DE60129471T2

DE60129471T2 - Membranträger und verfahren zur anfänglichen abdichtung einer druckzelle

Info

Publication number: DE60129471T2
Application number: DE60129471T
Authority: DE
Inventors: Keijo Hellgren
Original assignee: Avure Technologies AB
Current assignee: Avure Technologies AB
Priority date: 2000-11-28
Filing date: 2001-11-23
Publication date: 2008-04-17
Anticipated expiration: 2021-11-24
Also published as: EP1365871A1; SE0004371L; DE60129471D1; EP1365871B1; SE0004371D0; US7320211B2; US20060191306A1; ATE367223T1; AU2002224283A1; CN1474721A; US7127925B2; WO2002043887A1; CN100589895C; SE516694C2; US20040055480A1

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Membranvorrichtung in einer Presse vom Druckzellentyp, ein Verfahren zum Ausüben einer Presskraft und ein Verfahren zum Austauschen einer Membran in einer Presse vom Druckzellentyp (siehe beispielsweise EP-A-0190681 ).
Technischer Hintergrund
Eine Presse vom Druckzellentyp umfasst im Allgemeinen einen kraftabsorbierenden Presskörper, der eine Presskammer bildet. Im oberen Teil der Presskammer sind eine Pressplatte und eine Membran aus Gummi oder anderem elastischen Material angeordnet, die zusammen eine Druckzelle bilden. Die Druckzelle steht in Verbindung mit einer Druckquelle und dehnt sich aus, wenn ein Druckmedium zugeführt wird. Im unteren Teil der Presskammer ist ein struktureller Träger bzw. ein Tisch angeordnet, der eine Bodenplatte mit einem Tischrahmen umfasst. Der Tisch trägt ein Formwerkzeug, ein Werkstück, eine Matte aus Gummi oder anderem elastischen Material, die das Formwerkzeug und das Werkstück abdeckt.
Pressen vom Druckzellentyp werden u.a. beim Formen von plattenförmigen Rohlingen, beispielsweise Platten aus Stahl oder Aluminium für Kleinserienerzeugnisse in der Luftfahrtindustrie und der Kraftfahrzeugindustrie, verwendet. Die Platte wird so in die Presse eingelegt, dass eine ihrer Seitenflächen einem Formwerkzeug zugewandt ist. Die elastische Membran wird an der anderen Seite der Platte angeordnet. Ein geschlossener Raum zwischen der Membran und der Pressplatte, die sich über der Membran befindet, bildet die Druckzelle, und dieser Raum wird während des Formvorgangs mit Druckmedium gefüllt. Indem zusätzliches Druckmedium in die Druckzelle gepumpt wird, wird der Druck in der Druckzelle erhöht, und die elastische Membran wird unter Dehnen an der Platte gepresst, die ihrerseits um das Formwerkzeug herum oder in dieses hinein geformt wird. Wenn die Platte vollständig an das Werkzeug passt, wird der Druck in der Druckzelle abgelassen, und die Membran wird entfernt, und anschließend kann das geformte Bauteil aus der Presse entnommen werden.
Ein weiteres Gebiet, auf dem Pressen vom Druckzellentyp eingesetzt werden, ist die Verdichtung von Holz, bei der ein Werkstück aus Holz entweder in einem Formwerkzeug oder allein dem Druck ausgesetzt wird. Holz wird beispielsweise verdichtet, da es vorteilhaft ist, die Härte des Holzes zu erhöhen, den Feuchtigkeitsgehalt zu verringern oder eine Phase bei der Druckimprägnierung zu erzeugen.
Eine Membran, die in Pressen vom Druckzellentyp eingesetzt wird, hat eine begrenzte Lebensdauer, d.h., die Membran muss in bestimmten Zeitintervallen ausgetauscht werden. Häufig ist es schwierig, die Membran zu entfernen, und daher ist der Austauschprozess mühsam und zeitaufwändig. Ein Beispiel, das diese Nachteile veranschaulicht, ist aus SE 404 140 zu entnehmen, die eine Presse betrifft, bei der eine Membran um einen Anbringungsrahmen herum angeordnet ist, der an einer Anbringungseinrichtung mit Hilfe einer Anzahl von Schrauben angebracht wird. Der Fachmann sieht, dass das Austauschen einer Membran bei einer derartigen Konstruktion sehr kompliziert ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden, indem eine Presse vom Druckzellentyp geschaffen wird, die eine einfache Anordnung einer Membran in einer Presse vom Druckzellentyp enthält.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Presse vom Druckzellentyp zu schaffen, die so gestaltet ist, dass es einfacher ist, eine Membran auszutauschen oder zu entfernen.
Eine weitergehende Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Austauschen oder Entfernen einer Membran in einer Presse vom Druckzellentyp zu schaffen, wobei das Verfahren relativ schnell und einfach ist.
Diese und andere Aufgaben, die aus der folgenden Beschreibung ersichtlich werden, werden mittels einer Presse vom Druckzellentyp, einer Membranvorrichtung und Verfahren erfüllt, die die in den beigefügten Ansprüchen definierten Merkmale haben.
In der vorliegenden Patentanmeldung werden Begriffe verwendet, die Position und Richtung beschreiben, so beispielsweise „über/nach oben/oberhalb^„ und „unter/nach unten/unterhalb^„. Dabei sind diese Begriffe in Bezug auf die Grundrichtung des Pressens definiert, d.h. so, dass eine Pressplatte oberhalb einer Membran angeordnet ist, die ihrerseits oberhalb einer Bodenplatte angeordnet ist. Es versteht sich des Weiteren, dass „vertikal" als senkrecht zu der Pressplatte definiert ist und „horizontal^„ als parallel zu der Pressplatte. Die oben erwähnten Definitionen sind der Klarheit halber angegeben, da die Presse vom Druckzellentyp auf verschiedene Weise geneigt sein kann und daher die relativen Richtungen variieren können.
Gemäß der Erfindung wird eine Membranvorrichtung zum Einsatz in einer Presse vom Druckzellentyp geschaffen. Die Membranvorrichtung umfasst eine Membran und einen ringförmigen Membranträger, der in Umfangsrichtung angeordnet ist und den Umfang der Membran umschließt, wobei der Randbereich der Membran in dem Membranträger angeordnet ist. Der am Umfang angeordnete umschließende Membranträger macht es so möglich, eine Membran lose in dem Membranträger ohne spezielle Anbringung anzuordnen.
