EP0378757B1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von gepressten Profilkörpern - Google Patents
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
- B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
- B27N5/00—Manufacture of non-flat articles
Definitions
- the invention relates to a method for producing pressed profile bodies from a non-rising mixture of fillers mixed with a thermosetting binder. From DE-PS 23 09 975 such a method is known, in which the mixture is pre-pressed in such a way and then cured to its final shape in a hot press that a cold pressing tool lower part filled with the undensified mixture is inserted into a press and there when the press is closed with simultaneous pre-pressing, it is pressed into the upper part of the hot pressing tool that a second, lower part of the pressing tool is then inserted instead of the first lower part of the pressing tool.
- the non-rising mixture often consists of lignocellulosic fibrous materials, such as shredded ones and dried wood shavings, bagasse fibers and the like. ⁇ ., which are mixed with a thermosetting resin such as melamine, urea formaldehyde or phenol formaldehyde resin.
- a thermosetting resin such as melamine, urea formaldehyde or phenol formaldehyde resin.
- fibers of other materials such as glass fibers, rock wool, can be used alone or in a mixture thereof, to which appropriate, preferably organic binders have been added.
- the known method is intended for the production of relatively small profile bodies, such as round blanks from a diameter of five centimeters or of rings and connecting webs with small wall thicknesses, consisting of grid-like networks, such as decorative grids or ceiling grid elements.
- the moldings produced by this process have a perfectly shaped visible surface and are of sufficient quality, even if the back must generally be reworked by grinding or milling.
- the method is very complex since, like all known methods, it works at least in two stages, i. that is, with a pre-press and a hot press tool.
- This method (EP 0 177 628 A1), in which the preform is implemented twice, is designed to be even more complex.
- FR-A 14 54 864 proposes to dose the molding compound into a cold press tool lower part, to move the lower part into a hot press with a press tool upper part. There, when the hot press is closed, the molding compound is pressed into the upper part of the hot pressing tool with simultaneous pre-compression and without changing the Press tool lower part pressed into its final shape and cured.
- the heat from the electrical heating is transferred to the pistons via the press tool upper part in order to harden the underside of the molded part.
- a disadvantage of this method is that the heating of the piston to the curing temperature is slow because of the heat dissipation and there is a risk that the underside of the molded body will not harden sufficiently.
- Adequate heating requires a longer time, so that at least part of the time saved is compensated for.
- Due to the slow heating in the piston and the piston rod a lot of heat can be stored. With short cycle times, the molding compound may harden prematurely before final compression.
- the object is achieved in that the ram is heated directly and from the inside.
- the moldings obtained by the process according to the invention have a burr-free, smooth visible surface and sufficient strength.
- the rear surface facing the lower part of the pressing tool can, if necessary, be reworked by grinding or milling.
- a device in which the hot press is equipped with a liftable and lowerable, heatable hot pressing tool upper part and two pressing tool lower parts, the pressing tool lower parts being arranged to be movable alternately under the hot pressing tool upper part, into the hot pressing tool upper part of the spatial shape of the profile body corresponding depressions are embedded, which are surrounded by an edge increasing the depth of each depression, and each pressing tool lower part can form fillable cavities corresponding to the depressions of the pressing tool upper part, and consists of several pressing dies and a frame surrounding them, which is provided with a reversible lifting and lowering device is with which the frame can be lowered so far during pressing that the ram can press the molding compound so far into the recesses of the hot pressing tool part that the profile body its final shape is compressed, the press rams being provided with direct internal heating.
- the invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment.
- the figure shows schematically the side view of an embodiment of the device for performing the method.
- the hot pressing tool upper part 2 is fastened in a lowerable manner in the frame 1 of the press.
- the pressing tool lower parts 4 and 5 are horizontally displaceable.
- the pressing tool lower part 4 is shown in the filling position and has a frame 7 which surrounds the cavities 6 to be filled with the molding compound and which - as indicated by the springs 8 - is provided with a reversible lifting and lowering device.
- the frame 7 can, as indicated by the holes 9, be provided with cooling.
- the depressions 10 corresponding to the shape of the profile body are embedded in the hot pressing tool upper part 2.
- the height of the stiffening is increased by the edge 11 attached to the lower part of the hot pressing tool 2.
- the bottoms 12 of the cavities 6 of the press tool lower parts 4 and 5 fit exactly into the areas left free at the edge 11.
