Einleitung
[0001] Die Erfindung betrifft ein Presspolster für eine hydraulische Presse mit einer ersten
für Fluide undurchlässigen Schicht, die ein elastomeres Material und damit verbundene
Fasern aufweist und mit einer mit der ersten Schicht verbundenen zweiten Schicht,
die ebenfalls für Fluide undurchlässig ist.
Stand der Technik
[0002] Ein derartiges Presspolster ist aus der
EP 0 235 582 A2 bekannt. Das vorbekannte Presspolster soll insbesondere bei der Herstellung mehrschichtiger
und flexibler Leiterplatten für gedruckte elektronische Schaltungen in sogenannten
Hochdruckpressen dienen. Presspolster für die Herstellung von Materialien für elektronische
Leiterplatten werden unter Anwendung hoher Drücke (bis zu ca. 1000 N/cm
2 oder 100 bar) und gleichzeitig hoher Temperaturen (bis zu ca. 220°C) im Wege eines
Laminierprozesses hergestellt. Die sandwichartig aufgebauten Presspolster enthalten
eine Verstärkungsschicht aus Fasern, zum Beispiel in Form eines mittigen Glasfasergewebes,
um die Verformung sowohl im Pressbetrieb als auch bei der Entnahme des fertigen Pressguts
sowie der Bestückung mit einem neuen Pressling zu reduzieren und somit die Lebensdauer
des Presspolsters zu erhöhen. Darüber hinaus werden bei Presspolstern für die Leiterplattenherstellung
häufig oberflächlich Antihaft-Schichten, zum Beispiel in Form einer Folie aus Polytetrafluorethylen
(PTFE), angeordnet. Ferner ist es wichtig während des Betriebs derartiger Hochdruck-Presspolster
Abrieb von Fasern oder Partikeln von dem Presspolster zu verhindern, da derartiger
Abrieb das Leiterplattenmaterial verschmutzen und somit zu einer Qualitätsbeeinträchtigung
oder gar technischen Unbrauchbarkeit desselben führen würde.
[0003] Presspolster werden darüber hinaus auch sehr häufig im Bereich der Herstellung von
Holzwerksstoffen mit beschichteter Oberfläche verwendet. Derartige Laminate werden
vor Allem im Bereich der Möbelproduktion und als Fußbodenmaterialien verwendet. So
werden beispielsweise auf Holzfaserplatten ("Spanplatten" oder MDF-Platten) dekorative
Schichten in Form von abriebfesten Kunststofffolien mit unterschiedlichsten Dekoren
(Holznachbildung, Fliesennachbildung, Steinnachbildung, etc.) aufgebracht. Die Verbindung
zwischen der dekorativen Schicht und dem Trägermaterial aus der Faserplatte erfolgt
typischerweise unter Verwendung von Melamin-Harz, das unter Einwirkung von Druck und
Temperatur (bis zu 50 bar oder 500 N/cm
2 Pressdruck und bis zu 220°C Presstemperatur) in einer Laminierpresse zur Aushärtung
gebracht wird.
[0004] Sowohl bei der Anwendung von Presspolstern im Bereich der Leiterplattenherstellung,
als auch bei der Aufbringung dekorativer Schichten auf Fasermaterialien kommt den
Presspolstern die Aufgabe zu, Dicken- bzw. Höhentoleranzen im Bereich der hydraulischen
Presse zu kompensieren. Derartige Dicken- oder Höhendifferenzen kommen durch Maßabweichungen
im Bereich des Pressgutes (Faserplatte oder dekorative Folie bzw. Leiterplatten-Ausgangsmaterialien),
jedoch vor Allem im Bereich der Presse selbst zustande. So weisen die Pressenanlagen
typischerweise Abmessungen ihrer beheizbaren Pressplatten von einigen Metern auf,
sodass neben Herstelltoleranzen auch Probleme mit einem Verzug der Platten durch unterschiedliche
Temperaturverteilung im Pressbetrieb auftreten. Auch bei den sogenannten Pressblechen,
die beidseitig mit dem Pressgut in Kontakt kommen, können Maßtoleranzen auftreten.
Somit besteht eine erste wichtige Eigenschaft von Presspolstern in dem Ausgleich derartiger
Maßtoleranzen im Bereich des Systems "Heizplatte- Pressblech-Pressgut- Pressblech-
Heizplatte". Um einen derartigen Dickenausgleich dauerhaft, ohne Schädigung des Presspolsters
ausüben zu können, muss das Presspolster über hinreichende elastische, das heißt Federeigenschaften,
verfügen, die es nach einer Druckentlastung wieder selbstständig in seine Ausgangsform
zurück überführen. Typischerweise werden Elastomermaterialien bei den bekannten Presspolstern
eingesetzt, um die gewünschten Federeigenschaften zu erhalten. Insbesondere Silikonelastomere
oder Fluorelastomere oder Fluorsilikonelastomere werden bei Presspolstern aufgrund
ihrer guten Temperaturfestigkeit, sowie der Beständigkeit gegenüber verschiedenen
chemischen Substanzen häufig eingesetzt.
