Druckkammer einer Membranformpresse
mit einer abgewandelten Membranvorformeinrichtung und einer abgewandelten Membranspanneinrichtung,
gezeigt im offenen Zustand der Presse; Figur 4: eine ähnliche Darstellung wie Figur
3, wobei jedoch die Presse bis zu einem Punkt des Schließweges geschlossen wiedergegeben
ist, bei welchem die mechanische Zwangsbetätigung von Vorformkörpern der Membranvorformeinrichtung
einsetzt; Figur 5: eine ähnliche Darstellung wie die Figuren 3 und 4, wobei jedoch
die Presse kurz vor der Druckbeaufschlagung der Membran wiedergegeben ist;
Figur
6: einen Schnitt durch die Druckkammer einer Membran--formpresse mit einer weiter
abgewandelten Membranvorformeinrichtung und einer weiter abgewandelten Membranspanneinrichtung,
gezeigt im offenen Zustand der Presse; Figur 7:- eine ähnliche~ Darstellung wie
Figur 6, wobei jedoch die Presse bis zu einem Punkt des Schließweges geschlossen
wiedergegeben ist, bei welchem die mechanische Zwangsbetätigung von Vorformkörpern
der Membranvorformeinrichtung einsetzt; Figur 8: eine ähnliche Darstellung wie die
Figuren 6 und 7;, wobei jedoch die Presse kurz vor der Druckbeaufschlagung der Membran
wiedergegeben ist; Figur 9: einen Teilschnitt durch eine Druckkammer einer Membranformpresse
mit einer weiter abgewandelten Membranspanneinrichtung, welche in der Ruhestellung
wiedergegeben ist; Figur 10: eine ähnliche Darstellung wie Figur 9, wobei jedoch
die Membranspanneinrichtung in der voll ausgefahrenen Spannstellung wiedergegeben
ist; und Figur 11: einen Teilschnitt durch eine-Druckkammer einer Membranformpresse,
die ganz ähnlich wie die nach Figur 3 ausgebildet ist, wobei jedoch die Führung
und der Antrieb der Vorformkörper der Membranvorformeinrichtung etwas abgewandelt
ist.
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Figur 1 zeigt #eine obere beheizte Pressenplatte 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 verbindbar.
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 zwischen die Unterseite des Dichtrahmens 12 und die Oberseite
der unteren Pressenplatte 20 fest eingeklemmt und begrenzt dann zusammen mit der
oberen Pressenplatte und dem Dichtrahmen 12 einen Arbeitsraum 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 sind jeweils zu beiden Seiten der Vorformleisten 32, 34
Gewinderinge 36 vorgesehen, die durch eine Madenschraube oder durch einen Konterring
in ihrer Lage auf der zugeordneten Gewindespindel 26 bzw. 28 fixierbar sind. Dabei
ist der Abstand eines Gewinderingpaares voneinander jeweils etwas größer als die
Dicke der Vorformleiste, so daß letztere spielfrei 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 festgeklemmt. Der gegenüberliegende Mantelflächenabschnitt der Schlauchkörper
40, 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.
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In dieser Stellung haben die Schlauchkörper 40, 42 im wesentlichen
ovale Querschnittsgestalt.
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Die Schlauchkörper 40, 42 sind über Leitungen 44, 46 mit den Auslässen
zweier nur schematisch wiedergegebener 2/2-Ventile 48, 50 verbunden. Ein weiteres
2/2-Ventil 52 steht aus.la0-seitig direkt mit dem Inneren des Arbeitsraumes 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 über ein nicht gezeigtes
Steuerventil mit einer Druckgasquelle bzw. der Atmosphäre verbindbar ist. Die nicht
gezeigten Steuerleitungen für die Ventile 48, 50, 52 sind mittels einer Durchführung
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 unterer Pressenplatte 20 und eingefahrenen
Kolbenstangen der Arbeitszylinder 16 wird das Werkstück 58 zusammen mit dem aufgelegten
Furnierstück 62 auf die untere Pressenplatte 20 aufgelegt. Dann werden die Kolbenstangen
der Arbeitszylinder 16 ausgefahren, und zugleich wird die Pressenplatte 20 angehoben.
