DD139813A5

DD139813A5 - Form,insbesondere spritzgiessform,zum herstellen von fo

Info

Publication number: DD139813A5
Application number: DD78208898A
Authority: DD
Inventors: Friedrich Koch; Norbert Thiele
Original assignee: Desma Werke Gmbh
Priority date: 1977-11-10
Filing date: 1978-11-06
Publication date: 1980-01-23
Also published as: US4249882A; GB2007578B; JPS5474881A; GB2007578A; FR2408445A1; AR219344A1; SE7811581L; DE2750232A1; IT1106925B; BR7807092A; IT7851843A0; AU4048578A

Description

Berlin, den 15* 2_O 1979 AP B 29 H/208 898 GZ 54 348 25

Form, insbesondere Spritzgießform, zum Herstellen von Formlingen aus Kautschuk . _t

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Form, insbesondere Spritzgießform, zum Herstellen von Halbfertig-Formungen bzw_o Rohlingen, insbesondere Apex-Eingen, aus Werkstoffen auf Kautschukbasis in einem durch wenigstens zwei Formteile, insbesondere durch Oberform bzw* Unterform und Zwiselenplatte, begrenzten Formhohlraum.

Charakteristik,der bekannten technischen Lösungen

Für die Herstellung bestimmter Formlinge aus Werkstoff auf Kautschukbasis finden gesondert vorgefertigte unvulkanisierte Halbfertigteile bzw, Rohlinge Verwendung· Insbesondere sind hier sog« Apex-Ringe angesprochen, die bei der Fertigung von Fahrzeugreifen zur Bildung eines :randseitigen Stahlwulstes verarbeitet werden« Diese vorgefertigten Rohlinge bzw_e Halb-, fertig-Formlinge werden ohne Vulkanisation aus "beschleunigten Kautschukmischungen" in entsprechenden Formen hergestellt. Die Rohlinge werden bei'der Weiterverarbeitung mit dem Werkstoff für den übrigen Teil des Endformlings in eine entsprechende Form eingelegt, vulkanisiert und dabei mit dem Endformling integriert»

Berlin, den -15. 2₀ 1979 AP B 29 H/208 898

Aq die. äußere Gestalt sowie an die technologischen Eigenschaften der vorgenannten geformten Rohlinge aus Kautschukmischungen werden besondere Anforderungen gestellte Die Rohlinge müssen sehr exakt gearbeitet sein und müssen hinsichtlich der Materialbeschaffenheit besondere Eigenschaften aufweisen, wie Plastizität, Haftfähigkeit der Oberfläche des FormlingSo . -..·.,

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, eine Form, insbesondere Spritzgießform, zum. Herstellen von Formungen aus Kautschuk so auszubilden, daß qualitativ einwandfreie Rohlinge mit hoher· Arbeitsproduktivität herstellbar sind,

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Form, insbesondere Spritzgießform, zum'Herstellen von Halbfertig-Formungen bzw» Rohlingen, insbesondere Apex-Ringen, aus Werkstoff auf Kautschukbasis in einem durch wenigstens zwei Formteile, insbesondere durch Oberform bzw«, Unterform und Zwischenplatte, begrenzten Formhohlraum zu schaffen, die eine sehr exakte und maßgerechte Herstellung von Rohlingen mit hinsichtlich der Materialbeschaffenheit besonderen Eigenschaften, wie Plastizität und Haftfähigkeit der Oberfläche des Formlinge, ermöglicht„

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die erfindungsgemäße Form bzw«, Spritzgießform dadurch gekennzeichnet, daß einer der Formteile zur Begrenzung des Formhohlraums, insbesondere die einen größeren Oberflächenbereich des Formlinge umschließende Oberform bzw. Unterform, auf einer verhältnismäßig niedrigen Temperatur und der andere Formteil, insbesondere die Zwi-

