CH496531A - Verfahren zum Herstellen einer Form für einlageverstärkte Kunststoffteile und Form bestehend aus mindestens zwei Formteilen - Google Patents

Description

  
 



  Verfahren zum Herstellen einer Form   fur    einlageverstärkte Kunststoffteile und Form bestehend aus mindestens zwei Formteilen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Form aus mindestens zwei Formteilen für die Fertigung von einlageverstärkten Kunststoffteilen, wobei zunächst ein Modell für einen Formteil hergestellt wird, nach welchem der Gegen-Formteil geformt wird.



   Die Erfindung betrifft ausserdem eine nach dem Verfahren hergestellte Form, bestehend aus zwei, einen Hohlraum zur Aufnahme einer Verstärkungseinlage und von fliessfähigem Kunststoff umschliessenden Formteilen, von denen der eine als Gegen-Formteil aus Formmaterial nach einem Modell hergestellt ist.



   Die zum Herstellen von einlageverstärkten Kunststoffteilen erforderlichen Formen bestehen im allgeneinen aus mindestens zwei Formteilen. Die beiden Formteile begrenzen einen Hohlraum, in den eine Ver   stärkungseinlage,    zum Beispiel eine Glasfasermatte, eingelegt wird, und der mit fliessfähigem Kunststoff gefüllt wird. Der Kunststoff härtet dann in der Form aus.



  Zur Herstellung der Formteile stellte man bisher ein Modell zumeist aus Holz her und stampfte auf dieses Modell mit Epoxydharz vermischten Sand auf, so dass ein Formteil entstand. Hierauf wurde dieses Werkzeug herumgedreht und eine Abstandschicht, zum Beispiel eine Wachsschicht, auf das Formteil an den Stellen aufgebracht, an denen später der Hohlraum entstehen soll.



  Danach wird der zweite Formteil durch Aufstampfen von mit Epoxydharz vermischem Sand hergestellt, die Wachsschicht weggenommen und die Formteile zur Bildung des Hohlraumes zusammengebracht. Das bekannte Verfahren hat den Nachteil, dass man beide Formteile durch Aufstampfen herstellen muss, was bei komplizierteren Werkstücken schwierig ist. Ausserdem muss ein Formteil zum Entnehmen der ausgehärteten Kunststoffteile und zum Einlegen neuer Verstärkungseinlagen mit einem Antrieb verbunden sein, der das Werkzeug in Füllposition gegen den Druck des zumeist unter   Üherdruck    eingepressten flüssigen Kunststoffes hält. Die sichere Befestigung eines schlag- und   stoss-    empfindlichen Epoxydharz-Sandgemisch-Formteils an einem Antrieb, zum Beispiel an einer hydraulischen Presse, ist meist schwierig zu bewerkstelligen.

  Schliesslich ist der nach dem Modell hergestellte Formteil gegen Beschädigungen sehr empfindlich, die ihn praktisch unbrauchbar machen.



   Aufgabe der Erfindung ist ein gegenüber den bekannten Verfahren verbessertes Verfahren zum Herstellen einer Form zur Fertigung von einlageverstärkten Kunststoffteilchen, von der mindestens ein Formteil unempfindlich gegen Beschädigungen und leicht zu handhaben ist.



   Die Lösung der Erfindung besteht darin, dass nach dem Modell ein Positiv gemacht wird, nach welchem der Gegen-Formteil geformt wird.



   Ein vorteilhaftes und wenig aufwendiges Verfahren zur Herstellung eines Positivs besteht nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung darin, dass das Positiv durch Abgiessen gemacht wird. Eine vorteilhafte zusätzliche Verwendung des Positivs, insbesondere des Positiv-Abgusses, ist möglich, wenn der Positiv-Abguss unmittelbar als Werkzeug verwendet wird. Ein hierfür geeigneter Werkstoff ist Metall, vorzugsweise Leichtmetall.



