DE3313669A1 | 1984-10-18 | |||
EP0211810A1 | 1987-02-25 | |||
US4886568A | 1989-12-12 | |||
US2412274A | 1946-12-10 | |||
EP0435722A1 | 1991-07-03 | |||
US4667497A | 1987-05-26 |
1. | Vorrichtung zum Formpressen von Werkstücken, die wenigstens zwei stirnplatten (2, 2') mit Führungsnuten (3) umfaßt, wobei in den Führungsnuten (3) parallel zueinander Anpreßsegmente (4) lagerbar sind, die in ihrer Position verschiebbar und fixierbar sind, und ein Anpreßelement (6) vorgesehen ist, mit dem das Werkstück (12) gegen die Anpreßsegmente (4) drückbar ist. |
2. | Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich¬ net, daß zwischen dem Anpreßelement (6) und den An¬ preßsegmenten (4) eine biegeelastische Andruckplatte (10) vorgesehen ist. |
3. | Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß das Werkstück (12) beim Anpressen an die Anpreßsegmente (4) zwischen zwei oder mehreren biegeelastischen Andruckplatten (10, 11) lagerbar ist. |
4. | Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da¬ durch gekennzeichnet, daß als Anpreßelement (6) ein oder mehrere Spannelemente (13) vorgesehen sind, mit denen das Werkstück (12) gegen die Anpreßsegemente (4) drückbar ist. |
5. | Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da¬ durch gekennzeichnet, daß das Anpreßelement (6) ein pneumatisch betätigbares ist. |
6. | Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da¬ durch gekennzeichnet, daß das Anpreßelement (6) ein hydraulisch betätigbares ist. |
7. | Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Anpreßelement (6) ein mit feinkörnigen Feststoffen füllbares Element ist. |
8. | Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß vier Stirnplatten (2, 2') vorgesehen sind, wovon jeweils zwei vertikal übereinander und zueinander verschiebbar gelagert sind. |
9. | Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in den Stirnplatten (2, 2') parallel zueinander vertikal verlaufende Führungsnuten (3) für die Anpreßsegmente (4) vorgesehen sind. |
10. | Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Sätze jeweils parallel zueinander verlaufender Führungsnuten (3) vorgesehen sind, die jeweils unter einem bestimmten Winkel zur Mittellängsachse der Stirnplatten (2, 2') angeordnet sind. |
11. | Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Sätze von parallel geführten Führungsnuten (3) jeweils einen unterschiedlichen Winkel zur Mittellängsachse einnehmen. |
12. | Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 da¬ durch gekennzeichnet, daß die Führungsnuten (3) auf äquidistanten Kreisbögen liegen. |
13. | Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da¬ durch gekennzeiehont, daß zwei Sätze parallel zueinan¬ der verlaufender Reihen von Führungsnuten vorgesehen sind, die an einer vertikalen Mittellängsachse der Stirnplatten zueinander gespiegelt sind, wobei die Führungsnuten (3) viertelkreisförmig mit nach außen gleichförmig zunehmendem Radius geformt sind. |
14. | Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich¬ net, daß am unteren Ende der Stirnplatten (2, 2') zen¬ tralmittig eine Bohrung 5 zur Aufnahme eines ortsfesten Anpreßsegmentes (4) vorgesehen ist. |
15. | Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich¬ net, daß auf der vertikalen Mittellängsachse der Stirnplatten (2, 2') eine vertikal verlaufende Füh¬ rungsnut (3') vorgesehen ist. |
16. | Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß alle in den Ansprüchen 9 bis 15 definierten Führungsnuten (3), bei den übereinander und zueinander verschiebbare gelagerten Stirnplatten (2, 2*) miteinander kombinierbar sind. |
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Form¬ pressen von Werkstücken.
Formpressen sind im Stand der Technik bekannt. Sie werden für die verschiedensten Anwendungsbereiche ein¬ gesetzt, z.B. in der holzverarbeitenden Industrie, beim Aufbau von Laminatstrukturen, bei der Skiherstel¬ lung, bei der Metall und Kunststoff verarbeitenden In¬ dustrie und auch bei der Abfallbeseitigung und -Ver¬ wertung. Je nach dem, für welche Zwecke eine Presse eingesetzt werden soll, muß sie verschiedenen Anforderungen gehorchen, insbesondere dann, wenn beim Preßvorgang dem Werkstück eine bestimmte Form gegeben werden soll. Unterschiedliche Formgebungen sind beispielsweise beim Aufbau der Laminatstruktur für einen Ski erforderlich, wo, um dessen Elastizität und Drehfreudigkeit beeinflussen zu können, der Ski im Be¬ reich der Spitze und im Mittelteil unterschiedlich ge¬ bogen sein muß, d.h. ein Ski muß über seine Längser¬ streckung Biegungen unterschiedlicher Radien aufwei¬ sen. Dasselbe gilt im Bereich des Holzbaus und Re- cyling etc. , wo insbesondere ästhetische Gesichts¬ punkte das Formen unterschiedlichst gebogen geformter Teile erfordern.
