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Verfahren und Formvorrichtung für Papierstoff o. dgl. mit mehrteiliger
Form Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Formen von Papierstoff
o. dgl. mit einer mehrteiligen Form, bestehend aus einem Wandungsteil, einem Bodenteil
und einem Oberteil, die gegeneinander beweglich mit einem Auswerfer für den geformten
Gegenstand versehen sind. Gegenüber derartigen bekannten Vorrichtungen -besteht
das Neue des Erfindungsgegenstandes darin, daß der Wandungsteil der Form aus einem
Stück besteht und der Auswerfer zwischen zwei der Formteile nach Trennung derselben
eingeführt wird, um den geformten Gegenstand aus dem Wandungsteil der Form ohne
rnechanische Erweiterung derselben zu entfernen. Die Form ist so gestaltet, daß
sie einen Gegenstand mit einem sich erweiternden Flausch zur Festhaltung des ersteren
in einem der Formteile erzeugt. Dieser sich erweiternde Flansch stützt sich an der
Formwandung ab und hält, wenn die Form getrennt wird, den Gegenstand zeitweilig
darin fest, wird aber, wenn sich der Auswerfer gegen den Boden des zu formenden
Gegenstandes legt, zum Nachgeben und Zusammenfallen gebracht, um den Gegenstand
aus der Form lösen zu können. Zweckmäßig sind beim Erfindungsgegenstand unabhängige
Heizeinrichtungen in Gestalt unabhängig voneinander regelbarer Gasbrenner zum Beheizen
jedes Teiles der Vorrichtung vorgesehen.
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Das Formverfahren mit dieser Vorrichtung besteht darin, daß der -Werkstoff
in bekannter Weise unter Anwendung von Hitze auf die gewünschte Form zusammengedrückt
und der Druck zeitweilig während des Formvorganges abgestellt wird. Das zeitweilige
Nachlassen des Druckes oder die Trennung der Formteile kann dabei mehrere Male während
des Formvorganges vorgenommen werden, damit die bei der Erhitzung des Werkstoffes
entstehenden Dämpfe entweichen können.
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Die Zeichnung veranschaulicht ein Ansführungsbeispiel der Vorrichtung.
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Abb. z ist ein Schnitt durch die Form und veranschaulicht diese nach
Beschickung mit dem feuchten, plastischen Werkstoff in dem Augenblick, in welchem
der Stempel oder Formdeckel im Begriff ist, sich nach abwärts zu bewegen.
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Abb. 2 ist eine ähnliche Darstellung bei gesenktem Stempel oder Tauchkolben,
wenn dieser den' Werkstoff in der Formkammer zusammendrückt.
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Abb.2A ist eine vergrößerte Teildarstellung des oberen Teiles der
Form.
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Abb. 3 ist ein Schnitt und zeigt den Stempel oder Tauchkolben in etwas
angehobener Lage, damit die während des Formvorganges in der beheizten Form entstehenden
Dämpfe entweichen können.
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Abb. d. veranschaulicht die Formteile und den Ausstoßstempel in getrennter
Lage und in dem Augenblick, wo der Stempel im Begriff ist, den geformten Gegenstand
auf eine Fördervorrichtung abzulegen.
Abb. 5 ist eine weitere Darstellung
dieser Teile und zeigt den Ausstoßstempel nach Ablegen des Gegenstandes aus der
Form auf die Fördervorrichtung.
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Abb. 5A ist ein Teilschnitt durch den geformten Gegenstand.
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Abb.6 ist ein senkrechter Schnitt einer im wesentlichen vollständigen
Ausführungsform der Formmaschine.
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Der gewöhnlich verwendete Werkstoff ist feuchter und plastischer Natur
und kann daher leicht in die verschiedenartigsten Gestalten gebracht werden, die
nach Trocknung zu einer dauerhaften Form erhärten. Das Trocknen wird in bekannter
Weise durch Führen von Wärme auf die Form bewirkt, wobei durch vorübergehendes öffnen
der Form die während des Formverfahrens erzeugten Dämpfe entweichen.