   Die vorgenannte Form ist dadurch gekennzeichnet, dass als weiterer Formteil ein Positiv des Modells vorgesehen ist.



   Eine besonders vorteilhafte Herstellung des weiteren Formteils ist möglich, wenn der Formteil ein Positiv-Abguss   dles    Modells ist. Ein verschleissfreier und robuster, dabei relativ masshaltiger Formteil lässt sich erreichen, wenn der Positiv-Abguss aus Metall, vorzugsweise aus Leichtmetall besteht. Ein aus derartigem Werkstoff bestehender Formteil lässt sich verhältnismässig leicht mit einem Anschluss für in den Hohlraum zwischen den Formteilen gepressten fliessfähigen Kunststoff versehen.



  Des weiteren lässt sich ein aus derartigem Material bestehender Formteil verhältnismässig einfach mit einer   Vorrichtung zur Befestigung an einer Antriebs- und Haltevorrichtung versehen. Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung kann der aus einem Positiv Abguss bestehende Formteil, insbesondere bei grossen Abmessungen, mit Versteifungen versehen sein. Ein leicht angiessbarer Abdichtrand an dem Formteil verhindert ein Austreten von Kunststoff während des Pressens aus der Form.



   Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 perspektivisch ein Modell für einen Formteil,
Fig. 2 einen Schnitt nach Linie   II-II    der Fig. 1,
Fig. 3 perspektivisch einen Positiv-Abguss des Modells der Fig. 1,
Fig. 4 einen Schnitt nach Linie IV-IV der Fig. 3,
Fig. 5 den Gegen-Formteil in einem Schnitt zusammen mit dem nach Linie IV-IV (Fig. 3) geschnittenen Formteil,
Fig. 6 die fertige aus Formteil und Gegen-Formteil bestehende Form.



   In der nachfolgenden Beschreibung ist der Herstellungsgang einer Form zur Fertigung von einlageverstärkten Kunststoffteilen beschrieben.



   In den Fig. 1 und 2 ist ein aus Holz bestehendes Modell 1 eines Formteiles für eine Form zum Herstellen von einlageverstärkten Kunststoffteilen dargestellt. Die Form selbst besteht, wie aus späteren Figuren hervorgeht, aus zwei Formteilen, einem Formteil und einem Gegen-Formteil, zwischen denen sich, wenn sie in Giessposition gebracht sind, ein Hohlraum befindet.



  In diesen Hohlraum wird die Verstärkungseinlage, zum Beispiel eine Glasfasermatte, eingelegt und anschliessend fliessfähiger Kunststoff eingepresst. Als fliessfähiger Kunststoff eignet sich besonders ein polymerisierbarer   Kunststoff    zum Beispiel ein Kunstharz.



   Das Modell 1 ist mit einem Abdichtrand 2 versehen, der eine Planfläche 3 aufweist, und mit Rippen 4 verstärkt. An den Kreuzungspunkten der Rippen 4 sind Verstärkungen 6 vorgesehen. Ein Teil der Oberfläche des Modells 1 ist entsprechend einer gewünschten Fläche des mit der Form zu fertigenden Kunststoffteils ausgebildet und als Giessfläche 8 bezeichnet. Die restliche Fläche ist als Stampffläche 9 bezeichnet.



   Nach dem Modell 1 wird nun ein Positiv gemacht, das besonders vorteilhaft durch Abgiessen in Metall, insbesondere in Leichtmetall, zum Beispiel Aluminium, gemacht wird. Anstatt durch abgiessen kann das Positiv natürlich auch durch eine andere Nachformeinrichtung, zum Beispiel durch automatisches Kopieren mit einer mit Kopiersteuerung versehenen Werkzeugmaschine, hergestellt werden. Der Positiv-Abguss wird unmittelbar als Formteil verwendet. Er ist in Fig. 3 dargestellt und mit Position 101 bezeichnet. Der Formteil 101 entspricht dem Holzmodell 1 und weist einen Abdichtrand 102, eine Planfläche 103, Rippen 104, Verstärkungen 106, eine Giessfläche 108 und Stampfflächen 109 auf. Zusätzlich ist ein Anschluss 111 für die Zufuhr von fliessfähigem Kunststoff angegossen. Der Formteil 101 wird an den Verstärkungen 106 mit Gewindebohrungen 112 versehen.