Ehe der Betrieb der Presse vom Druckzellentyp beginnt, liegt die Membran so in geeigneter Weise lose in dem Membranträger. Wenn der Membranträger durch eine nach oben gerichtete Kraft beeinflusst wird, wird die Membran an die Pressplatte gepresst, so dass eine anfängliche Dichtung zwischen der Membran und der Pressplatte erzeugt wird. Wenn die anfängliche Dichtung hergestellt worden ist, wird ein Druckmedium, wie beispielsweise Öl, in die Druckzelle eingeleitet, die sich so ausdehnt, wenn sich die Membran ausdehnt. Dies bewirkt einerseits eine größere Kontaktfläche zwischen der Membran und der Pressplatte und andererseits, dass die Membran gegen den Membranträger presst, so dass er mit einer geeigneten Geschwindigkeit abgesenkt wird. Ein gleichmäßiges Absenken kann beispielsweise mittels einer Art Federkonstruktion bewirkt werden, wobei der Membranträger abgesenkt wird, wenn das Druckmedium der Druckzelle zugeführt wird. In Funktion gewährleistet die Membran so eine unabhängige aktive Dichtung sowohl an dem Membranträger als auch der Druckplatte, ohne dass der Einsatz spezieller Anbringungseinrichtungen erforderlich ist.
Gemäß der Erfindung hat die Membranvorrichtung einen Membranträger in der Druckkammer, wobei die Betätigungseinrichtungen so eingerichtet sind, dass sie darauf abzielen, den Membranträger auf die Pressplatte zu zu bewegen, um die anfängliche Dichtung zu erzeugen. Die Betätigungseinrichtungen können auch dazu dienen, die Membranvorrichtung an der Einführposition abzusenken, wenn beispielsweise die benutzte Membran ausgetauscht werden soll. Die Membran und der Membranträger können als eine Einheit an die Einführposition und aus ihr heraus bewegt werden. Die Membran, die in dem Membranträger ruht, begleitet so den Membranträger, wenn dieser abgesenkt, entfernt, eingeführt oder angehoben wird. Dies bedeutet einen erheblichen Vorteil beim Austauschen der Membran und wird weiter unten ausführliche beschrieben. Die Einführ position kann entweder unmittelbar unterhalb der Position des Membranträgers bei einem Pressvorgang oder weiter darunter liegen, so beispielsweise an die Bodenplatte angrenzend. Vorzugsweise umfassen die Betätigungseinrichtungen eine Form einer hydraulischen Vorrichtung, wie beispielsweise Hydraulikzylinder oder Hydraulikkolben. Der Fachmann weiß jedoch, dass auch andere Vorrichtungen möglich sind, um den entsprechenden Effekt zu erzielen.
In einer Ausführung kann die Betätigungseinrichtung eine Federkonstruktion umfassen, so dass, wenn ein Pressvorgang abgeschlossen ist und das Druckmedium aus der Druckzelle geleitet oder gepumpt wird, so beispielsweise über ein Ventil, der strukturelle Träger nach oben nachgibt und an die ursprüngliche Dichtung presst, die aufrechterhalten wird. Als Alternative dazu kann die Betätigungseinrichtung so arbeiten, dass die Membran von der Pressplatte gelöst wird und lose an dem Membranträger anliegt, wenn der Pressvorgang abgeschlossen ist.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführung hat der Membranträger die Form einer Tafel, beispielsweise eines Blechs oder einer Platte und weist ein mittiges Loch auf, wobei eine Vorspanneinrichtung an der äußeren Randfläche des Membranträgers angeordnet ist, d.h. der Fläche, die den Außendurchmesser des Membranträgers bestimmt. Die Vorspanneinrichtung erzeugt eine Druck-Vorspannung, die in der Tafelebene des Membranträgers wirkt. Dies ist vorteilhaft, wenn aus Gründen der Handhabung und des Transports ein Membranträger gewählt wird, der relativ dünn ist und aus relativ leichtem Material besteht. Trotz eines typischen Arbeitsdrucks von 1.200 Bar in der Presse ermöglicht es die Vorspanneinrichtung so, dass ein relativ dünner Membranträger verwendet wird, und führt auch dazu, dass die Lebensdauer des Membranträgers verlängert wird und seine Ermüdungsbeständigkeit erhöht wird.
In vorteilhafter Weise umfasst die oben erwähnte Vorspanneinrichtung ein Vorspannelement, das um den Membranträger herumgewickelt ist. Das Vorspannelement ist vorzugsweise bandförmig und hat im Wesentlichen die gleiche Breite wie die Dicke des Membranträgers. Ein Beispiel eines geeigneten Vorspannelements ist ein Band aus Federstahl.
Der Membranträger in der Membranvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist in geeigneter Weise so gestaltet, dass unter anderem der Austausch einer Membran erleichtert wird. Der Membranträger, der ringförmig ist und vorzugsweise aus einem Stück besteht, hat einen im Wesentlichen L-förmigen vertikalen Querschnitt. Daher hat der Membranträger einen im Wesentlichen vertikalen Wandabschnitt, der so eingerichtet ist, dass er die Membran umschließt, sowie einen Auflageabschnitt, der von dem Wandabschnitt zur „Mitte" der Membran hervorsteht, und auf dem die Membran vor Betrieb lose aufliegt. Vorteilhafterweise ist die Übergangsfläche zwischen den zwei Abschnitten abgeschrägt oder abgerundet, um unnötige Beschädigung der Membran aufgrund von Verschleiß zu vermeiden. Der Auflageabschnitt kann nach unten und nach innen zur „Mitte" der Membran hin geneigt sein. Diese Neigung führt dazu, dass die Membran, die sich in dem Membranträger befindet, auf einfache Weise zentriert wird.
Der L-förmige oder stiefelförmige Querschnitt ist insbesondere von Vorteil, da der Membranträger einfaches Entfernen einer alten Membran und Einführen einer neuen Membran ermöglicht. Wenn der Membranträger aus der Presse entfernt worden ist, wird die gebrauchte Membran einfach aus dem Membranträger herausgehoben, und eine neue Membran kann auf diesen abgesenkt werden.
Unterhalb des Membranträgers ist ein struktureller Träger in geeigneter Weise in der Presskammer angeordnet. Der strukturelle Träger kann ein Tisch, ein Teil eines Tischs, ein Werkzeughalter oder eine andere Vorrichtung sein. Der strukturelle Träger hat jedoch viele Funktionen, d.h. er bildet einen Träger bzw. einen Anschlag an dem Membranträger und gewährleistet in bestimmtem Maß auch Abdichtung in der Presskammer. Des Weiteren kann der strukturelle Träger als ein zusätzlicher Membranträger dienen. Wenn die Betätigungseinrichtung den Membranträger mittels einer auf die Pressplatte zu gerichteten Kraft so beeinflusst, dass die anfängliche Dichtung erzeugt wird, entsteht ein Spalt zwischen dem Membranträger und dem darunter befindlichen strukturellen Träger. Wenn die Druckzelle mit Druckmedium, wie beispielsweise Öl, gefüllt wird, dehnt sich die Membran so aus, dass sie einerseits an der Pressplatte und dem Membranträger abdichtet und andererseits eine nach unten gerichtete Presskraft auf den Membranträger ausübt. Der Membranträger wird dadurch, indem möglicherweise die Betätigungseinrichtung gesteuert wird, in der Richtung des strukturellen Trägers so gepresst, dass der Zwischenraum dazwischen aufgehoben wird, wobei eine Dichtung zwischen den Räumen an den jeweiligen Seiten der Membran durch den Membranträger erzeugt wird, wenn der Druck in der Druckzelle erhöht wird, d.h. eine druckbetätigte Abdichtfunktion erzeugt wird, da ein Differenzdruck zwischen den Seiten erzeugt wird.
