DE3903890C2 - Einrichtung zum Vorverformen einer in einem Preßwerkzeug zu verarbeitenden Preßmasse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Vorverformen einer Preßmasse, insbesondere eines Preßpakets aus Harzmattenstreifen, aus der mittels eines Preßwerkzeugs, bestehend aus gegeneinander beweglichem Oberteil (Matritze) und Unterteil (Stempel), ein Preßteil hergestellt wird und deren Seitenabschnitte zumindest teilweise seitlich über die Stirnfläche des Unterteils hinausra­ gen.

Vor dem Verpressen von Preßmassen, deren Abmessungen größer sind als die zugehörigen Abmessungen der Stirnfläche des Preßwerk­ zeug-Unterteils, werden die überstehenden Seitenabschnitte zur Zeit von Hand in Richtung auf die Unterteil-Seitenflächen ange­ drückt. Dadurch soll sichergestellt werden, daß der durch das Ober- und Unterteil begrenzte Formhohlraum bereits zu Beginn des Fließvorgangs im Bereich der Seitenflächen des Ober- und Unter­ teils weitgehend mit Preßmasse ausgefüllt ist, diese sich also dort befindet, wo sie für die Erzielung der geforderten Form­ teilfestigkeit benötigt wird. Abgesehen davon, daß die erwähnte Vorverformung von Hand ausgeführt wird, besteht der Nachteil dieser Vorgehensweise darin, daß die vorverformte Preßmasse sich unter Umständen wieder aufrichtet, von der den Formhohlraum ge­ gen das Unterteil abdichtenden Tauchkante des Oberteils erfaßt und in eine für den nachfolgenden Preßvorgang ungünstige Lage verschoben wird; der somit nicht reproduzierbare Preßvorgang führt vielfach zu einer erhöhten Ausschußrate bzw. zu uner­ wünschten Schwankungen der Formteilfestigkeit.

Zur Vermeidung der geschilderten Nachteile sind bereits von dem Preßwerkzeug getrennte Vorrichtungen zur Anwendung gekommen, mittels derer die Preßmasse zur besseren Anpassung an den Form­ hohlraum vorverformt wird. Die Verwendung einer derartigen Vor­ verformungsvorrichtung ist jedoch mit einem beachtlichen kon­ struktiven Mehraufwand verbunden und hat eine Verlängerung der für einen Arbeitszyklus benötigten Zeitspanne zur Folge, die insbesondere bei automatisch arbeitenden Anlagen unerwünscht ist. Dabei ist zusätzlich zu berücksichtigen, daß die zu verar­ beitende Formmasse klebrig ist und ihre Handhabung durch die da­ mit verbundene Verschmutzungsgefahr zusätzlich erschwert wird.

Es ist zwar ein zweiteiliges Preßwerkzeug zur Herstellung von mit einer dekorativen, faserverstärkten Vinyl-Folie bestehenden Kaschierung versehenen Kunststoffteilen bekannt. Dabei wird zur Vorverformung der Vinyl-Folie durch Tiefziehen deren Rand auf einen gegen Federeinwirkung verschiebbaren, das Werkzeug-Unter­ teil umgebenen Tragring gelegt und während des Absenkens des Oberteils festgehalten. Nach anschließendem Öffnen des Preßwerk­ zeugs wird eine mehrlagige Fasermatte auf das Unterteil gelegt, welche dieses seitlich überstehend umgibt und ein cremeartiges Polyesterharz aufgesetzt, bevor das Oberteil zum zweiten Mal schließt, wobei die überstehenden Ränder der Folie und der Mat­ ten durch die Tauchkante abgeschnitten werden. Zur Herstellung des Preßteils sind somit zwei Arbeitszyklen notwendig, und durch Abschneiden der Ränder muß ein beträchtlicher Materialverlust in Kauf genommen werden (US-PS 2 797 179).

