DD125107B1 - Krafterzeugendes system fuer niederdruckpressen - Google Patents

Description

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Krafterzeugendes System für ITiederdruckpressen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein krafterzeugendes System für ITiederdruckpressen zur Herstellung großflächiger Formteile aus härtbarem Plast, z· B. aus glasfaserverstärkten ungesättigten Polyesterharzen, vorzugsweise für das Warm- und Kaltpreßverfahren.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bekannt sind krafterzeugende Systeme für Pressen in vollhydraulischer und mechanischer Bauweise.

Die mechanischen, krafterzeugenden Systeme werden entweder elektromotorisch oder hydraulisch angetrieben. Es handelt eich bei diesen bekannten Systemen meist um Modifikationen des Kniehebel- oder Kurbelgetriebes bzw. es werden Spannelemente in Form von Exentern und Exenterwellen bei sogenannten rahmenlosen Pressen angewendet, wo die Preßkräfte nicht über einen geschlossenen Rahmen abgeleitet, sondern im krafterzeugenden System selbst aufgenommen werden.

Die Besonderheiten der Niederdruckpreßtechnik, wozu die Naßpreßverfahren (Kalt- und Warmpreßtechnik) gehören, bestehen

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vor allem darin, daß sehr große Preßflächen (1 m bis 12 m ) vorhanden sind· Um für diese großen Flächen den erforderlichen

inneren Werkzeugdruck von 2-12 kp/cm zu erzielen, sind relativ große Kräfte zu erzeugen und möglichst gleichmäßig in die gesamte Fläche einzuleiten.

Weiterhin gestattet die ITaßpreßtechnik, bei der exotherme, chemische Reaktionen die Härtung verursachen, die Anwendung von Werkzeugen aus einfachen nichtmetallischen Werkstoffen

wie z.B. aus Beton oder härtbarem Plast, wodurch besonders die Wirtschaftlichkeit dieser Verfahrenstechnik hervorgerufen wird·

Auf Grund der Herstellungsverfahren dieser Werkzeuge verlieren diese an Präzision, so daß eine exakte Parallelität der Auflageflächen oft nicht garantiert werden kann· Außerdem müssen die Preßkräfte sehr werkzeugschonend, also äußerst langsam aufgebracht werden· Diese letzte Forderung ist außerdem aus technologischen, fließtechnischen Gründen erforderlich·

Zur weiteren Erhöhung der Wirtschaftlichkeit ist es auch häufig erwünscht, nach dem DUO-Prinzip zu arbeiten, d. h·, der untere Werkzeugträger soll als Schiebetisch ausgeführt werden und zwei gleiche untere Werkzeughälften tragen, die dann wechselseitig unter ein Werkzeugoberteil gefahren werden können·

Im Entgegenkommen der aufgezählten Besonderheiten der Hiederdruckpreßtechnik liegt die Spezifik, die es bei der konstruktiven Gestaltung des krafterzeugenden Systems für derartige Niederdruckgroßteilpressen zu beachten gilt. Die aufgeführten bekannten krafterzeugenden Systeme genügen entweder nicht allen Forderungen, oder erreichen diese nur mit erhöhtem materiellen Aufwand. Z. B. werden hydraulische Arbeitszylinder, wie sie bei vollhydraulischen krafterzeugenden Systemen verwendet werden, mit steigendem Kolbendurchmesser aufwendiger und teurer.

Es werden deshalb meist zwei oder mehr Zylinder parallel für die Krafterzeugung eingesetzt· Dadurch ergibt sich jedoch zusätzlicher Aufwand für eine erforderliche Gleichlaufautomatik zur gleichmäßigen Krafterzeugung dieser gekoppelten Arbeitszylinder. Allen bekannten krafterzeugenden Systemen, die in einem geschlossenen Pressenrahmen wirksam werden, haftet der Mangel an, daß die erforderliche Preßkraft durch Druckkräfte erzeugt wird und demzufolge die Gegenkräfte von diesem Rahmen aufgenommen werden müssen. Der Pressenrahmen muß deshalb außerordentlich kräftig dimensioniert sein und ein starkes Maschinenfundament wird unumgänglich.

Die sogenannten rahmenlosen Pressen, bei denen die Preßkräfte nur von den Werkzeugaufspannplatten und Spannelementen wie z· B. Exentern und Exenterwellen aufgenommen werden, haben den Vorteil, daß der Pressenrahmen entfällt. Ein starkes Fundament wird jedoch trotzdem erforderlich, da nun die Masse festigkeitsraäßig bedingt, im unteren Werkzeugträger liegt· Dieses bekannte krafterzeugende System hat außerdem den Nachteil, daß hohe Anforderungen an die Exenterlagerung gestellt werden müssen und eine Automatisierung sowie die Berücksichtigung der gefahrlosen Technik nur mit unvertretbar hohem Aufwand erreicht wird. Ein Ausgleich von Parallelitätsverlusten und Werkzeugeinbauhöhenschwankungen bei den eingangs erwähnten nichtmetallischen Kaltwerkzeugen ist außerdem nicht ohne weiteres erreichbar.

