DE4339389A1

DE4339389A1 - Teleskopische Druckkammer für Membranenpressen

Info

Publication number: DE4339389A1
Application number: DE4339389A
Authority: DE
Inventors: Andreas Poehl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-01-08
Filing date: 1993-11-18
Publication date: 1994-08-04
Anticipated expiration: 2013-11-19
Also published as: US5298102A; DE4339389B4

Description

Die Erfindung betrifft eine neue Vorrichtung, zur Verformung von Laminaten bzw. zur Beschichtung von drei-dimensionalen Werkstücken.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neue Membranenpresse zu schaffen, die folgende Eigenschaften aufweist:

1. Erzeugt extrem hohe Drücke
2. Verhindert Membranenrisse
3. Automatisiert Beladungsmöglichkeit.

Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die erhitzten, mit Klebstoff beschichteten Folien zusammen mit den Werkstücken in eine Druckkammer geführt werden, die mit einer gummiartigen Masse ausgefüllt ist.

Während das Werkstück und die Folie in die gummiartige Masse eingetaucht werden, quellt das ausgedrängte Volumen aus der Druckkammer und hebt zwangsmäßig einen teleskopischen Rahmen, der gegen die obere Preßplatte drückt und das Entweichen der Druckmasse verhindert.

Weiteres Erhöhen des Druckes bzw. das Fortsetzen des Schließvorgangs der Presse läßt die Druckkammerfüllung wie eine hydraulische Flüssigkeit reagieren, welche in die kleinsten Hohlräume des Werkstückes eindringt. Da das Werkstück mit einer vorgewärmten, weichen Folie umgeben ist, verformt die Druckkammer die Folie automatisch. Druckkontakt mit der kalten Druckkammerfüllung läßt die thermoplastische Folie erstarren, womit der Beschichtungsvorgang vollzogen ist.

Beim Öffnen der Presse kehrt die gummiartige Füllung in den Originalzustand zurück. Gemeinsam mit dem teleskopischen Rahmen bildet sie eine Ebene mit dem beheizten Ladetisch. Diese Anordnung ermöglicht die Anwendung eines Förderbandes, das die Membranenpresse kontinuierlich lädt. Die Produktion wird dramatisch erhöht, wenn die Druckkammer von zwei Ladetischen (an jeder Seite einen) geladen wird.

In dem nachfolgenden Beispiel ist die Erfindung näher beschrieben. Die Zeichnungen stellen eine halbschematische Darstellung dar.

Fig. 1 zeigt eine gewöhnliche Presse im offenen Zustand, auf der eine Druckkammer auf der unteren Preßplatte ruht. Fig. 1-1 und 1-2 zeigen die obere und untere Preßplatte der Presse. Fig. 1-3 und 1-4 zeigen die Grundplatte und den unteren Rahmen der Druckkammer verschweißt. Fig. 1-5 zeigt den teleskopischen Rahmen, der als Alternative auch innen in dem unteren Rahmen beweglich sitzen könnte (Fig. 11).

Fig. 1-6 zeigt die elastische Masse, Fig. 1-7, 1-8, 1-9, 1-10 zeigt den beheizten Ladetisch, aufliegend eine Gummi Membrane, um Wärme zu speichern und auch Flächenstruktur zu geben. Darüber ist die mit Klebstoff besprühte Folie mit dem Werkstück.

Fig. 2 zeigt dieselbe Presse, wobei die aufgeheizte Membrane mit Folie und Werkstück bereits in die Druckkammer eingefahren ist.

Fig. 3 zeigt den teleskopischen Rahmen, der durch das Eintauchen des Werkstückes (Schließen der Presse) und Anwachsen der elastischen Masse angehoben wurde, wodurch der Druckraum verschlossen ist.

Fig. 4 zeigt den Endzustand, wobei die elastische Masse durch weiteres Schließen der Presse komprimiert wurde. Da sie nicht entweichen kann, formen Membrane und die Folie um das Werkstück.

Fig. 5 zeigt den bevorzugten Zustand des Aggregates, wobei der teleskopische Rahmen, die elastische Masse und der Ladetisch wieder eine Ebene bilden, um das Werkstück leicht entfernen zu können.

Fig. 6 zeigt die beschriebene Vorrichtung mit zwei beheizten Ladetischen.

Fig. 7 zeigt eine zweischichtige Membrane, bei der die untere Schicht aus hochwertigem, großporigem Silicon gefertigt wurde, um eventuell vakuumbelüften zu können. Die obere Schicht, ebenfalls elastisch, kann strukturiert sein, um die Folienoberflächenqualität zu bestimmen.

Fig. 8 zeigt Alternativen der Vorrichtung, bei der der teleskopische Rahmen nicht durch den Zuwachs der elastischen Masse angehoben wird sonder durch:
A. mechanisch
B. hydraulisch
C. pneumatisch.

