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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Formwerkzeug mit einem oberen
Werkzeugelement und einem unteren Werkzeugelement, die jeweils aus
einer Vielzahl von Segmenten aufgebaut sind, und ein Verfahren zur
Handhabe dessen.
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2. Stand der
Technik
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Zum
Formen eines Isolierbeschichtungselements eines Polymerisolators
wird beispielsweise ein Formwerkzeug mit einem oberen Werkzeugelement und
einem unteren Werkzeugelement, die jeweils aus einer Vielzahl von
Segmenten aufgebaut sind, eingesetzt. 5 ist eine
schematische Ansicht, die eine Ausführungsform eines bekannten
Formwerkzeugs zeigt. In der in 5 dargestellten
Ausführungsform
umfasst ein Formwerkzeug 51 ein oberes Werkzeugelement 52 und
ein unteres Werkzeugelement 53, wobei das obere Werkzeugelement 52 und das
untere Werkzeugelement 53 jeweils durch Befestigen einer
Vielzahl von Segmenten 54 mithilfe einer Spannstange 55 aufgebaut
sind. Weiters steht die Zahl 56 für einen Hohlraum zum Formen
eines Formmaterials, wie beispielsweise aus Siliconkautschuk, zu
einer vorbestimmten Gestalt.
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Im
Allgemeinen wird der Einbau oder der Ausbau des Formwerkzeugs 51 in
eine oder aus einer Pressvorrichtung wie folgt durchgeführt. Zunächst werden
beispielsweise zehn Stück
der Segmente 54 als ein Modul einer 0,6-m-Einheit definiert. Die
obgenannten Module werden auf solche Weise in die Pressvorrichtung
eingebracht, dass eine Vielzahl von Modulen angeordnet wird, während die
Positionierung zur Bildung des unteren Werkzeugelements 53 in
der Pressvorrichtung vorgenommen wird. Danach wird auf dieselbe
Weise eine Vielzahl von Modulen, eins nach dem anderen, auf dem
unteren Werkzeugelement 53 angeordnet, um das obere Werkzeugelement 52 zu
bilden. Sind alle Segmente 54 angeordnet, werden das obere
Werkzeugelement 52 und das untere Werkzeugelement 53 jeweils
auf eine Einheit bildende Weise mithilfe der Zugstange 55 befestigt.
Danach wird das obere Element 52 zum Einbau des Formwerkzeugs 51 in
die Pressvorrichtung an einer oberen Platte der Pressvorrichtung
unter solchen Bedingungen angebracht, dass ein oberer und ein unterer
Presskopf geschlossen sind. Dann wird das untere Werkzeugelement 53 an
einer unteren Platte der Pressvorrichtung angebracht.
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Beim
obgenannten bekannten Verfahren ist es möglich, das Formwerkzeug 51 mit
dem oberen Werkzeugelement 52 und dem unteren Werkzeugelement 53,
von denen jedes aus einer Vielzahl von Segmenten 54 aufgebaut
ist, zusammenzufügen
und das Formwerkzeug 51 in die Pressvorrichtung einzubauen.
Bei einem Formwerkzeug mit einer Länge von beispielsweise 3 m
oder mehr sind jedoch der Vorgang des Zusammenbaus des Formwerkzeugs 51 und
der Vorgang des Einbauens des Formwerkzeugs in die Pressvorrichtung
zeitaufwendig. Außerdem
ist es notwendig, diese Vorgänge
unter Bedingungen durchzuführen,
bei denen die Pressvorrichtung still steht. Somit besteht der Nachteil,
dass die Betriebsleistung der Vorrichtung gesenkt wird. Außerdem wird
eine Verschiebung der Segmente 54 im zusammengefügten oberen
Werkzeugelement 52 und im zusammengefügten unteren Werkzeugelement 53 nur
durch das Befestigungsvermögen
der Spannstange 55 verhindert. Deshalb kommt es manchmal zu
einer Verschiebung der Segmente nach oben und unten sowie zu einer
Verschiebung der Segmente 54 nach links und nach rechts.