Desweiteren ist eine Kaltpreßvorrichtung bekannt, bei welcher am oberen Pressenrahmen Spindeln angebracht sind, die in Verbindung bzw. im Zusammenwirken mit Passungselementen z. B. Spindelmuttern, den erforderlichen Preßdruck dadurch erzeugen, daß die beiden Preßrahraen mit ihren Werkzeugteilen gegeneinandergezogen werden (WP 96 898).

Diese Konstruktion erfordert einen sehr hohen Aufwand für die Herstellung der Spindeln und die sehr kompakte Spindelführung für 900 KN Zugkraft. Darüberhinaus hat sich bei Versuchen gezeigt, daß ein hoher Zerspannungsgrad an den Spindeln und der Führung auftritt, was einen hohen Materialverlust zur PoIge hat. Ein weiterer Nachteil dieser Vorrichtung besteht darin, daß ein Herausfahren des unteren Werkzeugträgers nicht möglich ist·

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist ein krafterzeugendes System für Niederdruckpressen zur Herstellung großflächiger Formteile aus härtbarem Plast, welches eine leichte Rahmenausführung ohne zusätzliche Fundamente zuläßt, eine einfache Automatisierung gestattet und die Anwendung der gefahrlosen Technik mit einfachen Mitteln erlaubt und sehr wirtschaftlich in der Herstellung und Wartung ist.

Das Wesen der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein krafterzeugendes System für Niederdruckpressen zur Herstellung von großflächigen Formteilen aus härtbarem Plast zu entwickeln, welches allen Besonderheiten der Naßpreßtechnik - das betrifft insbesondere Erzeugung großer Druckkräfte unter Verwendung sehr großer Preßflächen, die gleichmäßige Einleitung dieser Kräfte in die gesamte Preßfläche, das äußerst langsame Aufbringen der Preßkräfte, die Verwendung des Duo- oder Schiebetischprinzips, unkomplizierter Ausgleich von geringen Schwankungen der Werkzeugeinbauhöhe und Parallelitätsunterschieden bei Verwendung nichtmetallischer V/erkzeuge erfüllt·

Merkmale der Erfindung

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Krafterzeugung Wellen verwendet werden, die an einem Ende kurze Gewindeaufsätze tragen (max· 3 d) die in Gewindemutterblöcken aufgenommen werden und am anderen Ende Axialrillenkugellager besitzen· Die Wellen tauchen durch den oberen und unteren Werkzeugträger hindurch· Die Gewinderautterblöcke sind mit einem Bund versehen, der mit dem oberen Werkzeugträger fest verschraubt ist·

An der Unterseite des unteren Werkzeugträgers sind Schieber befestigt, die schlüsselloch^örmige Ausschnitte besitzen, so daß die Welle mit dem AxialrillenkugeHager hindurchtauchen kann und bei entsprechender Schieberstellung in dieser Position verriegelt wird·

Die über dem oberen Werkzeugträger aus den Gewinderautterblöcken herausragenden Wellenenden sind entweder mit Hebeln oder Kettenrädern versehen, so daß über ein Hebel- bzw. Kettensystem mittels hydraulischer Arbeitszylinder eine Drehbewegung der Spindel erzeugt werden kann· Durch diese Drehbewegung wird eine Zugkraft erzeugt, die den oberen und unteren Werkzeugträger gegeneinander zieht und somit die erforderliche Preßkraft auf die Werkzeuge ausübt.

Eine günstige Materialkombination von Gewindeaufsätzen und Gewindemutterblöcken, die Gewindeform, die Steigerung und eine

gute Lagerung der entgegengesetzten Wellenenden bestimmen gemeinsam mit der zu erzeugenden Preßkraft die zu überwindenden Reibungskräfte und somit die erforderlichen Antriebskräfte.

Die technischen und ökonomischen Vorteile der Erfindung ergeben sich also dadurch, daß relativ kleine hydraulische Arbeitszylinder als Antriebselemente eingesetzt werden können, da lediglich die auftretende Reibung zu überwinden ist. Da alle Wellen formschlüssig untereinander verbunden sind, werden die Zugkräfte von den Wellen absolut gleichmäßig in die Werkzeugträger eingeleitet. Durch Drehung einzelner Wellen ist eine Justierung der Parallelität der Werkzeugträger in der Art möglich, daß geringe Parallelitätsverluste oder Werkzeugeinbauhöhenschwankungen bei den Werkzeugen ausgeglichen werden können.