Die Aufwärtsbewegung der Pressenplatte 20 wird z.B. unter Steuerung durch einen
entsprechenden Endschalter oder Fühler (nicht gezeigt) zunächst beendet, wenn der
Spalt zwischen der Unterseite des Dichtrahmens 12 und der Oberseite der unteren
Pressenplatte 20 noch etwas größer ist als die Dicke der Membran 18. Dieser Zustand
ist schematisch in den Figuren 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 bessere kreisförmige Querschnittsform anzunehmen und drücken hierbei die Vorformleisten
32 und 34 nach unten. Deren abgerundete Endabschnitte drücken die Membran 18 und
das darunterliegende- Furnierstück 62 in die Auskehlungen 60. Hierbei kann Membranmaterial
von der Außenseite des Dichtrahmens 12 her nachrutschen. Nach Ablauf einer hierfür
ausreichenden Zeit setzt die Pressensteuerung die untere Pressenplatte 20 wieder
nach oben in Bewegung, bis sie fest am Dichtrahmen 1-2 anliegt und die Membran 18
fest zwischen den letzteren und ihre 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 Durchlaß geschaltet und
der Arbeitsraum 24 wird mit Druck beaufschlagt. Hierdurch werden die Membran 18
und das darunterliegende Furnierstück 62 in enge formschlüssige Anlage
an
die Werkstückoberseite gedrückt. Dieser Zustand wird solange aufrechterhalten, bis
die-Klebstoffuge unter der von den Pressenplatten abgegebenen Wärme abgebunden hat.
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Nach dem Abbinden der Klebstoffuge werden die Schlauchkörper 40, 42
und der Arbeitsraum 24 druckentlaste#t, die untere Pressenplatte 20 wird abgesenkt,
und die Kolbenstangen der Arbeitszylinder 16 werden wieder ausgefahren. Auf diese
Weise wird nicht mehr benötigtes Membranmaterial zur Außenseite des Dichtrahmens
12 weggespannt, so #aß das#fertige Werkstück leicht aus dem Zwischenraum zwischen
der durch die obere Pressenplatte 10 und den Dichtrahmen 12 gebildeten Druckkammer
und der unteren Pressenplatte 20 entnommen werden kann und ein neues Werkstück auf
die untere Pressenplatte 20 aufgelegt werden kann.
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Figur 3 zeigt eine Membranformpresäendruckkammer, welche aus einer
oberen beheizten Pressenplatte 110 und einem dicht auf diese aufgesetzten Dichtrahmen
112 besteht. Die Pressenplatte 110 ist fest am Maschinenrahmen angebracht. Eine
vertikal verfahrbare untere beheizte Pressenplatte 114 #ist von den Kolbenstangen
116 der im übr-igen nicht gezeigten Pressenschließ zyl-inder getragen.
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Die untere Pressenplatte 114 trägt über eine Auflage 118 ein Werkstück
120, z.B. eine Schreibtischplatte. Das Werkstück ist mit Klebstoff beschichtet und
auf seine eben#e Oberseite ist ein Furnierstück 122 aufgelegt, mit welchem sowohl
die ebene Oberseite als auch die gebogenen Seitenflächen 124 des Werkstückes 120
belegt werden sollen-.
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In zwei gegenüberliegenden Seitenwänden des Dichtrahmens 112 ist eine
Gewindespindel 126 drehbar gelagert. Diese hat recht bzw. links von ihrer Mitte
zwei gegenläufige Gewinde gleicher# Steigung, auf welchen spiegelbildlich ausgebildete-Schlitten
128,
130 mit an ihnen befestigten Gewindemuffen 132 laufen.
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Dichtungen 134 dienen zum Abdichten der Durchführungsstellen der Gewindespindel
126 durch den Dichtrahmen 112. Die Gewindespindel 126 ist an ihren Stirnflächen
mit polygonalen Vertiefungen versehen, an welchen eine Verstellkurbel (nicht gezeigt)
angesetzt werden kann.
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Die Schlitten 128, 130 weisen jeweils den anderen Seitenwänden des
Dichtrahmens 112 benachbarte Lagerplatten 136 und diese verbindende Traversen 138
auf. Falls erforderlich, können zusätzliche Schlittenführungsstangen vorgesehen
sein, welche parallel zur Gewindespindel 126 verlaufen und Führungsbuchsen durchsetzen,
welche ebenso wie die Gewindemuffen 132 an den Traversen 138 befestigt sind.
