Vorrichtung zum Pressen von Hohlkörpern Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Pres sen von vorzugsweise einseitig offenen Hohlkörpern aus schüttfähigen, nicht oder schwer fliessfähigen Pressmassen, insbesondere mit einem Zusatz von Kunstharz versehenen Holzspänen.
Die Herstellung von Formkörpern aus sogenann ten Kunstharz-Pressmassen durch Pressen ist bekannt. Diese Pressmassen bestehen im allgemeinen aus einem Anteil von mindestens 30-40 % Kunstharz und einem entsprechenden Anteil von feinkörnigen Füll stoffen, wie z. B. Holzmehl.
Der Kunstharzanteil der artiger Pressmassen wirkt beim Pressvorgang als Gleit- mittel, so dass die Pressmasse unter dem Einfluss des angewendeten hohen Druckes fliesst und dadurch gleichmässig in die Form verteilt wird. Der hohe Kunstharzanteil beeinflusst den Herstellungspreis der aus solchen Pressmassen hergestellten Formkörper nicht unbedeutend, so dass sich die allgemeine Ver wendung derartiger Pressmassen nicht für alle mög lichen Verwendungsgebiete durchsetzen konnte.
Dadurch bedingt wurden Versuche mit Pressmas- sen durchgeführt, die nur einen sehr geringen Anteil von Kunstharz in der Grössenordnung von 3-15 0/0 und als Füllstoff einen entsprechenden Anteil von trockenen Spänen oder Fasern, vorzugsweise pflanz licher Herkunft, haben. Diese erheblich wohlfeileren Pressmassen haben sich in letzter Zeit gegenüber den Pressmassen mit hohem Kunstharzgehalt weitgehend durchgesetzt.
Dabei ist wesentlich, dass der Füllstoff nicht aus feinkörnigen Füllstoffen gebildet wird, son dern aus spanförmigen Stoffen, welche einerseits grosse Verleimflächen haben und anderseits durch Verfilzung zur Erzielung einer ausreichenden Festig keit beitragen. Als solche Füllstoffe kommen neben Holzspänen beispielsweise zerkleinerte Zuckerrohr- Bagasse, Flachsschäben, Kokosfasern und derglei chen in Frage.
Diese Pressmassen werden bisher in grossen Mengen zu Platten verpresst, so dass die soge nannte Holzspanplattenindustrie in wenigen Jahren einen bedeutenden Umfang innerhalb der Holzindu strie erreicht hat.
Neben der Herstellung von Platten wurde auch versucht, aus diesen wohlfeilen Pressmassen Form körper herzustellen. Bei der Durchführung derartiger Pressverfahren stellte sich heraus, dass sich die mangel hafte Fliessfähigkeit dieser Pressmassen unter Druck und Hitze erschwerend auswirkt.
Es sind verschiedene Vorrichtungen zur Herstel lung von Formkörpern aus nicht oder nur sehr be schränkt fliessfähigen Pressmassen mit einem geringen Kunstharzanteil bekannt. Eine solche Ausführungs form sieht zur Herstellung von flach gewölbten For men die Verwendung eines Formbehälters vor, der mit Pressmasse gefüllt in die Pressform eingesetzt und dem an sich bekannten Press- und Härtevorgang aus gesetzt wird, wobei nur ein von oben drückender Pressstempel Druck ausübt.
Für tiefe Hohlkörper ist eine solche Vorrichtung nicht geeignet, da bei der Herstellung solcher Formkörper der Pressdruck von allen Seiten und von oben gleichzeitig auf die um einen der Innenform des Formkörpers angepassten Kern eingefüllte Pressmasse einwirken muss. Für die Herstellung derartiger Formkörper aus nassem Pa- pierfaserbrei sind zwar bereits Vorrichtungen be kannt, sie eignen sich jedoch kaum für die Verarbei tung nicht fliessfähiger Pressmassen, da sie die Masse an den Ecken bzw. Kanten des Formkörpers zu gering verdichten.
Es ist ferner eine Vorrichtung zum Verpressen von schwer- oder nichtfliessenden Pressmassen be kannt, bei der der Presskolben von oben drückt und gleichzeitig der Seitenpressdruck durch Pressstempel erzielt wird, die in pyramidenförmigen Keilflächen abwärts gleiten und dabei nach innen geschoben wer- den.
Diese Führung der Stempel in den pyramiden förmigen Keilflächen neigt zu Verklemmungen der Pressstempel. Ausserdem ist das Einfüllen der Press- masse umständlich und zeitraubend, da fünf einzelne Füllräume vorhanden sind, und zwar je einer für die vier Seitenwände und einer für den Boden.