Fig. 9 zeigt das in Fig. 8 dargestellte Aggregat in Arbeit, wobei der teleskopische Rahmen durch viele möglichen Steuerungen geschlossen werden kann.

Fig. 10 zeigt den Endzustand des in Fig. 9 begonnenen Verdichtungsvorgangs.

Fig. 11 zeigt eine Alternative der Originalvorrichtung, bei der der teleskopische Rahmen innerhalb der Druckkammer gleitet.

Fig. 12 und 13 zeigen eine weitere Alternative der Originalvorrichtung, bei der der teleskopische Rahmen auf der oberen Preßplatte der Presse festgemacht ist. Beim Schließen der Presse taucht der teleskopische Rahmen in den unteren Druckraum ein und verschließt dadurch automatisch den Druckraum von innen.

Fig. 14 arbeitet nach demselben Prinzip als Fig. 12-13, jedoch der teleskopische Rahmen schließt den Druckraum von außen ab.

Das in den Fig. 1-14 gezeigte Aggregat hat bedeutende industrielle Vorteile gegenüber den konventionellen Membranenpressen. Konventionelle Systeme spannen eine Gummimatte über das mit Klebstoff und Folien bedeckte Werkstück und verformen die Folie nachdem die Matte mit einem hydraulisch angepreßten Rahmen abgedichtet wurde. Der Heiz- und Kühlprozeß geschieht durch die Gummimatte, die ein stark isolierendes Medium ist. Unabhängig von den langen Prozeßzeiten, die kleinste Beschädigung der Gummimatte bedeutet den Stillstand der Presse. Der Anpreßrahmen kann nur mit mäßigem Druck angedrückt werden, da sonst das Gummi durchgeschnitten würde. Wenn der Flüssigkeits- oder Luftdruck, der die Matte andrückt, die Preßschließkraft der Hydraulik übersteigt, öffnet die Presse mit gefährlichen Folgen.

Alle diese Nachteile existieren bei der vorher beschriebenen Erfindung nicht: Gummimembrane, Folie und Werkstück sind nicht während des Preßvorgangs geheizt.

Vorformungsdrücke können praktisch unbegrenzt gesteigert werden. Es besteht KEINE Explosionsgefahr. Da die Matten nicht gespannt, sondern komprimiert werden, bedeuten sogar große Beschädigungen der Membrane keinen Produktionsstillstand.

Der erfindungsgemäß angebrachte teleskopische Rahmen gibt Zugang zu dem sonst schwer erreichbaren Kompressionsraum und ermöglicht das Einladen von fertig preparierten, vorgewärmten Rohstücken, während die fertiggepreßten Produkte ausgefahren werden (Doppelladetisch, Fig. 6).

Praktische Resultate zeigen 70% Verringerung in der Prozeßzeit und drastische Verbesserung in der Beschichtungsqualität, hauptsächlich mit dicken und schwer zu verarbeitenden Folien.

Claims

1. Vorrichtung zum Formen und Binden von Laminaten und Folien jeglicher Art auf flache oder dreidimensionale Kernstücke, dadurch gekennzeichnet, daß von einer bestimmten Form unabhängiger Behälter mit einer gummiartigen Masse gefüllt ist, dessen obere Fläche mit einem kragenartigen Gebilde (Fig. 1-5) abgeschlossen ist, dessen horizontaler Komponente auf der Masse ruht, und der vertikale Komponent teleskopartig um die Behälterwand geht, um das Entweichen der Masse zu verhindern.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das kragenartige Gebilde mindestens einen beheizbaren Ladetisch trägt, dessen Ebene mit der Füllmasse des Behälters übereinstimmt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das kragenartige Gebilde mehrere Ladetische trägt in der Ebene der Behälterfüllmasse.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das kragenartige Gebilde nicht um die Behälterwand geht, sondern in den Behälter paßt und beweglich abschließt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das kragenartige Gebilde nicht von dem Volumenanwuchs der gummiartigen Masse angehoben und an die obere Preßplatte einer Presse angedrückt wird, sondern von einer anderen Steuerungsart und von anderen Hebemitteln betätigt wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladetische nicht an dem kragenartigen Gebilde befestigt sind, jedoch im Ruhezustand in Behälterfüllmassenebene stehen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der sogenannte teleskopische Rahmen auf der oberen Preßplatte der Presse befestigt ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verformungsmasse bzw. Füllung der Druckkammer keine gummiartige Masse, sondern Gleitkörper sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verformungsmasse mit einer Haut umgebene Flüssigkeit ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Fläche des Förderbandes oder der Druckkammer aus einer offenporigen, schwammartigen Matte gebildet wurde.

11. Beschichtungsverfahren, das eine Druckkammer, gefüllt mit einer verformbaren Masse besitzt, in die Gegenstände eingetaucht werden können, die durch Volumenanwuchs einen Verschluß betätigen, der das Entweichen des Druckmediums verhindert und nach Herstellung der originalen Druckverhältnisse das Werkstück in die Ebene des Ladetisches zurückbringt.