  Der unmittelbar als Formteil 101 verwendbare Positiv-Abguss dient anstelle des Modells 1 zum Formen des Gegen-Formteils 116. Hierzu wird er gemäss Fig. 4   herumgedreht    und auf seine Planfläche 103 gelegt. Er wird von einem Kasten 117 umgeben. Auf seine Giessfläche 108 wird eine abstandbildende Schicht, vorzugsweise eine Wachsschicht 118, aufgebracht. Eine Holzleiste 119 ist mittels Schrauben 120 an der Giessfläche 108 an einer Stelle befestigt, wo später eine Verdickung des Kunststoffteiles entstehen soll. Die Wände des Kastens 117 werden durch Zuganker 121 gehalten. Nunmehr wird mit einem Binde mittel vermischtes Formmaterial in Gestalt von mit Epoxydharz vermischtem Formsand 123 in dem Kasten 117 hochgestampft. Fig. 4 zeigt den Kasten 117 in hochgestampftem Zustand. Darauf wird der Formteil 101 aus Aluminium entnommen.

  Damit ist der Gegen Formteil fertig hergestellt. Die Wachsschicht 108 und die Holzleiste 119 werden von dem Formteil 101 entfernt, durch dessen Giessfläche 108 ein Loch 124 gebohrt wird. Hierauf wird entsprechend Fig. 5 an dem Anschluss 111 ein flexibler Druckschlauch 126 angebracht und der Formteil 101 mittels in die   Gewindè-    bohrungen 112 eingeschraubter Schrauben 127 an eine mit dem Stempel 128 einer nicht dargestellten Presse verbundenen Halteplatte 129 eingeschraubt. Damit ist der Formteil 101 fertiggestellt. Der Gegen-Formteil 116 wird gemäss Fig. 6 mit Winkeleisen 131 und Schrauben 132 an Schienen 133 festgeschraubt und damit in der richtigen Lage relativ zu dem Stempel 128 des Formteils 101 fixiert.



   Die Fig. 6 zeigt die fertige aus dem Formteil 101 und dem Gegen-Formteil 116 bestehende Form. Formteil 101 und Gegen-Formteil 116 sind in auseinandergefahrener Stellung gezeigt, in der eine Glasfasermatte in den Gegen-Formteil 116 eingelegt werden kann.



   Hierauf wird der Formteil 101 von dem Stempel 128 abwärtsgesenkt, bis der Abdichtrand 102 des Formteils 101 auf der Dichtfläche 134 des Gegen-Formteils 116 aufliegt. In dieser Stellung wird der Formteil 101 von dem Stempel entgegen dem Druck des durch den Druckschlauch 126, den Anschluss 111 und das Loch 124 in den Hohlraum zwischen den Formteilen gepressten fliessfähigen Kunststoffs gehalten.



   Die Erfindung weist besondere Vorteile auf. Es ist nicht wie bisher erforderlich, nach Formung des Gegen Formteils nach einem Modell, den diesem Modell entsprechenden Formteil aus mit Bindemittel versetzten Formsand anzufertigen. Es entfallen daher auch die Schwierigkeiten, den Formsand in einem bewegbaren Trägergestell zu verankern. Beschädigungen der Oberfläche des aus Metall gegossenen Formteils gemäss der Erfindung sind ausgeschlossen und können auch dann nicht auftreten, wenn dieser bei einer Bewegung gegen Konstruktionsteile einer Presse anstösst. Die Oberfläche des Metall-Abgusses kann leicht geglättet oder nachgearbeitet werden. Sie ändert sich auch nach häufigem Gebrauch nicht. Da Abnutzungserscheinungen nur bei dem Gegen-Formteil auftreten können, braucht nur die ser neu gefertigt zu werden, wobei das Modell in Gestalt des in Metall gegossenen Formteils stets vorhanden ist.

