DE3725007A1

DE3725007A1 - Viel-platten-presse zum herstellen von laminaten unter unterdruck

Info

Publication number: DE3725007A1
Application number: DE19873725007
Authority: DE
Inventors: Toshimitsu Nakamura; Keiji Miyamoto
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1987-07-29
Filing date: 1987-07-29
Publication date: 1989-02-09

Description

Die Erfindung betrifft eine Viel-Platten-Presse zum Herstellen von Laminaten unter Unterdruck.

Zum Herstellen von Laminaten, wie sie bspw. und ins besondere für elektrische Schaltungen verwendet werden, ist es aus den US-PS 39 60 635 und 42 34 373 bekannt, einen Stapel blattförmigen bzw. dünnschichtigen (ggf. durch Imprägnierung od.dgl. vorbehandelten) Materials zwischen einem Plattenpaar unter Unterdruck zu pressen. Dabei wird ein einziges Plattenpaar benutzt. Eine Dichtung ist zwischen den Umfangsabschnitten der Platten angeordnet, um einen abgedichteten Zwischen raum zu schaffen, in dem ein Blattstapel unter Unter druck zu einem Laminat gepreßt werden kann. Diese Aus bildung bzw. Arbeitsweise hat sich insoweit als vorteil haft herausgestellt, als sie es erlaubt, das Laminat unter einem verminderten Druck zu pressen und damit eine größere Präzision des erhaltenen Laminates bzgl. dessen Dicke zu erhalten, wobei zugleich ein unerwünschter Luft einschluß im Laminat in Form von Blasen durch den Unter druck verhindert wird. Mit dieser vorbekannten Vorrichtung ist jedoch jeweils nur ein einziger Blattstapel gleichzeitig zu pressen. Demgemäß ist jeweils eine mühevolle Arbeit da mit verbunden, die Dichtung bei jedem Einbringen eines Blattstapels zum Herstellen eines Laminats anbringen bzw. beim Entnehmen des Laminats wieder entfernen zu müssen, so daß diese Vorrichtung für eine Herstellung großer Laminat mengen ungeeignet ist.

Dieses trifft auch zu, wenn die vorstehend erwähnte Dichtungs technik bei einer Viel-Platten-Presse angewendet wird, wie sie in der US-PS 43 96 451 offenbart ist, wobei jeweils zwei einander benachbarte Platten mittels einer Dichtung einen abgedichteten Zwischenraum schaffen. Denn tatsächlich wird ersichtlich die Unbequemlichkeit des eingangs be schriebenen Standes der Technik vervielfacht, wenn sie auf eine Viel-Platten-Presse angewendet wird, da die An zahl der Schritte zum Anbringen und Entfernen der Dich tungselemente entsprechend anwächst. Weiterhin ist es bei einer derartigen Viel-Platten-Presse mit einer gesonderten Dichtung für jedes Paar einander benachbarter Platten höchstwahrscheinlich, daß es zu kritischen Unterschieden im Ausmaß des Unterdruckes für verschiedene Plattenpaare bzw. zwischen diesen geschaffene, abgedichtete Zwischen räume kommt, so daß die herzustellenden Laminate bei unterschiedlich großem Unterdruck gefertigt werden und demgemäß Unterschiede ihrer charakteristischen Eigen schaften aufweisen.

Der vorliegenden Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, die bekannten Pressen zum Herstellen von Lami naten unter Unterdruck unter Vermeidung ihrer Nachteile zu verbessern, und eine Presse zu schaffen, mit welcher gleichzeitig eine größere Anzahl von Laminaten unter den selben Unterdruckbedingungen in einem einzigen Arbeitsab lauf herzustellen ist.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1. Mit dieser Ausbildung sind ersichtlich mehrere Blattstapel gleich zeitig unter demselben Unterdruck in einem einzigen Ar beitsgang zu Laminaten zu pressen.

