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Die Erfindung betrifft eine Presse für plattenförmige Werkstücke gemäß
dem Oberbegriff des Hauptanspruches.
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Bei bekannten Beschichtungspressen zur Herstellung von
Möbelbauplatten werden sehr hohe Flächendrucke erzeugt, die ebenso wie auch die
unterschiedlichen Temperaturverteilungen in den Bauteilen das
Maschinengestell einer solchen Presse nachteilig verformen, sodass an den am
Pressvorgang unmittelbar beteiligten Bauteilen, wie etwa Druckpolstern,
erhöhter Verschleiß entsteht. Um den Verschleiß an solchen
Druckpolstern zu vermindern ist es bekannt, DE 199 37 694 A1, Ausgleichsplatten
zu verwenden, die bei Presstemperatur verflüssigen, wodurch jedoch
nicht die grundsätzlichen Probleme der kraft- und temperaturbedingten
Verformungen eines Maschinengestells gelöst werden.
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Aufgabe der Erfindung ist es eine Presse zur Verfügung zu stellen, die bei
verlängerter Lebensdauer der Bauteile ein optimales Prozessergebnis liefert.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird von einer Presse der im Oberbegriff des
Hauptanspruchs genannten gattungsgemäßen Art ausgegangen, welche
erfindungsgemäß die im kennzeichnenden Teil desselben aufgeführten
Merkmale aufweist.
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Die Auflager der ortsfesten Heizplatte auf den Pressenrahmen bestehen
dabei jeweils aus einer oberen Lagerschale und einer unteren
Lagerschale, zwischen denen Kühlmittelrohre angeordnet sind sowie aus einer
Isolierung zwischen der der Heizplatte zugewandten Lagerschale und
der Heizplatte, sodass keine unmittelbare Wärmeübertragung aus der
Heizplatte in den Pressenrahmen erfolgen kann und über die
Kühlmittelrohre gezielt Einfluss auf die Temperatur der Pressenrahmen im Bereich
der Auflagerflächen genommen werden kann.
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Bei einer unter Druck stehenden kalten Presse, bei der auch die
Pressenrahmen Raumtemperatur aufweisen, verformt sich eine Auflagerfläche
eines Pressenrahmens geringfügig konkav von einer Heizplatte weg,
wohin gegen sich die Auflagerfläche bei einer druckbeaufschlagten heißen
Presse etwa ballig verformt, sodass seitlich der Heizplatten sogenannte
Hitzekeile entstehen. Besonders vorteilhaft an der erfindungsgemäßen
Presse ist hier, dass über eine Temperierung der Auflagerfläche eine
konstante Temperatur im Bereich der Auflagerfläche einer Heizplatte auf
den Pressenrahmen erzeugt werden kann, wodurch eine plane und
ebene Auflagerfläche erzielt wird. Zusätzlich kann durch eine gezielte
Temperaturbeeinflussung von Teilen der Auflagerflächen Kraft- und/oder
temperaturbedingten Verformungen entgegen gewirkt werden, sodass
im Betrieb erkannten Unterscheiden ein Flächendruck und damit
verbundenen verschlechterten Arbeitsergebnis sofort entgegen gewirkt
werden kann. Weitere bautechnische Maßnahmen zur Vermeidung von
Hitzekeilen bzw. zum Erhalt einer homogenen Druckverteilung zwischen
den Heizplatten einer Presse sind bei der erfindungsgemäßen Presse
nicht mehr erforderlich.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung
ergeben sich mit und in Kombination aus den nachfolgenden
Unteransprüchen.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die
Kühlmittelrohre so ausgebildet, dass sie im drucklosen Zustand der Presse die
beiden Lagerschalen geringfügig voneinander abgehoben halten,
sodass kein direkter Wärmefluss über die Heizplatte, die Isolierung und die
Lagerschalen in einen Pressenrahmen erfolgen kann, da dieser
Leitungsweg durch einen Luftspalt unterbrochen ist.