Weiterhin ist auch bekannt, Formkörper mit Stel len verschiedener Verfestigung des Pressmaterials her zustellen, so dass dieses an Stellen mit erhöhter Festig keitsbeanspruchung durch Vergrösserung des Füll raumes oder Erhöhung des Pressdruckes stärker ver dichtet wird. Auch die Verwendung verschiedener Sorten Pressmasse mit unterschiedlichem Füllmaterial und verschieden hohem Anteil an Bindemitteln ist zu diesem Zweck bereits bekannt. Diese Möglich keiten zum Erreichen des gewünschten Ziels sind in jedem Falle mit einem besonderen Aufwand, ent weder in der Konstruktion oder bei der Verarbeitung, verbunden, so dass sich eine unwirtschaftliche Her stellungsweise ergibt.
Eine Ausführungsform dieser Art zur Herstellung von Hohlkörpern sieht einen vergrösserten Füllraum vor, in den die Pressmasse um einen festen Kern herum eingefüllt und dann von allen Seiten gegen den Kern gepresst wird. Durch die Verkleinerung des Füllraumumfanges beim Pressen findet in den Ecken eine gewisse Materialverdichtung und damit Versteifung der Ecken automatisch statt.
Jedoch bedingt diese Vorrichtung beim Pressvorgang an den Ecken nach innen schwenkende, scharnier- artig an zwei gegenüberliegenden Seitenpressflächen angelenkte Klappen, die aber sehr dünn sein müssen, um im eingeschwenkten Zustand auf den andern Sei- tenpressflächen, an denen sie zur Anlage kommen, nicht zu stark aufzutragen. Dadurch ist diese be kannte Vorrichtung nur zur Herstellung leichter Formkörper geeignet, die als Behälter sogenannte Formpolster darstellen,
die etwa einer vorgeformten Holzwolleverpackung entsprechen. Feste Behälter mit hoher Festigkeit, welche mit spezifischen Drük- ken von etwa 8-50 kg/cm2 gepresst werden müssen, können auf diese Weise nicht hergestellt werden, da sich auch die Beheizung nur durch Heissluft durch führen lässt, die durch die gering verdichtete Press- masse geblasen wird, da die dünnwandigen, an den Ecken der Pressform nach innen schwenkenden Klap pen nicht beheizt werden können.
Ferner ist die Herstellung von Hohlkörpern in der Weise bekannt, dass vorgeformte Presslinge durch nochmaliges Pressen in die endgültige Form gebracht werden, um die zusätzliche Verdichtung der Ecken und Kanten zu erreichen. Die vorgeformten Presslinge können dabei aus einem einzigen Körper oder auch aus einzelnen Teilen aus plastischem Material, z. B.
in Plattenfarm mit einer grösseren Flächendimension als die endgültig zu erreichende Dimension bestehen, die bei dem endgültigen Pressvorgang an den Ecken ohne Nähte oder Fugen zusammengefügt werden, so dass feste verstärkte Ecken entstehen. Vorausset zung sind also bei einem solchen Herstellungsverfah- ren mehrere hintereinander erfolgende Arbeitsgänge, um zuerst den vorgeformten Körper oder die vorge formten Einzelteile und dann den Formkörper in seiner endgültigen Form herzustellen.
Das erbringt einen Aufwand an Maschinen und Einsatz von ge eignetem Material, der ein derartiges Herstellungsver fahren für Massenartikel von vornherein unwirt schaftlich macht.
Alle angeführten Nachteile werden bei der Her stellung von Formkörpern aus den eingangs ange führten wohlfeilen, schüttfähigen, nicht oder schwer fliessfähigen Pressmassen mit Hilfe der erfindungs gemässen Vorrichtung vermieden.
Die Vorrichtung gemäss der Erfindung ermög licht, die gewünschten Formkörper in einem einzigen Pressgang herzustellen und dabei auch die an sich bekannte und erwünschte Verdichtung und Verfesti gung der Ecken und Kanten zu erreichen. Ferner können ohne weiteres Formkörper hoher Festigkeit durch Anwendung hoher Pressdrücke hergestellt wer den, wobei auch eine beute Aushärtung der Pressmasse durch allseitige Beheizung mittels der die Form um gebenden Presswerkzeugteile gewährleistet ist.
Die Vorrichtung gemäss der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass einander gegenüber angeordnete Presswerkzeuge gleiche Form besitzen und dass be nachbarte Presswerkzeuge zueinander parallele Flä chen besitzen, längs welchen sie während des Press- hubes aufeinander gleiten können.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt.