Bei einem anderen Preßwerkzeug zur Herstellung eines mehrschich­ tigen Preßteils werden wiederum die Ränder einer eben eingeleg­ ten Deckfolie durch das sich absenkende Oberteil festgeklemmt und zuletzt abgeschnitten (EP 0 305 969).

Ein aufwendiges, mehrteiliges Werkzeug ist zur Herstellung von Türverkleidungen für Kraftfahrzeuge bekanntgeworden; hierbei wird ein mit Textilien beschichteter Thermoplast ohne Vorverfor­ mung verpreßt, die Kanten ringsum abgebogen und die überstehen­ den Ränder mittels verschiebbarer Messer abgeschnitten (GB 2 195 940).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Vorverformen einer Preßmasse zu schaffen, die mit geringem Auf­ wand bei ausreichender Betriebssicherheit einer unerwünschten Verschiebung der Preßmasse bezüglich des Preßwerkzeugs zumindest entgegenwirkt. Die Einrichtung soll dabei in der Weise ausge­ staltet sein, daß sie den Arbeitszyklus bei der Herstellung von Preßteilen nicht durch zusätzliche Arbeitsabläufe ungünstig be­ einflußt.

Die gestellte Aufgabe wird durch eine Einrichtung mit den Merk­ malen des Anspruchs 1 gelöst. Der Grundgedanke der Erfindung be­ steht danach darin, die eingangs erwähnte Vorverformungseinrich­ tung - bestehend aus vorspringenden Formbacken - in das Preß­ werkzeug zu integrieren.

Der Vorteil, der sich aus der Verformung der Preßmasse im Preß­ werkzeug selbst ergibt, besteht auch darin, daß die bis zur Ein­ leitung des Preßvorgangs in Form eines einfachen Preßpaketes vorliegende Preßmasse mit verhältnismäßig geringem Aufwand vor­ gewärmt werden kann.

Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht insbesondere darin, daß durch das mit geringem Zusatzaufwand ausgestaltete Preßwerkzeug selbst eine unerwünschte Verschiebung der Preßmasse verhindert und damit ein reproduzierbarer Preßvorgang mit den sich daraus ergebenden gleichbleibenden Eigenschaften des Preßteils ermöglicht wird.

Die an dem Preßwerkzeug-Oberteil angebrachten Formbacken sind in der Weise angeordnet und ausgebildet, daß sie mit der gegensei­ tigen Annäherung des Ober- und Unterteils die vorkragenden Sei­ tenabschnitte der Preßmasse erfassen und in Richtung auf die Un­ terteil-Seitenflächen umbiegen, bevor anschließend mit der Anla­ ge der Preßmasse an der Formfläche des Oberteils der eigentliche Preßvorgang eingeleitet wird.

Die Formbacken selbst sind in der Weise ausgestaltet, daß ihre der Preßwerkzeug-Mittelachse zugewandte Seite zumindest zum Teil als bezüglich der Mittelachse geneigte Fläche ausgebildet ist; hierbei nimmt somit der Abstand zwischen den Formbacken-Seiten­ flächen und der Preßwerkzeug-Mittelachse - vom Peßwerkzeug-Un­ terteil her in Richtung auf das Oberteil gesehen - ab. Um zu verhindern, daß die zu verarbeitende Preßmasse von der Tauchkan­ te des Oberteils erfaßt und gegebenenfalls in unerwünschter Wei­ se verschoben wird, sind die Formbacken - in Preßrichtung gese­ hen - vor der Tauchkante angeordnet.

In seiner einfachsten Ausführungsform ist der Erfindungsgegen­ stand mit unbeweglichen Formbacken ausgestattet; abhängig von den Betriebsbedingungen können diese jedoch auch bezüglich des Preßwerkzeug-Oberteils beweglich gehalten sein.

In vorteilhafter Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes stüt­ zen sich die Formbacken über ein elastisches Zwischenglied - beispielsweise ein Federelement oder eine nachgiebige Kunst­ stoffschicht - an dem Oberteil ab.