 

   Der aus Metall bestehende Formteil gemäss der Erfindung kann leicht am Stempel eines hydraulischen Antriebs befestigt werden. Ebenso lässt sich leicht ein Druckanschluss vorsehen.



   An zusätzlichen Kosten fallen bei dem Verfahren und der Form gemäss der Erfindung nur die einmaligen Giesskosten für den Abguss an, die aber begrenzt sind, da das teuere Modell ohnehin bereits vorhanden ist.



   PATENTANSPRUCH 1
Verfahren zum Herstellen einer Form aus mindestens zwei Formteilen für die Fertigung von einlage 

**WARNUNG** Ende DESC Feld konnte Anfang CLMS uberlappen**.



   

Claims (1)

1. **WARNUNG** Anfang CLMS Feld konnte Ende DESC uberlappen **. Vorrichtung zur Befestigung an einer Antriebs- und Haltevorrichtung versehen. Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung kann der aus einem Positiv Abguss bestehende Formteil, insbesondere bei grossen Abmessungen, mit Versteifungen versehen sein. Ein leicht angiessbarer Abdichtrand an dem Formteil verhindert ein Austreten von Kunststoff während des Pressens aus der Form.

   Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 perspektivisch ein Modell für einen Formteil, Fig. 2 einen Schnitt nach Linie II-II der Fig. 1, Fig. 3 perspektivisch einen Positiv-Abguss des Modells der Fig. 1, Fig. 4 einen Schnitt nach Linie IV-IV der Fig. 3, Fig. 5 den Gegen-Formteil in einem Schnitt zusammen mit dem nach Linie IV-IV (Fig. 3) geschnittenen Formteil, Fig. 6 die fertige aus Formteil und Gegen-Formteil bestehende Form.

   In der nachfolgenden Beschreibung ist der Herstellungsgang einer Form zur Fertigung von einlageverstärkten Kunststoffteilen beschrieben.

   In den Fig. 1 und 2 ist ein aus Holz bestehendes Modell 1 eines Formteiles für eine Form zum Herstellen von einlageverstärkten Kunststoffteilen dargestellt. Die Form selbst besteht, wie aus späteren Figuren hervorgeht, aus zwei Formteilen, einem Formteil und einem Gegen-Formteil, zwischen denen sich, wenn sie in Giessposition gebracht sind, ein Hohlraum befindet.

   In diesen Hohlraum wird die Verstärkungseinlage, zum Beispiel eine Glasfasermatte, eingelegt und anschliessend fliessfähiger Kunststoff eingepresst. Als fliessfähiger Kunststoff eignet sich besonders ein polymerisierbarer Kunststoff zum Beispiel ein Kunstharz.

   Das Modell 1 ist mit einem Abdichtrand 2 versehen, der eine Planfläche 3 aufweist, und mit Rippen 4 verstärkt. An den Kreuzungspunkten der Rippen 4 sind Verstärkungen 6 vorgesehen. Ein Teil der Oberfläche des Modells 1 ist entsprechend einer gewünschten Fläche des mit der Form zu fertigenden Kunststoffteils ausgebildet und als Giessfläche 8 bezeichnet. Die restliche Fläche ist als Stampffläche 9 bezeichnet.