Es zeigen: Fig. 1, 3 und 5 verschiedene Bauformen des Press- werkzeuges schematisch, jeweils in geöffnetem Zu stand, Fig. 2, 4 und 6 die gleichen Bauformen, jeweils in geschlossenem Zustand, Fig. 7 eine Presseinrichtung in Ansicht und Fig. 8 dieselbe in einem Schnitt entlang der Linie XVII-XVII der Fig. 7.
Fig. 1 bis 4 zeigen eine Ausführungsform der Presswerkzeuge für zwei in ihrer Form verschiedene Hohlkörper. Das Presswerkzeug besteht in beiden Fällen aus dem der endgültigen Form des herzustel lenden Hohlkörpers entsprechenden Kern 11, um den je zwei seitliche Pressbacken 9 und 17 angeordnet sind. Die seitlichen Pressbacken 9 haben eine der endgültigen Form des herzustellenden Hohlkörpers entsprechende Pressfläche, die dem in Fig. 1 und 2 dargestellten Beispiel der Fläche der Seitenwand 2 entspricht.
An diese Pressfläche schliessen sich beider seits nach dem Kern 11 zu gerichtete, vorzugsweise in einem Winkel von 45 abgewinkelte Gleitflächen 18 an. Auf diesen Gleitflächen 18 gleiten die andern seitlichen Pressbacken 17, die mit der Abwinkelung der Gleitflächen 18 entsprechend abgewinkelten, zu diesen parallelen Gleitflächen 19 versehen sind. Die Pressfläche der seitlichen Pressbacken 17 entspricht ebenfalls der endgültigen Form des herzustellenden Formkörpers, z. B. nach Fig. 1 und 2 der Fläche der Seitenwand 1.
Die Pressflächen der Pressbacken 9 und 17 können auch über einen verbindenden Ab satz 7 auf die anschliessenden Gleitflächen 18 bzw. 19 übergehen, wie in den Fig. 3 und 4 dargestellt, um Versteifungsrippen am herzustellenden Formkörper bilden zu können. Die aufeinander gleitenden Flächen 18 und 19 der seitlichen Pressbacken 9 und 17 be stehen zweckmässig aus verschiedenen Werkstoffen, beispielsweise Stahl und Bronze oder einer andern geeigneten Legierung.
Beim Pressvorgang werden nur die seitlichen Pressbacken 9 von aussen in Richtung zum Kern 11 hin gesteuert, während die seitlichen Pressbacken 17 dabei mit ihren Gleitflächen 19 an den Gleitflächen 18 der seitlichen Pressbacken 9 entlang gleiten und dadurch ebenfalls in Richtung zum Kern 11 hin mit genommen werden.
Durch diese Ausbildung der seitlichen Pressbak- ken 9 und 17 werden innerhalb des Füllraumes 12 in der Offenstellung der Presswerkzeuge Bereiche 13 gebildet, durch die der darin eingebrachten Press- masse beim Pressvorgang eine höhere Verdichtung aufgezwungen wird, so dass Zonen 4 mit besonderer Verfestigung der Pressmasse erzielt werden, die im Beispiel nach Fig. 1 und 2 die Ecken des Formkör pers und im Beispiel nach Fig. 3 und 4 parallel zur Längsachse des Formkörpers verlaufende Verstei fungsrippen bilden.
Fig. 5 und 6 zeigen eine andere mögliche Ausfüh rungsform der Presswerkzeuge. Mit den Flächen der vier Seitenwände 1 und 2 der endgültigen Form des herzustellenden Hohlkörpers entsprechenden Press- flächen versehenen Pressbacken 20 sind vier Zusatz- pressbacken 21 zugeordnet. Die Pressbacken 20 haben ebenfalls vorzugsweise in einem Winkel von 45 ab gewinkelte Gleitflächen, auf denen die Pressflächen der Zusatzpressbacken 21 gleiten können.
Durch diese Ausbildung der Presswerkzeuge er gibt sich in der geöffneten Stellung derselben auch jeweils ein zusätzlicher Füllraum 13 für die Eck- bereiche 4 des fertigen Formkörpers, so dass auch in diesem Falle beim Pressvorgang eine höhere Verdich tung der Pressmasse in diesen Bereichen erreicht wird.
Die Steuerung der Pressbacken beim Pressvorgang kann auf verschiedene Weise erfolgen. Entweder wer den sowohl die Pressbacken 20 als auch die Zusatz- pressbacken 21 einzeln gesteuert, d. h. jeder der ein zelnen Pressbacken wird von dem Pressdruck beauf- schlagt, oder es werden nur die Zusatzpressbacken 21 von aussen gesteuert, d. h.
von dem Pressdruck beauf- schlagt, während in diesem Falle die Pressbacken 20 durch Aufeinandergleiten ihrer Gleitflächen auf den Pressflächen der Zusatzpressbacken 21 in Richtung zum Kern 11 hin gedrückt werden.