Die Formbacken sollten mit Rücksicht auf die Eigenschaften der Preßmasse eine möglichst geringe Haftneigung aufweisen; dieser Forderung kann dadurch entsprochen werden, daß die Formbacken aus Polytetrafluoräthylen (PTFE) bestehen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand mehrerer in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele im einzelnen erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1a stark schematisiert einen vertikalen Schnitt durch ein die Öffnungsstellung einnehmendes Preßwerkzeug, dessen Oberteil mit unbeweglichen Formbacken ausgestattet ist,

Fig. 1b einen Teilschnitt nach Linie I-I in Fig. 1a ohne Preßwerkzeug-Unterteil und Preßpaket,

Fig. 2a einen vertikalen Teilschnitt durch ein Preßwerkzeug-Oberteil mit beweglich gehaltenen Formbacken,

Fig. 2b einen Teilschnitt nach Linie II-II in Fig. 2a und

Fig. 3 stark schematisiert einen vertikalen Teilschnitt durch ein die Öffnungsstellung einnehmendes Preßwerkzeug, dessen Oberteil schwenkbar gehaltene Formbacken trägt.

Das Preßwerkzeug zur Herstellung eines rinnenförmigen Preßteils weist als Hauptbestandteile ein Oberteil 1 und ein Unterteil 2 auf, die relativ zueinander beweglich in einem nicht dargestellten Pressengestell gehalten sind. Die Relativbewegung beim Preßvorgang ist durch einen Pfeil 3 angedeutet; die dem Ober- und Unterteil gemeinsame Preßwerkzeug-Mittelachse ist mit 4 bezeichnet. Bei ihrer gegenseitigen Annäherung stützen sich das Ober- und Unterteil 1 bzw. 2 über an ihnen befestigte Führungsbacken 1a bzw. 2a aneinander ab. Die Führungsbacken stellen sicher, daß die am Oberteil befestigte Tauchkante 1b der Schließfläche 2b des Unterteils mit geringem Abstand gegenüberliegt, ohne letztere zu berühren. Die Tauchkante 1b verschließt im Zusammenwirken mit der Schließfläche 2b während des Preßvorgangs den von dem Ober- und Unterteil begrenzten Formhohlraum; dessen Wände bestehen einerseits aus den Absatzflächen 2c, den Seitenflächen 2d und der Stirnfläche 2e des Unterteils und andererseits aus der innenliegenden Formfläche 1c des Oberteils.

Die zu verarbeitende Preßmasse besteht aus einem auf die Stirnfläche 2e aufgelegten Preßpaket 5, das aus mehreren übereinanderliegenden klebrigen Harzmattenstreifen 5a und 5b zusammengesetzt ist. Die bezüglich des Unterteils 2 untenliegenden Harzmattenstreifen 5a sind so bemessen, daß ihre Seitenabschnitte seitlich über die Stirnfläche 2e hinausragen.

Um eine unerwünschte Verschiebung der Harzmattenstreifen des Preßpaketes 5 während des Preßvorgangs zu verhindern, ist das Oberteil 1 auf seiner dem Unterteil 2 zugewandten Seite mit Formelementen in Form von Formbacken 6 ausgestattet, die - in Preßrichtung (Pfeil 3) gesehen - vor der Tauchkante 1b und zwischen den quer zur Zeichenebene (vergleiche dazu Fig. 1b) mit Abstand aufeinanderfolgenden Führungsbacken 1a liegen.

Die der Preßwerkzeug-Mittelachse 4 zugewandte Seite der Formbacken 6 ist überwiegend als bezüglich der Mittelachse geneigte Fläche 6a ausgebildet. Darüber hinaus sind die Formbacken in der Weise angeordnet, daß ihr Abstand von der Mittelachse 4 größer ist als deren Abstand von der Tauchkante 1b.

