DE102004061476A1

DE102004061476A1 - Beheizbare Abgrenzkanten und Trennmesser für Blaswerkzeuge und Stanzen

Info

Publication number: DE102004061476A1
Application number: DE200410061476
Authority: DE
Inventors: Thomas Gebauer
Original assignee: Geiger Technik GmbH
Current assignee: GEIGER TECHNOLOGIES GMBH, 82467 GARMISCH-PARTE, DE
Priority date: 2004-12-21
Filing date: 2004-12-21
Publication date: 2006-10-26

Abstract

Zur Herstellung von Rohren und Schläuchen für die Autombilindustrie oder Spielzeuge für Kinder werden Blaswerkzeuge benötigt. DOLLAR A Diese bestehen aus 2 Formhälften, in denen die Negativform des daraus entstehenden Teiles eingearbeitet ist. In der Produktion werden diese Werkzeuge in Blasmaschinen eingebaut. Oberhalb des Werkzeugs sitzt in der Maschine eine Düse, aus der ein Schlauch aus plastifiziertem Kunststoff kommt. Dieser ist größer als die Form im Werkzeug. Wenn sein Anfang unterhalb des Werkzeugs angekommen ist, fahren die Formhälften zusammen und quetschen den Schlauch in zwei Bereiche ab. Zum Einen in den Bereich, der für das Teil benötigt wird und zum Anderen in den Bereich, der überschüssig ist. Von unten fährt eine Blasnadel an das Werkzeug heran und bläst das herzustellende Teil auf. Das Werkzeug fährt auf und das Teil kann entnommen werden. Beim Abtrennen des überschüssigen Materials bleibt immer ein Grat stehen. Dieser stellt ein erhöhtes Verletzungsrisiko für Kinder dar und muss daher durch Nacharbeit entfernt werden. DOLLAR A Durch meine Erfindung werden die normalen Abquetschkanten, die den Schlauch vom herzustellenden Teil und dem überschüssigen Material trennen, durch einen Widerstandsdraht ersetzt. Der Widerstandsdraht wird in die umlaufende Kontur und die Messer eingearbeitet. Dadurch erfolgt eine Einsparung der Messerschneiden, welche in manchen Werkzeugen benötigt werden. Dieser Draht kann nun nach dem Blasen des Teiles durch Anlegen von Strom auf über ...