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Die dargestellte Vorrichtung ist zur Erzeugung flacher, im wesentlichen
kreisförmiger Büchsen oder Schalen io (Abb.q. und 5) bestimmt.
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Die Form besteht aus drei Teilen, einem Formboden i i, einer ringförmigen
Wandung 12 und einem hohlen Stempel oder Tauchkolben 13.
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Wenn die Formseitenwandung, wie in Abb. i dargestellt, bis auf den
Boden gesenkt ist, entsteht ein Formraum zur Aufnahme des plastischen Werkstoffes
1q., von dem eine abgemessene Menge vorher eingeführt wurde. Der Stempel
13 besitzt einen Durchmesser, der kleiner ist als der Innendurchmesser der
umgebenden Ringwand i2, um die gewünschte Dicke beim zu formenden Gegenstande zu
erzielen, und ebenfalls dringt die Stirnwand des Stempels in den Formraum nur so
weit ein, um die gewünschte Bodendicke des Gegenstandes zu erzeugen. Der Stempel
besitzt senkrechte Seitenwandungen, die an dem Gegenstande eine innere senkrechte
Wandung erzeugen, und ist mit einem abgesetzten Teil 15 versehen, der mit einem
entsprechenden Absatz 16 an der Oberkante der Form zusammenwirkt.
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Die zusammenarbeitenden Formteile können so gestaltet oder verziert
sein, daß sie jeden beliebigen, gegebenenfalls auch mit Ornamenten versehenen Gegenstand
erzeugen. Der Formboden und der damit zusammenwirkende Teil der Formwand sind ausgespart,
so daß ein ringförmiges Bett 17 an der Grundfläche des Behälters entsteht. Die Formwand
ist an ihrer Oberkante abgesetzt, um einen ringförmigen Absatz 18 an der Oberkante
des Gegenstandes zu erzeugen.
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Jeder der Formteile wird beheizt, um den Werkstoff während des Formvorganges
zu trocknen oder zu backen. Zu diesem Zweck ist der Stempel hohl ausgebildet und
enthält einen Gasbrenner 19; desgleichen ist die Vormwand mit einer Ringkammer 2o
ausgestattet, die einen seine Flammen gegen die Formwand richtenden Ringbrenner
21 enthält. Auch in einer Kammer des Formbodens ist ein Gasbrenner 22 vorgesehen.
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Die Form ist während des Arbeitsvorganges vollkommen heiß, so daß
die Außenflächen des zu formenden Gegenstandes zu trocknen und zu härten beginnen,
sobald der Werkstoff in den Formraum (Abb. i) eingeführt wird. Der beheizte Stempel
drückt bei seinem Niedergang den Werkstoff in die Formkammer und dient zur Trocknung
der Innenflächen des geformten Gegenstandes (Abb.2).
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Der Stempel kann in die Mündung der Formwand in solcher Weise eingepaßt
werden, daß er Raum für den entweichenden, aus dem trocknenden Werkstoff sich entwickelnden
Dampf lä.Bt. Jedoch wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, diese Gase oder Dämpfe durch
teilweises Zurückziehen des Stempels ein oder mehrere Male während des Formvorganges
auszutreiben (Abb. 3). Der Stempel drückt den Dampf innerhalb des Innenraums des
teilweise geformten Gegenstandes rund um die Mündung der Formwand heraus. Diese
Pump-,virkung dient gleichzeitig dazu, das Material homogener zu machen und so ein
besseres, festeres Produkt zu erzeugen.
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Wenn der Werkstoff genügend getrocknet ist und sich »gesetzt« hat,
wird die Form durch vollkommnes Zurückziehen des Stempels und durch Trennen der
Formwand von dem Formboden, wie in Abb. q. dargestellt, geöffnet. Dies wird in der
dargestellten Maschine durch Anheben des Stempels aus der Formwandung und durch
Anheben der Formwandung von dem Formboden bewirkt. Die Oberkante des geformten Gegenstandes
haftet gewöhnlich an der Formwandung und wird mit ihr angehoben. Der Gegenstand
wird dann auf einen passenden Träger 23 ausgeworfen, der in den Zwischenraum zwischen
der angehobenen Formwand und dem Formboden eingeführt wird. Dieses Auswerfen geschieht
durch einen Stempel 24, der zwischen den Formstempel und die von diesem getrennte
Formwand eingeführt wird. Dieser Auswerfvorgang ist insbesondere in Abb. 5 dargestellt,
in welcher der Auswerfstempel an der Grenze seiner Abwärtsbewegung und nach Herausdrücken
des Gegenstandes aus der Kammer in der Formwandung dargestellt ist.