- the hot press tool upper part is provided with heating coils 13.
- the new process for the production of pressed profile bodies is now carried out in the following way: In the pressing tool lower part 5 such an amount of molding compound is filled that the cavities 6 are completely filled. The pressing tool lower part 5 is then moved horizontally until the cavities 6 and the depressions 10 in the hot pressing tool upper part 2 are aligned, and then the hot pressing tool upper part 2 is lowered. As soon as it has reached the pressing tool lower part 5, it takes its frame 7 with it. The molding compound located in the cavities 6 is increasingly compressed and pressed into the depressions 10 in a pre-compressed form.
- the press rams 12 provided with direct internal heating have penetrated into the surfaces left free at the edge 11 so that the molding compound in the depressions 10 is compressed to its final shape and by the heaters switched on in the hot pressing tool upper part 2 13 is cured.
- the finished profile bodies are then ejected by the ejectors 14.
- the pressing tool lower part 4 is filled with the molding compound and is now moved into the press, the pressing tool lower part 5 assuming the dashed position where the profile body is removed and the molding compound is filled in for the next cycle.
- press rams 12 can be provided with a cooling device in the press tool lower parts.
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Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von gepreßten Profilkörpern aus einem nicht steigfähigen Gemisch von mit einem wärmehärtbaren Bindemittel vermischten Füllstoffen. Aus der DE-PS 23 09 975 ist ein solches Verfahren bekannt, bei dem das Gemisch in der Weise vorgepreßt und anschließend zu seiner endgültigen Form in einer Heißpresse ausgehärtet wird, daß ein mit dem unverdichteten Gemisch gefülltes, kaltes Preßwerkzeugunterteil in eine Presse eingefahren und dort beim Schließen der Presse unter gleichzeitigem Vorpressen in deren heißes Preßwerkzeugoberteil gepreßt wird, daß dann anstelle des ersten Preßwerkzeugunterteils ein zweites, heißes Preßwerkzeugunterteil eingefahren wird.
- Das nicht steigfähige Gemisch besteht häufig aus lignozellulosehaltigen Faserstoffen, wie zerkleinerten und getrockneten Holzspänen, Bagassefasern u. ä., die mit einem wärmehärtbaren Kunstharz, wie Melamin-, Harnstofformaldehyd- oder Phenolformaldehydharz vermischt sind. Anstelle der zerkleinerten und getrockneten Holz- oder Bagassefasern können aber auch Fasern anderer Werkstoffe, wie Glasfasern, Steinwolle allein oder mehrere derselben gemischt verwendet werden, denen entsprechende, vorzugsweise organische Bindemittel zugesetzt sind.
- Das bekannte Verfahren ist für die Herstellung von relativ kleinen Profilkörpern, wie beispielsweise Ronden ab einem Durchmesser von fünf Zentimeter oder aus Ringen und Verbindungsstegen mit geringen Wandstärken bestehend gitterartige Netzwerke, wie Ziergitter oder Deckenrasterelemente vorgesehen. Die nach diesem Verfahren hergestellten Formkörper haben eine einwandfrei geformte Sichtfläche und sind qualitativ ausreichen, auch wenn die Rückseite im allgemeinen durch Schleifen oder Fräsen nachgearbeitet werden muß. Das Verfahren ist jedoch sehr aufwendig, da es, wie alle bekannten Verfahren, zumindest zweistufig arbeitet, d. h., mit einem Vorpreß- und einem Heißpreßwerkzeug. Die Weiterentwicklung dieses Verfahrens (EP 0 177 628 A1), bei dem der Vorpreßling zweimal umgesetzt wird, ist noch aufwendiger gestaltet.
- Zum Zwecke der Zeit- und Kosteneinsparung wird in der FR-A 14 54 864 vorgeschlagen, die Formmasse in ein kaltes Preßwerkzeugunterteil zu dosieren, das Unterteil in eine Heißpresse mit Preßwerkzeugoberteil einzufahren. Dort wird beim schließen der Heißpresse die Preßmasse unter gleichzeitigem Vorverdichten in das Heißpreßwerkzeugoberteil gedrückt und ohne Wechsel des Preßwerkzeugunterteils in seine endgültige Form gepreßt und ausgehärtet.