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Im geschlossenen druckbeaufschlagten Zustand der Presse sind die
Kühlmittelrohre der Auflager jedoch elastisch so verformt, dass die
Lagerschalen unmittelbar aufeinander aufliegen, wordurch die Presskräfte
unmittelbar in die Pressenrahmen eingeleitet werden können. Die
Kühlmittelrohre weisen dazu insbesondere einen runden Kreisquerschnitt auf
und sind in sich gegenüberliegenden konkaven Vertiefungen mit etwa
kreisabschnittförmigen Querschnitten der Lagerschalen angeordnet,
wobei die Radien der Kühlmittelrohre im drucklosen Zustand der Presse
geringer sind als die Radien der Vertiefungen und das Maß der
Vertiefungen jeweils geringer ist als das Maß der Radien der Kühlmittelrohre,
sodass sich diese bei einsetzendem Pressdruck elastisch verformen müssen,
wobei sie sich dann großflächig an die Oberflächen der Vertiefungen
anlegen.
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Von besonderem Vorteil dieser Ausführungsvariante ist, dass die
Kennlinie dieses elastischen Auflagers progressiv ausgeführt sein kann und
weiterhin, dass sich die Kontaktfläche zwischen den Kühlmittelrohren und
den Lagerschalen im druckbeaufschlagten Zustand wesentlich
vergrößert, sodass eine größere Wärmemenge ab-, oder je nach Bedarf auch
zugeführt werden kann. Im drucklosen Zustand ist die vorhandene
Kontaktfläche zwischen den Kühlmittelrohren und den Lagerschalen deutlich
geringer, sodass in einem Betriebszustand einer Presse, bei dem auch
keine besonders große Wärmeabfuhr erforderlich ist, auch der mögliche
Wärmeübergang aus den Lagerschalen in die Kühlmittelrohre
vermindert ist, wodurch die erforderliche Steuerung des Kühlmittelstroms
wesentlich vereinfacht ausgeführt werden kann, da dieser möglicherweise
sogar in allen Betriebszuständen einer Presse konstant gehalten werden
kann.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist
in der Kühlmittelversorgung eine Heiz- und/oder Kühlvorrichtung
angeordnet, sodass über die Regelung der Kühlmitteltemperatur die
Temperatur im Pressenrahmen an der Auflagerfläche gesteuert und
damit die Biegekurve des Pressenrahmens am Auflager gezielt
beeinflusst werden kann.
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Ein weiterer Vorteil des erfinderischen Auflagers der Presse besteht in der
einfachen Montage, die sich durch das einfache Zwischensetzen der
Auflager zwischen die ortsfeste Heizplatte und die Auflagerflächen der
Pressrahmen erledigt.
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Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der
Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
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Fig. 1 eine geschnittene Teilansicht einer Presse,
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Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung eines drucklosen Auflagers,
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Fig. 3 das Auflager gemäß Fig. 2 im druckbeaufschlagten Zustand,
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Fig. 4 eine schematische Darstellung eines kalten druckbeaufschlagten
Pressenrahmens,
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Fig. 5 eine schematische Darstellung eines heißen mit Druck
beaufschlagten Pressenrahmens und
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Fig. 6 eine schematische Darstellung eines temperierten
druckbeaufschlagten Pressenrahmens.
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Die Presse für plattenförmige Werkstücke, wie beispielsweise mit
Folienmaterial zu verpressende Trägerplatten für die Herstellung von
Möbelbauplatten, besteht im Wesentlichen aus einem oberen und einem
unteren, jeweils als Heizplatte 6 ausgebildeten Presstisch, von denen die
untere Heizplatte 6 ortsfest ausgebildet ist. Sie liegt auf Auflagern 1 auf
Auflagerflächen 9 der voneinander beabstandeten Pressenrahmen 10
auf, wobei sich diese Auflager 1 aus einer oberen Lagerschale 2 und
einer unteren Lagerschale 3 sowie einer zwischen der oberen Lagerschale
2 und der unteren Heizplatte 6 angeordneten Isolierung 4 zusammen
setzen, deren Bauteile von einer gemeinsamen Kappe 11 überdeckt und
zusammengehalten werden. Zwischen den Lagerschalen 2; 3 sind in
gegenseitigen Vertiefungen 8 radial elastisch verformbare Kühlmittelrohre
7 angeordnet, die im drucklosen Zustand der Heizplatten 6 die
Lagerschalen 2; 3 voneinander abgehoben halten.
