DE102009060526A1

DE102009060526A1 - Press system for manufacturing shaped parts from fiber composite material for body parts of vehicle, has filling device filling molding material in form area and moved relative to presses for filling individual forming tool

Info

Publication number: DE102009060526A1
Application number: DE200910060526
Authority: DE
Inventors: Heinz Dipl.-Ing. 47802 Siebold
Original assignee: Siempelkamp Maschinen und Anlagenbau GmbH and Co KG
Current assignee: Siempelkamp Maschinen und Anlagenbau GmbH and Co KG
Priority date: 2009-12-23
Filing date: 2009-12-23
Publication date: 2011-06-30

Abstract

The system has presses (1) equipped with a forming tool having a form area filled with a molding material by a filling device (9), where the filling device is moved relative to the presses for filling the individual forming tool. A feeding device (10) feeds fibers or fiber semi-finished material to the forming tool. The feeding device inserts the forming tool into the presses and/or releases the forming tool out of the presses. Guide rails (11, 12) extend along the presses in a linear direction. The presses are arranged on a circle and/or a circular arc or a circular arc section.

Description

Die Erfindung betrifft eine Pressenanlage zum Herstellen von Formteilen aus Kunststoff, insbesondere aus einem Faserverbundwerkstoff.The invention relates to a press plant for producing molded parts made of plastic, in particular of a fiber composite material.

Kunststoff meint im Rahmen der Erfindung z. B. duroplastische Kunststoffe, d. h. Harze, z. B. Epoxidharze, Polyesterharze oder auch Polyurethanharze, die zunächst flüssig, zähflüssig oder pulverförmig vorliegen und unter Wirkung eines Härters und/oder unter Druck und/oder Wärme aushärten. Grundsätzlich umfasst die Erfindung aber auch die Herstellung von Formteilen aus thermoplastischen Kunststoffen, bei denen die Formmasse in der Regel erwärmt als Schmelze in den Formraum eingebracht wird und dann durch Kühlung aushärtet. Besonders bevorzugt meint Kunststoff im Rahmen der Erfindung einen faserverstärkten Kunststoff und folglich einen Faserverbundwerkstoff, bei welchem Fasern in eine Matrix aus Kunststoff eingebettet werden bzw. eingebettet sind. Bei den Fasern kann es sich bevorzugt um Glasfasern und/oder Carbonfasern bzw. Kohlefasern, aber auch um Keramikfasern, Metallfasern und/oder Naturfasern handeln. Die Fasern können lose, bevorzugt jedoch in Form von Halbzeugen, z. B. als Fasermatten oder dergleichen vorliegen.Plastic means in the context of the invention z. As thermosetting plastics, d. H. Resins, e.g. As epoxy resins, polyester resins or polyurethane resins which are initially liquid, viscous or powdery and harden under the action of a hardener and / or under pressure and / or heat. In principle, however, the invention also encompasses the production of molded parts made of thermoplastic materials, in which the molding compound is usually introduced as a melt into the mold space and then hardened by cooling. Plastic in the context of the invention particularly preferably means a fiber-reinforced plastic and consequently a fiber composite material in which fibers are embedded or embedded in a matrix of plastic. The fibers may preferably be glass fibers and / or carbon fibers or carbon fibers, but also ceramic fibers, metal fibers and / or natural fibers. The fibers may be loose, but preferably in the form of semi-finished products, for. B. as fiber mats or the like.

Formteile meint im Rahmen der Erfindung insbesondere Formteile für den Kraftfahrzeugbau, aber auch für die Luft- und Raumfahrttechnik, z. B. Karosserieteile für Fahrzeuge, aber auch Rumpfteile, Flügelteile oder dergleichen für Flugzeuge. Ferner kann es sich bei den Formteilen um Formteile für den Maschinenbau, z. B. für den Kraftwerkbau, Anlagenbau und insbesondere für den Bau von Windkraftanlagen handeln.In the context of the invention, moldings means in particular moldings for motor vehicle construction, but also for aerospace engineering, eg. As body parts for vehicles, but also body parts, wing parts or the like for aircraft. Furthermore, it may be in the moldings to moldings for mechanical engineering, z. B. for power plant construction, plant construction and in particular for the construction of wind turbines.

Bevorzugt betrifft die Erfindung die Herstellung von Formteilen aus Faserverbundwerkstoffen im Wege des Spritzpressens, das auch als RTM-Verfahren (Resin Transfer Moulding) bezeichnet wird. Bei diesem Verfahren, das grundsätzlich bekannt ist, werden zunächst die Fasern (z. B. ein Faserhalbzeug) in ein Formwerkzeug eingelegt, das in der Regel aus Oberwerkzeug und Unterwerkzeug zusammengesetzt ist. Nach dem Schließen des Werkzeuges wird die Formmasse (z. B. eine Zwei-Komponentenformmasse aus einem Harz und einem Härter) in den Formraum eingespritzt, so dass die Formmasse die Fasern als Matrix umschließt und unter Bildung des Formteils aushärtet. Dabei besteht die Möglichkeit, den Formraum des Formwerkzeuges nach dem Schließen des Formwerkzeuges und vor oder während des Eindringens der Formmasse mit Unterdruck bzw. Vakuum zu beaufschlagen.Preferably, the invention relates to the production of molded parts from fiber composites by means of transfer molding, which is also referred to as RTM process (Resin Transfer Molding). In this method, which is basically known, the fibers (for example a semi-finished fiber product) are first of all inserted into a molding tool, which as a rule is composed of upper tool and lower tool. After closing the tool, the molding compound (eg, a two-component molding compound of a resin and a hardener) is injected into the mold cavity so that the molding compound encloses the fibers as a matrix and cures to form the molding. It is possible to pressurize the mold space of the mold after closing the mold and before or during penetration of the molding material with vacuum or vacuum.

