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Verfahren, Anordnung und Presse zum Pressen von Spanforrakörpern größerer
Ausdehnung Die Ernudung bezieht sich auf ein Verfahren zum Pressen von Formkörpern
größerer Ausdehnung nach allen drei Raumkoordinaten, z. B. von Satgdeckelteilen
und Sargunterkästen aus Spänemassen, vorzugsweise Holzspänen, rnit Bindemitteln
und gegebenenfalls Härter, sowie Anordnungen und Pressen zur Durchführung dieses
Verfahrens.
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Es ist bekannt, aus Spänemassen flächenartige Erzeugnisse zu pressen,
z. B. Tabletts, Tischplatten, Teile von Radiogehäusen, Rahmen u. dgl., wobei die
Aus dehnung quer zur Hauptebene verhältnismäßig gering ist. Es bereitet dabei keine
Schwierigkeit, die Formräume, die sich von der Hauptebene weg nach oben oder unten
erstrecken, ausreichend gleichmäßig mit Spänemasse zu füllen. Formteile hohen Verformungsgrades
und großer Dimension mit größerer Ausdehnung nach allen drei Raumkoordinaten, trog-und
schalenförmige Teile mit verhältnismäßig hohen Wänden, wie Sargunterkästen und Sargdeckelteile,
Badewannen oder andere trogförmige Teile, die in der chemischen und Nahrungsmittelindustrie
Verwendung finden, lassen sich aus nicht fließenden Spänemassen nicht ohne weiteres
herstellen, weil man die Formhohlräume, die sich von einer Grundplatte aus nach
oben erstrecken, nicht in einfacher Weise mit Spänemasse gleichmäßig und dicht füllen
kann und weil es nicht möglich ist, auf Wandflächen ohne Gegenwand einen Spänekuchen
aufzustreuen, wenn die Wandfläche stärker geneigt ist, als dem Reibungswinkel entspricht.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, diese Schwierigkeit
zu beseitigen und das Pressen auch von solchen Formkörpern mit räumlich größerer
Erstreckung nach allen drei Raumkoordinaten aus nicht fließenden Spänemassen zu
ermöglichen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, daß eine Spänematte
in einem Vorpreßverfahren zu einem im wesentlichen flachen Spänekuchen nach Art
einer Abwicklung des endgültig herzustellenden Formkörpers mindestens bis zu einem
vorläufigen Zusammenhalten der Spänemasse vorzugsweise kalt vorgepreßt wird, wonach
in einem zweiten Preßverfahren, vorzugsweise warm, der Formkörper nach Gestalt und
Dichte fertiggepreßt wird.
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Es ist dabei nicht ausschlaggebend, in welcher Weise der Preßdruck
erzeugt wird; die Preßwirkung kann hydraulisch-mechanisch oder pneumatischmechanisch
erzeugt werden.
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In weiterer Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der
vorgepreßte Körper nach dem Vorpressen durch Aufrichten von Wänden zur endgültigen
Gestalt des Formkörpers vorgebildet und dann nach Dichte und Gestalt fertiggepreßt.
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Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Formteile können
preßroh Verwendung finden, aber auch als Träger von Überzügen oder Auskleidungen
dienen, die z. B. aus Folien bestehen können. Solche Überzüge oder Auskleidungen
können- bei der Herstellung des Formkörpers durch Pressen mit diesem in demselben
Arbeitsgang vetbunden oder nachträglich aufgebracht werden.
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Weitere Abwandlungsmöglichkeiten des erfindungsgemäßen Verfahrens
und weitere Ausbildungen der Erfindung, ferner die Ausbildung von Anordnungen zur
Durchführung dieses Verfahrens und der zugehörigen Pressen ergeben sich aus der
folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen
und den Ansprüchen.
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Es zeigt Fig. 1 einen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herzustellenden
Sargdeckelteil im Querschnitt und F i g. 2 eine schematisch vereinfacht gezeichnete
zugehörige Abwicklung in kleinerem Maßstabe, F i g. 3 ein Schema der Arbeitsstationen,
F i g. 4 den Preßformunterteil mit aufgesetztem Stempel der Vorpresse, teilweise
im Schnitt, F i g. 5 den Formunterteil mit vorgepreßtem Spänekuchen bei hochgeklappten
Wandteilen, F i g. 6 einen Querschnitt, der die Verwendung eines flexiblen Hohlkörpers
im Oberwerkzeug zeigt, und F i g. 7 einen Querschnitt, der die Verwendung eines
flexiblen Hohlkörpers im Formunterteil zeigt.