Berlin, den I5. 2. 1979 AP B 29 H/208 898

schenplatte, auf einer relativ hohen Temperatur gehalten wird.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die hohen Qualitätsanforderungen bei schnellen, kurzen Arbeitstakten dadurch eingehalten bzw₀ noch verbessert werden können, daß der Werkstoff im Formhphlraum nach Ausfüllung desselben kurzfristig auf eine verhältnismäßig niedrige Temperatur gebracht wird. Zu diesem Zweck ist die Oberform bzw. Unterform zweckmäßigerweise gekühlt, z. B. auf eine Temperatur von etwa 30 ⁰O, während die Zwischenplatte als Gegenformteil beheizt ist, Z₀ B₀ auf eine Temperatur von etwa 100 ⁰C.

Darch die Formteile unterschiedlicher Temperaturen wird darüber hinaus ein besonderer, überraschender Effekt erzielt, der darin besteht, daß beim Öffnen der Form durch Auseinanderbewegen der Formteile der Formling stets an dem Formteil mit niedrigerer Temperatur haften bleibt. Bei einer Form mit Oberform, Unterform und Zwischenplatte bedeutet dies, daß die Formlinge, insbesondere Apex-Einge, beim Auseinanderbewegen stets und ausschließlich an Oberform und Unterform haften bleiben. Diese Formteile können dabei mit besonderen Auswerfern versehen sein, die bereits beim Offnungsyorgang das Abheben des Fo rmlings besorgen, so daß dieser bei geöffneter Form unverzüglich herausgenommen werden kann·

Bei einer Spritzgießform sind nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung die zum Formhohlraum führenden Gießkanäle ausschließlich innerhalb des beheizten Formteils, also innerhalb der Zwischenplatte angeordnet. Dadurch ergibt sich der Vorteil, daß der Werkstoff auf dem Wege zum Formhohlraum

Berlin, den 15. 2_β 1979 B 29 Η/208 898

stets auf einer erforderlichen, höheren Temperatur gehalten, also temperiert wird. Mit dem Eintritt in den Formhohlraum bzw« mit der Füllung desselben erfolgt aber zugleich die Kühlung· Durch die Beheizung des die Gießkanäle aufnehmenden Formteils wird zugleich sichergestellt, daß der nach Fertigstellung eines Formlings in den Gießkanälen verbleibende Werkstoff fließfähig gehalten und deshalb bei dem nächsten Spritztakt in den Formhohlraum zuerst eintreten kann₀ Die Entfernung von Angußzapfen etc«, ist dadurch nicht erforderlich«,

In v/eiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß zur gleichzeitigen Herstellung von wenigstens zwei Formungen entsprechende Formhohlräume durch die Zwischenplatte einerseits und durch die Oberform sowie Unterform andererseits begrenzt sind«.

Es ist zweckmäßig, daß zwischen der Zwischenplatte einerseits sowie Oberform und Unterform bzw« einem als Auswerferring ausbildbaren Teil desselben andererseits ein wärmeisolierender Spalt gebildet ist.

Ebenso ist es möglich, daß das System aus Gießkanälen in der Zwischenplatte aus einem zur Mitte führenden Zentralkanal, da-ran anschließenden radialen Verbindungskanälen, zu den . Formhohlräumen gerichteten Verzweigungen besteht·

Dabei ist es sinnvoll, daß die quer zu den Verbindungskanälen, insbesondere unter einem rechten Winkel zu diesen verlaufenden Verzweigungen in einen umlaufenden Hingkanal münden, der mit dem zugeordneten Formhohlraum verbunden ist.

Berlin, den 15» 2« 1979 -AP B 29 H/208 898

Weiterhin ist es vorteilhaft, daß die Mündung des Ringkanals in den zugeordneten Formhohlraum als Spalt, insbesondere als durchgehender, ringsherumlaufender Eingspalt, ausgebildet ist«,

Zweckmäßigerweise ist dabei vorgesehen, daß der Eingspalt mit Abstand von beiden Rändern des Formhohlraums in diesen mündete.