Die Herstellung von Formteilen aus Faserverbundwerkstoffen im Wege des Spritzpressens (Resin Transfer Moulding) wird z. B. in der DE 10 2007 046 734 A1 , der DE 10 2007 023 229 A1 und der DE 10 2008 026 161 A1 beschrieben.The production of molded parts from fiber composites by means of transfer molding (Resin Transfer Molding) is z. B. in the DE 10 2007 046 734 A1 , of the DE 10 2007 023 229 A1 and the DE 10 2008 026 161 A1 described.

Da die Formmasse in der Regel nicht nur durch Härte und gegebenenfalls durch Wärme, sondern insbesondere auch durch Druck aushärtet, ist es erforderlich, die Werkzeughälften gegeneinander zu verspannen. Dazu wurde bereits vorgeschlagen, die Werkzeuge in einer Presse zu montieren, so dass die Formmasse nach dem Einbringen der Fasern und dem Schließen des Werkzeuges in das geschlossene Werkzeug eingespritzt wird. Es ist folglich in der Regel erforderlich, dass der Presse bzw. Pressvorrichtung eine Füllvorrichtung für das Einspritzen der Formmasse zugeordnet ist. Die wirtschaftliche Herstellung von verhältnismäßig großen Komponenten, z. B. Karosserieteilen für die Fahrzeugtechnik oder auch für die Luft- und Raumfahrttechnik ist jedoch problematisch. Hier setzt die Erfindung ein.Since the molding compound usually hardens not only by hardness and optionally by heat, but in particular by pressure, it is necessary to clamp the tool halves against each other. For this purpose, it has already been proposed to mount the tools in a press, so that the molding compound is injected after the introduction of the fibers and the closing of the tool in the closed tool. It is therefore generally required that the press or pressing device is associated with a filling device for injecting the molding material. The economic production of relatively large components, eg. As body parts for vehicle technology or for aerospace engineering but is problematic. This is where the invention starts.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Pressenanlage zu schaffen, mit der sich auch großformatige Formteile aus Kunststoff und insbesondere einem Faserverbundwerkstoff in wirtschaftlicher Weise herstellen lassen.The invention has for its object to provide a press line, with which also large-sized moldings made of plastic and in particular a fiber composite material can be produced in an economical manner.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung eine Pressenanlage zum Herstellen von Formteilen aus Kunststoff, insbesondere aus einem Faserverbundwerkstoff,
mit mehreren Pressen, welche vorzugsweise jeweils ein oder mehrere Presselemente, z. B. Zylinder aufweisen und welche jeweils mit einem Formwerkzeug mit Formraum ausgerüstet oder ausrüstbar sind und
mit zumindest einer Füllvorrichtung zum Befüllen des Formraums des geschlossenen Formwerkzeuges mit zumindest einer Formmasse,
wobei die Füllvorrichtung einerseits und die Pressen andererseits zum Befüllen der einzelnen Formwerkzeuge mehrerer Pressen nacheinander, relativ zueinander verfahrbar sind. – Jede Presse weist vorzugsweise ein separates Pressengestell mit separaten Presszylindern auf. Es können jedoch auch mehrere Pressen in einem gemeinsamen bzw. einheitlichen Gestell zusammengefasst sein.To solve this problem, the invention teaches a press plant for the production of molded parts made of plastic, in particular of a fiber composite material,
with several presses, which preferably each one or more pressing elements, for. B. cylinders and which are each equipped with a mold with mold space or equipped and
with at least one filling device for filling the molding space of the closed molding tool with at least one molding compound,
wherein the filling device on the one hand and the presses on the other hand, for filling the individual molds of several presses successively, are movable relative to each other. - Each press preferably has a separate press frame with separate pressing cylinders. However, several presses can be combined in a common or uniform frame.

Die Erfindung geht zunächst einmal von der Erkenntnis aus, dass sich auch großformatige Formteile aus Kunststoff und insbesondere einem Faserverbundwerkstoff wirtschaftlich herstellen lassen, wenn in einer Pressenanlage eine Mehrzahl von Pressen, z. B. zumindest vier Pressen, bevorzugt jedoch zumindest sechs Pressen zusammengefasst werden. Jede dieser Pressen ist mit einem eigenen Formwerkzeug ausgerüstet, so dass simultan mehrere Pressen arbeiten können, und folglich simultan und damit auch wirtschaftlich mehrere Formteile hergestellt werden können. Dabei ist es im Rahmen der Erfindung jedoch nicht erforderlich, dass jeder einzelnen Presse eine eigene Füllvorrichtung zugeordnet ist, sondern die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass mehrere Pressen einer Pressenanlage mit ein und derselben Füllvorrichtung (gegebenenfalls jedoch auch mehreren Füllvorrichtungen) mit der Formmasse befüllt werden können.The invention is initially based on the recognition that even large-sized moldings made of plastic and in particular a fiber composite material can be produced economically if in a press plant a plurality of presses, for. B. at least four presses, but preferably at least six presses are summarized. Each of these presses is equipped with its own mold, so that simultaneously several presses can work, and consequently, simultaneously and thus economically, several moldings can be produced. However, it is not necessary within the scope of the invention for each individual press to have its own filling device is assigned, but the invention is characterized in that several presses of a press plant with one and the same filling device (but possibly also several filling devices) can be filled with the molding material.