Die abgedichtete Kammer weist bevorzugt einen Einlaß auf, durch welchen mehrere Blattstapel zwischen den jeweils einander benachbarten Platten der Viel-Platten-Einrichtung zu laden sind, sowie einen Auslaß zum Entladen der ferti gen Laminate aus der Kammer. Dabei sind der Einlaß und der Auslaß bevorzugt mit Türen versehen, die in dichtenden Ein griff mit dem Umfang des Einlasses bzw. Auslasses zu brin gen sind, wenn die Türen geschlossen sind. Bevorzugt ist der Einlaß und der Auslaß jeweils mit einer aufblasbaren Dichtung versehen, die sich um den Umfang der betreffenden Öffnung erstreckt und mit einer Quelle eines unter Druck stehenden Strömungsmittels in Verbindung steht. Wenn die Türen geschlossen sind, werden die aufblasbaren Dichtungen durch das unter Druck stehende Strömungsmittel aufgeblasen und damit in dichtenden Kontakt mit der entsprechenden Tür seite gebracht, um eine wirksame Unterdruckdichtung der Kammer zu erzielen. Um die Dichtungen beim Öffnen der Türen mit diesen außer Eingriff zu bringen, wird Druck aus den aufgeblasenen Dichtungen abgelassen, so daß die Türen zu öffnen sind, während im geschlossenen Zustand eine wirk same Vakuumdichtung vorhanden ist.

Die abgedichtete Kammer ist bevorzugt mit mehreren Unter druckanschlüssen bzw. Entlüftungsöffnungen versehen, die um die Wände der Kammer herum verteilt angeordnet sind, so daß die im Inneren der Kammer befindliche Luft nach mehreren bzw. im wesentlichen sämtlichen Richtungen aus der Kammer abgesaugt werden kann. Eine solche Konstruktion führt zu sanften Luftströmungen, die ihrerseits bewirken, daß es nicht zu einem ungewollten und schädlichen Austritt von Harz od.dgl. aus dem blattförmigen Material bzw. den ge fertigten Laminaten kommt.

Bevorzugte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind in Unteransprüchen beschrieben.

Die Erfindung ist nachstehend an einem Ausführungsbei spiel unter Bezugnahme auf eine Zeichnung weiter er läutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Vorderansicht einer erfindungs gemäßen Vorrichtung;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung;

Fig. 3 eine Seitenansicht einer abgedich teten Kammer mit einer Einlaßtür;

Fig. 4 eine Seitenansicht, die eine Seite der Einlaßtür mit deren Gleitmechanis mus zeigt;

Fig. 5 eine Seitenansicht, welche die gegen überliegende Seite der Einlaßtür mit dem Gleitmechanismus für die Tür zeigt;

Fig. 6 einen Querschnitt durch eine an der abgedichteten Kammer vorgesehene Tür dichtung;

Fig. 7 eine perspektivische Darstellung einiger Laminatträger sowie hierfür bestimmte Zugmittel;

Fig. 8 eine schematische Draufsicht auf die abgedichtete Kammer (in verkleinerter Darstellung) mit einem an diese ange schlossenen Evakuiersystem; und

Fig. 9 eine schematische Vorderansicht der abge dichteten Kammer in einer Darstellung ge mäß Fig. 8.

Die Fig. 1 und 2 zeigen eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Herstellen eines Laminates unter Unterdruck für elek trische Schaltungen oder andere Verwendungen. Die Vor richtung besteht aus einer Ladestation A, einer Haupt- Preßstation B, einer Hilfs-Preßstation C und einer Ent ladestation D, die in der genannten Reihenfolge längs einer Transportlinie L angeordnet sind.