Description

Technisches Gebiet
Der Bereich in dem meine Erfindung verwendet wird, ist die Herstellung von Blasteilen aus verschiedenen Kunststoffen die z.B. in der Automobilindustrie benötigt werden.
Technischer Stand
Für die Herstellung von Kunststoffrohren, Kunststoffschläuchen u.s.w. wie z.B. für die Automobilindustrie müssen Blaswerkzeuge gebaut werden. In die Werkzeuge wird die Negativform des daraus beim Blasen entstehenden Blasteiles gefräst. Ein Blaswerkzeug besteht aus zwei Formhälften, welche im Trennungsbereich an den Abquetschkanten zu 100% genau aufeinander abgestimmt sein müssen um ein qualitatives Blasteil zu erhalten. Entlang der umlaufenden Kontur des Blaswerkzeuges befinden sich die Abquetschkanten. Die Abquetschkanten beider Formhälften müssen nach dem Fräsen in mühsamer Arbeit aneinander angepasst werden um das Gutteil vom überschüssigen Butzen abzuquetschen. Weiterhin befinden sich in vielen Blaswerkzeugen Messer, welche die verlorenen Blasköpfe vom Gutteil trennen. Die Messer sind in Messerkassetten eingearbeitet und auch der Kontur des Teiles angepasst. Diese Art der Messer ist sehr platzraubend und zwingt den Konstrukteur die Blaswerkzeuge viel größer zu gestalten als eigentlich nötig ist. Gesteuert werden diese Messer durch große Pneumatikzylinder, die außen an das Werkzeug angebracht sind. Was wiederum außen viel Platz nimmt. Das fertig gestellte Blaswerkzeug wird in eine Blasmaschine eingebaut, wo sich die beiden Formhälften genau gegenüber stehen. Die beiden Werkzeughälften werden durch Führungssäulen positioniert. Oberhalb des Werkzeuges sitzt eine Blasdüse aus der ein Schlauch aus plastivizierten Material kommt. Dieser Schlauch ist im Durchmesser viel größer als das dann daraus entstehende Blasteil. Wenn dieser Schlauch unterhalb des Werkzeuges angekommen ist, fahren die beiden Werkzeughälften zusammen. Die Abquetschkanten drücken nun aufeinander und grenzen den Schlauch in Blasteil und Butzen ab. Nun fährt von unten eine weitere Blasdüse an das Werkzeug und bläst mit hohem Druck das Blasteil so aus, dass sich das plastivizierte Material an die Negativform des Werkzeuges anlegt. Nach einer bestimmten Kühldauer werden die Messer gefahren die das Gutteil vom verlorenen Kopf trennen. Diese nutzen sich jedoch auch ab und müssen immer wieder nachgeschliffen werden, was zur Folge hat, dass das Werkzeug aus der Maschine ausgebaut und zerlegt werden muss. Nach dem Schneiden fahren die zwei Formhälften wieder auseinander und das fertige Teil wird ausgeworfen. Sind die Abquetschkanten nicht genau aufeinander abgestimmt oder nach etlichen Teilen durch den ständigen Druck weggedrückt worden üben sie nicht mehr ihre Funktion aus und das Gutteil und der Butzen hängen noch zusammen. Da das Material nun schon erkaltet ist, müssen das Teil und der Butzen mühsam, manuell von Hand mit einem Messer getrennt werden. Doch selbst, wenn die Abquetschkanten zueinander stimmen bleibt immer ein kleiner scharfkantiger Grat am Teil zurück, welcher die Qualität mindert, wenn er nicht von Hand beseitigt wird.
Technisches Problem, Mittel und Lösungen
Ich habe mir als Problem die Frage gestellt, wie kann ich die Qualität der Teile steigern, die Arbeit der Maschinenbediener erleichtern, die Werkzeuge kleiner, unkomplizierter und verschleißfester bauen und die Zeit und Kosten von der Nacharbeitung der Teile zu sparen!
Nach etlichen Überlegungen bin ich darauf gekommen. Das bei der Herstellung eines neuen Blaswerkzeuges anstelle der Abquetschkanten eine Nut um die Kontur des Blasteiles gefräst wird, die einige zehntel Millimeter größer ist als das Maß des Widerstandsdrahtes, Glühdrahtes, Glühbandes o.ä. In diese Nut wird ein Thermokleber eingebracht, der auch bei hohen Temperaturen noch fest ist und gleichzeitig auch als Isolierschicht zwischen den Metallen dient. Ist der Kleber richtig in der Nut verteilt, wird der Draht in die Nut gelegt. Die Nut kann durch Sandstrahlen aufgeraut werden damit der Kleber mehr Halt hat. Nach dem Aushärten des Klebers muss nun der Draht an die Kontur angefräst werden. Der Draht kann auch durch verklemmen in der Nut befestigt werden. Hierbei muss allerdings eine Isolierfolie zusammen mit dem Draht eingearbeitet werden. Der Draht beider Formhälften soll aber nicht wie bei den Abquetschkanten zu 100% zueinander stimmen, sondern soll absichtlich ein Spalt von einigen hundertstel bis zehntel Millimeter haben, wenn die beiden Formhälften geschlossen sind. Die Schließkraft der Maschine muss an den äußeren Ecken des Werkzeuges abgefangen werden, damit der Spalt zwischen den beiden Hälften entsteht und es durch Berührung nicht zu einem Kurzschluss kommt. Der Draht könnte entweder bündig mit Trennebene sein oder einige hundertstel Millimeter darunter stehen, damit der Draht den Schlauch nicht allein zusammendrücken muss sonder von einer kleinen Trennkante unterstützt wird. Weiterhin stellt man so sicher, dass der Draht durch die Schließkraft der Maschine nicht zerdrückt oder zerquetscht wird.