Dazu besteht im Rahmen einer ersten Ausführungsform der Erfindung die Möglichkeit, dass die Pressen der Pressenanlage selbst ortsfest angeordnet sind und dass die Füllvorrichtung (oder gegebenenfalls auch mehrere Füllvorrichtungen) relativ zu den ortsfesten Pressen verfahrbar ist/sind. In einer alternativen zweiten Ausgestaltung besteht dann die Möglichkeit, dass die Füllvorrichtung (oder auch mehrere Füllvorrichtungen) ortsfest angeordnet sind und dass die Pressen der Pressenanlage einzeln oder gemeinsam relativ zu den ortsfesten Füllvorrichtungen verfahrbar sind. Stets besteht die Möglichkeit, mit einer einzigen Füllvorrichtung nacheinander mehrere Pressen zu befüllen, wobei grundsätzlich auch die Möglichkeit besteht, mehrere Füllvorrichtungen, z. B. zwei Füllvorrichtungen vorzusehen, die nacheinander einen Teil der Pressen der Pressenanlage befüllen. Jedenfalls sind weniger Füllvorrichtungen als Pressen erforderlich. Während beispielsweise in einer Presse ein Formwerkzeug bereits geschlossen wird und in einer anderen Presse die Formmasse bereits in dem geschlossenen Formwerkzeug aushärtet, kann mit der Füllvorrichtung in einer weiteren Presse bereits der Formraum gefüllt werden, so dass sehr effizient gearbeitet werden kann.For this purpose, in the context of a first embodiment of the invention, the possibility that the presses of the press system itself are arranged stationary and that the filling device (or optionally also a plurality of filling devices) is movable relative to the stationary presses / are. In an alternative second embodiment then there is the possibility that the filling device (or more filling devices) are arranged stationary and that the presses of the press system are individually or jointly movable relative to the stationary filling devices. It is always possible to fill several presses in succession with a single filling device, wherein in principle it is also possible to use several filling devices, eg. B. to provide two filling devices that successively fill a portion of the presses of the press line. In any case, fewer filling devices are required than pressing. For example, while a mold is already being closed in a press and the molding compound is already hardening in the closed mold in another press, the mold space can already be filled with the filling device in another press, so that work can be carried out very efficiently.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die Pressenanlage zumindest eine Beschickvorrichtung aufweist. Beschickvorrichtung meint eine Vorrichtung zum Einsetzen und/oder Entnehmen der Formwerkzeuge in die Presse bzw. aus der Presse und/oder eine Vorrichtung zum Beschicken der Formwerkzeuge mit Fasern. Sofern es sich um eine Pressenanlage zur Herstellung von Formteilen aus Faserverbundwerkstoffen handelt, ist die Beschickvorrichtung zumindest zum Beschicken der Formwerkzeuge mit Fasern oder mit einem Faserhalbzeug ausgebildet, gegebenenfalls auch zur Handhabung der Formwerkzeuge selbst. Dabei umfasst die Erfindung grundsätzlich Ausführungsformen, bei denen die Pressenanlage manuell mit Fasern oder Faserhalbzeugen beschickt werden. Bevorzugt erfolgt jedoch eine automatische Beschickung mit einer Beschickvorrichtung. Auch im Zusammenhang mit der Beschickvorrichtung schlägt die Erfindung vor, dass die Beschickvorrichtung einerseits und die Pressen andererseits vorzugsweise relativ zueinander verfahrbar sind, indem entweder die Beschickvorrichtung relativ zu den ortsfesten Pressen oder die Pressen relativ zu der ortsfesten Beschickvorrichtung verfahrbar sind.It is within the scope of the invention that the press system has at least one charging device. Feeding device means a device for inserting and / or removing the forming tools in the press or from the press and / or a device for feeding the forming tools with fibers. If it is a press plant for the production of molded parts made of fiber composites, the charging device is at least for feeding the molds with fibers or with a semifinished fiber, optionally also for handling the molds themselves. The invention basically includes embodiments in which the press system manually be loaded with fibers or semi-finished fiber. Preferably, however, an automatic feed with a feeder takes place. Also in the context of the feeder, the invention proposes that the feeder on the one hand and the presses on the other hand are preferably movable relative to each other by either the feeder relative to the stationary presses or the presses are movable relative to the stationary feeder.

Häufig spielt bei der Herstellung derartiger Formteile die Reinigung der Formwerkzeuge eine große Rolle. Die Erfindung umfasst zunächst einmal Ausführungsformen, bei denen die Reinigung der Formwerkzeuge im montierten Zustand innerhalb der Presse erfolgt. Die Presse wird dann mit dem montierten Formwerkzeug geöffnet und die Reinigung kann dann innerhalb der Presse erfolgen. Bevorzugt werden die Formwerkzeuge jedoch zum Reinigen aus der Presse entnommen. Dazu kann eine Beschickvorrichtung vorgesehen sein. Unter Berücksichtigung der Tatsache, dass die Formwerkzeuge in der Praxis recht große Ausmaße und ein hohes Gewicht aufweisen können, muss diese Beschickvorrichtung dann entsprechend ausgelegt werden, um die hohen Massen handhaben zu können. Es liegt dabei im Rahmen der Erfindung, dass jeder Presse eine eigene Beschickvorrichtung zum Entnehmen der Formwerkzeuge und Einsetzen der Formwerkzeuge zugeordnet ist. Alternativ kann jedoch auch eine Beschickvorrichtung zum Entnehmen und/oder Einsetzen der Formwerkzeuge aus der Presse bzw. in die Presse vorgesehen sein, welche der Beschickung mehrerer Pressen dient, indem eine solche Beschickvorrichtung einerseits und die Pressen andererseits relativ zueinander verfahrbar sind.Often plays in the production of such moldings, the cleaning of the molds a major role. The invention comprises, first of all, embodiments in which the cleaning of the molding tools takes place in the assembled state within the press. The press is then opened with the assembled mold and cleaning can then be done inside the press. Preferably, however, the molds are removed from the press for cleaning. For this purpose, a charging device may be provided. Taking into account the fact that the molds may in practice have rather large dimensions and a high weight, this loading device must then be designed accordingly in order to handle the high masses can. It is within the scope of the invention that each press is assigned its own loading device for removing the molds and inserting the molds. Alternatively, however, a loading device for removing and / or inserting the molds from the press or be provided in the press, which serves the feed of several presses by such a feeder on the one hand and the presses on the other hand are movable relative to each other.

Im Rahmen der ersten Ausführungsform, bei welcher die Füllvorrichtung und/oder die Beschickvorrichtung relativ zu den ortsfesten Pressen verfahrbar sind, schlägt die Erfindung bevorzugt vor, dass die Füllvorrichtung und/oder die Beschickvorrichtung auf Führungen, z. B. auf Führungsschienen oder dergleichen, verfahrbar ist/sind.In the context of the first embodiment, in which the filling device and / or the loading device are movable relative to the stationary presses, the invention preferably proposes that the filling device and / or the loading device on guides, for. B. on guide rails or the like, is / is movable.

