DE4035224A1 - Verfahren, vorrichtung, werkzeug und spannrahmen zumverformen von gegenstaenden, insbesondere zum vorformmen von verstaerkungseinlagen bzw. verstaerkungseinlagenstapel fuer kunststofformteile - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verformen von Gegenständen, insbesondere zum Vorformen von Verstärkungs­ einlagen bzw. Verstärkungseinlagenstapeln für Kunststoff­ formteile gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Des weite­ ren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung gemäß dem Ober­ begriff des Anspruchs 14, einen Spannrahmen gemäß dem Ober­ begriff des Anspruchs 33 und ein Werkzeug gemäß dem Oberbe­ griff des Anspruchs 40.

Kunststofformteile weisen vielfach mindestens eine Ver­ stärkungseinlage bzw. einen Verstärkungseinlagenstapel auf. Die Verstärkungseinlagen sind aus einer vliesartigen oder gewebten Matte gebildet, die meist aus Glasfasern besteht. Durch die Verstärkungseinlagen bzw. den Verstärkungsein­ lagenstapel wird die Stabilität des daraus gefertigten Kunststofformteils erhöht. Bei dreidimensionalen Kunst­ stofformteilen ist es erforderlich, die Verstärkungseinlage bzw. Verstärkungseinlagenstapel vorzuformen, nämlich an die spätere Gestalt des Kunststofformteils anzupassen.

Bekannt ist es, die aus einer fortlaufenden Bahn gebildeten Verstärkungseinlagen bzw. Verstärkungseinlagenstapel aufzu­ heizen und danach meist lose in ein geöffnetes Werkzeug zur Durchführung der Vorformung einzulegen. Nachteilig hieran ist ein geringer Automatisierungsgrad und eine vielfach un­ zureichende Vorformqualität der Verstärkungseinlagen bzw. Verstärkungseinlagenstapel.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Verfahren, eine Vorrichtung, ein Werkzeug und einen Spannrahmen zum wirtschaftlichen und qualitativ hochwertigen Vorformen von Verstärkungseinlagen bzw. Verstärkungseinlagenstapeln für Kunststofformteile oder dergleichen zu schaffen.

Ein Verfahren zur Lösung dieses Problems weist die Merkmale des Anspruchs 1 auf. Dadurch, daß die Verstärkungseinlage bzw. der Verstärkungseinlagenstapel während der Vorformung in dem Spannrahmen gehalten wird, kann sie zum einen ein­ fach und rasch durch die einzelnen Stationen der Vorformung transportiert werden. Zum anderen wird die Verstärkungsein­ lage bzw. der Verstärkungseinlagenstapel bei der Vorformung zuverlässig gehalten, so daß eine exakte Vorformung gewähr­ leistet ist.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Ränder der Ver­ stärkungseinlage bzw. des Verstärkungseinlagenstapels im Spannrahmen verschieblich gehalten werden. Auf diese Weise können die Ränder der Verstärkungseinlage bzw. des Ver­ stärkungseinlagenstapels der Vorformung im Werkzeug folgen, weil sich deren Abmessungen bei der Überführung vom flächigen Zustand im vorverformten dreidimensionalen Zu­ stand ändern. Das ist vor allem bei nicht oder kaum dehn­ baren Verstärkungseinlagen bzw. Verstärkungseinlagenstapeln erforderlich, damit diese bei der Vorformung nicht reißen. Zweckmäßigerweise werden die Ränder der Verstärkungseinlage bzw. des Verstärkungseinlagenstapels synchron zu den sich mit der Vorformung ändernden Randabständen zwangsgeführt zusammengefahren.

Gemäß einem weiteren Verfahren ist vorgesehen, die Ver­ stärkungseinlagen bzw. Verstärkungseinlagenstapel aus einer vertikalen Ebene heraus vorzuformen. Das hat gegenüber einer bisher in einer horizontalen Ebene erfolgenden Vor­ formung den Vorteil, daß die flächigen Verstärkungseinlagen bzw. Verstärkungseinlagenstapel durch ihr Eigengewicht nicht durchhängen, also sich nahezu in einer Ebene be­ finden, wenn das Werkzeug schließt.

Zweckmäßigerweise befinden sich die Verstärkungseinlagen bzw. Verstärkungseinlagenstapel auch beim Aufheizen in einer vertikalen Ebene, wodurch vermieden wird, daß hierbei der Durchhang der flächigen Verstärkungseinlagen bzw. Ver­ stärkungseinlagenstapel nicht noch vergrößert wird.

Eine Vorrichtung zur Lösung der der Erfindung zugrunde­ liegenden Aufgabe weist die Merkmale des Anspruchs 14 auf. Demnach verfügt die Presse über vertikale Aufspannplatten zur nebeneinanderliegenden Aufnahme beider Werkzeughälften des Werkzeugs. Dadurch ist es möglich, die vorzuformenden Verstärkungseinlagen bzw. Verstärkungseinlagenstapel in einer vertikalen Ebene liegend zwischen den beiden Werkzeug­ hälften zu positionieren.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Vorrichtung ist zwischen den Aufspannplatten der Presse mindestens ein Aufnahmeorgan zur vertikalen Aufnahme eines Spannrahmens vorgesehen. Hierdurch ist jeweils eine vertikal ausgerich­ tete Verstärkungseinlage bzw. ein entsprechender Verstär­ kungseinlagenstapel exakt zwischen den auseinanderge­ fahrenen Werkzeughälften positionierbar.

Das Aufnahmeorgan ist in einem bevorzugten Ausführungs­ beispiel der Vorrichtung zur zweiseitigen Fixierung des Spannrahmens ausgebildet. Auf diese Weise ist es möglich, den Spannrahmen in einer von der Einschubrichtung abweichen­ den Richtung aus der Aufnahme herauszufahren. Zusätzlich ge­ sichert ist der Spannrahmen im Aufnahmeorgan durch ein Hub- und Halteorgan, mit dem der Spannrahmen zumindest in das Aufnahmeorgan hineinschiebbar ist.

Zweckmäßigerweise ist das Aufnahmeorgan zwischen den Auf­ spannplatten der Presse verfahrbar. Zusammen mit dem Auf­ nahmeorgan ist ein Teil des Hub- und Halteorgans verfahr­ bar. Auf diese Weise kann der Spannrahmen mit der je­ weiligen Verstärkungseinlage bzw. dem Verstärkungseinlagen­ stapel vor dem Schließen der Werkzeughälften in eine de­ finierte Position zu denselben, vorzugsweise einer unver­ fahrbaren Werkzeughälfte, gebracht werden.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Vorrichtung ist die Presse mit Führungsorganen für bewegliche Klemmleisten am Spannrahmen versehen. Diese führen zu einer gezielten Zustellbewegung, nämlich einem planmäßigen Verfahren der Klemmleisten beim Verändern der Gestalt der Verstärkungs­ einlage bzw. des Verstärkungseinlagenstapels während der Vorformung, d. h. des Schließens des Werkzeugs. Die jeweils vorzuformende Verstärkungseinlage bzw. der Verstärkungsein­ lagenstapel wird auf diese Weise weitestgehend bei der Vor­ formung von Zugbelastungen befreit. Die Führungsorgane können so ausgebildet sein, daß sie entweder nur eine ein­ seitige Zustellbewegung zur Mitte der Verstärkungseinlage bzw. des Verstärkungseinlagenstapels hin oder auch eine beidseitig zwangsgeführte Zustellbewegung ermöglichen. Im erstgenannten Falle verfügen die Führungsorgane nur über außenliegende Führungsflächen; während im letztgenannten Falle die Führungsorgane über parallele Führungsflächen ver­ fügen.

Des weiteren schlägt die Erfindung vor, der Presse einen Speicher vorzuordnen. Dieser ist vorzugsweise zur Aufnahme mehrerer in parallelen vertikalen Ebenen liegender Spann­ rahmen ausgebildet. Der Speicher kann beliebigen Seiten der Presse zugeordnet sein, sich also unter, neben oder über derselben befinden. Durch diese unmittelbare Zuordnung des Speichers zur Presse ist eine rasche und einfache Übergabe von im Speicher befindlichen Spannrahmen zur Presse gewähr­ leistet.

Ein Spannrahmen für die Vorrichtung bzw. zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist die Merkmale des An­ spruchs 33 auf. Dieser verfügt demnach über einen festen Rahmen, in dem bewegliche Klemmleisten zum Halten von Rand­ bereichen der Verstärkungseinlage bzw. des Verstärkungsein­ lagenstapels angeordnet sind. Diese beweglichen Klemm­ leisten gewährleisten ein zwängungsfreies Halten der Ver­ stärkungseinlage bzw. des Verstärkungseinlagenstapels im Spannrahmen.

