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Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zum Warmumformen und/oder Presshärten eines Blechmaterials, gemäß der im Oberbegriff des Anspruchs 1 näher angegebenen Art.
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Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung einer Kühleinrichtung für ein solches Werkzeug.
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Unter Warmumformen wird allgemein das Umformen eines Blechmaterials oberhalb seiner Rekristallisationstemperatur verstanden. Unter Presshärten bzw. Formhärten wird das Umformen eines zuvor erwärmten Blechmaterials unter gleichzeitiger Abkühlung (innerhalb weniger Sekunden) verstanden, wodurch neben der Formgebung des Blechmaterials auch eine Festigkeitssteigerung herbeigeführt wird. Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Verfahrensvarianten für das Warmumformen und Presshärten (bspw. das direkte und das indirekte Presshärten) bekannt.
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Warmumformwerkzeuge und Presshärtewerkzeuge sind typischerweise mit integrierten Kühleinrichtungen ausgebildet, um die mit dem erwärmten Blechmaterial in Berührungskontakt gelangenden Werkzeugwirkflächen aktiv kühlen zu können und um die durch das erwärmte Blechmaterial in das Werkzeug eingebrachte Wärmeenergie gezielt aus dem Werkzeug abführen zu können. Bei diesen Kühleinrichtungen handelt es sich üblicherweise um im Werkzeug angeordnete Kühlbohrungen bzw. Kühlkanäle, die von einem Kühlmedium (insbesondere auf Wasserbasis) durchströmt werden, um so die aktive Kühlung der Werkzeugwirkflächen zu bewerkstelligen. Zum Stand der Technik wird auf die
DE 10 2007 003 745 A1 verwiesen.
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Aus der
DE 10 2007 040 013 A1 ist ein Werkzeug zum Presshärten eines Blechmaterials bekannt, bei dem eine Kühleinrichtung aus einem Kühleinsatz mit eingearbeiteten Kühlkanälen und einem auf diesen Kühleinsatz aufgesetzten Deckel (bzw. Schale), an dem gleichfalls auch eine Werkzeugwirkfläche ausgebildet ist, aufgebaut ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Werkzeug zum Warmumformen und/oder Presshärten eines Blechmaterials mit wenigstens einer im Werkzeug integrierten Kühleinrichtung anzugeben, das sich einfach und kostengünstig herstellen lässt.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch ein erfindungsgemäßes Werkzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Mit dem nebengeordneten Anspruch erstreckt sich die Lösung der Aufgabe auch auf ein Verfahren zur Herstellung einer Kühleinrichtung für dieses Werkzeug. Bevorzugte Weiterbildungen und Ausgestaltungen ergeben sich analog für beide Erfindungsgegenstände sowohl aus den abhängigen Ansprüchen als auch aus den nachfolgenden Erläuterungen.
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Das erfindungsgemäße Werkzeug weist mehrere in das Werkzeug integrierte und mit einem Kühlmittel durchströmbare Kühleinrichtungen auf, wenigstens jedoch eine solche Kühleinrichtung, um damit die mit dem Blechmaterial in Berührungskontakt kommenden Werkzeugwirkflächen zumindest bereichsweise aktiv kühlen zu können, bzw. um Wärme aus dem Werkzeug ableiten zu können. Es ist vorgesehen, dass wenigstens eine Kühleinrichtung des erfindungsgemäßen Werkzeugs ein Schalenelement mit einer daran ausgebildeten Werkzeugwirkfläche bzw. einem Werkzeugwirkflächenabschnitt umfasst, wobei dieses Schalenelement auf einer dieser Werkzeugwirkfläche abgewandten Rückseite mehrere separate von einem Kühlmittel durchströmbare Kühlkammern aufweist und in jeder dieser Kühlkammern wenigstens ein Strömungsleitelement für das Kühlmittel angeordnet ist.