Auf dem Holz- bzw. Formenbausektor werden daher immer öfter runde Formen unterschiedlichster Abmessungen gefordert, insbesondere sind Werkstücke zu formen, die Bögen mit unterschiedlichen Radien aufweisen.
Eine rationelle und kostengünstige Herstellung von ge¬ bogen geformten Werkstücken ist bis zum heutigen Tage nicht in befriedigendem Maße möglich.
Aus dem DE-GM 8509 233.9 ist beispielsweise eine Heizpresse mit Preßform bekannt. Dabei besteht die feststehende, heizbare Preßform aus einem Gestell, das eine aus einem Sandwich-Aufbau gebildete Preßfläche in Form eines halbierten Holzzylinders stützt und damit der Außenkontur eines einzigen zu formenden Rundbogens bzw. vorgegebenen Radius entspricht. Das Gegenstück zur Preßform bildet ein ebenfalls heizbarer Preßstem¬ pel, der an einem Hubglied der Presse festgemacht ist. Der Preßstempel besitzt eine Gegenfläche zur Preßfla¬ che der Preßform, die derart ausgebildet ist, daß sie bei in die Preßform eingesenkter Lage des Preßstempels äquidistant zur Preßfläche angeordnet ist. Diese Presse ist nur zur Massenproduktion einsetzbar, da für jeden zu formenden Bogen mit unterschiedlichem Radius eigene Schablonen, d.h. Negativformen für das Werk¬ stück hergestellt werden müssen.
In der Zeitschrift "Der Deutsche Schreiner", Jahrgang 1983, Heft 2, Seite 24 ff, von der Braun Maschinenver¬ trieb GmbH ist eine Universalbogenpresse beschrieben, die allerdings einen komplizierten Aufbau und damit verbunden einen hohen Kosten- und Bedienungsaufwand aufweist. Sie ist in vertikaler Bauweise gleich der Auflagenschräge aufgebaut, auf der viele Preßzylinder oder -spindein angebracht sind, welche das zu ver¬ pressende Material am Bogenteil mit den weitergeführ¬ ten Schenkeln an eine Vielzahl vorher einzeln einge¬ stellter Gegenwalzen mit hohem Druck preßt. Die Spann-
aggregate und die mit einem freien Ende senkrecht ste¬ henden Gegenwalzen sind dabei in Führungen der Auf¬ lagenschräge eingebracht. Durch die frei nach oben ohne Gegenlagerung gerichteten Enden besteht bei grö¬ ßeren Drücken die Gefahr der Verstellung, so daß ünge- nauigkeiten zwangsläufig die Folge sind.
Weitere Pressen zur Formgebung von Werkstücken sind auch aus der US-PS 2,551,383 und der US-PS 4,886,568 bekannt. Bei diesen Formpressen lassen sich unter¬ schiedliche Radien für ein zu formendes Werkstück re¬ lativ leicht einstellen. Dazu sind in einer senkrecht stehenden Platte Nuten angeordnet, in denen Auflage¬ stützen, an die das zu formende Werkstück beim Pre߬ vorgang angepreßt wird, beweglich gelagert sind. Nach¬ teilig bei diesen Pressen ist, daß eine gleichmäßige Druckverteilung auf dem zu formenden Werkstück nicht erreicht werden kann, da die Abstände zwischen den Auflage- bzw. Anpreßstützen nach außen zunehmend grö¬ ßer werden. Außerdem sind die auf das Preßgut anzuwen¬ denden Druckbelastungen begrenzt, da die Anpreßstützen nur an einer Stirnplatte befestigt sind. Bei zu hoher Druckbelastung wird das System unter Umständen instabil bzw. können die Anpreßstützen leicht ausrei¬ ßen oder abbrechen. Auch ist mit diesen Pressen nur die Formung eines einzigen Bogens mit einem bestimmten Radius an einem Werkstück möglich. Die Ausbildung bei¬ spielsweise einer S-Form oder gar einer Wellenform ist nicht möglich.
Zusammenfassend ist festzustellen, daß die aus dem Stand der Technik bekannten Pressen folgende Nachteile aufweisen:
1) Unterschiedlich geformte Werkstücke lassen sich entweder nur serienmäßig oder mit erhöhtem Arbeitsauf¬ wand herstellen.
2) Eine gleichmäßige Druckverteilung über das gesamte Werkstück ist nicht gewährleistet, was zu schlechten Ergebnissen bei der Produktion führt,
3) Die mögliche Druckbelastung ist gering.
