DE2436663C3 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Gegenständen aus Kunststoff mit hohem Füllstoffanteil - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Gegenständen aus Kunststoff mit hohem FüllstoffanteilInfo
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Description
die Form einwirkender Vibrator vorgesehen ist. Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß eine die
Form aufnehmende Arbeitsbühne und ein auf den Stempel einwirkender Preßkopf vorgesehen sind und
daß Arbeitsbühne und Preßkopf mu Vibratoren versehen sind, welche quer zur Preßrichtung verlaufende,
einander entgegengerichtete Bewegungen erzeugen. Weitere Merkmale der Vorrichtung ergeben sich aub
den Unteransprüchen.
Anhand de; Zeichnungen wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Die Zeichnungen
zeigt
F i g. 1 einen Teil einer Anlage in einer Draufsicht;
F i g. 2 einen Teil der Anlage nach F i g. 1 in vergrößerter Darstellung;
Fig.3 einen Teil der Anlage nach Fig. 1 in einer
Seitenansicht;
F i g. 4 eine Presse in einer Seitenansicht;
Fig.5 einen Querschnitt nach der Linie V-V in Fig. 4;
Fig.6 einen Querschnitt nach der Linie VI-VI in Fig. 4;
F i g. 7 einen Querschnitt durch einen Vibrator für die Presse nach den F i g. 4 bis 6;
F i g. 8 eine Seitenansicht des Vibrators nach F i g. 7;
F i g. 9 einen Teilschnitt durch eine Form für die Kunststoffverbindung;
Fig. 10 eine Formvorrichtung für Treppen, die in einer einzigen Einheit gepreßt werden, wobei im linken
Teil der Figur eine Formfüllmaschine und im rechter Teil der Figur ein Preßwerkzeug dargestellt sind;
Fig. 11 und 12 Formen mit zugehörigen Preßstempeln, die für die Herstellung von großen Elementen, mit
vorzugsweise verhältnismäßig dünnem Querschnitt und mit Verstärkungsrippen, Nuten und ähnlich geformten
Querschnittsänderungen;
Fig. 13 die Form und die Preßwerkzeuge für große ebene oder schalenförmige Gegenstände, wobei die in
der Figur dargestellte Form den gepreßten Rumpf eines Bootes enthält;
Fig. 14 eine Gießform mit eiru-rr Abschnitt einer
Formwand, wobei eine Einrichtung zur Herstellung einer Hinterschneidung gezeigt ist;
Fig. 15 die Einrichtung nach Fig. 14 in einer Vorderansicht;
Fig. 16 einen Querschnitt eines Teiles einer Form zur
Herstellung von Gegenständen aus gepreßier Mischung, wobei verschiedene Dicken großer und kleiner
Teile gewünscht sind;
Fi g. 17 eine aufgebrochene perspektivische Darstellung
einer Palette mit der Form für diese;
Fig. 18 eine Tafel für die Abdeckung eines Daches in
Seitenansicht;
Fig. 19 einen Querschnitt durch die Tafel nach Fig. 18;
F i g. 20 einen Querschnitt durch eine in der Form befindliche Schuhsohle, die aus der Kunststoffmischung
hergestellt ist.
Gemäß Fig. 1 enthält die Anlage eine Förderbahn 1,
die mit einer Öffnungsstation 2 für die Form verbunden ist, eine Füllstation 3 für dieselbe, eine Preßstation 4 und
eine Härtungsstation 5. Die Förderbahn 1 arbeite; in Ri;! Ung von der Station 2 zur Station 5.
I- der Station 5, die einen Heiztunnel für die
Aushärtung von Kunststoff enthält, sind noch Stationen /ur Kühlung, zum Aufbrechen der Formen und zur
nachfolgenden Behandlung, wie einer Nachbearbeitung H(T Cil'upnstänHf* Hj»r Anhrinfflintr \/rvn RpcnKläiton iit\w
vorgesehen. Die Förderbahn 1 kann bei der Station 2 von einer Lager- und Aufbereitungsstation 6 für die
Formen beladen werden, welche Station mittels einer Fördervorrichtung 7 mit der erwähnten aber nicht
"■ dargestellten Formöffnungsstation in Verbindung steht. Vorrichtungen für die Aufbereitung der Mischung, eine
Mischeinrichtung 9 und vor der letzteren eine Trockeneinrichtung 10 für den Zusatz, stehen mittels
einer Fördereinrichtung 8 mit der Füllstation 3 in
in Verbindung.
Die Füllstation 3 ist in F i g. 2 im einzelnen dargestellt.
Hier ist die Fördereinrichtung 8 sichtbar, und wie es aus der Figur ersichtlich ist, kann diese Fördervorrichtung
entlang einer gekrümmten Schiene 11 geschwenkt
ι"· werden. Die Fördereinrichtung 8 endet oberhalb eines
Verteilungsrichters 12, der mit mehreren drehbaren Mischern 13 versehen ist Der Verteilungstrichter 12
kann mit Hilfe eines Arbeitszylinders 14 entlang den Schienen 15 hin- und herbewegt werden. Diese
j" Schienen sind oberhalb eines Aufstellungspunktes für
eine Form 16 angeordnet, die hier umgeben ist von Tafeln 17, die in der Ebene der Oberkante der Form
angeordnet sind. Die Form ist nach oben völlig offen durch Öffnungen 20, die in die Höhlung der Form
j- führen.
