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TECHNISCHES GEBIET
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Der
Bereich, in dem die Erfindung verwendet wird, ist die Herstellung
von Blasteilen aus verschiedenen Kunststoffen die z.B. in der Automobilindustrie benötigt werden.
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TECHNISCHER STAND
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Für die Herstellung
von Kunststoffrohren, Kunststoffschläuchen usw. 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 gegenüberstehen.
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.
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TECHNISCHES PROBLEM, MITTEL UND LÖSUNGEN
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Es
stellt sich die Aufgabe, wie die Qualität der Teile gesteigert werden
kann, die Arbeit der Maschinenbediener erleichtert, die Werkzeuge
kleiner, unkomplizierter und verschleißfester gebaut und die Zeit
und Kosten der Nacharbeitung der Teile eingespart werden kann.
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Die
Aufgabe wird gelöst
durch ein Blaswerkzeug nach Anspruch 1 oder Anspruch 4.
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Das
Blaswerkzeug für
die Herstellung von Kunststoffrohren, Kunststoffschläuchen und
dergleichen, umfasst zwei Formhälften
mit Abquetsch- oder Abgrenzkanten. Ein Widerstandsdraht, ein Glühdraht,
ein Glühband
oder ähnliches
ist im Bereich der Abquetsch- oder
Abgrenzkante vorgesehen, so dass überschüssige Butzen oder verlorene
Blasköpfe durch
Erhitzung des Widerstandsdrahts, Glühdrahts oder dergleichen von
dem Blasteil abgetrennt werden können.
Es werden insbesondere beheizbare Abgrenzkanten und Trennmesser
für Blaswerkzeuge und
Stanzen vorgesehen. Das Blaswerkzeug kann bei allen möglichen
Herstellungsverfahren, beispielsweise GIT-(Gasinjektionstechnik-)Verfahren,
Ausblasverfahren, usw., Verwendung finden.
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Insbesondere
umfasst das Blaswerkzeug Messer zum Abtrennen von verlorenen Blasköpfen oder
Butzen.
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Die
Abgrenz- oder Abquetschkanten können bei
geschlossener Form einen Spalt zwischen sich einschließen.
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Mindestens
ein Messer kann zur Abtrennung von überschüssigen Butzen oder verlorenen
Blasteilköpfen
vorgesehen sein, wobei an der Schneidkante des Messers ein Widerstandsdraht,
ein Glühdraht, ein
Glühband
oder ähnliches
vorgesehen ist, so dass durch Erhitzen des Widerstandsdrahts, des
Glühdrahts,
des Glühbandes
oder dergleichen ein Abtrennen von überschüssigen Butzen oder verlorenen Blasteilköpfen ermöglicht wird,
wobei die Schneidkante im Bereich des Widerstandsdrahts, Glühdrahts,
Glühbands
oder dergleichen im Schneidfall vor sich einen Spalt ausbildet.
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Der
Widerstandsdraht, Glühdraht,
Glühband oder
dergleichen kann in einer Nut angeordnet sein.
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Der
Widerstandsdraht, Glühdraht,
Glühband oder
dergleichen kann mit einem isolierenden Thermokleber oder durch
Klemm- oder Presssitz angeordnet sein.
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Im
Bereich des Widerstandsdrahtes, Glühdrahtes, Glühbandes
oder dergleichen ist insbesondere eine Isolierschicht vorgesehen.
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Bei
der Herstellung eines neuen Blaswerkzeuges wird anstelle der Abquetschkanten
eine Nut um die Kontur des Blasteiles gefräst, 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 sondern von einer
kleinen Trennkante unterstützt
wird. Weiterhin stellt man so sicher, dass der Draht durch die Schließkraft der
Maschine nicht zerdrückt
oder zerquetscht wird.
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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.
Nunmehr fährt
das Messer auch nicht mehr seitlich sondern von unten nach oben.
Die Form des Messers wird auch der Negativform des Blasteiles angepasst,
jedoch genau, sondern es 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.
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ANWENDUNGSBEISPIEL
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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,
weg geschmolzen und beides voneinander getrennt. Gleichzeitig wird
auch der Grat des Gutteiles, welcher in der Trennungsebene entsteht, verschmolzen.
Dadurch entsteht eine schöne
Oberfläche.
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
werden ausgeworfen.
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Der
Blasprozess beginnt von neuen.
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ERREICHTE VORTEILE
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Durch
die 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.