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Die Schlitten 128, 130 haben den Lagerplatten 136 unter kleinem Abstand
gegenüberliegende Führungsplatten 140, von denen eine in Figur 3 vertikal geschnitten
wiedergegeben ist und die ebenfalls fest an den Traversen 138 angebracht sind. In
den Führungsplatten 140 ist jeweils eine vertikale Führungsnut 142 für eine Zahnstange
144 vorgesehen. Letztere kämmt mit einem kleinen Durchmesser aufweisenden Antriebsritzel
146, das drehfest mit einem großen Durchmesser aufweisenden Zahnrad 148 verbunden
ist. Die gemeinsame Welle 150 von Antriebsritzel 146 und Zahnrad 148 ist in der
Lagerplatte 136 und der Führungsplatte 140 gelagert. Das Zahnrad 148 kämmt seinerseits
mit einem kleinen Durchmesser aufweisenden Zahnrad 152, welches über eine Stummelwelle
154 in der zugeordneten Lagerplatte 146 gelagert ist.
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An dem Zahnrad 152 ist jeweils ein Arm 156 befestigt, und in den freien
Enden zweier einander gegenüberliegender Arme 156 ist eine runde Vorformstange 158
drehbar gelagert.
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Die Zahnstangen 144 tragen jeweils einen Anschlagstift 160,
welcher
in einem vertikalen Schlitz 162 der zugeordne#ten Führungsplatte 140 läuft und die
Bewegung der Zahnstange 144 vertikal nach unten begrenzt. In diese Richtung ist
die Zahnstange 144 durch eine der besseren tibersichtlichkeit halber nicht wiedergegebene
Druckfeder vorgespannt, welche z.B. an dem Anschlagstift 160 und der Traverse 138
abgestützt sein kann. In dieser untersten Stellung der Zahnstange 144, in welcher
ihr unteres Ende über die Unterkante des Dichtrahmens 112 übersteht, verlaufen die
Arme 156 in horizontaler Richtung.
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Uber den Dichtrahmen 112 ist eine Membran 164 lose hinweggezogen und
über Federn 166 in an der oberen Pressenplatte 110 befestigten Ösen 168 eingehängt.
Zwischen der Außenseite des Dichtrahmens 112 und den diesen gegenüberliegenden Teiler
der Membranrückseite sind Schlauchkörper 170, 172 aus flexiblem und elastisch dehnbarem
Material vorgesehen, welche sich in zur Zeichenebene senkrechter Richtung über die
gesamte Länge der entsprechenden Seitenwand des Dichtrahmens 112 erstrecken. Falls
erforderlich, können an den restlichen Seitenwänden des Dichtrahmen in analoger
Weise ebenfalls Schlauc körper vorgesehen sein.
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Die Schlauchkörper 170, 172 sind auf der Außenseite und vorzugsweise
auch auf ihrer Innenseite mit Talkum oder einem ähnlichen Trockengleitmittel versehen;
zusätzlich oder stattdessen kann derjenige Teil der Membranrückseite, welcher mit
den Schlauchkörpern 170, 172 in Berührung kommt, mit einer Oberflächenschicht aus
einem Material niederer Reibung, z.B.
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Tetrafluoräthylen versehen sein. Auf diese Weise kann die Membran
164 unter geringer Reibung a#uf der Oberfläche der Schlauchkörper 170, 172 gleiten,
und auch aneinander anliegende Wandabschnitte der zusammengedrückten Schlauchkörper
sind unter geringer Kraft untereinander verschiebbar.
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Die Schlauchkörper 170, 172 sind über Leitungen 174, 176 mit dem Ausgang
eines magnetbetätigten, in die neutrale Stellung vorgespannten 3/3-Ventiles i78
verbunden. Dieses steht einlaßseitig über eine erste einstellbare Drossel 180 mit
einer Druckluftleitung 182 und über eine zweite einstellbare Drossel 184 mit einer
zur Atmosphäre führenden Leitung 186 in Verbindung.
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Die Ansteuerung des Ventiles 178 erfolgt über Leiter 188, 190 von
einer Steuerschaltung 192 her, welche von einem mit der unteren Pressenplatte 114
zusammenarbeitenden Mikroschalter 194 her oder von einem Taster 196 her Eingangssignale
erhält. Der Mikroschalter 194 ist auf einer rahmenfesten Stange 198 in Pressenschließrichtung
einstellbar.
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In der oberen Pressenplatte 110 ist eine Arbeitsöffnung 200 vorgesehen,
über welche der durch die obere Pressenplatte 110, den Dichtrahmen 112 und die Membran
164 begrenzte Arbeitsraum über ein 3/2-Schaltventil (nicht gezeigt) wahlweise mit
einer Druckluftquelle bzw. der Atmosphäre verbindbar ist.