Die Anordnungen in der Füllstation 3 sind in F i g. 3 in einer zweiten Ansicht dargestellt, in welcher die
erwähnten Einzelheiten zu sehen sind. Zusätzlich ist die Formöffnungsstation 2 gezeigt, die eine Hebe-Greif-
;ii Einrichtung 19 enthält, die entlang der Fördereinrichtung
1 an einer elektrischen Hängebahn U ist. Die Fördereinrichtung 1 ist vorgesehen, um die offene Form
;6 zu transportieren, und es ist die Greifeinrichtung 19
vorgesehen, um einen Stempel oder eine Presse 21.
ι welche die Form vervollständigt, aus deren Öffnung 20
(F i g. 3) herauszuheben.
Gemäß Fig.4 enthält die Presse der Preßstatior 4
(Fig. 1) einen Rahmen mit einem Tragteil 22, omer Arbeitsbühne 23 und vier Pfeilern 24, die unmittelbar
i" mit dem Tragteil 22 und nicht mit der Bühne 23
verbunden sind und die einen oberen Teil 25 tragen. Der obere Teil 25 enthält einen schwerer, hydraulischen
Zylinder 26 mit einem Kolber. der einen Preßkopf 27 i.-agt. Die Arbeitsbühne 23 und auch der Preßkopf 24
: ■ sind mit dem Tragteil 22 und dem Kolben des Zylinders
26 mit Hilfe elastischer Blöcke verbunden. An der Arbeitsbühne 23 und dem Preßkopf 27 sind Vibratoren
28 und 29 angeordnet. Wie im folgenden beschrieben, trägt die Arbeitsbühne 23 eine Form 16, in deren
■ Öffnung 20 ein Stempel oder eine Presse 21 eingesetzt
ist. Der Stempel oder die Presse 21 arbeitet mit dem Preßkopf 27 zusammen, in dem derselbe mit Hilfe des
hydraulischen Zylinders 26 herabgelassen wird.
Der Preßkopf 27 mit den Vibratoren 29 ist von oben in Fig. 5 in einem Schnitt entlang der Linie V-V in
F i g. 4 gezeigt. Der Pressentisch oder die Arbeitsbühne 23 ist in F i g. 6 in einem Schnitt entlang der Linie VI-VI
in F i g. 4 gezeigt. Die Lagen der Vibratoren 28 an der Unterseite der Bühne 23 sind dargestellt. Die Form 16
ohne eingesetzten Stempel oder Presse 21 ist in F i g. 6 so gezeigt, daß sie auf der Bühne 23 angeordnet is·.. Es
ergibt sich aus den F i g c und b ohnr wtueres, daß die
Bühne 23 und der Preßkopf 27 iew.iU nut vier
Vibratoren 28 und 29 vervhen si'-·! v/obei die
zueinander parallelen Achsen in rechtem Winkel :'u der Achsen der zwei verbleibenden VihTtce- verlaufen,
in F i g. 7 ist eine Sr'''-"nnsicht eines Vibrators
in F i g. 7 ist eine Sr'''-"nnsicht eines Vibrators
Fit
enthält Af*r ViHrtitnr pin
Gehäuse 30 mit einer Montageplatte 31. Das Gehäuse 30 enthält einen Elektromotor, dessen Welle 32 an ihren
Enden mit unsymmetrischen Gewichten 33 versehen ist. Die Gewichte 33 rind mit Hilfe von Kappen 34
abgedtrH. An jedem Ende der Weile 32 sind zwei
Oewiriiic 33 vorgesehen, die relativ zueinander
verdrehbar sind. Durch Drehung der Gewichte ist es aber erreichbar, daß diese in gleicher Weise an beiden
Enden der Welle positioniert sind. Ferner müssen die verschiedenen Vibratoren der Arbeitsbühne 23 und des
Preßkopfes 27 synchronisiert werden, und zwar vorzugsweise mit Hilfe einer elektrischen Synchronisation
der Motoren. Auch ist eine mechanische Synchronisierung mit Hilfe von Wellen oder Ketten möglich.
In. Fig.8 ist der Vibrator von seinem Ende her
gezeigt (die Kappe 34 ist entfernt). Aus der Figur ergibt sich ohne weiteres, daß der Vibrator und der Körper, an
dem der Vibrator befestigt ist, einer Drehkraft ausgesetzt sind, die durch das unausgeglichene Gewicht
33 hervorgerufen wird. Die Unausgeglichenheit der Gewichtspaare an jedem Ende der Welle 32 und
infolgedessen deren Kraft ist einstellbar durch Drehung der Gewichte jedes Paares relativ zueinander. Die
maximale Unausgeglichenheit wird erreicht in der in den F i g. 7 und 8 gezeigten Lage, bei denen die
Gewichte übereinstimmen, während bei Drehung jedes Gewichtspaares derart, daß ihre Lage einander
entgegengerichtet ist, die Unausgeglichenheit neutralisiert ist.
Die durch die drehbaren Gewichte erzeugten Kräfte sind so gerichtet, wie es in F i g. 8 angedeutet ist, d. h.
nach rechts im Quadranten I, II, nach links im Quadranten III, IV, aufwärts im Quadranten IV, ! und
abwärts im Quadranten II, III. Wenn der Vibrator an der Arbeit.sbühne befestigt ist, der eine die Mischung
enthaltende Form trägt, bewirkt die Aufwärtskraft im Quadranten IV, I eine Verdichtung der Mischung, und es
bewirken die nach abwärts gerichteten Kräfte im Quadranten II, III eine Auflockerung der Mischung.
Infolge der Masse der Mischung wird diese am stärksten verdichtet, wenn das Gewicht die Quadranten i, Ii
durchläuft. In diesem Quadranten bewirken die genannten Kräfte eine Bewegung der Form nach rechts,
und infolge der Masse der Mischung wird diese gegen die Innenwände der Form gepreßt, die nach rechts
weisen, d. h. die Mischung wird gegen die linken Wände der Form gepreßt.
