Schnelligkeit erfordert andere Anlagentechnik für das RTM-Verfahren

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Die Rohstoffbehälter und die Dosiereinheiten der drei Komponenten (Harz, Härter und Trennmittel) sitzen auf einem gemeinsamen Maschinenrahmen, der mit Gabelstaplerlaschen ausgerüstet ist. Sie bilden für jede Komponente ein Modul, das beim Harz aus einem konventionellen Dosieraggregat mit frequenzgesteuertem Antrieb und Kolbenpumpe besteht. Die Dosiereinheit für den Härter setzt sich dagegen aus einem 12-l-Tagesbehälter mit Rührwerk sowie einem Dosierzylinder (1,5 l Volumen) zusammen. Der Dosierzylinder arbeitet nach dem Prinzip eines Transferkolbens.

Steuerung des Härteraustrags beim RTM-Verfahren über genau kontrollierbare Ölmenge

Der Härter wird durch Druckbeaufschlagung des Tanks dem Dosierzylinder im Saughub zugeführt. Über eine genau kontrollierte Ölmenge, die der doppelt wirkende Transferzylinder auf der anderen Kolbenseite von der Hydraulikeinheit erhält, wird der Härteraustrag im Arbeitshub gesteuert. Nach dem gleichen Prinzip arbeitet das Dosiermodul für das Trennmittel. Es besteht aus einem 1-l-Tagesbehälter mit Rührwerk sowie einem Dosierzylinder mit 300 cm³ Volumen. Insbesondere bei der Dosierung des Trennmittels ist darauf zu achten, dass der Dosierzylinder so nahe wie möglich am Mischkopf positioniert wird.

Über beheizte und isolierte Schlauchpakete werden Harz, Härter und Trennmittel in einem Hochdruckmischkopf vermengt und in das Werkzeug injiziert. Bei der Fertigungslinie für Strukturteile ist das Werkzeug mit Hochdruckmischkopf auf einer Kurzhubpresse montiert, die aufgrund ihres Konstruktionsprinzips eine sehr niedrige Bauhöhe trotz großer Werkzeugöffnungsweiten und Parallelhübe hat – anders als bei konventionellen Viersäulenpressen oder Rahmenpressen. Die Kurzhubpresse kann sowohl auf dem Hallenboden als auch in einer Grube aufgestellt werden.

Lange Führungen an den vier Säulen sorgen für hohe Plattenparallelität

Die Kurzhubpresse ist als Viersäulenpresse mit Vertikalhub konzipiert. Sowohl die fest stehende als auch die bewegliche Werkzeugaufspannplatte sind auf einer geschweißten und getemperten Unterkonstruktion befestigt, die zur Minimierung von Verwindung unter Last mit Versteifungsrippen versehen ist. Die bewegliche Aufspannplatte wird mit sehr langen Führungen an den vier Säulen entlang verfahren. Damit ist eine sehr hohe Parallelität beim Verfahren der beweglichen Platte gewährleistet. Die Platten sind mit T-Nuten ausgeführt und die Führungsholme mit einem hohen Sicherheitskoeffizienten ausgelegt, verchromt und grundiert (60 HRC).

Seitenzylinder führen die schnelle Öffnungs- und Schließbewegung der oberen, beweglichen Werkzeugaufspannplatte aus, die mit einer Sitema-Sicherheitseinrichtung ausgerüstet ist, um ein nicht gewolltes Herabsenken zu verhindern. Die vier zusätzlichen Hydraulikzylinder, die direkt am unteren Ende einer jeden Säule angebracht sind, führen den Arbeitshub aus. Die schnelle Schließbewegung der seitlichen Zylinder sorgt dafür, dass die bewegliche Aufspannplatte ihren Arbeitspunkt in kurzer Zeit innehat. Ist die Arbeitsposition erreicht, wird die bewegliche Platte auf den vier Holmen verklemmt. Der Arbeitshub erfolgt über die Hydraulikzylinder.

Somit werden die bewegliche Aufspannplatte und die vier Holme als Ganzes verfahren. Diese Art des Schließvorgangs verringert den Öldurchfluss und verkürzt damit die Druckaufbauzeit bei niedrigerer hydraulischer Pumpenleistung im Vergleich zu konventionellen Pressen. Die Hydraulikeinheit kann wahlweise auf dem Hallenboden oder – wie bei der Fertigungslinie – auf einer Bühne installiert werden. Dies bietet den Vorteil des einfachen Zugangs und der Platzeinsparung.

Regelung der Plattenparallelität aktiv oder passiv durchführbar

Für den guten Zugang zum Mischkopf ist ein zentral angeordneter Ausschnitt in die obere Aufspannplatte eingearbeitet, die zudem schwenkbar (Schwenkwinkel 0 bis 90°) ausgeführt werden kann. Die Schwenkbarkeit erleichtert die Bedienbarkeit der Presse und die Zugänglichkeit zum Mischkopf und Werkzeug entscheidend. Ein weiteres Plus ist die einfache Integration einer aktiven Parallelitätsregelung, die sowohl in der Öffnungs- als auch in der Schließphase wirkt.

Deren Genauigkeit hängt entscheidend von der Pressgeschwindigkeit ab, in der die Regelung aktiv ist. Ein weiteres von Cannon entwickeltes System, das für hohe Parallelität der Aufspannplatten sorgt, ist die passive Regelung. Die Genauigkeit dieses Regelsystems ist absolut unabhängig von der Pressgeschwindigkeit.

* Dipl.-Ing. Albrecht Manderscheid ist Geschäftsführer der Cannon Deutschland GmbH in 63457 Hanau

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