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Mit dem wenigstens einen Strömungsleitelement wird eine definierte Durchströmung der jeweiligen Kühlkammer erreicht. D. h. das wenigstens eine Strömungsleitelement dient der Steuerung eines Kühlmittelvolumenstroms durch die Kühlkammer. Die jeweiligen Strömungsleitelemente werden in die zugehörigen Kühlkammern im Schalenelement eingesetzt und befestigt. Die Kühlkammern des Schalenelements sind typischerweise mit unterschiedlicher Raumkontur bzw. Formgebung ausgebildet. Die in den Kühlkammern angeordneten Strömungsleitelemente weisen daher eine unterschiedliche Gestaltung bzw. Formgebung auf. Insbesondere ist vorgesehen, dass eine individuelle Anpassung zwischen einer Kühlkammer und den darin eingesetzten Strömungsleitelementen lediglich durch Bearbeitung bzw. Überarbeitung dieser Strömungsleitelemente erfolgt, wobei diese Bearbeitung jederzeit (d. h. auch nach dem das Werkzeug bereits in Betrieb ist) vorgenommen werden kann. Die Strömungsleitelemente können aus einem besonders einfach bearbeitbaren Material gebildet sein, wie nachfolgend noch näher erläutert. Aufwändige spanabhebende bzw. zerspanende Bearbeitungen, wie dies bei den aus dem Stand der Technik bekannten Werkzeugen und deren Kühleinrichtungen erforderlich ist, entfallen somit weitgehend. Mit der erfindungsgemäßen Idee werden ohne Einschränkung der geometrischen Formgebungsmöglichkeiten für das umzuformende Blechmaterial gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Konzepten die Herstellungsaufwände und -kosten (insbesondere auch die Materialkosten) erheblich reduziert. Ferner ergeben sich auch Zeitersparnisse im Herstellungsprozess. Auch Reparatur- und Wartungsprozesse gestalten sich kürzer und sind kostengünstiger.
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Das Schalenelement weist bevorzugt mehrere gleich und/oder unterschiedlich ausgebildete Kühlkammern auf. Das Schalenelement kann jedoch auch nur eine einzelne Kühlkammer aufweisen. Die Kühlkammern des Schalenelements sind vorzugsweise als separat durchströmbare Kühlkammern ausgebildet, d. h. jede Kühlkammer wird separat mit Kühlmedium gespeist und durchströmt. Bevorzugt ist vorgesehen, dass zwei benachbarte Kühlkammern durch eine dazwischen angeordnete Stützrippe unterteilt sind. Die Stützrippe kann auch der Abstützung des Schalenelements auf einem Werkzeuggrundkörper (oder dergleichen), an dem das Schalenelement befestigt ist, dienen. Dadurch werden die Schalenstabilität und die Druckfestigkeit erheblich verbessert.
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Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass in jeder Kühlkammer des Schalenelements ein als einstückiger Körper (nachfolgend auch als Strömungsleitkörper bezeichnet) ausgebildetes Strömungsleitelement vorgesehen bzw. darin angeordnet ist. Jeder Körper bzw. Strömungsleitkörper ist in seiner Formgebung an die zugehörige Kühlkammer, in der er positioniert bzw. eingesetzt ist, angepasst. Bevorzugt ist vorgesehen, dass zwischen der Außenfläche des Strömungsleitkörpers und der Innenwandung der Kühlkammer (Kühlkammerwandung) zumindest abschnittsweise ein Spalt (nachfolgend auch als Strömungsspalt bezeichnet) vorhanden ist bzw. existiert, durch den hindurch das Kühlmittel definiert strömen kann bzw. durch den hindurch ein Kühlmittelvolumenstrom geleitet werden kann, wobei die Steuerung des Kühlmittelvolumenstroms quasi durch die Oberfläche des Strömungsleitkörpers erfolgt. Um die Strömungsbedingungen einzustellen, kann der Strömungsleitkörper zumindest bereichsweise mit einer die Flüssigkeitsreibung reduzierenden oder erhöhenden Oberfläche und/oder Beschichtung versehen sein. Ein solcher Strömungsleitkörper hat im Übrigen keine Stütz- oder Stabilisierungsfunktion für das Schalenelement, sondern dient lediglich der Herbeiführung eines definierten Kühlmittelvolumenstroms in der betreffenden Kühlkammer. Ein solcher Strömungsleitkörper kann im Übrigen auch mehrstückig ausgebildet bzw. aus mehreren Teilkörpern zusammengesetzt sein. Im Übrigen kann die Strömung durch eine Kühlkammer gezielt mit so genannten Turbulenzpromotoren beeinflusst werden, um bspw. eine turbulente oder laminare Strömung einzustellen.
