DE2920925A1 - Formenpresse - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE

-3-

DR. ULRICH OSTERTAG " DR. REINHARD OSTERTAG

E]BENWEQ 10, 70OO STUTTQART 70. TELEFON O711/7β 68 48, KABEL: OSPAT

Formenpresse

Anmelder:

Helmut A. Friz
"Lorcher Str. 20

7000 Stuttgart 50

Anwaltsakte:
878

030049/0207

878/UO/p - f- . 22.5.1979

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Formenpresse zum Furnieren oder Kaschieren vorgeformter Werkstücke mit mindestens einer elastischen Membran, die hydraulisch gegen das Werkstück anlegbar ist; mit einer Etagenpresse., die mindestens zwei relativ zueinander bewegliche Heizplatten aufweist, wobei an einer der Heizplatten die Membran befestigt ist und die Zuführleitung für das Hydraulikmittel in den von der Membran und der zugehörigen Heizplatte umschlossenen Raum mündet.

Zum Furnieren oder Kaschieren von vorgeformten Werkstücken, beispielsweise von mit Kehlungen versehenen Türfüllungen oder von anderen Möbelteilen, die mit zwei- oder dreidimensional gekrümmten Flächen versehen sind, werden Formenpressen eingesetzt. Diese sind bisher als sogenannte Haubenpressen bekannt. Dabei wird eine Membran, die von Druckluft oder einem Hydraulikmittel beaufschlagt wird, gegen _das Werkstück gedrückt. Die glockenartige Haube dieser bekannten Formenpressen, welche den großen Druckraum umschloß, durfte nur von geprüften Schweißern gefertigt werden. Eine Abnahme durch den Techn. Überwachungsverein war vorgeschrieben. Außerdem ließen sich diese Spezialmaschinen nur zu einem Zweck, eben dem Kaschieren oder Furnieren von vorgeformten Werkstücken, verwenden. Da der Einsatz vorgeformter Werkstücke sehr stark von Modeerscheinungen abhängt, bedeutete bisher die Anschaffung derartiger Spezialmaschinen ein hohes Investitionsrisiko.

Eine Formenpresse der eingangs genannten Art wurde in der Deutschen Patentanmeldung P 29 04 067.3 bereits vorgeschlagen. Diese, auf einer herkömmlichen Etagenpresse aufbauende Formenpresse arbeitet mit einem Abdichtrahmen, der beim Schließen der Etagenpresse die Membran gegen eine Heizplatte klemmt und so einen abgedichteten Druckraum schafft. Dies

4 —

030049/0207

878/UO/p - 4^~ — 22.5.1979

hat insbesondere den Vorteil, daß durch die Verwendung geeignet dimensionierter Abdichtrahmen der Druckraum besonders klein gehalten werden kann. Zum Betrieb mit Hydraulikmitteln sind — obwohl dort erwähnt - diese Formenpressen jedoch weniger geeignet, da für das Hydraulikmittel kein dicht abgeschlossener Raum zur Verfügung steht und somit Hydraulikmittel entweichen kann. Andererseits empfiehlt sich die Verwendung von flüssigen Druckmedien deshalb, weil diese leichter vorerwärmbar sind und somit eine bessere Wärmeübertragung auf die Klebefuge sicherstellen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Formenpresse der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß mit flüssigen Hydraulikmitteln ohne Verlust gearbeitet werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Membran an der zugehörigen Heizplatte dicht befestigt ist. Dies kann beispielsweise mittels eines Abdichtrahmens geschehen, der an der zugeordneten Heizplatte verschraubt ist. Vorzugsweise ist das Hydraulikmittel eine gut wärmeleitende Flüssigkeit. Hierdurch wird eine zuverlässige Erwärmung der Klebefuge sichergestellt. Die Flüssigkeit sollte einen Siedepunkt über 140° C besitzen, was im allgemeinen' der höchsten Betriebstemperatur der Presse entspricht. Die Flüssigkeit kann ein Wärmeübertragungsöl sein.