Auf diese Weise ist es möglich, die Verdichtung der Mischung der gewünschten Weise mittels der Anordnung
der Vibratoren auszurichten. Entsprechend den Pfeilen in F i g. 6 sind die Vibratoren 28 der Arbeitsbühne
23 bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel so angeordnet, daß die Mischung in der Richtung, die durch
die Pfeile angedeutet wird, verdichtet wird. Infolgedessen wird die Mischung in Richtung der nach rechts
gerichteten bzw. der nach aufwärts gerichteten Wände der Form 16 verdichtet. Die Anordnung der Vibratoren
29 auf dem Preßkopf 27 ist so gewählt, daß die Verdichtungswirkung im Vergleich zu derjenigen der
Arbeitsbühne umgekehrt ist Infolgedessen bewirkt der Stempel der Form eine Verdichtungswirkung in
Richtung auf die Innenwände der Form, die nach links und abwärts gerichtet sind.
Mit Hilfe des beschriebenen Verfahrens ist es infolgedessen möglich, eine Verdichtung der Mischung
entlang den Wänden der Form zu erhalten, und zwar unabhängig von der Richtung der Wand. Diese Wirkung
ist sehr wichtig. Durch einen Preßvorgang, das heißt durch Pressen des Stempeis nach abwärts in die mn or
Mischung gefüllte Form, ist Hc Druck in der Mihchun,
im wesentlichen in Preßrichiung des Stempels gerichte
und infolge der hohen Reibung zwischen den Teilche der Mischung ruft der Druck nicht einen Druck de
Mischung gegen die Wände der Form hervor, die sich i Richtung der Preßbewegung erstrecken, die groß genu;
ist, um die gewünschte Festigkeit und Glätte de fertigen Oberfläche der Teile des Werkstückes ζ
erzielen, die sich benachbart den durch die Formwänd gebildeten Oberflächen befinden. Mit Hilfe des be
schiicbeneii Vibrations Verfahrens ist es aber möglich
eine im wesentlichen gleiche Festigkeit und gleich Oberflächenbeschaffenheit bei Gegenständen zu erha
ten, uiCt dienen uie iTiisCuüftg ΐπ uOuCiti mSuC cmc
Füllstoff enthält, und zwar auch bei Gegenständen m sehr komplizierter Form.
In Fig.9 ist ein Teil einer Form 16 gezeigt. Wi
dargestellt, enthält die Form eine Mischung ungleiche Dichte, und zwar ist benachbart der vertikalen Wan
der Form eine Mischung 35 mit hoher Dichte und a dem Mittelteil der Form eine Mischung 36 mi
geringerer Dichte vorhanden. Für die Verteilung de Mischung 35 ist eine Platte 37 mit geeigneten öffnunge
38 vorgesehen. Nachdem die Mischung 35 entlang de Wänden der Form durch die Öffnungen 38 in der späte
beschriebenen Weise eingefüllt worden ist, wird di Platte 37 entfernt, und es wird die Mischung 36 durch di
unbedeckte Öffnung 20 der Form eingefüllt. Durc Verdichtung der Mischung in der beschriebenen Weis
durch Vibration wird die Mischung 35 mit höhere Dichte stärker verdichtet Durch dieses Verfahren ist e
möglich, die Festigkeit der Außenteile des hergestellte Gegenstandes zu verringern und mit einer ausreichen
den Verdichtung zu versehen, und zwar auch wenn di Wände der Form sich in Preßrichtung erstrecken, sog
auch dann, wenn Hinterschneidungen vorhanden sind.
In Fig. 10 ist eine Teilansicht einer Maschine zur
Gießen von Treppen gezeigt Links in der Figur ist ein Fülleinrichtung und die untere Halte 64 einer Gießforr
dargestellt, während rechts in der Figur die unier Hälfte 64 der Form zusammen mit einem Preßkopf 6
und die obere Hälfte 66 einer Form gezeigt sind. Di untere Hälfte 64 der Form weist einen Boden auf, de
stufenartig geformt ist und es besitzt die obere Hälft 66 der Form eine entsprechende Ausgestaltung. An de
Seite der Formhälften befinden sich die Seitenplatter die sich im rechten Winkel zu den Stufen erstrecket
Falls keine besondere Vorsorge getroffen wird, würd die Gießmischung beim Einfüllen eine beträchtlich
Veränderung in bezug auf ihre Dicke in der stufenförm gen unteren Hälfte 64 der Form aufweisen, jedoch hie
ist Sorge getragen durch Ausgleich mit Hilfe eine Schabe- und Verteilungseinrichtung, wie sie im linke
Teil der Fig. 10 gezeigt ist Die Einrichtung enthä
mehrere Schaber oder Messer 67, die entlang der Fora verschoben werden können und die während ihre
Verschiebungsbewegung bezüglich ihrer Höhenlage mi Hilfe von Rollen 68 auf einer Führungsschiene 6!
geführt sind. Die Messer 67 erstrecken sich nur auf di Lage für die Seitenplatten. Die Messer 67 sind s<
gelagert daß sie bestrebt sind, eine niedrigere L einzunehmen, als sie durch die Rollen 68 bei ihre
Bewegung entlang der Schiene 69 bestimmt ist. Di Messer 67 erstrecken sich nur auf die Lage für di
Seitenplatten, und es werden die Oberflächen für di Mischung in dieser durch zusätzliche Messer 70 gefornr
die durch die Kante 71 der unteren Formhälfte geführ
sind. Die Oberfläche der Seitenplath-n werden geformt
beim Pressen der Oberfläche "2 j^gi-n die obere Hälfte
66 of' Form.