Gemäß einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Spann­ rahmens sind die Klemmleisten vorzugsweise paarweise in ver­ schiedenen Ebenen am festen Rahmen verfahrbar gelagert. Auf diese Weise wird erreicht, daß unterschiedlich gerichtete Klemmleisten bzw. Paare von Klemmleisten während der Zu­ stellbewegung nicht miteinander kollidieren, also ihre Rand­ bereiche bezüglich des Grundrisses des Spannrahmens kolli­ sionsfrei sich kreuzen können. Demgegenüber sind Klammern zum Halten der Randbereiche der Verstärkungseinlage bzw. des Verstärkungseinlagenstapels derart mit den Klemmleisten verbunden, daß trotz der sich in unterschiedlichen Ebenen befindenden Klemmleisten die Ränder der Verstärkungseinlage bzw. des Verstärkungseinlagenstapels sich in einer Ebene befinden.

Zweckmäßigerweise sind weitere Führungsorgane unmittelbar am Spannrahmen angeordnet. Hierbei handelt es sich um Führungsschienen oder dergleichen zum zwangsweisen Ver­ fahren von auf den Klemmleisten angeordneten Gleitern zum Festklemmen der Ränder der Verstärkungseinlage bzw. des Ver­ stärkungseinlagenstapels am Spannrahmen. Durch diese Führungsorgane und die weiter oben beschriebenen Führungs­ organe an der Presse sind die Klammern unmittelbar oder durch ihre Führungsstangen in beliebigen Richtungen in der Ebene der (unverformten) Verstärkungseinlage bzw. des Ver­ stärkungseinlagenstapels verfahrbar. Es ist so eine Zu­ stellung bzw. ein Nachführen der Ränder der Verstärkungs­ einlage bzw. des Verstärkungseinlagenstapels in Abhängig­ keit von nahezu jeder gewünschten Vorformung möglich.

Ein Werkzeug zum Vorformen der Verstärkungseinlagen bzw. Verstärkungseinlagenstapel weist die Merkmale des Anspruchs 40 auf. Demnach ist wenigstens einer Werkzeughälfte ein Vor­ formungsvorbereitungsorgan zugeordnet. Dieses hat im wesent­ lichen zwei Funktionen: Zum einen hält es die Verstärkungs­ einlage bzw. den Verstärkungseinlagenstapel beim Zusammen­ fahren der Werkzeughälften zur Vermeidung einer Faltenbil­ dung stramm. Zum anderen bereitet es die Vorformgebung vor, indem es die Verstärkungseinlage bzw. den Verstärkungsein­ lagenstapel annähernd in die durch die Vorformung endgültig vorgesehene Gestalt bringt. Die Vorformung erfolgt so in zwei Stufen, nämlich einerseits durch das Vorformungsvor­ bereitungsorgan und andererseits durch das Werkzeug.

Zweckmäßigerweise ist das Vorformungsvorbereitungsorgan der patrizenförmig ausgestalteten Werkzeughälfte zugeordnet. Bei geöffnetem Werkzeug ragt es federbelastet gegenüber dem Formgebungsvorsprung in der Patrize vor und taucht beim Schließen des Werkzeugs in den Formgebungsvorsprung allmäh­ lich ein. Bei einem vollständig geschlossenen Werkzeug ver­ schwindet das Vorformungsvorbereitungsorgan vollständig im Formgebungsvorsprung, so daß insofern die Gestalt der vorzu­ formenden Verstärkungseinlage bzw. des Verstärkungseinlagen­ stapels nicht beeinflußt wird. Doch ist es gegebenenfalls auch denkbar, das Vorformungsvorbereitungsorgan als Teil der Patrize, nämlich des Formgebungsvorsprungs, auszubil­ den, indem bei geschlossenem Werkzeug ein Teil des Formge­ bungsvorsprungs durch das Vorformungsvorbereitungsorgan gebildet wird.

Schließlich wird vorgeschlagen, die feststehende Werkzeug­ hälfte, nämlich die mit einer Formgebungsvertiefung ver­ sehene Matrize, mit mindestens einem Ausstoßer zu versehen, der wenigstens bereichsweise synchron mit der Aufnahme für den Spannrahmen verfahrbar ist. Der Ausstoßer stützt damit die vorgeformte Verstärkungseinlage bzw. den Verstärkungs­ einlagenstapel beim Herausfahren aus der Matrize durch den Spannrahmen. Eine unerwünschte Gestaltsänderung der vorge­ formten Verstärkungseinlage bzw. des Verstärkungseinlagen­ stapels beim Entformen desselben wird so vermieden. Zur Unterstützung der Entformbewegung kann der Ausstoßer zusätz­ lich federbelastet sein. Es ist aber auch denkbar, den Aus­ stoßer unabhängig vom Verfahrantrieb des Spannrahmens analog zum Vorformungsvorbereitungsorgan ausschließlich im entformenden Sinne federbelastet zu betätigen. Ein Zurück­ drücken des Ausstoßers in die Ausgangsstellung erfolgt dann beim Schließen der Form durch die Patrize bzw. das gegen­ über dieser noch vorstehende Vorformungsvorbereitungsorgan.

Ein bevorzugtes Verfahren zum Vorformen einer Verstärkungs­ einlage wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels der Vorrichtung, des Werkzeugs und des Spannrahmens unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeich­ nung zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Schemadarstellung einer Anlage zur Herstellung von Kunststofformteilen mit einer Vorrichtung zum Vorformen einer Ver­ stärkungseinlage,

Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch eine Heizkammer der Vorrichtung mit Blick auf die Seite einer Presse und eines Speichers,

Fig. 3 eine Seitenansicht der Presse zum Vorformen der Verstärkungseinlage mit vollständig ge­ öffnetem Werkzeug,

Fig. 4 die Presse gemäß der Fig. 3 mit teilweise ge­ schlossenem Werkzeug,

Fig. 5 die Presse der Fig. 3 und 4 mit weiter ge­ schlossenem Werkzeug,

Fig. 6 die Presse gemäß der Fig. 3 bis 5 mit voll­ ständig geschlossenem Werkzeug,

Fig. 7 die Presse gemäß der Fig. 3 bis 6 nach dem Öffnen des Werkzeugs während der Entformung der vorverformten Verstärkungseinlage,

Fig. 8 ein Hub- und Halteorgan in einer Seitenansicht,

Fig. 9 eine Draufsicht auf das Hub- und Halteorgan,

Fig. 10 das Werkzeug im geöffneten Zustand mit aus­ gefahrenem Ausstoßer und ausgefahrenen Vor­ verformungsorganen,

Fig. 11 das Werkzeug mit einer Stellung des Ausstoßers und des Vorverformungsorgans in einer Stellung, die derjenigen des geschlossenen Werkzeugs ent­ spricht (jedoch zur Verdeutlichung der Darstel­ lung mit auseinandergezogenen Werkzeughälften),

Fig. 12 eine perspektivische Darstellung des Spann­ rahmens,

Fig. 13 eine Grundrißdarstellung des Spannrahmens mit in Ausgangsposition befindlichen Klemmleisten,

Fig. 14 eine Grundrißdarstellung des Spannrahmens analog zur Fig. 13 mit in einer Endposition sich be­ findenden Klemmleisten,

Fig. 15 einen Schnitt XV-XV durch einen Randbereich des Spannrahmens gemäß der Fig. 12, und

Fig. 16 einen Schnitt XVI-XVI durch den Spannrahmen gemäß der Fig. 15.

Die Erfindung wird nachfolgend erläutert anhand einer vorzu­ formenden Verstärkungseinlage 20 für ein nicht darge­ stelltes Kunststofformteil. Im vorliegenden Falle ist die Verstärkungseinlage 20 durch einen quadratischen (ebenen) Zuschnitt aus einem Glasfasergewebe oder -vlies gebildet. Ebenso kann die Verstärkungseinlage 20 aus anderen zur Ver­ stärkung von Kunststofformteilen üblichen Materialen be­ stehen.

Die Fig. 1 zeigt eine komplette Fertigungsanlage zum Vor­ formen der Verstärkungseinlage 20 und zum Herstellen eines mit der vorgeformten Verstärkungseinlage 20 versehenen Kunststofformteils. Demnach setzt sich die Fertigungsanlage aus einer Trenn- und Einspannstation 22, einer Vorform­ station 23, einer Besäumstation 24 für die vorgeformten Verstärkungseinlagen 20 und einem Formenträger 25 zusammen. Neben dem Formenträger 25 ist in der Fig. 1 noch vergrößert eine Dosiereinheit 26 zur Zufuhr dosierter Mengen der Einzelkomponenten des Kunststoffs dargestellt.