Im Sinne der Erfindung ist es, daß beidseits der Verbindungskanäle und der Verzweigungen sowie benachbart hierzu Heizka-· näle angeordnet sind.

Gemäß einem weiteren Merkmal ist vorgesehen, daß an den Formteilen mit niedrigerer Temperatur, insbesondere an Oberform und Unterform, eine Auswerfereinrichtung für die Formlinge angeordnet ist_o

Dabei ist es zweckmäßig, daß Oberform und Unterform mit einem im Bereich der Formhohlräume ringsherumverlaufenden, relativ zu Oberform und Unterform bewegbaren Auswerferring versehen sind· ..

Weiterhin ist es zweckmäßig, daß der Auswerferring einen Teilbereich des Formlings, bei Apex-Ringen einen Wulst desselben, ringsherum erfaßt*

Schließlich ist es möglichj daß Heizkanäle und/oder Kühlkanäle aus einer Mehrzahl von in einer Ebene liegenden, parallelen Bohrungen und in der Nähe ihrer jeweiligen Enden angeordneten Querbohrungen bestehen«

Berlin, den I5. 2. 1979 AP B 29 H/208 898

Ausführungsbeispiel

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläuterte Es zeigen:

Figo 1: einen versetzten Radialschnitt durch eine geschlossene Spritzgießform zum Herstellen von Apex-Ringen, .

Figo 2: die Form gemäß Figo 1 in vereinfachter Darstellung, teilweise im versetzten Radialschnitt, teilweise in Ansicht, in geöffneter Stellung,

Figo 3^: eine Einzelheit der geschlossenen Spritzgießform im Radialschnitt, in stark vergrößertem Maßstab,

Figo 4-: eine Draufsicht auf eine Hälfte einer Zwischenplatte der Spritzgießform gemäß Fig. 1_O

Das in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsbeispiel betrifft eine Spritzgießform zum Herstellen von Apex-Ringen, wie sie bei der Fertigung von Fahrzeugreifen Verwendung fin-" den. Die Spritzgießform ist hier als Doppelform ausgebildet. Es werden zwei ringförmige Formhohlräume 10 und 11 bei einem Spritztakt gleichzeitig mit Werkstoff beschickt. In Fig. 1 werden diese Formhohlräume 10. 11 jeweils im Quer- bzw₀ Radialschnitt gezeigt, woraus sich zugleich die Querschnittsgestalt eines derartigen Apex-Ringes ergibt. Dieser besteht nämlich aus einem beispielsweise im Querschnitt rechteckigen Wulst 12, in dem eine zuvor in den Formhohlraum 10 bzw* 11 eingelegte Metallverstärkung, z. B₀ aus gewickelten Drähten, Aufnahme findet, und aus einem da~ran an-

Berlin, den 15. 2.» 1979 AP B 29 H/208 898

mm Γ? *m

schließenden, im Querschnitt abgewinkelten und spitzwinklig auslaufenden Ringlappen 13 (siehe insbesondere Figo 3)·

Der so gestaltete Formhohlraum 10 bzw₀ 11 wird, einerseits durch eine gemeinsame Zwischenplatte 14- und andererseits durch eine Oberform 15 sowie Unterform 16 begrenzt*

Die Zwischenplatte 14 ist mehrteilig ausgebildet» Sie besteht aus zwei gleichen Teilplatten 17 und 18, die beispielsweise durch Schrauben 19 zu der Zwischenplatte 14 miteinander verbunden sind.. In entsprechenden ringförmigen Ausnehmungen der Teilplatten 17, 18 sind im Bereich der Formhohlräume 10 und 11 herausnehmbare, nämlich durch Schrauben 20 und 21 befestigte ringförmige Einsatzstücke 22 und 23 vorgesehen, die einen Teilbereich, nämlich den Ringlappen 13 des Apex-Ringes begrenzen« Der Wulst 12 wird unmittelbar durch die Teilplatten 17 und 18 begrenzt.