   Nach dem Modell 1 wird nun ein Positiv gemacht, das besonders vorteilhaft durch Abgiessen in Metall, insbesondere in Leichtmetall, zum Beispiel Aluminium, gemacht wird. Anstatt durch abgiessen kann das Positiv natürlich auch durch eine andere Nachformeinrichtung, zum Beispiel durch automatisches Kopieren mit einer mit Kopiersteuerung versehenen Werkzeugmaschine, hergestellt werden. Der Positiv-Abguss wird unmittelbar als Formteil verwendet. Er ist in Fig. 3 dargestellt und mit Position 101 bezeichnet. Der Formteil 101 entspricht dem Holzmodell 1 und weist einen Abdichtrand 102, eine Planfläche 103, Rippen 104, Verstärkungen 106, eine Giessfläche 108 und Stampfflächen 109 auf. Zusätzlich ist ein Anschluss 111 für die Zufuhr von fliessfähigem Kunststoff angegossen. Der Formteil 101 wird an den Verstärkungen 106 mit Gewindebohrungen 112 versehen.

   Der unmittelbar als Formteil 101 verwendbare Positiv-Abguss dient anstelle des Modells 1 zum Formen des Gegen-Formteils 116. Hierzu wird er gemäss Fig. 4 herumgedreht und auf seine Planfläche 103 gelegt. Er wird von einem Kasten 117 umgeben. Auf seine Giessfläche 108 wird eine abstandbildende Schicht, vorzugsweise eine Wachsschicht 118, aufgebracht. Eine Holzleiste 119 ist mittels Schrauben 120 an der Giessfläche 108 an einer Stelle befestigt, wo später eine Verdickung des Kunststoffteiles entstehen soll. Die Wände des Kastens 117 werden durch Zuganker 121 gehalten. Nunmehr wird mit einem Binde mittel vermischtes Formmaterial in Gestalt von mit Epoxydharz vermischtem Formsand 123 in dem Kasten 117 hochgestampft. Fig. 4 zeigt den Kasten 117 in hochgestampftem Zustand. Darauf wird der Formteil 101 aus Aluminium entnommen.

   Damit ist der Gegen Formteil fertig hergestellt. Die Wachsschicht 108 und die Holzleiste 119 werden von dem Formteil 101 entfernt, durch dessen Giessfläche 108 ein Loch 124 gebohrt wird. Hierauf wird entsprechend Fig. 5 an dem Anschluss 111 ein flexibler Druckschlauch 126 angebracht und der Formteil 101 mittels in die Gewindè- bohrungen 112 eingeschraubter Schrauben 127 an eine mit dem Stempel 128 einer nicht dargestellten Presse verbundenen Halteplatte 129 eingeschraubt. Damit ist der Formteil 101 fertiggestellt. Der Gegen-Formteil 116 wird gemäss Fig. 6 mit Winkeleisen 131 und Schrauben 132 an Schienen 133 festgeschraubt und damit in der richtigen Lage relativ zu dem Stempel 128 des Formteils 101 fixiert.

   Die Fig. 6 zeigt die fertige aus dem Formteil 101 und dem Gegen-Formteil 116 bestehende Form. Formteil 101 und Gegen-Formteil 116 sind in auseinandergefahrener Stellung gezeigt, in der eine Glasfasermatte in den Gegen-Formteil 116 eingelegt werden kann.

   Hierauf wird der Formteil 101 von dem Stempel 128 abwärtsgesenkt, bis der Abdichtrand 102 des Formteils 101 auf der Dichtfläche 134 des Gegen-Formteils 116 aufliegt. In dieser Stellung wird der Formteil 101 von dem Stempel entgegen dem Druck des durch den Druckschlauch 126, den Anschluss 111 und das Loch 124 in den Hohlraum zwischen den Formteilen gepressten fliessfähigen Kunststoffs gehalten.