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Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass der innerhalb einer Kühlkammer angeordnete Strömungsleitkörper überall von dem Kühlmittel umströmt werden kann, wodurch unter anderem eine Überhitzung des Strömungsleitkörpers verhindert wird. In diesem Fall besteht ein Flächenoffset zwischen der Oberfläche des Strömungsleitkörpers und der Kühlkammerwandung. Der Flächenoffset kann einheitlich bzw. konstant sein. Bevorzugt ist jedoch vorgesehen, dass es sich um einen lokal unterschiedlichen Flächenoffset handelt.
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Anstelle eines solchen Strömungsleitkörpers kann auch eine Vielzahl von Strömungslamellen vorgesehen sein, die in einer Kühlkammer angeordnet sind. Dies wird nachfolgend im Zusammenhang mit den Figuren noch näher erläutert.
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Bevorzugter Weise besteht der Strömungsleitkörper aus einem Kunststoffmaterial oder aus einem Kunststoffverbundmaterial (hierzu sollen auch Harzmaterialien und harzähnliche Materialien bzw. Verbundmaterialien gehören). Besonders bevorzugt handelt es sich bei dem Strömungsleitkörper um einen Kunststoff-Gusskörper. Alternativ kann der Strömungsleitkörper auch aus einem Aluminiummaterial oder einem ähnlichen Metallmaterial bestehen. Kunststoffmaterialien und Aluminiummaterialien zeichnen sich durch ein geringes Gewicht sowie eine einfache Verarbeitbarkeit und Bearbeitbarkeit aus, wodurch sich der Strömungsleitkörper in einfacher Weise an die zugehörige Kühlkammer individuell anpassen lässt.
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Die in verschiedenen Kühlkammern eines Schalenelements angeordneten Strömungsleitkörper können mit wenigstens einer Halteschiene (oder Halteleiste oder dergleichen) zu einer Baueinheit verbunden bzw. zusammengefasst sein. Über die Halteschiene kann auch eine Befestigung und Lagefixierung der Strömungsleitkörper innerhalb der Kühlkammern erfolgen.
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Das Schalenelement kann ein Metallgussteil sein, wobei die Kühlkammern bereits im Gussrohling vorhanden sind und die Kühlkammerwandungen weitgehend unbearbeitet (d. h. insbesondere ohne spannabhebende Überarbeitung) verbleiben. D. h. das als Metallgussteil bereitgestellte Schalenelement weist weitgehend unbearbeitete Kühlkammern auf. Die Kühlkammerwandungen können jedoch mit einer Beschichtung, bspw. mit einer aufgespritzten Kunststoffbeschichtung, versehen sein. Ein derart ausgebildetes Schalenelement erweist sich als verhältnismäßig kostengünstig. Alternativ kann das Schalenelement z. B. auch als Metallfrästeil ausgebildet sein. Insbesondere handelt es sich um ein einstückiges (d. h. an einem Stück hergestelltes) Metallgussteil oder Metallfrästeil.
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Das erfindungsgemäße Werkzeug kann ein Werkzeugunterteil und ein (relativbewegliches) Werkzeugoberteil aufweisen, wobei sich sowohl im Werkzeugunterteil als auch im Werkzeugoberteil gegenüberliegende Kühleinrichtungen gemäß den vorausgehenden Erläuterungen befinden, deren Kühlkammern jedoch versetzt zueinander angeordnet sind. Dadurch können Wärmestaupunkte bzw. Wärmenester vermieden werden und die Kühlleistung wird insgesamt optimiert.