4) und/oder die Pressen selbst weisen einen kompli¬ zierten Aufbau auf, was mit hohen Kosten bei deren Herstellung verbunden ist und die Pressen meist schwierig zu handhaben sind.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Formpresse zur Verfügung zu stellen, welche die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile nicht auf¬ weist. Insbesondere, sollte eine Formpresse geschaffen werden, die einfach aufgebaut und damit kostengünstig herzustellen ist. Sie soll mit geringem Personal- und Zeitaufwand das Einstellen beliebiger Radienformen in¬ nerhalb eines bestimmten Maßbereiches mit ausreichen¬ der Genauigkeit zulassen, insbesondere sollen in einem Arbeitsgang Teile geformt werden können, die verschei¬ den geformte Bögen bzw. Wellen enthalten. Dabei muß gewährleistet bleiben, daß über die gesamte variable Preßfläche ein hoher und gleichmäßiger Preßdruck herrscht und die Presse rationell für Einzel- und Se¬ rienfertigung einsetzbar ist. Diese Aufgabe wird durch Pressen, wie sie im Anspruch 1 angegeben sind, gelöst. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Vor¬ richtung zum Formpressen von Werkstücken, die zwei
Stirnplatten mit Führungsnuten umfaßt, wobei in den Führungsnuten parallel zueinander Anpreßsegmente la¬ gerbar sind, die in ihrer Position verschiebbar und fixierbar sind, und ein Anpreßelement vorgesehen ist, mit dem das Werkstück gegen die Anpreßsegmente drück¬ bar ist.
Formpressen dieser Art weisen erhebliche Vorteile ge¬ genüber den bekannten Pressen auf. Zum einen können durch die in ihrer Position verschiebbar und fixierbar gelagerten Anpreβsegmente die unterschiedlichsten Ra¬ dien eingestellt werden. Dies kann durch geeignete Fi¬ xierung rasch und ohne großen Arbeitsaufwand erfolgen. Eine gleichmäßige Druckverteilung über die gesamte va¬ riable Preßfläche des Werkstückes wird gewährleistet sowie eine maximale Druckauslastung, indem die Anpreβ¬ segmente zwischen zwei Stirnplatten gelagert sind. In¬ nerhalb eines Werkstückes können Bogenformen mit un¬ terschiedlichem Radius - konvex oder konkav oder auch in Wellenform gebogen - erzeugt werden, was ins¬ besondere bei beispielsweise der Skiherstellung oder der Herstellung von Formteilen erforderlich ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist zwischen dem Anpreßelement und den An¬ preßsegmenten eine biegeelastische Andruckplatte vor¬ gesehen. Durch eine biegeelastische Andruckplatte wird die gleichmäßige Druckverteilung auf dem Werkstück weiter gesteigert. Der Abdruck der Anpreßsegmente im Werkstück wird verhindert. Das Andruckelement ist durch seine Biegeelastizität wieder verwendbar, unab¬ hängig davon, welche Bogenformen damit gepreßt werden.
Aus den vorgenannten Gründen ist es auch bevorzugt, daß das Werkstück beim Anpressen an die Anpreßsegmente zwischen zwei biegeelastischen Andruckplatten lagerbar ist. Zwei Platten bewirken zusätzlich eine Stabili¬ sierung des zu pressenden Werkstückes, insbesondere wenn ein Laminat aufgebaut wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden als Anpreßelement ein oder mehrere Spannelemente vorgese¬ hen, mit denen das Werkstück gegen die Anpreßsegmente drückbar ist. Damit wird eine besonders kostengünstige Ausführungsform der Presse ermöglicht. Mit Hilfe eines geeigneten Zugmechanismus können die Gurte um das Werkstück und die Anpreßsegmente gelegt werden. Diese Ausführungsform eignet sich besonders, wenn eine ein¬ zige starke Biegung im Werkstück erzeugt werden soll und wird weiter unten näher erläutert. In geeigneter Weise können diese Spannelemente beispielsweise Spann¬ gurte oder Bänder aus biegeelastischem Material sein.
In noch weiter bevorzugten Ausführungsformen ist das Anpreßelement ein hydraulisch oder pneumatisch be¬ tätigbares Element. Hierunter sollen insbesondere mit Gasen oder Flüssigkeiten füllbare Schläuche, Kissen oder Betten verstanden werden, mit deren Hilfe das Werkstück gegen die Anpreßsegmente drückbar ist. Das Anpressen eines solchen Schlauches, Kissens oder Bettes kann entweder selbsttätig erfolgen, indem ein Medium (Gas oder Flüssigkeit) darin eingeführt wird, bis der erforderliche Anpreßdruck erreicht ist. Wei¬ ters ist auch vorstellbar, daß der Schlauch, das Kissen bzw. das Bett mit einer vorgegebenen Menge des Mediums gefüllt ist und mittels einer Druckeinrichtung
bzw. einer Hubeinrichtung gegen das Werkstück gedrückt wird. Durch die erfolgende Komprimierung des Mediums legt sich der Schlauch, das Kissen bzw. das Bett form¬ schlüssig an das Werkstück an und preßt dieses gegen die Anpreßsegmente. Bei diesen Ausführungsformen wird die gleichmäßige Druckverteilung über die variable Preßflache noch gesteigert und zugleich ist eine maxi¬ male Druckbelastung des Werkstückes möglich. Mit die¬ sen Ausführungsformen können insbesondere solche Werk¬ stücke geformt werden, die über ihre Fläche unter¬ schiedliche Bogenformen mit unterschiedlichen Radien - konvex oder konkav gebogen oder in Wellenform - auf¬ weisen.