Dabei besteht z. B. die Möglichkeit, dass die Pressen einer Pressenanlage in einer Reihe nebeneinander angeordnet sind und dass die Führungsschienen sich entlang der nebeneinander angeordneten Pressen in linearer Richtung erstrecken, so dass die Füllvorrichtung und/oder die Beschickvorrichtung auf linear verlaufenden Führungsschienen verfahrbar sind. Dabei besteht grundsätzlich die Möglichkeit, dass beidseits der in Reihe angeordneten Pressen jeweils Führungsschienen angeordnet sind, wobei auf der einen Seite der Pressen die Befüllvorrichtung und auf der anderen Seite der Pressen die Beschickvorrichtung auf jeweils separaten Führungsschienen verfahrbar ist. Die Erfindung umfasst jedoch auch Ausführungsformen, bei denen sowohl die Füllvorrichtung als auch die Beschickvorrichtung auf gemeinsamen Führungsschienen (z. B. auf einer Pressenseite) verfahrbar sind.It consists z. Example, the possibility that the presses of a press line in a row are arranged side by side and that the guide rails extend along the juxtaposed presses in a linear direction, so that the filling device and / or the feeder are movable on linearly extending guide rails. In principle, there is the possibility that guide rails are arranged on both sides of the presses arranged in series, wherein on one side of the presses the filling device and on the other side of the presses the loading device can be moved on separate guide rails. However, the invention also includes embodiments in which both the filling device and the loading device can be moved on common guide rails (eg on a press side).

Die Beschickvorrichtung kann dann – wie beschrieben – lediglich zum Beschicken der montierten Formwerkzeuge mit Fasern ausgerüstet sein. Die Beschickvorrichtung kann jedoch alternativ oder ergänzend auch zum Einsetzen des Formwerkzeuges in die Presse und/oder zum Entnehmen des Formwerkzeuge aus der Presse ausgebildet sein.The loading device can then - as described - be equipped only for feeding the assembled molds with fibers. However, the loading device may alternatively or additionally be designed for insertion of the molding tool into the press and / or for removing the molding tool from the press.

Da es in der Praxis zweckmäßig ist, das Formwerkzeug vor oder während des Befüllens mit der Formmasse zu evakuieren bzw. mit Unterdruck zu beaufschlagen, ist die Füllvorrichtung vorzugsweise mit einer Unterdruckvorrichtung ausgerüstet, die (zumindest teilweise) ebenfalls verfahrbar ausgebildet sein kann. Since it is expedient in practice to evacuate the mold before or during filling with the molding compound or to pressurize it with negative pressure, the filling device is preferably equipped with a vacuum device which (at least partially) can also be designed to be movable.

In einer abgewandelten Ausführungsform schlägt die Erfindung vor, dass die Pressen nicht linear nebeneinander, sondern auf einem Kreis bzw. einem Kreisbogen oder auf einem Kreisbogenabschnitt angeordnet sind. Auch bei dieser Ausführungsform besteht die Möglichkeit, die Pressen ortsfest anzuordnen und die Füllvorrichtung und/oder die Beschickvorrichtung auf Führungsschienen, die dann ebenfalls kreisbogenförmig ausgerichtet sind, zu verfahren. Optional schlägt die Erfindung jedoch in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform vor, dass die Pressen der Pressenanlage gemeinsam auf einem drehbaren Träger, z. B. einem Drehteller oder dergleichen angeordnet sind. Bei dieser Ausführungsform besteht folglich die Möglichkeit, die gesamten Pressen gemeinsam auf einem Drehteller ”magazinartig” zu verfahren bzw. zu verschieben, so dass dann mit einer einzigen oder auch mit mehreren ortsfest angeordneten Füllvorrichtungen und/oder Beschickvorrichtungen die Pressen nacheinander befüllt werden können.In a modified embodiment, the invention proposes that the presses are not arranged linearly next to each other, but on a circle or a circular arc or on a circular arc section. Also in this embodiment, it is possible to arrange the presses stationary and to move the filling device and / or the loading device on guide rails, which are then also aligned in a circular arc. Optionally, however, the invention proposes, in a further preferred embodiment, that the presses of the press installation are mounted together on a rotatable support, e.g. B. a turntable or the like are arranged. In this embodiment, it is therefore possible to move the entire presses together on a turntable "magazine-like" or move, so that then with a single or with several stationary arranged filling devices and / or feeders, the presses can be filled in succession.

Schließlich liegt es aber auch im Rahmen der Erfindung, wenn die beschriebenen Ausführungsformen miteinander kombiniert werden und wenn folglich sowohl die Befüllvorrichtung und/oder die Beschickvorrichtung als auch die Pressen verfahrbar angeordnet sind.Finally, however, it is also within the scope of the invention if the described embodiments are combined with each other and if consequently both the filling device and / or the loading device and the presses are arranged to be movable.