Wird nun unter Verwendung eines derartigen Formwerkzeugs 51 ein
Produkt geformt, so entstehen ein vorstehender Abschnitt und ein
vertiefter Abschnitt auf dem Formprodukt. In diesem Fall ist es
notwendig, einen derartigen vorstehenden oder vertieften Abschnitt
zu korrigieren, oder das Formprodukt kann nicht als vollständiges Produkt
verwendet werden. Um die obgenannten Nachteile auszumerzen ist es
zudem manchmal notwendig, das Formwerkzeug 51 neu zusammenzufügen, wodurch
erneut die Betriebsleistung der Vorrichtung gesenkt wird.
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Die
US-A Nr. 3.914.101 beschreibt ein Formwerkzeug mit den Merkmalen
des Oberbegriffs des vorliegenden Anspruch 1.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Ein
Ziel der Erfindung besteht in der Beseitigung der oben aufgeführten Nachteile
und in der Bereitstellung eines Formwerkzeugs, das einfach und widerstandsfrei
ausgetauscht werden kann und die Betriebsleistung der Vorrichtung
nicht senkt, sowie eines Verfahrens zur Handhabe dessen.
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Gemäß der Erfindung
ist eine Formwerkzeug bereitgestellt, so wie in Anspruch 1 beschrieben
ist.
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Außerdem ist
gemäß der Erfindung
ein Verfahren zum Ein- und Ausbau eines Formwerkzeugs in eine Pressvorrichtung
bereitgestellt, so wie in Anspruch 4 beschrieben ist.
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In
der vorliegenden Erfindung wird eine vorbestimmte Anzahl an Segmenten
unter Verwendung des Werkzeugeinstellhalters zur Bildung des oberen Werkzeugelements
und des unteren Werkzeugelements zusammengefügt. Es ist deshalb möglich, das Formwerkzeug
zusammenzufügen
und als eine Einheit, die aus den durch Werkzeugeinstellhalter zusammengefügten oberen
und unteren Werkzeugelementen besteht, in die Pressvorrichtung einzubauen oder
aus dieser auszubauen. In diesem Fall kann der Austausch des Formwerkzeugs
auf einfache und widerstandsfreie Weise durchgeführt werden. Zudem ist es möglich, bereits
zuvor mehrere Sätze
des oberen Werkzeugelements und des unteren Werkzeugelements herzustellen,
die jeweils durch den Werkzeugeinstellhalter, der die benötigte Größe innerhalb
der der Pressvorrichtung aufweist, zusammengefügt sind. Ist ein Austausch
notwendig, so reicht es in diesem Fall aus, nur das obere Werkzeugelement
und das untere Werkzeugelement, die durch den Werkzeugeinstellhalter,
der die benötigte
Größe aufweist, zusammengefügt sind,
auszutauschen, wodurch die Betriebsleistung der Vorrichtung nicht
beeinträchtigt wird.
Außerdem
ist es möglich,
das obere Werkzeugelement und das untere Werkzeugelement einfach zusammenzufügen, in
dem einfach nur eine vorbestimmte Anzahl an Segmenten am Werkzeugeinstellhalter
angeordnet werden. Es ist somit möglich, die zum Zusammenfügen des
oberen Werkzeugelements und des unteren Werkzeugelements benötigte Zeit
zu verkürzen.