Als Medium zum Füllen der Schläuche, Kissen bzw. Betten können nicht nur Gase und Flüssigkeiten, wie Wasser und Luft, sondern auch feinkörnige Feststoffe verwendet werden.
Es versteht sich, daß alle möglichen Ausführungsformen der Anpreßelemente miteinander kombinierbar sind.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der er¬ findungsgemäßen Formpressen sind vier Stirnplatten vorgesehen, wovon jeweils zwei davon übereinander und zueinander verschiebbar gelagert sind. Es versteht sich, daß in jeder der Stirnplatten wieder Führungsnu¬ ten in der angegebenen Weise vorgesehen sind, in denen die Anpreßsegmente entsprechend der gewünschten Form¬ gebung für das Werkstück lagerbar sind. Das Werkstück führt jeweils an den oberen und unteren Stirnplatten¬ hälften vorbei und ist damit zwischen zwei Sätzen von Anpreßsegmenten angelegt. Indem die Stirnplatten bei-
spielsweise hydraulisch, pneumatisch elektrisch und/oder elektronisch gesteuert gegeneinander gefahren werden, wirken diese selbst bzw. die dazwischen angeordneten Anpreßsegmente als Anpreßelemente. Wahlweise können nur die oberen bzw. nur die unteren Stirnplattenpaare, die parallel zueinander beabstandet sind, verschiebbar sein. Eine Synchronschaltung der Antriebsvorrichtung bzw. ein jeweils einzelner Antrieb für jedes parallel angeordnete Plattenpaar gewährleisten die Genauigkeit des Betrages der Ver¬ schiebung.
Die vorstehend beschriebene Ausführungsform erweist sich als besonders günstig, wenn die Führungsnuten für die Anpreβsegmente äguidistant zueinander und vertikal in jeder der Stirnplatten angeordnet sind. Mit dieser Ausführungsform lassen sich komplizierte Formgebungen für das Werkstück, beispielsweise S- oder Wellenform leicht und sicher bewerkstelligen, wobei eine optimale Druckauslegung gewährleistet ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vor¬ liegenden Erfindung sind zwei Sätze jeweils parallel zueinander verlaufender Führungsnuten vorgesehen, die jeweils unter einem bestimmten Winkel zur Mittel¬ längsachse der Stirnplatte angeordnet sind. Dabei sind die beiden Sätze von Führungsnuten voneinander durch einen Mittelsteg getrennt. Bevorzugt kann dieser Winkel bei beiden Sätzen von Führungsnuten einen Winkel von 45° einnehmen. Weiters bevorzugt ist, daß die beiden Sätze von Führungsnuten unterschiedliche Neigungen zur Mittellängsache einnehmen.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform liegen die Führungsnuten auf äguidistanten Kreisbögen. Mit dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen Presse bzw. der Führungsnuten ist auf optimalste Weise eine äguidistante Anordnung der Anpreßsegmente in den Füh¬ rungsnuten gewährleistet, unabhängig davon, welche Po¬ sitionierung der Anpreßsegmente für die vorgegebene gewünschte Formgebung des Werkstückes erforderlich ist. Ein optimaler Druckausgleich über die gesamte Preßfläche wird gewährleistet.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind zwei Sätze parallel zueinander verlaufende Reihen von Führungsnuten vorgesehen, die an einer vertikalen Längsachse der Stirnplatten zueinander gespiegelt sind, wobei die Führungsnuten viertelkreisförmig mit nach außen gleichförmig zunehmendem Radius geformt sind. Diese Ausführungsform entspricht im wesentlichen der vorstehend beschriebenen Ausführungsform, unter¬ scheidet sich jedoch davon dadurch , daß die Kreisbö¬ gen entlang einer vertikalen Längsachse der Stirn¬ platten unterbrochen sind. Sie weist deshalb ebenfalls die vorstehenden Vorteile auf und läßt darüber hinaus weitere Variationen der Formgebung des Werkstückes zu.
Gleiches gilt für eine Ausführungsform, bei der am un¬ teren Ende der Stirnplatten zentral-mittig, also auf der vertikalen Längsachse, eine Bohrung zur Aufnahme eines ortsfesten Anpreßsegmentes vorgesehen ist. Dabei wird darüber hinaus in optimaler Weise ein seitliches Wegrutschen des Werkstückes zusätzlich verhindert. Ein ortsfestes Anpreßsegment kann in Abhängigkeit von der
gewünschten Formgebung auch an beliebigen anderen Stellen der Stirnplatte vorgesehen sein.
Bevorzugt kann auf der vertikalen Längsachse der Stirnplatte auch eine vertikal verlaufende Führungsnut vorgesehen sein. Dies bringt wieder weitere Varia¬ tionsmöglichkeiten für die Formgestaltung des Werk¬ stückes.