Mit der gegenseitigen Annäherung des Ober- und Unterteils 1 bzw. 2 in Richtung des Pfeiles 3 werden die vorkragenden Seitenabschnitte der Harzmattenstreifen 5a von den Formbacken 6 erfaßt und in Richtung auf die Seitenflächen 2d umgebogen. Die bei Fortsetzung der Annäherungsbewegung nachfolgende Tauchkante 1b kann das Preßpaket 5 demzufolge nicht mehr erfassen und in unerwünschter Weise verschieben.

Die Ausstattung des Oberteils 1 mit den Formbacken 6 hat also zur Folge, daß das zu verarbeitende Preßpaket 5 in einem durchlaufendem Vorgang zunächst in der erforderlichen Weise vorverformt und anschließend dem eigentlichen Preßvorgang zur Herstellung des Preßteils unterworfen wird.

Das Unterteil 2 ist dabei in dem Bereich, den die Formbacken 6 bei der gegenseitigen Annäherung des Ober- und Unterteils durchlaufen, mit dem Formbacken-Querschnitt angepaßten Ausnehmungen 2f ausgestattet.

Wie Fig. 1b erkennen läßt, sind die Formbacken 6 als von den Führungsbacken 1a getrennte, auswechselbar befestigte Bauteile ausgebildet; um ein Anhaften an dem klebrigen Preßpaket 5 auszuschließen, bestehen sie aus PTFE.

Abhängig von den Betriebsverhältnissen kann es gegebenenfalls zweckmäßig sein, die Formbacken 6 bezüglich des Oberteils 1 beweglich anzuordnen. Gemäß Fig. 2a, b kann dies in einfacher Weise dadurch geschehen, daß die Formbacken sich über eine elastische Zwischenschicht 7, beispielsweise aus einem geeigneten Kunststoff, an dem Oberteil abstützen.

Aufgrund der beweglichen Anordnung können die Formbacken 6 Ausweichbewegungen ausführen und damit ihre Lage wechselnden Betriebsverhältnissen anpassen, falls die von der Preßmasse ausgehende Kraftwirkung bestimmte Wert überschreitet.

In Abweichung von den zuvor beschriebenen Ausführungsformen können die Formbacken 6 auch bezüglich des Preßwerkzeug-Oberteils 1 schwenkbar ausgebildet sein.

Eine von außen steuerbare Anpassung an unterschiedliche Betriebsverhältnisse läßt sich insbesondere dadurch herbeiführen, daß die Formbacken mit einem Verstellantrieb, beispielsweise in Form eines Zylinderaggregats, ausgestattet sind.

Von Vorteil ist gegebenenfalls auch eine Ausführungsform, bei welcher die Formbacken 6 sowohl schwenkbar als auch nachgiebig angebracht sind; dies läßt sich insbesondere dadurch verwirklichen, daß die drehbar gelagerten Formbacken sich außerhalb des Bereichs ihrer Drehachse an einem Federelement, beispielsweise einer Kunststoffschicht, abstützen.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 sind die Formbacken 6 (dargestellt ist der Einfachheit halber nur die linke Formbacke) lösbar an einem Winkelhebel 8 befestigt, der seinerseits über eine waagerechte Schwenkachse 9 beweglich am Preßwerkzeug-Oberteil 1 gehalten ist. Die Arbeitsstellung der Formbacken 6 (in der die Fläche 6a bezüglich der Mittelachse 4 geneigt ist) ist dadurch festgelegt, daß der Winkelhebel 8 unter Einwirkung einer vorgespannten Zugfeder 10 sich über einen Anschlagstift 11 seitlich am Oberteil 1 abstützt.