Ein System von Gießkanälen ist ausschließlich innerhalb der Zwischenplatte 14 angeordnet. Von einem Zentralkanal 24 führen radiale Verbindungskanäle 25 nach außen bis- in den Bereich der Formhohlräume 10 und 11 ο Hier sind die Verbindungskanäle 25 mit nach oben und unten gerichteten Verzweigungen 26 und 27 versehen, die in jeweils einen Ringkanal 28 bzw» 29 mündene Die Ringkanäle 28, 29 sind durch die Teilplatten 17, 18 einerseits und die Einsatzstücke 22, 23 andererseits begrenzt, derart, daß die Ringkanäle 28, 29 hier einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt erhalten. Dieser verjüngt sich zum jeweiligen Formhohlraum 10 und 11, so daß der .Ringkanal 28 bzw. 29 über einen hier ringsherumlaufenden Ringspalt 30 bzw. 31 ia den Formhohlraum 10 bzw„ 11 mündet. Der Werkstoff wird demnach in Umfangsrichtung verteilt und

Berlin, den 15· 2. 1979 AP B 29 H/208 898

dennoch konzentriert in den Formhohlraum.10, 11 eingeführt·

Die Zwischenplatte 14 wird durch Heizkanäle 32 - bzw. Temperierkanäle - auf einer bestimmten Temperatur von.etwa 100 ⁰C gehalten, also temperiert· Die Heizkanäle 32 sind zu beiden Seiten, nämlich oberhalb und unterhalb, der Verbindungskanäle 25 angeordnet, so daß der Werkstoff in diesen Verbindungskanälen 25 auf der erwünschten Temperatur gehalten wird« Weiterhin sind außenliegende Heizkanäle 32 auf der radial außenliegenden Seite der Verzweigungen 26 und. 27 vorgesehen. Insgesamt werden deranac-h die Gießkanäle durch Heizkanäle 32 umgeben. ·

Oberform 15 und Unterform 16 sind demgegenüber gekühlt und zu diesem Zweck mit Kühlkanälen 33 bzw. 34 versehen. Diese halten Oberform 15 und Unterform 16 auf einer relativ niedrigen Temperatur in der Größenordnung von 30 ⁰C. Die Kühlkanäle 33 und 34 sind im vorliegenden Fall ebenso wie die Heizkanäle 32 aus einem System von geradlinigen Bohrungen gebildet, die von einer Seite her in die im wesentlichen rechteckigen Werkstücke eingeführt und die in der Nähe ihrer Enden durch Querbohrungen 43» 44 miteinander verbunden sind. (Fig. 4) Der Eintritt und Austritt des Heiz- bzw*, Kühlmediums ist in Figo 4 durch Pfeile dargestellt· .

Um einen nennenswerten Temperaturübergang von der Zwischenplatte 14 auf Oberform 15 bzw. Unterform 16 zu vermeiden, können zwischen den vorgenannten Formteilen isolierende Luftspalte gebildet sein_o Bei dem vorliegenden Beispiel sind derartige Spalte 35 und 36 zwischen der Zwischenplatte 14 einerseits und einem, als Einsatzstück ausgebildeten Auswerferring 37 bzw. 33 andererseits angeordnete.

Berlin, den I5. 2. 1979 AP B 29 H/208 898

Ein besonderer Effekt besteht .darin, daß die Formlinge, nämlich Apex-Ringe beim öffnen der !Form an den Formteilen geringerer Temperatur, also an Oberform I5 ^unc^ Unterform 16 haften bleiben. Die öffnung geht dabei zweckmäßigerweise so vonstatten, daß Zwischenplatte 14 und Oberform 15 um einen unterschiedlichen Betrag von der Unterform 16 abgehoben werden· Es können dann die beiden gleichzeitig hergestellten Apex-Ringe von der Oberform. I5 und der Unterform 16 abgenommen werdenο -