[0005] Aufgrund der bei Presspolstern zu fordernden guten Wärmeleitfähigkeit, die den notwendigen
schnellen Wärmefluss von der Heizplatte, über das Presspolster und das Pressblech
in das Pressgut überhaupt erst ermöglicht, weisen Presspolster regelmäßig Bestandteile
gut wärmeleitfähiger Materialien, insbesondere von Metallen auf. Häufig werden zu
diesem Zweck Kupfer und/oder Messing und/oder Edelstahl und/oder andere Metalllegierungen
eingesetzt.
[0006] Grundsätzlich zu unterscheiden ist bei den bekannten Presspolstern zwischen solchen,
bei denen es sich um textile Flächengebilde handelt und solchen, die eine geschlossene
Materialschicht aufweisen. Ein Presspolster mit einer geschlossenen Materialschicht
ist beispielsweise aus der
DE 23 19 593 A oder der
EP 1 300 235 A bekannt. Um auch unter hohen Pressdrücken, sowie während der Handhabung der Presspolster
deren dauerhafte Integrität zu gewährleisten, ist in das verwendete Silikonelastomer
ein Stützgewebe beispielsweise aus Bronzefäden eingebettet. Um die Wärmeleitfähigkeit
zu steigern, ist bei dem Presspolster gemäß der
EP 1 300 235 A ein oberflächlicher Überstand des metallischen Stützgewebes über das Elastomermaterial
vorgesehen. Zur weiteren Erhöhung der Wärmeleitfähigkeit können auch in das Elastomermaterial
Partikel mit höherer Wärmeleitfähigkeit (Metallpulver, Quarzpulver) eingebracht werden.
[0007] Wie bereits angedeutet, handelt es sich darüber hinaus bei vielen Presspolstern um
textile Flächengebilde, die insbesondere als Gewebe, Gestrick oder Vlies ausgebildet
sein können. Auf diese Weise werden allein aufgrund der Geometrie des Presspolsters
beziehungsweise der darin verarbeiteten Fäden ein gutes Formänderungsvermögen und
daher eine gute Dickenkompensation sichergestellt. Dies gilt vor allem dann, wenn
die Fäden eine hohe Eigenelastizität in eine Richtung quer zu ihrer Längsachse aufweisen,
insbesondere aus Elastomermaterial bestehen beziehungsweise eine zugfeste Seele (aus
Metall oder einer Kunstfaser) besitzen, die mit einem Elastomermaterial ummantelt
ist. Derartige Presspolster sind beispielsweise aus der
EP 0 735 949 A, der
EP 1 136 248 A und der
EP 1 779 999 A in Form von gewebten Presspolstern bekannt. Presspolster auf Basis von Gestricken
sind insbesondere in der
EP 1 033 237 A, der
EP 1 040 910 A und der
EP 1 040 909 A offenbart. Um dem Presspolster eine besonders gute Punktelastizität zu verleihen,
ist es aus der
EP 1 386 723 A bekannt, alternierend mit Elastomer ummantelte Fäden zu verwenden, deren Elastizität
quer zur Fadenlängsachse alternierend höher bzw. niedriger ist. Ferner sind noch Presspolster
beziehungsweise Presspolster-Pressblech-Kombinationen bekannt, bei denen ein zusammenhängender
Hohlraum des Presspolsters oder der Kombination mit einem bei Betriebstemperatur der
Presse fließfähigen Material gefüllt ist (
EP 2 189 276).
[0008] Nachteil der mattenartigen Presspolster gemäß der
DE 23 19 593 A ist deren vergleichsweise hohe Steifigkeit und mangelnde punktuelle Elastizität.
Hingegen sind Presspolster, die als textile Flächengebilde ausgeführt sind, vergleichsweise
aufwendig in ihrer Herstellung. Dies gilt insbesondere, wenn ummantelte Fäden eingesetzt
werden, möglicherweise noch in unterschiedlichen Arten, wozu im ersten Schritt das
Material der Seele im Zuge eines Extrusionsvorgangs mit dem Elastomermaterial des
Mantels versehen werden muss. Die in einem zweiten Schritt erfolgende textiltechnische
Verarbeitung (Weben oder Stricken) erfordert nochmals einen hohen Aufwand, da die
verarbeiteten elastomeren Fäden beziehungsweise Metallfäden im Gegensatz zu klassischen
Textilien, deutlich schwieriger und mit geringerer Geschwindigkeit zu verarbeiten
sind.
Aufgabe
[0009] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Presspolster vorzuschlagen, das sich
durch eine gute punktuelle Elastizität, bei gleichzeitig möglichst einfacher Herstellbarkeit
auszeichnet.
