DE4310302A1 - Verfahren und Membranformpresse zum Beschichten von dreidimensionalen Werkstücken - Google Patents
Verfahren und Membranformpresse zum Beschichten von dreidimensionalen WerkstückenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum
Beschichten eines dreidimensionalen Werkstückes mit einer
thermoplastischen Folie in einer Membranformpresse sowie
einer Membranformpresse zur Durchführung des Verfahrens.
Verfahrensweise und Membranformpressen dieser Art sind in
den verschiedensten Ausführungen seit langem bekannt.
Charakteristisch für diese bekannten Verfahrensweisen und
Einrichtungen ist, daß das Anpressen der thermoplastischen
Folie an das Werkstück durch die Membrane erfolgt. Der
notwendige Anpreßdruck der Membrane wird dabei durch An
legen eines Vakuums auf der dem Werkstück zugewandten
Seite und/oder durch Anlegen eines Überdruckes auf der dem
Werkstück abgewandten Seite der Membrane erzeugt. In jedem
Fall liegt jedoch die Membrane beim Beschichtungsvorgang
unmittelbar an der Folie an und preßt diese auf die zu
beschichtenden Flächen des Werkstückes.
Membranen sind relativ teuere Verschleißteile. Sie sind im
Betrieb Wechselbiegebeanspruchungen, erheblichen Dehnungen
und starken Verformungen ausgesetzt, die insbesondere in
Kombination mit hohen thermischen Belastungen die Lebens
dauer erheblich reduzieren. Hohen thermischen Belastungen
sind die Membranen unter anderem dann ausgesetzt, wenn
Folien mit hohen Plastifizierungstemperaturen verarbeitet
werden müssen. Die Membranen derartiger Pressen müssen
deshalb je nach Einsatz bereits nach 500 bis 3000 Pres
sungen, d. h. relativ oft gewechselt werden.
Es ist auch bereits versucht worden "membranlos" zu pres
sen. Eine derartige Verfahrensweise hat jedoch den Nach
teil, daß sie sich nicht für die Verarbeitung aller Folien
eignet und daß bei einem Reißen der Folie das
Druck-/Vakuumsystem zusammenbricht, wodurch zwangsläufig
Fehlchargen entstehen.
Aufgrund der allgemeinen Forderung nach kommissionsweiser
Fertigung müssen in relativ kurzem Wechsel unter
schiedliche Folien verarbeitet werden. Dies zwingt zu
einem häufigen Umstellen der Pressen, erfordert den Ein
satz von manueller Arbeitskraft und führt zu relativ hohen
Rüstzeiten. Insbesondere das Umrüsten derartiger Pressen
von einem membranlosen zu einem membrangebundenen Betrieb
ist arbeits- und zeitaufwendig, da neben der Membrane auch
Rahmen, Halterungen, Teile von Heizeinrichtungen und dgl.
einschl. der Steuerung umgebaut werden müssen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein vollkommen
neuartiges Pressenkonzept zur Verfügung zu stellen, daß
sowohl membranlos als auch membrangebunden arbeiten kann,
keine Umrüstarbeiten und Umrüstzeiten erfordert, einen
einfachen Aufbau hat und einen membranschonenden Betrieb
ermöglicht.
Diese Aufgabe wird mit einer Verfahrensweise mit den Merk
malen des Patentanspruches 1 und mit einer Membranform
presse mit den Merkmalen des Patentanspruches 2 gelöst.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die Membrane für
den sogenannten membranlosen Betrieb nicht auszubauen,
sondern als Wärmeübertragungsmedium einzusetzen, d. h. der
Membrane bei dieser Betriebsart eine andere Funktion zuzu
ordnen. Durch die Zuordnung einer anderen Funktion ist die
Membrane auch beim sogenannten membranlosen Betrieb er
forderlich, so daß Umrüstarbeiten und Umrüstzeiten bei der
Umstellung nicht notwendig sind. Die einzige Tätigkeit,
die bei einer Umstellung erforderlich ist, ist das Be
tätigen eines Programmschalters, der die jeweilige Be
triebsart der Presse vorgibt und intern die Steuerung auf
die gewählte Betriebsart einstellt.