- Dabei wird die Wärme von der elektrischen Beheizung über das Preßwerkzeugoberteil auf die Kolben übertragen, um die Unterseite des Formteils auszuhärten.
- Nachteilig an diesem Verfahren ist, daß die Erwärmung des Kolbens auf die Aushärtetemperatur wegen der Wärmeableitung nur langsam erfolgt und die Gefahr besteht, daß die Unterseite des Formkörpers nicht ausreichend aushärtet. Eine ausreichende Erwärmung erfordert andererseits eine längere Zeit, so daß zumindest ein Teil der Zeitersparnis wieder ausgeglichen wird. Weiterhin kann durch die langsame Erwärmung im Kolben und der Kolbenstange viel Wärme gespeichert werden. Bei kurzen Taktzeiten kann es dann zu einer vorzeitigen Aushärtung der Preßmasse vor der Endverdichtung kommen.
- Es bestand daher die Aufgabe, das vorstehende Verfahren so abzuwandeln, daß die Formkörper bei gegebener Zeitersparnis ohne Qualitätseinbuße herstellbar sind.
- Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Preßstempel direkt und von innen beheizt ist.
- Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen Formkörper haben eine gratfreie, glatte Sichtfläche und eine ausreichende Festigkeit. Die dem Preßwerkzeugunterteil zugewandte rückseitige Fläche kann ggf. durch Schleifen oder Fräsen nachgearbeitet werden.
- Zur Durchführung des neuen Verfahrens dient gemäß der weiteren Erfindung eine Vorrichtung, bei dem die Heißpresse mit einem heb- und senkbaren, beheizbaren Heißpreßwerkzeugoberteil und zwei Preßwerkzeugunterteilen ausgestattet ist, wobei die Preßwerkzeugunterteile abwechselnd unter dem Heißpreßwerkzeugoberteil verfahrbar angeordnet sind, in das Heißpreßwerkzeugoberteil der Raumform des Profilkörpers entsprechende Vertiefungen eingelassen sind, die von einem die Tiefe jeder Vertiefung vergrößernden Rand umgeben sind, und jedes Preßwerkzeugunterteil entsprechend den Vertiefungen des Preßwerkzeugoberteils abfüllbare Hohlräume bilden kann, und aus mehreren Preßstempeln und einen diese umgebende Rahmen besteht, der mit einer umsteuerbaren Heb- und Senkeinrichtung versehen ist, mit der der Rahmen beim Pressen soweit absenkbar ist, daß die Preßstempel die Preßmasse so weit in die Vertiefungen des Heißpreßwerkzeugoberteils einpressen können, daß der Profilkörper auf seine endgültige Form verdichtet wird, wobei die Preßstempel mit einer direkten Innenbeheizung versehen sind.
- Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Fig. zeigt schematisch die Seitenansicht einer Ausführungsform der Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens.
- In dem Rahmen 1 der Presse ist das Heißpreßwerkzeugoberteil 2 absenkbar befestigt. Auf dem Pressentisch 3 sind miteinander horizontal verschiebbar die Preßwerkzeugunterteile 4 und 5 angeordnet.
- Das Preßwerkzeugunterteil 4 ist in Füllposition gezeigt und besitzt einen die mit der Preßmasse anzufüllenden Hohlräume 6 umgebenden Rahmen 7, der - wie durch die Federn 8 angedeutet - mit einer umsteuerbaren Hebe- und Senkvorrichtung versehen ist. Der Rahmen 7 kann, wie durch die Bohrungen 9 angedeutet, mit einer Kühlung versehen sein. In dem Heißpreßwerkzeugoberteil 2 sind die der Form des Profilkörpers entsprechenden Vertiefungen 10 eingelassen. Durch den unten am Heißpreßwerkzeugoberteil 2 angesetzten Rand 11 ist die Höhe der Verteifung vergrößert. In die am Rand 11 freigelassenen Flächen passen genau die Böden 12 der Hohlräume 6 der Preßwerkzeugunterteile 4 und 5. Das Heißpreßwerkzeugoberteil ist mit Heizschlangen 13 versehen.