Lösung
[0010] Ausgehend von einem Presspolster der eingangs genannten Art, wird die zugrunde liegende
Aufgabe dadurch gelöst, dass die erste Schicht auf ihrer der zweiten Schicht zugewandten
Seite mit einer Mehrzahl von Kanälen versehen ist, in denen sich ein zumindest bei
Betriebstemperatur der Presse fließfähiges Material befindet und die zumindest durch
die zweite Schicht fluiddicht verschlossen sind.
[0011] Über die Anordnung und Dimension der Kanäle lassen sich die Elastizitätseigenschaften
des Polsters über dessen Fläche sehr individuell und einfach einstellen. Auch über
die Elastizitätseigenschaften des elastomeren Materials einerseits und des bei Betriebstemperatur
der Presse fließfähigen Materials in den Kanälen andererseits lassen sich die Polstereigenschaften
nach der Erfindung innerhalb sehr weiter Grenzen variieren. Darüber hinaus ist es
einfach möglich, in verschiedenen Zonen des Presspolsters unterschiedliche wirksame
Elastizitäten zu realisieren.
[0012] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist zusätzlich zu der ersten und der zweiten
Schicht eine dritte Schicht vorgesehen, die auf der der zweiten Schicht abgewandten
Seite der ersten Schicht mit dieser verbunden ist und ebenfalls für Fluide undurchlässig
ist. Dabei ist entweder die erste Schicht auch auf ihrer der dritten Schicht zugewandten
Seite mit einer weiteren Mehrzahl von Kanälen versehen oder die dritte Schicht auf
ihrer der ersten Schicht zugewandten Seite mit einer weiteren Mehrzahl von Kanälen
versehen. Im letztgenannten Fall weist die dritte Schicht, ebenso wie die erste Schicht,
ein elastomeres Material und damit verbundene Fasern auf. Jedenfalls ist die weitere
Mehrzahl von Kanälen durch die Verbindung zwischen der ersten Schicht und der dritten
Schicht fluiddicht verschlossen.
[0013] Auf die vorgenannte Art werden somit zwei Ebenen von Kanälen geschaffen, wodurch
die Möglichkeiten zur Gestaltung der Elastizitätsverteilung sowie Elastizitätscharakteristika
weiter vermehrt werden.
[0014] Typischer weise ist das erfindungsgemäße Presspolster, in Anlehnung an vorhandene
Pressenanlagen, rechteckförmig und in mindestens einem Randbereich, vorzugsweise umlaufend
in allen Randbereichen, frei von Kanälen. Die Breite, in Abhängigkeit des jeweiligen
Heizplattenformates, des mindestens einen Randbereiches beträgt vorzugsweise zwischen
1 cm und 20 cm. In den vorgenannten Randbereichen lässt sich auf einfache Weise eine
vollflächige, durchgängige fluiddichte Verbindung zwischen der ersten Schicht und
der zweiten Schicht bzw. der ersten Schicht und der dritten Schicht herstellen, da
ein vergleichsweise großflächiger Kontakt realisierbar ist. Die Randbereiche eignen
sich daher insbesondere zum Verschluss der Kanäle in deren stirnseitige Richtung,
um die Fluiddichtheit auch in diese Richtung zu erzielen.
[0015] Besonders günstig ist es, wenn die erste Schicht und die zweite Schicht und/oder
die erste Schicht und die dritte Schicht mit einander verklebt oder verschweißt sind,
wobei insbesondere auch die Technik des Laserschweißens oder Ultraschallschweißens
vorteilhaft anwendbar ist.
[0016] Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung, umfasst die Mehrzahl der Kanäle
eine erste Gruppe von Kanälen, die parallel zueinander verlaufen, wobei vorzugsweise
eine zweite Gruppe von Kanälen vorhanden ist, die wiederum parallel zueinander und
senkrecht zu den Kanälen der ersten Gruppe verlaufen. Dabei ist es möglich, dass die
Kanäle beider Gruppen mit einander kommunizieren oder nicht. Im erstgenannten Fall
entsteht somit ein System sich kreuzender und mit einander verbundener Kanäle. Diese
erstrecken sich dann vorzugsweise innerhalb einer Ebene beziehungsweise bilden eine
einzige "Kanalschicht". Im Fall dass die beiden Gruppen nicht miteinander kommunizieren,
sind diese bevorzugt in Dickenrichtung des Presspolsters gesehen von einander beabstandet,
sodass sich zwei voneinander getrennte "Kanalschichten" ergeben. Bei sich kreuzenden
Gruppen von Kanälen wird eine besonders homogene Verteilung der Kanäle über die Fläche
des Presspolsters erzielt, sodass lokale Abweichungen in der Elastizität des Presspolsters
gering sein können.
[0017] Im Bezug auf die Herstellung des erfindungsgemäßen Presspolsters, können die Kanäle
urformtechnisch, insbesondere durch Gießen oder Rakeln in eine entsprechende Form,
oder umformtechnisch, insbesondere durch Prägen, Stanzen oder Schneiden, oder abtragend,
insbesondere durch Laserbearbeitung oder Fräsen, in die betreffende Schicht eingebracht
sein.