Durch Ersetzung der Schienen 69 durch deren Anpassung an die Oberfläche dci LMieren Formhälile
kan.! die Ma^ hine verwendet werden für viele
verschiedene Formarten, bei denen die obere Fläch: 'er in die Foi in eingefüllten Mischimg iniolgc der mit der
Preßoperation zusammenhängenden Umstände nicht eben sein kann, bevor der Stempel nach abwärts
gebracht worden ist.
Wie sich ohne weiteres aus der Figur ergibt, ist das Bett der unteren Hälfte der Form ebenso wie der
Preßkopf 65 mit Vibratoren 73 versehen. Die Vibratoren 73 versetzen die Kunststoif-Füiistoff-Zusammenseizung
in Schwingung, und zwar vor und während der Preßoperation, um die Mischung in alle Höhlungen der
Form zu verteilen und um eine Vorverdichtung zu bewirken und alle Lufteinschlüsse, wie vorher beschrieben,
auszutreiben.
in F i g. 11 ist eine Form für ein verhältnismäßig
dünnes Element 74 gezeigt, das beispielsweise ein Wandelement mit einem Wulst entlang seiner Kante
aufweist. Der Wulst zeigt einen vorspringenden Teil 75, und um es zu ermöglichen, das Element nach der
Gießoperation aus der Form herauszunehmen, ist die Form mit Seitenteilen 76 versehen, die von einer
inneren Gießsteliung (Fig. 11) in eine äußere Lage mit
Hilfe einer Schraube 77 gebracht werden können, die mit einer Abkröpfung versehen ist. Hier ist auch ein
Kupplungshaksn 78 gezeigt, welcher unter der Vorspannung einer Feder schwenkbar in dem Bett der
unteren Hälfte 79 der Form angeordnet ist. Ein Stempel 80 für die Form weist eine Schulter 81 in umgekehrter
Lage zum Kupplungshaken 78 auf. Eine geeignete Anzahl Haken 78 und Schultern 81 sind entlang der
Kante der Form angeordnet.
In Fig. 12 ist eine Form gezeigt die ebenfalls eine untere Hälfte 82, verschiebbare Seitenteile 83 und
möglicherweise auch Kupplungshaken 84 aufweist. In diesem Falle weist das Formstück einen dünnen Boden
84a mit stark aufwärts vorspringenden Flanschen 85 auf. Um eine geeignete Tiefe der Mischung zu ermöglichen,
ist der zur Form gehörige Stempel in zwei Teile geteilt, einen inneren Teil 86, der im wesentlichen den dünnen
Boden 84a abdeckt und einen Teil 87 mit vorspringenden Flanschen 88, der eine entgegengesetzte Lage zu
den Flanschen 85 des Gußstückes aufweist
Die in F i g. 13 gezeigte Form ist für große Gußstücke
vorgesehen, und zwar in diesem besonderen Fall für den Rumpf eines Bootes. Auf ihr ist eine untere Hälfte 89
einer Form mit einer Anzahl Kupplungshaken 90 versehen. Der Stempel 91 ist in diesem Falle in drei Teile
geteilt nämlich die Teile 92,93 und 94, die miteinander mit Hilfe von gelenkartigen Vorrichtungen 95 verbunden sind, von denen jede eine Welle 96 enthält die sich
durch eine Anzahl von ösen in den Teilen 92/93 und
93/94 erstreckt die miteinander verbunden sind. Die ösen sind so angeordnet daß, wenn der Teil 74 nach
abwärts gedrückt wird, der Teil 93 nicht angehoben '
werden kann, und wenn dieser letztere abwärts gedrückt wird, der Teil 92 nicht angehoben werden
kann.
Die in den F i g. 14 und 15 dargestellte Form weist
einen Boden 40 und eine Fonnwand 41 und einen ■ Stempel 42 auf. Die Formwand 41, von der ein Teil in
F i g. 8 gezeigt ist ist von festen Teilen 43 gehalten, von denen nur ein Teil links in Fi g. 15 gezeigt ist und zwar
mit Hilfe eine: Verbindungsleiste 44. Zwischen den festen Teilen 43 und angeordnet innerhalb der
Verbindungsleiste 44 befindet sich ein Teil 45, dei in Richtung der Preßbewegung bewegbar ist. Der
bewegliche Teil 45 ruht mit Hilfe von Schultern 46 auf Federn 47, die am Boden von Ausnehmungen in den
festen Teilen 43 anliegen. Durch die Vorspannung der Federn 47 sind die Wandteile 45 bestrebt, eine obere
Stellung einzunehmen, jedoch können sie nach abwärts in eine niedrigere Stellung gedrückt werden. Die
Anordnung wird deutlich aus dem Querschnitt in F i g. 14 entlang der Linie XV-XV in F i g. 15.
Eine Gleitbahn 49 erstreckt sich durch den Wandteil 45 und isi vorgesehen für Hinterschneidungen in dem
gepreßten Stück, die in der Formhöhlung 50 geformt sind. Die Gleitbahn 49 hat eine Schulter 51 mit einem
Loch 52 (Fig. 15). in das beispielsweise ein pneumatischer Einsatzmechanismus 53 sich erstreckt, und es ist
die Gleitbahn ferner mit ringförmigen Haltern für deren Herausziehen versehen.
Die Formeinrichtung gemäß Fig. lh ist bestimmt für
die Verwendung zur Herstellung von Produkten verschiedener Dicke. Die Formeinrichuing weist einen
Boden 55 auf und ferner seitliche Stücke 56 und einen Stempel 57 mit einem vorspringenden Teil 58.