Die Gewindebewegung erlaubt eine äußerst langsame und werkzeugschonende Krafterzeugung.

Da alle wirkenden Kräfte im krafterzeugenden System selbst aufgenommen werden, ist für die gesamte Niederdruckgroßteilpresse nur ein verhältnismäßig leichtes Torgestell erforderlich, welches ohne gesonderte Fundamente direkt auf den Fußboden gestellt werden kann. Zwischen Gestell und oberem Werkzeugträger kann ein relativ kleiner hydraulischer Arbeitszylinder als Hubwerk angeordnet werden, der dann nur noch das Eigengewicht des oberen Werkzeugträgers und einer Werkzeughälfte derart anzuheben hat, daß die Wellen mit den Axialrille nkugel lager η bei geöffnetem Schieber aus dem unteren Werkzeugträger herausgezogen werden. Am unteren Werkzeugträger sind Räder angebracht, die auf einem Gleis laufen, so daß durch Kopplung eines gleichen zweiten unteren Werkzeugträgers die Funktion als Duo- und Schiebetisch gegeben ist. Eine Automatisierung der Arbeitsgänge ist ohne weiteres möglich und somit ist die Anwendung der gefahrlosen Technik erreichbar.

Die Herstellung der Niederdruckgroßteilpressen mit diesem krafterzeugenden System ist äußerst wirtschaftlich und die Härtung und Reparatur ist so einfach, daß sie von jedem Betrieb, der über eine eigene Betriebsschlosserei verfügt, selbst ausgeführt werden kann.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden:

In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Pig· 1 - die Vorderansicht Fig. 2 - die Draufsicht nach Fig. 1

Nach Fig· 1, in Verbindung mit Fig. 2, besteht das krafterzeugende System im wesentlichen aus den 4 Wellen 1 mit in der Zeichnung nicht dargestellten Gewindeaufsätzen, welche in den Gewindemutterblöcken 2 wirksam sind·

Am anderen Ende der Welle befinden sich die Axialrillenkugellager 3· Die Befestigung von Gewindeaufsätzen und Axialrillenkugellagern 3 erfolgt durch Spannmuttern 4· An den oberen Uellendenden befinden sich Kettenräder 5, die mittels einer Rollenkette 6 во miteinander formschlüssig verbunden sind. Der Antrieb erfolgt von hydrauliachen Arbeitszylinderpaaren 7 an der Rollenkette 6 angreifend. Die Gewindemutterblöcke 2 sind mit ihrem Bund am oberen Werkzeugträger 8 verschraubt. Die unteren Wellenenden mit den Axialrillenkugellagern 3 tauchen durch den unteren Werkzeugträger 9 hindurch und werden mit den dort befestigten Schiebern 10 arretiert, so daß in dieser Position durch Drehbewegung der Wellen 1 Zugkräfte entstehen, die den unteren Werkzeugträger 9 und den oberen Werkzeugträger 8· gegeneinander ziehen und somit auf ein nicht dargestelltes dazwischen befindliches Werkzeug die erforderliche Preßkraft ausüben.

Die weiteren in der Zeichnung dargestellten Funktionsgruppen wie Räder und Antriebseinheiten am unteren Werkzeugträger 9 sowie Führungsteile und Arbeitszylinder für Hubbewegung des oberen Werkzeugträgers 8 sind nicht Gegenstand der Erfindung und dienen nur zum besseren Verständnis der funktioneilen Einordnung des krafterzeugenden Systems in die gesamte Iliederdruckgroßteilpresse«

Claims (2)

Patentanspruch

1. Krafterzeugendes System für Niederdruckpressen zur Herstellung großflächiger Formteile aus härtbarem Plast, bei welchem das Erzeugen der Preßkraft durch Gewinde tragende Wellen zwischen zwei Preißplatten unter Verwendung hydraulischer Elemente erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß glatte Wellen (1), die mit kurzen GewindeaufSätzen versehen sind in Gewindemutterblöcken (2) arbeiten, welche am oberen Werkzeugträger (8) befestigt sind, während die unteren Wellenenden, die Axialrillenkugellager (3) tragen mit diesen so in den unteren Werkzeugträger (9) und durch an diesem angeordneten Schiebern (Ю) hindurchtauchen und in dieser Stellung verriegelbar sind, die über Kettenräder (5), die an den oberen aus den Gewindemutterblöcken (2) herausragenden Wellenenden befestigt sind und über eine Rollenkette (6) mit bekannten hydraulischen Arbeitszylindern (7) in Wirkbeziehung stehen.

2· Krafterzeugendes System nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindemutterblöcke (2) einen Bund besitzen, mit dem sie am oberen Werkzeugträger (8) befestigt sind.

In Betracht gezogene Druckschriften: DD-PS 96 898 (B 30 b, 15/00)

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen