DE1957192B2 - Presse zum Herstellen großer Formkorper aus glasfaserverstärktem Kunststoff - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Presse zum Herstellen großer Formkörper aus glasfaserverstärktem Kunststoff, die sowohl eine große Preßfläche als auch eine große Ziehtiefe erfordern, mit einem feststehenden Pressentisch und einem zu diesem mittels eines doppelt wirkenden Kolben-Zylinder-Aggregats bewegbaren Pressenkopf.

Eine Presse dieser Art ist in der DE-PS 844064 beschrieben. Bei dieser Presse ist sowohl der Pressentisch als auch der Pressenkopf beweglich. Ist jedoch sowohl der Pressentisch als auch der Pressenkopf beweglich, dann führt dies zu komplizierten Konstruktionen. Bei der bekannten Vorrichtung sind die Kolben aus den Preßzylindern heraus lediglich synchron bewegbar. Diese Preßzylinder wirken lediglich einfach und das Trennen der Form erfolgt zwischen zwei Arbeitsstationen durch eine getrennte Hebevorrichtung. Da bei der bekannten Vorrichtung die Preßzylinder unter dem Pressentisch angeordnet sind, kann man Pressentisch und Pressenkopf nicht in Wirkungsverbindung bringen. Vielmehr ist hier ein aufwendiger

Rahmenkäfig notwendig. Der Schließdruck wirkt hier auf die größere, kolbenstangenferne Kreisfläche der Kolben. Schließlich ist in der Schiift nichts über die hydrodynamischen Widerstände gesagt.

Durch die US-PS 3 222 727 ist eine Presse zur Herstellung von Rohrverbindungsstücken wie Winkelstücke oder T-Verzweigungen bekanntgeworden. Ihre auf den Preßvorgang bezogene Funktion besteht lediglich darin, die beiden Außenformhälften gegen den »hydrostatischen« Druck zusammenzuhalten, unter dem das Kunststoffmaterial durch die Wirkung des Preß-Stempels steht. Dies ist eine Funktion, die auch von hinreichend fest angezogenen Verbindungsschrauben erfüllt werden könnte. Mit einer solchen Klammerpresse zur Fixierung von Formhälften am Pressentisch einer Formpresse zur Herstellung relativ kleiner Kunststoffteile mit geschlossenem Querschnitt, kann man keine großen Formkörper herstellen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Presse der eingangs genannten Art anzugeben, die reaktionskräftefrei ist, eine gegenüber der Schließkraft höhere Trennkraf? hat und sowohl der Länge als auch der Höhe nach mit einfachsten Mitteln erweiterbar ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch folgende Merkmale gelöst:

a) Es sind die Pressenköpfe von mindestens zwei Pressen zueinander fluchtend aufgestellt, wobei jeder Pressenkopf wahlweise unabhängig oder synchron mit dem anderen bewegbar ist.

b) Jede Presse weist mindestens zwei doppelt wirkende Kolben-Zylinder-Aggregate auf, die an einander gegenüberliegenden Seiten der Vorrichtung angeordnet sind, wobei der Schließdruck auf die kleinere, kolbenstangenseitige Ringfläche des jeweiligen im Zylinder geführten Kolbens wirkt.

c) Die senkrechte Längsmittenebene der Pressenköpfe steht senkrecht zu der Verbindungslinie einander gegenüberliegender Kolben-Zylinder- Aggregatpaare.

d) Der hydrodynamische Widerstand des hydraulischen Schaltkreises ist gleich zu jedem Zylinder und der Abreißdruck der einzelnen Kolben-Zylinder-Aggregate ist nicht größer als V₃ desjenigen Druckes, der dazu benötigt wird, die Anfangsbeschleunigung der ganzen Plattenvorrichtung aufzubringen.

Bei einer solchen Presse braucht man keinen Rahmen, der irgendwelche Kräfte auffangen müßte. Wenn man die erfindungsgemäße Presse in Richtung der Längsmittenebene verlängern will, dann stellt man lediglich eine zweite Vorrichtung daneben und achtet auf die Lehre des Hauptanspruchs. Wenn man die erfindungsgemäße Presse in Hubrichtung verändern will, muß man lediglich längere Kolbenstangen anschrauben. Bei der erfindungsgemäßen Presse kann man mit der gleichen Vorrichtung sowohl pressen als auch öffnen. Die Kolbenstangen sind die einzigen stabartigen Elemente, die auf Zug und Druck beansprucht werden und zugleich die Führung von Pressentisch/Pressenkopf übernehmen. Diese Führungsaufgaben können sehr gut übernommen werden, weil ja das zur Führung benötigte Kolbenstangenstück kurz ist. Schließlich kann man beispielsweise an drei Pressen gleichzeitig arbeiten oder aber zwei Pressen miteinander synchron zur Erzeugung größerer Teile einsetzen und an der dritten asynchron mit diesen bei-

den Pressen arbeiten und schließlich ist es auch möglich, z. B. an drei Pressen synchron zur Erzeugung langer Bauteile zu arbeiten.

