NL9100302A

NL9100302A - DEVICE FOR LOCAL DEFORMATION OF PLASTIC PANELS.

Info

Publication number: NL9100302A
Application number: NL9100302A
Authority: NL
Original assignee: Ebm Techniek Bv
Priority date: 1991-02-20
Filing date: 1991-02-20
Publication date: 1992-09-16
Also published as: WO1992014603A1

Description

Inrichting voor het plaatselijk vervormen van kunststof panelen.Device for locally deforming plastic panels.

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het plaatselijk vervormen van kunststof sandwich-pane-len, omvattende naar elkaar toe en van elkaar af beweegbare op draagbalken bevestigde, verwarmde, in stempelhouders opgenomen stempels en middelen voor het positioneren van het te bewerken paneel in de zone tussen de stempels.The invention relates to a device for locally deforming plastic sandwich panels, comprising heated stamps received in stamp holders and movable on support beams which can be moved apart from each other and means for positioning the panel to be processed in the zone between the stamps.

Kunststof sandwich-panelen zijn opgebouwd uit twee zogeheten huidplaten waartussen een schuim is opgenomen.Plastic sandwich panels are made up of two so-called skin plates between which a foam is incorporated.

Over het algemeen bestaan de huidplaten uit een laminaat.In general, the skin plates consist of a laminate.

Bij vervorming van een dergelijk kunststofpaneel worden de huidplaten onder invloed van temperatuur en druk in een andere vorm gebracht. Deze vervorming vereist een temperatuur van ongeveer 300-340°C. Voor nauwkeurige vervorming is het van belang dat de gebruikte stempels niet krom trekken. Een mogelijkheid om kromtrekken te voorkomen is het bevestigen van de stempels aan een stijve, buigvaste draagbalk. Bij hoge temperaturen zal de balk echter opwarmen, waardoor het geheel toch nog kromtrekt.When such a plastic panel is deformed, the skin plates are reshaped under the influence of temperature and pressure. This deformation requires a temperature of about 300-340 ° C. For accurate deformation, it is important that the stamps used do not warp. One option to prevent warping is to attach the outriggers to a rigid, bending-resistant drawbeam. At high temperatures, however, the beam will heat up, causing the whole to warp.

De onderhavige uitvinding beoogt een inrichting en werkwijze te verschaffen voor het vervormen van kunststof sandwich-panelen, waarbij de stempels zeer recht danwel buigvast zijn en dit ook blijven.The object of the present invention is to provide an apparatus and method for deforming plastic sandwich panels, wherein the stamps are and remain very straight or bend-resistant.

Dit wordt volgens de uitvinding bereikt door middelen voor het isoleren tegen warmte-overdracht tussen de stempels en de draagbalk. De isolatiemiddelen tegen warmteoverdracht voorkomen dat warmte vanuit de stempel weglekt naar de draagbalk. Daardoor behoudt deze zijn vorm. Doordat de stempel aan deze buigvaste draagbalk bevestigd is en zelf zeer gelijkmatig verwarmd wordt, zal ook deze stempel niet kromtrekken. Bij voorkeur worden voor de isolatie tussen de balk en de stempelhouder opgenomen keramische blokken gebruikt.According to the invention this is achieved by means for insulating against heat transfer between the stamps and the beam. The heat transfer insulators prevent heat from leaking from the punch to the joist. As a result, it retains its shape. Because the stamp is attached to this bending-resistant drawbeam and itself is heated very evenly, this stamp will not warp either. Preferably ceramic blocks incorporated between the beam and the punch holder are used for the insulation.

Omdat door de warmtegeleiding van de keramische blokken de onderzijde van de balk toch nog enigszins opwarmt, zijn in deze onderzijde kanalen voor koelvloeistof opgenomen. Bij voorkeur is de balk voorzien van temperatuur-sensoren aan zijn boven- en onderzijde voor het bepalen van het temperatuurverschil tussen beide zijden van de balk. Afhankelijk van dit temperatuurverschil kan vervolgens de toevoer van koelvloeistof gereguleerd worden. Wanneer de temperatuur van de balk gelijkmatig is zal deze niet kromtrekken, met het gevolg dat ook de stempel recht blijft.Since the bottom of the beam still heats up slightly due to the heat conduction of the ceramic blocks, channels for coolant are included in this bottom side. Preferably, the beam is provided with temperature sensors on its top and bottom for determining the temperature difference between both sides of the beam. Depending on this temperature difference, the supply of coolant can subsequently be regulated. When the temperature of the beam is uniform, it will not warp, with the result that the stamp also remains straight.