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Der Sargdeckelteil 1 weist einen Boden 19, Seitenwände 20 und 21
und Stirnwände 22 und 23 auf.
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Die Außenfläche 2 des Unterkastens ist in beliebiger
Weise
plastisch gestaltet; sie hat Vorsprünge und Einbuchtungen. Auf die Außenfläche 2
kann eine eine bestimmte Oberflächenbeschaffenheit ergebende Folie, z. B. Kunststoff-,
Papier-, Naturholz-, Metallfolie, aufgebracht sein oder die Außenfläche kann durch
eine solche Folie gebildet sein. An den Innenkanten, z. B. bei 3, ist der Sargdeckel
zweckmäßig verstärkt ausgebildet, wie hier durch eine Hohlkehle.
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Die Abwicklung des Kastens ergibt, schematisch und vereinfacht gesehen,
einen flachen Körper, der im wesentlichen die in F i g. 2 dargestellte Gestalt hat.
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Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung
solcher Sargunterkästen oder entsprechender Deckelteile oder ähnlich geformter offener
Schalen mit verhältnismäßig hohen Wänden wird, wie in F i g. 3 schematisch dargestellt,
ein Wagen 4 als Formunterteil verwendet, der auf Schienen 7 verfahrbar ist. Auf
dem Wagen 4 ist der Formunterkasten 30 angeordnet, der abwicklungsartig gestaltet
ist, also so geformt ist, daß auf ihn ein Körper nach Art des in Fig. 2 dargestellten
gebildet werden kann. Formteile 13', die die Stirnwände 22 und 23 bilden sollen,
sind um Achsen 14 und 15 klappbar an einem mittleren Formteil 13 angebracht.
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Die Form wird auf einer in Fig.3 ganz links dargestellten ersten
Station für das Aufschütten einer Spänematte dadurch vorbereitet, daß eine Folie,
z. B. eine Kunststoffolie8, oder ein anderer blattförmiger Werkstoffteil auf- die
Form aufgelegt wird, der später mit dem Spänekuchen innig verbunden werden soll.
Dann wird der Wagen 4 mit dem Form--unterkasten 30 bzw. Formunterteil 13 unter den
Schütthehälter 5 gefahren, aus dem auf die noch flachliegende Form die Spänematte
6 aufgeschüttet wird. Mit der Spänematte wird der Wagen 4 in die Vorpresse 9 eingefahren,
mittels deren Vorpreßstempel 10, dessen Gestalt der Innenfläche des abgewickelten
herzustellenden Formkörpers 1 entspricht, kalt vorgepreßt wird. Im Oberwerkzeug
des Preßstempels 10 sind schneidenartige Stege 24, 25 von dreieckigem Querschnitt
vorgesehen, welche geeignet sind, an den Klappkanten der Abwicklung Faltnuten 31
einzupressen. An seinem Umfang trägt der Preßstempel 10 vorstehende Leisten 26,
27, die saubere Kanten des aus dem Spänekuchen 6 vorgepreßten Vorformlings 16 erzeugen.
Schon beim Vorpressen verbindet sich die vorher auf den Wagen 4 aufgelegte Folie
8 so weit mit dem Spänekuchen, daß der Vorformling mit der Folie zusammen weiterbehandelt
werden kann. Zweckmäßig wird die Oberdächengestaltung der Außenflächen des Formkörpers
schon im Vorpreßverfahren mindestens teilweise ausgebildet.
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Die Elemente des Formunterteils, auf denen die späteren Wände des
herzustellenden Formkörpers geformt werden, sind deshalb zweckmäßig mit leicht auswechselbaren
Profilplatten ausgerüstet.