Vorteilhafterweise ist die Membran so ausgeführt, dass ein äußerer Rand, d.h. ein Umfangsringbereich der Membran nach oben und nach hinten gebogen ist, so dass ein of fener Raum zwischen dem Membranabschnitt, der nicht nach oben und nach hinten gebogen ist, und dem Rand erzeugt wird, der nach oben und nach hinten gebogen ist. Wenigstens ein Abschnitt dieses Randes soll an der Druckplatte anliegen. Der Rand, der nach oben und nach hinten gebogen ist, umfasst geeigneterweise eine Wulst oder eine Wölbung, die ringförmig ist und der Ringform des Randes folgt. So befindet sich die Wölbung an der Seite, die der Verlängerung der Unterseite des Hauptteils der Membran ist. Diese Wölbung soll die oben erwähnte anfängliche Dichtung erzeugen, wenn die Membran mittels des Membranträgers an die Pressplatte gepresst wird.
Gemäß einer Ausführung der Erfindung ist eine Trenneinrichtung zwischen dem nach oben und nach hinten gebogenen Rand und dem darunterliegenden Membranabschnitt angeordnet, so dass diese Abschnitte auseinandergehalten werden, wobei sich der untere Abschnitt zu einem darunter liegenden Werkstück hin ausdehnen kann, während der obere Abschnitt (der Rand, der nach oben und nach hinten gebogen ist) an der Pressplatte abdichtet. Dadurch umschließt die Membran teilweise die Trenneinrichtung. Der Zweck der Trenneinrichtung besteht, wie auf der Hand liegt, auch dann, die Membran gedehnt zu halten. Die Trenneinrichtung kann beispielsweise so ausgeführt sein, dass sie eine Platte umfasst, die parallel zu der Pressplatte ist und zwischen dem oberen und dem unteren Membranabschnitt angeordnet ist. Die Platte ist mit wenigstens einer Öffnung versehen, die zum Zuführen eines Druckmediums zu der Druckzelle dient.
Eine Presse vom Druckzellentyp, die eine vorteilhafte Gestaltung aufweist, ist, wie oben erwähnt, in einem strukturellen Träger enthalten, der in der Presskammer angeordnet ist und einen Tisch mit einer Vielzahl lamellarer Einrichtungen umfasst, die aneinander anliegen. Ein großer Vorteil einer derartigen Plattenkonstruktion besteht dann, dass sie einfach herzustellen und zu transportieren ist. Statt einen großen und schweren Tisch herzustellen, ist die Konstruktion in mehrere Platten unterteilt, die einzeln weniger wiegen und so leichter zu handhaben sind.
Die unterste lamellare Einrichtung ist lose an der Bodenplatte der Druckkammer angeordnet. Diese lamellare Einrichtung und die plattenförmigen ringförmigen lamellaren Einrichtungen, die konzentrisch darüber angeordnet sind, bilden einen Pressraum, in dem ein Werkzeug und ein Werkstück angeordnet werden können. Die oberste lamellare Einrichtung in dem strukturellen Träger weist so eine Kontaktfläche für den Membranträger auf. Der eigentliche Membranträger kann als eine lamellare Einrichtung betrachtet werden, da der Membranträger und die anderen lamellaren Einrichtungen vorzugsweise aus gleichen Blechrohlingen bestehen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform können die lamellaren Einrichtungen (einschließlich des Membranträgers) voneinander getrennt werden.
In einer vorteilhaften Ausführung ist des Weiteren ein zweiter Membranträger neben dem bereits erwähnten Membranträger, so beispielsweise die oberste lamellare Einrichtung, vorhanden. Vorzugsweise hat dieser zweite Membranträger die Form einer lamellaren Einrichtung, die sich unmittelbar unterhalb des ersten Haupt-Membranträgers befindet und abgeschrägt und/oder abgerundet ist, um scharfe Kanten zu vermeiden, die mit der Membran in Kontakt kommen. Der untere dieser beiden Membranträger bzw. lamellaren Einrichtungen hat vorzugsweise einen kleineren Innendurchmesser, so dass diese lamellare Einrichtung einen Innenabschnitt aufweist, der eine Verlängerung des Trägers bildet, der durch den vorstehenden Auflageabschnitt der oberen lamellaren Einrichtung gebildet wird.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführung bilden eine oder mehrere der lamellaren Einrichtungen, die aneinander anliegen, eine Einheit mit einer Vorspanneinrichtung bzw. einer Begrenzungseinrichtung, die im Wesentlichen dauerhaft die Ausdehnung dieser lamellaren Einrichtungen begrenzt. Die Vorspanneinrichtung bzw. die Begrenzungseinrichtung erzeugt eine permanente Druck-Vorspannung, die in der Ebene der lamellaren Einrichtung wirkt. Geeigneterweise umfassen diese Begrenzungseinrichtungen Bänder, die um die äußere Randfläche der lamellaren Einrichtung herumgewickelt sind, wobei die Bänder eine Breite haben, die im Wesentlichen so groß ist wie die Dicke der jeweiligen lamellaren Einrichtungen.
Aufgrund der Konstruktion mit der Vorspanneinrichtung wird so keine Absorptionseinrichtung für Kräfte von außen an den kurzen Seiten der Presskammer benötigt. Die Pressenkonstruktion kann daher relativ offen ausgeführt werden, da die kurzen Seiten der Presskammer zum Einführen und Entfernen der inneren lamellaren Einrichtungen zugänglich sind. In der montierten Presse können Teile der inneren plattenförmigen Einrichtungen an den Enden der Presse über den eigentlichen Presskörper hinaus vorstehen.
Die inneren plattenförmigen Einrichtungen sind vorteilhafterweise lose an der Bodenplatte und aneinander angeordnet. Eine Art Steuerelement ist jedoch vorhanden, um korrekte Positionierung zu gewährleisten. Aufgrund der Tatsache, dass die innere Struktur lamellare Einrichtungen umfasst, die lose aufeinander angeordnet sind, ist es möglich, sie einfach separat oder mehrere auf einmal zu entfernen. Die Presse vom Druckzellentyp ist vorteilhafterweise in solchen Dimensionen ausgeführt, dass wenigstens eine lamellare Einrichtung (einschließlich des Membranträgers) angehoben werden kann, um darunterliegende lamellare Einrichtungen im Inneren der Presskammer abzudecken, wobei eine oder mehrere der darunterliegenden lamellaren Einrichtungen aus der Druckkammer entfernt werden können, während die verbleibenden lamellaren Einrichtungen im Inneren der Presskammer verbleiben.
