EP4613471A1 - Presswerkzeug und verfahren zum pressen - Google Patents

Presswerkzeug und verfahren zum pressen

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Publication number
EP4613471A1
EP4613471A1 EP25161414.5A EP25161414A EP4613471A1 EP 4613471 A1 EP4613471 A1 EP 4613471A1 EP 25161414 A EP25161414 A EP 25161414A EP 4613471 A1 EP4613471 A1 EP 4613471A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tool module
pressing
tool
drive
frame
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP25161414.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Joos
Michael Lutz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Optima Life Science GmbH
Original Assignee
Optima Life Science GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Optima Life Science GmbH filed Critical Optima Life Science GmbH
Publication of EP4613471A1 publication Critical patent/EP4613471A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/06—Platens or press rams
    • B30B15/068—Drive connections, e.g. pivotal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B1/00—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen
    • B30B1/26—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen by cams, eccentrics, or cranks
    • B30B1/266—Drive systems for the cam, eccentric or crank axis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/02—Dies; Inserts therefor; Mounting thereof; Moulds
    • B30B15/026—Mounting of dies, platens or press rams
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/06—Platens or press rams
    • B30B15/062—Press plates
    • B30B15/064—Press plates with heating or cooling means

Definitions

  • the invention relates to a pressing tool and a method for pressing a single- or multi-layer product in a web processing process.
  • web processing processes are processes in which material webs are processed.
  • Web processing processes are used primarily for the processing or production of multi-layer products, also known as laminates or stacks. It is known to provide the starting materials for the layers of the multi-layer product as a material web, with two or more material webs being brought into contact with each other between two rollers and then joined by pressing. It is also known to place blanks for individual or all layers of the product on material webs for transport, with the blanks being joined to the material web and/or another blank placed on the material web by pressing.
  • Stacks or laminates are known for a wide variety of applications, such as wound dressings, hygiene products, textile products, fuel cells, batteries, and other products.
  • applications such as wound dressings, hygiene products, textile products, fuel cells, batteries, and other products.
  • fuel cells redox flow batteries, and other applications
  • Heatable pressing tools also known as hot presses or heating presses, are used for pressing single- or multi-layer products. These tools transfer heat to the feed products. The heat is used to shape the product and/or to bond two or more layers of a multi-layer product. Bonding the layers of a multi-layer product using heat is also referred to as sealing.
  • Known pressing tools comprise a frame and two pressing plates arranged in the frame, wherein a single- or multi-layer product or a product group is inserted between the pressing plates for pressing. At least one first pressing plate is provided with a drive by means of which the first pressing plate can be adjusted in the direction of the second pressing plate to apply a force.
  • a web-processing process it is known to insert a section of a material web containing a product or product group into the pressing tool.
  • the frame including the pressing plates arranged thereon, synchronously with the material web by means of a drive in the transport direction of the material web during a processing period.
  • the first pressing plate is moved away from the second pressing plate to open the pressing tool, and the frame moves back, whereby the frame is then synchronized to the next product or product group.
  • the size of the press plates depends on the surface area of the product or product group to be pressed. As the size of the products to be manufactured or processed in web-based processes increases, so does the size of the press plates and thus their mass.
  • the frame must also be adapted to the increased forces.
  • the objects of the invention are to provide a pressing tool and a method for pressing a single- or multi-layer product in a web-processing process, which allow processing of large-area products and/or product groups with several products at comparatively low energy costs.
  • a pressing tool for pressing a single- or multi-layer product in a web-processing process with a transport direction.
  • the pressing tool comprises a frame, an upper tool module with an upper Press plate, a lower tool module with a lower press plate, a control device, a first drive and a second drive, wherein a first guide is provided on the frame, wherein by means of the first guide the upper tool module is adjustably connected to the frame in the transport direction, wherein the first drive is assigned to the upper tool module, wherein by means of the first drive the upper tool module can be adjusted relative to the frame in the transport direction during pressing, wherein a second guide is provided on the frame, wherein by means of the second guide the lower tool module is adjustably connected to the frame in the transport direction, wherein the second drive is assigned to the lower tool module, wherein by means of the second drive the lower tool module can be adjusted relative to the frame in the transport direction during pressing, and wherein the first drive and the second drive are control-linked by means of the control device such that
  • the first guide and the second guide each comprise two parallel guide elements, for example guide rails, along which the upper tool module and the lower tool module can each be guided with a high degree of accuracy.
  • the terms "a,””an,””another,” etc. are used in the context of this application as indefinite articles and not as number words.
  • the upper tool module and/or the lower tool module can comprise more than one pressing plate, wherein the pressing plates serve to press one product or multiple products of a product group.
  • a pressing tool is provided wherein a product group comprising multiple products is pressed simultaneously using a pair of pressing plates.
  • first,” “second,” and “second” are used merely to distinguish between components and do not indicate a specific order.
  • the terms “upper” and “lower” refer to a relative arrangement of individual components in a typical use of the press tool. However, applications in which the components are arranged differently relative to one another are conceivable.