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Mit dem nebengeordneten Anspruch erstreckt sich die Lösung der Aufgabe auch auf ein Verfahren zur Herstellung einer Kühleinrichtung für die Verwendung in einem erfindungsgemäßen Werkzeug. Dieses Herstellungsverfahren umfasst zumindest die folgenden Herstellungs- bzw. Verfahrensschritte:
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- – Herstellen des Schalenelements (mit den Kühlkammern) als Metallfrästeil oder als Metallgussteil;
- – Eingießen eines flüssigen Kunststoff- oder Metallmaterials in die im Wesentlichen unbearbeiteten Kühlkammern des Schalenelements und Aushärten bzw. Abkühlen lassen des eingegossenen Kunststoff- oder Metallmaterials (das Aushärten erfolgt typischerweise in verhältnismäßig kurzer Zeit; gegebenenfalls können die Kühlkammern zuvor mit einem Trennmittel beschichtet oder mit einer Folie ausgekleidet werden); und
- – Entformen der durch das Aushärten bzw. Abkühlen gebildeten Strömungsleitkörper aus den Kühlkammern und gegebenenfalls individuelles Nachbearbeiten dieser Strömungsleitkörper zur Anpassung an die jeweilige Kühlkammer und insbesondere zur Einstellung eines spezifisch angepassten Strömungsspalts.
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Im Übrigen gelten für dieses Herstellungsverfahren analog die vorausgehenden und nachfolgenden Erläuterungen in Bezug auf das erfindungsgemäße Werkzeug und umgekehrt.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der schematischen Figuren beispielhaft und in nicht einschränkender Weise näher erläutert. Die in den Figuren gezeigten und/oder nachfolgend erläuterten Merkmale können, unabhängig von konkreten Merkmalskombinationen, allgemeine Merkmale der Erfindung sein.
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1 zeigt in einer Schnittansicht ein zu einem erfindungsgemäßen Werkzeug gehörendes Werkzeugunterteil.
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2 zeigt einen Schnitt durch das Werkzeugunterteil aus 1 gemäß dem angegebenen Schnittverlauf.
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3 zeigt in derselben Darstellung wie 2 eine alternative Ausführungsmöglichkeit.
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1 zeigt ein zu einem Presshärtewerkzeug (wobei ein Warmumformwerkzeug im Wesentlichen identisch aufgebaut sein kann) gehörendes Werkzeugunterteil 100. Das zum Presshärtewerkzeug gehörende Werkzeugoberteil 200, das prinzipiell identisch wie das Werkzeugunterteil 100 aufgebaut sein kann, ist nur schematisch angedeutet. Die Werkzeugteile 100 und 200 verfügen über Werkzeugwirkflächen 120 und 220, zwischen denen ein erwärmtes Blechmaterial geformt und gleichzeitig gekühlt werden kann. Das Werkzeugunterteil 100 verfügt über mehrere Kühleinrichtungen, um die mit dem erwärmten Blechmaterial in Berührungskontakt kommende Werkzeugoberfläche 120 aktiv kühlen zu können. Auch das Werkzeugoberteil 200 verfügt über solche Kühleinrichtungen.
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Zu diesen Kühleinrichtungen gehören metallische Schalenelemente 130 und 140, die auswechselbar an einem Werkzeuggrundkörper 110 befestigt sind. Nachfolgend wird die linksseitige Kühleinrichtung näher erläutert, wozu das Schalenelement 140 in einer Schnittansicht dargestellt ist. Die rechtsseitige Kühleinrichtung mit dem Schalenelement 130 ist in vergleichbarer Weise aufgebaut. Anstelle von zwei oder mehreren Kühleinrichtungen mit Schalenelementen kann an dem erfindungsgemäßen Werkzeug auch nur eine Kühleinrichtung mit Schalenelement vorgesehen sein. Ebenso können an dem erfindungsgemäßen Werkzeug ergänzend auch andere aus dem Stand der Technik bekannte Kühleinrichtungen bzw. Kühlsysteme (bspw. konventionelle Kühlbohrungen bzw. Kühlkanäle) vorgesehen sein.