Die Ladestation A weist ein Ladegestell 10 mit einer An zahl vertikal übereinander angeordneter Etagen 11 auf, die von einem Zylinder 12 abgestützt und durch diesen nach oben und unten beweglich sind. Das Ladegestell 10 wird in Schritten aus seiner untersten Position in die oberste Position angehoben, wobei bei jedem dieser Schritte ein aus blattförmigem oder dünnschichtigem Material beste hender Stapel von einem benachbarten (nicht gezeigten), stromaufwärts zu der Ladestation A angeordneten Förderer auf das entsprechende Niveau der Etage 11 gegeben wird, und zwar zusammen mit einem plattenförmigen Träger 2. Der Träger 2, der lediglich in Fig. 7 erkennbar ist, wird durch die gesamte Transportlinie hindurch benutzt, um den Blatt- bzw. Schichtenstapel wie auch das hieraus resul tierende Laminat 1 zu tragen. Er besteht aus hitzebestän digem, rostfreiem Stahl, ist mit den in der Station C be nutzten Druckplatten kompatibel und ist an seinen Enden mit Haken 3 versehen. Stromabwärts zu dem Ladegestell 10 ist eine Einstoßeinrichtung 20 angeordnet, die längs der Transportlinie L hin und her beweglich ist, um die Träger 2 auf jedem Niveau des Ladegestells 10 mit Einstoßenden 21 der Einstoßeinrichtung 20 vorwärts zu stoßen und die auf den Trägern 2 befindlichen Blattstapel zur Haupt-Preßstation B vorwärts zu bewegen.

Die Haupt-Preßstation B weist eine Viel-Platten-Presse 30 und eine abgedichtete Kammer 40 auf, welche den Hauptteil der Presse 30 umgibt bzw. einschließt. Die Viel-Platten- Presse 30 weist eine Mehrzahl vertikal übereinander ange ordneter Platten 31 auf, die zwischen einer oberen Rahmen platte 32 und einer unteren Rahmenplatte 33 angeordnet sind. Die untere Rahmenplatte 33 ist mit Stößeln 36 ver schiedener Zylinder 35 verbunden, so daß sie hierdurch anzutreiben bzw. rauf- und runterzubewegen ist. Die Platten 31 sind vorgesehen, um jeweils zwischen zwei einander be nachbarten Platten die auf den Trägern 2 befindlichen Blatt stapel von der Ladestation A aufzunehmen. Die Platten 31 sind durch einen Rahmen 34 beweglich abgestützt, um die Blattstapel bei einem geeigneten Druck zwischen benach barten Platten 31 zusammenzupressen, wenn die untere Rahmen platte 33 nach oben gedrückt wird. Während dieses Preß vorganges wird in einzelnen Platten 31 Wärme durch Lei tungen 39 von verschiedenen Sammlern 38 zugeführt, um die Blattstapel bei einer geeigneten angehobenen Temperatur zu Laminaten zu pressen.

Die abgedichtete Kammer 40 ist von einander gegenüberliegenden Seitenwänden 41 und Stirnwänden 42 umgeben sowie an ihrer Oberseite mit einer Decke 43 und an ihrer Unterseite mit einem Boden 44 versehen. Aneinanderstoßende Wände der Kammer 40 sind auf dichtende Weise miteinander verbunden, um die Kammer 40 luftdicht zu machen. Das obere Ende jedes Zylinders 35 erstreckt sich durch den Boden 44 in das Innere der Kammer 40 in abgedichtetem Eingriff mit diesem, so daß der Stößel bzw. die Kolbenstange 36 jedes Zylinders 35, also dessen bewegliches Teil, insgesamt innerhalb der abgedicheten Kammer 40 angeordnet ist. Mit dem Inneren der abgedichteten Kammer 40 steht eine Vakuumpumpe 4 in Verbindung, welche die Luft aus der abgedichteten Kammer 40 bis auf einen vorgegebenen Unterdruckwert evakuiert, bspw. auf 100 Torr (66 cmHg), so daß die Herstellung des Laminates unter Unterdruck stattfinden kann.

In den einander gegenüberliegenden Stirnwänden 42 sind Einlaß- und Auslaßöffnungen 45 ausgebildet (von denen in der Zeichnung nur eine Öffnung erkennbar ist), um die Blattstapel der Presse 30 zuführen und diese in der ab gedichteten Kammer 40 laden zu können, bzw. um das er haltene Laminat zu der Hilfs-Preßstation C zu überführen. Die Einlaß- und Auslaßöffnungen 45 sind durch Türen 50 bzw. 51 zu schließen, welche gleitbar an den Außenseiten der einander gegenüberliegenden Stirnwände 42 abgestützt sind. Da die Türen 50 und 51 von identischer Ausbildung sind, ist in den Fig. 3 bis 5 nur die Einlaßtür 50 mit den zugehörigen Teilen dargestellt. Wie in diesen Zeichnungs figuren ersichtlich ist, ist die Eingangstür 50 an ihrem oberen Ende durch eine obere Schiene 46 derart gleitbar ge halten, daß sie mit einem Führungsvorsprung 55 in einer Nut der oberen Schiene 46 lose im Eingriff ist, während das untere Ende der Tür 50 auf einer unteren Schiene 47 ruht. An der Stirnwand 42 der Kammer 40 ist benachbart zu der oberen Schiene 46 ein Türantrieb 52 mit einer sich hori zontal erstreckenden Betätigungsstange 53 angeordnet, an deren distalem Ende das obere Ende der Tür 50 mittels einer Lasche 54 befestigt ist. Die Betätigungsstange 53 wird durch den Türantrieb 52, bei dem es sich um einen Elektromotor oder um einen Hydraulikzylinder handeln kann, mit Energie versorgt, um die Tür zwischen einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung zu bewegen. Vom unteren Ende der Tür 50 steht ein Kragen 56 vor, an dem Rollen 57 angeordnet sind, die mit der unteren Schiene 47 in rollendem Eingriff stehen. Der unterste Endabschnitt des Kragens 56 steht außerdem in rollendem Eingriff mit einer Reihe von Führungsrollen 48, die jeweils an der unteren Schiene 47 befestigt und um eine vertikale Achse drehbar sind.

Sowohl die Einlaßöffnung als auch die Auslaßöffnung 45 ist vollständig durch eine aufblasbare Dichtung 60 umgeben, die längs eines U-förmigen Halters 64 an der Außenseite der entsprechenden Stirnwand 42 der Kammer 40 angeordnet ist, um diese beim Schließen der Türen 50 bzw. 51 abzudichten. Die aufblasbare Dichtung 60, die bspw. derart ausgebildet sein kann, wie sie unter der Bezeichnung "Inflato-seal" von der Firma Japan Bulker K.K. vertrieben wird, besteht aus einem Elastomer, und zwar einer im wesentlichen recht winkligen hohlen Querschnittsform mit einem festen Boden 61, einer elastischen Kopfwulst 62 und einem Flansch 63, der sich gemäß Fig. 6 vom Boden 61 aus seitlich erstreckt. Die Dichtung 60 wird von dem Halter 64 gehalten, wobei der Flansch 63 zwischen einem Einsatz 65 und dem Boden 64 des Halters eingeklemmt wird, so daß nur die Kopfwulst 62 elastisch verformbar ist, um einen dichtenden Eingriff mit der entsprechenden Tür 50 bzw. 51 zu bewirken. Der Halter 64, welcher die Dichtung 60 hält, ist an der ent sprechenden Stirnwand 42 durch Nieten befestigt, welche sich durch Durchgangsöffnungen 66 des Einsatzes 65 und den Boden des Halters 64 erstrecken.

Das Innere der aufblasbaren Dichtung 60 steht mit einer (nicht dargestellten) Druckluftquelle über ein (ebenfalls nicht dargestelltes) Steuermittel in Verbindung, so daß sie durch ein Strömungsmittel aufgeblasen bzw. das Strö mungsmittel aus der Dichtung abgelassen werden kann. Wenn die Dichtung durch einströmende Luft z.B. auf 1,5 bis 2,0 kg/cm² aufgeblasen wird, wird die Kopfwulst 62 über die Außenseite der Stirnwand 42 in dichtenden Ein griff mit der entsprechenden Fläche der geschlossenen Tür 50 bzw. 51 gebracht, um die Kammer 40 vollständig abzudichten. Vor einem Öffnen der Türen 50 bzw. 51 wird die Dichtung 60 unter entsprechendem Druckabbau ent lüftet, um mit der Tür 50 bzw. 51 außer Eingriff zu kommen und einen hinreichend großen freien Zwischenraum zu schaffen, der ein Öffnen der Tür 50 bzw. 51 ermöglicht. Wie aus der Zeichnung nicht im einzelnen ersichtlich ist, besteht der Halter 64 aus vier geraden Segmenten und vier Winkel-Ecksegmenten und erstreckt sich in einer recht winkligen Anordnung über die Rollenlänge der Dichtung 60.

Wie aus den Fig. 8 und 9 erkennbar ist, ist die Kammer 40 an ihren Seitenwänden 41 mit mehreren Entlüftungsöffnungen 49 versehen, die über Leitungen 4 a mit der Vakuumpumpe 4 in Verbindung stehen. Die Entlüftungsöffnungen 49 sind horizontal (s. Fig. 8) und vertikal (s. Fig. 9) auf solche Weise verteilt, daß die sich innerhalb der abgedichteten Kammer 40 befindliche Luft in nach allen entsprechenden Richtungen gerichteten Strömungen im wesentlichen gleichmäßig durch die Entlüftungsöffnungen 49 abge saugt wird, wodurch eine divergierende bzw. gut regulierte sanfte Luftströmung innerhalb der Kammer 40 bei der Evakuierung entsteht. Dieses hat sich als höchst wirksam herausgestellt, um zu verhindern, daß es an den Randbereichen des blatt förmigen bzw. schichtförmigen ggf. vorimprägnierten Mate rials (bei Verwendung sog. Prepregs) während der Laminat herstellung zu einem unerwünschten Ausfluß von Harz od. dgl. kommt.

Unter erneuter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 sei darauf hingewiesen, daß die Hilfs-Preßstation C, welcher eine Partie gebildeter Laminate aus der Haupt-Preßstation B zugeführt wird, identisch ausgebildet ist, wie die Viel- Platten-Presse 30 und mithin eine Mehrzahl von überein ander angeordneten Platten 71 aufweist, die zwischen einer oberen Rahmenplatte 72 und einer unteren Rahmenplatte 73 angeordnet sind. Jedes Laminat wird zusammen mit seinem Träger 2 aus der Viel-Platten-Presse 30 auf das ent sprechende Niveau der Hilfs-Preßstation C ausgestoßen, wenn die Einstoßvorrichtung 20 vorwärtsbewegt wird und neue Blattstapel in die Viel-Platten-Presse 30 aus dem Ladegestell 10 eingibt. An der Hilfs-Preßstation C wird jedes Laminat zwischen zwei benachbarten Platten 71 ge halten, ohne einem zusätzlichen positiven Druck ausge setzt zu sein, und wird durch kaltes Wasser herunter gekühlt, welches in den Platten zirkuliert.

Die Laminate werden sodann zu einem Entladegestell 80 der Entladestation D transportiert, und zwar durch Betätigung eines Entladers 90, der eine Anzahl von vertikal zueinander fluchtenden Zugenden 91 aufweist, wie in Fig. 7 schematisch dargestellt ist. Der Entlader 90 bewegt sich rückwärts durch das Entladegestell 80 zu der Hilfs-Preßstation C, wo jedes der Zugenden 91 einen der endseitigen Haken 3 eines ein Laminat 1 tragenden Trägers 2 erfaßt. Sodann bewegt sich der Entlader 90 vorwärts, um die Laminate 1 mit den Trägern 2 auf entsprechenden Niveaus des Entladegestells 80 zu belassen, und bewegt sich weiter bis über das Entlade gestell 80 hinaus stromaufwärts. Es sei darauf verwiesen, daß der andere endseitige Haken 3 des Trägers 2 dazu be nutzt wird, um durch das Einstoßende 21 der Einstoßein richtung 20 während des Ladevorgangs der Blattstapel in die Viel-Platten-Presse 30 aus dem Ladegestell 10 vor wärtsgestoßen zu werden.