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Nunmehr soll unter zusätzlicher Berücksichtigung der Figuren 4 und
5 das Arbeiten der oben unter Bezugnahme auf Figur 3 erläuterten Membranformpresse
beschrieben werden. In den Figuren 4 und 5 sind diejenigen Pressenteile, welche
zur Steuerung der Druckbeaufschlagung der Schlauchkörper 170 und 172 dienen, der
besseren Ubersichtlichkeit halber weggelassen, auch sind nicht alle oben beschriebenen
Teile wieder mit Bezugszeichen versehen.
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Figur 3 zeigt die Pressenteile in derjenigen Stellung, welche sie
nach Auflegen des mit dem Furnierstück 122 versehenen Werkstückes einnehmen. Die
Schlauchkörper 170 und 172 sind unter elastischer Aufweitung weit aufgeblasen und
legen so die Membran 164 straff über die offene Unterseite des Dicht-
rahmens
112. Damit besteht ein guter Zugang zur unteren Pressenplatte 114 und zur von dieser
getragenen Auflage 118, obwohl der Öffnungsweg der Presse verhältnismäßig klein
ist und obwohl die Membran 164 so groß~sein muß, daß sie sich gut um die Seitenflächen
124 des Werkstückes 120# herum und in die Ecke zwischen der Auflage 118 und der
Oberseite der unteren Pressenplatte 114 hineinlegen kann.
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Nach Aufsetzen des Werkstückes 120 auf die Auflage 118 und ggf. nach
Korrigieren der Lage des Furnierstückes 122 werden die Pressenschließzylinder in
Schließrichtung in Gang gesetzt.
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Der Mikroschalter 194 ist so einjustiert, -daß er -durch die untere
Pressenplatte 114 betätigt wird, wenn die Oberseite des Werkstückes in Anlage an
die nur geringfügig durchhängende Membran 164 kommt. Bei- Erhalt eine-s -Signales
vom Mikroschalter 194 liefert die Steuerschaltung 192 auf der Leitung 188 ein Schaltsignal
an das Ventil 178, so daß nun die Leitungen 174 und 176 über die Drossel 184 mit
der Atmosphäre verbunden werden. Die Schlauchkörper 170 und 172 werden also druckentlastet
und verkleinern sich. Hierdurch wird zusätzliches Membranmaterial freigegeben, welches
zur Innenseite des Dichtrahmens gezogen werden kann. Die Einstellung der Drossel
184 ist im Hinblick auf die Geschwindigkeit der Kolbenstangen 116 eingestellt, sodaß
das Freigeben von Membranmaterial genau in dem Ausmaße erfolgt, wie zusätzliches
Membranmaterial im Inneren des Dichtrahmens zum Herumlegen um das Werkstück benötigt
wird.
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Figur 4 zeigt den Zustand der Membranformpresse gerade beim Inanlagekommen
der unteren Enden der Zahnstangen 144 an die Oberseite der unteren Pressenplatte
114 (unter Zwischenschal tung der Membran 164). Die seitlich außerhalb der Bahn
des Werkstückes 120 angeordneten Lagerplatten und Führungsplatte
der
Schlitten 128, 130 liegen mit ihren unteren Enden schon unter der Oberseite des
Werkstückes, und die Vorformstangen 158 haben die Membran 164 und das darunterliegende
Furnierstück 122 schon teilweise um die teilzylindrischen Seitenflächen 124 des
Werkstückes 120 herumgebogen. Hierbei haben die Vorformstangen 158 wie starre Vorformleisten
gearbeitet, da die Anschlagstifte 160 und die unteren Enden der Schlitze 162 ein
Ausweichen der Vorformstangen 158 in der Zeichnung nach oben verhindern.