Gegenüber dem Teil 58 ist der Boden 55 mit einem bewegbaren Teil 59 versehen, der unter der Kraft von
Federn 60 bestrebt ist, eine vorspringende Lage in bezug auf die normale Fläche des Bodens der Form
einzunehmen, wobei diese Lage bestimmt ist durch Begrenzungsstifte, die in Nuten 61 eingreifen. Die unter
Druck stehende Schulter 59 kann nach unten in eine Lage gebracht werden, in der sie in einer Ausnehmung
62 im Boden der Form eingedrückt ist. Wie weiter unten beschrieben wird, kann es in gewissen Fällen zweckmäßig
sein, die Form mit schwenkbaren Haken 63 zu versehen (vergleiche F i g. 6).
In F i g. 17 ist eine Form für eine Palette 97 gezeigt
(die Palette ist mit der Oberseite nach unten in der Form angeordnet). Die Palette, die aus einem Stück besteht,
enthält drei Tragbalken und in rechtem Winkel dazu Teile 99, welche die Oberfläche bilden und vier
öffnungen 100 enthalten. Die Form hat einen Boden 101
und daran angelenkt vier verriegelbare Seiten 102. Den öffnungen 100 entsprechen vier Körper 103 (nur zwei
sind gezeigt), die sich von dem Boden 101 aus erstrecken. Die Teile 99 werden geformt mit Hilfe von
sechs Preßstücken 104 (nur zwei sind dargestellt), die miteinander durch Stangen 105 verbunden sind. Zum
Pressen der Balken 98 sind drei Preßteile 106 vorgesehen (nur zwei sind gezeigt). Die Preßteile 106
sind verbunden mit Hilfe von Balken 107, welche auf die Preßteile 104 drücken, wenn der durch die Preßteile 106
und die Balken 107 gebildete Stempel mit Hilfe des Preßkopfes nach abwärts gedrückt wird.
Als Beispiel von Gegenständen, die mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt werden
können, ist in Fig. 18 eine Dachplatte gezeigt Die Platte kann unmittelbar auf die Dachbalken aufgelegt
werden, und es sind die Platten mit Dichtungsverbindungen versehen, mit denen sie miteinander verbunden
werden. Die Platte ist mit Leisten 109 versehen, die als Tragelemente für die Dachpfannen dienen. Um es dem
Regenwasser zu ermöglichen, unter den Ziegeln nach abwärts zu fließen, sind die Leisten mit Kerben HO
versehen. In Fig.20 ist eine Form 111 mit einem
Stempel 112 gezeigt Die Form, die vorzugsweise als Mehrfach-Kammer-Form ausgebildet ist ist für die
Herstellung von Sohlen 113 für Holzschuhe aus der
genannten Mischung vorgesehen. Wie sich aus der Figur ergibt, befindet sich die Höhlung für die Schuhsohle 113
in einem unter einem flachen Winkel in bezug auf die übrige Fläche 114 der Form. Mit Hilfe der genannten
Vibration des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es möglich, einen Strom der Mischung und die Verdichtungswirkung
in Richtung auf die Ferse der Schuhsohle 113 zu richten, wodurch die Festigkeit der Ferse
vergrößert wird. Es ist insbesondere nicht möglich, eine ausreichende Festigkeit in der Ferse durch die
Preßoperation mit Hilfe des Stempels 112 zu erreichen. Die Festigkeit durch einfache Preßoperation in der
Mischung wird insbesondere abhängen von der Dicke in der Preßrichtung. Mit dem vorliegenden Verfahren ist
es aber möglich, eine Kompression der Mischung und eine Verdichtung derselben zwischen der Form und dem
Stempel während der Preßoperation zu erhalten, wodurch es möglich ist, die gewünschte Festigkeit in
allen Teilen des Gegenstandes zu erreichen.
Bei der Herstellung von Gegenständen in der Anlage wird das Förderband 1 (Fig. 1) mit gereinigten, mit
Lösungsmittel versehenen Formen von der Vorbereitungssiation 6 beliefert. Danach wird der Stempel 21 in
der Station 2 mit Hilfe des Greiforgans 19 (Fig.3)
entfernt, und es wird die somit oben offene Form in die Füllstatiüii "J gebracht und mit der Platte 17 verbunden.
Von der Mischeinrichtung 9 wird die vollständig gemischte Kunststottverbindung und die Zuschlagmischung
auf das Förderband 8 aufgegeben und zu dem Trichter 12 transportiert, der mit Hilfe des Zylinders 14
oberhalb der Form 16 hin- und herbewegt wird, wobei während dieser Bewegung das Förderband 8 unter
ständiger Abgabe des Materials der Bewegung folgt und wobei die Verteilungsorgane 13 arbeiten. Dadurch
werden die Höhlungen der Form 16 durch die Öffnungen 20 gefüllt, während die Platte 17 verhindert,
daß die Mischung seitlich der Höhlungen verschüttet wird, so daß die Mischung, die nicht in die Form
eingebracht wird, in dem Trichter 12 verbleibt, welcher über die genannten Oberflächen gleitet.