Zweckmäßigerweise ist ein Zylinder vorgesehen, dessen Kolben in einer Bewegungsrichtung das Hydraulikmittel aus dem von Membran und Heizplatte umschlossenen Raum absaugt und in der anderen Bewegungsrichtung das Hydraulikmittel in diesen Raum einpreßt. Dieser Kolben kann von einem doppeltwirkenden Zylinder betätigt werden, der an die Pressenhydraulik angeschlossen ist.

030049/0207

878/üO/p - *~Z-C 22.5.1979

Vorteilhafterweise ist in der der Membran zugeordneten Heizplatte ein Kanalsystem vorgesehen, in welchem das Hydraulikmittel vor dem Einpressen in den von Membran und Heizplatte umschlossenen Raum vorerwärmbar ist. 5

Wenn die Membran an ebene Flächen des Werkstücks dicht anlegbar ist, wird ein das Werkstück umgebender, ringförmiger Druckraum gebildet. Auch- bei dieser Ausführungsform ist somit der Druckraum verhältnismäßig klein. Dann läßt sich in diesem eine höhere spezifische Flächenpressung aufbringen als an den ebenen Werkstückflächen, die direkt oder mittelbar über die Membran von den Heizplatten der Etagenpresse beaufschlagt werden. Dies ist für ein faltenfreies Anlegen des Furniers bzw. der aufzukaschierenden Materialbahn im Vorformungsbereich des Werkstückes von großem Vorteil.

030049/0207

878/UO/p -^-„7-- 22.5.1979

" Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigen

Figur 1: die Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Formenpresse mit aufgebrochenem Führungsrahmen, so daß

das Werkstück erkennbar ist;

Figur 2: eine Detailansicht zu Figur 1 im Schnitt unter Weglassung der tragenden Pressenelemente; .

Figur 3: die Draufsicht auf ein Teil des bei der Formenpresse nach den Figuren 1 und 2 verwendeten Führungsrahmens ;

Figur 4: eine weitere Ausführungsform der Erfindung.

In Figur 1 ist schematisch eine Einetagenpresse dargestellt. Was ihr Gestell 1, die obere, feststehende Heizplatte 2, * die untere, bewegliche Heizplatte 3 und die Hebezylinder 4 angeht, ist die Bauweise konventionell und braucht nicht ausführlich beschrieben zu werden. Die Heizplatten werden von einem geeigneten Temperiermedium (Öl, Wasser, Dampf) durchströmt, wozu mäanderförmige Kanalsysteme 5, 16 (vergl.

Figur 2) vorgesehen sind.
25

An der oberen Heizplatte 2 ist eine Membran 5 mittels einer Dichtleiste 17 dicht verklemmt, die beispielsweise, wie in Figur 2 angedeutet, gegen die Heizplatte 2 geschraubt ist. Die Membran 5 besteht aus einem hochelastischen Gummituch, das etwa 3-5 mm stark sein kann und hitzebeständig sein sollte. Sie würde ohne die nachfolgend beschriebene Flüssigkeitsfüllung bei geöffneter Presse sackartig, wie in Figur gezeigt, von der Heizplatte 2 herabhängen und überdeckt die ganze nutzbare Pressenfläche.

030049/0207

878/UO/p -.>-^g. 22.5.1979

Wie aus Figur 2 zu entnehmen ist, ist die Heizplatte 2 von einem zweiten, ebenfalls mäanderartigen Kanalsystem 18 durchzogen, welches, an das oben erwähnte, vom Temperiermedium durchströmte Kanalsystem 15 thermisch angekoppelt ist. Ein oder mehrere Stichkanäle 19 verbinden das Kanalsystem 18 mit dem von der Membran 5 und der Heizplatte 2 umschlossenen Raum. Der Anfang des zweiten Kanalsystems 18 in der Heizplatte 2 kommuniziert mit dem Arbeitsraum eines (nicht dargestellten) Zylinders, der seinerseits von einem doppeltwirkenden, von der Pressenhydraulik aus versorgten und gesteuerten Zylinder bewegt wird. Das Kanalsystem 18 ist mit einer geeigneten, gut wärmeleitenden Flüssigkeit gefüllt, beispielsweise einem Wärmegel, Wärmeübertragungsöl oder dergleichen. Die Flüssigkeit darf im Arbeitstemperaturbereich der Presse (bis etwa 140° C) nicht sieden und das Material der Membran nicht angreifen.