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Wird nun die untere Pressenplatte 114 noch weiter nach oben bewegt,
so werden die Zahnstangen 144 im letzten Teil des Schließweges nach oben gedrückt
und infolge der hohen Ubersetzung des durch das Antriebsritzel 146 und die Zahnräder
148 und 152 gebildeten Ubersetzungsgetriebes werden die Vorformstangen 158 innerhalb
dieser kurzen Wegstrecke auf einem im wesentlichen kreisförmigen (genau: zykloidenförmigen)
Weg bezüglich der Werkstückoberfläche um etwa 1000 verschwenkt. Man erkennt, daß
die Schwenkachse im wesentlichen mit der Achse der teilzylindirschen Seitenflächen
124 zusammenfällt. Auf diese Weise werden die Membran 164 und das Furnierstück 122
weiter um die Seitenflächen 124 herumgelegt. Das zusätzlich benötigte Membranmaterial
wird durch weiteres Zusammenziehen und Zusammenfallen der Schlauchkörper 170, 172
und falls erforderlich zusätzlich durch Dehnen der Federn 166 bereitgestellt.
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Figur 5 zeigt den Zustand der Presse nach Abschluß der Membranvorformung.
Man erkennt, daß zur vollständigen Formanpassung der Membran bei der nun nachfolgenden
Druckbeaufschlagung der Membranrückseite nur noch wenig Membranmaterial bereitgestellt
werden muß, die Membran wird also nur wenig auf Dehnung beansprucht. Die Druckbeaufschlagung
der Membran 164 wird wieder solange aufrechterhalten, bis die Klebstoffuge unter
Druck- und Wärmeeinwirkung abgebunden hat.
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Nun wird die Pressenplatte 114 wieder abgesenkt, so daß die Zahnstangen
144 wieder abgesenkt-werden und die Vorformstangen 158 wieder in die in Figur 4
gezeigte Ruhestellung zurückkehren. Zugleich mit dem Start der Absenkung der Pressenplatte
114 wird von Hand oder durch die Pressensteuerung der Taster 196 geschlossen. Bei
Erhalt des Ausgangssignales des Tasters 196 stellt die Steuerschaltung 192 auf der
Leitung 190 ein Schaltsignal bereit, so daß die Leitungen 174 und 1i6 über die Drossel
180 mit der Druckluftleitung-182 verbunden werden. Damit werden die Schlauchkörper
170, 172 wieder aufgefaltet und aufgeweitet, so daß Membranmaterial von der Innenseite
des Dichtrahmens 112 zu dessen Außenseite gezogen wird. Die entsprechende Zugkraft
unterstützt das Zurückbewegen der Vorformstangen 158 in ihre Ruhestellung.
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Da die Offnungsgeschwindigkeit der Presse oft von-der Schief geschwindigkeit
verschieden gewählt wird, ist die Einstellunc der Drossel 180 unabhängig von derjenigen
der Drossel 184 an die Öffnungsgeschwindigkeit der Presse anpaßbar.
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Kommt der Betätigungsstößel des Mikroschalters 194 von der unteren
Pressenplatte 114 frei, so wird die abfallende Flanke seines Ausgangssignales von
der Steuerschaltung 192 zur Beendigung des Signales auf der Leitung 190 verwendet.
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Nach weiterem Absenken der Pressenplatte 114 erreicht man wieder den
Zustand nach Figur 3, nur ist d#as Furnierstück 122 auf die ebene Oberseite und
auf die teilzylindrischen Seitenflächen 124 des Werkstückes 120 fest aufgeklebt.
Das fertige Werkstücke 120 kann nun von der Auflage 118 abgenommen werden, und ein
Pressenzyk#lus ist beendet.
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Figur 11 ze#igt einen Teilschnitt durch eine bezüglich der Membranvorformeinrichtung
geringfügig abgewandelte Membranformpresse. Teile, welche obenstehend unter Bezugnahme
auf die Figuren 3 - 5 schon erläutert wurden, sind wieder mit
denselben
Bezugszeichen versehen und brauchen nicht noch einmal eingehend beschrieben zu werden.
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Das Zahnrad 148 kämmt bei dieser abgewandelten Ausführungsform mit
einer Zahnstange 202, welche in einer horizontalen Nut 204 der Lagerplatte 136 geführt
ist. Die Vorformstange 158 ist drehbar in den außenliegenden Enden gegenüberliegender
Zahnstangen 202 gelagert. Der in Figur 11 nicht gezeigte Schlitten 128 ist analog
ausgebildet.
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Die Arbeitsweise der Membranvorformeinrichtung nach Figur 11 ist ganz
ähnlich zu der nach den Figuren 3 - 5. Auch hier beschreiben die Vorformstangen
158 auf dem letzten Teil des Pressenschließweges eine grob gesprochen kreisförmige
Bewegung bezüglich des Werkstückes. Während diese Bewegung aber bei der Ausführungsform
nach den Figuren 3 - 5 bei genauer Betrachtung eine zykloidenförmige Bewegung war,
hat man bei der Ausführungsform nach Figur 11 eine eher spiralige Bewegung.