Durch die Merkmale des Anspruchs 2 erreicht man, daß man den Pressentisch nahe am Boden anordnen kann und die Fundamente für die Zylinder nicht ausschachten muß.

Die Erfindung wird nunmehr anhand,bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 e^;ne schaubildliche Darstellung einer üblichen Presse,

Fig. 2 und 3 schaubildliche Darstellungen zweier bevorzugter Pressen gemäß der Erfindung.

Fig. 1 zeigt eine übliche Presse zum heißen oder kalten Tiefziehen für verstärkte Plastikmaterialien und umfaßt eine Grundplatte 10, die von einer Basis 11 getragen wird, ein Haupt 12, das durch Führungsstäbe 13 starr mit der Grundplatte 10 verbunden ist, welcher Führungstäbe 13 als Verankerur.gsstäbe dienen und die durcn die Kolben entstehenden Reaktionskräfte auffangen. Von den Führungsstäben 13 wird eine obere, bewegliche Platte 14 geführt. Die Oberseite der Platte 14 ist mit dem einen Ende einer Kolbenstange 15 einer Betätigungsvorrichtung 16 verbunden, deren Zylinder 17 mittig auf dem Haupt 12 befestigt ist. Aus dieser Konstruktionsform geht hervor, daß die Führungsstäbe 13 und das Haupt 12 einen Reaktionskräfte aufnehmenden Rahmen bilden und daß dieser Rahmen ein Ausweichen der Presse in senkrechter oder waagerechter Richtung verhindert.

Die Richtung des Flüssigkeitsdrucks im Zylinder wird durch einen ausgezogenen Pfeil dargestellt und die Reaktionskräfte im Rahmen sind durch gestrichelte Pfeile dargestellt.

Fig. 2 zeigt eine ähnliche Presse, jedoch nach der Erfindung. In diesem Fall sind drei Paar Betätigungsvorrichtungen 12a und 12b vorgesehen, die längs der rechteckigen Grundplatte 10 angeordnet sind, welche Tischfüße 11' aufweisen.

Fig. 3 zeigt eine Presse, die nur zwei Paar Betätigungsvorrichtungen aufweist, die in diesem Fall in umgekehrter Lage oben auf der beweglichen Platte 14 montiert sind. Man kann jede Anzahl von Betätigungsvorrichtungen in beiden Richtungen verwenden, so lange sie symmetrisch angeordnet sind, so daß der Druck gleichmäßig verteilt wird und sie synchron arbeiten.

Gemäß Fig. 2 ist die obere Platte 14 an den Enden der Kolbenstangen 15a und ISb befestigt und hat davon abgesehen keine weitere Stütze oder Führung. Im Falle der Presse für das kalte Tiefziehen, die dazu ausgelegt ist, einen Druck im Bereich von 1,0-1,4 kg/cm² oder beim Trennen 2,8-3,5 kg/cm² auszuüben, sind geeignete Betätigungsvorrichtungen vorgesehen, die etwa 10 cm lange Paßstücke 18 haben und diese zusammen mit den Kolben und der steifen Befestigung der Stabenden schaffen eine ausreichende Führung für die Kolbenstangen und die obere Platte. Man muß keine besonderen Vorkehrungen treffen, um die Betätigungsvorrichtungen zu synchronisieren. Gegen alle Erwartungen wurde gefunden, daß es möglich ist, zwei oder mehr Betätigungsvorrichtungen zu synchronisieren, indem man nur strikt auf die Konstruktion und das Fluchten der mechanischen Elemente und die hydrodynamische Symmetrie der betroffenen Schaltkreise achtet.

Insbesondere ist es zwecks bester Arbeitsweise notwendig, daß der hydrodynamische Widerstand jedes Schaltkreises in beiden Strömungsrichtungen exakt gleich ist. Diese Vorkehrungen müssen alle Bauteile in jedem Schaltkreis umfassen, wie z. B. den Druck und die Verdrängung der Pump-en und Ventile und im Falle magnetischer Betätigung die Ansprechzeit (time scale response), das Rohrwerk, die Bogenstücke und Verbindungen. Der Abreißdruck jedes Zylinders sollte gleich groß sein und dieser Druck sollte V₃ desjenigen Druckes nicht übersteigen, der dazu benötigt wird, die Anfangsbeschleunigung der ganzen Plattenvorrichtung aufzubringen.

Bei den Pressen der Fig. 2 und 3 ist der zum Tiefziehen benötigte Druck durch einen Pfeil dargestellt. Es gibt hier keine Reaktionskraft gegen irgendeinen Teil der Presse, da in diesem Fall die Reaktionskräfte in den Zylindern selbst zwischen deren Enden erzeugt werden.