In erfindungsgemäß besonderer Weise ist die Vorrichtung zum Vorformen der Verstärkungseinlage 20, nämlich die Vorform­ station 23, ausgebildet. Diese setzt sich zusammen aus einer Presse 27 und einem im gezeigten Ausführungsbeispiel darunterliegenden Speicher 28 zur Aufnahme mehrerer in Spannrahmen 29 eingespannten (ebenen) Verstärkungseinlagen 20. Der gesamte Speicher 28 und der größte Teil der Presse 27 sind in einer Heizkammer 30 angeordnet. Gemäß der Dar­ stellung in der Fig. 2 befindet sich der Antrieb der Presse 27 außerhalb der Heizkammer 30. Durch die Heizkammer 30 lassen sich die im Speicher 28 befindlichen noch ebenen Verstärkungseinlagen 20 durch Aufheizen auf die zum Vor­ formen erforderliche Temperatur bringen. Da auch der die Vorformung bewirkende Teil der Presse 27 sich in der Heiz­ kammer befindet, ist eine Zufuhr der Verstärkungseinlagen 20 zur Presse 27 ohne nennenswerte Temperaturverluste mög­ lich.

Die Presse 27 verfügt über einen an sich bekannten Aufbau aus zwei Aufspannplatten 31 und 32, die durch vier Führungs­ säulen 33 miteinander verbunden sind. Die Aufspannplatte 32 ist ortsfest ausgebildet. Demgegenüber ist die Aufspann­ platte 31 durch einen entsprechenden Antrieb auf den Führungssäulen 33 hin- und herbewegbar. Bei der hier ge­ zeigten Presse 27 ist der Antrieb als ein in den Fig. 2 bis 7 dargestellter Kniehebeltrieb 34 ausgebildet. Alternativ ist es auch denkbar, anstatt des Kniehebeltriebs einen Druckmittelzylinder zum Verfahren der Aufspannplatte 31 ein­ zusetzen. Der Kniehebeltrieb 34 ist gemäß der Darstellung in der Fig. 2 außerhalb der Heizkammer 30 angeordnet. Die übrigen Teile der Presse 27, also die Aufspannplatten 31 und 32 und die Führungssäulen 33, befinden sich entgegen innerhalb der Heizkammer 30.

Erfindungsgemäß liegen die Führungssäulen 33 in einer Hori­ zontalen, so daß die Aufspannplatten 31 und 32 sich in vertikalen Ebenen befinden. Die auf den Aufspannplatten 31 und 32 befestigten Werkzeughälften des Werkzeugs 35, näm­ lich die Patrize 36 und die Matrize 37, liegen somit neben­ einander. Die auf der beweglichen Aufspannplatte 31 be­ festigte Patrize 36 ist dadurch auf einer horizontalen Bahn hin- und herfahrbar.

Zwischen den Aufspannplatten 31 und 32 befindet sich ein Aufnahmeorgan, nämlich ein Halter 38, für jeweils einen Spannrahmen 29. Der Halter 38 verfügt über eine etwa L-för­ mige Gestalt und ist auf drei Führungssäulen 33 der Presse 27 längsverschieblich gelagert. Gebildet wird der L-förmige Halter 38 durch zwei rechtwinklig zueinander verlaufende Schenkel 39. Dadurch ist der Halter 38 an zwei aneinander­ grenzenden (rechtwinklig zueinander verlaufenden) Seiten offen. Diese ermöglichen ein unterschiedlich gerichtetes Ein- und Ausschieben des jeweiligen Spannrahmens 29 in oder aus dem Halter 38. Alternativ können zwei gegenüberliegende Seiten des Halters offen sein. Dann setzt sich der Halter aus zwei parallelen Schenkeln zusammen, die auf jeweils zwei Führungssäulen 33 gehalten sind, d. h. in diesem Falle alle (vier) Führungssäulen 33 zur Aufnahme des Halters dienen.

Die Innenseiten der Schenkel 39 des Halters 38 sind jeweils mit einer Längsnut 40 versehen, in die korrespondierende Vorsprünge 41 an entsprechenden Längsrändern des Spann­ rahmens eingreifen. Dadurch wird im gezeigten Ausführungs­ beispiel der jeweilige Spannrahmen 29 an zwei rechtwinklig zueinander verlaufenden Seiten formschlüssig im Halter 38 fixiert. Dieses ergibt sich vor allem aus der Fig. 1.

Gemäß den Fig. 3 bis 7 sind außen neben den Führungssäulen 33 Schubstangen 42 angeordnet, die fest mit außen gegenüber den Schenkeln 39 des Halters 38 hervorstehenden Laschen 43 verbunden sind. Außen an einem hinter der beweglichen Auf­ spannplatte 31 liegenden Joch 90 zur Verbindung der freien Enden der Führungssäulen 33 sind Führungsbuchsen 44 ange­ ordnet, in denen die Schubstangen 42 längsverschieblich ge­ lagert sind. Auf jeder Schubstange 42 ist mit Abstand vom zur unbeweglichen Aufspannplatte 32 weisenden Ende der­ selben ein Anschlag 91 unverschiebbar angeordnet. An dem gegenüberliegenden Ende jeder Schubstange 42 ist ein Druck­ mittelzylinder 45 ortsfest angeordnet. Durch diesen sind die Schubstangen 42 hin- und herbewegbar unter Mitnahme des hiermit durch die Laschen 43 verbundenen Halters 38.

Gemäß der Fig. 1 verfügt der unterhalb der Presse 27 in der Heizkammer 30 angeordnete Speicher 28 über einen umlaufen­ den Förderer 46. Dieser Förderer 46 verfügt über zwei mit Abstand parallel zueinander verlaufende Transportbänder 92, die mit nur angedeuteten Aufnahmen zur aufrechten Halterung mehrerer nebeneinanderliegender Spannrahmen 29 mit darin ebenflächig eingespannten Verstärkungseinlagen 20 versehen sind.

Verknüpft ist der Speicher 28 mit der Presse 27 über ein Hub- und Halteorgan 93. Dieses ist gemäß der Fig. 2 im wesentlichen in der Heizkammer 30 angeordnet. Mit dem Hub- und Halteorgan 93 ist ein jeweils vorn im Speicher 28 liegender Spannrahmen 29 mit einer darin eingespannten Ver­ stärkungseinlage 20 von unten in die Presse 27 einschieb­ bar, und zwar in den Halter 38. Dazu befindet sich das Hub- und Halteorgan 93 in der Ausgangsstellung am vorderen Ende des Förderers 46 zwischen den Transportbändern 92. Die Um­ lenkung der Transportbänder 92 an dem dem Hub- und Halte­ organ 93 zugeordneten Ende des Förderers 46 erfolgt durch zwei getrennte Umlenkrollen 94, die sich nur im Bereich des jeweiligen Transportbandes 92 erstrecken, so daß das Hub- und Halteorgan 93 zwischen den Transportbändern 92 bzw. Umlenkrollen 94 fahren kann, wie es in der Fig. 2 punkt­ liniert angedeutet ist. Durch eine entsprechende Hubein­ richtung 95, beispielsweise einen Druckmittelzylinder, ist ein an einem freien Ende einer Kolbenstange 96 des Hub- und Halteorgans 93 angeordneter Hub- und Haltekopf 97 mit dem jeweiligen Spannrahmen 29 aus dem Speicher 28 in die Presse 27 hochfahrbar.

Der in den Fig. 8 und 9 näher dargestellte Hub- und Halte­ kopf 97 des Hub- und Halteorgans 93 verfügt über einen fest mit der Kolbenstange 96 verbundenen Träger 98 aus zwei mit Abstand zueinander angeordneten Anschlagleisten 99 und zwei diese verbindende, parallele Führungsstangen 100. Auf den Führungsstangen 100 ist eine Halteleiste 101 in der Verfahr­ richtung der beweglichen Aufspannplatte 31 frei hin- und herverschiebbar gelagert. Die Halteleiste 101 verfügt über eine durchgehende Nut 102, die korrespondierend zu dem Vor­ sprung 41 des Spannrahmens 29 ausgebildet ist. Ein ent­ sprechender Bereich des Vorsprungs 41 an der Unterseite des Spannrahmens 29 kann dadurch in die Nut 102 der Halteleiste 101 hineinragen zur Arretierung des Spannrahmens 29 an der Halteleiste 101. Zusätzlich verfügt im gezeigten Ausfüh­ rungsbeispiel nach den Fig. 8 und 9 die Halteleiste 101 über einen nach oben vorstehenden Schenkel 103, der seit­ lich an einem unteren Randbereich des Spannrahmens 29 anliegt zur Führung der Halteleiste 101 am Spannrahmen 29.