  • At least a part of the first drive is/are arranged on the upper tool module and/or at least a part of the second drive is/are arranged on the lower tool module, so that the first drive is/are at least partially adjusted with the upper tool module or the second drive is/are at least partially adjusted with the lower tool module relative to the frame.
  • embodiments provide for the first drive to be designed as a linear motor, with a rotor of the first drive being arranged on the upper tool module, and/or for the second drive to be designed as a linear motor, with a rotor of the second drive being arranged on the lower tool module.
  • the linear motors further comprise permanent magnets arranged on the guides. Linear motors enable long travel distances with high acceleration rates, thrust forces, and positioning accuracies.
  • the upper pressing platen and/or the lower pressing platen are adjustable by means of a guide track for closing and opening the pressing tool.
  • the tool modules return to their initial position after pressing in such a way that the pressing tool remains open.
  • the upper tool module and/or the lower tool module comprise/comprising a lifting drive, wherein the upper press plate or the lower press plate can be adjusted by means of the lifting drive for closing and opening the pressing tool.
  • the lifting drive allows for rapid opening and closing of the pressing tool.
  • the position for opening and closing the pressing tool along the transport direction is variable and can be individually determined for each product or product group.
  • the upper tool module and/or the lower tool module comprise/comprise a heating device, wherein the upper press plate or the lower press plate can be heated by means of the heating device. Heat is supplied by means of the heating device for shaping the product and/or for joining two or more layers of a multi-layer product.
  • the upper press plate is replaceably attached to the upper tool module and/or a contour tool is replaceably attached to the upper press plate.
  • the lower press plate is replaceably attached to the lower tool module and/or a contour tool is replaceably attached to the lower press plate.
  • "replaceably attached” refers to an attachment which, in the event of wear or for adaptation to a process, allows the press plate(s) and/or the contour tools arranged thereon to be dismantled and replaced with other press plate(s) and/or other contour tools. Contour tools that are replaceably attached to the press plate are particularly advantageous in the case of frequent format changes.
  • a method for pressing a single-layer or multi-layer product in a web-processing process by means of a pressing tool comprising a frame, an upper tool module with an upper press plate and a lower tool module with a lower press plate, wherein the upper tool module and the lower tool module are each mounted on the frame so as to be adjustable in the transport direction of the web-processing process, wherein the method comprises that after closing the pressing tool during an operating period, the upper tool module and the lower tool module are driven separately for a synchronous movement in the transport direction relative to the frame.
  • the upper and lower tool modules are driven by a central system control system.
  • the tool modules are each individually synchronized, for example, by a position and/or movement of a product.
  • the tool modules are driven hierarchically, with one tool module following the movement of the other tool module.
  • the upper tool module and the lower tool module are synchronized with the product to be pressed. If several products are processed simultaneously using the pressing tool, synchronization occurs in one embodiment with a defined product of the product group. In other embodiments, several pairs of pressing plates are provided for the simultaneous pressing of several products, with each pair of pressing plates being synchronized with a specific product.
  • the pressing tool is opened, and the upper tool module and the lower tool module are synchronized to produce a subsequent product. If multiple products are fed to the pressing tool module simultaneously, the above applies analogously.
  • synchronization is canceled and/or a tolerance for the synchronization is increased compared to a movement after closing and before opening the pressing tool.
  • the upper tool module and/or the lower tool module is/are heated by means of a heating device so that heat is supplied to the product(s) during pressing.
  • Fig. 1 schematically shows a pressing tool 1 for pressing a single- or multi-layer product or a product group comprising several single- or multi-layer products in a web-processing process.
  • the product or products are sections of a single- or multi-layer material web 2 and/or blanks deposited on the material web 2.
  • the material web 2 is moved continuously or intermittently in a transport direction I indicated by an arrow for the production or processing of the products, wherein a section of the material web 2 comprising a product or a product group is fed to the pressing tool 1 in each case.
  • the pressing tool 1 comprises a frame 3, an upper tool module 4 with an upper pressing plate 40 and a lower tool module 5 with a lower pressing plate 50.
  • the upper tool module 4 comprises a lifting drive 42.
  • the lifting drive 42 By means of the lifting drive 42, the upper pressing plate 40 is adjustable in the direction of the lower pressing plate 50 to close the pressing tool 1 and adjustable away from the lower pressing plate 50 to open the pressing tool 1.
  • both Tool modules 4, 5 have a lifting drive or is a lifting drive for opening and closing the pressing tool 1 provided only on the lower tool module 5.
  • the upper press plate 40 can be heated by means of a schematically illustrated heating device 44.
  • the upper press plate 40 is also referred to as the sealing head, and the lower press plate 50 is referred to as the sealing table.
  • the frame 3 is arranged stationary.
  • a first guide 31 and a second guide 32 are provided on the frame 3.
  • the upper tool module 4 is connected to the frame 3 so as to be adjustably in the transport direction I, such that the upper tool module 4 can be moved in the transport direction I synchronously with the material web 2 during pressing.
  • the lower tool module 5 is connected to the frame 3 so as to be adjustably in the transport direction I, such that the lower tool module 4 can be moved relative to the frame 3 during pressing in the transport direction I synchronously with the material web 2.