Es sei darauf hingewiesen, daß im Gegensatz zur Anordnung nach Fig. 1 die kleinere Fläche des Kolbens, d. h. die Seite mit der Kolbenstange dazu verwendet wird, den Tiefziehdruck autzubringen. Es wurde herausgefunden, daß dies mehr ein Vorteil als ein Nachteil ist, denn beim kalten Tiefziehen zumindest wird mehr Druck benötigt, die Form gegen das erzeugte Vakuum aufzureißen als beim Vorgang des Tiefziehens benötigt wird. Der erforderliche Schubunterschied wird in diesem Fall am bequemsten geschaffen, indem man eine Kombination von Kolben- und Ringflächen wählt, die das erforderliche Verhältnis aufweisen. Wenn man demgegenüber einen genügend großen Trennschub auf der Ringseite des Kolbens erzeugt, so wird der Schließschub unweigerlich über dasjenige Maß hinaus erhöht, das für das Verfahren notwendig ist und vergrößert außerdem die Plattenabmessungen um ein Durchbiegen zu verhindern. Wahlweise müssen zusätzliche Trennkolben verwendet werden. Dies ist bei der Presse nach Fig. 1 der Fall.

Die Pressen nach Fig. 2 und 3 können nach Belieben und ohne weiteres verlängert werden, indem man Verlängerungsstücke in die Kolbenstangen einschraubt. Dies ist natürlich nicht möglich, wenn man einen Rahmen gemäß Fig. 1 benutzt. Man kann die Presse nach den Fig. 2 und 3 auch in Richtung ihrer schmälsten waagerechten Abmessung ausdehnen, indem man der ersten Presse eine zweite Presse zur Seite stellt, die Platten miteinander fest verbindet und die Betätigungsvorrichtungen synchronisiert. Eine beliebige Anzahl von Pressen können auf diese Art zusammengefügt werden. Es ist weniger leicht, die Presse in der anderen waagerechten Ausdehnung zu verlängern. Trotzdem ist dies wesentlich leichter als bei einem Rahmen nach Fig. 1.

Fig. 3 zeigt die umgekehrte Anordnung der Zylinder- und Kolbenstangen nach Fig. 2 und macht ebenfalls von der Erfindung Gebrauch. Bei dieser Anordnung sind die Zylinder an der oberen Platte festmontiert und bewegen sich mit der Platte, während die Kolbenstangen mit der Giundplatte verbunden sind und unbeweglich sind.

Dies stellt eine bevorzugte Ausführungsform bei langhubigen Anwendungsfällen dar, bei denen an der Grurdplatte montierte Zylinder sonst erfordern würden, daß man den Boden ausschachtet.

Wenn dies gewünscht ist, so kann man die Betätigungsvorrichtungen rund um die Presse anordnen, hat jedoch in einem solchen Fall weniger Freiheit beim Anbau.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Presse zum Herstellen großer Formkörper aus glasfaserverstärktem Kunststoff, die sowohl eine große Preßfläche als auch eine große Ziehtiefe erfordern, mit einem feststehenden Pressentisch und einem zu diesem mittels eines doppelt wirkenden Kolben-Zylinder-Aggregats bewegbaren Pressenkopf, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) Es sind die Pressenköpfe von mindestens zwei Pressen zueinander fluchtend aufgestellt, wobei jeder Pressenkopf wahlweise unabhängig oder synchron mit dem andern bewegbar ist.

b) Jede Presse weist mindestens zwei doppelt wirkende Kolben-Zylinder-Aggregate auf, die an einander gegenüberliegenden Seiten der Vorrichtung angeordnet sind, wobei der Schließdruck auf die kleinere, kolbenstangenseitige Ringfläche des jeweiligen im Zylinder geführten Kolbens wirkt.

c) Die senkrechte Längsmittenebene der Pressenköpfe steht senkrecht zu der Verbindungslinie einander gegenüberliegender Kolben-Zylinder-Aggregatpaare.

d) Der hydrodynamische Widerstand des hydraulischen Schaltkreises ist gleich zu jedem Zylinder und der Ahreißdruck der einzelnen Kolben-Zylinder-Aggregate ist nicht größer als V₃ desjenigen Druckes, der dazu benötigt wird, die Anfangsbeschleunigung der ganzen Plattenvorrichtung aufzubringen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei mindestens einer der Preßvorrichtungen, bei der der bewegliche Pressenkopf (14) oberhalb des Pressentisches (10) angeordnet ist, die Zylinder (12a, 12/)) an der Oberseite des Pressenkopfes (14) befestigt und die unteren Enden der Kolbenstangen (15a, ISb), die durch Aussparungen des Pressenkopfes hindurchtreten, an dem Pressentisch (10) befestigt sind.