In ihrer Funktion als Wärmeübertragungsmedium hat die
Membrane erfindungsgemäß die Aufgabe, die von der Heiz
fläche übernommene Energie auf die Folie zu übertragen.
Hierfür wird die Membrane nach dem Aufheizen durch die
Heizfläche vollflächig an die lose und spannungsfrei über
dem Werkstück auf einem Luftpolster liegende und an den
Rändern gehaltene Folie angelegt. Das Luftpolster wird
dabei hinsichtlich seines Druckes gezielt an die jeweils
erforderlichen Bedingungen angepaßt. So ist für dünne
Folien ein niedrigerer Druck als für stärkere Folien er
forderlich. Die Höhe des Druckpolsters kann durch Versuche
ermittelt werden. Wichtig ist lediglich, daß die Folie
absolut spannungsfrei auf dem Luftpolster liegt.
Durch die oben beschriebene Arbeitsweise ist die Membrane
keinen Wechselbiegebeanspruchungen, Dehnungen und Ver
formungen ausgesetzt, so daß bei diesem Arbeitsgang eine
membranschonende Arbeitsweise sichergestellt ist.
Die Wärmeübertragung durch das Medium Membrane auf die
Folie ermöglicht ferner eine exakte und gezielte
Temperaturführung. So kann die Kunststoff-Folie auf eine
genau vorgegebene Temperatur aufgeheizt werden, die im
Bedarfsfall bereichsweise sogar unterschiedlich einge
stellt werden kann. Auch erfolgt während dieser Aufheiz
phase kein Vordehnen der Folie im Eckbereich, so daß
selbst bei voll ausgelegter Presse keine Qualitäts
minderung eintritt.
Bekanntlich ist der Einsatz von Heißluft bei bekannten
Pressenkonstruktionen ein exheblicher Betriebskosten
faktor, da ein Teil der Energie der Heißluft zwangsläufig
über das Umfeld (Druckrahmen, Preßplatte oder dergleichen)
verloren geht und darüber hinaus nach jedem Preßvorgang
die im Presseninnenraum befindliche, erwärmte Arbeitsluft
abgeblasen werden muß. Aufgrund der durch das erfindungs
gemäße Verfahren realisierten, gezielten Wärmeübertragung
über die Membrane wird erfindungsgemäß ein Aufheizen des
Umfeldes auf ein Minimum reduziert und das Abblasen von
heißer Arbeitsluft überflüssig, so daß ein sehr effektiver
Energieeinsatz (ca. 8 KW/m2 Nutzfläche) möglich ist.
Durch den Einsatz des Wärmeübertragungsmediums "Membrane"
können selbst dicke Hochglanzfolien (0,1 bis 1 mm) ohne
Beeinflussung der Oberflächenqualität verarbeitet werden,
da ein Kontakt dieser empfindlichen Folie mit Heizplatten,
strukturierten Zwischenlagen oder dergleichen während des
Aufheiz- und Anpreßvorganges nicht erforderlich ist.
Erfindungsgemäß erfolgt das Anformen der aufgeheizten
Folie an das Werkstück beim membranlosen Betrieb durch
Anlegen eines Vakuums an der Folienunterseite. Der
eigentliche Verklebungsvorgang wird im Anschluß daran,
d. h. zyklisch vom Anformvorgang getrennt, durch Aufbringen
von Druckluft auf die Folienoberseite, d. h. durch Nach
pressen mit Druckluft realisiert. Aufgrund dieser zyk
lischen Trennung von Anformvorgang und Nachpreß- bzw. Ver
klebungsvorgang kann für den Nachpreß- bzw. Verklebungs
vorgang anstelle der bei bekannten Pressen üblichen, er
hitzten Arbeitsluft kalte Druckluft eingesetzt werden.