Die Befüllvorrichtung und/oder die Beschickvorrichtung können gleitend oder auch rollend auf Führungen bzw. Führungsschienen gelagert sein. So können beispielsweise Linearführungen vorgesehen sein, wobei die Befüllvorrichtung und/oder die Beschickvorrichtung dann mit Schlitten ausgerüstet sind, welche gleitgelagert und/oder wälzgelagert auf den Linearführungen (oder auch auf bogenförmigen Führungen) geführt sind. Es ist dann zweckmäßig, die Befüllvorrichtung und/oder die Beschickvorrichtung mit Antrieben zu versehen, die entweder ortsfest angeordnet sein können oder auch mit den Vorrichtungen selbst verfahren werden. Optional besteht die Möglichkeit, dass die Befüllvorrichtung und/oder die Beschickvorrichtung mit Rollen ausgestaltet sind, welche auf Führungsschienen geführt sind. Die Führungsschienen können dabei – ähnlich wie Kranschienen oder Eisenbahnschienen eine im Wesentlichen plane Oberfläche aufweisen. Bevorzugt werden Führungsschienen verwendet, die als Rundschienen ausgebildet sind. Eine solche Lösung zeichnet sich durch die extrem große Belastbarkeit aus. Insofern bietet sich die Ausgestaltung mit Rundschienen insbesondere auch dann an, wenn die Pressen insgesamt verfahren werden, dann können die Pressen insgesamt auf Rundschienen verfahren werden.The filling device and / or the loading device can be mounted slidably or also rolling on guides or guide rails. Thus, for example, linear guides can be provided, wherein the filling device and / or the loading device are then equipped with carriages, which are mounted slide-mounted and / or roller-mounted on the linear guides (or on arcuate guides). It is then expedient to provide the filling device and / or the charging device with drives, which can either be arranged in a stationary manner or also moved with the devices themselves. Optionally, there is the possibility that the filling device and / or the loading device are configured with rollers, which are guided on guide rails. The guide rails can - similar to crane rails or railroad tracks have a substantially planar surface. Preferably, guide rails are used, which are designed as round rails. Such a solution is characterized by the extremely high load capacity. In this respect, the embodiment with round rails is particularly suitable even when the presses are moved as a whole, then the presses can be moved on a total of round rails.

Mit der Pressenanlage können herkömmliche Werkstoffe verarbeitet werden, z. B. Zwei-Komponenten-Harze. Es können auch mehrere verschiedene Kunststoffe bzw. Kunststoffmassen, z. B. ein Harz und ein Lack verwendet werden, um mehrschichtige Formteile oder beschichtete Formteile herzustellen.With the press plant conventional materials can be processed, for. B. two-component resins. It can also be several different plastics or plastic materials, eg. For example, a resin and a varnish may be used to make multilayer moldings or coated moldings.

Die Pressenanlagen können im ”Closed Die Modus” arbeiten, bei dem Oberwerkzeug und Unterwerkzeug vollständig gegeneinander anliegen. Durch Erhöhung des Pressdruckes lässt sich dabei der Druck auf die Formmasse nicht mehr ohne weiteres erhöhen. In einem solchen Modus lässt sich die Presse jedoch verhältnismäßig einfach betreiben, da es nicht entscheidend auf die Einstellung des Pressdruckes ankommt. Die Erfindung umfasst jedoch bevorzugt auch Ausführungsformen, die im ”Open Die Modus” arbeiten. Dabei werden die Formwerkzeuge nicht vollständig geschlossen, sondern Oberwerkzeug und Unterwerkzeug sind auch im ”geschlossenen” Zustand unter Zwischenschaltung der Formmasse mit einem (geringen) Spalt voneinander beabstandet. Bei einer solchen Verfahrensweise ist es zweckmäßig, den Pressdruck einerseits und/oder den Spalt zwischen den Formwerkzeugen andererseits einzustellen bzw. zu steuern oder zu regeln. Jedenfalls lässt sich im ”Open Die Modus” der Druck im Formraum bzw. der Druck auf die Formmasse gezielt einstellen, so dass gezielt auf den Produktionsprozess Einfluss genommen werden kann. Selbstverständlich muss auch gewährleistet sein, dass der Spalt zwischen den Formwerkzeugen im gewünschten Toleranzbereich liegt, damit die Geometrie des Produktes anschließend den vorgegebenen Parametern entspricht.The press lines can work in "Closed Die Mode", where the upper tool and lower tool are completely against each other. By increasing the pressing pressure, the pressure on the molding compound can no longer be increased without further ado. In such a mode, however, the press can be operated relatively easily, since it is not crucial to adjust the pressing pressure. However, the invention preferably also includes embodiments that operate in "open the mode". The molds are not completely closed, but upper tool and lower tool are spaced apart in the "closed" state with the interposition of the molding compound with a (small) gap. In such a procedure, it is expedient to adjust the pressing pressure on the one hand and / or the gap between the molds on the other hand to control or regulate. In any case, the pressure in the mold cavity or the pressure on the molding compound can be specifically adjusted in the "Open Die Mode" so that the production process can be influenced in a targeted manner. Of course, it must also be ensured that the gap between the molds is in the desired tolerance range, so that the geometry of the product then corresponds to the specified parameters.

Schließlich liegt es im Rahmen der Erfindung, dass die Pressenanlage mit einer Reinigungsvorrichtung oder mit mehreren Reinigungsvorrichtungen ausgerüstet ist. Sofern die Reinigung der Formwerkzeuge im montierten Zustand innerhalb der Pressen erfolgt, kann die Reinigungsvorrichtung ebenfalls relativ zu den Pressen verfahrbar sein oder die Pressen können relativ zu der Reinigungsvorrichtung verfahrbar sein, und zwar beispielsweise ebenfalls mit den beschriebenen Führungsschienen. Sofern die Formwerkzeuge zum Zwecke der Reinigung aus den Pressen entnommen werden, können separate Reinigungsvorrichtungen vorgesehen sein, die ortsfest angeordnet sein können. Die Reinigungsvorrichtungen können auch den Beschickvorrichtungen zugeordnet sein. So kann jeder Beschickvorrichtung eine separate Reinigungsvorrichtung zugeordnet sein.Finally, it is within the scope of the invention that the press system is equipped with a cleaning device or with several cleaning devices. If the cleaning of the molds takes place in the mounted state within the presses, the cleaning device can also be moved relative to the presses or the presses can be moved relative to the cleaning device, for example, also with the guide rails described. If the molds are removed for the purpose of cleaning from the presses, separate cleaning devices may be provided which may be arranged stationary. The cleaning devices may also be associated with the feeders. Thus, each charging device can be assigned a separate cleaning device.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen In the following the invention will be explained in more detail with reference to a drawing showing only one exemplary embodiment. Show it

1 eine erfindungsgemäße Pressenanlage mit mehreren Pressen in einer ersten Ausführungsform, 1 a press plant according to the invention with a plurality of presses in a first embodiment,