Der Winkelhebel 8 weist unterhalb des Anschlagstiftes 10 und außerhalb der Formbacke 6 eine schräggestellte Verlängerung 8a auf, deren der Mittelachse 4 zugewandte Fläche als Verstellkante 8b eingesetzt wird. Das Preßwerkzeug-Unterteil 2 ist seitlich jeweils mit einem Vorsprung 2g versehen, dessen Höhe und dessen Lage bezüglich der Mittelachse 4 der Lage der Verstellfläche 8b angepaßt ist. Sobald sich das Ober- und Unterteil 1 bzw. 2 soweit aneinander angenähert haben, daß die Formbacken 6 unterhalb der Absatzflächen 2c liegen, kommen die Verstellflächen 8b an den Vorsprüngen 2g zur Anlage. Mit der weitergehenden Annäherung in Richtung des Pfeiles 3 werden die Winkelhebel 8 über die Verlängerungen 8a entgegen der Wirkung der Zugfedern 10 nach außen geschwenkt und führen dabei die Formbacken 6 aus dem Bereich des Unterteils 2 fort.

Bedingt durch die bewegliche Anordnung der Formbacken 6 benötigt das Unterteil 2 keine Ausnehmungen 2f wie die Ausführungsform beispielsweise gemäß Fig. 1a. Die Abdichtung des Formhohlraums zwischen dem Ober- und Unterteil 1 beziehungsweise 2 erfolgt über die Tauchkante 1b, die nach Schließen des Preßwerkzeugs mit der Schließfläche 2b des Unterteils 2 zusammenwirkt. Die in Rede stehende Ausführungsform läßt auch Ausgleichsbewegungen der Formbacken 6 zu, da diese über die Zugfedern 10 nachgiebig am Preßwerkzeug-Oberteil 1 angebracht sind.

Claims (4)

1. Einrichtung zum Verformen einer Preßmasse, insbesondere ei­ nes Preßpaketes aus Harzmattenstreifen, aus der mittels eines Preßwerkzeuges, bestehend aus gegeneinander beweglichem Oberteil (Matrize) und einem Unterteil (Stempel), ein Preßteil hergestellt wird und deren Seitenabschnitte zumindest teilweise seitlich über die Stirnfläche des Unterteils hinausragen, dadurch gekennzeichnet, daß

• - das Oberteil (1) und das Unterteil (2) Führungsbacken (1a) und (2a) aufweisen, mit welchem sich Oberteil (1) und Unterteil (2) bei gegenseitiger Annäherung aneinander abstützen und die sicherstellen, daß eine am Oberteil (1) befestigte Tauchkante (1b) der Schließfläche (2b) des Unterteils (2) ge­ genüberliegt, ohne letztere zu berühren,
• - das Oberteil (1) auf seiner dem Unterteil (2) zugewandten Seite mit in Richtung auf die Preßwerkzeug-Mittelachse (4) vorsprin­ genden Formbacken (6) ausgestattet ist,
• - die Formbacken (6) - in Preßrichtung (3) gesehen - vor den Tauchkanten (1b) des Oberteils (1) angeordnet sind,
• - das Unterteil (2) in demjenigen Bereich, den die Formbacken (6) bei der gegenseitigen Annäherung des Oberteils (1) und des Un­ terteils (2) durchlaufen, mit dem Querschnitt der Formbacken (6) angepaßten Ausnehmungen (2f) ausgestattet ist,
• - die der Preßwerkzeug-Mittelachse (4) zugewandte Seite der Formbacken (6) zumindest zum Teil als bezüglich der Preßwerk­ zeug-Mittelachse (4) geneigte Fläche (6a) ausgebildet ist, so daß mit der gegenseitigen Annäherung des Oberteils (1) und des Unterteils (2), die über die Unterteil-Stirnfläche (2e) hinausragenden Seitenabschnitte der Preßmasse (5) umgebogen werden, bevor die Preßmasse (5) an der Formfläche (1c) des Oberteils (1) zur Anlage kommt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Formbacken (6) bezüglich des Oberteils (1) be­ weglich gehalten sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Formbacken (6) sich über ein elasti­ sches Zwischenglied (7) an dem Oberteil (1) abstützen.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Formbacken (6) aus Polytetra­ fluoräthylen (PTFE) bestehen.