Dadurch wird zum einen erheblich Energie eingespart und
zum anderen die fertig verformte und an das Werkstück
angelegte Folie einschließlich Leimfuge abgekühlt und
stabilisiert, ohne daß dadurch die Zykluszeit verlängert
werden muß.
Aufgrund des erfindungsgemäßen Lösungsprinzips liegt in
der Nachpreß- bzw. Verklebungsphase die Membrane bereits
wieder vollflächig an der Heizfläche an und wird für den
nächsten Preßvorgang aufgeheizt. Auf diese Weise wird die
für den Nachpreß- bzw. Verklebungsvorgang erforderliche
Zeitspanne bereits für das Aufheizen der Membrane ausge
nützt, was zu einer Verringerung der Zykluszeit führt.
Auch kann das bei bekannten Verfahren notwendige Einblasen
von Luft zum Trennen der Membrane von der Folie vor dem
Öffnen der Presse entfallen, weil die Membrane in dieser
Phase bereits von der Folie gelöst ist.
Aufgrund der exakten, gezielten Temperaturführung eignet
sich die erfindungsgemäße Verfahrensweise und Presse im
membranlosen Betrieb insbesondere zur Verarbeitung von
sogenannten PVC-freien Kunststoff-Folien. Derartige
PVC-freie Kunststoff-Folien haben im Vergleich zu
PVC-Folien schwierig zu beherrschende Dehnungseigen
schaften, die nur bei exakter Temperaturführung zu zu
friedenstellenden Beschichtungsergebnissen führen.
Unter dem Begriff "thermoplastische Folie" werden im
übrigen Folien verstanden, die unter Wärmeeinwirkung plas
tisch verformbar sind. Zu derartigen Folien zählen z. B.
Kunststoff-Folien, dehnbare Papierfolien und dgl.
Wie eingangs bereits erwähnt, hat das membranlose Pressen
unter anderem den Nachteil, daß bei einem Reißen der Folie
das Druck-/Vakuumsystem zusammenbricht und es dadurch zu
Fehlchargen bzw. Ausschuß kommt.
Durch eine nach dem Verfahren gemäß Anspruch 3 arbeitende
Presse kann dieser Ausschuß reduziert werden. So kann über
einen Druckfühler der Zustand des Vakuums laufend über
wacht und im Falle eines durch einen Folienriß bewirkten
Druckanstieges sofort das Vakuum reduziert oder sogar
vollständig aufgehoben und der notwendige Anpreßdruck
mittels der Membrane erzeugt, d. h. nachgepreßt werden.
Durch diese Maßnahme kann zumindest ein Teil der be
schichteten Werkstücke gerettet werden.
Aufgrund des erfindungsgemäßen Aufbaues kann eine er
findungsgemäße Membranformpresse auch in herkömmlicher
Weise als reine Membranpresse zur Verarbeitung von
PVC-Folien oder anderen Kunststoff-Folien sowie zur Ver
arbeitung von Furnier eingesetzt werden. Hierzu ist es
lediglich notwendig, intern die erforderlichen Programme
vorzusehen. Manuelle Umstellarbeiten sind - wie bereits
ausgeführt - hierfür nicht erforderlich.
Wie bereits erwähnt, findet das Anformen der aufgeheizten
Folie nach dem erfindungsgemäßen Lösungsprinzip membran
los, d. h. durch die Evakuierung des unteren Arbeitsraumes
statt. Der Aufbau des Vakuums hinsichtlich Zeit und Druck
muß dabei den Eigenschaften der jeweils zu verarbeitenden
Folie angepaßt werden. Für bestimmte Folien hat sich dabei
gemäß einer vorteilhaften Weiterentwicklung des er
findungsgemäßen Verfahrens ein schneller bis schlagartiger
Aufbau des Vakuums bewährt.
Selbst unter Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens
müssen die Membranen von Zeit zu Zeit gewechselt werden.