[0018] Um ein besonders gut kalkulierbares Elastizitätsverhalten des Polsters über seine
gesamte Fläche zu erhalten, sollte eine bestimmte Anzahl von Kanälen bzw. alle Kanäle
vollständig mit dem bei Betriebstemperatur der Presse fließfähigen Material ausgefüllt
sein. Unter einem "bei Betriebstemperatur der Presse fließfähigen Material" soll ein
beliebiges Fluid, das heißt sowohl ein kompressibles Fluid (Gas) aber auch ein beliebiges
inkompressibles Fluid (Flüssigkeit) verstanden werden. Das Material kann bei Temperaturen
unterhalb der Betriebstemperatur auch in festem Aggregatszustand vorliegen. Als Fluide
für das erfindungsgemäße Presspolster kommen in Frage insbesondere Luft oder andere
(inerte) Gase oder Öle (mineralische oder synthetische Öle oder Mischungen derselben)
oder (inerte) Flüssigkeiten oder Metalle mit niedrigem Schmelzpunkt. Hierbei handelt
es sich insbesondere um Blei oder Zinn oder Legierungen, die mindestens eine der vorgenannten
Elemente enthalten und die bei Raumtemperatur möglicherweise in festem Aggregatszustand
vorliegen.
[0019] Während die Mehrzahl von Kanälen auch teilweise sowohl in der ersten und der zweiten
Schicht, als auch in der ersten und er dritten Schicht angeordnet sein können, ist
es wegen der einfacheren Herstellbarkeit besonders vorteilhaft, wenn die zweite Schicht
und/oder die dritte Schicht eine Folie mit einer Dicke zwischen 10 µm und 1000 µm
ist und ein Polymer aufweist oder aus einem solchen besteht, vorzugsweise zum Beispiel
Polytetrafluorethylen (PTFE) oder Fluorkautschuk oder Silikon- bzw. Fluorsilikonelastomere.
[0020] Um auf lange Dauer die Integrität des Presspolsters, auch unter der hohen ständig
wechselnden Druckbelastung, zu gewährleisten, kann die erste Schicht und/oder die
zweite Schicht und/oder die dritte Schicht ein Stützgewebe aufweisen, das in das elastomere
Material, vorzugsweise ein Silikonelastomer oder ein Fluorelastomer oder ein Fluorsiliokonelastomer
oder ein Blendelastomer, enthaltend mindestens zwei der vorgenannten Elastomere, eingebettet
ist. Eine die Stabilität des Presspolsters erhöhende Maßnahme kann darin bestehen,
dass die mindestens in der ersten Schicht enthaltenen Fasern hochtemperaturbeständige
Kunstfasern, insbesondere solche aus Aramid, Kevlar, Polyester, Melaminharz, Karbon,
Glas, oder Metalldrähte, insbesondere solche aus Messing, Kupfer, Edelstahl aufweisen.
Dabei können die Fasern in Form monofiler oder multifiler Fäden vorliegen, wobei vorzugsweise
die Fasern als einzelne Stapelfasern mit einer Länge zwischen 1 mm und 50 mm und/oder
in Form eines textilen Flächengebildes, insbesondere eines Gewebes, Gewirks, Gestricks,
Geleges oder Vlieses, vorliegen.
[0021] Da elastomere Materialien von Hause aus eine eher mäßige Wärmeleitfähigkeit besitzen,
können das elastomere Material der ersten Schicht und/oder der dritten Schicht und/oder
das bei Betriebstemperatur der Presse fließfähige Material Partikel mit einer hohen
Wärmeleitfähigkeit, insbesondere Metallpulver oder Quarzpulver, enthalten. Hiermit
lässt sich insbesondere bei Pressenanlagen, die mit kurzen Zykluszeiten betrieben
werden, der Wärmeübergang auf das Pressgut beschleunigen, wodurch wiederum die Heizplattentemperatur
geringer gewählt werden kann.
[0022] Typischerweise beträgt der Flächenanteil der Kanäle, bezogen auf die gesamte Fläche
des Presspolsters, zwischen 5% und 50%, vorzugsweise zwischen 10 % und 20 %. Falls
Kanäle in mehreren "Kanalschichten" angeordnet sind, sind die Kanäle in sämtlichen
Schichten zu berücksichtigen. Falls die Kanäle deckungsgleich übereinander in mehreren
Schichten angeordnet sind, sind lediglich die Kanäle einer einzigen Lage, bei der
Berechnung des vorgenannten Flächenanteils, heranzuziehen.