Im folgenden wird die erfindungsgemäße Formpresse bzw. mögliche und/oder bevorzugte Ausführungsformen davon, anhand von Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Figur la: Eine Schnittansicht einer möglichen
Ausführungsform einer Formpresse, wobei als Anpreßelemente Spanngurte vorgesehen sind und die Führungsnuten viertelkreisförmig angeordnet sind;
Figur 1b: Eine mögliche Ausgestaltung des Anpreßelementes;
Figur lc: Eine weitere mögliche Ausgestaltung des Anpreßelementes;
Figur 2: eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen und weiter bevorzugten Anordnung der Führungsnuten;
Figur 3: eine schematische Darstellung einer weiteren möglichen Ausführungsform der Führungsnuten;
Figur 4a: eine schematische Darstellung einer
Ausführungsform bei der in einer Ebene jeweils zwei übereinander und zueinander bewegliche Stirnplatten angeordnet sind;
Figur 4b: eine schematische Darstellung eines dazwischen angeordneten Werkstückes.
Die in Figur 1 dargestellte Ausführungsform mit Spann¬ elementen, z.B. Spanngurten, ist insbesondere zum Formpressen von Rundbögen verschiedenster Radien geeignet. Anhand dieser Figur soll vorab die Anordnung der Stirnplatten, deren Verbindung untereinander sowie alle damit verbundenen Maßnahmen, die für alle erfin¬ dungsgemäßen Ausführungsformen gelten, beschrieben werden. Es ist dabei festzuhalten, daß es sich bei der Zeichnung um eine Schnittzeichnung handelt, die nur eine der Stirnplatten der Vorrichtung zeigt.
Die zwei Stirnplatten 2, 2* , die einander parallel ge¬ genüberliegen, sind mit ihren Seitenkanten an einem Gestell 1 befestigt. Beide Stirnplatten 2, 2* sind zur Bildung des Anpreßkörpers über vier in Spiel¬ paßbohrungen gesteckte Stabilisierungswellen 25 mit¬ einander verdrehsicher verbunden. Die abgedrehten En¬ den der Stabilisierungswellen 25 sind dabei so in diese Bohrungen eingepaßt, daß sie sich darin bei ex¬ akter Führung axial bewegen lassen. Um ein ver¬ kantungsfreies und gleichmäßiges Auseinander- oder Zu¬ sammenbewegen der Stirnplatten 2, 2' unter Federdruck, sowohl bei der Radiuseinstellung als auch bei der Ein¬ stellung des Abstandes zwischen den Stirnplatten 2,
2', zu ermöglichen, ist an einem abgedrehten Ende je¬ der Stabilisierungswelle 25 eine Feder zwischengefügt.
In der dargestellten Ausführungsform sind in jeder Stirnplatte 2, 2* zwei Sätze parallel zueinander ver¬ laufender Reihen von Führungsnuten 3 vorgesehen, die an einer vertikalen Mittellängsachse der Stirnplatten zueinander gespiegelt sind. Die Führungsnuten 3 sind dabei viertelkreisförmig mit nach außen gleichf rmig zunehmendem Radius geformt. Die Anzahl der so ausge¬ führten Führungsnuten 3 ist nahezu unbegrenzt. In je¬ dem Fall weisen die Führungsnuten 3 zueinander gleiche Abstände auf.
Mit Hilfe dieser Führungsnuten 3 bzw. den dadurch zwi¬ schen den Stirnplatten 2, 2' anordenbaren Anpreßseg¬ menten 4 sind die veränderlichen Preßflächen einstell¬ bar. In den Führungsnuten 3 sind Arretierungsmittel 20 (z.B. Paßschrauben mit Scheiben) fixiert, welche mit den Anpreßsegmenten 4, z.B. über ein Gewinde, verbun¬ den sind und dabei die Stirnplatten 2, 2' überbrücken. Ein in der Bohrung 5 ortsfest gelagertes Anpreβsegment ist mit den zuvor beschriebenen Mitteln ebenso an den Stirnplatten 2, 2' montiert. Bei der Radiuseinstellung werden die Anpreßsegmente in der erforderlichen und gewünschten Weise in den Führungsnuten 3 gleitend ver¬ schoben und in ihrer richtigen Position fixiert. Zur exakten Radiuseinstellung nahezu jeder beliebigen Bo- genform kann auf jeder Stirnplattenaußenseite je eine Schablone mit Hilfe von 2 Paßbohrungen und korrespon¬ dierenden Paßstiften aufgesteckt sein. Die Schablonen liegen dann an dem ortsfesten Anpreßsegment 4 an. An den jeweils vorgefertigten Schablonenradius werden
alle anderen in den Führungsnuten 3 geführten Anpre߬ segmente 4 nach Lösen der Arretierungsmittel 20 ange¬ preßt und bei beidseitig gleichmäßigem Anlagedruck wieder gespannt. Für die zu pressenden Radien ist auch vorgesehen, die Anpreßsegmente 4 an in die Außenseiten der Stirnplatten 2, 2' eingefräßte, Sichtradien 26 und Paßstiftbohrungen 24 ohne Verwendung von Schablonen zu fixieren.