Vorteilhaft ist hierfür ein Pressenaufbau, bei dem der
Druckrahmen das Oberteil und der Zwischenrahmen das Unter
teil einer einheitlichen, d. h. geschlossenen und kompakten
Rahmenanordnung bilden, wobei das Oberteil und das Unter
teil über Schnellverschlüsse lösbar miteinander verbunden
sind.
Wird bei einer derartigen Anordnung die Membrane mit ihren
Rändern im Unterteil der Rahmenanordnung gehalten, so ist
ein Membranenwechsel auf einfache Weise auf dem Pressen
tisch oder auch außerhalb der Membranformpresse möglich.
Hierzu müssen lediglich die Schnellverschlüsse geöffnet
und der Unterteil der Rahmenanordnung einschließlich Mem
brane auf den Pressentisch abgesenkt oder aus der Membran
formpresse herausgenommen werden. Die Einrichtungen zum
Befestigen der Ränder der Membrane am Unterteil der
Rahmenanordnung sind dann leicht zugänglich.
Im folgenden ist zur weiteren Erläuterung und zum besseren
Verständnis der Erfindung ein Ausführungsbeispiel einer
nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitenden Membran
presse unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
näher beschrieben und erläutert.
Fig. 1 bis 5 zeigen schematisch in fünf verschiedenen
Arbeitsphasen (Phasen I bis V) eine Membran
formpresse der erfindungsgemäßen Art, welche im
sogenannten membranlosen Betrieb arbeitet,
Fig. 6 bis 9 zeigen schematisch die erfindungsgemäße Membran
formpresse nach den Fig. 1 bis 5 im sogenannten
membrangebundenen Betrieb zur Verarbeitung von
Folie, d. h. im Einsatz als reine Druckkissen
presse, und
Fig. 10 bis 12 zeigen schematisch die erfindungsgemäße Membran
formpresse nach den Fig. 1 bis 5, ebenfalls im
sogenannten membrangebundenen Betrieb zur Ver
arbeitung von Furnier, d. h. im Einsatz als reine
Druckkissenpresse.
Wie aus den Fig. 1 bis 5 hervorgeht, umfaßt eine Membran
formpresse der erfindungsgemäßen Art einen Pressentisch 1,
auf dessen Oberseite im vorliegenden Ausführungsbeispiel
eine Isolierplatte 2, über dieser eine Heizplatte 3 und
auf dieser eine Vakuumplatte 4 angeordnet ist.
Auf der Vakuumplatte 4 ist ein Unterbau 5 angeordnet, auf
dessen Oberseite das zu beschichtende, dreidimensionale
Werkstück 6 ruht.
Wie aus Fig. 1 erkennbar, ist auf das Werkstück 6 eine
Folie F lose aufgelegt.
Über dieser Anordnung ist eine Preßplatte 7 angeordnet,
die in bekannter Weise auf- und abbewegt, d. h. auf den Pres
sentisch 1 abgesenkt bzw. von diesem abgehoben werden kann.
Auf der Unterseite der Preßplatte 7 ist eine Isolierplatte
8 angeordnet, die auf ihrer Unterseite eine Heizein
richtung in Form einer Heizplatte 9 trägt.
Unter der Heizplatte 9 ist eine Rahmenanordnung 10 ange
ordnet, die aus einem Druckrahmen und einem unter diesem
angeordneten Zwischenrahmen besteht.
Wie aus den Figuren ersichtlich, ist die Rahmenanordnung
10 als einheitliche, kompakte Anordnung gestaltet, bei der
der Druckrahmen das Oberteil 11 und der Zwischenrahmen das
Unterteil 12 der Rahmenanordnung 10 bilden.
Das Oberteil 11 und das Unterteil 12 der Rahmenanordnung
10 sind über Schnellverschlüsse 13 lösbar miteinander
verbunden.