Auf den ümfangsbereich der unteren, beweglichen Heizplatte . ist ein auswechselbarer Führungsrahmen 20 aufgeschraubt, dessen Funktion weiter unten erläutert wird. Er hat eine Höhe, die etwas kleiner als die Höhe des zu bearbeitenden Werkstücks 7 ist. Der Führungsrahmen 20 ist in Figur 1 aufgebrochen dargestellt, so daß das Werkstück 7 erkennbar ist. Der Führungsrahmen 20 besitzt eine sich glatt von außen 5 nach innen neigende Führungsfläche 21, die vorzugsweise sowohl an der (höheren) Außenseite als auch an der Innenseite (mit der Höhe null) eine etwa waagerechte Tangente aufweist. Dies ist deutlich aus Figur 2 zu entnehmen. Wie schließlich in der Teildraufsicht auf den Führungsrahmen 20 in Figur 3 zu erkennen ist, macht die Führungsfläche 21 im Bereich der Ecken des Führungsrahmens einen Kreisbogen 22. Die Führungsfläche 21 ist also insgesamt so geformt, daß keine scharfen Kanten, Knicke oder Ecken entstehen.

Die Funktion der oben in den Grundzügen beschriebenen Formen-

■ - 8 -

030049/0207

878/UO/p ".-⁸^-Q 22.5.1979

presse ist wie folgt:

Bei geöffneter Etagenpresse (Figur 1) wird auf die untere Heizplatte 3 das Werkstück 7 aufgelegt. Dies ist - was in der Zeichnung vernachlässigt wurde - eine Sandwich-Struktur, bestehend aus einem unteren (beleimten) Furnier oder dergleichen, einer (beleimten) Mittellage, zumeist einer Preßspanplatte, sowie einem oberen (beleimten) Furnier oder dergleichen. Die Mittellage ist vorgeformt, d.h., sie besitzt zwei- oder dreidimensional gekrümmte Flächen, z.B.

Kehlungen 22 oder dergleichen, über den größeren Teil hinweg besitzt das Werkstück 7 jedoch eine ebene obere Fläche 23, die zur unteren Werkstückfläche 24 parallel ist.

in der Offenstellung der Presse ist der Kolben in dem oben erwähnten Zylinder, dessen Arbeitsraum mit dem Kanalsystem 18 der oberen Heizplatte 2 kommuniziert, zurückgezogen; der Arbeitsraum ist also mit der erwähnten, wärmeleitenden Flüssigkeit gefüllt. Diese befindet sich außerdem noch im Kanalsystem 18, wo sie sich durch Wärmetausch mit dem im Kanalsystem 15 kommunizierenden Temperiermedium erwärmt.

Die Membran 5 hängt dabei nicht - wie in Figur 1 dargestellt •sackartig herab, sondern liegt an der oberen Heizplatte 2 an. 25

Nun wird die Etagenpresse geschlossen, d.h., die untere Heizplatte 3 wird mittels der Hebezylinder 4 hochgefahren. Die Schließbewegung geht soweit, bis die Werkstückoberfläche 23 gegen die an der oberen Heizplatte 2. anliegende Membran anstößt. Nun wird der übliche Pressendruck aufgebaut, der auf die Werkstückfläche 23 mittelbar über.die Membran 5 wirkt. Gleichzeitig wird über die Membran 5 Wärme in direktem Kontakt von der Heizplatte 2 auf die obere Werkstückfläche 23 übertragen.

030049/0207

878/üO/p - ^T_z aq _ 22.5.1979

. Die Verhältnisse an der unteren Werkstückfläche 24 entsprechen denjenigen an einer herkömmlichen Kaschierpresse.