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Das Schalenelement 140 weist einen Werkzeugwirkflächenabschnitt 120' auf. Ausgehend von der dem Werkzeugwirkflächenabschnitt 120' abgewandten Rückseite, die auf dem Grundkörper 110 aufliegt, erstrecken sich mehrere Kühlkammern 141 in das Schalenelement 140 hinein, die von einem Kühlmedium (insbesondere Wasser) durchströmt werden können. Jede Kühlkammer 141 wird separat durchströmt, wobei die über den Werkzeuggrundkörper 110 führenden Zu- und Abläufe für das Kühlmittel nicht dargestellt sind. Die zueinander benachbarten Kühlkammern 141 sind durch Stützrippen 142 unterteilt, wobei sich die Stützrippen 142 auf dem (lediglich beispielhaft) ebenen Werkzeuggrundkörper 110 abstützen, was die Druckfestigkeit und das Setzverhalten des Schalenelements 140 verbessert und zu einer Erhöhung der Standzeit führt.
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Die Kühlkammern 141 weisen unter Berücksichtigung der Gestalt des Werkzeugwirkflächenabschnitts 120' eine individuelle Formgebung und eine unterschiedliche Tiefe (und somit verschiedene Volumen) auf, wobei die jeweilige Tiefe derart bemessen ist, dass sich am Grund der Ausnehmungen bzw. Kühlkammern 141 ein gleicher Dickenabstand (Schalendicke) zu dem Werkzeugwirkflächenabschnitt 120' ergibt, wie dargestellt. In anderen Worten beschrieben heißt das, dass die Kühlkammern 141 bezüglich des Werkzeugwirkflächenabschnitts 120' konturnah ausgeführt sind, so dass sich im Verlauf der Kontur des Werkzeugwirkflächenabschnitts 120' nahezu gleichmäßige Wandstärken (Schalendicken) ergeben, um so eine gleichmäßige Kühlung des Werkzeugwirkflächenabschnitts 120' zu erreichen. Es ist jedoch ebenfalls möglich durch verhältnismäßig einfach realisierbare unterschiedliche Wandstärken bzw. Schalendicken eine individuelle Feinjustierung der Abkühleigenschaften (insbesondere zur Anpassung der Bauteileigenschaften) zu erhalten. Die Schalendicken im Bereich des Werkzeugwirkflächenabschnitts 120' können aufgrund der Abstützung durch die Stützrippen 142 sehr gering gehalten werden, was für die Kühlung des Werkzeugwirkflächenabschnitts 120' vorteilhaft ist. Aufgrund der Abstützung durch die Stützrippen 142 kann das Schalenelement 120 im Bereich des Werkzeugwirkflächenabschnitts 120' auch mit hoher Härte ausgebildet werden.
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Es ist vorgesehen, dass in jeder Kühlkammer 141 ein kernartiges Strömungsleitelement 143 angeordnet ist. Das Strömungsleitelement 143 dient dazu, das Kühlmittel definiert durch die Kühlkammer 141 zu leiten, wie nachfolgend noch näher erläutert. Bei dem Strömungsleitelement handelt es sich um einen einstückigen Körper (nachfolgend als Strömungsleitkörper bezeichnet) aus einem Kunststoffmaterial (oder aus einem einfach zu bearbeitenden Metallmaterial wie bspw. Aluminium). Prinzipiell kann ein Strömungsleitelement bzw. Strömungsleitkörper 143 aber auch mehrstückig ausgebildet sein. Jeder Strömungsleitkörper 143 ist in seiner Formgebung an die Formgebung der zugehörigen bzw. korrespondierenden Kühlkammer 141 angepasst. Mit 147 ist ein stangen- bzw. schienenartiges Verbindungselement bezeichnet, an dem alle im Schalenelement 140 eingesetzten Strömungsleitkörper 143 befestigt sind (bspw. durch Verschraubung), wodurch eine einfach zu handhabende Baueinheit geschaffen wird.