Der Fig. 2 ist weiter zu entnehmen, daß eine Deckenwandung 104 der Heizkammer 30 mit einem unteren Bereich einer Seitenwandung 105 derselben durch eine Luftumwälzleitung 106 verbunden ist. In der Luftumwälzleitung 106 befindet sich ein Gebläse 107 und ein diesem nachgeordneter Wärme­ tauscher 108. Auf diese Weise ist die Heizkammer 30 nach dem Umluftprinzip beheizbar, indem oben austretende Luft der Heizkammer 30 von unten wieder zugeführt wird, und zwar nach einem erneuten Aufheizen durch den Wärmetauscher 108.

Der Spannrahmen 29 ist näher in den Fig. 12 bis 16 darge­ stellt. Demnach verfügt der Spannrahmen 29 über einen festen (unteren) Grundrahmen 47. Auf den Eckbereichen des ebenen Grundrahmens 47 sind Haltestücke 48 aufgeschraubt, die jeweils durch eine Führungsstange 49 bzw. 50 mitein­ ander verbunden sind. Auf diesen Führungsstangen 49 und 50 sind hin- und herbewegbare Klemmleisten 51 und 52 gelagert. Die Klemmleisten 51 und 52 verfügen über außenliegende Gleitstücke 53, die auf den Führungsstangen 49 und 50 verschiebbar gelagert sind. Jeweils zwei Gleitstücke 53 gegenüberliegender Klemmleisten 51 bzw. 52 sind miteinander verbunden durch zwei Stangen 54. Auf diesen wiederum sind Gleiter 55 angeordnet zur Aufnahme von Klammern 109. Mit diesen Klammern 109 sind die Ränder der Verstärkungseinlage 20 im Spannrahmen 29 festklemmbar. In der Fig. 12 sind der besseren Übersicht halber nur zwei Gleiter 55 auf jeder Klemmleiste 51 bzw. 52 eingezeichnet. Tatsächlich verfügt aber jede Klemmleiste 51 bzw. 52 über drei oder mehrere Gleiter 55 mit jeweils einer Klammer 109.

Der Fig. 12 kann entnommen werden, daß jeweils zwei parallel zueinander verlaufende Klemmleisten 51 bzw. 52 in einer unterschiedlichen Ebene liegen. Im gezeigten Aus­ führungsbeispiel liegen demnach die Klemmleisten 52 in einer (zweiten) Ebene unter den Klemmleisten 51. Die beiden Klemmleisten 51 kreuzen demnach die beiden Klemmleisten 52, wodurch diese ohne eine Kollisionsgefahr relativ zueinander gegenüber dem Grundrahmen 47 nach innen bzw. nach außen verschoben werden können gemäß den Darstellungen in den Fig. 13 und 14. Des weiteren ist der Fig. 12 entnehmbar, daß die Gleiter 56 der tieferliegenden Klemmleisten 52 höher sind als die Gleiter 55 auf den höherliegenden Klemm­ leisten 51. Die Höhendifferenz zwischen den Gleitern 55 und 56 ist dabei derart gewählt, daß die Oberseiten 57 sämt­ licher Gleiter 55 und 56 in einer gemeinsamen Ebene liegen und damit die darauf befestigten Klammern 109 die Ver­ stärkungseinlage 20 in einer dazu parallelen Ebene halten.

Weiterhin ergibt sich aus der Fig. 12, daß alle Ränder 58 des Spannrahmens 29 gegenüber den korrespondierenden Seitenflächen 59 der Haltestücke 48 vorspringen. Diese Ränder 58 begrenzen die Vorsprünge 41 zur Führung des Spannrahmens 29 im Halter 38 und in der Halteleiste 101 des Hub- und Halteorgans 93 zwischen den Aufspannplatten 31 und 32 der Presse 27; sie sind demzufolge korrespondierend zu den Längsnuten 40 in den Schenkeln 39 des Halters 38 und zur Nut 102 in der Halteleiste 101 ausgebildet.

Die Unterseite des Spannrahmens 29 ist mit Führungsorganen zum gezielten zwangsweisen Verschieben der Gleiter 55, 56 auf den Klemmleisten 51 bzw. 52 versehen. Beim hier ge­ zeigten Spannrahmen 29 sind gemäß den Fig. 13 bis 16 die Führungsorgane als Führungsschienen 110 mit einem U-för­ migen Querschnitt ausgebildet. Die Führungsschienen 110 sind mit dem Grundrahmen 47 des Spannrahmens 29 verbunden. Der Längsverlauf der Führungsschienen 110 im Spannrahmen 29 ist derart gewählt, daß diese die Gleiter 55 und 56 in Ab­ hängigkeit von den bei der Vorformung auftretenden Längen­ veränderungen der Ränder der Verstärkungseinlage 20 ver­ schieben. Die beim gezeigten Ausführungsbeispiel erfolgende Vorformung der Verstärkungseinlage 20 erfordert es, daß nur die außenliegenden Gleiter 55 bzw. 56 auf den Klemmleisten 51 und 52 zusammengefahren werden. Demzufolge sind hier die Führungsschienen 110 so mit dem Grundrahmen 47 verbunden, daß sie zu einem mittleren Bereich des Spannrahmens 29 ge­ richtet sind. Die Führungsschienen 110 laufen jedoch nicht zum mittleren Bereich des Spannrahmens 29 durch. Sie enden vielmehr vor dem Vorformungsbereich der Verstärkungseinlage 20, wozu die freien Enden sämtlicher Führungsschienen 110 durch einen entsprechenden (hier quadratischen) Stabilisie­ rungsrahmen 111 miteinander verbunden sind. Dieser in der Fig. 13 andeutungsweise dargestellte Stabilisierungsrahmen 111 ist derart bemessen, daß er die Vorformung durch das Werkzeug 35 nicht stört, also sowohl die Patrize 36 als auch die Matrize 37 durch den Stabilisierungsrahmen 111 hindurchtreten können.

Aus den Fig. 13 und 14 geht hervor, daß hier die mittleren Gleiter 55 und 56 jeder Klemmleiste 51 und 52 nicht mit einer Führungsschiene 110 versehen sind. Dies ist nicht erforderlich, weil diese Gleiter solche Randbereiche der Verstärkungseinlage 20 halten, die bei der Vorformung ihre Relativlage im Spannrahmen 29 nicht verändern. Gegebenen­ falls können die mittleren Gleiter 55 bzw. 56 sogar auf den Stangen 54 unverschieblich fixiert sein.

Zur Führung der äußeren Gleiter 55 und 56 in der jeweiligen Führungsschiene 110 ist jeder dieser Gleiter mit einem Führungsstift 112 versehen, der nach den Fig. 15 und 16 nach unten gegenüber den Gleitern 55 und 56 vorsteht und mit einem freien Ende in die U-förmige Führungsschiene 110 eingreift. Zur Verringerung der Reibung zwischen dem Führungsstift 112 und der jeweiligen Führungsschiene 110 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel dem unteren Ende jedes Führungsstifts 112 eine Führungsrolle 113 zugeordnet. Diese ist im einfachsten Falle als ein auf den Führungsstift 112 aufgesetztes Wälzlager ausgebildet, kann aber auch ein Gleitlager sein.

Schließlich kann der Fig. 12 noch entnommen werden, daß die Außenflächen 60 der Gleitstücke 53 auf den Stangen 54 mit Vorsprüngen 61 versehen sind. Im einfachsten Falle sind die Vorsprünge 61 als Stifte ausgebildet. Sie können aber auch mit Wälz- oder Gleitlagern versehen sein. Dadurch wird die Reibung zwischen den Vorsprüngen 61 und den ihnen zuge­ ordneten Kulissenführungen 62, in die die Vorsprünge 61 hineinragen, verringert. Die Kulissenführungen 62 sind gemäß der Fig. 3 und 12 fest an der beweglichen Aufspann­ platte 31 der Presse 27 angeordnet, und zwar derart, daß jedem Vorsprung 61 eine Kulissenführung 62 zugeordnet ist. Insgesamt sind also acht Kulissenführungen 62 vorhanden. In der Fig. 12 ist (aus Gründen der besseren Übersichtlich­ keit) nur eine Kulissenführung 62 dargestellt. Daraus ist erkennbar, daß in jeder Kulissenführung 62 eine Führungsnut 63 aus zwei zusammenlaufenden Ästen 64 und 65 angeordnet ist. Der Ast 64 verfügt über einen senkrecht zur Ebene der Spannplatte 29 verlaufenden Anfangsabschnitt 66, der über­ geht in einen schräg verlaufenden Zustellabschnitt 67. Dieser mündet im zweiten Ast 65, der geradlinig ausgebildet ist und parallel zum Anfangsabschnitt 66 im Ast 64 ver­ läuft.