Um das vorgenannte Abnehmen zu erleichtern bzw, zu beschleunigen und in schonender Weise für die Formlinge durchzuführen, sind Oberform I5 und Unterform 16 mit einer Auswerfereinrichtung versehen. Diese besteht jeweils aus einem Auswerferring 37 bzw ο 38«. Die Auswerf erringe 37 j 38 sitzen bewegbar in entsprechenden Ausnehmungen von Oberform I5 und Unterform 16« Ein außenliegender Randbereich dieser Auswerferringe 37» 38 erfaßt ringsherum die Apex-Ringe, im vorliegenden Fall den Bereich des Wulstes 12· Durch Abheben der Auswerferringe 37 bzw, 38 von Oberform I5 bzw«, Unterform 16 werden demnach die Apex-Ringe aus den betreffenden Forranestern herausgehoben. Da die Formlinge gleichmäßig ringsherum.im Bereich des höher belastbaren Wulstes 12 erfaßt werden, kann der Auswerfvorgang verhältnismäßig schnell vonstatten gehen, ohne dadurch die Apex-Ringe zu beeinträchtigen.

Der Bewegungsablauf beim Öffnen der Form sowie beim Auswerfen der Formlinge über die Auswerferringe 37 und 38 ist aus Fig. 2 ersichtlich. Danach sind Oberform 15 und Unterform jeweils über Schleppbolzen 45 und 46 mit der Zwischenplatte 14 verbunden, Ytenn die Oberform 15 abgehoben, nämlich aufwärt sbewegt wird, folgt dieser Bewegung mit Abstand von der

Berlin, den 15. 2· 1979 AP B 29 Η/208 898

Oberform 15 die Zwischenplatte 14_O

In der Endstellung sind die Formteile Oberform 15_} Unterform 16 und Zwischenplatte 14 um die Länge der Schleppbolzen 45» 46 voneinander getrennt.

Die Schleppbolzen 45, 46 sind mit ihren Enden 47 jeweils in einer Druckplatte 48, 49 verankert· Das Auseinanderziehen der Formteile bis zu den durch die Enden 47 der Schleppbolzen 45» 46 gebildeten Anschläge bewirkt, daß die vorgenannten Druckplatten 48 und 49 aus einer oberen bzw« unteren Endstellung abgesenkt bzw. angehoben· werden bis zur Anlage an Oberform 15 bzw, Unterform 16. Diese Bewegung der Druckplatten 48, 49 erfolgt gegen die Kraft von Rückholfedern 50_e Die Relativbewegung der Druckplatten 48 und 49 zu Oberform 15 und Unterform 16 bewirkt das Ausfahren von Druckstößeln 51 und 52$ die jeweils den Auswerferringen 37 und 38 zugeordnet sind. Letztere werden dadurch aus den ringförmigen Ausnehmungen von Oberform I5 und Unterform 16 herausgehoben unter Mitnahme des durch den Wulst 12 und Ringlappen 13 gebildeten Formlinge« Die Öffnung sbe v/e gung der Form durch Auseinanderbewegen von Zwischenplatte 14, Oberform I5 und Unterform 16 bewirkt demnach zugleich selbsttätig das Abheben der Auswerferringe 37 und 38 und damit das Endformen.

Claims

Berlin, den I5. 2· 1979 AP B 29 Η/208 898

Erfindungsanspruch

1. Form, insbesondere Spritzgießform, zum Herstellen von _;. , Halbfertig-Formlingen bzw» Rohlingen, insbesondere Apex-Eingen, aus Werkstoffen auf Kautschukbasis in einem durch wenigstens zv/ei Formteile, insbesondere durch Oberform bzwo Unterformund Zwischenplatte, begrenzten Formhohlraum, gekennzeichnet dadurch, daß einer der Formteile, insbesondere die Oberform (I5) bzw* Unterform (16), auf einer verhältnismäßig niedrigen Temperatur und der andere Formteil, insbesondere die Zwischenplatte (14), auf einer verhältnismäßig höheren Temperatur gehalten sind.

