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Heiz- und/oder kühlbare Platte für Formvorrichtungen zum Herstellen
von Gummi- oder Kunststoffgegenständen Es sind Herstellungsverfahren für Schaumgummigegenstände
gebräuchlich, bei denen die Schaumgummimasse nacheinander stark unterkühlt und dann
wieder erhitzt wird. Infolgedessen sind Formvorrichtungen anzustreben, die selbst
keine zu große Masse aufweisen und auch verhältnismäßig enge Durchströmungskanäle
für die flüssigen oder gasförmigen Kühl- bzw. Heizmittel aufweisen, damit die in
den Platten enthaltene Kühlmittelmenge nicht zu groß wird. Hierzu hat man bisher
aus Leichtmetall bestehende Platten verwendet mit von der Rückseite her eingefrästen
Kanälen, in die aus einem anderen Metall bestehende Rohre zur Aufnahme des Kühl-
bzw.
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Heizmittels eingebettet waren. Die aufzuwendenden Kosten für die Herstellung
solcher Platten sind außergewöhnlich hoch. Durch die wechselseitigen Schrumpfungen
und Dehnungen, hervorgerufen durch den plötzlichen Temperaturwechsel, ist ein günstiger
Wärmeübergang zwischen dem Rohrsystem und der Formplatte auf die Dauer nicht gewährleistet,
was durch sorgfältige Messungen nachgewiesen werden konnte.
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In der Kautschuktechnik sind für andere Anwendungsfälle Heizplatten
mit gebohrten Kanälen an sich bekannt. Es handelt sich hierbei aber durchweg um
Platten geringer Flächenausdehnung und mit verhältnismäßig weiten Kanälen. Für die
Herstellung von Schaumgummimatratzen beispielsweise und von Polsterplatten werden
jedoch Formen in einer Größe benötigt, daß sich Bohrungslängen von etwa 2,5 m ergeben.
Es erwies sich, daß beim jetzigen Stande der Technik durch Anwendung auch der besten
bisher ausgearbeiteten Bohrverfahren Bohrungen von etwa 10 bis 15 mm Durchmesser
und einer Länge von 2,5 m in Leichtmetallplatten mit einer annehmbaren Erfolgsaussicht
sich nicht herstellen ließen.
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Gemäß der Erfindung wurde die bestehende Aufgabe dadurch erfolgreich
gelöst, daß die Platte vor dem Bohren mit Kernen aus einem gegenüber dem Plattenwerkstoff
weicheren Material in einer der Anordnung der herzustellenden Bohrungen entsprechenden
Anordnung versehen wird. Durch diese Kerne findet der Bohrer eine eindeutige Führung,
so daß es nunmehr möglich ist, die Platten auch in der erforderlichen Länge mit
verhältnismäßig eng nebeneinanderstehenden Bohrungen von etwa 10 mm Durchmesser
zu versehen. Die Kerne können während des Herstellungsvorganges der Platte in diese
eingebracht werden, z. B. durch Eingießen und anschließendes Auswalzen der Platte
mit den darin enthaltenen Kernen oder durch Zusammenwalzen zweier Platten unter
Einschluß der dazwischen gelagerten Kerne. Es hat
sich als günstig erwiesen, wenn
der Kemwerkstoff weicher ist als der Plattenwerkstoff. Allerdings muß der Kernwerkstoff
ausreichend fest und vor allem auch wärmebeständig genug sein, um die Beanspruchung
beim Walzen der Platte auszuhalten. Der Querschnitt der Kerne, wie sie in der fertig
gewalzten Platte vorliegen, braucht durchaus nicht dem Querschnitt der späteren
Bohrungen zu entsprechen. Es hat sich erwiesen, daß es ausreichend ist, wenn die
Kerne, die z. B. als Vierkantstäbe oder abgerundete Stäbe eingelegt werden, in der
fertigen Platte einen flach rechteckigen Querschnitt aufweisen, wobei jedoch die
größere Ausdehnung des Rechteckquerschnittes etwa dem Bohrdurchmesser entsprechen
oder etwas größer sein soll.