   Die Erfindung weist besondere Vorteile auf. Es ist nicht wie bisher erforderlich, nach Formung des Gegen Formteils nach einem Modell, den diesem Modell entsprechenden Formteil aus mit Bindemittel versetzten Formsand anzufertigen. Es entfallen daher auch die Schwierigkeiten, den Formsand in einem bewegbaren Trägergestell zu verankern. Beschädigungen der Oberfläche des aus Metall gegossenen Formteils gemäss der Erfindung sind ausgeschlossen und können auch dann nicht auftreten, wenn dieser bei einer Bewegung gegen Konstruktionsteile einer Presse anstösst. Die Oberfläche des Metall-Abgusses kann leicht geglättet oder nachgearbeitet werden. Sie ändert sich auch nach häufigem Gebrauch nicht. Da Abnutzungserscheinungen nur bei dem Gegen-Formteil auftreten können, braucht nur die ser neu gefertigt zu werden, wobei das Modell in Gestalt des in Metall gegossenen Formteils stets vorhanden ist.

   Der aus Metall bestehende Formteil gemäss der Erfindung kann leicht am Stempel eines hydraulischen Antriebs befestigt werden. Ebenso lässt sich leicht ein Druckanschluss vorsehen.

   An zusätzlichen Kosten fallen bei dem Verfahren und der Form gemäss der Erfindung nur die einmaligen Giesskosten für den Abguss an, die aber begrenzt sind, da das teuere Modell ohnehin bereits vorhanden ist.

   PATENTANSPRUCH 1 Verfahren zum Herstellen einer Form aus mindestens zwei Formteilen für die Fertigung von einlage

   verstärkten Kunststoffteilen, wobei zunächst ein Modell für einen Formteil hergestellt wird, nach welchem der Gegen-Formteil geformt wird, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Modell ein Positiv gemacht wird, nach welchem der Gegen-Formteil geformt wird.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass das Positiv durch Abgiessen gemacht wird.

   2. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Positiv Abguss unmittelbar als Werkzeug verwendet wird.

   3. Verfahren nach Patentanspruch I und den Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Metall-Positiv-Abguss, vorzugsweise ein Leichtmetall Positiv-Abguss gemacht wird.

   4. Verfahren nach Patentanspruch I und den Unteransprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegen-Formteil durch Stampfen von mit einem Bindemittel versetztem körnigem Formmaterial, vorzugsweise von mit Epoxydharz vermischtem Sand, geformt wird.

   PATENTANSPRUCH II Form, hergestellt nach dem Verfahren gemäss Patentanspruch I, bestehend aus zwei einen Hohlraum zur Aufnahme einer Verstärkungseinlage und von fliessfähigem Kunststoff umschliessenden Formteilen, von denen der eine als Gegen-Formteil aus Formmaterial nach einem Modell hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, dass als weiterer Formteil ein nach Modell (1) gefertigtes Positiv (101) vorgesehen ist.

   UNTERANSPRÜCHE 5. Form nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass als weiterer Formteil ein Positiv-Abguss des Modells (1) vorgesehen ist.

   6. Form nach Patentanspruch II, gekennzeichnet durch einen Positiv-Abguss aus Metall, vorzugsweise aus Leichtmetall.

   7. Form nach Patentanspruch II und Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der aus einem Positiv Abguss bestehende Formteil mit einem Anschluss (111) für in den Hohlraum zwischen den Formteilen (101, 116) gepressten fliessfähigen Kunststoff versehen ist.

   8. Form nach Patentanspruch II und den Unteransprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass der aus einem Positiv-Abguss bestehende Formteil (101) mit einer Vorrichtung (112, 127) zur Befestigung an einer Antriebs- und Haltevorrichtung (128, 129) versehen ist.

   9. Form nach Patentanspruch II und den Unteransprüchen 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der aus einem Positiv-Abguss bestehende Formteil insbesondere bei grossen Abmessungen mit Versteifungen (104) versehen ist.

   10. Form nach Patentanspruch II und den Unteransprüchen 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der aus einem Positiv-Abguss bestehende Formteil mit einem Abdichtrand (102) versehen ist.

   11. Form nach Patentanspruch II und den Unteransprüchen 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der aus einem Positiv-Abguss bestehende Formteil mit einer Stampffläche (109) versehen ist.