2 den Gegenstand nach 1 in einer abgewandelten Ausführungsform und 2 the object after 1 in a modified embodiment and

3 schematisch und stark vereinfacht eine Presse für eine Pressenanlage gemäß den 1 und 2. 3 schematically and greatly simplified a press for a press system according to the 1 and 2 ,

In den Figuren ist eine Pressenanlage zum Herstellen von Formteilen aus Kunststoff und insbesondere aus Faserverbundwerkstoff dargestellt. Die 1 und 2 zeigen verschiedene Ausführungsbeispiele, in denen die Pressenanlage jeweils acht Pressen 1 aufweist, die jeweils als Taktpressen 1 ausgebildet sind. Beispielhaft ist der Aufbau einer solchen Taktpresse 1 in 3 angedeutet. Insoweit handelt es sich jedoch lediglich um eine Möglichkeit. Die Pressen 1 der Pressenanlagen gemäß den 1 und 2 können auch abweichend ausgestaltet sein. In der Regel weist jede Presse in oder an einem Pressengestell ein oder mehrere Presselemente, z. B. Presszylinder, auf. Im Ausführungsbeispiel weist jede Taktpresse 1 ein Pressengestell 2 und einen verfahrbaren Oberholm 3 und einen ortsfesten Unterholm 4 auf. Der Oberholm 3, der als Laufholm ausgebildet ist, ist mittels Presszylindern 5 verfahrbar. Diese Presszylinder 5 können einerseits zum Öffnen und Schließen der Presse und andererseits zum Aufbringen der Presskraft ausgerüstet. Es liegt jedoch auch im Rahmen der Erfindung, dass separate Zylinder für das Öffnen und Schließen und separate Zylinder für das Aufbringen der Presskraft vorgesehen sind. Einzelheiten sind in den Figuren nicht dargestellt.In the figures, a press plant for producing molded parts made of plastic and in particular of fiber composite material is shown. The 1 and 2 show various embodiments in which the press plant each eight presses 1 has, respectively, as tact presses 1 are formed. An example is the construction of such a cycle press 1 in 3 indicated. In that regard, however, it is only a possibility. The presses 1 the presses according to the 1 and 2 can also be designed differently. In general, each press in or on a press frame one or more pressing elements, eg. B. press cylinder on. In the exemplary embodiment, each cycle press 1 a press frame 2 and a movable upper beam 3 and a stationary lower beam 4 on. The upper beam 3 , which is designed as a spar, is by means of pressing cylinders 5 traversable. These press cylinders 5 can be equipped on the one hand to open and close the press and on the other hand to apply the pressing force. However, it is also within the scope of the invention that separate cylinders are provided for opening and closing and separate cylinders for applying the pressing force. Details are not shown in the figures.

Ferner ist erkennbar, dass jede Presse 1 mit einem Formwerkzeug 6 ausgerüstet bzw. ausrüstbar ist, welches sich aus Oberwerkzeug 7 und Unterwerkzeug 8 zusammensetzt. Zwischen Oberwerkzeug 7 und Unterwerkzeug 8 wird der Formraum gebildet.It can also be seen that every press 1 with a mold 6 equipped or can be equipped, which is made of upper tool 7 and lower tool 8th composed. Between upper tool 7 and lower tool 8th the shape space is formed.

Um mit einer solchen Taktpresse 1 Formteile, z. B. aus Faserverbundwerkstoffen, herstellen zu können, ist zumindest eine Füllvorrichtung 9 vorgesehen, welche z. B. einen Spritzkopf aufweist, mit dem die Formmasse in den Formraum des geschlossenen Formwerkzeuges 6 einspritzbar ist. Bei der Formmasse handelt es sich in der Regel um eine Zwei-Komponentenformmasse, die sich aus einerseits einem Harz und andererseits einem entsprechenden Härter zusammensetzt. Bevor die Formmasse in den Formraum eingebracht wird, wird in die noch offene Form in der Regel ein Faserhalbzeug eingelegt. Dazu kann optional eine Beschickvorrichtung 10 vorgesehen sein, die lediglich in dem Ausführungsbeispiel nach 1 angedeutet ist. Im Übrigen ist es zweckmäßig, wenn vor oder während des Einbringens der Formmasse das Formwerkzeug 6 mit Unterdruck beaufschlagt wird. Dazu ist die Füllvorrichtung 9 ebenfalls mit einer nicht dargestellten Unterdruckvorrichtung ausgerüstet.To deal with such a clock 1 Moldings, z. B. fiber composite materials to produce, is at least one filling device 9 provided, which z. B. has a spray head with which the molding material in the mold space of the closed mold 6 is injectable. The molding compound is usually a two-component molding compound which is composed on the one hand of a resin and on the other hand a corresponding hardener. Before the molding compound is introduced into the mold cavity, a semi-finished fiber product is usually inserted into the still open mold. This can optionally be a feeder 10 be provided, the only in the embodiment according to 1 is indicated. Incidentally, it is expedient if, before or during the introduction of the molding compound, the molding tool 6 is subjected to negative pressure. This is the filling device 9 also equipped with a vacuum device, not shown.

Im Rahmen der Erfindung kommt es nun in besonderem Maße darauf an, dass die Füllvorrichtung 9 einerseits (sowie ggf. die Beschickvorrichtung 10 andererseits) und die Pressen 1 der Pressenanlage andererseits relativ zueinander verfahrbar sind, so dass mit einer einzigen Füllvorrichtung 9 (oder auch mit mehreren Füllvorrichtungen) nacheinander die Formwerkzeuge 6 der Taktpressen 1 befüllt werden können.In the context of the invention, it is now particularly important that the filling device 9 on the one hand (and possibly the charging device 10 on the other hand) and the presses 1 the press system on the other hand are relatively movable, so that with a single filling device 9 (or with multiple fillers) successively the molds 6 the tact presses 1 can be filled.