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Die erfindungsgemäß hergestellten Platten können unmittelbar als
Formplatten für die Flachseiten von z. B. kastenförmigen Formen verwendet werden,
so daß sie dann bei der Herstellung eines abweichenden Erzeugnisses zusammen mit
den übrigen Formteilen auszuwechseln wären. Eine bessere Ausnutzungsmöglichkeit
der einen erheblichen Wert darstellenden Platten ergibt sich aber dann, wenn sie
als sogenannte neutrale Platten mit der Presse verschraubt werden und die Formwandungen
auf den Flachseiten durch verhältnismäßig dünnwandige, an den Platten anliegende
Bleche gebildet werden. In diesem Falle besteht also
die Formwandung
aus zwei Teilen, nämlich der heiz-und kühlbaren Platte und dem darauf liegenden
Blech.
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Er ergab sich dabei die Schwierigkeit, eine gute Anlage zwischen dem
Blech und der Platte zu erreichen.
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Dieses Problem konnte z. B. auch durch eine verhältnismäßig dicht
stehende Verschraubung nicht gelöst werden, da das Blech nur etwa 2 mm dick ist
und im Falle, daß es Stifte zur Erreichung der bekannten Wabenbildung in dem Schaumgummierzeugnis
trägt, auch eine Dicke von etwa 4 mm kaum überschreitet, was ja auch im Sinne eines
guten Wärmedurchganges erwünscht ist. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wurde
dieses Problem durch die Anwendung einer Luftabsaugung zwischen Blech und Formplatte
unter Anordnung einer Dichtung in der Nähe. des Außenrandes der Platte gelöst in
überraschend wirksamer und einfacher Weise.
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Schließlich wurde auch der zwisChen die Platten bzw. Bleche eingebaute
Rahmen zur Bildung der Außenbegrenzung des Formkörpers verbessert. Hierfür wurden
bisher Metalleisten verwendet, die ähnlich wie die Platten mit außen aufgelegten
Rohrleitungen versehen waren. Beim Erfindungsgegenstand finden jedoch zur Bildung
des Rahmens Leichtmetalleisten Verwendung, die entweder nach dem gleichen Verfahren,
wie es für die Anfertigung der Platte ausgeübt wird, mit gebohrten Kanälen oder
aber die nach dem Strangpreßverfahren bei der Herstellung der Leisten gleich mit
den Kanälen versehen wurden, so daß auch hier die Beheizung und Kühlung wesentlich
verbessert ist.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
wiedergegeben. Es zeigt F i g. 1 einen Teilquerschnitt durch eine Platte vor dem
Bohren, F i g. 2 und 3 Querschnitte durch die Randteile von fertigen Platten, F
i g. 4 einen Querschnitt durch eine Formvorrich: tung, Fig. 5 den Grundriß zu P
i g. 4, Fig.6 den Längsschnitt der gleichen Formvorrichtung, Fig. 7 einen Querschnitt
durch den Rand der Formvorrichtung in vergrößertem Maßstab.
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In die Leichtmetallplatte 1 werden, z. B. durch Eingießen und nachfolgendes
Auswalzen oder durch Doublieren aus zwei dünnen Platten, die Kerne 2 eingebracht,
deren Werkstoff ausreichend druck- und wärmebeständig, aber weicher ist als der
Werkstoff der Platte 1. Der gegenseitige Abstand der Kerne 2 wird der gewünschten
Lage der späteren Bohrungen 3 entsprechend gewählt. Nachdem die Platte in der in
F i g. 1 dargestellten Form vorliegt, werden die Bohrungen entlang der Kerne 2 vorgenommen.
Hierbei findet der Bohrer an den Berührungsflächen zwischen den Kernen 2 und dem
Material der umgebenden Platte 1 seine Führung. Im allgemeinen ist der Kernquerschnitt
etwas kleiner als der gebohrte Querschnitt, so daß die Querschnitte der F i g. 1
bis 3 nicht miteinander korrespondieren.