  • Two separate drives 6, 7 are provided for adjusting the upper tool module 4 and the lower tool module 5.
  • the two separate drives 6, 7 are linked by a schematically illustrated control device 8, ensuring synchronous movement of the upper tool module 4 and the lower tool module 5.
  • the separate but synchronous movement of the upper tool module 4 and the lower tool module 5 by means of the drives coupled by the control device is also referred to as "two-way" movement.
  • control device 8 comprises several units arranged on the frame 3, the upper tool module 4, and/or the lower tool module 5.
  • the coupling of the drives 6, 7 by means of the control device is hierarchically designed, with one of the drives 6, 7 being controlled as the primary drive.
  • the primary drive follows the other drive as the secondary drive, so that the two drives are operated synchronously.
  • a central control is provided, which specifies a desired movement to which both drives 6, 7 are synchronized.
  • the central control is part of a central system control system.
  • the drives 6, 7 for adjusting the tool modules 4, 5 are arranged at least partially stationary on the frame 3 in some embodiments. In other embodiments, the drives 6, 7 are arranged on the tool modules 4, 5 and are moved with the tool modules 4, 5. In some embodiments, the drives 6, 7 are linear motors comprising permanent magnets arranged on the frame 3, more precisely on the guides 31, 32 as stators, and rotors comprising electromagnets arranged on the respective tool modules 4, 5.
  • a section of the material web 2 is inserted into the pressing tool 1.
  • the upper tool module 3 and the lower tool module 4 are synchronized to a product and/or product group, and the pressing tool is closed.
  • the upper tool module 3 and the lower tool module 4 are moved synchronously with the material web 2 relative to the frame for an operating period.
  • the pressing tool 1 then opens, the tool modules 3, 4 are moved back to an initial position opposite to the transport direction, and synchronized to a subsequent product or product group.
  • the upper tool module 4 and the lower tool module 5 each comprise exactly one pressing plate 40, 50.
  • the upper tool module 4 and the lower tool module 5 each comprise a plurality of pressing plates 40, 50.
  • an associated drive is provided for each pressing plate, by means of which the pressing plates can be adjusted both synchronously for a pressing process and relative to one another to adjust a distance between individual products of a product group.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Press Drives And Press Lines (AREA)
  • Treatment Of Fiber Materials (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Presswerkzeug und ein Verfahren zum Pressen eines ein- oder mehrlagigen Produkts in einem bahnverarbeitenden Prozess mittels eines Presswerkzeugs (1) umfassend einen Rahmen (3), ein oberes Werkzeugmodul (4) mit einer oberen Pressplatte (40) und ein unteres Werkzeugmodul (5) mit einer unteren Pressplatte (50), wobei das obere Werkzeugmodul (4) und das untere Werkzeugmodul (5) jeweils in Transportrichtung (I) des bahnverarbeitenden Prozesses verstellbar an dem Rahmen gelagert sind, wobei das nach einem Schließen des Presswerkzeugs (1) während einer Betriebsdauer das obere Werkzeugmodul (4) und das untere Werkzeugmodul (5) separat zu einer synchronen Bewegung in Transportrichtung (I) relativ zu dem Rahmen (3) angetrieben werden.

Description

    ANWENDUNGSGEBIET UND STAND DER TECHNIK
  • Die Erfindung betrifft ein Presswerkzeug und ein Verfahren zum Pressen eines ein- oder mehrlagigen Produkts in einem bahnverarbeitenden Prozess.
  • Als bahnverarbeitende Prozesse werden im Zusammenhang mit der Anmeldung Prozesse bezeichnet, bei welchen Materialbahnen verarbeitet werden.
  • Bahnverarbeitende Prozesse werden insbesondere zur Bearbeitung oder Herstellung von mehrlagigen Produkten, auch als Laminate oder Stapel bezeichnet, eingesetzt. Dabei ist es bekannt, Ausgangsmaterialien für die Lagen des mehrlagigen Produkts jeweils als Materialbahn bereitzustellen, wobei zwei oder mehr Materialbahnen zwischen zwei Rollen miteinander kontaktiert und anschließend mittels Pressen verbunden werden. Daneben ist es bekannt, für einzelne oder alle Lagen des Produkts Zuschnitte auf Materialbahnen für einen Transport abzulegen, wobei die Zuschnitte mit der Materialbahn und/oder einem weiteren auf der Materialbahn abgelegten Zuschnitt mittels Pressen verbunden werden.
  • Stapel oder Laminate sind für verschiedenste Anwendungen, beispielsweise für Wundauflagen, für Hygieneprodukte, für Textilprodukte sowie für Brennstoffzellen oder Batterien und andere Produkte, bekannt. Insbesondere für Brennstoffzellen, Redox-Flow-Batterien und andere Anwendungen ist es bekannt, in einem bahnverarbeitenden Prozess Stapel oder Laminate umfassend eine meist sehr empfindliche Membran herzustellen.