Dazu zeigt 1 eine erste Ausführungsform, bei der mehrere Taktpressen 1, nämlich insgesamt acht Taktpressen nebeneinander in einer Reihe angeordnet sind. Diese Taktpressen 1 sind folglich ortsfest angeordnet. Die Füllvorrichtung 9 ist bei dieser Ausführungsform relativ zu den ortsfesten Taktpressen 1 verfahrbar. Dazu ist die Fülllvorrichtung 9 (oder deren Spritzkopf) auf Führungsschienen 11 verfahrbar, die lediglich angedeutet sind. In der Regel enthält eine solche Füllvorrichtung 9 zumindest einen Spritzkopf und eine Unterdruckquelle. Einzelheiten sind nicht dargestellt. Es ist erkennbar, dass sich die Führungsschienen 11 in linearer Richtung erstrecken, so dass die Füllvorrichtung 9 bzw. deren Spritzkopf nacheinander von Presse zu Presse gefahren werden kann. Optional besteht die Möglichkeit, dass auch die Beschickvorrichtung 10 relativ zu den Pressen verfahrbar ist. Dazu kann die Beschickvorrichtung 10 ebenfalls auf Führungsschienen 12 verfahrbar sein. Der Beschickvorrichtung 10 können gegebenenfalls automatisiert Fasern, z. B. Faserhalbzeuge bzw. Fasermatten in das Formwerkzeug 6 eingebracht werden.In addition shows 1 a first embodiment in which a plurality of tact presses 1 , namely a total of eight clock presses are arranged side by side in a row. These tact presses 1 are therefore arranged stationary. The filling device 9 is in this embodiment relative to the stationary clock presses 1 traversable. This is the Fülllvorrichtung 9 (or their spray head) on guide rails 11 movable, which are merely indicated. As a rule, contains such a filling device 9 at least one spray head and a vacuum source. Details are not shown. It can be seen that the guide rails 11 extend in a linear direction, so that the filling device 9 or the spray head can be moved one after the other from press to press. Optionally there is the possibility that also the loading device 10 is movable relative to the presses. For this purpose, the charging device 10 also on guide rails 12 be movable. The feeder 10 Optionally automated fibers, eg. B. semi-finished fiber or fiber mats in the mold 6 be introduced.

In der 2 ist eine abgewandelte Ausführungsform dargestellt, bei der die Pressen 1 nicht in einer Reihe bzw. nebeneinander, sondern auf einem Kreisbogen angeordnet sind. Bei dieser Ausführungsform ist die Füllvorrichtung 9 selbst ortsfest angeordnet, während die Taktpressen 1 insgesamt und folglich gemeinsam relativ zu der Füllvorrichtung 9 verfahrbar sind. Dazu sind die Pressen 1 auf einem gemeinsamen Drehteller 13 karussellartig angeordnet. Es besteht folglich die Möglichkeit, mit der Füllvorrichtung 9 zunächst eine Presse zu befüllen, den Drehteller 13 dann zu drehen, so dass die nächste Presse befüllt werden kann, während in der zuvor befüllten Presse bereits mit der Aushärtung der Formmasse begonnen werden kann.In the 2 a modified embodiment is shown, in which the presses 1 not in a row or side by side, but are arranged on a circular arc. In this embodiment, the filling device 9 self-stationary, while the tact presses 1 overall and consequently together relative to the filling device 9 are movable. These are the presses 1 on a common turntable 13 carousel-like arranged. There is thus the possibility of using the filling device 9 first to fill a press, the turntable 13 then to turn, so that the next press can be filled, while in the previously filled press can already be started with the curing of the molding material.

Die Überlegungen der Erfindung tragen der Tatsache Rechnung, dass das Aushärten der Formmasse in der Regel länger dauert als das Befüllen des Formwerkzeuges mit der Formmasse, so dass grundsätzlich eine einzige Füllvorrichtung bei einer Mehrzahl von Pressen ausreichen kann. Die Erfindung umfasst jedoch in abgewandelter Ausführungsform auch solche Ausgestaltungen, bei denen mehrere Füllvorrichtungen, z. B. zwei Füllvorrichtungen bzw. Spritzköpfe vorgesehen sind, so dass simultan zwei Pressen befüllt werden können, wobei es zweckmäßig sein kann, für z. B. acht Pressen zwei Füllvorrichtungen vorzusehen. Dieses bietet sich z. B. dann an, wenn die verwendete Formmasse verhältnismäßig schnell aushärtet. The considerations of the invention take into account the fact that the curing of the molding material usually takes longer than the filling of the mold with the molding material, so that in principle a single filling device may be sufficient in a plurality of presses. However, in a modified embodiment, the invention also includes such embodiments in which a plurality of filling devices, for. B. two filling devices or spray heads are provided so that two presses can be filled simultaneously, where it may be appropriate for z. B. to provide eight presses two filling devices. This offers z. B. then when the molding compound used hardens relatively quickly.

In Abwandlung der Ausführungsform gemäß 2 besteht im Übrigen die Möglichkeit, die Pressen auf einem Kreisbogen anzuordnen und dennoch ortsfest auszugestalten, wobei dann die Füllvorrichtung ebenfalls auf einen Kreisbogen um die Pressen herum verfahrbar ist. Diese Ausführungsform ähnelt der Ausführungsform gemäß 2, wobei dann nicht die Pressen, sondern die Füllvorrichtung verfahren ist. Dieses ist nicht dargestellt.In a modification of the embodiment according to 2 Moreover, it is possible to arrange the presses on a circular arc and still design stationary, in which case the filling device is also movable on a circular arc around the presses. This embodiment is similar to the embodiment according to FIG 2 , in which case not the presses, but the filling device is moved. This is not shown.