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Die Kühlmittelrohre 7 weisen einen runden Kreisquerschnitt auf und die
sich gegenüber liegenden konkaven Vertiefungen 8 etwa
kreisabschnittförmige Querschnitte, wobei die Radien der Kühlmittelrohre 7 im
drucklosen Zustand kleiner sind als die Radien der Vertiefungen 8, das Maß
der Vertiefungen 8 jedoch geringer ist als das Maß der Radien der
Kühlmittelrohre 7. Bei einer Druckbeaufschlagung der Presstische bzw.
der Heizplatten 6 werden die Kühlmittelrohre 7 der Auflager 1 elastisch
verformt, wobei sich die Oberflächen der Kühlmittelrohre 7 an die
Wandungen der Vertiefungen 8 anlegen. Die Federrate ist dabei progressiv
abgestimmt und der Federweg endet mit dem gegenseitigen Anliegen
der Lagerschalen 2; 3 aufeinander.
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Die den Auflagerflächen 9 der Pressenrahmen 10 zugewandten Seiten
der unteren Lagerschalen 3 liegen zu einer optimalen
Wärmeübertragung großflächig darauf auf, sodass durch einen gesteuerten
Kühlmittelfluss eine optimierte Temperierung der Pressenrahmen 10 erfolgen
kann.
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Wie in der Fig. 4 übertrieben dargestellt ist, kann eine mit Druck
beaufschlagte Presse bei Raumtemperatur eine Auflagerfläche 9 aufweisen,
die konkav nach unten verform ist, sodass die Randbereiche der unteren
Heizplatte 6 bei einer Druckbeaufschlagung übermäßig belastet würden.
Wie dagegen in Fig. 5 übertrieben dargestellt ist, kann sich der
Pressrahmen 10 einer heißen druckbeaufschlagten Presse ballig verformen,
sodass seitlich der Heizplatte sogenannte Hitzekeile 12 entstehen können
und eine Heizplatte 6 bei einer Druckbeaufschlagung im mittleren
Bereich übermäßig beansprucht würde. Bei einer beispielhaft
angenommenen Temperatur von 200°C im Bereich der unteren Heizplatte 6
könnte sich im mittleren Bereich unterhalb der Heizplatte 6 im Bereich
der Auflagerfläche 9 eine Temperatur von etwa 160°C und im
Randbereich der Auflagerfläche 9 eine Temperatur von etwa 110°C einstellen,
wobei diese Temperaturdifferenz auf Grund der Wärmedehnungen zu
einer Verformung der Auflagerfläche 9 führt. Weitere
Wärmedehnungsbedingte Spannungen und Verformungen im Pressrahmen ergeben sich
durch weitere Temperaturdifferenzen, beispielsweise zum Bodenbereich
eines Pressenrahmens 10 wo sich etwa 40°C als Betriebstemperatur
einstellen können. Mit dem Auflager 1 lässt sich zumindest im Bereich der
Auflagerfläche 9 des Pressenrahmens 10 eine annähernd konstante
Temperatur von beispielsweise 90°C erzeugen, sodass die
Auflagerfläche 9 selbst plan und eben gehalten werden kann. Im Betrieb einer
Presse können weiterhin über eine Steuerung der Kühlmittelströme an
unterschiedlichen Orten der Auflagerfäche 9 unterschiedliche
Temperaturen eingestellt werden, sodass ohne wesentliche bautechnischen
Veränderungen an einer Presse diese mit einem homogenen Flächendruck
betrieben werden kann, sodass auch empfindliche Bauteile einer Presse
eine erhebliche Verlängerung ihrer Lebensdauer erfahren und die
hergestellten Möbelbauplatten bei erheblich vermindertem Anteil an
Fehlteilen eine gleichbleibend hohe Qualität aufweisen.