  • Für ein Pressen eines ein- oder mehrlagigen Produkts sind beheizbare Presswerkzeuge, auch als Heißpressen oder Heizpressen bezeichnet, bekannt, bei welchen Wärme auf die zugeführten Produkte übertragen wird. Die Wärme wird für eine Formgebung des Produkts und/oder zum Verbinden zweier oder mehr Lagen eines mehrlagigen Produkts eingesetzt. Ein Verbinden der Lagen eines mehrlagigen Produkts mittels Wärme wird auch als Siegeln bezeichnet.
  • Bekannte Presswerkzeuge umfassen einen Rahmen und zwei in dem Rahmen angeordnete Pressplatten, wobei ein ein- oder mehrlagiges Produkt oder eine Produktgruppe für ein Pressen zwischen die Pressplatten eingebracht wird. Mindestens einer ersten Pressplatte ist ein Antrieb zugeordnet, mittels welcher die erste Pressplatte in Richtung der zweiten Pressplatte zum Aufbringen einer Kraft verstellbar ist.
  • In einem bahnverarbeitenden Prozess ist es bekannt, einen Abschnitt einer Materialbahn mit einem Produkt oder einer Produktgruppe in das Presswerkzeug einzubringen. Für eine kontinuierliche oder intermittierende Bewegung des Presswerkzeugs mit der Materialbahn während des Pressens ist es bekannt, den Rahmen einschließlich der daran angeordneten Pressplatten während einer Bearbeitungsdauer mittels eines Antriebs in Transportrichtung der Materialbahn synchron zu dieser zu bewegen. Nach Ende der Bearbeitungsdauer wird zum Öffnen des Presswerkzeugs die erste Pressplatte weg von der zweiten Pressplatte bewegt und es erfolgt eine Rückbewegung des Rahmen, wobei der Rahmen anschließend auf das nächste Produkt oder die nächste Produktgruppe synchronisiert wird.
  • Eine Größe der Pressplatten ist abhängig von einer zu pressenden Fläche des Produkts bzw. der Produktgruppe. Mit zunehmender Größe der Produkte, welche in bahnverarbeitenden Prozessen hergestellt oder bearbeitet werden sollen, steigt somit auch die Größe der Pressplatten und damit deren Masse. Auch der Rahmen ist an die höheren Kräfte anzupassen.
  • Dies hat zur Folge, dass Antriebe für eine Hubbewegung der Pressplatten sowie eine Verstellbewegung des Rahmens entsprechend stärker dimensioniert werden müssen. Daraus ergeben sich höhere Energiekosten und/oder Beschränkungen in der Größe der Produkte und/oder im Durchsatz des Presswerkzeugs.
    • AUFGABE UND LÖSUNG
  • Es sind Aufgaben der Erfindung, ein Presswerkzeug und ein Verfahren zum Pressen eines ein- oder mehrlagigen Produkts in einem bahnverarbeitenden Prozess zu schaffen, welche eine Verarbeitung großflächiger Produkte und/oder Produktgruppen mit mehreren Produkten bei vergleichsweise geringen Energiekosten erlauben.
  • Diese Aufgaben werden gelöst durch das Presswerkzeug und das Verfahren mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 7. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Gemäß einem ersten Aspekt wird ein Presswerkzeug zum Pressen eines ein- oder mehrlagigen Produkts in einem bahnverarbeitenden Prozess mit einer Tramsportrichtung geschaffen. Das Presswerkzeug umfasst einen Rahmen, ein oberes Werkzeugmodul mit einer oberen Pressplatte, ein unteres Werkzeugmodul mit einer unteren Pressplatte, eine Steuereinrichtung, einen ersten Antrieb und einen zweiten Antrieb, wobei an dem Rahmen eine erste Führung vorgesehen ist, wobei mittels der ersten Führung das obere Werkzeugmodul in Transportrichtung verstellbar mit dem Rahmen verbunden ist, wobei der erste Antrieb dem oberen Werkzeugmodul zugeordnet ist, wobei mittels des ersten Antriebs das obere Werkzeugmodul während eines Pressens in Transportrichtung relativ zu dem Rahmen verstellbar ist, wobei an dem Rahmen eine zweite Führung vorgesehen ist, wobei mittels der zweiten Führung das untere Werkzeugmodul in Transportrichtung verstellbar mit dem Rahmen verbunden ist, wobei der zweite Antrieb dem unteren Werkzeugmodul zugeordnet ist, wobei mittels des zweiten Antriebs das untere Werkzeugmodul während des Pressens in Transportrichtung relativ zu dem Rahmen verstellbar ist, und wobei mittels der Steuereinrichtung der erste Antrieb und der zweite Antrieb steuerungstechnisch gekoppelt sind, sodass das obere Werkzeugmodul und das untere Werkzeugmodul während des Pressens synchron in Transportrichtung verstellbar sind.
  • Während des Pressens werden lediglich die Werkzeugmodule und nicht der Rahmen bewegt. Der Rahmen ist stationär angeordnet. Aufgrund des stationär angeordneten Rahmens ist im Vergleich zu herkömmlichen Presswerkzeugen, bei welchen der Rahmen bewegt wird, die beim Pressen bewegte Masse reduziert, sodass eine geringe Antriebsleistung für eine Bewegung notwendig ist. Eine Bewegung der Pressplatten ist dabei mit einem im Vergleich zu herkömmlichen Presswerkzeugen geringen Energieaufwand möglich. Alternativ oder zusätzlich sind höhere Prozessgeschwindigkeiten und/oder größere Pressflächen realisierbar.