De stempels worden verwarmd door middel van in de stempelhouder opgenomen verwarmingsmiddelen. Deze verwarmingsmiddelen kunnen onderverdeeld worden in drie verschillende groepen, naar gelang de plaats van de verwarmingsmiddelen. De drie groepen kunnen door middel van een meet- en regelcircuit afzonderlijk gereguleerd worden. Dit is van belang omdat de houder drie verschillende afkoelzones vertoont, namelijk de uiteinden, de raakpunten met de keramische blokken en de rest van de balk. Elk van deze zones is derhalve afzonderlijk verbonden met het meet- en regelcircuit.The stamps are heated by means of heating means incorporated in the stamp holder. These heating means can be divided into three different groups, depending on the location of the heating means. The three groups can be individually regulated by means of a measuring and control circuit. This is important because the holder has three different cooling zones, namely the ends, the points of contact with the ceramic blocks and the rest of the beam. Each of these zones is therefore separately connected to the measuring and control circuit.

De stempel zelf is betrekkelijk eenvoudig van opbouw en kan op eenvoudige wijze vervangen worden. De stempels kunnen in iedere gewenste vorm toegepast worden. Volgens de onderhavige uitvinding worden verschillende typen inrichtingen verschaft, welke in hoofdzaak de opbouw van de stempels gemeen hebben. Zo is een randafwerkingsmachine mogelijk, welke de huidplaten aan de randen van een paneel naar elkaar toe brengt onder samendrukken van het schuim. Op deze wijze wordt het schuimdeel van het paneel ontoegankelijk voor bijvoorbeeld vocht. Een tweede mogelijke uitvoeringsvorm kan gebruikt worden voor het aanbrengen van vouwen in de kunststof panelen. Een derde uitvoeringsvorm tenslotte is geschikt om de panelen een bepaalde vorm te verschaffen. Bij met name de laatste uitvoeringsvorm vindt vrijwel geen samendrukking van het schuim plaats.The stamp itself is relatively simple in construction and can be easily replaced. The stamps can be applied in any desired shape. According to the present invention, there are provided different types of devices which have in common the structure of the stamps. For example, an edge finishing machine is possible, which brings the skin plates together at the edges of a panel together while compressing the foam. In this way, the foam part of the panel becomes inaccessible to, for example, moisture. A second possible embodiment can be used for arranging folds in the plastic panels. Finally, a third embodiment is suitable for giving the panels a specific shape. In the latter embodiment in particular, virtually no compression of the foam takes place.

De onderhavige uitvinding zal hierna verduidelijkt worden aan de hand van een aantal tekeningen, waarin over eenkomstige verwijzingscijfers verwijzen naar overeenkomstige onderdelen en waarin tonen: fig. 1 een gedeeltelijk weggebroken zijaanzicht van een uitvoeringsvorm van een inrichting volgens de uitvinding; fig. 2-4 een aantal stempelvormen voor gebruik in een aantal uitvoeringsvormen van de inrichting volgens de uitvinding; fig. 5-7 gedeeltelijk weggebroken perspectivische aanzichten van een aantal produkten verkregen door middel van de stempels uit de fig. 2-4; fig. 8 een perspectivisch aanzicht van een gedeelte van een inrichting volgens de uitvinding; fig. 9 een gedeeltelijk weggebroken perspectivisch aanzicht volgens IX uit fig. 8; en fig. 10 een gedeeltelijk weggebroken perspectivisch aanzicht volgens X uit fig. 8.The present invention will be elucidated hereinbelow with reference to a number of drawings, in which like reference numerals refer to corresponding parts and in which: fig. 1 shows a partly broken away side view of an embodiment of a device according to the invention; 2-4 show a number of stamp shapes for use in a number of embodiments of the device according to the invention; Figures 5-7 show partly broken away perspective views of a number of products obtained by means of the stamps from Figures 2-4; fig. 8 shows a perspective view of a part of a device according to the invention; fig. 9 is a partly broken away perspective view according to IX from fig. 8; and Fig. 10 is a partly broken away perspective view according to X from Fig. 8.