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Bei einer abgewandelten Membranformpresse, welche in den Figuren 6
- 8 gezeigt ist, sind Teile, welche obenstehend unter Bezugnahme auf die Figuren
3 - 5 schon beschriebenen Teilen entsprechen, wieder mit denselben Bezugszeichen
versehen. Diese Teile brauchen hier nicht noch einmal erläutert zu werden.
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Die Lagerplatten 136 der Schlitten 128 und 130 sind jeweils durch
eine Lagerstange 206 verbunden. Auf den Lagerstangen sitzen in der Nachbarschaft
ihrer Enden verschwenkbar Teleskopzylinder 208 mit einstellbarer, nach Einstellung
aber fixer Länge. In den freien Enden der Teleskopzylinder 208 sind die Vorformstangen
158 drehbar gelagert.
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Die Teleskopzylinder 208 sind durch die Lagerstangen 206
umgebende
auf Torsion belastete Schraubenfedern 210 in Richtung von der oberen#Pressenplatte
weg vorgespannt. Die Schraubenfedern 210 haben jeweils ein an der zugeordneten Lagerstange
206 festgelegtes Ende und ein an dem-zugeordneten Teleskopzylinder 208 angreifendes
Ende. Die Ruhestellung, welche die Teleskopzylinder 208 unter der Federvorspannung
einnehmen, ist durch von den Lagerpiatten 136 getragene Anschlagstifte .212 vorgegeben.
in dieser Ruhestellung,# welche in Figur 6 wiedergegeben ist, liegen die Vorformstangen
158 unter der Unterka'nte des#Dic.htrahmens 112.
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Die Membran 164 ist an ihrem Rand über die Federn166 an Halteschienen
214 befestigt, welche von#den.Kolbenstangen paarweise zu beiden Seiten,der oberen
Pressenplatte 110 angeordneter doppeltwirkender Hydraulikzylinder 216 getragen sind.
Deren Arbeitsräume sind zur hydraulischen Synchron#isierung der Abtriebsbewegung
kreuzweise in Reihe geschaltet.
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Die Druckmittelbeaufschlagung der Hydraulikzylinder 21-6-kann analog
zur Druckmittelbeaufschlagung der Schlauchkörper 170 und 172 erfolgen; entsprechende
Einrichtungen brauchen daher nicht noch einmal im einzelnen -besprochen zu werden.
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Nunmehr wird unter zusätzlicher Berücksichtigung,der Figuren 7 und
8 das Arbeiten der soeben beschriebenen Membranformpresse erläutert: Figur 6 zeigt
den Zustand nach Aufsetzen des mit dem Furnierstück 122 versehenen Werkstückes 120
auf die Auflage 118.
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Die Kolbenstangender Hydraulikzylinder 216 sind ausgefahren, so daß
überschüssiges Membranmaterial weggespannt ist und die Membran nur noch geringfügig
unter die Unterkante des Dichtrahmens 112 nach unten hängt. Beim Hochfahren der
unteren Pressenplatte 114 kommt die Oberseite des Werkstückes
120
über das Furnierstück 122 in Anlage an die Membran 164 und nimmt diese bei der Weiterbewegung
mit nach oben. Bei der anschließenden Bewegung nach oben wird nun noch zusätzliches
Membranmaterial benötigt, und durch den Mikroschalter 194 wird das Einfahren der
Kolbenstangen der Hydraulikzylinder 216 eingeleitet.
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Figur 7 zeigt einen Zwischenzustand bei der Pressenschließbewegung,
bei dem die Vorformstangen 158 über die Membran 164 gerade in Anlage an die Oberseite
der unteren Pressenplatte 114 kommen. Die Kolbenstangen der Hydraulikzylinder 216
sind praktisch ganz eingefahren. Die Vorformstangen 158 haben sich unter der Vorspannung
der Schraubenfedern 210 nicht aus ihrer Ruhestellung herausbewegt und haben die
Membran 164 und das Furnierstück 122 um die obere Hälfte der Seitenflächen 124 herumgelegt.