In der dargestellten Ausführungsform sind die jeweils äußersten Führungsnuten 3 nach unten verlängert und enthalten zwei Umlenkwellen 18. Oberhalb der Führungs¬ nuten 3 mit dem größten Radius sind variabel in Ab¬ hängigkeit vom zu pressenden Rundbogen über zwölf auf einer Horizontalebene befindliche Bohrungen 21, zwei verstellbare Umlenkwellen 19 mit Arretierungsmitteln 20 eingesetzt, die einerseits mit den in den äußeren Führungsnuten 3 geführten Umlenkwellen 18 zur Umlen- kung von Spannelementen 13 (nicht vollständig dargestellt) dienen und andererseits beim Lösen der Arretierungsmittel 20 ein vollständiges Auseinan¬ dergleiten der Stirnplatten 2, 2' verhindern. Die Stirnplatten 2, 2* werden beim Lösen der Anpreßseg¬ mente 4 durch den Federdruck der Federn ein wenig aus¬ einander gedrückt und bewirken hierbei eine leicht gängige Führung der Anpreßsegmente in den Füh¬ rungsnuten 3.
Eine Sichtaussparung 22, die unmittelbar unterhalb der nach unten auf den Stirnplatten 2, 2' auslaufenden Nu¬ ten 3 bis an die äußeren verlängerten Nuten heranrei¬ chend eingefräßt ist, gestattet die Beobachtung der Radienformung. Zu diesem Zweck befindet sich unter dem
beschriebenen Anpreßkörper im Gestell 1 das An¬ druckformteil. Dieses besteht aus einem als Hubeinrichtung 7 fungierenden Hubelement, die bei¬ spielsweise, wie dargestellt mit einer Anpreßleiste 9 eines Aufnahmerahmens 8 gekoppelt sind. Die Hubein¬ richtung 7 kann hydraulisch, pneumatisch, elektrisch und/oder elektronisch betrieben werden. Die genaue Einstellung erfolgt vorzugsweise mittels Manometer. Der Aufnahmerahmen 8 trägt zwei biegeelastische An¬ druckplatten 10, 11 mit dem zu formenden, zwischenlie¬ genden Werkstück 12. Die Andruckplatten 10, 11 beste¬ hen aus biegeelastischem Material vorzugsweise aus Kunststoff oder Metall und besitzen demzufolge die Ei¬ genschaft, sich leicht biegen zu lassen und nach me¬ chanischer Belastung wieder ihre Ausgangslage einzu¬ nehmen, um somit eine Überbrückung der Kräfte von ei¬ nem zum anderen Anpreßsegment zu garantieren. Außerdem sind sie temperaturbeständig, so daß erforderlichen¬ falls ein Beheizen möglich ist. Zum Erreichen der Ar¬ beitsposition fährt der Aufnahmerahmen 8 mit dem zwi¬ schen den Andrückplatten 10, 11 liegenden Werkstück 12 mittels der Hubeinrichtung 7 bis an das ortsfeste An¬ preßsegment 4 heran, und ist folglich gegen Verrut¬ schen gesichert. Für eine gesteuerte Hδhenver- stellbarkeit des Aufnahmerahmens 8 ist es ohne wei¬ teres möglich, die Hubeinrichtung 7 mit einer automa¬ tischen Förderpumpe zu koppeln. Vor Erlangen des vollen Preßdrucks wird auch eine zeichnerisch nicht dargestellte Queraussteifung im Fußteil des Gestells 1 eingerastet, die ein Auseinanderbiegen desselben ver¬ hindert.
Oberhalb des Mittelpunktes der Einstellradien ist der aus einem Lagerblock 14 bestehende Zugmechanismus die Stirnplatten 2, 2 ' überbrückend befestigt. Die Mittel¬ achsen eines darin oben drehbar gelagerten Aufnahme¬ segmentes (15 geschlitzte Welle) und einer darunter mit Spiel liegenden Aufnahmewelle 17 befinden sich da¬ bei mit der Mittelachse des ortsfesten Anpreßsegmentes 4 auf einer Linie. An einer Aufnahmewelle 17 sind die Laschen der über die vier Umlenkwellen 18, 19 umge¬ lenkten Spannelemente 13 festgemacht. Das Aufnahmeseg- ment 15 dient zum Einfahren und Spannen der anderen Enden der Spannelemente 13 und ist fest mit einem Spannmechanismus 16 verbunden, z.B. mit Schwerlast¬ zurren. Beim Anpressen der bereits fest an dem ortsfe¬ sten Anpreβsegment 4 anliegenden oberen Andruckplatte 10 an alle anderen mit dem gewünschten Radius voreingestellten Anpreßsegmente 4, werden die unter¬ halb der unteren Andrückplatte 11 hindurch geführten Spannelemente 13 (nicht dargestellt) über die eingestellten Umlenkwellen 18, 19 gelegt, durch das Aufnahmesegment 15 hindurch gezogen und mittels des Spannmechanismus 16 angezogen und gespannt. Dabei drücken die Spannelemente 13 die beiden Andruckplatten 10, 11 mit dem dazwischen befindlichen Werkstück 12 gegen die Anpreßsegmente 4, wobei ein exakter und gleichmäßiger Rundbogen erhalten wird. Zur auto¬ matisierten Spannungseinstellung sieht die Erfindung des weiteren vor, die Spannelemente 13 anstelle des Spannmechanismus 16 mit an einem Manometer ange¬ schlossene Hydraulikzylinder zu spannen. Alternativ kann das Spannen mittels elektrischem Antrieb, pneuma¬ tisch, hydraulisch manuell und/oder über eine elektronische Steuerung erfolgen.