Vorteilhafterweise ist diese unterteilbare Konstruktion so in der Presskammer angeordnet, dass der Membranträger in der Richtung der Pressplatte angehoben werden kann. Betätigungseinrichtungen, wie beispielsweise Hydraulikkolben, sind geeigneterweise so eingerichtet, dass sie den Membranträger anheben und möglicherweise auch lamellare Einrichtungen, die darunter angeordnet sind. In seinem oberen Abschnitt entspricht der Innendurchmesser des Membranträgers im Wesentlichen dem Umfang bzw. dem Durchmesser der Pressplatte, und aufgrund dieser Tatsache kann der Membranträger so ausgeführt werden, dass er die Pressplatte umschließt, wenn er nach oben angehoben wird. Praktischerweise ist der Membranträger so hoch, dass er die Pressplatte auch in einem nicht angehobenen Zustand umschließt, um so eine zufriedenstellende Abdichtung während des Pressens zu erreichen.
Große Vorteile werden dank der oben beschriebenen Ausführungen mit aufeinander angeordneten inneren lamellaren Einrichtungen erzielt, insbesondere hinsichtlich der Herstellung, der Handhabung, der Beförderung und des Transports. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass es möglich ist, die Werkstücke und/oder die schützende Matte zwischen zwei lamellaren Einrichtungen anzubringen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Austauschen der Membran in einer Presse vom Druckzellentyp geschaffen. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
Freilegen des Membranträgers im Inneren des Presskammer in jeder Richtung,
Entfernen des Membranträgers mit der lose darauf liegenden Membran aus der Presskammer, um die Membran herausheben zu können und eine zweite Membran so absenken zu können, dass sie lose in dem Membranträger liegt,
Einführen einer Einheit, die die zweite, lose aufliegende Membran und den Membranträger oder einen zweiten Membranträger umfasst, in die Presskammer und
Anordnen der Einheit an ihrer vorgesehenen Position.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung wird der Membranträger freigelegt, indem der darunter befindliche strukturelle Träger entfernt wird. Dies kann beispielsweise bewirkt werden, indem zunächst der Membranträger so angehoben wird, dass ein Zwischenraum in Bezug auf den strukturellen Träger erzeugt wird, so dass die Reibung zwischen ihnen aufgehoben wird und der strukturelle Träger leicht aus der Presse entfernt werden kann. Nach dem Freilegen wird der Membranträger vorzugsweise auf eine Transportvorrichtung abgesenkt, die aus der Presse heraus bewegt oder gerollt wird.
Wenn der Membranträger aus der Presse entfernt worden ist, ist die Membran leicht zugänglich, da sie ohne Anbringungseinrichtung lose darin liegt. Die Membran wird so entfernt, und eine neue kann in den Membranträger abgesenkt werden, der anschließend in die Presse eingeführt und an die beabsichtigte Position angehoben werden kann.
Während des Betriebs einer Pressanlage ist es zeitsparend, außerhalb der Presse eine zweite komplette Membranvorrichtung mit einem Membranträger und einer Membran zur Verfügung zu haben, die bereit ist, im Wesentlichen zur gleichen Zeit eingeführt zu werden, zu der die gebrauchte Membranvorrichtung entfernt wird.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung hat der Membranträger eine im Wesentlichen ovale Form bzw. die Form einer Laufbahn, d.h. zwei parallele Seiten, die an den jeweiligen Enden so in konvexe halbkreisförmige Seiten übergehen, dass eine geschlossene Bahn gebildet wird. Des Weiteren hat die Membran geeigneterweise im Wesentlichen eine Form, die dem Membranträger entspricht, so dass sie leicht die Membran aufnehmen kann.
Wenn lamellare Einrichtungen in dem strukturellen Träger eingesetzt werden, der sich unterhalb des Membranträgers befindet, haben diese vorzugsweise im Wesentlichen den gleichen Außendurchmesser wie der Membranträger. Die lamellaren Einrichtungen werden beispielsweise aus warmgewalzter Stahlplatte mit einer Dicke von ungefähr 80–150 mm, so beispielsweise 100–120 mm, vorzugsweise durch Fräsen oder Schneiden ausgebildet. Es ist möglich, die lamellaren Einrichtungen aus zwei oder meh reren Teilen zusammenzusetzen, die anschließend durch die Wicklungen des Bandes zu einer integralen Einheit verbunden werden. Die Dicke des Membranträgers beträgt ungefähr 80–150 mm, vorzugsweise ungefähr 100 mm, und der Membranträger kann auch mehrere Teile umfassen, die mittels der Wicklungen des Bandes zu einer integralen Einheit verbunden werden.
Es hat sich des Weiteren als praktisch erwiesen, den Presskörper aus kraftabsorbierenden lamellaren Einrichtungen herzustellen, und daher kann der Hauptteil der Presse auf die gleiche Weise hergestellt werden und lässt sich einfach in Teilen transportieren, die an dem Ort zusammengesetzt werden, an dem die Presse eingesetzt werden soll.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Schnittansicht einer Druckzelle mit einer Membranvorrichtung gemäß einer Ausführung der Erfindung.
2 ist eine schematische Detailansicht der Druckzelle in 1.
3 ist eine teilweise als Schnitt ausgeführte schematische Seitenansicht einer Presse vom Druckzellentyp gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.
4 ist eine schematische Schnittansicht der Presse vom Druckzellentyp entlang der Linie B-B in 3.
5 ist eine als Schnitt ausgeführte schematische Draufsicht auf die Membranvorrichtung entlang der Linie A-A in 1.
6a–6c stellen schematisch ein Verfahren zum Austauschen einer Membran gemäß der vorliegenden Erfindung dar.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen.
1 zeigt einen vertikalen Schnitt durch eine Druckzelle, die eine Pressplatte 10 und eine Membranvorrichtung gemäß der Erfindung umfasst. So umfasst die Membranvorrichtung einen äußeren ringförmigen Membranträger 12 aus Blech, wobei der Membranträger eine Membran 14 aus einem elastischen Material, vorzugsweise Gummi, umschließt. Der Außenumfangsabschnitt 16 der Membran 14 ist so nach oben und nach hinten gebogen, dass ein Zwischenraum zwischen diesem Abschnitt 16 und dem Memb ranabschnitt 18 ausgebildet ist, der sich darunter befindet und der nicht nach oben und nach hinten gebogen ist. Der Abschnitt 16, der nach oben und nach hinten gebogen ist, soll zumindest im Betrieb an der Festplatte 10 anschlagen. Die Membran 14 wird mittels eines ringförmigen Rahmens 20 aus Stahl gedehnt gehalten, der in einer teilweise eingeführten Position in dem Raum zwischen dem Abschnitt 16, der nach oben und nach hinten gebogen ist, und dem Membranabschnitt 18 angeordnet ist, der sich darunter befindet. Der Rahmen 20, der so von der Membran 14 umschlossen wird, ist an einer inneren Füllplatte 22, die u.a. die Stabilität der Konstruktion gewährleistet, angebracht und umschließt sie seinerseits. Die Füllplatte 22 ist mit einer oder mehreren Öffnungen 24 versehen, über die Druckmedium der Druckzelle zugeführt werden kann, so dass sich die Membran 14 ausdehnt. Die Zufuhr von Druckmedium wird mittels einer Ventilvorrichtung 25 gesteuert, die über der Öffnung 24 angeordnet ist.