Da der Werkzeugeinstellhalter die Segmente zur Bildung des oberen
Werkzeugelements und des unteren Werkzeugelements tragen kann, ist
es weiters möglich,
eine Verschiebung der Segmente zu verhindern. Im Fall, dass der
Werkzeugeinstellhalter von hoher Steifigkeit ein Werkzeugelement-Positionierungsmittel
zur Positionierung des oberen Werkzeugelements und des unteren Werkzeugelements
aufweist, kann eine Korrektur, die durch eine Verschiebung zwischen
dem oberen Werkzeugelements und dem unteren Werkzeugelements notwendig
wird, vermieden und die Erzeugung von fehlerhaften Produkten verhindert
werden.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die 1a und 1b sind
schematische Ansichten, die jeweils eine Ausführungsform eines Werkzeugeinstellhalters
zeigen, der für
ein Formwerkzeug gemäß der Erfindung
eingesetzt wird;
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die 2a und 2b sind
schematische Ansichten, die jeweils eine Ausführungsform eines Segments zeigen,
das für
das Formwerkzeug gemäß der Erfindung
eingesetzt wird;
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die 3a und 3b sind
schematische Ansichten, die jeweils eine Ausführungsform eines unteren Werkzeugelements
zeigen, das für
das Formwerkzeug gemäß der Erfindung
eingesetzt wird;
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die 4a, 4b und 4c sind
schematische Ansichten, die jeweils ein Verfahren zur Handhabe des
Formwerkzeugs gemäß der Erfindung veranschaulichen;
und
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5 ist
eine schematische Ansicht, die eine Ausführungsform eines bekannten
Formwerkzeugs zeigt.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Die 1a und 1b sind
eine Vorderansicht bzw. eine Seitenansicht, die eine Ausführungsform
eines Werkzeugeinstellhalters zeigen, der für ein Formwerkzeug gemäß der Erfindung
eingesetzt wird. Außerdem
zeigen die 1a und 1b einen Werkzeugeinstellhalter
für ein
unteres Werkzeugelement. In dieser Ausführungsform umfasst ein in den 1a und 1b dargestellter
Werkzeugeinstellhalter 1 ein Hauptsubstrat 2 des
Werkzeugeinstellhalters 1, ein feststehendes Substrat 3,
ein bewegliches Substrat 4, eine Spannstange 5,
eine feststehende Positionierungsplatte 6, eine bewegliche
Positionierungsplatte 7, ein Druckelement 8 und
einen vorstehenden Abschnitt 9. Das feststehende Substrat 3 ist
aufrecht stehend an einem Ende des Hauptsubstrats 2 angeordnet.
Das bewegliche Substrat 4 ist aufrecht stehend am anderen
Ende des Hauptsubstrats 2 angeordnet, das dem feststehenden
Substrat 3 gegenüberliegt.
Die Spannstange 5 fixiert das feststehende Substrat 3 und
das bewegliche Substrat 4 an zwei Punkten. Die feststehende
Positionierungsplatte 6 wird zur Positionierung einer Vielzahl
von Segmenten, die in der Richtung der langen Seite, der entlang
sich die Spannstange 5 auf dem Hauptsubstrat 2 erstreckt,
angeordnet sind, entlang der Richtung der kurzen Seite des Hauptsubstrats 2 eingesetzt. Die
bewegliche Positionierungsplatte 7 wird gemeinsam mit der
feststehenden Positionierungsplatte 6 zur Positionierung
und Fixierung der Segmente entlang der Richtung der kurzen Seite
des Hauptsubstrats 2 eingesetzt. Das Druckelement 8 wird
dazu verwendet, die bewegliche Positionierungsplatte 7 zur feststehenden
Positionierungsplatte 6 hin zu drücken. Der vorstehende Abschnitt 9 wird
eingesetzt, um ein oberes Werkzeugelement und ein unteres Werkzeugelement,
in denen eine Vielzahl von Elementen angeordnet sind, zwischen dem
feststehenden Substrat 4 und dem beweglichen Substrat 3 des Werkzeugeinstellhalters 1 zu
positionieren.
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Die 2a und 2b sind
eine Vorderansicht bzw. Seitenansicht, die eine Ausführungsform eines
Segments zeigen, das für
das Formwerkzeug gemäß der Erfindung
verwendet wird. In der in den 2a und 2b gezeigten
Ausführungsform
umfasst ein Segment 11 ein oberes Segment 11-1 sowie ein
unteres Segment 11-2 und weist einen Hohlraum 12 auf,
der je nach zu formendem Produkt ausgebildet ist. In 2 sind vier Durchgangslöcher 13 im oberen
Segment 11-1 und im unteren Segment 11-2 ausgebildet.
Diese Durchgangslöcher 13 werden zum
Fixieren einer Vielzahl von Segmenten 11 und nicht zum
Hindurchführen
der Spannstange 5 im Werkzeugeinstellhalter 1 verwendet.