Im Übrigen kann die Reinigung der Formwerkzeuge 6 eine besondere Rolle spielen. Es besteht zunächst einmal die Möglichkeit, dass die Formwerkzeuge 6 im montierten Zustand in den Pressen 1 gereinigt werden. Dann kann eine Reinigungsvorrichtung vorgesehen sein, die in den Figuren nicht dargestellt ist. Eine solche Reinigungsvorrichtung kann z. B. ebenfalls auf Führungsschienen verfahrbar sein. Bevorzugt werden die Formwerkzeuge 6 jedoch aus der Presse entnommen, um sie zu reinigen. In diesem Fall kann die Beschickvorrichtung 10 nicht nur zum Beschicken der Formwerkzeuge 6 mit Fasern ausgebildet sein, sondern es kann auch eine Beschickvorrichtung 10 vorgesehen sein, mit der die Formwerkzeuge 6 in die Presse 1 eingesetzt und aus der Presse 1 entnommen werden. Einzelheiten sind in den Figuren nicht dargestellt.Incidentally, the cleaning of the molds 6 play a special role. First of all, there is the possibility that the molds 6 in the assembled state in the presses 1 getting cleaned. Then, a cleaning device may be provided, which is not shown in the figures. Such a cleaning device can, for. B. also be moved on guide rails. The molding tools are preferred 6 but removed from the press to clean it. In this case, the loading device 10 not only for loading the molds 6 be formed with fibers, but it can also be a feeder 10 be provided with the molds 6 in the press 1 used and from the press 1 be removed. Details are not shown in the figures.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102007046734 A1 [0005] DE 102007046734 A1 [0005]
DE 102007023229 A1 [0005] DE 102007023229 A1 [0005]
DE 102008026161 A1 [0005] DE 102008026161 A1 [0005]

Claims

Pressenanlage zum Herstellen von Formteilen aus Kunststoff, insbesondere aus einem Faserverbundwerkstoff, mit mehreren Pressen (1), welche jeweils mit einem Formwerkzeug (6) mit Formraum ausgerüstet oder ausrüstbar sind und mit zumindest einer Füllvorrichtung (9) zum Befüllen des Formraums des geschlossenen Formwerkzeuges (6) mit zumindest einer Formmasse, wobei die Füllvorrichtung (9) einerseits und die Pressen (1) andererseits zum Befüllen der einzelnen Formwerkzeuge (6) mehrerer Pressen nacheinander, relativ zueinander verfahrbar sind.Press plant for the production of molded parts from plastic, in particular from a fiber composite material, with a plurality of presses ( 1 ), each with a mold ( 6 ) are equipped with mold space or can be equipped and equipped with at least one filling device ( 9 ) for filling the mold space of the closed mold ( 6 ) with at least one molding compound, wherein the filling device ( 9 ) on the one hand and the presses ( 1 ) on the other hand for filling the individual molds ( 6 ) of several presses in succession, are movable relative to each other.

Anlage nach Anspruch 1, wobei die Füllvorrichtung (9) relativ zu den ortsfest angeordneten Pressen (1) verfahrbar ist.Plant according to claim 1, wherein the filling device ( 9 ) relative to the fixedly arranged presses ( 1 ) is movable.

Pressenanlage nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Pressen bzw. mehrere Pressen (1) gemeinsam relativ zu einer ortsfesten Füllvorrichtung (9) oder zu einer ebenfalls verfahrbaren Füllvorrichtung (9) verfahrbar sind.Press plant according to claim 1 or 2, wherein the presses or a plurality of presses ( 1 ) together relative to a stationary filling device ( 9 ) or to a likewise movable filling device ( 9 ) are movable.

Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3 zur Herstellung von Faserverbundstoffen, mit zumindest einer Beschickvorrichtung (10) zum Beschicken des Formwerkzeuges (6) mit Fasern oder mit einem Faserhalbzeug und/oder zum Einsetzen und/oder Entnehmen des Formwerkzeuges (6) in die Presse bzw. aus der Presse.Installation according to one of claims 1 to 3 for the production of fiber composites, with at least one charging device ( 10 ) for loading the molding tool ( 6 ) with fibers or with a semi-finished fiber product and / or for insertion and / or removal of the molding tool ( 6 ) in the press or from the press.

Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Füllvorrichtung (6) und/oder die Beschickvorrichtung (10) auf Führungen, z. B. Führungsschienen oder dergleichen, verfahrbar ist/sind.Plant according to one of claims 1 to 4, wherein the filling device ( 6 ) and / or the loading device ( 10 ) on guides, z. As guide rails or the like, is / is movable.

Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Pressen (1) in einer Reihe nebeneinander angeordnet sind und wobei sich vorzugsweise die Führungsschienen (11, 12) entlang der Pressen in linearer Richtung erstrecken.Plant according to one of claims 1 to 5, wherein the presses ( 1 ) are arranged in a row next to one another and wherein preferably the guide rails ( 11 . 12 ) extend along the presses in a linear direction.

Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass beidseitig der Pressen (1) jeweils Führungsschienen (11, 12) für einerseits die Füllvorrichtung (9) und andererseits die Beschickvorrichtung (10) angeordnet sind.Installation according to claim 6, characterized in that on both sides of the presses ( 1 ) each guide rails ( 11 . 12 ) on the one hand the filling device ( 9 ) and on the other hand the loading device ( 10 ) are arranged.

Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Pressen (1) auf einem Kreis bzw. einem Kreisbogen oder einem Kreisbogenabschnitt angeordnet sind.Plant according to one of claims 1 to 5, wherein the presses ( 1 ) are arranged on a circle or a circular arc or a circular arc section.

Anlage nach Anspruch 8, wobei Führungsschienen (11, 12) für eine verfahrbare Befüllvorrichtung (9) und/oder für eine verfahrbare Beschickvorrichtung (10) kreisbogenförmig ausgerichtet sind.Plant according to claim 8, wherein guide rails ( 11 . 12 ) for a movable filling device ( 9 ) and / or for a movable loading device ( 10 ) are aligned in a circular arc.

Anlage nach Anspruch 8 oder 9, wobei die mehreren Pressen (1) gemeinsam auf einem drehbaren Träger (13), z. B. einem Drehteller oder dergleichen angeordnet sind.Plant according to claim 8 or 9, wherein the plurality of presses ( 1 ) together on a rotatable support ( 13 ), z. B. a turntable or the like are arranged.