Das Werkzeug 35 zum Vorformen der Verstärkungseinlage 20 ist in den Fig. 10 und 11 dargestellt. Demnach verfügt die der beweglichen Aufspannplatte 31 zugeordnete Patrize 36 über eine Werkzeuggestellhälfte 68 mit einem gegenüber dieser vorstehenden Formgebungsvorsprung 69. Letzterer ist blockförmig ausgebildet, verfügt nämlich über eine ebene, quadratische Deckwandung 70, die über eine geneigte Seiten­ flächen aufweisende Mantelfläche 71 (mit einem im Grundriß quadratischen Verlauf) mit der Werkzeuggestellhälfte 68 verbunden ist. Die Mantelfläche 71 besteht aus einem luft­ durchlässigen Material, beispielsweise aus einem Draht­ gewebe oder einem Lochblech.

In der Deckwandung 70 befindet sich eine quadratisch um­ laufende Nut 72. In dieser ist ein korrespondierend ausge­ bildeter Rahmen 73 oder dergleichen angeordnet. Der Rahmen 73 ist mit vier ins Innere der Patrize 36 ragende Säulen 74 verbunden. Diese Säulen 74 sind innerhalb der Patrize 36 auf- und abbewegbar geführt. Im Inneren der Patrize 36 liegende freie Enden der Säulen 74 sind über Traversen 75 miteinander verbunden. Diese sind jeweils mit einem Ende mehrerer in der Patrize 36 angeordneter Zugfedern 76 ver­ bunden. Die den Traversen 75 gegenüberliegenden Enden der Zugfedern 76 sind an der Deckwandung 70 befestigt. Auf diese Weise schieben bei geöffnetem Werkzeug 35 die Zug­ federn 76 die Traversen 75 und die Säulen 74 den Rahmen 73 aus der Patrize 36 heraus zur Bildung eines Vorformungs­ vorbereitungsorgans. Bei geschlossenem Werkzeug 35 drückt die Matrize 37 den Rahmen 73 mit den Säulen 74 wieder in die Patrize 36 hinein, wobei die Zugfedern 76 gespannt werden und der Rahmen 73 vollständig Aufnahme in der Nut 72 in der Deckwandung 70 des Formgebungsvorsprungs 69 findet.

Die der festen Aufspannplatte 32 zugeordnete Matrize 37 ver­ fügt über eine Werkzeuggestellhälfte 77, die mit einer Form­ gebungsvertiefung 78 versehen ist. Diese ist korrespon­ dierend zum Formgebungsvorsprung 69 ausgebildet, jedoch dem­ gegenüber mit um die Dicke der Verstärkungseinlage 20 ver­ größerten Abmessungen (Breite und Tiefe) versehen. Eine Mantelfläche 79 der Formgebungsvertiefung 78 ist auch hier luftdurchlässig, nämlich gitterförmig oder gelocht, ausge­ bildet.

In der Bodenfläche 80 der Formgebungsvertiefung 78 ist ein Ausstoßer angeordnet. Dieser besteht aus einem die gesamte Bodenfläche 80 der Formgebungsvertiefung 78 umgebenden, quadratischen Auswerferrahmen 81 oder dergleichen, der ver­ bunden ist mit in der Werkzeuggestellhälfte 77 hin- und herverschieblich geführten Auswerferbolzen 82. Diese sind, wie beispielsweise der Fig. 5 entnommen werden kann, unter­ halb der festen Aufspannplatte 32 mit einer rahmen- bzw. plattenförmigen Traverse 83 verbunden. Die Traverse 83 hängt mit einem Querjoch 84 zusammen. Durch letzteres sind untenliegende Endbereiche der außen neben der Presse 27 liegenden Schubstangen 42 frei verschieblich hindurchge­ führt. An der zur festen Aufspannplatte 32 weisenden Seite des Querjochs 84 kommen die Anschläge 91 an den Schub­ stangen 42 ab einer bestimmten Position derselben zur An­ lage. Auf diese Weise ist das Querjoch 84 durch die Schub­ stangen 42 gezielt bewegbar bzw. die Bewegung des Querjochs 84 gezielt steuerbar zusammen mit dem Halter 38 für den Spannrahmen 29 unter gleichzeitiger Mitnahme des Auswerfer­ rahmens 81 im einfahrenden Sinne.

Gemäß der Fig. 3 ist in der feststehenden Aufspannplatte 32 eine Druckfeder 85 untergebracht. Diese stützt sich einer­ seits gegen die Aufspannplatte 32 und andererseits gegen einen in dieser Aufspannplatte 32 hineinragenden Mitnehmer an der Traverse 83 ab. Dadurch bewegt die Druckfeder 85 die Traverse 83 mit dem Querjoch 84 in Richtung zur Aufspann­ platte 32, wodurch der Auswerferrahmen 81 in der Matrize 37 hochgedrückt wird in die Stellung gemäß der Fig. 7.

Die in der Fig. 1 dargestellte Anlage, insbesondere die Vor­ richtung zum Vorformen der Verstärkungseinlage 20, also die Vorformstation 23, das Werkzeug 35 und der Spannrahmen 29, arbeitet wie folgt:

Gemäß der Fig. 1 wird in der Trenn- und Einspannstation 22 aus einer von einer Vorratsrolle 86 abgezogenen Material­ bahn 21 die Verstärkungseinlage 20 abgetrennt oder gege­ benenfalls hieraus ausgestanzt. Diese hier quadratische Verstärkungseinlage 20 wird anschließend in den in einer horizontalen Ebene liegenden Spannrahmen 29 eingespannt. Dabei sind die Klemmleisten 51 und 52 des Spannrahmens 29 auseinandergefahren, befinden sich nämlich in der in der Fig. 13 dargestellten Position. Durch Schließen der Klammern 109, was sowohl manuell als auch automatisch er­ folgen kann, werden die Ränder der Verstärkungseinlage 20 ringsherum im Spannrahmen 29 festgeklemmt, so daß die Ver­ stärkungseinlage 20 faltenfrei in einer Ebene liegend ge­ halten wird.

Nach einem anschließenden Hochklappen des Spannrahmens 29 um 90° gelangt mit diesem die Verstärkungseinlage 20 in eine vertikale Ebene. In dieser Position wird der neu be­ schickte Spannrahmen 29 in die Heizkammer 30 der Vorform­ station 23 geschoben, und zwar in den Speicher 28 der­ selben. In diesem befindet sich eine Mehrzahl von Spann­ rahmen 29 mit darin eingespannten Verstärkungseinlagen 20. Der neu in die Heizkammer 30 eingeschobene Spannrahmen 29 verweilt in dieser so lange, bis der davorliegende Vorrat an Spannrahmen 29 verbraucht ist. In dieser Zeit erfolgt ein Aufheizen der in den Speicher 28 neu eingeschobenen Verstärkungseinlage 20. Durch einen Antrieb des umlaufenden Förderers 46 im Speicher 28 in Richtung des Pfeils 87 werden die Spannrahmen 29 sukzessive in eine Übernahme­ position zur Presse 27 transportiert. Diese Übergabe­ position ist dann erreicht, wenn der vornliegende Spann­ rahmen 29 unterhalb des Halters 38 zwischen den Aufspann­ platten 31 und 32 der Presse 27 sich befindet. Nun wird der im Speicher 28 vornliegende Spannrahmen 29 mit der vorzu­ formenden Verstärkungseinlage 20 an das nach unten ge­ fahrene Hub- und Halteorgan 93 angekoppelt, indem die Halteleiste 101 des Hub- und Haltekopfs 97 von unten gegen den unteren Rand des Spannrahmens 29 bewegt wird, wobei ein entsprechender Abschnitt des Vorsprungs 41 am Spannrahmen 29 in die Nut 102 der Halteleisten 101 eingreift. Durch anschließendes Hochfahren des Hub- und Halteorgans 93 wird der Spannrahmen 29 von unten her in den Halter 38 bei gemäß der Fig. 3 geöffnetem Werkzeug 35 eingeschoben. Der Spann­ rahmen 29 wird dadurch in der Presse 27 durch die beiden Schenkel 39 des Halters 38 und die Halteleiste 101 des Hub- und Haltekopfs 97 an insgesamt drei Seiten gehalten.