Fig. 1 toont een zijaanzicht op een uitvoeringsvorm van een inrichting 1 volgens de onderhavige uitvinding. De inrichting 1 bevat een tweetal vervormingsorganen 2 en 3 en een tweetal consolidatieorganen 4 en 5. Elk orgaan is opgebouwd uit een draagbalk 6, een stempelhouder 7 en een stempel 8. De stempelhouder 7 wordt door middel van keramische blokken 9 gescheiden van de draagbalk 6 voor het isoleren tegen warmte-overdracht. De draagbalk 6 is voorzien van een aantal kanalen 10 voor koelvloeistof. De stempelorganen2,3,4 en 5 zijn in verticale richting beweegbaar. De beweging vindt ofwel naar elkaar toe, ofwel van elkaar af plaats. De inrichting 1 is tevens voorzien van middelen 11 voor het positioneren van een paneel 12. De middelen 11 omvatten bijvoorbeeld een van een groot aantal openingen voorzien blad (niet getoond), aan welke openingen afwisselend lucht wordt toegevoerd, resp. onttrokken. Wanneer lucht wordt toegevoerd zweeft het paneel als het ware boven het blad en kan op deze wijze eenvoudig in positie gebracht worden. Wanneer de juiste positie bereikt is wordt omgeschakeld naar vacuüm waardoor het paneel aan het blad wordt vastgezogen.Fig. 1 shows a side view of an embodiment of a device 1 according to the present invention. The device 1 comprises two deformation members 2 and 3 and two consolidation members 4 and 5. Each member is built up from a support beam 6, a stamp holder 7 and a stamp 8. The stamp holder 7 is separated from the support beam 6 by ceramic blocks 9 for insulating against heat transfer. The support beam 6 is provided with a number of channels 10 for coolant. The stamping members 2,3,4 and 5 are movable in vertical direction. The movement takes place either towards or away from each other. The device 1 is also provided with means 11 for positioning a panel 12. The means 11 comprise, for example, a sheet provided with a large number of openings (not shown), to which openings air is alternately supplied, respectively. extracted. When air is supplied, the panel floats above the blade, as it were, and can easily be positioned in this way. When the correct position is reached, a switch is made to vacuum, whereby the panel is sucked onto the blade.

Het paneel wordt in de machine getransporteerd door transportmiddelen (niet getoond) onder de vacuümtafel 11. Door middel van positioneringsmiddelen 13 wordt het paneel op de juiste plaats tussen de stempelorganen 2 en 3 gebracht. Na vervorming onder verhitting tussen de stempelorganen 2 en 3 wordt het paneel 12 door middel van de transportmiddelen tussen de stempelorganen 4 en 5 gebracht.The panel is transported in the machine by means of transport (not shown) under the vacuum table 11. By means of positioning means 13, the panel is placed in the correct place between the stamping members 2 and 3. After deformation under heating between the stamping members 2 and 3, the panel 12 is brought between the stamping members 4 and 5 by means of the transport means.

Fig. 2 toont een voorbeeld van de randafwerking van een kunststof sandwichpaneel. Een kunststof paneel 12 wordt tussen stempelorganen 2 en 3 gebracht. De stempel van stem-pelorgaan 2 heeft een temperatuur tussen 300 en 340° C, terwijl de stempel van stempelorgaan 3 een temperatuur van ongeveer 150°C heeft. Door middel van de stempelorganen 2 en 3 wordt de rand van het paneel samengeperst. Vervolgens wordt het gedeeltelijk vervormde paneel tussen de stempelorganen 4 en 5 gebracht. Beide stempels hebben een temperatuur van ongeveer 150‘C en worden gebruikt voor het tijdelijk in de vervormde toestand houden van het paneel. Na afloop is de vervormde toestand geconsolideerd. Het eindprodukt wordt getoond in fig. 5.Fig. 2 shows an example of the edge finish of a plastic sandwich panel. A plastic panel 12 is placed between stamping members 2 and 3. The stamp of stamp member 2 has a temperature between 300 and 340 ° C, while the stamp of stamp member 3 has a temperature of about 150 ° C. The edge of the panel is pressed together by means of the stamping members 2 and 3. Then the partially deformed panel is placed between the stamping members 4 and 5. Both stamps have a temperature of about 150 CC and are used for temporarily holding the panel in the deformed state. Afterwards, the deformed condition is consolidated. The final product is shown in Fig. 5.