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2 zeigt einen Schnitt durch das Schalenelement 140, wobei dieser Schnitt gemäß dem in 1 angegebenen Schnittverlauf A-A durch eine Kühlkammer 141 und dem darin eingesetzten kernartigen Strömungsleitkörper 143 hindurch geht. Der einstückige Strömungsleitkörper 143 ist bezüglich seiner umlaufenden Außenkontur bzw. Umfangskontur derart beschaffen, dass sich ein Strömungsspalt 145 zwischen dem Strömungsleitkörper 143 und der gegenüberliegenden Kühlkammerwandung der Kühlkammer 141 ergibt, durch den hindurch das Kühlmittel definiert strömen kann (wie mit Strömungspfeilen veranschaulicht) und so eine Steuerung des Kühlmittelvolumenstroms erreicht wird. Die Spaltgröße des Strömungsspalts 145 kann lokal je nach Erfordernis angepasst werden, was durch Abtrag oder gegebenenfalls durch Auftrag von Kunststoffmaterial am Strömungsleitkörper 143 erfolgt. In die umlaufenden Umfangsflächen des Strömungsleitkörpers 143 kann eine Strömungsrinne oder dergleichen für das Kühlmittel eingearbeitet sein.
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Der Strömungsleitkörper 143 kann stirnseitig die Kammerwandung berühren (wie in 1 dargestellt). Bevorzugt ist jedoch vorgesehen, dass die Formgebung des Strömungsleitkörpers 143 bezüglich der Formgebung der zugehörigen bzw. korrespondierenden Kühlkammer 141 bzw. deren Kühlkammerwandung derart beschaffen ist, dass an jeder Stelle bzw. überall ein konstant breiter oder lokal unterschiedlich breiter Strömungsspalt 145 existiert, so dass der Strömungsleitkörper 143 vollständig, d. h. auch stirnseitig, von dem Kühlmedium umströmt werden kann. Hierdurch kann wirkungsvoll eine Übererwärmung des Strömungsleitkörpers 143 verhindert werden. Der Strömungsleitkörper 143 ist an dem stangenartigen Verbindungselement 147 befestigt und wird hierüber innerhalb der Kühlkammer 141 gehalten und in der gezeigten Position fixiert. Das Verbindungselement 147 kann mit dem Schalenelement 140 veschraubt sein.
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Das in 1 nur schematisch dargestellte Werkzeugoberteil 200 kann in vergleichbarer Weise wie das Werkzeugunterteil 100 aufgebaut sein. Die Kühlkammern 141 in dem zum Werkzeugunterteil 100 gehörenden Schalenelement 140 und die Kühlkammern 241 in einem gegenüberliegenden Schalenelement am Werkzeugoberteil 200 sind versetzt angeordnet, so dass keine Wärmenester durch etwaige unzureichende Kühlung der Werkzeugwirkflächen 120 und 220 entstehen können. Die Versetzung der Kühlkammern 241 im Werkzeugoberteil 200 und der Kühlkammern 141 im Werkzeugunterteil 100 gestaltet sich insbesondere derart, dass sich die Kühlkammern des einen Werkzeugteils mit den Stützrippen zwischen den Kühlkammern des anderen Werkzeugteils überdecken (bei geschlossenem Werkzeug).