  • Die erste Führung und die zweite Führung umfassen in Ausgestaltungen jeweils zwei parallele Führungselemente, beispielsweise Führungsschienen, entlang welcher das oberer Werkzeugmodul und das untere Werkzeugmodul jeweils mit einer hohen Genauigkeit führbar sind.
  • Die Begriffe "ein", "eine", "einer" etc. werden im Zusammenhang mit der Anmeldung als unbestimmte Artikel und nicht als Zählwörter verwendet. Insbesondere kann in Ausgestaltungen des Presswerkzeugs das obere Werkzeugmodul und/oder das untere Werkzeugmodul mehr als eine Pressplatte umfassen, wobei die Pressplatten zum Pressen eines Produkts oder mehrerer Produkte einer Produktgruppe dienen. Ebenso ist in Ausgestaltungen ein Presswerkzeug vorgesehen, wobei mit einem Pressplattenpaar eine Produktgruppe umfassend mehrere Produkte gleichzeitig gepresst wird.
  • Die Begriffe "erster", "zweiter", ... dienen lediglich zur Unterscheidung und geben keine Reihenfolge an. Die Begriffe "oberer" und "unterer" bezeichnen eine relative Anordnung einzelner Bauteile, bei einer üblichen Verwendung des Presswerkzeugs. Es sind jedoch Verwendungen denkbar, bei welchen die Bauteile abweichend relativ zueinander angeordnet sind.
  • In einer Ausgestaltung ist/sind zumindest ein Teil des ersten Antriebs an dem oberen Werkzeugmodul angeordnet und/oder zumindest ein Teil des zweiten Antriebs an dem untere Werkzeugmodul angeordnet, sodass der erste Antrieb zumindest teilweise mit dem oberen Werkzeugmodul bzw. der zweite Antrieb zumindest teilweise mit dem unteren Werkzeugmodul relativ zu dem Rahmen verstellt werden.
  • Insbesondere ist in Ausgestaltungen vorgesehen, dass der erste Antrieb als Linearmotor gestaltet ist, wobei ein Läufer des ersten Antriebs an dem oberen Werkzeugmodul angeordnet ist, und/oder dass der zweite Antrieb als Linearmotor gestaltet ist, wobei ein Läufer des zweiten Antriebs an dem untere Werkzeugmodul angeordnet ist. Die Linearmotoren umfassen dabei weiter an den Führungen angeordnete Permanentmagneten. Mittels Linearmotoren sind lange Verfahrwege bei hohe Beschleunigungsraten, Schubkräften und Positioniergenauigkeiten möglich.
  • In einer Ausgestaltung ist die obere Pressplatte und/oder die untere Pressplatte mittels einer Kulissenbahn zum Schließen und Öffnen des Presswerkzeugs verstellbar. Eine Rückbewegung der Werkzeugmodule nach einem Pressen in eine Ausgangslage erfolgt dabei derart, dass das Presswerkzeug geöffnet bleibt.
  • In anderen Ausgestaltungen umfasst/umfassen das obere Werkzeugmodul und/oder das untere Werkzeugmodul einen Hubantrieb, wobei mittels des Hubantriebs die obere Pressplatte bzw. die untere Pressplatte für ein Schließen und Öffnen des Presswerkzeugs verstellbar ist. Der Hubantrieb erlaubt ein schnelles Öffnen und Schließen des Presswerkzeugs. Eine Position zum Öffnen und Schließen des Presswerkzeugs entlang der Transportrichtung ist dabei variabel und für jedes Produkt bzw. jede Produktgruppe individuell festlegbar.
  • In Ausgestaltungen ist vorgesehen, dass das oberen Werkzeugmodul und/oder das untere Werkzeugmodul eine Heizeinrichtung umfasst/umfassen, wobei mittels der Heizeinrichtung die obere Pressplatte bzw. die untere Pressplatte beheizbar ist. Mittels der Heizeinrichtung wird Wärme für eine Formgebung des Produkts und/oder zum Verbinden zweier oder mehr Lagen eines mehrlagigen Produkts zugeführt.