Bezugszeichenliste:

1 Laminat
2 Träger (für 1)
3 Haken (von 2)
4 Vakuumpumpe
4 a Leitungen
10 Ladegestell
11 Etagen (von 10)
12 Zylinder
20 Einstoßeinrichtung
21 Einstoßenden (von 20)
30 Viel-Platten-Presse
31 Platten (von B)
32 obere Rahmenplatte (von B)
33 untere Rahmenplatte (von B)
34 Rahmen
35 Zylinder
36 Stößel
38 Sammler
39 Leitungen
40 Kammer
41 Seitenwände (von 40)
42 Stirnwände (von 40)
43 Decke
44 Boden
45 Auslaßöffnung (in 42)
46 obere Schiene
47 untere Schiene
48 Führungsrollen
49 Entlüftungsöffnungen (von 40)
50 Tür (Einlaß)
51 Tür (Auslaß)
52 Türantrieb
53 Betätigungsstange
54 Lasche
55 Führungsvorsprung
56 Kragen
57 Rollen
60 Dichtung
61 Boden (von 60)
62 Kopfwulst (von 60)
63 Flansch (von 60)
64 Halter (für 60)
65 Einsatz
66 Durchgangsöffnungen
71 Platten (von C)
72 obere Rahmenplatte (von C)
73 untere Rahmenplatte (von C)
80 Entladegestell
90 Entlader
91 Zugenden (von 90)

A Ladestation
B Haupt-Preßstation
C Hilfs-Preßstation
D Entladestation
L Transportlinie

Claims

1. Viel-Platten-Presse zum Herstellen von Laminaten unter Unterdruck, gekennzeichnet durch eine Viel-Platten- Einrichtung (30) mit mehreren vertikal übereinander an geordneten Platten (31) zur jeweiligen Aufnahme eines Blattstapels zwischen einander benachbarten Platten (31, 31), wobei jeweils wenigstens eine Platte (31) relativ zu der ihr benachbarten Platte (31) beweglich ist, um zwischen den benachbarten Platten (31, 31) jeweils einen Blatt stapel zu einem Laminat (1) zu pressen;
eine hermetisch abgedichtete Kammer (40), in welcher die Viel-Platten-Einrichtung (30) angeordnet ist;
und Unterdruckmittel (4) zum Erzeugen von Unterdruck im Inneren der Kammer (40).

2. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die abgedichtete Kammer (40) einen Einlaß (45) und einen Auslaß (45) aufweist, durch welche einander benachbarte Platten (31) der Viel-Platten-Einrichtung (30) mit einem Blattstapel zu beladen sind bzw. das fertige Laminat (1) aus der Kammer (40) auszuschleusen ist, wobei der Einlaß (45) und der Auslaß (45) jeweils mit einer Tür (50 bzw. 51) versehen sind, die im geschlossenen Zustand in dichtendem Eingriff mit dem Umfang des entsprechenden Einlasses (45) bzw. Auslasses (45) zu halten sind.

3. Presse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß (45) und der Auslaß (45) jeweils mit einer aufblas baren Dichtung (60) versehen ist, die an ihrem einen Ende am Umfang des Einlasses (45) bzw. des Auslasses (45) be festigt ist, wobei die aufblasbaren Dichtungen (60) jeweils mit einer Quelle eines unter Druck stehenden Strömungsmittels verbunden sind, so daß sie aufblasbar sind, um ihr anderes äußeres Ende in dichtendem Eingriff mit dem Ein- bzw. Auslaß (45, 45) zu bringen, wenn sie mit Druckmittel versorgt werden, und wobei das andere Ende mit der entsprechenden Tür (50 bzw. 51) außer Eingriff zu bringen ist, wenn das unter Druck stehende Strömungsmittel aus der Dichtung (60) abgelassen wird.

4. Presse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (40) mit mehreren Entlüftungsöffnungen (49) zur Schaffung des Unterdrucks versehen ist, die über die Wände (41, 41) der Kammer (40) verteilt angeordnet sind, so daß die innerhalb der Kammer (40) befindliche Luft in meh reren bzw. im wesentlichen sämtlichen Richtungen aus der Kammer (40) abzusaugen ist.