[0023] Während die Verteilung der Kanäle im Bereich der Heizplatten beziehungsweise Pressbleche
bei "unproblematischen" Pressenanlagen meist homogen ist, kann bei druckproblematischen
Pressenanlagen mit unterschiedlicher Druckverteilung bewusst, eine inhomogene Verteilung
der Kanäle vorgesehen sein. Die Inhomogenität kann dabei der Gestalt sein, dass in
bestimmten Bereichen des Presspolsters der Abstand benachbarter Kanäle zueinander
größer oder kleiner ist, als in anderen Bereichen des Presspolsters und/oder das in
bestimmten Bereichen des Presspolsters die Abmessungen der Kanäle, insbesondere deren
Breite und/oder Tiefe größer oder kleiner ist, als in anderen Bereichen des Presspolsters.
[0024] Schließlich ist gemäß der Erfindung noch vorgesehen, dass die Breite der Kanäle zwischen
5 mm und 20 mm und/oder die Tiefe der Kanäle, gemessen in eine Richtung senkrecht
zu einer Oberfläche des Presspolsters, zwischen 1 mm und 5 mm und/oder der lichte
Abstand benachbarter, paralleler Kanäle voneinander zwischen 1 mm und 50 mm beträgt.
Ausführungsbeispiele
[0025] Die Erfindung wird nachfolgend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele eines Presspolsters,
die in der Zeichnung dargestellt sind, näher erläutert.
[0026] Es zeigt:
- Fig. 1:
- einen Vertikalschnitt durch eine Heizpresse,
- Fig. 2:
- einen Vertikalschnitt durch eine erste Ausführungsform eines Presspolsters in explosionsartiger
Darstellung,
- Fig. 3:
- einen Vertikalschnitt durch eine zweite Ausführungsform eines Presspolsters,
- Fig. 4:
- einen Vertikalschnitt durch eine dritte Ausführungsform eines Presspolsters,
- Fig. 5:
- eine perspektivische Ansicht auf die erste Schicht des Presspolsters gemäß Figur 3
und
- Fig. 6:
- eine Draufsicht auf einen Eckbereich der ersten Schicht des Presspolsters gemäß Figur
3.
[0027] Eine in Figur 1 schematisch dargestellte Presse 1 ist spiegelsymmetrisch zu einer
horizontalen Mittelebene 2 aufgebaut und besitzt zwei mit einer Mehrzahl von Heizkanälen
3 versehene Heizplatten 4, sowie zwei metallische Pressbleche 5, die mit ihren einander
zugewandten, insbesondere gravierten, Oberflächen einem in der Mitte angeordneten
Pressgut zugewandt sind. Bei dem Pressgut handelt es sich zum Beispiel um eine zu
beschichtende MDF-Platte, die auf beiden Seiten mit einer dekorativen Folie belegt
ist, die über ein Melamin-Harz unter Druck und Temperatur mit der MDF-Platte verbunden
werden soll.
[0028] Um Dickentoleranzen in dem Pressgut 6 sowie sonstige Höhendifferenzen sowohl in den
Pressblechen 5, als auch in den Heizplatten 4 (zum Beispiel durch Verzug) auszugleichen,
befindet sich jeweils zwischen einem Pressblech 5 und der zugeordneten Heizplatte
4 ein Presspolster 7. Das Presspolster ragt mit Randbereichen 8 allseits über die
rechteckförmige Heizplatte 4 und das die gleiche Dimension aufweisende Pressblech
5 hinaus, was Befestigungszwecken dient.
[0029] Der Aufbau des Presspolsters 7 ist in dem Vertikalschnitt gemäß Figur 2 näher
veranschaulicht. Das Presspolster 7 ist in einer Art Explosionsdarstellung gezeigt,
in der eine zentrale erste Schicht 9 und eine obere zweite Schicht 10 sowie eine untere
dritte Schicht 11 der Deutlichkeit halber beabstandet voneinander angeordnet sind.
In Wirklichkeit sind diese vorgenannten drei Schichten 9, 10, 11 jedoch fest und insbesondere
fluiddicht miteinander verbunden wie in Folgendem auch näher erläutert wird.
[0030] Das Presspolster 7 und auch die erste Schicht 9 sind symmetrisch zu der Mittelebene
2 aufgebaut. In der Mittelebene 2 befindet sich im Inneren der ersten Schicht 9, eingebettet
in deren elastomeres Material, insbesondere Silikonelastomer, ein Stützgewebe 12 in
Tuchbindung, von dem ein wellenförmig verlaufender Kettfaden und die geschnittenen
Schussfäden sichtbar sind. Oberhalb einer Oberseite 13 der ersten Schicht 9 und unterhalb
einer Unterseite 14 der ersten Schicht 9 befinden sich die zweite Schicht 10 und die
dritte Schicht 11.