Sind jedoch die Positionen der feststehenden Positionierungsplatte 6 und
der beweglichen Positionierungsplatte 7 abgeändert, so
ist eine Konstruktion möglich,
bei der die Spannstange 5 durch das Durchgangsloch 13 des Segments 11 geführt wird.
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Das
Hauptsubstrat 2 weist eine Basisoberfläche, in diesem Fall eine flache
Basisoberfläche,
auf, auf der eine Fläche
eines jeden Segments aufliegt, wie 3 zu
entnehmen ist.
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Die 3a und 3b sind
eine Vorderansicht bzw. eine Querschnittsansicht entlang der Linie b-b,
die eine Ausführungsform
eines unteren Werkzeugelements zeigen, das für das Formwerkzeug gemäß der Erfindung
eingesetzt wird. In der in den 3a und 3b dargestellten
Ausführungsform ist
nur ein unteres Werkzeugelement 21 abgebildet, ein oberes
Werkzeugelement weist jedoch im Wesentlichen dieselbe Konstruktion
wie das untere Werkzeugelement 21 auf, mit der Ausnahme,
dass kein Vorsprung 9 angeordnet ist. Das in 3 dargestellte untere Werkzeugelement 21 ist
durch das Zusammenfügen
einer Vielzahl von in den 2a und 2b gezeigten
Segmenten 11 in dem in den 1a und 1b dargestellten
Werkzeugeinstellhalter 1 konstruiert.
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Nun
wird der Vorgang des Zusammenfügens der
Segmente beschrieben. Zunächst
wird in der in den 1a und 1b gezeigten
Ausführungsform eine
der beiden Spannstangen 5 zwischen dem feststehenden Substrat 3 und
dem beweglichen Substrat 4 gesetzt, und eine Vielzahl von
Segmenten 11 wird am Werkzeugeinstellhalter 1 angebracht.
In diesem Fall wird die Positionierung des Segments 11 entlang der
Richtung der langen Seite des Werkzeugeinstellhalters 1 so
ausgeführt,
dass das Segment 11 von einer Seite des feststehenden Substrats 3 aus
festgesetzt wird und das feststehende Substrat 3 vollständig kontaktiert.
Gleichzeitig oder in der Folge wird die Positionierung der Segmente 11 entlang
der Richtung der kurzen Seite der Segmente 11 entlang der Richtung
der kurzen Seite des Werkzeugeinstellhalters 1 so ausgeführt, dass
das Segment 11 durch vollständiges Andrücken des Segments 11 an
die feststehende Positionierungsplatte 6 festgesetzt wird.
Nachdem alle Segmente 11 am Werkzeugeinstellhalter 1 festgesetzt
wurden, wird die bewegliche Positionierungsplatte 7 durch
Drehen einer Schraube 8a des Druckelements 8 in
die Richtung der feststehenden Positionierungsplatte 6 bewegt,
um die Segmente 11 entlang der Richtung der kurzen Seite
des Werkzeugeinstellhalters 1 zu fixieren. Dann wird die verbleibende
Spannstange 5 zwischen dem feststehenden Substrat 3 und
dem beweglichen Substrat 4 eingesetzt. Daraufhin werden
die Spannstangen 5 mithilfe von Muttern 5a festgezogen,
sodass das bewegliche Substrat 4 zum feststehenden Substrat 3 hin
bewegt wird. Liegt kein Spalt zwischen dem beweglichen Substrat 4 und
dem feststehenden Substrat 3 mehr vor, werden die Spannstangen
weiter festgezogen, um die Segmente 11 entlang der langen Seite
des Werkzeugeinstellhalters 1 zu fixieren. Auf diese Weise
wird das untere Werkzeugelement 21 aus den 3a und 3b erhalten.