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In Abb.6 ist eine Maschine zur Ausführung der beschriebenen Arbeitsvorgänge
dargestellt. Sie besteht aus einer Kurvenscheibe 25, die auf einer getriebenen Welle
26 gelagert und mit einer Kurvennut 27 versehen ist. In letzterer läuft eine Rolle
28 am Hebel 29, welcher bei 3o angelenkt und durch einen
Lenker
31 mit einem Hebel 32 verbunden ist, der bei 33 seinen Drehpunkt besitzt und durch
einen schwingenden Lenker 34 mit dem Formstempel verbunden ist. Der Hebel 32 ist
mit einer einen toten Gang enthaltenden Einrichtung 3 j mit der Formwandung i 2
verbunden, so daß nach einer bestimmten Bewegung des Stempels und daher auch einer
vorbestimmten Trennbewegung des Stempels und der Formwandung, abhängend von dem
Maß des toten Ganges, die Formwandung von dem Formboden abgehoben wird. Der Formboden
liegt fest auf dem Rahmen 36 der Maschine. Die drei Formteile sind durch geeignete
Rohrleitungen 37 mit dem Gashauptanschluß 38 oder einer anderenWärmequelle verbunden.
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Der Auswerfstempel und die Abführvorrichtung werden durch geeignete
Mittel angetrieben.
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Die Nut 27 ist mit zwei Rückführkurven 39 versehen, die den Stempel
in die Formkammer zurückführen, nachdem ein teilweises Zurückziehen desselben zum
Entweichen des Dampfes stattgefunden hat. Selbstverständlich kann diese Kurvennut
so ausgebildet sein, daß derartige vorübergehende Abhubbewegungen des Kolbens mit
der gewünschten Häufigkeit eintreten.
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Mit Hilfe des beschriebenen Verfahrens und Apparates wird es möglich,
Büchsen oder andere geformte Gegenstände schnell und wirtschaftlich sowie kräftig
und dauerhaft herzustellen. so daß sie für viele Zwecke nützliche Verwendung finden
können. Die getrennten Heizvorrichtungen in den Formteilen ermöglichen eine unabhängige
Regelung der Temperatur in diesen Teilen und somit die Erzielung bester Resultate.
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Ein weiteres und wichtiges Merkmal der Erfindung ist die Anordnung
besonderer Mittel zur Zurückhaltung des Gegenstandes in der F orinwandung, wenn
der Formboden davon getrennt wird. Dieses Merkmal ist im einzelnen in Abb. 2A dargestellt
und besteht in der Erzeugung eines sich nach auswärts erweiternden Flansches 4o
an der Oberkante des Gegenstandes. Dieser Flansch dient dazu. den Gegenstand in
der Formwandung festzuhalten, wenn diese von dem Formboden, wie in Abb. 4 dargestellt,
wegbewegt wird, und er wird durch überschüssigen Werkstoff gebildet, welcher rund
um den Formstempel herumgequetscht wird. Es ist somit Vorkehrung für das Entweichen
überschüssigen Werkstoffes getroffen, und dies ermöglicht die Verwendung genügenden
Werkstoffes, um die Erzeugung von Wänden der erforderlichen Dichte und Festigkeit
zu gewährleisten. Da der Flansch 4o sich nach auswärts erweitert und verhältnismäßig
schwach ist, wird er, sobald der Auswerfer einen Druck auf den Boden des Gegenstandes
ausübt, durch Nachgeben und Zusammenfallen gebrochen, so daß der Gegenstand herausgenommen
werden kann.