Bei dieser Ausführungsform wird die Druckverteilung über die gesamte variable Preßfläche durch die spe¬ zielle Führung der Spannelemente weiter optimiert.
Das Spannen der Spannelemente ist nicht zwangsläufig auf den dargestellten Zugmechanismus begrenzt. In ei¬ ner in Figur lb dargestellten Ausführungsform ist der in Figur la gezeigte Aufnahmerahmen 8 durch ein Band
81 ersetzt, das in seiner Breite dem Anpreßkörper, d.h. der Länge der Anpreßsegmente 4 entsprechen kann. Das zu verpressende Werkstück 12 wird direkt auf die¬ ses Band, das vorzugsweise aus biegeelastischem Mate¬ rial besteht, gelegt. Mittels eines Spannmechanismus
82 (hydraulisch, pneumatisch, elektrisch und/oder elektronisch gesteuert) wird das Band 81 mit dem Werkstück 12 gegen die Anpreßsegmente 4 gezogen und gepreßt. Auch mit dieser Ausführungsform ist eine sehr gute Druckverteilung über die gesamte Preßfläche gewährleistet. Da die Zugkraft zuerst am tiefsten Punkt angreift ist ein Wegrutschen des Preßgutes beim Andruck auch ohne fixes Anpreßsegment (wie bei Fig. la) gewährleistet.
Die Anpreßsegmente können wie in der Zeichnung ange¬ deutet zylindrisch geformte Wellen sein. Es sind je¬ doch auch andere Ausführungsformen davon denkbar.
In weiteren nicht dargestellten und bevorzugten Aus¬ führungsformen der erfindungsgemäßen Formpressen sind statt der Spannelemente 13 hydraulisch oder pneuma¬ tisch betätigbare Anpreßelemente 6 vorgesehen. Wie eingangs beschrieben sind dabei insbesondere mit Gasen bzw. mit Flüssigkeiten füllbare Schläuche, Kissen oder
Betten zu verstehen, mit deren Hilfe das zu formende Werkstück 12 gegen die Anpreßsegmente 4 drückbar ist. Ein solches Anpreßelement lagert dann in der Zeichnung unterhalb der Führungsnuten 3 bevorzugt auf dem Auf¬ nahmerahmen 8 und kann gegebenenfalls mit dem darüber angeordneten zu formenden Werkstück 12 an die Füh¬ rungsnuten 3 herangeführt werden. Das Anpressen eines solchen Anpreßelementes kann dabei entweder selbsttä¬ tig erfolgen, indem insbesondere Gase darin eingefüllt werden, bis der erforderliche Anpreßdruck erreicht ist oder es ist auch vorstellbar, daß der Schlauch, das Kissen bzw. das Bett mit einer vorgegebenen Menge an Gasen oder Flüssigkeiten gefüllt ist und mittels der Hubeinrichtung 7 gegen das Werkstück 12 und somit ge¬ gen die Anpreßsegmente 4 gedrückt wird. Durch die er¬ folgende Komprimierung der Gase bzw. der Flüssigkeiten legt sich dann das Anpreβelement formschlüssig an das Werkstück an und preßt dieses gegen die Anpreßseg-, mente. Diese Ausführungsformen sind besonders einfach herzustellen, da es nicht erforderlich ist, gegebenen¬ falls verstellbare Umlenkwellen 18, 19 für die Spann¬ elemente bereitzustellen, auch entfällt die aufwendige Ausrüstung für einen Zugmechanismus.
Dennoch ist eine gleichmäßige Druckverteilung auf der variablen Preßfläche erreichbar.
Denkbar ist auch eine Ausgestaltung der vorstehend be¬ schriebene Ausführungsform in einer umgekehrten Funk¬ tionsweise. Hier würde das Werkstück 12 in geeigneter Weise auf die Anpreßsegmente 4 aufgelegt werden, wobei der erforderliche Anpreßdruck erzeugt wird, indem das oder die Anpreßelement(e) 6 von oben auf das Werkstück
12 angeordnet sind. Auf den jeweils äußeren Anpreßsegmenten 4 liegt ein Band aus biegeelastischem Material (Andruckplatte 10) auf, welches wie dargestellt an seinen Enden mit Gewichten belastet ist. Dadurch ergibt sich eine plane Auflagenflache für das zu pressende Material. Die Formgebung erfolgt durch Anpreßelemente 6, wie sie vorstehend beschrieben sind, die von oben auf das Werkstück gerichtet werden. Nach der Druckentlastung kehrt das biegeelastische Material in seine Ausgangsform zurück und gibt dabei gleichzeitig das geformte Werkstück frei.