Beim Umbau der Messer verhält es sich wie folgt:
Das verwendete Messer ist einige zehntel Millimeter breiter als der Draht im Durchmesser und wird auch über ein Thermokleber oder durch Einklemmen mit einer Isolierfolie eingearbeitet. Nun mehr fährt das Messer auch nicht mehr seitlich sondern von unten nach oben. Die Form des Messers wird auch der Negativform des Blasteiles angepasst. Aber nicht genau sonder soll einige Millimeter in der Kontur stehen und ist dann um diesem Betrag kleiner. Weiterhin steht das Messer nicht bis an die Trennebene der Werkzeughälften sondern auch einige Millimeter darunter. Beim Hochfahren der Messer reicht dieser Spalt zum Schneiden des Teiles bei geschlossener Form aus. Gesteuert wird das Messer über einen kleinen Pneumatikzylinder, welcher an der Unterseite des Werkzeuges angeschraubt wird und somit zwischen Formhälfte und Aufspannplatte verschwindet. Selbstverständlich lassen sich auch ältere Werkzeuge nachrüsten.
Anwendungsbeispiel
Wird ein neues Blaswerkzeug mit meinem beheizbaren Abgrenzkanten und Messern fertig gestellt, so wird er in die Maschine eingebaut. Wenn nun der Schlauch mit dem plastivizierten Material aus der Blasdüse die Unterkante des Werkzeuges erreicht hat, fahren die zwei Formhälften zusammen. Die Schließkraft der Maschine wird an den äußeren Ecken des Werkzeuges abgefangen um den Spalt zwischen den Formhälften zu gewährleisten. Nun fährt eine weitere Blasdüse an das Werkzeug heran und bläst den Schlauch an die Negativform der Kontur an. Ist dieses geschehen beginnt der Kühlprozess des Materials. Während dieses Prozesses wird Strom und Spannung an den Draht der Abgrenzkanten angelegt. Die Höhe der Spannung und des Stromes sowie die Erhitzungsdauer ist vom Werkzeug und dem verwendeten Material abhängig und muss durch Versuche beim Anfahren der Maschine optimiert werden. Durch das Erhitzen des Drahtes wird das Material welches das Gutteil und den Butzen zusammen hält weggeschmolzen und trennen beides voneinander. Gleichzeitig wird auch der Grat des Gutteiles welcher in der Trennungsebene entsteht verschmolzen. Womit eine schöne Oberfläche entsteht. Zusätzlich zur Erhitzung der Abgrenzkanten wird auch Strom und Spannung auf den im Messer eingearbeiteten Draht gelegt. Dieser erhitzt sich ebenso und fährt nun bis einige hundertstel oder zehntel Millimeter vor die Trennungsebene und trennt dabei das Gutteil vom verlorenen Blaskopf. Sind diese Prozesse vollzogen, wird das Werkzeug geöffnet und das nun getrennte Gutteil und das überschüssige Material wird ausgeworfen. Der Blasprozess beginnt von neuen.
Erreichte Vorteile
Durch meine Erfindung können Blaswerkzeuge kleiner, unkomplizierter, verschleißfester und schneller hergestellt werden. Weiterhin wird die Qualität des Produktes gesteigert. Da eine ungenaue, manuelle Nacharbeitung entfällt. Komplizierte Butzenabstandsvorrichtungen würden komplett entfallen und die Kosten und die Zeit für manuelle Nacharbeitungen und Vorrichtungen werden eingespart. Außerdem erleichtert sie die Arbeit der Maschinenbediener um einiges.

Claims

Durch anlegen von Strom und Spannung beheizbare Abgrenzkanten und Trennmesser für Blaswerkzeuge und Stanzen zum besseren trennen des Blasteiles vom überschüssigen Butzen und den verlorenen Blasköpfen, dadurch gekennzeichnet, dass ein Widerstandsdraht, ein Glühdraht, ein Glühband oder ähnliches in die Abgrenzkanten und Schneidkanten der Messer des Blaswerkzeuges zusammen mit einem Thermokleber oder ähnlichem eingearbeitet wird. Welche nach dem ausblasen des Teiles durch anlegen von Strom und Spannung auf eine hohe Temperatur bis 1100°C erhitzt wird, je nach Blasteilmaterial, um das Blasteil vom überschüssigen Butzen zu trennen und die verlorenen Blasteilköpfe abzuschneiden.
Abgrenzkanten und Trennmesser nach Anspruch 1, Dadurch gekennzeichnet, Dass die Einarbeitung des Drahtes in mehreren Formen und Arbeitsweisen möglich ist und dadurch das selbe Wirkungsprinzip hat.