2„ Form nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß Oberform (15) bzw* Unterform (16) gekühlt und die Zwischenplatte (14) beheizt sind.

3« Form nach Punkt 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß Gießkanäle im beheizten, als Zwischenplatte (14) ausbildbaren Formteil angeordnet sind.

4·. Form nach einem der Punkte 1 bis 3j gekennzeichnet da-., durch, daß zur gleichzeitigen Herstellung von wenigstens zwei Formungen entsprechende Formhohlräume (10; 11) durch die Zwischenplatte (14) einerseits.und durch die Oberform (15) sowie Unterform (16) andererseits begrenzt sind ο

Form nach einem der Punkte 1-bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß zwischen der Zwischenplatte (14) einerseits sowie Oberform (15) und Unterform (16) bzw» einem als Auswerferring (37i 38) ausbildbaren Teil desselben ande-

Berlin, den I5. 2, 1979 AP B 29 Η/208 898

rerseits ein wärmeisolierender Spalt (35 5 36) gebildet ist ο _ä
6. JOrm nach Punkt 3 sowie einem der weiteren Punkte, gekennzeichnet dadurch, daß das System aus Gießkanälen in der Zwischenplatte (14) aus einem zur Mitte führenden Zentralkanal (24), daran anschließenden radialen Verbindungskanälen (25)> zu den Formhohlräumen (10; 11) gerichteten Verzweigungen (26; 27) besteht. . ·'
7. Form nach Punkt 6, gekennzeichnet dadurch, daß die quer zu den Verbindungskanälen (25)_} insbesondere unter einem rechten Winkel zu diesen verlaufenden Verzweigungen (26; 27) in einen umlaufenden Ringkanal (28; 29) münden, der mit dem zugeordneten Formhohlraum (10; 11) verbunden ist.
8. Form nach Punkt 7 sowie einem der v/eiteren Punkte, gekennzeichnet'dadurch, daß die Mündung des Ringkanals (28; 29) in den zugeordneten Formhohlraum·(10; 11) als Spalt, insbesondere als durchgehender, ringsherumlaufender Ringspalt (30; 31)j ausgebildet ist.

9· Form nach Punkt 8, gekennzeichnet dadurch, daß der Ringspalt (30; 31) mit Abstand von beiden Rändern des Formhohlraums (10; 11) in diesen mündet·

10· Form nach Punkt 3 sowie einem der weiteren Punkte, gekennzeichnet dadurch, daß beidseits der Verbindungskanäle (25) und der Verzweigungen (26; 27) sowie benachbart hierzu Heizkanäle (32) angeordnet sind·

Berlin, den 1.5. 2. 1979 B 29 H/2o8 898

« 13 ~

.11© Form nach einem der Punkte 1 bis 10, gekennzeichnet dadurch, daß an den Formteilen mit niedrigerer Temperatur, insbesondere an Oberform (15) und Unterform (16), eine Auswerfereinrichtung für die Formlinge angeordnet ist«

12ο Form nach Punkt 11, gekennzeichnet dadurch, daß Oberform (15) und Unterform (16) mit einem im Bereich der Formhohlräume (10; 11) ringsherumverlaufenden, relativ zu Oberform (15) und Unterform (16) bewegbaren Auswerferring (37> 38) versehen sind.

13· Form nach Punkt 12, gekennzeichnet dadurch, daß der Aus-' werferring (37; 38) einen Teilbereich des Formlings, bei Apex-Eingen einen Wulst (12) desselben, ringsherum erfaßt.

Form nach einem der Punkte 1 bis 13, gekennzeichnet dadurch, daß Heizkanäle (32) und/oder Kühlkanäle (33; 34) aus einer Mehrzahl von in einer Ebene liegenden, parallelen Bohrungen und in der Nähe ihrer jeweiligen Enden angeordneten Querbohrungen. (43; 44) bestehen.

Hierzu.. .3 Seiten Zeichnungen