  • In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die obere Pressplatte auswechselbar an dem oberen Werkzeugmodul angebracht ist und/oder ein Konturwerkzeug an der oberen Pressplatte auswechselbar angebracht ist. Alternativ oder zusätzlich ist in Ausgestaltungen vorgesehen, dass die untere Pressplatte auswechselbar an dem unteren Werkzeugmodul angebracht ist und/oder ein Konturwerkzeug an der unteren Pressplatte auswechselbar angebracht ist. Als "auswechselbar angebracht" wird im Zusammenhang mit der Anmeldung eine Anbringung bezeichnet, welche bei Verschleiß oder zur Anpassung an einen Prozess es erlaubt, die Pressplatte(n) und/oder daran angeordnete Konturwerkzeuge zu demontieren und durch andere Pressplatte(n) und/oder andere Konturwerkzeuge zu ersetzen. Austauschbar an den Pressplatten angebrachte Konturwerkzeuge sind dabei insbesondere bei häufigen Formatwechseln vorteilhaft.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt wird ein Verfahren zum Pressen eines ein- oder mehrlagigen Produkts in einem bahnverarbeitenden Prozess mittels eines Presswerkzeugs umfassend einen Rahmen, eine oberes Werkzeugmodul mit einer oberen Pressplatte und ein unteres Werkzeugmodul mit einer unteren Pressplatte, wobei das obere Werkzeugmodul und das untere Werkzeugmodul jeweils in Transportrichtung des bahnverarbeitenden Prozesses verstellbar an dem Rahmen gelagert sind, geschaffen, wobei das Verfahren umfasst, dass nach einem Schließen des Presswerkzeugs während einer Betriebsdauer das obere Werkzeugmodul und das untere Werkzeugmodul separat zu einer synchronen Bewegung in Transportrichtung relativ zu dem Rahmen angetrieben werden.
  • Ein Antreiben des oberen und des unteren Werkzeugmoduls erfolgt in Ausgestaltungen mittels einer zentralen Anlagensteuerung. Die Werkzeugmodule werden dabei in Ausgestaltungen jeweils individuell zu einer beispielsweise durch eine Position und/oder Bewegung eines Produkts synchronisiert. In anderen Ausgestaltungen werden die Werkzeugmodule hierarchisch angetrieben, wobei ein Werkzeugmodul der Bewegung des anderen Werkzeugmoduls folgt.
  • In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass vor dem Schließen des Presswerkzeugs das obere Werkzeugmodul und das untere Werkzeugmodul zu dem zu pressenden Produkt synchronisiert werden. Sofern mehrere Produkte gleichzeitig mittels des Presswerkzeugs bearbeitet werden, erfolgt eine Synchronisation in einer Ausgestaltung zu einem definierten Produkt der Produktgruppe. In anderen Ausgestaltungen sind zum gleichzeitigen Pressen mehrere Produkte mehrere Pressplattenpaare vorgesehen, wobei jedes Pressplattenpaar zu einem Produkt synchronisiert wird.
  • In einer Ausgestaltung ist weiter vorgesehen, dass nach Ablauf der Betriebsdauer das Presswerkzeug geöffnet wird und das obere Werkzeugmodul und das untere Werkzeugmodul zu einem nachfolgenden Produkt synchronisiert werden. Sofern mehrere Produkte gleichzeitig dem Presswerkzeugmodul zugeführt werden, gilt das oben gesagte analog. Während einer Bewegung nach dem Öffnen und vor dem Schließen des Presswerkzeugs ist in Ausgestaltung eine Synchronisation aufgehoben und/oder eine Toleranz für die Synchronisation gegenüber einer Bewegung nach dem Schließen und vor dem Öffnen des Presswerkzeugs erhöht.
  • In einer Ausgestaltung wird/werden das oberen Werkzeugmodul und/oder das untere Werkzeugmodul mittels einer Heizeinrichtung beheizt, sodass dem Produkt/den Produkten beim Pressen Wärme zugeführt wird.
    • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Weitere Vorteile und Aspekte der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die nachfolgend anhand einer Figur erläutert sind. Dabei zeigt:
    • Fig. 1
    schematisch ein Ausführungsbeispiel eines Presswerkzeugs.
    DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Fig. 1 zeigt schematisch ein Presswerkzeug 1 zum Pressen eines ein- oder mehrlagigen Produkts oder einer Produktgruppe umfassend mehrere ein- oder mehrlagige Produkte in einem bahnverarbeitenden Prozess. Bei dem Produkt oder den Produkten handelt es sich Bereiche einer ein- oder mehrlagigen Materialbahn 2 und/oder um auf der Materialbahn 2 abgelegte Zuschnitte. Die Materialbahn 2 wird kontinuierlich oder intermittierend in einer durch einen Pfeil dargestellten Transportrichtung I für eine Herstellung oder Bearbeitung der Produkte bewegt, wobei jeweils ein Abschnitt der Materialbahn 2 umfassend ein Produkt oder eine Produktgruppe dem Presswerkzeug 1 zugeführt wird.
  • Das Presswerkzeug 1 umfasst einen Rahmen 3, eine oberes Werkzeugmodul 4 mit einer oberen Pressplatte 40 und ein unteres Werkzeugmodul 5 mit einer unteren Pressplatte 50. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst das obere Werkzeugmodul 4 einen Hubantrieb 42. Mittels des Hubantriebs 42 ist die obere Pressplatte 40 Schließen des Presswerkzeugs 1 in Richtung der unteren Pressplatte 50 zum verstellbar und zum Öffnen des Presswerkzeugs 1 weg von der untere Pressplatte 50 verstellbar. In anderen Ausgestaltungen weisen beide Werkzeugmodule 4, 5 einen Hubantrieb auf oder ist lediglich an dem unteren Werkzeugmodul 5 ein Hubantrieb zum Öffnen und Schließen des Presswerkzeugs 1 vorgesehen.