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Beim
Formwerkzeug gemäß der Erfindung sind,
so wie den 3a und 3b zu
entnehmen ist, eine Vielzahl von Segmenten 11 mithilfe
des Werkzeugeinstellhalters 1 zusammengefügt, um das untere
Werkzeugelement 21 (das obere Werkzeugelement ist nicht
dargestellt) zu bilden. Es handelt sich hierbei um ein Merkmal der
Erfindung. In der obgenannten Ausführungsform bildet der Vorsprung 9 ein Werkzeugelement-Positionierungsmittel,
das zur Positionierung zwischen dem oberen und dem unteren Werkzeugelement
dient. Außerdem
dienen das Paar aus feststehendem Substrat 3 und beweglichem Substrat 4 sowie
die Kombination der feststehenden Positionierungsplatte 6,
der beweglichen Positionierungsplatte 7 und dem Druckelement 8 ein
Segment-Positionierungsmittel, das zur Positionierung zwischen den
Segmenten dient, wenn sie zusammengefügt angeordnet sind.
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Die 4a, 4b und 4c sind
schematische Ansichten, die jeweils eine Ausführungsform eines Verfahrens
zur Handhabe des Formwerkzeugs gemäß der Erfindung zeigen. Die 4a, 4b und 4c zeigen
ein Verfahren zur Handhabe, wenn das Formwerkzeug in die Pressvorrichtung
eingebaut werden soll, und dieses Verfahren zur Handhabe wird nun
in den 4a, 4b und 4c entsprechend
erläutert.
Zunächst
werden das erhaltene untere Werkzeugelement 21 und das
obere Werkzeugelement 22 miteinander verbunden, um ein Formwerkzeug 31 zu
bilden, wie 4a zu entnehmen ist. Daraufhin
wird das so erhaltene Formwerkzeug 31 mithilfe eines Plattformwagens 41 zum Transport
von Formwerkzeugen transportiert, wie in 4b dargestellt
ist. Danach wird der Plattformwagen 41 zum Transport bei
einer Pressvorrichtung 42 positioniert, wie in 4c gezeigt
ist. In diesem Stadium wird das Formwerkzeug 31 in die
Pressvorrichtung 42 eingebaut. Da der Ablauf der Handhabe
so ist, dass das obere Werkzeugelement und das untere Werkzeugelement
zu einer Einheit zusammengefügt sind,
ist es beim Verfahren zur Handhabe des Formwerkzeug gemäß der Erfindung
möglich,
das Formwerkzeug 31 nach Bedarf vorher herzustellen. Es
ist somit nicht notwendig, das Formwerkzeug unter Bedingungen zusammenzufügen, unter
denen die Pressvorrichtung gestoppt werden muss, wie dies beim bekannten
Verfahren zur Handhabe der Fall ist, wodurch es möglich ist,
das Formwerkzeug leicht und widerstandsfrei auszutauschen, d. h.
das Formwerkzeug in die Pressvorrichtung einzubauen oder aus dieser
auszubauen.
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Wie
aus den obigen Erläuterungen
deutlich hervorgeht, ist es möglich,
das Formwerkzeug als eine Einheit aus dem oberen Werkzeugelement
und dem unteren Werkzeugelement, die durch den Werkzeugeinstellhalter
zusammengehalten ist, zusammenzufügen oder das Formwerkzeug als
eine Einheit in die Pressvorrichtung einzubauen oder aus dieser auszubauen,
da eine vorbestimmte Anzahl von Segmenten durch die Verwendung des
Werkzeugeinstellhalters zur Bildung des oberen Werkzeugelements
und des unteren Werkzeugelements zusammengefügt werden. In diesem Fall kann
der Vorgang des Austauschens auf einfache und widerstandsfreie Weise
durchgeführt
werden, wodurch die Betriebsleistung der Vorrichtung nicht gemindert
wird. Außerdem
ist es möglich,
das obere Werkzeugelement und das untere Werkzeugelement einfach
zusammenzufügen,
indem schlichtweg eine vorbestimmte Anzahl an Segmenten am Werkzeugeinstellhalter
angeordnet werden. Zudem ist es bei der Verwendung eines Werkzeugeinstellhalters
von hoher Steifigkeit, der über
ein Werkzeugelement-Positionierungsmittel zur Positionierung des
oberen Werkzeugelements und des unteren Werkzeugelements verfügt, möglich, aufgrund einer
Verschiebung des oberen Werkzeugelements und des unteren Werkzeugelements
notwendige Korrekturen zu vermeiden und die Erzeugung von fehlerhaften
Produkten zu verhindern.