Nun wird der oben erwähnte, doppeltwirkende Steuerzylinder so betätigt, daß der hierdurch beaufschlagte Kolben des mit dem Kanalsystem 18 kommunizierenden Zylinders ausgefahren wird. Dies hat zur Folge, daß die erwärmte, wärmeleitende Flüssigkeit aus dem Kanalsystem 18 heraus in den von der Membran 15 eingeschlossenen Raum gedrückt wird. In einem das Werkstück 7 umgebenden Ringraum 25 (Figur 2) wird so ein Druck aufgebaut. Die Membran 5 legt sich glatt an die Kehlungen 22 des Werkstücks 7 sowie an die Führungsfläche des Führungsrahmens 21 an. Die im Ringraum 25 befindliche Flüssigkeit überträgt dabei auf das Werkstück 7 durch die Membran 5 nicht nur Druck, sondern auch Wärme, unter deren kombiniertem Einfluß die Klebefuge abbindet.

Wenn - was im allgemeinen der Fall sein wird - die Membran an der oberen, ebenen Werkstückfläche 23 dichtend anliegt, ist es möglich, in dem Ringraum 25 eine höhere spezifische Flächenpressung als an den Werkstückflächen 23, 24 zu erzielen, ohne daß sich die Presse öffnet. Dies ist für eine besonders gute Nachformung der Kehlungen 22 oder dergl. im vorgeformten Bereich des Werkstückes von Vorteil. ■

In jedem Falle aber öffnet die Presse von selbst, wenn in dem von der Membran 5 umschlossenen Raum ein bestimmter Druck überschritten wird. Dies ist ein der vorliegenden Konstruktion inhärent mitgegebenes Sicherheitsmerkmal. 30

Der Führungsrahmen 20 bzw. die an ihm. angeformte Führungsfläche 21 sorgt dafür, daß sich die unter Druck stehende Membran 5 in keine engen Winkel oder Ecken legen muß. Dies könnte zu lokalen überdehnungen und damit zum Bruch der Membran 5 führen. Es ist zu erkennen, daß die besten" Resul-

- 10 -

030049/0207

878/UO/p - -J^- Ji 22.5.1979

. täte dann erzielt werden, wenn der Führungsrahmen 20 am Außenumfang nur geringfügig niedriger als das Werkstück 7 ist. Er ist daher leicht auswechselbar angebaut, beispielsweise auf die Heizplatte 3 aufgeschraubt. 5

Vor dem öffnen der Presse wird.die im Ringraum 25 befindliche Flüssigkeit wieder in das Kanalsystem 18 zurückgesaugt, wo sie sich wieder erwärmen kann. Das Saugen erfolgt durch Rückfahren des Kolbens in dem mit dem Kanalsystem 18 kommunizierenden Zylinder.

Figur 4 zeigt eine auf einer Zweietagenpresse aufbauende Formenpresse. Soweit Elemente dieser Formenpresse solchen des zuerst beschriebenen Ausführungsbeispiels entsprechen, tragen sie dasselbe Bezugszeichen und eine nachgesetzte Null.

Die Zweietagenpresse enthält ein Gestell 10, eine obere Heizplatte 20, eine untere Heizplatte 30 sowie eine mittlere Heizplatte 20'. Die obere Heizplatte 20 steht fest, die untere Heizplatte 30 ist mittels der Hebezylinder 40 anhebbar, deren Hub doppelt so groß wie beim erstbeschriebenen Ausführungsbeispiel· ist. Die mittlere Heizplatte 20' ruht in der gezeigten Offenstellung der Presse auf Anschlägen oder dergleichen auf, welche eine Bewegung der Platte 20' nach unten verhindern. Eine Aufwärtsbewegung auf die feststehende Platte 20 zu ist dagegen möglich.