Fig. 3 toont de stempels behorende bij een uitvoeringsvorm van de inrichting voor het aanbrengen van vouwen in kunststof panelen. Stempel 14 verwarmt het paneel 12 voor waarna door middel van stempel 15 van 300-340°C een knik in het kunststofpaneel 12 gemaakt wordt. Stempel 15 en stempel 14 worden vervolgens van elkaar af bewogen. De positioneringsmiddelen 16 bewegen naar binnen waardoor de definitieve vouw (gestippelde stand) ontstaat. Het paneel wordt gedurende een bepaalde tijd door de positioneringsmiddelen 16 in de vervormde toestand gehouden en op deze wijze wordt de vervorming geconsolideerd. Fig. 6 toont het eindprodukt.Fig. 3 shows the stamps associated with an embodiment of the device for arranging folds in plastic panels. Stamp 14 preheats panel 12, after which a bend is made in plastic panel 12 by means of stamp 15 of 300-340 ° C. Stamp 15 and stamp 14 are then moved apart. The positioning means 16 move inwardly resulting in the final fold (dotted position). The panel is held in the deformed state by the positioning means 16 for a certain period of time and in this way the deformation is consolidated. Fig. 6 shows the final product.

Fig. 4 toont een derde uitvoeringsvorm van de inrichting voor het in een bepaalde vorm brengen van kunststof panelen. Vormdeel 17 is voorzien van een profiel, terwijl vormdeel 18 een complementaire vorm heeft. Het paneel 12 wordt eerst voorverwarmd tussen verwarmingsplaten 19 en 20, welke overeenkomen met de stempels 2,3, resp. 14,15. Na de gewenste verwarmingstijd wordt het produkt snel getransporteerd naar de onverwarmde vormdelen 17 en 18. Tussen de vormdelen 17 en 18 wordt het produkt vervormd en aansluitend geconsolideerd. Fig. 7 toont het eindprodukt.Fig. 4 shows a third embodiment of the device for shaping plastic panels. Molded part 17 is provided with a profile, while molded part 18 has a complementary shape. The panel 12 is first preheated between heating plates 19 and 20, which correspond to the stamps 2,3 and 20, respectively. 14.15. After the desired heating time, the product is quickly transported to the unheated molded parts 17 and 18. Between the molded parts 17 and 18, the product is deformed and subsequently consolidated. Fig. 7 shows the final product.

Fig. 8 toont een perspectivisch aanzicht van een gedeelte, met name de verwarmings- c.q. vervormingsorganen, van de inrichting uit fig. 1 voor het afwerken van paneel-randen. Aan een draagbalk 6, welke voorzien is van openingen 21 is een stempelhouder 7 bevestigd door middel van lange trekstangen 22. Aan de bovenzijde van de balk zijn de trek-stangen 22 voorzien van schotelveren 23 voor het bij verschillende temperaturen onder een constante spanning houden van de stempelhouder 7. De draagbalk 6 is voorzien van aan-resp. afvoermiddelen voor koelvloeistof 24,53. In de stempelhouder 7 is een stempel 8 opgenomen. De stempelhouder 7 is voorzien van een groot aantal verwarmingsmiddelen 26.Fig. 8 shows a perspective view of a part, in particular the heating or deforming members, of the device of FIG. 1 for finishing panel edges. A punch holder 7 is attached to a support beam 6, which is provided with openings 21, by means of long tie rods 22. At the top of the beam, the pull rods 22 are provided with cup springs 23 for keeping a constant tension at different temperatures. the outrigger holder 7. The supporting beam 6 is provided with resp. coolant discharge means 24.53. A stamp 8 is included in the stamp holder 7. The stamp holder 7 is provided with a large number of heating means 26.