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Bei weiterer Aufwärtsbewegung der unteren Pressenplatte 114 werden
dann die Vorformstangen 158 entgegen der Kraft der Schraubenfedern 210 verschwenkt
und dabei zwangsläufig auch auf das Werkstück 120 zubewegt, bis die Presse vollständig
geschlossen ist. Man erkennt, daß nun Membran und Furnier auch um den größten Teil
der unteren Hälfte der Seitenflächen 124 herumgelegt sind. Das hierzu erforderliche
Membranmaterial stammt zum Teil aus den von den Vorformstangen 158 im Zustand nach
Figur 7 unterhalb der Dichtrahmenunterkante gebildeten Schlaufen und wird zum anderen
Teil durch Nachziehen von der Dichtrahmenaußenseite unter Längung der Federn 166
oder weiterem Einfahren der Kolbenstangen der Hydraulikzylinder 216 bereitgestellt.
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Bei der anschließenden Druckbeaufschlagung der Membranrückseite über
die Arbeitsöffnung 200 erfolgt der noch verbleibende geringe Rest der Formanpassung
der Membran 164 an die Werkstückoberfläche. Damit ist auch das Furnierstück 122
wieder
voll formschlüssig gegen die Werkstückoberfläche gepreßt, und die Klebstoffuge wird
in diesem Preßzustarid zum Abbinden gebracht.
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Nach Abbinden der Klebstoffuge wird die untere Pressenplatte 114 wieder
abgesenkt, und zugleich wird das Membranmaterial wieder zur Außenseite des Dichtrahmens
112 weggespannt, indem der oben beschriebene Schließbewegungsablauf gerade umgekehrt
durchgeführt wird. Man erreicht so wieder den in Figur 6 wiedergegebenen Ausgangszustand,
wobei jedoch das Furnierstück 122 nun formschlüssig an dem Werkstück festgeklebt
ist. Das fertige Werkstück kann nun-ohne Behinderung durch die Membran entnommen
werden, und ein neues Werkstück wird eingelegt.
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Die Figuren 9 und 10 zeigen einen Teilschnitt durch eine Membranformpresse
mit einer weiter abgewandelten Membranspanneinricht#ung. Man erkennt wieder die
obere Pressenplatte 110, den Dichtrahmen 112 und die Membran 164, deren Ränder wieder
über Federn 166 an Ösen 168 der oberen Pressenplatte 110 festgelegt sind.
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An die obere Pressenplatte 110 sind Lagerplatten 218 angeschweißt,
welche Stummelwellen 220 drehbar aufnehmen. Letztere tragen Schwenkarme 222, die
in der Nachbarschaft ihrer freien Enden durch eine Stange 224 verbunden sind. In
den freien Enden der Schwenkarme 222 ist eine Spannstange 226 drehbar gelagert.
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Die Stummelwellen 220 sind drehfe-st mit den Kolben 228 von druckmittelbetätigten
Schwenkflügelmotoren 230 verbunden, welche einen Arbeitshub von 1800 aufweisen.
Diese Motoren sind der besseren Ubersichtlichkeit halber in der gezeigten Ausrichtung
wiedergegeben. In der Praxis liegt die in der Zeichnung untenliegende ebene Zylinderwanl
in der gleichen
Ebene wie der gespannte Randabschnitt der Membran
bei in der Spannstellung befindlicher Spanneinrichtung (vergl.
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Figur 10).
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Auf der in der Zeichnung links gelegenen Seite der oberen Pressenplatte
110 ist eine spiegelbildlich aufgebaute Membranspanneinrichtung vorgesehen.
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Figur 9 zeigt die Membranspanneinrichtung in ihrer Ruhestellung, in
welcher viel Membranmaterial zum Nachziehen in das Innere des Dichtrahmens 112 bereitstellt.
Die Presse ist im offenen Zustand gezeigt, so daß die Membran 164 sackartig nach
unten hängt. Die Spannstange 226 ist in diese#r Ruhestellung bündig zur Unterkante
des Dichtrahmens 112.
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Figur 10 zeigt die Membranspanneinrichtung in ihrer Spannstellung,
in welcher die Spannstange 226 um 1800 entgegen dem Uhrzeigersinne aus der Ruhestellung
herausgedreht ist.
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Man erkennt, daß eine erhebliche Menge an Membranmaterial, nämlich
das Doppelte der effektiven Länge der Schwenkarme.
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222 zur Außenseite des Dichtrahmens 112 weggespannt ist.
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Damit ist der Membrandurchhang von Figur 9 praktisch vollständig beseitigt.
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L e e r s e i t e