Wie in Verbindung mit F i g. 9 beschrieben, kann die Form mit Mischungen verschiedener Zusammensetzungen
mit verschiedenen Eigenschaften entsprechend der erreichbaren Festigkeit, Dichte oder dergleichen gefüllt
werden. Die verschiedenen Mischungen müssen, wie vorher beschrieben, entsprechend der Formgestaltung
der Form und der erwünschten Eigenschaften des hergestellten Gegenstandes in geeigneter Weise verteilt
werden. Um diese Verteilung zu erreichen, erfolgt die Füllung in mehreren Schritten unter Verwendung von
Platten (37 in Kig.9) mit Öffnungen (38 in Fig.9),
welche die Mischung hindurchlassen. Diese Platten schließen die Platte 17 ab. In Verbindung mit der
Füllung der Form kann diese Vibrationen ausgesetzt werden, und zwar durch geeignete Anordnung von
Vibratoren, wie es in Verbindung mit den F i g. 5 bis 8 beschrieben worden ist Die Mischung kann vorgepreßt
werden. In gewissen Fällen kann die Kompression auf gewisse Teile der Form und/oder gewisse Teile der
Mischung gerichtet werden, in denen die Dichte höher ist als in den verbleibenden Teilen, entsprechend den
vorher beschriebenen Gegebenheiten.
Nachdem die Höhlung der Form gefüllt sind, wird die Form erneut in die Station 2 gebracht, in welcher der
Stempel 21 herabgelassen wird, worauf die Form in die Preßstation (siehe Fig.4) gebracht wird. Die Form 16
wird auf die Arbeitsbühne 23 gelassen, und es wird der Stempel 21 mittels des Preßkopfes 27 heruntergepreßt.
Während des Preßvorganges werden die Form 16 und der Stempel 21 Vibrationen durch die Vibratoren 28, 29
über die Bühne 23 und dem Kopf unterworfen. Diese Vibrationen sind, wie vorher beschrieben, in einer Weise
gerichtet, welche die beste Oualität des fertigen herzustellenden Gegenstandes bewirken, das heißt die
Vibrationen müssen entsprechend der Formausgestaltuügdei
Form gerichtet werden.
Nach Beendigung des Preßzyklus, in welchem die Mischung eine durch die Höhlung der Form bestimmte
Form annimmt, wird die Form 16 aus der Preßstation 4 wegbewegt zu einem Wärmeofen, um das Aushärten
der Kunststoffverbindung zu bewirken. Nach der Abkühlung der Form kann diese aufgebrochen werden.
Dies erfolgt durch Anheben des äußeren Stempels 21 und, falls die Form mit Schiebern für die Herstellung von
Hinterschneidungen versehen ist, nach Herausziehen dieser Schieber. Die endgültige Ausstoßung des
Gußstückes erfolgt mit Hilfe geeigneter Ausstoßvorrichtungen, beispielsweise durch Stoßstangen oder
zurückziehbare Böden in der Form oder durch Herabklappen der Seiten der Form (vergleiche F i g. 17)
und Herausheben des Gußstückes.
Aus F i g. 10 ergibt sich ohne weiteres, wie die Dicke der zu pressenden Mischung in Verbindung mit der
Form für eine Treppe eingestellt wird. Eine genau eingestellte Höhe der Mischung auf den Oberflächen
der unteren Formhälfte vor dem Herunterlassen des Preßkopfes wird erreicht für die eigentlichen Stufen und
auch für die Seitenplatten mit Hilfe von geführten Messern 67 und 70.
In Verbindung mit der in F i g. 12 dargestellten Form,
welche große Differenzen in der Dicke zwischen dem Mittelteil 84 und den Flanschen 85 des Gußstückes
aufweist, wird eine genaue Höhe der Mischung dadurch erreicht, daß die Form zuerst bis auf eine der
erforderlichen Höhe der Mischung für den dünnen mittleren Teil 84 gefüllt wird. Darauf wird der Teil 86
des Stempels herabgelassen, und es wird dann Mischung in die Kanäle eingefällt, die für die Flansche 88 auf dem
Stempelteil 87 vorgesehen sind, wodurch eine genaue Höhe der Mischung für die Flansche 85 erreicht wird.
Darauf wird der Stempelteil 87 herabgelassen, und es
werden die beiden Stempelteile 86, 87 zusammen nach abwärts gegen die untere Hälfte 82 der Form gepreßt.
Die in Fig. 13 dargestellte Form soll einen Preßvorgang
in verschiedenen Stufen in Verbindung mit Gußstücken ermöglichen, die so groß sind, daß die
erforderliche Preßkapazität einen Preßvorgang in einem Schritt nicht ermöglicht Infolgedessen wird
zuerst der Stempelteil 92 heruntergepreßt und darauf der Stempelteil 93, wodurch dieser letztere Teil 93 den
ersten Stempelteil in seiner unteren Lage hält
Schließlich wird der Teil 94 herabgepreßt, und es wird in
der gleichen Weise mit Hilfe des Teiles 95 der Teil 93 gehalten.
Die Form nach den F i g. 14 und 15 wird in der oben in
Verbindung mit F i g. 3 erwähnten Weise gefüllt, so daß
die Formhöhlung 50 mit der Mischung gefüllt wird. Während des Füllvorganges wird der Schieber 49
herausgezogen, und es befinde sich der Wandteil 45 unter der Vorspannung der Federn 47 in seiner oberen
Lage. Vor dem Pressen wird nun der Schieber 49
h' vorzugsweise mit Hilfe der pneumatischen Vorrichtung
53 verschoben und in die Mischung hineingestoßen, was durch das spitze Ende des Schiebers erleichtert wird.
Danach erfolgt der Preßzyklus durch Herabbewegung
des Stempels 42, wobei der Schieber 49 it: der Abwärtsrirhtimg folgt, während die Ferlp-n 47 zusammengedrückt
werden. Der Schieber nimmt seine vorbestimmte Endlage ein. wenn die Mischung unter
tieni Schieber die vorgesehene Dicke erreicht hat. Somit
wird die Mischung im der Formhöhbng 50 innerhalb des
Endes des Schiebers durch den Stempel in einer ununterbrochenen Schicht zusammengepreßt, jedoch
unterhalb des Schiebers 49 mit Hufe de:- Schobers
selbst, welcher während seiner Abwärtsbewegung ι η Richtung auf den Boden 40 die darunterliegende
Mischung zusammenpreßt, während die Mischung oberhalb des Schiebers zwischen deni Schieber 49 und
dem Stempel 42 zusammengepreßt wird. Ein nicht in vertikaler Richtung verschiebbarer Schieber würde es
verhindern, daß die aus Teilchen bestehende Mischung unterhalb des Schiebers in ausreichendem Maße
zusammengepreßt wird.