In dem Unterteil 12 der Rahmenanordnung ist mittels einer
nicht dargestellten Befestigungseinrichtung eine Membrane
14 lösbar befestigt. Ferner besitzt das Unterteil 12 im
Bereich seiner dem Pressentisch zugewandten Stirnfläche
eine Anlagefläche 19, mit der die Folie F im geschlossenen
Zustand der Presse dichtend an der Vakuumplatte 4 ange
preßt wird.
Wie aus Fig. 2 hervorgeht, ist die Heizplatte 9 auf ihrer
Unterseite mit einer ebenen Heizfläche 15 ausgestattet.
Die Heizfläche 15 umgrenzt zusammen mit der Oberseite der
Membrane 14 und den Innenflächen des Oberteiles 11 der
Rahmenanordnung 10 einen oberen Arbeitsraum 16.
Die Unterseite der Membrane 14 wiederum bildet, wie aus
Fig. 3 und 4 erkennbar, zusammen mit der Oberseite der
Folie F und dem Innenraum des Unterteiles 12 der Rahmenan
ordnung 10 einen mittleren Arbeitsraum 17.
Die Unterseite der Folie F und die Oberseite der Vaku
umplatte 4 bilden darüber hinaus, wie aus den Fig. 1 und 2
erkennbar, einen unteren Arbeitsraum 18.
Über nicht dargestellte Kanäle und Leitungen sind der
obere Arbeitsraum 16, der mittlere Arbeitsraum 17 und der
untere Arbeitsraum 18 mit einer Vakuumquelle, einer Druck
luftquelle oder der Außenatmosphäre verbindbar. Der bes
seren Übersichtlichkeit halber ist der jeweilige Zustand
auf der rechten Seite der Fig. 1 bis 5 über schräg ver
laufende Pfeile symbolisch angedeutet. V bedeutet dabei,
daß der jeweilige Arbeitsraum an die Vakuumquelle, D, daß
der jeweilige Arbeitsraum an die Druckluftquelle, und A,
daß der jeweilige Arbeitsraum an die Außenatmosphäre ange
schlossen ist.
Eine erfindungsgemäß ausgestaltete Membranformpresse ar
beitet nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wie folgt:
In der in Fig. 1 dargestellten Phase I befindet sich die
Membranformpresse in ihrer Beschickungsstellung. In dieser
Stellung ist die Preßplatte 7 angehoben und es wird in an
sich bekannter Weise ein zu beschichtendes, drei
dimensionales Werkstück 6 auf den Unterbau 5 aufgesetzt
und die Folie F lose über das Werkstück 6 gelegt.
Wie aus Fig. 1 hervorgeht, wird in dieser Beschickungs
stellung erfindungsgemäß bereits die Membrane 14 auf
geheizt. Zu diesem Zweck ist der obere Arbeitsraum 16 mit
der Vakuumquelle verbunden (Pfeil V), so daß die Oberseite
der Membrane 14 vollflächig an der Heizfläche 15 der Heiz
platte 9 anliegt und somit während des Beschickungsvor
ganges (Phase I) bereits auf die vorgegebene Temperatur
aufgeheizt wird.
Wie aus Fig. 2 hervorgeht, wird die Membranformpresse dann
geschlossen (Phase II), so daß die Anlagefläche 19 des
Unterteiles 12 der Rahmenanordnung 10 im Randbereich auf
der Oberseite der Folie F zu liegen kommt, so daß die
Folie F in ihrem Randbereich eingespannt und der oben
beschriebene, mittlere Arbeitsraum 17 gebildet wird. Wie
aus Fig. 2 hervorgeht, wird in dieser Phase dann der obere
Arbeitsraum 16 an die Außenatmosphäre (Pfeil A) ange
schlossen und der mittlere Arbeitsraum 17 mit der Vakuum
quelle (Pfeil V) verbunden. Auf diese Weise wird die auf
geheizte Membrane 14 von der Heizfläche 15 der Heizplatte
9 abgehoben und in Kontakt mit der Folie F gebracht. Um zu
gewährleisten, daß die Membrane 14 an der Folie F voll
flächig anliegt, wird der untere Arbeitsraum 18 über einen
Feindruckregler an die Druckluftquelle angeschlossen, so
daß die Folie F in dieser Phase II auf einem Luftpolster
liegt. Wie aus Fig. 2 erkennbar, sind in dieser Phase II,
in der die Wärme von der Membrane 14 auf die Folie F über
tragen, d. h. die Folie F auf die vorgegebene Temperatur
aufgeheizt wird, sowohl die Membrane 14 als auch die Folie
F lose und spannungsfrei gehalten.