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Auf einer der Vorpresse 9 folgenden Station (F i g. 3) werden jetzt
die Formwände 13 um die Klappkanten 14, 15, ebenso die den Seitenwänden 20, 21 entsprechenden
Formwände zu einem trogartigen Gebilde aufgerichtet, und damit wird auch der vorgepreßte
Spänekuchen, also der Vorformling 16, in die seine endgültige Gestaltung vorbereitende
trog- oder schalenartige Gestalt gebracht. Die das Zusammenfalten erleichternden,
von den Schneiden 24, 25 eingepreßten Nuten 31 von im wesentlichen dreieckförmigem
Querschnitt lassen eine nachgiebige
Verbindung zwischen den Abwicklungsteilen an
der Außenhaut bestehen, so daß die Wandteile des Vorformlings an den Faltkanten
zusammenhängen; sollten sie sich ganz oder teilweise trennen, so ist das kein Nachteil;
an denjenigen Kanten, die vorher voneinander getrennt waren und erst beim Hochklappen
in Berührung miteinander kommen, besteht zunächst ohnehin keine Verbindung.
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Mit dem nunmehr trogförmigen Vorformling wird bei hochgeklappten
Formwänden der Wagen in die Hauptpresse 12 gefahren. In der Hauptpresse wird der
Vorformling warm fertiggepreßt. Es entsteht so der z. B. mit dem Teil 1 übereinstimmende
Fertigteil 17, der auf der letzten Station, der Entnahmestation 18, nach Zurückklappen
der Formwände 13 entnommen werden kann.
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Die in Fig. 3 gezeichneten sechs Stationen lassen sich leicht zu
drei oder noch weniger Stationen zusammenfassen. So kann die- Formvorbereitung an
der Schüttstation erfolgen und das Hochklappen der Formwände nach dem Vorpressen
auf der Vorpresse geschehen, während die Entnahme des Fertigteils auf der Hauptpresse
vor sich gehen kann. Im Grenzfall ist es möglich, nur mit zwei Stationen, nämlich
der Vorpresse und der Hauptpresse, auszukommen.
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Zum Zwecke des Beheizens während der Fertigpressung sind die Grundplatte
und die hochklappbaren Wandteile der Form sowie der Stempel der Hauptpresse 12 in
an sich bekannter Weise beheizbar.
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Zum Verschwenken der hochklappbaren Wandteile dienen kamm- oder drehkranzlagerartig
ausgebildete Schwenkmechanismen 28, 29 mit Führungssegmenten.
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Je nach der Größe der herzustellenden Körper sind zweckmäßig Kraftantriebe
für die hochklappbaren Wandteile der Unterform vorgesehen, z. B. elektrische, hydraulische
oder pneumatische Kraftantriebe. In der gewünschten Stellung werden die schwenkbaren
Formwandteile verriegelt. Der Antrieb, z. B. ein hydraulischer, kann auch vom Formwagen
getrennt stationär aufgestellt sein, so daß der Formwagen zum Antrieb gefahren wird,
wenn die Wandteile geklappt werden sollen. Zur Herstellung der Verstärkungen 3 an
den Innenkanten sind im Oberwerkzeug des Preßstempels 10 längs der Stege 24, 25
Schüttungsverstärkungen ermöglichende Aussparungen 32 vorgesehen (F i g. 4). Das
in diesen Aussparungen zusätzlich angehäufte Schüttmaterial wird beim Fertigpressen
so zusammengepreßt, daß keine wesentliche Verdickung sichtbar bleibt; der Formling
ist an den zusammengepreßten Stellen entsprechend fester. Die höhere Pressung an
solchen Stellen verbessert auch das Zusammenschweißen der vorher nicht miteinander
verbundenen Bereiche unter der Wärmeeinwirkung.
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Bei dem Beispiel nach Fig. 6 ist an dem Stempel 43 der Hauptpresse
eine elastisch geformte Gegenschale33 vorgesehen, hinter der bekannte flexible Hohlkörper,
z. B. Gummisäcke 34 bis 38, angeordnet sind, die für eine gleichmäßige Verteilung
des Anpreßdruckes sorgen. Statt durch den Stempel kann dabei dei Druck auch durch
ein in die Gummisäcke einzulassendes Druckmittel erzeugt werden.
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Bei dem Beispiel nach Fig. 7 ist eine der Fig. 6 entsprechende Anordnung
für die Unterform vorgesehen. Hier schließt die Unterform mit einer elastisch vorgeformten
Gegenschale 39 ab, hinter der flexible Hohlkörper, z. B. Gummisäcke 40 bis 42, angeordnet
sind.