In der in Fig. 16 gezeigten Form befindet sich unter
der Vorspannung einer Feder gehaltene Teil 59 in seiner oberen Lage, wie sie ir der Figur dargestellt ist, wenn
die Form gefüllt wird. Wenn etwas Mischung bündig mit
den Seitenwänden 56 abgestrichen wird, befindet sich nur eine unbedeutende Menge an Mischung oberhalb
des Teiles 49, und es wird die Tiefe der Mischung hier so eingestellt, daß eine proportional gleich starke Pressung
erreicht wird wie in den dickeren Teilen.
Bei der Herstellung einer Palette 97 gemäß Fig. 17 werden die Seitenwände 102 der Form angehoben und
miteinander verriegelt. Der Boden der Formhöhlung bildet eine Ebene mit den vier Körpern 103, die sich von
hier nach oben erstrecken. Die Form wird nun mit der Platte 17 verbunden, und es wird die Mischung in der
gleichen Schicht entsprechend der Form der Teile 99 eingefüllt Darauf werden die sechs Stempelteile 104 in
die Form eingesetzt, und es wird eine neue Schicht der Mischung entsprechend der Form der Platten 98 in die
Form eingefüllt, und zwar in die freigelassenen Flächen
hinter den Körpern 103 und den Stempelteilen 104. Vor dem Preßvorgang wird der Stempel 106, 107 in die
Form eingesetzt Durch Herabpressen des Stempels werden die Stemplteile 104 heruntergepreßt durch die
Teile 107. Durch Einstellung dss Abstandes zwischen
der Unterseite der Stempelteile 106 und der Unterseite der Teile 107 auf die Höhe der Stempelteile 104 ist es
möglich, eine geeignete Kompression der verschiedenen Teüe der Palette 97 zu erhalten.
Bei der Herstellung der Dachplatten in de" Fig. 10 und 19 ist es wichtig, cine !,one Festigkeit ir· den Leisten
109 ?M erhalten, was in folge der größeren Dicke im
Vergleich zi' '!ei Dicke in det>
übrigen Teil der Platte schwierig ist. Mit Hilfe des Vibra'ionsvcrfar.rT.s öemäß
dcr Erfindung ist es aber möglich, sine in btzug auf die
Preßrichtung seitswäru gerichtete Kraft zu erzeugen, die von links nach rechts (F i g. 18) gerichtet ist das heißt
paral"-i 7ur Haupterstreckung der Platte. Daiiurcii ist es
möglich, iinen höheren Druck in den '.eisten 109 zu
erreichen, als es allein mit Hilfe des Preßdruckes möglich ist. Die geeignete Richtung dci Kraft, die durch
die Vibratoren der Form erzeugt wird, ist mit Hilfe eines Pfeiles rechts in F i g. 18 dargestellt, wobei die von dem
Stempel herrührende Kraftrichtung umgekehrt ist entsprechend dem Pfeil auf der linken Seite der F ig. 18.
Die Anwendung des beschriebenen Verfahrens in Verbindung mit der Herstellung von Schuhsohlen ist
vorher beschrieben in Verbindung mit der Form nach Fig. 20.
Die durch Feder belasteten Haken (63 in Fig. 16; 78 in Fig. 10, 84 in Fig. 12 und 90 in Fig. 13) sind
vorgesehen, um den niedergedrückten Stempel gegen die Auflage der Form zu halten, und zwar mit einer
Kraft entsprechend einem gewissen Teil des zu pressenden Stückes. Diese Federkraft wird während der
Wärmeaushärtung des Kunststoffmaterials aufrechterhalten. Die Haken sollen federnd sein, insbesondere für
die Fälle, in denen man sich wasserlöslicher Bindemittel bedient, wie beispielsweise Harnstoff-Kunststoffe, so
daß der während der Wärmeaushärtung erzeugte Dampf die Möglichkeit hat zu entweichen, und zwar
dadurch, daß der Stempel etwas nach aufwärts gedrückt wird, so daß der Dampf entweichen kann. Jedenfalls
wird ein so großer Druck gegen das Produkt aufrechterhalten, daß nach dem Entweichen des
Dampfes eine glatte und gleichmäßige Oberfläche des Produktes erreicht wird, was mit dem früher bekannten
Verfahren nicht möglich gewesen ist
In diesem früher bekannten Verfahren - z. B. bei der
Herstellung von mit Harnstoff gebundenen Spanplatten — ist es notwendig gewesen, den Druck ein oder
mehrmals während des Wärmeaushärtvorgangs zu verringern, um den Dampf entweichen zu lassen, was zu
' großen rauhen Teilen auf der Oberfläche der Produkte geführt hat, worauf diese Teile in einer Endbearbeitung
entfernt werden mußten.