2 zeigt einen Teil von 1 in einem größeren Maßstab. Die Figur zeigt, dass der Membranträger 12 in diesem Querschnitt im Wesentlichen die Form eines Stiefels hat, d.h., die Innenfläche der Wand des Membranträgers 12 ist so abgeschrägt, dass ein Auflageabschnitt 26 von seinem unteren Abschnitt vorsteht. Der Membranträger 12 kann veranschaulichend auch mit einer Schüssel verglichen werden, die ein großes Loch im Boden hat. Die Membran 14, insbesondere der Membranabschnitt 18, der nicht nach oben und nach hinten gebogen ist, soll lose auf dem Auflageabschnitt 26 aufliegen, wenn die Druckzelle noch nicht unter Druck steht. Der Übergang zu dem Auflageabschnitt 26 ist abgerundet, um unbeabsichtigte Beschädigung der Membran 14 zu vermeiden, die auftreten kann, wenn die Ränder scharf sind. Der Innenrand des Auflageabschnitts 26, der sich so am nächsten an der Mitte der Druckzelle befindet, ist ebenfalls abgerundet.
Der Membranabschnitt 16, der nach oben und nach hinten gebogen ist, ist mit einer Wölbung 30 versehen, die die Funktion einer anfänglichen Dichtung an der Pressplatte 10 hat. Die Dichtung wird erzeugt, indem der Membranträger 12 in der Richtung der Pressplatte 10 nach oben umgebogen wird, wodurch die Membran 14 und insbesondere die Wölbung 30, die in dem Membranträger 12 liegt, so an die Pressplatte 10 gepresst wird, dass eine anfängliche Dichtung erzeugt wird. Der Innendurchmesser des oberen Abschnitts des Membranträgers 12 entspricht im Wesentlichen dem Umfang der Pressplatte 10, wobei der obere Abschnitt des Membranträgers 12 die Pressplatte 10 umschließt und angehoben und abgesenkt werden kann.
Wenn die anfängliche Dichtung erzeugt worden ist, kann der Druckzelle Druckmedium zugeführt werden, d.h. dem Raum zwischen der Pressplatte 10 und der daran abdichtenden Membran. So presst, wenn die Druckzelle unter Druck gesetzt worden ist, die Membran 14 den Membranträger nach unten an einen strukturellen Träger 32 (der in 1 nicht dargestellt und mit unterbrochenen Linien angedeutet ist), der sich unterhalb des Membranträgers 12 befindet, wobei der obere Teil des strukturellen Trägers einen abgerundeten Rand hat, um Beschädigung der Membran bei Ausdehnung zu verhindern. Wenn der Druck in der Druckzelle erhöht wird, erfüllt der Membranträger 12 so eine durch Druck bewirkte Dichtungsfunktion, da ein Differenzdruck zwischen dem Volumen an den jeweiligen Seiten der Membran 14 erzeugt wird. Abdichtung an der Pressplatte 10 wird durch die Ausdehnung der Membran 14 während der Druckerzeugung aufrechterhalten. Die Figur zeigt des Weiteren eine O-Ring-Dichtung 34, die einen dreieckigen Querschnitt hat und oberhalb der Membran angeordnet ist und der Abdichtung dient. Die O-Ring-Dichtung besteht vorzugsweise aus Gummi oder Metall, beispielsweise Bronze. Vorzugsweise ist die O-Ring-Dichtung 34 so eingerichtet, dass sie von Anfang an an der Membran 14 anliegt, sie kann jedoch als Alternative dazu an der Pressplatte 10 angebracht werden, bevor sich die Membran 14 ausdehnt.
3 ist eine teilweise als Schnitt ausgeführte Seitenansicht einer Presse vom Druckzellentyp 40 gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung. Vorzugsweise wird der Membranträger 42 durch Fräsen oder Schneiden eines Rohlings, wie beispielsweise aus warmgewalztem Blech, hergestellt und erhält so seine Form. Auch andere Teile, die in der Presse enthalten sind, können auf diese Weise hergestellt werden, wobei dies rationell ist und das Herstellungsverfahren erheblich vereinfacht.
In der Figur ist ein Mittelabschnitt der Presse vom Druckzellentyp 40 ausgeschnitten, so dass auf der linken Seite des mittleren Abschnitts eine normale Seitenansicht der Presse zu sehen ist und auf der rechten Seite des Mittelabschnitts eine als Schnitt ausgeführte Seitenansicht der Presse. So ist auf der linken Seite der Figur die äußere Randfläche 44 einer äußeren lamellaren Einrichtung 46, die in der Presse 40 enthalten ist, dargestellt.
3 zeigt so eine Anzahl äußerer vertikal angeordneter lamellarer Einrichtungen 46, die einen Presskörper bilden. Diese äußeren lamellaren Einrichtungen 46 sind nebeneinander so angeordnet, dass die Ebene der Platte bzw. die Hauptfläche jeder lamellaren Einrichtung 46 parallel zu der Plattenebene der anderen lamellaren Einrichtung 46 ist. Die äußeren lamellaren Einrichtungen 46 sind gleichmäßig voneinander beabstandet, und sie haben im Wesentlichen die gleiche Größe und Dicke.