[0031] Wesentlich für das erfindungsgemäße Presspolster 7 ist das Vorhandensein einer ersten
Mehrzahl von Kanälen 15 in der Oberseite 13 der ersten Schicht 9 und - im Fall des
vorliegenden Ausführungsbeispiels - auch einer zweiten Mehrzahl von Kanälen 16 in
der Unterseite 14 der ersten Schicht 9. Sowohl die Kanäle 15 als auch die Kanäle 16
verlaufen jeweils innerhalb ihrer "Gruppe", aber auch im Hinblick auf die Kanäle 15,
16 beider Gruppen parallel zueinander und sind äquidistant zueinander angeordnet.
Die Kanäle 15 in der Oberseite 13 der ersten Schicht 9 sind dabei um das Maß des halben
Abstandes jeweils benachbarter Kanäle 15, 16 versetzt zueinander angeordnet, sodass
sich eine typische "auf Lücke" -Anordnung ergibt.
[0032] Um fluiddicht abgeschlossene Kanäle 15, 16 zu erhalten, ist die Oberseite 13 der
ersten Schicht 9 mit der zweiten Schicht 10 verklebt oder verschweißt. Eine eventuelle
Kleberschicht aus einem bekannten Klebstoff ist in den Figuren der Einfachheit halber
nicht gezeigt. Bei der zweiten Schicht 10 handelt es sich um eine Folie aus beispielsweise
Silikonelastomer. Dasselbe gilt mit Bezug auf die Unterseite des Presspolsters 7,
für die Verbindung der dritten Schicht 11 mit der Unterseite 14 der ersten Schicht
9. Wie später im Bezug auf ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung noch näher
beschrieben wird, sind Randbereiche des Presspolsters 7 umlaufend frei von Kanälen
15, 16, sodass letztere auch stirnseitig fluiddicht abgeschlossen sind. Im vorliegenden
Fall des Presspolsters 7 sind die Kanäle 15, 16 mit Luft gefüllt. Aber auch die Befüllung
mit jedem anderen Gas ist denkbar, ebenso eine Befüllung mit beliebigen Flüssigkeiten
oder mit einem Metall beziehungsweise einer Metalllegierung, das beziehungsweise die
bei Betriebstemperatur der Presse (von ca. 80 bis 220°C) in flüssigem Zustand vorliegt.
[0033] Im Gegensatz zu dem dreischichtigen Aufbau gemäß Figur 2 besitzt das Presspolster
17 gemäß Figur 2 lediglich einen Zweischichtaufbau. Hier liegt eine fluidichte Verbindung
zwischen einer ersten Schicht 19 und einer zweiten Schicht 20 vor. Ausgehend von einer
Oberseite 21 der ersten Schicht 19 befinden sich Kanäle 22 in der ersten Schicht 19.
Die Kanäle 22 verlaufen parallel und äquidistant in einem in eine Richtung parallel
zu der Oberseite 21 des Presspolsters 17 gemessenen Abstand 23 zueinander.
[0034] Eine Tiefe 24 der Kanäle 22 beträgt (gemessen von der Oberseite 21 der ersten Schicht
19) ca. 1 mm. Eine senkrecht zu der Tiefe 24 gemessene Breite 25 beträgt 2 mm. Eine
Dicke 26a der ersten Schicht 19 beträgt 2 mm, wohingegen eine Dicke 26b der zweiten
Schicht 20 ca. 1 mm beträgt.
[0035] Aus der Ansicht gemäß Figur 5 lässt sich erkennen, dass das Presspolster 17 gemäß
Figur 3 nicht nur eine erste Gruppe von zueinander parallelen Kanälen 22 besitzt,
sondern auch noch eine zweite Gruppe von hierzu senkrecht verlaufenden, innerhalb
der zweiten Gruppe parallel und äquidistant verlaufender Kanäle 28. Auf diese Weise
wird auf der Oberseite 21 der ersten Schicht 19 eine Art Karomuster gebildet.
[0036] Figur 6 veranschaulicht, dass umlaufende Randbereiche 30 des Presspolsters 17 frei
von Kanälen sind. Die Randbereiche 29, 30 besitzen eine Breite 31, 32 von ca. 1 cm.
Die Randbereiche 29, 30 ragen vorzugsweise über die Heizplatten 4 und Pressbleche
5 der Presse 1 seitlich heraus und liegen somit, im Gegensatz zu einem mit den Kanälen
22, 28 versehenen Mittelteil des Presspolsters 17 nicht im Bereich der Übertragung
von Druckkräften während des Pressbetriebs . Aufgrund der Randbereich 29, 30 enden
die Kanäle 22, 28 vor den Rändern 33, 34 des Presspolsters 17 und sorgen somit für
einen stirnseitig fluddichten Abschluss der Kanäle 22, 28.
[0037] Eine alternative Ausführungsform eines Presspolsters 27 ist in einem Vertikalschnitt
in Figur 4 gezeigt. Das Presspolster 27 besteht aus einer ersten Schicht 39 und mit
einer damit fluiddicht verklebten zweiten Schicht 40, die beide aus einem elastomeren
Material, insbesondere einem Silikonelastomer bestehen und beide dieselbe Dicke 35
von ca. 1 mm aufweisen.
[0038] Die äquidistant und parallel zueinander verlaufenden Kanäle 36 des Presspolsters
27 besitzen im Querschnitt eine Kreisform und sind jeweils zur Hälfte in der ersten
Schicht 39 und der zweiten Schicht 40 ausgebildet. In jeder Schicht 39, 40 befinden
sich somit im Querschnitt halbkreisförmige Kanalhälften, die sich beim Zusammenfügen
der identisch aufgebauten ersten und zweiten Schicht 39, 40 zu dem vollständigen Kanal
36 mit Kreisquerschnitt ergänzen. Bei der Herstellung des Presspolsters 27 ist es
daher zum einem wichtig, dass der Abstand 38 benachbarter Kanäle 36 exakt gleich ist
und dass die fluiddichte Verbindung der ersten und der zweiten Schicht 39, 40 genauso
erfolgt, dass sich die Kanäle 36 mit einem Kreisquerschnitt ausbilden. Der Durchmesser
37 der Kanäle 36 beträgt 1,5 mm, was bei einer gesamten Dicke 41 des Presspolsters
von 3,5 mm einem (Längen-) Anteil von ca. 43 % entspricht.
[0039] Die Elastomermaterialien sämtlicher vorgenannter Presspolster 7, 17, 27 können zum
Zwecke der Steigerung der Wärmeleitfähigkeit mit Partikeln aus Wärme leitfähigem Material,
insbesondere Metallpulver, versehen sein. Dasselbe gilt auch für das Material, mit
dem die Kanäle 15, 16, 22, 28 gefüllt sind, sofern es sich hierbei um eine Flüssigkeit,
wie beispielsweise Öl, handelt.
Bezugszeichenliste
[0040]
- 1
- Presse
- 2
- Mittelebene
- 3
- Heizkanal
- 4
- Heizplatte
- 5
- Pressblech
- 6
- Pressgut
- 7
- Presspolster
- 8
- Randbereich
- 9
- Erste Schicht
- 10
- Zweite Schicht
- 11
- Dritte Schicht
- 12
- Stützgewebe
- 13
- Oberseite
- 14
- Unterseite
- 15
- Kanal
- 16
- Kanal
- 17
- Presspolster
- 18a
- Dicke
- 18b
- Dicke
- 19
- Schicht
- 20
- Schicht
- 21
- Oberseite
- 22
- Kanal
- 23
- Abstand
- 24
- Tiefe
- 25
- Breite
- 26a
- Dicke
- 26b
- Dicke
- 27
- Presspolster
- 28
- Kanal
- 29
- Randbereich
- 30
- Randbereich
- 31
- Breite
- 32
- Breite
- 33
- Rand
- 34
- Rand
- 35
- Dicke
- 36
- Kanal
- 37
- Durchmesser
- 38
- Abstand
- 39
- Erste Schicht
- 40
- Zweite Schicht
- 41
- Dicke
1. Presspolster (7, 17, 27) für eine hydraulische Presse (1) mit einer ersten für Fluide
undurchlässigen Schicht (9, 19, 39), die ein elastomeres Material und damit verbundene
Fasern aufweist, und einer mit der ersten Schicht (9, 19, 39) verbundenen zweiten
Schicht (10, 20, 40), die ebenfalls für Fluide undurchlässig ist, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schicht (9, 19, 39) auf ihrer der zweiten Schicht (10, 20, 40) zugewandten
Seite mit einer Mehrzahl von Kanälen (15, 22, 28, 36) versehen ist, in denen sich
ein zumindest bei Betriebstemperatur der Presse (1) fließfähiges Material befindet
und die zumindest durch die zweite Schicht (10, 20, 40) fluiddicht verschlossen sind.
2. Presspolster nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine dritte Schicht (11), die auf der der zweiten Schicht (10) abgewandten Seite
der ersten Schicht (9) mit dieser verbunden ist und ebenfalls für Fluide undurchlässig
ist, wobei entweder die erste Schicht (9) auch auf ihrer der dritten Schicht (11)
zugewandten Seite mit einer weiteren Mehrzahl von Kanälen (16) versehen ist und/oder
die dritte Schicht auf ihrer der ersten Schicht zugewandten Seite mit einer weiteren
Mehrzahl von Kanälen versehen ist, wobei im letztgenannten Fall die dritte Schicht
ein elastomeres Material und damit verbundene Fasern aufweist und die weitere Mehrzahl
von Kanälen (16) durch die Verbindung zwischen der ersten Schicht (9) und der dritten Schicht (11) fluiddicht
verschlossen ist.
3. Presspolster nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Presspolster (7, 17, 27) rechteckförmig ist und dass mindestens ein Randbereich
(29, 30), vorzugsweise umlaufend alle Randbereiche (29, 30), des Presspolsters (7,
17, 27) frei von Kanälen (15, 16, 22, 28, 36) sind, wobei die Breite (31, 32) des
mindestens einen Randbereiches (29, 30) vorzugsweise zwischen 1 cm und 20 cm beträgt.