  • In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die obere Pressplatte 40 mittels einer schematisch dargestellten Heizeinrichtung 44 erwärmbar. Die obere Pressplatte 40 wird dabei auch als Siegelkopf und die untere Pressplatte 50 entsprechend als Siegeltisch bezeichnet.
  • Der Rahmen 3 ist stationär angeordnet. An dem Rahmen 3 sind eine erste Führung 31 und eine zweite Führung 32 vorgesehen. Mittels der ersten Führung 31 ist das obere Werkzeugmodul 4 in Transportrichtung I verstellbar mit dem Rahmen 3 verbunden, sodass das obere Werkzeugmodul 4 während eines Pressens synchron zu der Materialbahn 2 in Transportrichtung I bewegbar ist. Mittels der zweiten Führung 32 ist das untere Werkzeugmodul 5 in Transportrichtung I verstellbar mit dem Rahmen 3 verbunden, sodass das untere Werkzeugmodul 4 während eines Pressens relativ zum dem Rahmen 3 synchron zu der Materialbahn 2 in Transportrichtung I bewegbar ist.
  • Für Verstellbewegungen des oberen Werkzeugmoduls 4 und des unteren Werkzeugmoduls 5 sind zwei separate Antriebe 6, 7 vorgesehen. Die zwei separaten Antriebe 6, 7 sind steuerungstechnisch mittels einer schematisch dargestellten Steuereinrichtung 8 gekoppelt, sodass eine synchrone Bewegung des oberen Werkzeugmoduls 4 und des unteren Werkzeugmoduls 5 erfolgt.
  • Die separate, aber synchrone Bewegung des oberen Werkzeugmoduls 4 und des unteren Werkzeugmoduls 5 mittels der durch die Steuereinrichtung gekoppelten Antriebe wird auch als "zweizügige" Bewegung bezeichnet.
  • Die Darstellung der Steuereinrichtung 8 ist lediglich schematisch. Die Steuereinrichtung 8 umfasst in Ausgestaltungen mehrere Einheiten, welche an dem Rahmen 3, dem oberen Werkzeugmodul 4 und/oder dem unteren Werkzeugmodul 5 angeordnet sind.
  • Eine Kopplung der Antriebe 6, 7 mittels der Steuereinrichtung ist in Ausgestaltungen hierarchisch gestaltet, wobei einer der Antriebe 6, 7 als Primärantrieb angesteuert wird. Der Primärantrieb führt den anderen Antrieb als Sekundärantrieb nach, so dass die beiden Antriebe synchron betrieben werden. In anderen Ausgestaltungen ist eine Zentralsteuerung vorgesehen, welche eine Sollbewegung vorgibt, zu welcher beide Antriebe 6, 7 synchronisiert werden. Die Zentralsteuerung ist dabei in Ausgestaltungen Teil einer zentralen Anlagensteuerung.
  • Die Antriebe 6, 7 für eine Verstellbewegung der Werkzeugmodule 4, 5 sind in Ausgestaltungen zumindest teilweise stationär an dem Rahmen 3 angeordnet. In anderen Ausgestaltungen sind die Antriebe 6, 7 an den Werkzeugmodulen 4, 5 angeordnet und werden mit den Werkzeugmodulen 4, 5 bewegt. In Ausgestaltungen sind die Antriebe 6, 7 als Linearmotoren umfassend an dem Rahmen 3, genauer an den Führungen 31, 32 angeordnete Permanentmagneten als Stator und an dem jeweiligen Werkzeugmodulen 4,5 angeordnete Läufer umfassend Elektromagneten.
  • Im Betrieb wird ein Abschnitt der Materialbahn 2 in das Presswerkzeug 1 eingeführt. Das obere Werkzeugmodul 3 und das untere Werkzeugmodul 4 werden zu einem Produkt und/oder einer Produktgruppe synchronisiert und das Presswerkzeug wird geschlossen. Das oberer Werkzeugmodul 3 und das untere Werkzeugmodul 4 werden relativ zu dem Rahmen für eine Betriebsdauer mit der Materialbahn 2 synchron bewegt. Anschließend öffnet das Presswerkzeug 1, die Werkzeugmodule 3, 4 werden entgegen der Transportrichtung zurück in eine Ausgangsposition verstellt und zu einem nachfolgenden Produkt oder einer nachfolgenden Produktgruppe synchronisiert.
  • In dem dargestellten Ausführungsbeispiel umfassen das obere Werkzeugmodul 4 und das untere Werkzeugmodul 5 jeweils exakt eine Pressplatte 40, 50. In anderen Ausgestaltungen umfassen das obere Werkzeugmodul 4 und das untere Werkzeugmodul 5 jeweils mehrere Pressplatten 40, 50. Dabei ist in Ausgestaltungen für jede Pressplatte ein zugehöriger Antrieb vorgesehen, mittels welchem die Pressplatten sowohl synchron für einen Pressprozess als auch relativ zueinander zur Anpassung eines Abstands einzelner Produkte einer Produktgruppe verstellbar sind.