Durch kreisförmige Öffnungen in allen lamellaren Einrichtungen 46, die in dem Presskörper enthalten sind, verlaufen Verbindungseinrichtungen 46 (von denen zwei dargestellt sind), beispielsweise eine Stahlstange mit mit Gewinde versehenen Enden. Die lamellaren Einrichtungen 46 werden durch die Tatsache in einem Abstand zueinander gehalten, dass um jede Verbindungseinrichtung herum zwischen den lamellaren Einrichtungen Abstandshalteeinrichtungen 50 vorhanden sind, die eine Dicke haben, die so groß ist wie der gewünschte Abstand zwischen den lamellaren Einrichtungen. Die Abstandshalteeinrichtungen 50 bestehen aus relativ starrem Material, und ihr Innendurchmesser ist größer als der der Verbindungseinrichtungen 48, wobei gleichzeitig ihre Außenmaße im Wesentlichen größer sind als die der Öffnungen, die in den lamellaren Einrichtungen 46 angeordnet sind. An den zwei äußeren Enden der Verbindungseinrichtungen 48 außerhalb der jeweiligen äußersten lamellaren Einrichtungen 46, die in dem Presskörper enthalten sind, befinden sich Anschlageinrichtungen 52, von denen wenigstens eine einen Befestigungs-und-Klemmechanismus aufweist, der komplementär zu der Verbindungseinrichtung ist. In dem Fall, in dem die Verbindungseinrichtung 48 eine Stange umfasst, die an ihren Enden mit Gewinden versehen ist, kann der Befestigungs-und-Klemmechanismus 52 eine Scheibe und eine Mutter umfassen, wobei die Scheibe Außenmaße hat, die im Wesentlichen größer sind als die Verbindungsöffnungen der äußersten lamellaren Einrichtungen 46. Die vier Verbindungseinrichtungen 48 werden so auf einen vorgegebenen Vorspannzustand angezogen. Dadurch werden Spiel und Bewegung in der Konstruktion aufgehoben, und gleichzeitig wird zur strukturellen Stabilität der Konstruktion hinsichtlich der Biegesteifigkeit, der Verdrehsteifigkeit und der Beständigkeit gegenüber Ausdehnung in allen Abmessungen beigetragen.
Die äußeren lamellaren Einrichtungen 46 in 3 sind des Weiteren mit Mittellöchern (in 4 dargestellt) versehen, die in allen lamellaren Einrichtungen 46 identisch sind. Die lamellaren Einrichtungen 46 sind so positioniert, dass die Mittellöcher eine gemeinsame Mittelachse haben, entlang der die in Reihe angeordneten Löcher bzw. die inneren Randflächen der lamellaren Einrichtungen 46 zusammen in Form eines Gitters einen Raum zur Aufnahme einer Presskammer bilden. Die Richtung der Hauptachse der Presskammer fällt mit der Mittelachse der Mittellöcher zusammen. Eine obere Pressplatte 54 und eine untere Platte 56 verlaufen durch die Mittellöcher der äußeren lamellaren Einrichtungen 46 hindurch. Zwischen der oberen Pressplatte und der unteren Pressplat te sind der Membranträger 42 und eine innere lamellare Einrichtung 58 so angeordnet, dass sie aneinander anliegen, wobei die inneren lamellaren Einrichtungen 58 an der Bodenplatte 56 angeordnet sind.
Der rechte Teil in 3 ist, wie bereits erwähnt, eine als Schnitt ausgeführte Seitenansicht der Presse 40 vom Druckzellentyp. Der Schnitt verläuft durch die Mitte der Presse 40, d.h. entlang der Hauptachse der Presskammer. Der rechte Teil in 3 zeigt, dass die lamellaren Einrichtungen 46, die den Presskörper bilden, mit einem Band 60 an den jeweiligen äußeren Randflächen 44 umwickelt sind. Darüber hinaus zeigt die Figur, dass auch der Membranträger 42 und die innere horizontale plattenförmige Einrichtung 58, die an dem Membranträger anliegt, mit einem Band umwickelt sind. Diese Umwicklung 60 des Membranträgers 42 und der inneren lamellaren Einrichtung 58 mit einem Band dient dazu, im Wesentlichen permanent Ausdehnung derselben zu begrenzen, d.h. sie muss in der Lage sein, den Kräften zu widerstehen, die in der Presskammer entstehen. Der Membranträger 42 und die innere lamellare Einrichtung 58 sind ringförmig, d.h., sie bilden einen inneren offenen Raum, der in der Presskammer eingeschlossen ist. in dem Membranträger 42 ist eine Membran 62 angeordnet. Die Membran 62 weist eine Dichtung 64 an der Pressplatte 54 auf und bildet mit ihr eine Druckzelle. Im Betrieb wird der Druckzelle ein Druckmedium zugeführt, so dass sich die Membran 62 ausdehnt. Der offene Raum 66 der inneren lamellaren Einrichtung 58 dient der Aufnahme eines Werkzeugs. Ein Blech, das an das Werkzeug gepresst werden soll, wird in geeigneter Weise über dem Werkzeug angeordnet, wobei sich die Membran 62, wenn sie unter Druck gesetzt wird, ausdehnt und auf dem Werkzeug geformt wird, was bedeutet, dass auch das Blech, das sich dazwischen befindet, auf dem Werkzeug geformt wird. Weiterhin zeigt die Figur, dass eine Matte 68 unmittelbar unterhalb der Membran 62 angeordnet ist. Die Matte 68 nimmt am Formen des Blechs teil und schützt gleichzeitig die Membran 62 vor Verschleiß. An der Innenwand der unteren inneren lamellaren Einrichtung 58 ist ein Füllelement 70 aus Gummi angeordnet, um Kräfte zu verteilen und das Werkzeug zu tragen. Wenn ein Holzstück verdichtet werden soll, kann dies ohne Werkzeuge ausgeführt werden.
4 zeigt die Presse vom Druckzellentyp im Schnitt entlang der Linie B-B in 3. Die Figur zeigt, dass die äußeren lamellaren Einrichtungen 46 plattenförmig sind. Die mittigen Durchgangslöcher der plattenförmigen Einrichtungen 46 werden durch eine innere Randfläche gebildet. Das Loch ist im Wesentlichen viereckig, hat jedoch keine eigentlichen Ecken. Die „Eckenzonen" sind statt dessen abgerundet und nach innen so in die Wand hinein gebogen, dass eine größere Lochfläche entsteht. Die Radien dieser Biegungen nach innen sind relativ groß, um die Spannungskonzentration auf ein Minimum zu verringern, die an den Eckbereichen steht.
Die äußere plattenförmige Einrichtung 46 ist im Wesentlichen viereckig und hat abgerundete Ecken. Die Form der plattenförmigen Einrichtung 46 ist an den erwarteten Druck angepasst, der beim Pressen entsteht. So ist die Materialmenge bzw. der Abstand zwischen der inneren und der äußeren Randfläche vertikal größer als horizontal, da die Hauptrichtung des Pressens vertikal ist.
Eine Vielzahl von Wicklungen eines Bandes 60 aus Federstahl ist um die äußere Randfläche der äußeren lamellaren Einrichtungen 46, der inneren plattenförmigen Einrichtung 58 und des Membranträgers 42 herum gewickelt, die in 4 dargestellt sind, wobei das Band 60 eine Breite hat, die im Wesentlichen der Dicke der lamellaren Einrichtungen 46, 58 bzw. des Membranträgers 42 entspricht. Die Höhe der Bandschicht 60 beträgt normalerweise 100 mm. Jede Bandschicht 60 kann aus einem einzelnen langen Band oder einer Vielzahl miteinander verbundener Bandteile bestehen. Wenn die lamellaren Einrichtungen 46, 58 und der Membranträger 42 hergestellt werden, wird das Band 60 unter Widerstand um diese herumgewickelt, so dass eine Druck-Vorspannung permanent in den lamellaren Einrichtungen 46, 58 und dem Membranträger 42 erzeugt wird.