Hat die Folie F die vorgegebene Temperatur erreicht, so
wird die Membrane 14 von der Folie F gelöst und die aufge
heizte Folie an das Werkstück 6 angeformt. Dies erfolgt in
der Weise, daß der mittlere Arbeitsraum 17 mit der Außen
atmosphäre und der untere Arbeitsraum 18 mit der Vakuum
quelle verbunden wird. Je nach Material und Art der Folie
F kann dieser Anformvorgang schnell bis schlagartig vor
genommen werden. Wie aus Fig. 3 (Phase III) erkennbar, hat
beim Anformvorgang die Membrane 14 keine Verbindung mit
der Folie F.
Ist der Anformvorgang abgeschlossen, so wird die soge
nannte Nachpreß- bzw. Verklebungsphase eingeleitet, wie
dies in Fig. 4 dargestellt ist. In dieser Phase IV wird
der mittlere Arbeitsraum 17 an die Druckluftquelle (Pfeil
D) angeschlossen und das Vakuum im unteren Arbeitsraum 18
beibehalten. Aufgrund der Einspeisung von Druckluft in den
mittleren Arbeitsraum 17 wird die Membrane 14 angehoben
und wieder an der Heizfläche 15 der Heizplatte 9 zur
Anlage gebracht. Während somit in Phase IV der Nachpreß-
bzw. Verklebungsvorgang abläuft, wird bereits gleichzeitig
die Membrane 14 wieder auf die für den nächsten Arbeits
zyklus notwendige Temperatur gebracht.
Ist der Nachpreß- bzw. Verklebungsvorgang (Phase IV) ab
geschlossen, so wird der mittlere Arbeitsraum 17 an die
Außenatmosphäre und der obere Arbeitsraum 16 mit der Vak
uumquelle verbunden. Die Presse kann dann, wie Fig. 5
zeigt, geöffnet und das fertig beschichtete Werkstück 6
entnommen werden. Aufgrund des Anschlusses des oberen
Arbeitsraumes 16 an die Vakuumquelle bleibt bei diesem
Vorgang die Membrane 14 in Anlage an der Heizfläche 15 der
Heizplatte 9, so daß der Aufheizvorgang der Membrane 14
für den nächsten Arbeitszyklus fortgesetzt wird.
Wie bereits erwähnt, kann die erfindungsgemäße Membran
formpresse nicht nur nach dem erfindungsgemäßen Verfahren,
d. h. "membranlos", betrieben werden, sondern auch in be
kannter Weise, d. h. hinsichtlich des Anform- und Ver
klebungsvorganges nach dem bereits auf dem vorliegenden
Fachgebiet bewährten und bekannten Verfahren betrieben
werden.
Fig. 6 bis 9 zeigen eine derartige Verfahrensweise, bei
der die erfindungsgemäße Membranformpresse als Druck
kissenpresse in herkömmlicher Weise arbeitet, wobei das
Werkstück 6 mit einer Folie F beschichtet werden soll.
Phase I zeigt dabei die Beschickungsstellung, wobei die
Membrane 14 bereits in der im Vorangegangenen be
schriebenen, erfindungsgemäßen Weise aufgeheizt wird. Die
Phase II zeigt die Membranformpresse dann im geschlossenen
Zustand, wobei die Membrane 14 noch erfindungsgemäß als
Wärmeübertragungsmedium zum Aufheizen der Folie F ein
gesetzt wird.