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Die vorausgehend beschriebene Kühleinrichtung lässt sich verhältnismäßig einfach, kostengünstig und schnell herstellen. Das Schalenelement 140 kann als einstückiges Metallfrästeil oder als Metallgussteil hergestellt werden. (Gegebenenfalls ist auch eine mehrstückige Schweißkonstruktion denkbar.) Ohne eine aufwändige Bearbeitung der Kühlkammerwandungen (Innenwandungen) kann anschließend in die Kühlkammern 141 ein flüssiges Kunststoff- oder Metallmaterial eingegossen werden, um so die Strömungsleitkörper 143 herzustellen. Zur einfacheren Entformung und/oder zur Einstellung des Strömungsspalts 145 können die Kühlkammern 141 vor dem Vergießen mit einem Trennmittel (oder dergleichen) beschichtet oder mit einer Folie (bspw. einer Wachsfolie) ausgekleidet werden. Ferner können Auszugsschrägen vorgesehen sein. Nach dem Aushärten bzw. Erkalten können die insbesondere massiven Strömungsleitkörper 143 aus den Kühlkammern 141 entnommen und gegebenenfalls nachbearbeitet werden (was vorzugsweise manuell erfolgt), wobei sich insbesondere die Nachbearbeitung eines Kunststoffmaterials (oder Aluminiummaterials) aufgrund des Gewichts und der Bearbeitungseigenschaften als sehr einfach erweist. Der Strömungsspalt 145 zwischen einem Strömungsleitkörper 143 und einer zughörigen Kühlkammerwandung (die insbesondere unbearbeitet verbleibt) kann lediglich durch Bearbeitung des Strömungsleitkörpers 143 eingestellt werden.
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Idealerweise werden die Kühlkammern 141 vor dem Ausgießen bereits derart vorbereitet oder präpariert, dass sich ohne Nachbearbeitung der Strömungsleitkörper 143 bereits optimale Strömungsspalte 145 ergeben. Die Strömungsleitkörper 143 können über die Halteleiste bzw. Halteschiene 147 am Schalenelement 140 befestigt und in ihrer Lage fixiert werden.
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3 zeigt in der selben Darstellung wie 2 eine alternative Ausführungsmöglichkeit einer erfindungsgemäßen Kühleinrichtung. Gleiche Komponenten sind mit den selben Bezugszeichen benannt. Zur Unterscheidung wird jedoch ergänzend der Buchstabe „a” verwendet.
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Bei der in 3 gezeigten Ausführungsmöglichkeit ist anstelle eines einstückigen Strömungsleitkörpers, wie vorausgehend im Zusammenhang mit den 1 und 2 erläutert, eine Vielzahl von Strömungslamellen 148a vorgesehen, um in der Kühlkammer 141a eine Steuerung des Kühlmittelvolumenstroms zu erreichen. Die Strömungslamellen 148a können sich teilweise überdecken. Die Strömungslamellen 148a sind z. B. aus einem Metallmaterial gefertigt und an einer Halteschiene 149a befestigt (bspw. durch Verschweißung). Alternativ können die Strömungslamellen 148a auch aus einem Kunststoffmaterial gefertigt sein. Der Lamellen-Aufbau eignet sich insbesondere für kleine und/oder schmale Kühlkammern.
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Die vorausgehend beschriebenen Kühleinrichtungen können außer in Warmumform- und Presshärtewerkzeugen auch in anderen Werkzeugen eingesetzt werden, wie insbesondere in Werkzeugen zur Herstellung von CFK-Bauteilen. Ein erfindungsgemäßes Werkzeug kann mit geringen Modifizierungen für einen Nasspressprozess im Zuge der Herstellung von CFK-Bauteilen verwendet werden, wobei die Kühleinrichtungen zu einer öl- oder wasserbetriebenen Heizeinrichtung umfunktioniert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Werkzeugunterteil
- 110
- Werkzeuggrundkörper
- 120
- Werkzeugwirkfläche
- 130
- Schalenelement
- 140
- Schalenelement
- 141
- Kühlkammer
- 142
- Stützrippe
- 143
- Strömungsleitkörper
- 145
- Strömungsspalt
- 147
- Halteschiene
- 148a
- Strömungslamelle
- 149a
- Halteschiene
- 200
- Werkzeugoberteil
- 220
- Werkzeugwirkfläche
- 241
- Kühlkammer
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007003745 A1 [0004]
- DE 102007040013 A1 [0005]