4 zeigt des Weiteren Seitenwände 72, die jeweils an einer Seite der inneren lamellaren Einrichtung angeordnet sind und sich in der Richtung der Hauptachse der Presskammer erstrecken. Die Seitenwände 72 haben eine Höhe, die im Wesentlichen dem Abstand zwischen der oberen Pressplatte 54 und der unteren Platte 56 entspricht. Der Membranträger 42 und die innere lamellare Einrichtung 58 sind beim Pressen einem inneren Überdruck ausgesetzt, und aufgrund dieser Tatsache sind der Membranträger 42 und die lamellare Einrichtung 58 bestrebt, sich auszudehnen, wodurch hohe Zugspannung an ihrem Innenumfang erzeugt wird. Aus diesem Grund ist eine hydraulische Ausgleichseinrichtung bzw. eine Einrichtung 74 zum Erzeugen horizontaler Kraft an die linke Seitenwand 72 in der Figur angrenzend angeordnet. Diese Erzeugungseinrichtung 74 beeinflusst den Membranträger 42 und die innere lamellare Einrichtung 58 horizontal und bewirkt Vorverformung und Vorspannung der Verformungszonen derselben. Im Unterschied zu den integrierten gewickelten Bändern 60 ist diese Erzeugungseinrichtung 74 separat von dem Membranträger 42 und der inneren lamellaren Einrichtung 58 ausgebildet und so eingerichtet, dass sie diese radialen Vorspannungs- bzw. Vorverfor mungs-Kräfte ausübt. Praktischerweise umfasst die Erzeugungseinrichtung 52 Hydraulikkolben.
5 ist eine als Schnitt ausgeführte schematische Draufsicht auf die Membranvorrichtung entlang der Linie A-A in 1.
5 sollte hauptsächlich klar die vorteilhafterweise im Wesentlichen ovale Form (d.h. die Form einer Laufbahn) einer Ausführung der Membranvorrichtung veranschaulichen und ist daher nicht maßstabsgerecht. Der Membranträger 12 ist so in 5 durch den äußeren ringförmigen Teil dargestellt. Im Inneren dieses Teils befindet sich die eigentliche Membran 14, die ein rein zusammenhängendes Abdichtelement ist, das keine Ecken aufweist. Im Inneren der Membran 14 ist eine Trenneinrichtung zum Dehnen der Membran angeordnet. Die Trenneinrichtung umfasst einen äußeren ringförmigen Rahmen 20, der an einer inneren Füllplatte 22 angebracht ist. Die Füllplatte 22 weist zwei Löcher 24 auf, durch die Druckmedium in die Druckzelle einströmen kann, so dass sich die Membran 14 ausdehnt.
6a–6c stellt den Austausch einer gebrauchten Membran gegen eine neue Membran gemäß der Erfindung dar. In 6a ist die Membranvorrichtung 80 gemäß der Erfindung in einer freiliegenden Position dargestellt. Diese freiliegende Position ist erzeugt worden, indem der darunter liegende strukturelle Träger aus der Presskammer entfernt worden ist. Um das Entfernen des strukturellen Trägers zu erleichtern, wird die Membranvorrichtung 80 in geeigneter Weise um eine Strecke angehoben, um Reibung zwischen dem Membranträger 82, um den das Band gewickelt ist, und dem strukturellen Träger aufzuheben. Die Membranvorrichtung wird mit Hydraulikkolben 84 angehoben, die an der Oberseite des Membranträgers 82 angeordnet sind. Diese Hydraulikkolben 84 werden geeigneterweise auch verwendet, um die anfängliche Dichtung zu erzeugen, die im Zusammenhang mit 2 beschrieben ist. Wenn die Membranvorrichtung 80 so freigelegt worden ist, wird eine Transportplatte 86 unter die Membranvorrichtung 80 in der Presskammer gerollt. Die Hydraulikkolben 84 senken die Membranvorrichtung 80 auf die Transportplatte 86 ab. Da das Gewicht der Membran 88 und der O-Ring-Dichtung 90 ausreichen kann, um den Membranträger 82 abzusenken, können die Hydraulikkolben 84 als Alternative dazu das Absenken regulieren. 6b zeigt die Membranvorrichtung 80 in einer abgesenkten Position, die mit den Hydraulikkolben 84 erzeugt worden ist. Die Membranvorrichtung 88 befindet sich nunmehr auf der Transportplatte 86 und kann aus der Presskammer herausgerollt werden.
6c stellt dar, dass die Membran 88 mit „Inhalt" und der darüber befindlichen O-Ring-Dichtung leicht aus dem Membranträger 82 herausgehoben werden können, wenn sie aus der Presskammer herausgerollt worden ist. Dies wird durch die Tatsache ermöglicht, dass die Membran 88 in einem drucklosen Zustand lose auf dem Auflageabschnitt des Membranträgers 82 aufliegt. Der ringförmige Membranträger 82 ist nunmehr bereit, eine neue oder andere Membran aufzunehmen. Die neue Membran wird einfach in den Membranträger 82 abgesenkt, und anschließend wird die gesamte Membranvorrichtung in die Presskammer eingeführt und wird mittels der Hydraulikkolben an die beabsichtigte Position angehoben.
Wenn zwei Membranträger jeweils parallel auf einer Transportplatte eingesetzt werden, kann der Austausch der Membran bei minimaler Unterbrechung des Betriebs stattfinden. Wenn der gebrauchte Membranträger zusammen mit der alten Membran aus der Presskammer entfernt worden ist, wird ein Membranträger, der mit einer neuen Membran vervollständigt worden ist, in die Presskammer hineingerollt.
Die Zeichnungen dienen nur dazu, die erfindungsgemäße Idee zu verdeutlichen, und sind daher sehr schematisch. Obwohl oben einige bevorzugte Ausführungen beschrieben sind, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Es ist so möglich, andere Varianten der inneren Struktur als die dargestellten einzusetzen. So kann beispielsweise eine Vielzahl innerer lamellarer Einrichtungen, die aneinander anliegen, verwendet werden, um andere Arbeitstiefen zu ermöglichen. Des Weiteren kann die Gestaltung der einzelnen lamellaren Einrichtungen und des Membranträgers gemäß den aktuellen Bedürfnissen variiert werden. Es versteht sich daher, dass eine Vielzahl von Abwandlungen und Veränderungen vorgenommen werden können, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen, der in den beigefügten Ansprüchen definiert ist.