Um Formkörper mit unterschnittenen Teilen oder in verschiedenen Grössen herstellen zu können, kann der Kern 11 in seiner Grösse veränderbar sein, indem er z. B. aus mehreren Teilen zusammengesetzt ist, von denen ein oder mehrere Teile auswechselbar sind, oder dass Passstücke zum Ansetzen an den Kern oder Entfernen vom Kern vorgesehen sind. Ferner kann die Oberfläche des Kerns 11 mit einer grösseren Anzahl von Bohrungen versehen sein, die entweder senkrecht oder geneigt eingebracht sein können, um einen besseren Abzug von als Heizmittel verwende tem Dampf zu erreichen.
Fig.7 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer voll ständigen Presse zur Durchführung des Pressvorgan- ges mit den Presswerkzeugen in Ansicht. Die Presse besteht aus einem untern Querhaupt 22, einem obern Querhaupt 23, einem Pressbär 24 und das obere und untere Querhaupt verbindenden Standsäulen 25. Alle diese Teile sind in an sich bekannter Weise ausge bildet. Der Pressbär 24 wird durch einen Kolben 27, der als Stufenkolben ausgebildet und innerhalb eines hydraulisch beaufschlagten Druckzylinders 26 ver schiebbar ist, betätigt.
Beim Bewegen des Pressbären 24 nach unten werden z. B. Kniehebelgelenke 30, 31 gestreckt und damit die Presswerkzeuge nach innen gedrückt, die im Falle des Ausführungsbeispiels durch die waagrechten Pressbacken 9 und die eben falls waagrechten Pressbacken 17, die die beiden an dern Seiten des Formkörpers bilden, entsprechend der Ausführungsform der Presswerkzeuge nach Fig. 1 und 2 gebildet werden.
Gleichzeitig tritt der Press- stempel 16 von oben in den Füllraum 12 ein und formt den Boden 3 des Formkörpers. Der Pressbär 24 und die Kniehebelgelenke 30, 31 sind durch Ge stänge 35 miteinander verbunden.
Vor Beginn des Pressvorganges wird der Füllraum 12 seitlich des Kerns 11 mit Pressmasse gefüllt, so dann wird die Deckplatte 15 mit Hilfe der in den hydraulisch beaufschlagten Zylindern 28 verschieb baren Kolben 29 auf den seitlich des Kerns 11 be findlichen Füllraum gesenkt. Dann wird der durch die Deckplatte 15 oberhalb des Kerns 11 gebildete Füllraum mit der Pressmasse für den Boden 3 ge füllt.
Nach Durchführung des Pressvorganges wird der Pressbär 24 durch Umsteuerung des Stufenkolbens 27 des hydraulisch beaufschlagten Zylinders 26 wieder gehoben und damit sowohl der Pressstempel 16 als auch die Pressbacken 9 und 17 wieder in ihre Aus gangsstellung zurückgebracht. Nach Anheben der Deckplatte 15 tritt eine Ausstossvorrichtung 32, die von einem hydraulisch beaufschlagten Druckzylinder 33 gesteuert wird, in Tätigkeit und hebt mittels Stössels 34 den Formkörper vom Kern 11 der Press- form ab.
Fig. 8 zeigt diese Ausführungsform als Drauf sicht, und zwar als Schnitt entlang der Linie XVII-XVII der Fig.7 in geschlossenem Zustand der Presse, also gerade nach Durchführung eines Pressvorganges. In dieser Darstellung ist die Aus bildung der Kniehebelgelenke 30, 31 deutlich erkenn bar. Diese werden über die Gestänge 35 nach unten gedrückt und gewährleisten eine nahezu vollständig synchrone Einwärtsbewegung der beiden Pressbacken 9.
Diese nehmen mit ihren Gleitflächen 18 die Press- backen 17 gleitend mit, die die Seitenwände 1 des Formkörpers formen. Nach Durchführung des Press- vorganges öffnen die Kniehebelgelenke, die Pressbak- ken 9 gleiten wieder nach aussen und lassen dabei auch die Rückkehr der Pressbacke 17 in ihre Aus gangsstellung zu durch die Kraft von Rückholfedern 37,
die auf mit den Pressbacken 17 verbundenen Bol zen 36 aufgeschoben sind und gegen Widerlager 38 drücken.