Fig. 9 toont een gedeeltelijk weggebroken perspectivisch aanzicht volgens IX uit fig. 8. Dit gedeelte van het stempelorgaan wijkt voor wat betreft de oriëntatie van de keramische blokken af van de rest van het orgaan. De stempelhouder 7 waarin de stempel 8 is opgenomen is voorzien van een groot aantal verwarmingsmiddelen 26. De stempelhouder 7 is door middel van lange trekstangen 22 bevestigd aan de draagbalk 6. Doordat de stangen 22 een grote lengte en geringe doorsnede hebben wordt warmtelek van de houder 7 naar de draagbalk 6 in belangrijke mate voorkomen. Tussen de draagbalk 6 en de stempelhouder 7 zijn onder tussenkomst van wiggen 27 en 28 in de draagbalk 6 dwars op de lengterichting een aantal keramische blokken opgenomen. Wig 27 is door middel van verstelmiddelen 29 verplaatsbaar waardoor de keramische blokken in hoogte verstelbaar zijn. De draagbalk 6 vertoont verder een aantal kanalen 10 voor koelvloeistof. Dit is een aanzicht op het midden van de stempel. Door de plaatsing van de keramische blokken dwars op de lengterichting wordt de balk op dit punt gefixeerd.Fig. 9 shows a partly broken away perspective view according to IX from fig. 8. This part of the stamping member differs from the rest of the member in terms of the orientation of the ceramic blocks. The stamp holder 7, in which the stamp 8 is accommodated, is provided with a large number of heating means 26. The stamp holder 7 is attached to the supporting beam 6 by means of long tie rods 22. Because the rods 22 have a large length and a small diameter, heat leakage from the holder 7 to the draw beam 6 to a significant extent. A number of ceramic blocks are accommodated transversely of the longitudinal direction in the support beam 6 between the support beam 6 and the punch holder 7 through wedges 27 and 28 in the support beam 6. Wedge 27 is movable by means of adjusting means 29, whereby the ceramic blocks are adjustable in height. The support beam 6 further has a number of channels 10 for coolant. This is a view of the center of the stamp. The beam is fixed at this point by placing the ceramic blocks transversely to the longitudinal direction.

Fig. 10 toont een gedeeltelijk weggebroken perspec-visch aanzicht van een gedeelte van het stempelorgaan op een willekeurige andere plaats. De opbouw op deze plaats is in hoofdzaak hetzelfde als de opbouw zoals getoond in fig. 9. Een belangrijk verschil echter vormen de keramische blokken 9 welke op dit punt in langsrichting tussen de balk en de stempelhouder zijn opgenomen. Een aantal U-vormige elementen 30 verzorgt de fixatie van de keramische blokken 9 in langsrichting. Op de U-vormige elementen bevestigde pennen 31 verzorgen de fixatie in dwarsrichting. De stempelhouder 7 is in staat in lengterichting ten opzichte van de draagbalk 6 te verschuiven bij uitzetting van de stempelhouder onder invloed van warmte. Hierbij verschuiven ook de keramische blokken en buigen de trekstangen onder deze uitzetting.Fig. 10 shows a partly broken away perspective view of a portion of the stamping member at any other location. The construction at this location is essentially the same as the construction as shown in Fig. 9. An important difference, however, is the ceramic blocks 9 which are received in the longitudinal direction between the beam and the punch holder. A number of U-shaped elements 30 provide the fixation of the ceramic blocks 9 in the longitudinal direction. Pins 31 mounted on the U-shaped elements provide transverse fixation. The punch holder 7 is capable of sliding longitudinally with respect to the carrier beam 6 when the punch holder is expanded under the influence of heat. The ceramic blocks also shift and the tie rods bend under this expansion.

Omdat houder en balk niet direct met elkaar verbonden zijn zal uitzetting van de houder geen kromtrekking van de balk tot gevolg hebben.Since the holder and beam are not directly connected to each other, expansion of the holder will not result in warping of the beam.

Claims

Device for locally deforming plastic sandwich panels, comprising reciprocally movable, supported on stamping beams, heated stamps received in stamp holders, and means for positioning the panel to be processed in the area between the stamps, characterized by means for insulating against heat transfer between the outriggers and the draw beam.

Device as claimed in claim 1, characterized in that the insulating means are ceramic blocks accommodated between the punch holders and the beam.

Device as claimed in claim 1 or 2, characterized in that the support beam is provided with at least one coolant channel and a connecting piece for connection to a source of coolant.

Device according to claim 3, characterized in that the support beam is provided with temperature sensors which are connected to a control circuit for controlling the supply of coolant from the source.

5. Device as claimed in claims 1-4, characterized in that the stamps are heated by heating means incorporated in the stamp holder, which are switched in three different groups by means of a measuring and control circuit.

6. Device as claimed in claims 2-5, characterized in that the ceramic blocks are received in the beam in the longitudinal direction, through wedges.

7. Device as claimed in claims 2-6, characterized in that the ceramic blocks are placed transversely of the longitudinal direction substantially in the middle of the beam.

8. Device as claimed in claims 1-7, characterized in that the positioning means comprise a blade provided with a large number of openings, to which openings air is alternately supplied or supplied. extracted.

Method for locally deforming plastic sandwich panels, comprising placing the panel between the stamps by means of the positioning means, applying the deformation by means of the stamps and keeping the panel in the deformed condition for a certain period of time .