Die Figur 2 zeigt eine andere Ausführungsform der Füh¬ rungsnuten 3, wobei diese in äguidistanten Kreisbögen liegen. Die Kreisbögen weisen einen nach außen und oben hin zunehmenden Radius auf.
In der Figur 3 ist eine weitere Anordnungsmöglichkeit der Führungsnuten 3 gezeigt, die im Rahmen der Erfin¬ dung vorteilhaft angewendet werden kann. Dabei sind zwei Sätze parallel zueinander verlaufender Reihen von Führungsnuten vorgesehen, die an einer vertikalen Längsachse der Stirnplatten 2, 2• zueinander gespie¬ gelt sind, wobei die gerade geführten Führungsnuten zu der vertikalen Längsachse in einem Winkel von 45° ste¬ hen. Auch mit dieser Anordnung der Führungsnuten ist eine äguidistante Anordnung der Anpreßsegmente zuein¬ ander und damit eine optimale Druckverteilung über die gesamte variable Druckfläche möglich.
Auch diese Anordnungsmöglichkeit der Führungsnuten 3 ist nicht auf die dargestellte Ausführungsform be¬ schränkt. So kann die Anzal der geradegeführten und
parallel angeordneten Nuten variieren. Auch der Nei¬ gungswinkel, den die Führungsnuten 3 zur Mittel¬ längsachse einnehmen, kann generell beliebig sein. Die Sätze von Führungsnuten 3 müssen auch nicht notwen¬ digerweise symmetrisch zur Mittellängsachse gespiegelt sein. Vielmehr kann die Anordnung der Führungsnuten 3 auch so gewählt sein, daß der Winkel des einen Satzes Führungsnuten 3, vom Winkel des anderen Satzes ab¬ weicht. Ebenso kann auf der Mittellängsachse eine zu¬ sätzliche vertikal verlaufende Führungsnut angeordnet sein, oder die Sätze von Führungsnuten laufen auf der Mittellängsachse zusammen.
In der Figur 4a ist schematisch eine weitere Ausfüh¬ rungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt, wo¬ bei in einer Ebene jeweils zwei zueinander bewegliche Stirnplatten angeordnet sind, so daß die Stirnplatten 2, 2' gewissermaßen in jeweils eine obere und untere Hälfte unterteilt sind. Auf jeder dieser Stirnplatten 2, 2', die wie vorstehend miteinander verbunden sind, sind parallel zueinander und vertikal verlaufend die Führungsnuten 3 zur Aufnahme für die Anpreßsegmente 4 vorgesehen. Bei dieser Ausführungsform wirken wenig¬ stens die jeweils oberen bzw. unteren Hälften der Stirnplatte als Anpreßelement 6, indem entweder die oberen Hälften an die unteren Hälften, die wie zu Fi¬ gur la beschrieben miteinander verbunden sind oder um¬ gekehrt heranführbar sind. Auch ein gleichzeitiges Aufeinanderzubewegen ist möglich. Dazu sind die Stirn¬ platten in dem sie tragenden Gestell 1 beweglich gelagert und manuell, elektrisch, pneumatisch, hydrau¬ lisch und/oder elektronisch steuerbar verschiebbar. Sämtliche Varianten der Nutenformgebung können hier
bei übereinander angeordneten Stirnplatten miteinander kombiniert werden.
Wie in Figur 4b deutlich gezeigt, wird das zu formende Werkstück 12 zwischen die jeweils oberen und unteren Hälften der Stirnplatten 2, 2' eingeführt und gepreßt. Bei dieser Ausführungsform können dem Werkstück 12 in besonders geeigneter Weise abwechselnd konkave oder konvexe Bögen eingepreßt werden. Die Fertigung der Formpresse ist hier sehr einfach, kostengünstig und leicht zu bedienen.
Zu den zu verarbeitenden Werkstoffen ist noch festzu¬ halten, daß es sich hierbei nicht nur um zu verar¬ beitende Holzmaterialien handeln muß. In geeigneter Weise lassen sich mit den erfindungsgemäßen Form¬ pressen auch Laminatstrukturen der unterschiedlichsten Formgebung gewissermaßen in einem Arbeitsgang erzeu¬ gen. Eine weitere denkbare Verwendung der Formpressen liegt auf dem Sektor der Abfallbeseitigung bzw. - Ver¬ wertung. Geeignete Abfallprodukte können zu einer Formmasse aufbereitet werden, die sich dann mit der erfindungsgemäßen Presse zu Formteilen verpressen läßt. Allgemein ausgedrückt, können sämtliche Werk¬ stoffe, die plastisch verformbar sind, verarbeitet werden.
Next Patent: VERTICAL PRESS AND PROCESS FOR OPERATING THE SAME