Der Halter 38 befindet sich zur Übernahme eines neuen Spann­ rahmens 29 etwa zwischen den beiden auseinandergefahrenen Aufspannplatten 31 und 32 der Presse 27. Hierbei sind sowohl der Rahmen 73 des Vorformungsvorbereitungsorgans als auch der Auswerferrahmen 81 ausgefahren. Im nächsten Schritt wird durch die Schubstangen 42 der Halter 38 mit den Spannrahmen 29 so weit zur Seite gefahren, bis die noch ebene Verstärkungseinlage 20 gemäß der Fig. 4 an dem oberen Rand 88 der Matrize 37 anliegt. Hierbei wird die auf den Führungsstangen 100 verfahrbare Halteleiste 101 des Hub- und Halteorgans 93 mitgenommen. Die Fig. 4 läßt außerdem erkennen, daß mit dem Verfahren des Halters 38 auch die ortsveränderliche Aufspannplatte 31 so weit verfahren worden ist, daß der das Vorformungsvorbereitungsorgan bil­ dende Rahmen 73 auf der der Matrize 37 gegenüberliegenden Seite der Verstärkungseinlage 20 anliegt. Mit dem Verfahren des Halters 38 wird gleichzeitig das Querjoch 84 mit der Traverse 83 von der festen Aufspannplatte 32 wegbewegt, wodurch über die Traverse 38 der Auswerferrahmen 81 in die vollständig eingezogene Position in der Matrize 37 bewegt wird. Gleichzeitig wird die Druckfeder 85 zusammengedrückt, also vorgespannt.

Die Fig. 5 zeigt ein weiteres Stadium des Schließens des Werkzeugs 35. Hier ist ohne ein weiteres Verfahren des Halters 38 die Aufspannplatte 31 so weit in Richtung auf den Spannrahmen 29 bewegt worden, daß der noch ausgefahrene Rahmen 73 der Patrize 36 etwa die Verstärkungseinlage 20 gegen den gleich großen Auswerferrahmen 81 in der Matrize 37 gedrückt hat. Dadurch ist ein Teil der Vorformung der Verstärkungseinlage 20 erfolgt.

Die endgültige Vorformung der Verstärkungseinlage 20 er­ folgt bei vollständig geschlossenem Werkzeug 35 gemäß der Darstellung in der Fig. 6. Hier ist der Kniehebel des Knie­ hebeltriebs 34 der Aufspannplatte 31 gestreckt, so daß sich diese in der zur (festen) Aufspannplatte 32 weisenden End­ position befindet. In dieser ist der das Vorformungsvor­ bereitungsorgan bildende Rahmen 73 ganz in die Patrize 36 hineingefahren.

Die mit der beweglichen Aufspannplatte 31 verbundenen Ku­ lissenführungen 62 verfahren bei ihrer Bewegung von der in der Fig. 5 dargestellten Position in die in der Fig. 6 dar­ gestellte Position die Klemmleisten 51 und 52. Hierbei durchfahren die stiftförmigen Vorsprünge 41 an den Klemm­ leisten 51 und 52 die schräggerichteten Äste 64 der Kulis­ senführung 62. Die Klemmleisten 51 und 52 werden dabei auf­ einander zu von der in der Fig. 13 dargestellten Position in die Position gemäß der Fig. 14 bewegt. Gleichzeitig werden durch die Führungsschienen 110 die jeweils außen­ liegenden Gleiter 55 und 56 zusammengefahren in die eben­ falls in der Fig. 14 dargestellte Position. Dieses doppelte Verfahren der Klemmleisten 51, 52 einerseits und der Glei­ ter 55, 56 andererseits führt dazu, daß die durch das Vor­ formen kleiner werdenden Außenabmessungen der ursprünglich ebenen Verstärkungseinlage 20 gezielt ausgeglichen, nämlich verringert, werden. Auf diese Weise werden Überdehnungen bzw. Risse in der Verstärkungseinlage 20 vermieden.

Nachdem die Verstärkungseinlage 20 durch das geschlossene Werkzeug 35 ihre topfförmige Gestalt erhalten hat, erfolgt im geschlossenen Werkzeug 35 das Abkühlen der vorgeformten Verstärkungseinlage 20. Dazu wird Kühlluft in die Werkzeug­ gestellhälfte 77 der Matrize 37 geblasen. Diese Kühlluft gelangt durch die luftdurchlässige Mantelfläche 79 der Formgebungsvertiefung 78 an die zu kühlende Verstärkungs­ einlage 20 und durchströmt diese. Danach gelangt die ange­ wärmte Kühlluft durch die ebenfalls luftdurchlässige Mantel­ fläche 71 im Formgebungsvorsprung 79 der Patrize 36 ins Innere der ihr zugeordneten Werkzeuggestellhälfte 68, von wo aus die angewärmte Kühlluft abführbar ist.

Ein Entformen der vorgeformten und abgekühlten Verstärkungs­ einlage 20 erfolgt dadurch, daß zunächst das Werkzeug 35 aufgefahren wird durch Zurückfahren der Patrize 36 mit der beweglichen Aufspannplatte 31 von der festen Aufspannplatte 32. Zur gleichen Zeit bzw. anschließend werden durch die Druckmittelzylinder 45 die Schubstangen 42 in Richtung des auffahrenden Werkzeugs 35 verfahren, wobei gleichzeitig der Spannrahmen 29 mit der vorgeformten Verstärkungseinlage 20 in Richtung auf die verfahrbare Aufspannplatte 31 verfahren und synchron hierzu durch die Druckfeder 85 das Querjoch 84 mit der Traverse 83 zur (festen) Aufspannplatte 32 hin be­ wegt wird. Dadurch wird der Auswerferrahmen 81 aus der Formgebungsvertiefung 78 der Matrize 37 ausgefahren. Der Auswerferrahmen 81 unterstützt dabei - wie aus der Fig. 7 erkennbar - das Herauslösen des verformten Abschnitts der Verstärkungseinlage 20 aus der Matrize 37. Eine Verzerrung oder gar eine Beschädigung der Verstärkungseinlage 20 beim Entformen aus der Matrize 37 wird so zuverlässig vermieden.

Beim Auseinanderfahren der Aufspannplatten 31 durchlaufen die mit der Führungsnut 63 in Verbindung stehenden stift­ förmigen Vorsprünge 61 an den Klemmleisten 51 bzw. 52 den geraden, in Öffnungsrichtung liegenden Ast 65 der an der beweglichen Aufspannplatte 31 befestigten Kulissenführungen 62. Dadurch werden beim Öffnen des Werkzeugs 35 die Klemm­ leisten 51 bzw. 52 nicht bewegt, bleiben also in ihrer in der Fig. 14 gezeigten zusammengefahrenen Stellung.

Nach dem Entformen der vorverformten Verstärkungseinlage 20 wird die Presse 27 und die vorverformte Verstärkungseinlage 20 mit dem Halter 38 und dem Spannrahmen 29 wieder in die aus der Fig. 3 hervorgehende Übernahmeposition für einen neuen Spannrahmen 29 mit einer noch unverformten Ver­ stärkungseinlage 20 fahren. In dieser Position wird der Spannrahmen 29 mit der vorverformten Verstärkungseinlage 20 seitlich durch den in dieser Richtung offenen Halter 38 herausgezogen. Dabei verläßt der Spannrahmen 29 mit der vor­ geformten Verstärkungseinlage 20 auch gleichzeitig die Heiz­ kammer 30. Anschließend wird der Hub- und Haltekopf 97 des Hub- und Halteorgans 93 mit der Halteleiste 101 nach unten gefahren in die in der Fig. 1 dargestellte Position, wo­ durch auch das Hub- und Halteorgan 93 bereit ist zur Über­ nahme eines nächsten Spannrahmens 29 mit noch unverformter Verstärkungseinlage 20 aus dem Speicher 28. Dieser wird nun wie beschrieben wieder der Presse 27 zugeführt.

Während die Presse 27 einen neuen Vorformtakt ausführt, wird die vorher vorgeformte Verstärkungseinlage mit dem Spannrahmen 29 um 90° in eine wiederum horizontale Position geschwenkt und einer Besäumstation 24 zugeführt. In dieser wird die noch in den Klammern 109 des Spannrahmens 29 gehaltene vorgeformte Verstärkungseinlage 20 so ausge­ stanzt, daß die in den Klammern 109 der Klemmleisten 51 bzw. 52 gehaltenen Randbereiche der Verstärkungseinlage 20 in den Klammern 109 des Spannrahmens 29 verbleiben. Der ausgestanzte und vorgeformte Teil der Verstärkungseinlage 20 wird anschließend einem Formunterteil 89 des Formen­ trägers 25 zugeführt und mit einer in der Dosiereinheit 26 hergestellten Kunststoffmischung umspritzt bzw. umschäumt. Danach ist dem Formenträger 25 das fertige Kunststoffteil mit der Verstärkungseinlage 20 entnehmbar.