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Abwandlungen des beschriebenen Ausführungsbeispiels ergeben sich,
wenn, je nach der Gestalt des herzustellenden Körpers, nicht alle sich von einer
Grundplatte aus erhebenden Wände abklappbar sind.
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Wenn einige Wände besonders niedrig sind, können diese unter Umständen
starr an eine Grundplatte angepreßt werden, und nur andere, höhere Wandteile brauchen
abklappbar ausgebildet zu werden. An Stelle der Verbindung von Folien oder anderen
Schichtstoffen mit dem Spänekuchen, schon beim Pressen, können auch Folien oder
andere Schichtstoffe nachträglich auf die Innen- und/oder Außenseite des hergestellten
Körpers aufgebracht, z. B. aufgeklebt werden. Der beschriebene Wagen 4 kann durch
einen Gleitschlitten ersetzt werden.
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An Stelle von Hobelspänen, zerspantem Holz oder Hackschnitzeln anderer
Art lassen sich auch andere preßfähige Massen, z. B. Granulate, verwenden. Je nach
Bedarf können die Schnitzel- oder Korngrößen einheitlich oder innerhalb bestimmter
Bereiche liegend gewählt werden.
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Wenn zur Oberflächenbekleidung Folien, z. B.
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Kunststoffolien, verwendet werden, kann es sich dabei um Folien mit
nach Art einer Holzoberfläche gezeichneter Oberfläche handeln, so daß der Eindruck
eines fertigen Körpers aus Eiche, Nußbaum, Teak, Mahagoni od. dgl. hervorgerufen
wird. Statt Folien aus Kunststoff lassen sich gegebenenfalls Folien aus geharztem
Papier, Naturholz oder Metall verwenden.
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Die Spänemasse oder das Granulat werden in an sich bekannter Weise
zweckmäßig mit Kunstharzleim vermischt, der bei höherer Temperatur und höherem Druck
abbindet.
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Das Heizsystem, mit deren Hilfe die Formwände und gegebenenfalls
der Preßstempel geheizt werden, kann beliebig gewählt sein und mit Öl, Heißwasser,
Elektrizität oder einem sonstigen Medium arbeiten.
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Außer den Kanten können auch die Ecken der herzustellenden Körper
besonders verstärkt ausgebildet werden. Des weiteren können leichte Rippenverstärkungen
zur Versteifung des Körpers mit eingepreßt werden.
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Die auswechselbaren Profilpiatten können aus Metall aller Art, wie
Aluminium, Messing, Stahl, aber auch aus Edelmetall oder aus Kunststoff oder anderen
Werkstoffen bestehen. Sie sind zweckmäßig mittels Schnellspanneinrichtungen befestigt.
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Das Aufstreuen des Spänekuchens aus dem Schüttbehälter5 kann durch
von Hand antreibbare oder mittels pneumatischer oder mechanisch-hydraulischer Vorrichtungen
unterstützt werden. Die Späne können aufgestreut oder in den Formoberteil eingeblasen
werden.
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Beim Zusammenfalten von Abwicklungen können offenbleibende Felder
nachträglich durch Einsetzen passender Füllteile geschlossen werden.
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Die der Hauptpresse entnommenen Fertigteile werden, je nachdem, aus
welchen Spänemassen und mit welchen Bindemitteln sie hergestellt wurden, gegebenenfalls
noch zum Aushärten gelagert. Auch eine Lagerung bei bestimmten Temperaturen kommt
in Betracht.
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Sargunterkästen lassen sich ganz entsprechend pressen wie Sargdeckelteile.
Ebenso lassen sich andere schalenförmig zusammenpassende Teile herstellen, und zwar
gegebenenfalls auf denselben Stationen, nur nach Auswechseln der Formen und Preßstempel.
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Der Preßstempel braucht nicht unbedingt starr zu sein; er kann auch
veränderlich sein, z. B. in der Weise, daß seine vier Seitenteile mechanisch oder
hydraulisch, gegebenenfalls auch pneumatisch, nach außen bewegt werden können, um
so nach vier Richtungen hin horizontal und nach der fünften Richtung hin vertikal
pressen zu können.
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Die Einzelheiten der lediglich der Erläuterung der Erfindung dienenden
Beschreibung und Zeichnungen sind, soweit sie nicht in den Ansprüchen enthalten
sind, nicht geschützt.