Claims (10)

  1. Presswerkzeug zum Pressen eines ein- oder mehrlagigen Produkts in einem bahnverarbeitenden Prozess mit einer Transportrichtung (I), das Presswerkzeug (1) umfassend einen Rahmen (3), ein oberes Werkzeugmodul (4) mit einer oberen Pressplatte (40), ein unteres Werkzeugmodul (5) mit einer unteren Pressplatte (50) und eine Steuereinrichtung (8), dadurch gekennzeichnet, dass an dem Rahmen (3) eine erste Führung (31) vorgesehen ist, wobei mittels der ersten Führung (31) das obere Werkzeugmodul (4) in Transportrichtung (I) verstellbar mit dem Rahmen (3) verbunden ist, wobei dem oberen Werkzeugmodul (4) ein erster Antrieb (6) zugeordnet ist, wobei mittels des ersten Antriebs (6) das obere Werkzeugmodul (4) während eines Pressens in Transportrichtung (I) relativ zu dem Rahmen (3) verstellbar ist, und dass an dem Rahmen (3) eine zweite Führung (32) vorgesehen ist, wobei mittels der zweiten Führung (32) das untere Werkzeugmodul (5) in Transportrichtung (I) verstellbar mit dem Rahmen (3) verbunden ist, wobei dem unteren Werkzeugmodul (5) ein zweiter Antrieb zugeordnet ist, wobei mittels des zweiten Antriebs das untere Werkzeugmodul (5) während des Pressens in Transportrichtung (I) relativ zu dem Rahmen (3) verstellbar ist, und wobei mittels der Steuereinrichtung (8) der erste Antrieb (6) und der zweite Antrieb (7) steuerungstechnisch gekoppelt sind, sodass das obere Werkzeugmodul (4) und das untere Werkzeugmodul (5) während des Pressens synchron in Transportrichtung (I) verstellbar sind.
  2. Presswerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil des ersten Antriebs (6) an dem oberen Werkzeugmodul (4) angeordnet ist und/oder dass zumindest ein Teil des zweiten Antriebs (7) an dem unteren Werkzeugmodul (5) angeordnet ist.
  3. Presswerkzeug (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Antrieb (6) als Linearmotor gestaltet ist, wobei ein Läufer des ersten Antriebs (6) an dem oberen Werkzeugmodul (4) angeordnet ist, und/oder dass der zweite Antrieb (7) als Linearmotor gestaltet ist, wobei ein Läufer des zweiten Antriebs (7) an dem untere Werkzeugmodul (5) angeordnet ist.
  4. Presswerkzeug (1) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das obere Werkzeugmodul (4) einen Hubantrieb (42) und/oder das untere Werkzeugmodul (5) einen Hubantrieb umfasst, wobei mittels des Hubantriebs (42) die obere Pressplatte (40) bzw. die untere Pressplatte (50) für ein Schließen und Öffnen des Presswerkzeugs (1) verstellbar ist.
  5. Presswerkzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das oberen Werkzeugmodul (4) eine Heizeinrichtung (44) und/oder das untere Werkzeugmodul (5) eine Heizeinrichtung umfasst, wobei mittels der Heizeinrichtung (44) die obere Pressplatte (40) bzw. die untere Pressplatte (50) beheizbar ist.
  6. Presswerkzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Pressplatte (40) auswechselbar an dem oberen Werkzeugmodul (4) angebracht ist und/oder ein Konturwerkzeug an der oberen Pressplatte (40) auswechselbar angebracht ist, und/oder dass die untere Pressplatte (50) auswechselbar an dem unteren Werkzeugmodul (5) angebracht ist und/oder ein Konturwerkzeug an der unteren Pressplatte (50) auswechselbar angebracht ist.
  7. Verfahren zum Pressen eines ein- oder mehrlagigen Produkts in einem bahnverarbeitenden Prozess mittels eines Presswerkzeugs (1) umfassend einen Rahmen (3), ein oberes Werkzeugmodul (4) mit einer oberen Pressplatte (40) und ein unteres Werkzeugmodul (5) mit einer unteren Pressplatte (50), wobei das obere Werkzeugmodul (4) und das untere Werkzeugmodul (5) jeweils in Transportrichtung (I) des bahnverarbeitenden Prozesses verstellbar an dem Rahmen gelagert sind, wobei das Verfahren umfasst, dass nach einem Schließen des Presswerkzeugs (1) während einer Betriebsdauer das obere Werkzeugmodul (4) und das untere Werkzeugmodul (5) separat zu einer synchronen Bewegung in Transportrichtung (I) relativ zu dem Rahmen (3) angetrieben werden.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Schließen des Presswerkzeugs (1) das obere Werkzeugmodul (4) und das untere Werkzeugmodul (5) zu dem zu pressenden Produkt synchronisiert werden.
  9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass nach Ablauf der Betriebsdauer das Presswerkzeug (1) geöffnet wird und das das obere Werkzeugmodul (4) und das untere Werkzeugmodul (5) zu einem nachfolgenden Produkt synchronisiert werden.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das oberen Werkzeugmodul (4) und/oder das untere Werkzeugmodul (5) mittels einer Heizeinrichtung (44) beheizt wird/werden.
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