Aus der Besäumstation 24 werden die Spannrahmen 29 mit noch in den Klammern 109 der Klemmleisten 51 und 52 sich be­ findenden Randbereichen der ursprünglichen Verstärkungsein­ lage 20 längs einer in der Fig. 1 nicht gezeigten Rückför­ derstrecke wieder der Trenn- und Einspannstation 22 zuge­ führt. Während dieses Rücktransports oder auch in der Trenn- und Einspannstation 22 werden die Klammern 109 an den Klemmleisten 51 und 52 von Hand oder mechanisch ge­ öffnet und die rahmenartig zusammenhängenden Randbereiche als Überbleibsel der Verstärkungseinlage 20 entfernt. Danach werden mechanisch oder manuell die Klemmleisten 51, 52 auseinandergefahren in die in der Fig. 13 gezeigte Position. In dieser ist der Spannrahmen 29 bereit zur Aufnahme einer nächsten ebenen Verstärkungseinlage 20.

Mit der vorstehend beschriebenen Anlage können in der be­ schriebenen Weise auch mehrere übereinanderliegende Ver­ stärkungseinlagen 20, also Verstärkungseinlagenstapel, vor­ geformt werden.

Bezugszeichenliste

20 Verstärkungseinlage
21 Materialbahn
22 Trenn- und Einspannstation
23 Vorformstation
24 Besäumstation
25 Formenträger
26 Dosiereinheit
27 Presse
28 Speicher
29 Spannrahmen (komplett)
30 Heizkammer
31 Aufspannplatte
32 Aufspannplatte
33 Führungssäule
34 Kniehebeltrieb
35 Werkzeug
36 Patrize
37 Matrize
38 Halter
39 Schenkel
40 Längsnut
41 Vorsprung
42 Schubstange
43 Lasche
44 Führungsbuchse
45 Druckmittelzylinder
46 umlaufender Förderer
47 Grundrahmen
48 Haltestück
49 Führungsstange
50 Führungsstange
51 Klemmleiste
52 Klemmleiste
53 Gleitstück
54 Stange
55 Gleiter
56 Gleiter
57 Oberseite
58 Rand
59 Seitenfläche
60 Außenfläche
61 stiftförmiger Vorsprung
62 Kulissenführung
63 Führungsnut
64 Ast
65 Ast
66 Anfangsabschnitt
67 Zustellabschnitt
68 Werkzeuggestellhälfte
69 Formgebungsvorsprung
70 Deckwandung
71 Mantelfläche
72 Nut
73 Rahmen
74 Säule
75 Traverse
76 Zugfeder
77 Werkzeuggestellhälfte
78 Formgebungsvertiefung
79 Mantelfläche
80 Bodenfläche
81 Auswerferrahmen
82 Auswerferbolzen
83 Traverse
84 Querjoch
85 Druckfeder
86 Vorratsrolle
87 Pfeil
88 oberer Rand
89 Formunterteil
90 Joch
91 Anschlag
92 Transportband
93 Hub- und Halteorgan
94 Umlenkrolle
95 Hubeinrichtung
96 Kolbenstange
97 Hub- und Haltekopf
98 Träger
99 Anschlagleisten
100 Führungsstange
101 Halteleiste
102 Nut
103 Schenkel
104 Deckenwandung
105 Seitenwandung
106 Luftumwälzleitung
107 Gebläse
108 Wärmetauscher
109 Klammer
110 Führungsschiene
111 Stabilisierungsrahmen
112 Führungsstift
113 Führungsrolle

Claims (47)

1. Verfahren zum Verformen von Gegenständen, insbeson­ dere zum Vorformen von Verstärkungseinlagen für Kunst­ stofformteile, bei denen eine Verstärkungseinlage bzw. ein Verstärkungseinlagenstapel aufgeheizt und im warmen Zustand in einem mehrteiligen Werkzeug einer (Vorform-)Presse vorge­ formt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungseinlage (20) bzw. der Verstärkungsein­ lagenstapel während der Vorformung in einem Spannrahmen (29) gehalten wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zuschnitt der Verstärkungseinlage (20) bzw. des Ver­ stärkungseinlagenstapels vor dem Aufheizen in dem Spann­ rahmen (29) vorzugsweise allseitig eingespannt und min­ destens beim Heizen und Vorformen gehalten wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Ränder der Verstärkungseinlage (20) bzw. des Verstärkungseinlagenstapels beweglich, vorzugsweise zwangsgeführt beweglich, im Spannrahmen (29) befestigt werden.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Vorformen die vorgeformte Verstärkungseinlage (20) bzw. der vorgeformte Verstärkungseinlagenstapel mit dem Spannrahmen (29) aus der (Vorform-)Presse (27) herausgefahren wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgeformten Verstärkungseinlagen (20) bzw. die vor­ geformten Verstärkungseinlagenstapel durch Heraustrennen aus dem Spannrahmen (29) entfernt und/oder besäumt werden.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungseinlagen (20) bzw. die Verstärkungseinlagenstapel mittels erzwungen­ der Konvektion vorzugsweise in einer auch die (Vor­ form-)Presse (27) beinhaltenden Heizkammer (30) aufgeheizt werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgeformte Verstärkungseinlage (20) bzw. der vorge­ formte Verstärkungseinlagenstapel noch in der (Vor­ form-)Presse (27) gekühlt wird, vorzugsweise im (noch) geschlossenen Werkzeug (35).

8. Verfahren zum Verformen von Gegenständen, insbeson­ dere zum Vorformen von Verstärkungseinlagen für Kunst­ stofformteile, vorzugsweise nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ver­ stärkungseinlage (20) bzw. der Verstärkungseinlagenstapel in einer im wesentlichen vertikalen Ebene liegend vorge­ formt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Spannrahmen (29) befestigten Verstärkungsein­ lagen (20) bzw. Verstärkungseinlagenstapel der (Vor­ form-)Presse (27) aus einem Speicher (28) zugeführt werden.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannrahmen (29) mit der jeweiligen Verstärkungsein­ lage (20) bzw. den Verstärkungseinlagenstapeln von unten der (Vorform-)Presse (27) zugeführt werden, vorzugsweise durch ein Hub- und Halteorgan (93).

11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die vorgeformten Verstärkungseinlagen (20) bzw. Verstärkungseinlagenstapel mit dem Spannrahmen (29) in einer von der Einschubrichtung abweichenden Richtung aus der (Vorform-)Presse (27) herausgeschoben werden.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannrahmen (29) mit den vorgeformten Verstärkungs­ einlagen (20) bzw. Verstärkungseinlagenstapeln unter Um­ gehung des Speichers (28) vorzugsweise seitlich aus der (Vorform-)Presse (27) herausgeschoben werden.

13. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß im Speicher (28) die Verstärkungseinlagen (20) bzw. Verstärkungseinlagenstapel aufgeheizt werden.

14. Vorrichtung zum Verformen von Gegenständen, insbeson­ dere zum Vorformen von Verstärkungseinlagen bzw. Ver­ stärkungseinlagenstapel für Kunststofformteile, mit min­ destens einer Presse, in der ein zweiteiliges Werkzeug zum Vorformen der Verstärkungseinlage bzw. des Verstärkungsein­ lagenstapels angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Presse (27) vertikale Aufspannplatten (31, 32) zur nebeneinanderliegenden Aufnahme beider Werkzeughälften (Patrize 36; Matrize 37) des Werkzeugs (35) aufweist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeich­ net, daß zwischen den Aufspannplatten (31, 32) der Presse (27) mindestens ein Aufnahmeorgan (Halter 38) zur vertikal gerichteten Aufnahme eines Spannrahmens (29) für die Fixie­ rung der vorzuformenden Verstärkungseinlage (20) bzw. des Verstärkungseinlagenstapels angeordnet ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeich­ net, daß das Aufnahmeorgan (Halter 38) zwischen den Auf­ spannplatten (31, 32) relativ zu mindestens einer Aufspann­ platte (31) hin- und herverfahrbar ist.

17. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufnahmeorgan als ein zweischenkliger, vorzugsweise etwa L-förmiger, Halter (38) mit zwei rechtwinkligen Schenkeln (39) zum zweiseitigen Halten der Spannrahmen (29) ausgebildet ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeich­ net, daß der Halter (38) auf horizontal verlaufenden Füh­ rungssäulen (33) der Presse (27) frei verschieblich ge­ lagert ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Halter (38) mit einem vom Antrieb der verfahrbaren Aufspannplatte (31) der Presse (27) unab­ hängigen Antrieb auf den Führungssäulen (33) hin- und her­ verfahrbar ist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeich­ net, daß der Antrieb für den Halter (38) mindestens teil­ weise gekoppelt ist mit mindestens einem Auswerfer (Aus­ werferrahmen 81) in einer Werkzeughälfte (Matrize 37) des Werkzeugs (35), vorzugsweise einer feststehenden Werkzeug­ gestellhälfte (77).

21. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß dem Halter (38) ein unabhängiges Hub- und Halteorgan (93) zugeordnet ist.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeich­ net, daß das Hub- und Halteorgan (93) vorzugsweise auf- und abbewegbar ist zum Einschieben jeweils eines Spannrahmens (29) vom Speicher (28) in den Halter (38).

23. Vorrichtung nach Anspruch 21 oder 22, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Hub- und Halteorgan (93) eine Halte­ leiste (101) aufweist zum Halten einer (dritten) von den Schenkeln (39) des Halters (38) nicht umfassenden Seite des Spannrahmens (29).

24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeich­ net, daß die Halteleiste (101) auf einem Hub- und Haltekopf (97) des Hub- und Halteorgans (93) verschieblich angeordnet ist, vorzugsweise derart, daß sie vom Halter (38) mitbeweg­ bar ist.

25. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 24, gekennzeichnet durch mindestens ein Führungs­ organ zum zwangsgeführten Bewegen von verschieblichen Klemm­ leisten (51, 52) und/oder Gleitern (55, 56) im Spannrahmen (29).

26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeich­ net, daß eine (erste) Gruppe von Führungsorganen (Kulissen­ führung 62) derart der Presse (27) zugeordnet ist, daß eine Relativbewegung zwischen dem Spannrahmen (29) und den Führungsorganen (Kulissenführung 62) zum Verschieben der Klemmleisten (51, 52) wenigstens beim Schließen des Werk­ zeugs (35) oder beim Verfahren des Spannrahmens (29) und/oder der beweglichen Aufspannplatte (31) gegeben ist.

27. Vorrichtung nach Anspruch 25 oder 26, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Führungsorgane als fest mit der beweg­ lichen Aufspannplatte (31) der Presse (27) verbundene Ku­ lissenführungen (62) ausgebildet sind, die mit der Aufspann­ platte (31) mitbewegbar sind.

28. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 25 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Kulissenfüh­ rungen (62) mit mindestens in einer Richtung, vorzugsweise in entgegengesetzten Richtungen, erzielende Zwangsfüh­ rungen, insbesondere Führungsnuten (63), versehen sind.

29. Vorrichtung nach Anspruch 25 sowie einem oder mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine (zweite) Gruppe von Führungsorganen (Führungs­ schienen 110) derart wenigstens einigen Gleitern (55, 56) des Spannrahmens (29) zugeordnet ist, daß beim Zusammen­ fahren der Klemmleisten (51, 52) die entsprechenden Gleiter (55, 56) gezielt zusammenfahrbar sind.

30. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeich­ net, daß die (zweite) Gruppe von Führungsorganen durch fest mit dem Spannrahmen (29) verbundene Führungsschienen (110) gebildet ist, in die Führungsstifte (112) entsprechender Gleiter (55, 56) formschlüssig eingreifen.

31. Vorrichtung nach Anspruch 29 oder 30, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Verlauf der Führungsschienen (110) an den Verschiebeweg der jeweiligen Gleiter (55, 56) angepaßt ist, vorzugsweise derart, daß die Führungsschienen (110) zu einem mittleren Bereich des Spannrahmens (29) zusammen­ laufen.

32. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Presse (27) zu­ sammen mit einem Speicher (28) in einer gemeinsamen Heiz­ kammer (30) angeordnet ist.

33. Spannrahmen zur Aufnahme von flächigen Gegenständen, insbesondere zu verformenden Verstärkungseinlagen bzw. Ver­ stärkungseinlagenstapeln für Kunststofformteile, gekenn­ zeichnet durch beweglich an einem festen Rahmen (Rahmen­ platte 47) angeordnete Klemmleisten (51, 52) zum Halten von Randbereichen der Verstärkungseinlage (20) bzw. des Ver­ stärkungseinlagenstapels.

34. Spannrahmen nach Anspruch 33, dadurch gekennzeich­ net, daß die Klemmleisten (51, 52) zumindest teilweise unab­ hängig voneinander frei verschiebbar im Rahmen (Rahmen­ platte 47) gelagert sind.

35. Spannrahmen nach Anspruch 33 oder 34, dadurch ge­ kennzeichnet, daß unterschiedlich gerichtete Klemmleisten (51 bzw. 52) in verschiedenen Ebenen liegend im Rahmen (Rahmenplatte 47) gelagert sind.

36. Spannrahmen nach Anspruch 35, dadurch gekennzeich­ net, daß mehrere Paare paralleler Klemmleisten (51 bzw. 52) in unterschiedlichen Ebenen im Rahmen (Rahmenplatte 47) liegen, wobei die parallelen Klemmleisten (51 bzw. 52) jedes Paares in der gleichen Ebene liegen.

37. Spannrahmen nach Anspruch 35 oder 36, dadurch ge­ kennzeichnet, daß jede Klemmleiste (51, 52) mehrere neben­ einanderliegende (lösbare) Klammern zum Halten entsprechen­ der Ränder der Verstärkungseinlage (20) bzw. des Ver­ stärkungseinlagenstapels aufweist.

38. Spannrahmen nach einem oder mehreren der Ansprüche 35 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Klammern derart an den in unterschiedlichen Ebenen liegenden Klemm­ leisten (51, 52) angeordnet sind, daß sie die Verstärkungs­ einlage (20) bzw. den Verstärkungseinlagenstapel etwa in einer gemeinsamen (vertikalen) Ebene halten.

39. Spannrahmen nach einem oder mehreren der Ansprüche 35 bis 38, dadurch gekennzeichnet, daß die Klammern frei verschieblich auf den Klemmleisten (51, 52) angeordnet sind.

40. Werkzeug zum Verformen von Gegenständen, insbeson­ dere zum Vorformen von Verstärkungseinlagen bzw. Ver­ stärkungseinlagenstapel für Kunststofformteile, mit zwei Werkzeughälften (Matrize; Patrize), dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer Werkzeughälfte (Patrize 36) ein Vor­ formungsvorbereitungsorgan (Rahmen 73) zugeordnet ist.

41. Werkzeug nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorformungsvorbereitungsorgan (Rahmen 73) der be­ weglichen Werkzeughälfte, insbesondere der Patrize (36), zugeordnet ist.

42. Werkzeug nach Anspruch 40 oder 41, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Vorformungsvorbereitungsorgan als ein federbelasteter Rahmen (73) ausgebildet ist, der bei ge­ öffnetem Werkzeug (35) aus dem der Patrize (36) zuge­ ordneten Formgebungsvorsprung (69) herausragt und federvor­ gespannt ist, derart, daß er sich beim Schließen des Werk­ zeugs (35) in den Formgebungsvorsprung (69) hineinbewegt.

43. Werkzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 40 bis 42, dadurch gekennzeichnet, daß der Matrize (37) min­ destens ein Auswerfer (Auswerferrahmen 81) zugeordnet ist.

44. Werkzeug nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß der Auswerfer (Auswerferrahmen 81) zumindest in Aus­ werferrichtung zwangsgesteuert ist, vorzugsweise synchron zum Spannrahmen (29).

45. Werkzeug nach Anspruch 43 oder 44, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Auswerfer (Auswerferrahmen 81) federbe­ tätigt mindestens in seine Ausgangsstellung zurückbewegbar ist.

46. Werkzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 40 bis 45, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der Form­ gebungsvorsprung (69) der Patrize (36) und eine korrespon­ dierende Formgebungsvertiefung (78) in der Matrize (37) luftdurchlässig ausgebildet sind, insbesondere mit einer siebartigen Mantelfläche (71, 79) versehen sind.

47. Werkzeug nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, daß die luftdurchlässige Mantelfläche (79) der Matrize (37) mit einer Kühl-Druckluftversorgung versehen ist und die Mantelfläche (71) der Patrize (36) eine Absaugung für die aufgeheizte Kühl-Druckluft aufweist.