4. Presspolster nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schicht (9, 19, 39) und die zweite Schicht (10, 20, 40) und/oder die erste
Schicht (9) und die dritte Schicht (11) miteinander verklebt oder verschweißt sind.
5. Presspolster nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl der Kanäle (22, 28) eine erste Gruppe von Kanälen (22) umfasst, die
parallel zueinander verlaufen, wobei vorzugsweise eine zweite Gruppe von Kanälen (28)
vorhanden ist, die wiederum parallel zueinander und senkrecht zu den Kanälen (22)
der ersten Gruppe verlaufen, wobei weiter vorzugsweise die Kanäle (22, 28) beider
Gruppen miteinander oder nicht miteinander kommunizieren.
6. Presspolster nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass Kanäle (15, 16, 22, 28, 36) urformtechnisch, insbesondere durch Gießen oder Rakeln
in eine entsprechende Form, oder umformtechnisch, insbesondere durch Prägen, Stanzen
oder Schneiden, oder abtragend, insbesondere durch Laserbearbeitung oder Fräsen, in
die betreffende Schicht eingebracht sind.
7. Presspolster nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine bestimmte Anzahl oder alle Kanäle (15, 16, 22, 28, 36) vollständig mit dem bei
Betriebstemperatur der Presse (1) fließfähigen Material ausgefüllt sind.
8. Presspolster nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das in den Kanälen (15, 16, 22, 28, 36) befindliche Material ein Gas, insbesondere
Luft oder andere inerte Gase, oder eine Flüssigkeit, insbesondere ein Öl oder andere
inerte Flüssigkeiten, oder ein Metall ist, das bei Raumtemperatur fest, bei Betriebstemperatur
der Presse (1) aber flüssig vorliegt, insbesondere Blei, Zinn oder eine die vorgenannten
Elemente enthaltende Legierung.
9. Presspolster nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schicht (10, 20, 40) und/oder die dritte Schicht (11) eine Folie mit einer
Dicke zwischen 10 µm und 1000 µm ist und ein Polymer aufweist, vorzugsweise ein Silikonelastomer.
10. Presspolster nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schicht (9, 19, 39) und/oder die zweite Schicht und/oder die dritte Schicht
(11) ein Stützgewebe (12) aufweist, das in das elastomere Material, vorzugsweise ein
Silikonelastomer oder ein Fluorelastomer oder ein Fluorsilikonelastomer oder ein Blendelastomer,
enthaltend mindestens zwei der vorgenannten Elastomere, eingebettet ist.
11. Presspolster nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die in der ersten Schicht (9, 19, 39) enthaltenen Fasern hochtemperaturbeständige
Kunstfasern, insbesondere solche aus Aramid, Melaminharz, Nomex, Kevlar, Karbon, Glas,
oder Metalldrähte, insbesondere solche aus Messing, Kupfer, Edelstahl, Aluminium,
sind.
12. Presspolster nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die in der ersten Schicht (9, 19, 39) enthaltenen Fasern in Form monofiler oder multifiler
Fäden vorliegen, wobei vorzugsweise die Fasern als einzelne Stapelfasern mit einer
Länge zwischen 1 mm und 50 mm und/oder in Form eines textilen Flächengebildes, insbesondere
eines Gewebes, Gewirks, Gestricks, Geleges oder Vlieses, vorliegen.
13. Presspolster nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass in dem elastomeren Material der ersten Schicht (9, 19, 39) und/oder der dritten Schicht
(11) und/oder in das bei Betriebstemperatur der Presse (1) fließfähige Material Partikel
mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit, insbesondere Metallpulver oder Quarzpulver, eingebettet
sind.
14. Presspolster nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Flächenanteil der Kanäle (15, 16, 22, 28, 36), bezogen auf die gesamte Fläche
des Presspolsters (7, 17, 27), zwischen 5 % und 50 %, vorzugsweise zwischen 10 % und
30 % beträgt.
15. Presspolster nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilung der Kanäle über die Fläche des Presspolsters inhomogen ist, insbesondere
dass in bestimmten Bereichen des Presspolsters der Abstand benachbarter Kanäle zueinander
größer oder kleiner und/oder die Abmessungen der Kanäle, insbesondere deren Breite
oder Tiefe, größer oder kleiner ist als in anderen Bereichen des Presspolsters.
16. Presspolster nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite (25, 37) der Kanäle (15, 16, 22, 28, 36) zwischen 5 mm und 20 mm und/oder
die Tiefe (24) der Kanäle (15, 16, 22, 28, 36), gemessen in eine Richtung senkrecht
zu einer Oberfläche des Presspolsters, zwischen 1 mm und 5 mm und/oder der Abstand
(38) benachbarter paralleler Kanäle (36) voneinander zwischen 1 mm und 50 mm beträgt.