Claims

Membranvorrichtung (80) zum Einsatz in einer Presse (40) vom Druckzellentyp, die umfasst: eine Membran (14, 62, 88) aus elastischem Material, wie beispielsweise Gummi, die so eingerichtet ist, dass sie zusammen mit einer Pressplatte (54) eine Druckzelle zum Ausüben eines Formdrucks auf ein Werkstück in der Presse bildet, gekennzeichnet durch einen ringförmigen Membranträger (12, 42, 82), der einen ringförmigen Wandabschnitt umfasst, der in Umfangsrichtung angeordnet ist und den Umfang der Membran umschließt, wobei der Randbereich der Membran in dem Membranträger angeordnet ist.
Membranvorrichtung nach Anspruch 1, vorzugsweise für den Einsatz in einer Presse vom Druckzellentyp nach einem der Ansprüche 1–14, wobei der Innendurchmesser des Membranträgers an jedem gegebenen Punkt vertikal wenigstens so groß ist wie sein Innendurchmesser an einem zweiten Punkt, der sich unterhalb des gegebenen Punktes befindet.
Membranvorrichtung nach Anspruch 2, wobei der untere Abschnitt des Membranträgers einen Auflageabschnitt (26) aufweist, an dem der Randbereich der Membran aufliegt, wobei Maßübergänge der Membran-Tragefläche des Membranträgers abgeschrägt oder abgerundet sind, um spitze Kontaktflächen an der Membran zu vermeiden.
Membranvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Membran eine im Wesentlichen ovale Form hat und keine scharfen Kanten aufweist.
Membranvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Membranträger eine im Wesentlichen ovale Form hat.
Membranvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei ein äußerer Rand (16) der Membran am Umfang nach oben und nach hinten gebogen ist, eine Trenneinrichtung (20, 22) zwischen dem Rand, der nach oben und nach hinten gebogen ist, und dem darunterliegenden Membranabschnitt (18) angeordnet ist und die Membran die Trenneinrichtung teilweise so umschließt, dass die Membran gedehnt gehalten wird.
Membranvorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Trenneinrichtung eine Füllplatte (22) umfasst, die parallel zu der Pressplatte ist und die Membran gedehnt hält, und die Füllplatte mit wenigstens einer Öffnung (24) zum Zuführen von Druckmedium zu der Druckzelle versehen ist.
Membranvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Membranträger die Form einer Scheibe hat und eine äußere Randfläche aufweist und eine Vorspanneinrichtung (60), die eine zusammendrückende Vorspannung erzeugt, die in der Ebene der Platte des Membranträgers wirkt, an der äußeren Randfläche des Membranträgers angeordnet ist.
Membranvorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Vorspanneinrichtung ein Vorspannelement (60) umfasst, das um den Membranträger herumgewickelt ist.
Membranvorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Vorspanneinrichtung bandförmig ist und ihre Breite im Wesentlichen genauso groß ist wie die Dicke des Membranträgers.
Presse (40) vom Druckzellentyp, wobei die Presse einen kraftabsorbierenden Presskörper hat, der eine Presskammer umschließt, und eine Membranvorrichtung (80) nach einem der Ansprüche 1–10 umfasst.
Verfahren zum Ausüben einer Presskraft in einer Presse (40) vom Druckzellentyp mittels einer Membranvorrichtung (80) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: aktives Ausüben einer Kraft auf den Membranträger in der Richtung einer Pressplatte (54), die in der Presse angeordnet ist, so dass eine Anfangsdichtung (30) zwischen der Membran und der Pressplatte geschaffen wird, und Zuführen von Druckmedium zu dem Raum, der von der Membran umschlossen wird, und der Pressplatte, wobei die Kraft wenigstens teilweise aufrechterhalten wird, so dass sich die Membran ausdehnt und die Dichtung erzeugt wird, und weitere Zufuhr von Druckmedium bewirkt, dass die Membran Druck auf ein Werkstück ausübt, das darunter angeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Membran in Verbindung mit der Ausdehnung der Membran veranlasst wird, den Membranträger so mit einer nach unten gerichteten Kraft zu beeinflussen, dass der Membranträger dichtend an einer darunterliegenden Struktur (58) anliegt.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei der Schritt des Ausübens einer Kraft auf den Membranträger in der Richtung der Druckplatte Anheben des Membranträgers in der Richtung der Druckplatte umfasst und die Wirkung der Membran auf den Membranträger während der Ausdehnung der Membran Absenken des Membranträgers umfasst.
Verfahren zum Austauschen einer Membranvorrichtung (80) nach Anspruch 1 in einer Presse vom Druckzellentyp, die einen kraftabsorbierenden Körper umfasst, der eine Druckkammer umschließt, wobei die Membran aus einem elastischem Material, wie beispielsweise Gummi, besteht und so eingerichtet ist, dass sie so angeordnet wird, dass sie auf dem Membranträger (12, 42, 82) in der Presskammer aufliegt, wobei die Membran zusammen mit einer Pressplatte (54) eine Druckzelle bildet, die so eingerichtet ist, dass sie einen Formdruck auf ein Werkstück ausübt, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: Freilegen des Membranträgers im Inneren der Presskammer in jeder Richtung, Entfernen des Membranträgers mit der lose darauf liegenden Membran aus der Presskammer, um die Membran herausheben zu können und eine zweite Membran so absenken zu können, dass sie lose in dem Membranträger liegt, Einführen einer Einheit, die die zweite, lose aufliegende Membran und den Membranträger oder einen zweiten Membranträger umfasst, in die Presskammer und Anordnen der Einheit an ihrer vorgesehenen Position.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei der Schritt des Entfernens des Membranträgers mit der daraufliegenden Membran aus der Presskammer das Absenken des Membranträgers mit der daraufliegenden Membran auf eine Transportvorrichtung umfasst, die aus der Presskammer herausbewegt wird.
Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, wobei der Schritt des Freilegens des Membranträgers Bewegen wenigstens eines Teils eines strukturellen Trägers (58), der sich unterhalb des Membranträgers befindet, aus der Presskammer heraus umfasst.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei der Schritt des Freilegens des Membranträgers Anheben des Membranträgers umfasst, so dass wenigstens ein Teil des strukturellen Trägers, der sich unterhalb des Membranträgers befindet, aus der Presskammer heraus bewegt werden kann.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 18, wobei der Schritt des Anordnens der Einheit an ihrer vorgesehenen Position Anheben der Einheit an die beabsichtigte Position und Fixieren derselben dort umfasst.
Verfahren nach Anspruch 19, wobei die Einheit an die vorgesehene Position angehoben und hydraulisch fixiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 20, wobei eine Vielzahl von Membranträgereinheiten verwendet werden und die Einheit mit der neuen Membran in die Presse im Wesentlichen in der gleichen Zeit eingesetzt wird, in der die Vorrichtung mit der gebrauchten Membran aus der Presskammer entfernt wird.