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Es ist möglich, aus derartigen glatten Platten die Flachseiten von
Formvorrichtungen zu bilden. Bei der Formvorrichtung nach den F i g. 4 bis 7, die
zur Herstellung einer Schaumgummimatratze dient, ist jedoch eine Weiterbildung eingetreten,
indem dort die Platten 1 als sogenannte neutrale Platten mit der Presse verschraubt
sind, während die eigentlichen Formwandungen durch dünne Bleche 4 bzw. 5 gebildet
werden,
die an den Platten 1 anliegen und vorzugsweise aus demselben Werkstoff bestehen
oder zumindest aus einem sehr ähnlichen Werkstoff, so daß sich gleiche Ausdehnungskoeffizienten
ergeben. Das glatte Blech 4 braucht beispielsweise nur etwa 2 mm dick zu sein, während
das Blech 5, welches die Dorne 6 trägt, die nur zum Teil dargestellt sind, sich
jedoch über die ganze Fläche erstrecken und die wabenartigen Hohlräume in dem Schaumgummigegenstand
erzeugen, eine Dicke von etwa 4 mm aufweist. Für einen guten Wärmeübergang zwischen
den Platten und Blechen 4 bzw. 5 und für eine genaue Begrenzung des Erzeugnisses
ist es wesentlich, daß die Bleche 4 und 5 in allen ihren Teilen dicht an den Platten
1 anliegen.
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Zu diesem Zweck wird in eine nahe dem Rand der Platte 1 umlaufende
Nut 7 eine in sich geschlossene Dichtungsschnur 8 aus einem wärmebeständigen Stoff,
z. B. aus Siliconkautschuk, eingelegt und über einen durch die Platte 1 hindurchgeführten
Vakuumanschluß 9 ein Unterdruck von etwa 0,8 bis 0,9 atü zur Einwirkung gebracht,
welcher dafür sorgt, daß die Bleche 4 und 5 in allen ihren Teilen völlig dicht an
den Platten 1 anliegen. Ein gleicher Unterdruckanschluß ist zwar in Fig.4 nicht
dargestellt, aber durch die untere Platte 1 hindurchgeführt. Die Lage dieser Unterdruckanschlüsse
innerhalb des Plattengrundrisses ist nicht entscheidend. Sie können in einer Ecke
der Platte. liegen, so daß sie nach Bequemlichkeitsgesichtspunkten angeordnet werden
können. Die Anschlüsse 10 der Platten zum Zu- und Abführen des Heiz- und Kühlmittels
münden in Vierkantrohre 11, die als Sammelrohre für die darin mündenden Bohrungen.
3 wirken. Diese Vierkantrohre sind aufgeschlitzt und mit den Platten 1 verschweißt
und selbstverständlich an ihren Enden verschlossen.
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Die Seitenbegrenzung des Schaumgummigegenstandes wird durch einen
Rahmen gebildet, der aus senkrecht stehenden Leisten 12 besteht, die an den Ecken
fest miteinander verbunden sind. Diese Leisten entsprechen der Höhe des herzustellenden
Schaumgummierzeugnisses, so daß sie in wechselnder Höhe und Form Anwendung finden
können je nach dem herzustellenden Erzeugnis und zusammen mit den Blechen 4 bzw.
5 ausgewechselt werden, während die Platten 1 in der Presse verbleiben. Diese Leisten
12 haben entsprechend ihrer Höhe ebenfalls einen oder mehrere Kanäle 13 zur Beschickung
mit dem Heiz-oder Kühlmittel. Diese Kanäle 13 können nach dem gleichen Verfahren
eingebracht sein wie diejenigen der Platten 1, oder aber sie können nach dem Strangpreßverfahren
in die aus Leichtmetall bestehenden Teile 12 des Rahmens eingebracht sein. Diese
Kanäle werden über die Anschlüsse 14 an den Kreislauf des Heiz- und Kühlmittels
angeschlossen. Die Teile 12 sind auf einer Seite mit einem der Bleche 4 oder 5 verschraubt,
während an ihrer anderen Kante eine Nut angeordnet ist, welche die einfache Dichtungsschnur
15 enthält, die lediglich. den Austritt des Schaumgummis aus dem Formhohlraum verhindern
soll.
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Die erfindungsgemäß hergestellten Platten können nicht nur zur Herstellung
von Schaumgummiartikeln Verwendung finden, sondern auch zur Herstellung von sonstigen
massiven Gummi- oder Kunststoffgegenständen, zur Herstellung von Bauplatten, Belägen,
Sperrholz- oder Preßholzplatten und dergleichen, d. h. überall dort, wo mit gutem
Wirkungsgrad beheizbare Platten verlangt werden.