In der Phase III wird dann der untere Arbeitsraum an die
Vakuumquelle, der mittlere Arbeitsraum an die Außen
atmosphäre und der obere Arbeitsraum an die Druckluft
quelle angeschlossen, wodurch sich die Membrane 14 in an
sich bekannter Weise an die Außenkontur des Werkstückes 6
anlegt und die Folie F nach dem herkömmlichen Verfahren an
das Werkstück 6 zur Durchführung des Anpreß- und Ver
klebungsvorganges anlegt. In der in Fig. 9 dargestellten
Phase IV wird dann die Presse wieder geöffnet und für
einen neuen Zyklus in an sich bekannter Weise vorbereitet.
In den in den Fig. 10 bis 12 dargestellten Phasen I bis
III wird die erfindungsgemäße Membranformpresse zur
Furnierverarbeitung eingesetzt.
In Phase I befindet sich die Membranformpresse in der
Beschickungsstellung, wobei ein Furnier 20 bereits auf das
Werkstück 6 aufgelegt ist. In dieser Beschickungsphase
liegt die Membrane 14 bereits in erfindungsgemäßer Weise
zum Aufheizen an der Heizfläche 15 der Heizplatte 9 an.
In der Phase II wird dann die Presse geschlossen und der
obere Arbeitsraum 16 an die Druckluftquelle (Pfeil D)
angeschlossen. Durch diese Maßnahme wird die Membrane 14
abgesenkt, an dem Furnier 20 zur Anlage gebracht und die
ses in an sich bekannter Weise an der Kontur des drei
dimensionalen Werkstückes 6 angepreßt. Um Luftpolster auf
der unteren Seite der Membrane 14 zu vermeiden, wird in
dieser Phase der untere Arbeitsraum an die Vakuumquelle
angeschlossen.
In der Phase III ist die Presse bereits wieder geöffnet
und wird für den nächsten Arbeitszyklus vorbereitet. Dabei
liegt die Membrane 14 erfindungsgemäß zum Aufheizen an der
Heizfläche 15 der Heizplatte 9 an.
Claims (9)
1. Verfahren zum Beschichten eines dreidimensionalen
Werkstückes mit einer thermoplastische Folie in einer
Membranformpresse, gekennzeichnet
durch folgende Verfahrensschritte:
- - vollflächiges Anlegen der Membrane an einer Heizfläche und Aufheizen der Membrane auf eine vorgegebene Temperatur,
- - Lösen der Membrane von der Heizfläche und vollflächiges Anlegen der aufgeheizten Membrane an der lose und spannungsfrei über dem Werkstück auf einem Luftpolster liegenden und an den Rändern gehaltenen Folie und Aufheizen der Folie auf eine vorgegebene Temperatur,
- - Lösen der durch die Membrane aufgeheizten Folie von der Membrane und Anformen der aufgeheizten Folie an das Werkstück durch Anlegen eines Vakuums an der Folienunterseite, und
- - Nachpressen der an das Werkstück angeformten Folie zur Durchführung des Verklebungsvorganges durch Aufbringen von Druckluft auf die Folienoberseite unter Beibehaltung des Vakuums auf der Folienunterseite bei gleichzeitiger Rückführung der Membrane an die Heizfläche.