- Das neue Verfahren zur Herstellung von gepreßten Profilkörpern wird nun in folgender Weise durchgeführt:
In das Preßwerkzeugunterteil 5 wird eine solche Menge an Preßmasse eingefüllt, daß die Hohlräume 6 vollständig gefüllt sind. Anschließend wird das Preßwerkzeugunterteil 5 horizontal so weit verfahren, bis die Hohlräume 6 und die Vertiefungen 10 in dem Heißpreßwerkzeugoberteil 2 fluchten, und dann das Heißpreßwerkzeugoberteil 2 abgesenkt. Sobald es das Preßwerkzeugunterteil 5 erreicht hat, nimmt es dessen Rahmen 7 mit. Dabei wird die in den Hohlräumen 6 befindliche Preßmasse zunehmend verdichtet und in vorverdichteter Form in die Vertiefungen 10 gepreßt. - Wenn das Heißpreßwerkzeugoberteil 2 seine unterste Lage erreicht hat, sind die mit einer direkten Innenbeheizung versehenen Preßstempel 12 soweit in die am Rande 11 freigelassenen Flächen eingedrungen, daß die Preßmasse in den Vertiefungen 10 auf ihre endgültige Form verdichtet ist und von den im Heißpreßwerkzeugoberteil 2 eingeschalteten Heizungen 13 ausgehärtet wird. Die fertigen Profilkörper werden anschließend von den Ausstoßern 14 ausgeworfen.
- Während des Preß- und Härtungsvorganges wird das Preßwerkzeugunterteil 4 mit der Preßmasse gefüllt und wird nun in die Presse verfahren, wobei das Preßwerkzeugunterteil 5 die gestrichelte Position einnimmt, wo der Profilkörper entnommen und Preßmasse für den nächsten Zyklus eingefüllt wird.
- In einer besonderen Ausgestaltung der Vorrichtung können Preßstempel 12 in den Preßwerkzeugunterteilen mit einer Kühleinrichtung versehen sein.
Claims (4)
- Verfahren zur Herstellung von gepreßten Profilkörpern aus einer rieselfähigen, nicht steigfähigen Formmasse aus mit einem wärmehärtbaren Bindemittel vermischten Füllstoffen, wobei die Formmasse in ein Preßwerkzeugunterteil dosiert, in einem Heißpreßwerkzeugoberteil geformt und ausgehärtet, und der Profilkörper aus der Presse ausgestoßen wird, und wobei ein mit der Preßmasse gefülltes kaltes Preßwerkzeugunterteil in die Heißpresse eingefahren wird, dort beim Schließen der Heißpresse die Preßmasse unter gleichzeitiger Vorverdichtung von einem Preßstempel in ein Heißpreßwerkzeugoberteil gedrückt und ohne Wechsel des Preßwerkzeugunterteils in seine endgültige Form gepreßt und ausgehärtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßstempel direkt von innen beheizt ist.
- Vorrichtung zur Herstellung von gepreßten Profilkörpern in einer Heißpresse mit einem heb- und senkbaren Preßwerkzeugoberteil (2) und einem Preßwerkzeugunterteil (5) das unter das Heißpreßwerkzeugoberteil (2) einfahrbar ist, und wobei das Heißpreßwerkzeugoberteil (2) der Raumform des Profilkörpers entsprechende Vertiefungen (10) aufweist, die von einem die Tiefe jeder Vertiefung (10) vergrößernden Rand (11) umgeben sind, und wobei jedes Preßwerkzeugunterteil (4, 5) entsprechend den Vertiefungen (10) des Preßwerkzeugoberteils (2) befüllbare Hohlräume (6) bilden kann und dazu aus mehreren Preßstempeln (12) und einem diese umgebenden Rahmen (7) besteht, wobei der Rahmen (7) mit einer steuerbaren Heb- und Senkvorrichtung versehen ist, mit der der Rahmen (7) soweit absenkbar ist, daß die Preßstempel (12) die Preßmasse so weit in die Vertiefungen (10) des Preßwerkzeugoberteils (2) einpressen können, daß der Profilkörper auf seine endgültige Form verdichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Preßwerkzeugunterteile (4, 5) vorgesehen sind, die abwechselnd unter das Preßwerkzeugoberteil (2) verfahren, bzw. befüllt werden können, und daß die Preßstempel (12) mit einer direkten Innenbeheizung versehen sind.
- Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (7) des Preßwerkzeugunterteils (4, 5) mit einer Kühlung (9) versehen ist.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßstempel (12) des Preßwerkzeugunterteils (4, 5) mit einer Kühlung versehen sind.
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