Sowohl die obere Platte 20 als auch die mittlere Platte 20" sind jeweiis mit einer Membran 50, 50' und einem pichtrahmen 170, 17O¹ versehen. Die mittlere Platte 20' und die untere Platte 30 tragen jeweiis einen Führungsrahmen. Die Anordnung dieser Teile ist ebenso wie bei dem anhand der Figuren 1 und 2 beschriebenen Ausführungsbeispiel. In den von der Membran 50 umschlossenen Raum 80 mündet ebenso eine Flüssigkeitsleitung wie in den von der Membran 50' umschlossenen Raum 80'.

- 11 -

030049/0207

878/UO/p " j> --qX' 22.5.1979

Beim Anheben der unteren Platte 30 durch die Hebezylinder verkleinert sich zunächst der untere Raum 80' zwischen der Platte 30 und der Platte 20'. Bei der Weiterbev/egung der unteren Platte 30 nach oben wird nun die mittlere Platte 20' mitgenommen. Hierdurch wird auch der obere Raum 80 verkleinert. Der Aufbau des Druckes in den Räumen 80 und 80' geschieht auf dieselbe Weise wie beim zuerst beschriebenen Ausführungsbeispiel·.

Vorteil der Ausführungsform nach Figur 5 ist die höhere nutzbare Preßfläche bei gleicher Anzahl von Hebezylindern, wie dies für Mehretagenpressen an und für sich bekannt ist.

030049/0207

Leerseite

Claims (10)

1. 878/UO/p - K- 22.5.1979

   Patentansprüche .

   Γ 1.)Formenpresse zum Furnieren oder Kaschieren vorgeformter Werkstücke mit mindestens einer elastischen Membran, die hydraulisch gegen das Werkstück anleg"bar ist; mit einer Etagenpresse, die mindestens zwei relativ zueinander bewegliche Heizplatten aufweist, wobei an einer der Heizplatten die Membran befestigt ist und die Zuführleitung für das Hydraulikmittel in den von der Membran und.der zugehörigen Heizplatte umschlossenen Raum mündet, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (5; 50, 50') an der zugehörigen Heizplatte (2; 20, 20') dicht befestigt ist.
2. 2. Formenpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (5; 50, 50') mittels eines Dichtrahmens (17; 170, 170') an der zugeordneten Heizplatte (2; 20, 20') verklemmt ist.
3. 3. Formenpresse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Hydraulikmittel eine gut wärmeleitende Flüssigkeit ist.
4. 4. Formenpresse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß . die Flüssigkeit einen Siedepunkt über 140° C besitzt.
5. 5. Formenpresse nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit ein Wärmeübertragungsöl ist.
6. 6. Formenpresse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zylinder vorgesehen ist, dessen Kolben in einer Bewegungsrichtung das Hydraulikmittel aus dem von Membran (5; 50, 50') und Heizplatte (2; 20, 20') umschlossenen Raum (25; 80, 80') absaugt und in der anderen Bewegungsrichtung das Hydraulikmittel in diesen Raum (25; 80, 80') einpreßt.

   - 2 -03004 9/0207 ORlGiHAL INSPECTED

   878/üO/p - 2 - 22.5.1979
7. 7..Formenpresse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben von einem doppeltwirkenden Zylinder betätigbar ist, der an die Pressenhydraulik angeschlossen ist.
8. 8. Formenpresse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der der Membran (5) zugeordneten Heizplatte (2) ein Kanalsystem (18) vorgesehen ist, in welchem das Hydraulikmittel vor dem Einpressen in den
   von Membran und Heizplatte umschlossenen Raum (25; 80, 80') vorerwärmbar ist.
9. 9. Formenpresse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (5) an eine oder
   mehrere ebene Flächen (23) des Werkstücks (7) dicht anlegbar ist, wodurch ein das Werkstück (7) umgebender,
   ringförmiger Druckraum (25) gebildet wird.
10. 10. Formenpresse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in dem ringförmigen Druckraum (25) eine höhere spezifisehe Flächenpressung aufbringbar ist als an den ebenen

    Werkstückflächen (21, 23), die direkt oder mittelbar über die Membran (5) von den Heizplatten (2, 3) der Etagenpresse beaufschlagt werden.

    030049/0207