Hierzu 13 Blatt Zeichnungen
Claims (8)
1. Verfahren zur Formung von Gegenständen aus einer Mischung aus einer sich verfestigenden
Kunststoffverbindung und einem verhältnismäßig großen Anteil Füllstoff, bei welchem die Mischung in
eine mit einer öffnung versehene Form eingebracht, in die Form ein der öffnung angepaßter Stempel
eingebracht, die Form in eine Presse eingesetzt und die Mischung durch die Presse über den Stempel
zusammengepreßt wird, während zumindest die: Form Schwingungen ausgesetzt wird, welche häufig
wiederkehrende Stöße hervorrufen, dadurch
gekennzeichnet, daß auf die Form Stöße quer zur Preßrichtung und auf den Stempel Stöße in der
entgegengesetzten Richtung so ausgeübt werden, daß cias der Form benachbarte Material quer zur
Preßrichtung in einer Richtung bewegt wird, während das dem Stempel benachbarte Material
quer zur Preßrichtung in der entgegengesetzten Richtung bewegt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Mischungen verschiedener
Dichte verwendet werden und daß die Mischung mil: höherer Dichte in die Außenteile der Form
eingebracht wird und anschließend die Mischung mii: geringerer Dichte in den Mittelteil der Form
eingebracht wird.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens; nach Anspruch 1 mit einer die Mischung aufnehmenden
Form mit wenigstens einer öffnung, in die eir. dieser öffnung angepaßter Stempel einbringbar ist,
der mit einer Preßvorrichtung kuppelbar ist, und mil wenigstens einem auf die Form einwirkenden
Vibrator, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Form aufnehmende Arbeitsbühne (23) und ein aul
den Stempel einwirkender Preßkopf (27) vorgesehen sind und daß Arbeitsbühne (23) und Preßkopf
(27) mit Vibratoren (28, 29) versehen sind, welche quer zur Preßrichtung verlaufende, einander entgegengerichtete
Bewegungen erzeugen.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Füllöffnung (20) jeder die Mischungen aufnehmenden Form (16) mit einer mit öffnungen (20)
versehene Platte (17) abgedeckt ist, wobei die öffnungen (20) zur Verteilung von Mischungen
verschiedener Eigenschaften auf Teilflächen der Formöffnung beschränkt sind.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß in den Formen (16) in die Mischung einschiebbare Schieber (49) vorgesehen
sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schieber (49) in Richtung auf den
Formboden bewegbar sind
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schieber (49) von einer der
Preßkraft des Stempels (42) entgegengerichteten Federkraft (47) beaufschlagt ist.
8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß zum Festhalten des PrcUsieinpels federnde
(;;\ken (78; 84; 90) vorgesehen sind.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Formung von Gegenständen aus einer
Mischung aus einer sich verfestigenden Kunststoffverbindung und einem verhältnismäßig großen Anteil
Füllstoffe entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Beim Formen und Pressen von Gegenständen komplizierter Form, insbesondere aus einem Material
hoher Viskosität, wie z. B. einem trockenen Pulver oder
einer Mischung aus Spänen eines warmaushärtenden Kunststoffmaterials mit einem verhältnismäßig großen
Anteil an Füllmaterial, ergeben sich beträchtliche Schwierigkeiten, und zwar insbesondere dann, wenn die
Mischung in Formen eingebracht werden muß, die Höhlungen unterschiedlicher Tiefen aufweisen. Wird
hier die Mischung gepreßt, so verteilt sie sieh nicht von selbst wie eine Flüssigkeit, sondern es bilden sich extrem
stark gepreßte Bereiche an den Stellen der Form, an denen die Tiefe der Form am geringsten ist, während an
den tieferen Stellen der Form lediglich ein unzulänglicher Druck erreicht wird, was zu porösen Stellen und
Hohlräumen im fertigen Erzeugnis führt.
Es sind Pressen zum Formen von Gegenständen aus Kunststoffverbindungen bekannt (DE-PS 9 64 826;
US-PS 37 17 427), bei denen eine die Mischung aufnehmende Form mit wenigstens einer öffnung
versehen ist, in die ein der öffnung angepaßter Stempel einbringbar ist, der mit einer Preßvorrichtung kuppelbar
ist, wobei wenigstens ein auf die Form einwirkender Vibrator vorgesehen ist. Mit derartigen Pressen können
die vorstehend genannten Probleme nicht ausgeschaltet werden, da mit diesen bekannten Vorrichtungen keine
gleichmäßige Verteilung des Materials erreichbar ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, mit
welchem auch bei sehr komplizierten Formen einwandfreie Erzeugnisse herstellbar sind.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß auf die Form Stöße quer zur Preßrichtung und auf den
Stempel Stöße in der entgegengesetzten Richtung so ausgeübt werden, daß das der Form benachbarte
Material quer zur Preßrichtung in einer Richtung bewegt wird, während das dem Stempel benachbarte
Material quer zur Preßrichtung in der entgegengesetzten Richtung bewegt wird. Hierdurch wird eine
gleichmäßige Verteilung des Materia's auch bei komplizierten Formen des herzustellenden Erzeugnisses
ermöglicht.
Zweckmäßig können mehrere Mischungen verschiedener Dichte verwendet werden, wobei die Mischung
mit höherer Dichte in die Außenteile der Form eingebracht wird, während anschließend die Mischung
mit geringerer Dichte in den Mittelteil der Form eingebracht wird.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird ferner die Möglichkeit geschaffen, Formen zu verwenden,
welche die Herstellung von Gegenständen mit komplizierter Form ermöglichen, beispielsweise von Gegenständen
mit Hinterschneidungen und/oder sich stark ändernder Dicke. Ferner wird es ermöglicht, Gegenstände
aus dem vorgenannten Material der verschiedensten Arien herzustellen.
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, die mit einer c<e
Mischung aufnehmenden Form mit wenigstens einer Öffnung 1I-CrSChCn ist. in die ein dieser öffnung
angepaßter Stempel einbringbar ist, der mit einer
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