2. Membranformpresse zum Beschichten eines
dreidimensionalen Werkstückes (6) mit einer
thermoplastischen Folie (F) mittels des Verfahrens
nach Anspruch 1,
- - mit einem Pressentisch (1),
- - einer über dem Pressentisch (1) und relativ zu diesem auf- und abbewegbaren Preßplatte (7),
- - einem auf der Unterseite der Preßplatte (7) angeordneten Druckrahmen und einer innerhalb des vom Druckrahmen umgrenzten Innenraumes wirksamen Heizeinrichtung,
- - einer im Bereich des Druckrahmens unter der Heizeinrichtung angeordneten Membrane (14) aus Gummi o. dgl., die mit der Unterseite der Preßplatte und dem Innenraum des Druckrahmens einen abgeschlossenen oberen Arbeitsraum (16) bildet,
- - einem unterhalb der Membrane (14) angeordneten Zwischenrahmen, der auf seiner dem Pressentisch zugewandten Unterseite eine Anlagefläche (19) für die Ränder der Folie (F) aufweist und zusammen mit dieser und der Membrane einen abgeschlossenen, mittleren Arbeitsraum (17) bildet,
- - sowie einem abgeschlossenen, unteren Arbeitsraum (18), der von der Oberseite des Pressentisches und der Unterseite der Folie gebildet ist und das Werkstück (6) aufnimmt,
- - wobei der obere, der mittlere und untere Arbeitsraum mit einer Vakuumquelle (V), einer Druckluftquelle (D) oder der Außenatmosphäre (A) verbindbar sind,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß die Heizeinrichtung als Heizplatte (9) ausgebildet ist, die mit einer dem Pressentisch (1) zugewandten, ebenen Heizfläche (15) ausgestattet ist,
- - daß die Membrane (14) an ihren Rändern derart gehaltert ist, daß sie in ihrer oberen Endlage vollflächig an der Heizfläche (15) und in ihrer abgesenkten, mittleren Lage spannungsfrei und vollflächig an der Folie (F) anlegbar ist,
- - und daß eine Steuerungseinrichtung vorgesehen ist, über die
- - zum Aufheizen der Membrane (14) der obere Arbeitsraum (16) an die Vakuumquelle (V),
- - zum Aufheizen der Folie (F) durch die Membrane (14) der mittlere Arbeitsraum (17) an die Vakuumquelle (V), der obere Arbeitsraum (16) an die Außenatmosphäre (A) und der untere Arbeitsraum (18) über einen Feindruckregler an die Druckluftquelle (D),
- - zum Anformen der aufgeheizten Folie (F) an das Werkstück (6) der untere Arbeitsraum (18) an die Vakuumquelle (V) und der obere (16) und der mittlere (17) Arbeitsraum an die Außenatmosphäre (A), sowie
- - zum Nachpressen der an das Werkstück (6) angeformten Folie (F) der untere Arbeitsraum (18) an die Vakuumquelle (V), der mittlere Arbeitsraum (17) an die Druckluftquelle (D) und der obere Arbeitsraum (16) an die Außenatmosphäre (A),
anschließbar sind.
3. Verfahren nach Anspruch 1 bei einer Membranformpresse
nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß beim
Nachpressen der an das Werkstück (6) angeformten Folie
(F) der Druck des Vakuums laufend überwacht, bei
Anstieg über einen vorgegebenen Wert der Anschluß an
die Vakuumquelle (V) abgesperrt, der mittlere
Arbeitsraum (17) mit der Außenatmosphäre (A) und der
obere Arbeitsraum (16) mit der Druckluftquelle (D)
verbunden werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Anlegen des Vakuums (V) an den unteren Arbeitsraum
(18) zum Anformen der aufgeheizten Folie (F) an das
Werkstück (6) schlagartig erfolgt.
5. Membranformpresse nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Druckrahmen das Oberteil (11)
und der Zwischenrahmen das Unterteil (12) einer
einheitlichen Rahmenanordnung (10) bilden.
6. Membranformpresse nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß das Oberteil (11) und das
Unterteil (12) der Rahmenanordnung (10) über
Schnellverschlüsse (13) lösbar miteinander verbunden
sind.
7. Membranformpresse nach Anspruch 5 oder 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Membrane (14) mit ihren
Rändern im Unterteil (12) der Rahmenanordnung (10)
befestigt ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19934310302 DE4310302C2 (de) | 1993-03-30 | 1993-03-30 | Verfahren und Membranformpresse zum Beschichten von dreidimensionalen Werkstücken |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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