DE1867618U - Formwerkzeug. - Google Patents

Description

Dr.-lng. M. Louis ' _n ·' „ ' " : '

. w. Louis Ρ·^689 9 78 - -Z11B1

Patentanwälte ,

_{Dr# Hermann Et} Mailer KG in Bergneustadt

Formwerkzeug

Die Erfindung bezieht sicia auf ein heiz- und kühlbaree Formwerkzeug zur spanlosen Herstellung von Gegenständen, dae aus einer dünnwandigen Formfläche und einer^die Formfläohe gegen einen Formkasten abstützenden Hinterfütterung aus kugelartigen Metallkörpern besteht»

Derartige Formwerkzeuge finden ν or allem als Spritzgußformeai, insbesondere als Formen zum Spritzen von Gegenständen aus Kunststoff Anwendung. Der Vorzug dieser Formwerkzeuge besteht darin, daß sie verhältnismäßig leicht und rasch herstellbar sind und ,daß die Hint er fütterung porös ausgebildet» werden kann, um zwecks Verbesserung des Spritzprozesses und Verkürzung der Zeitspanne eines Sprit»Vorganges ein Heiz- oder Kühlmittel entsprechend dem Ablauf^l;des ßpritzvorganges durch die Einterfütterung hindurchleiten zu können.

jüs sind Formwerkzeuge bekannt, bei denen die Hint er fütterung der Formfläche aus Metallkugeln besteht, die durch einen tiberzug aus einem Kunstharz-Bindemittel miteinander verbunden sind,- um zu vermeiden, daß sich die Kugeln unter der Ein·*

wirkung der Spritzdruckkräfte gegeneinander verschieben» Derartige Formwerkzeuge haben den erheblichen Kachteil, daß nur solche Materialien, beispielsweise Kunststoffe, in ihnen verarbeitet werden können, deren Verarbeitung^temperatmr be*

25 trächtlich unterhalb der Erweichungstemperatur des /DU '
12.9.1961

Bindemittels liegt. Denn es besteht die Qefahr» d&i das Kunst&arss-Bindemittel bei höheren Temperaturen erweicht oder sieh zersetzt, bo daß die erforderlich© Steifigkeit und D Festigkeit der Hint er fütterung nicht mehr vorhanden ist. ^ Is besteht ferner die Gefahr, daß das weich gewordene Kunstharz~Blndemittel verläuft und die Hohlräume zwischen den Metallkugeln verengt oder gar verstopft werden, so daß die Porosität der Hint er fütterung verlorengeht und ein Heizoder Kühlmittel nicht mehr durch diese hindurchgeleitet werden kann. Außerdem weist das Bindemittel keine ausreichende chemische Beständigkeit besonders gegen Heißdampf als Heizmittel und Wasser als Kühlmittel auf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden und die Festigkeit der Hint er fütterung unter Beibehaltung ihrer Porösität und die Sicherung sämtlicher Teile des Formwerkzeugs gegen gegenseitige Terschiebung zu erhöhen, um die Anwendung eines Formwerkzeugs der eingangs genannten Gattung bei höheren Betriebstemperaturen, als es die bekannten Ausführungsarten erlauben, au ermöglichen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Metallkörper mit einem metallischen Überzug versehen sind, dessen Schmelztemperatur unterhalb der Schmelztemperatur der Metallkörper und oberhalb der bei der Benutzung des Formwerkzeugs auftretenden Höchsttemperatur liegt, und durch Erhitzen der Hinterfütterung auf die Schmelztemperatur des Überzugsmetallß an ihren Berührungsatellen metallisch verbunden sind. Die metallische Verbindung kann in einfacher Weise durch Zusammensintern der Metallkörper erfolgen. Is kann aber auch ein lötfähiger Metallüberzug verwendet werden, alt dem die

ve#eefee& e&d. 2te*e& <Ü& atfAllioeh* Verbindung der Ietallk8rper aitoigagde* wird «sine seör Starrheit und Druckfestigkeit der gi&te?:f&tte£üttg so dal vermieden wird, da$ untör 4er SinwirMing hob«? krafte sioh die Metallkörper geg

sioh. die dünne formfläen© defoünlert«' 1© wird erreicht, (äsuß Materialien mit feedeütead «hölieafer tumgstemperatur als der bei &e& bisher enwencBbaren Matea?!-* alien aaftjeetenclen f ©mperatur verarbeitet werden kö2üa@mi olme üa3 «ine Herabsetzung der Porösität der Hint er fütterung oder die Gefahr einer gegenseitigen ?ersojbiieteans werkzeugteile eintritt. Die iaöo&ste Betriebstemperatur Formprerkseugs kann nahezu so hocn sein wie die Sistertesärperatur der Metallkörper» Bas foriwerkzeug eignet siG& daiier auch zum

Die Starrkeit und festigkeit des Fomwerkfceugs kann ©rfindungsgejnäB dadurch noch erJaäht -werden, daß amen auf der Innen seite der in an sich, bekannter i'eise aus Metall besteilenden formfläohe u&ß/o&er des aetalliseii®B. lormkastens der ae~ tallisehe Überzug aufgebracht ist. &eaäB einem weiteren Merkmal der Brfindung kann äierbei der formkasten wenigstens einmal horizontal unterteilt sein, wobei s©in® ^eile gegen seitliche Yersciiiebung gegeneinanäe-r gesickert ©ind. Sarah die metallische Ttrbindung der Metallkärper der Hinterfütterung mit den einzelnen lafementeiilen de« formkasten© diese auoh unter BlQh fest aiteinander ve^tmxtdentt 00 dag die BaJamenteil© nicht voneinander abheben teilung des föratkastens Mt den T^rtöü, toJS

τοη einleime» Eahmeniieilea 4© &aöh Bedarf beliebig UBd unterschiedlich hohe Forsiklisten ettilt wenden können.

eimern weiteren Merkmal der Erfindung werden die FormwerkaeugMlften auf Bodenplatten, die mit; gegenseitigen Mahnungen» vorÄttgisweis© mit iiihrungsssämlen baw. Führungsfeülsen» Y6rsejb.es. sind» gegen seitliche Verschiebung gesichert. Durch diese Maßnahmen wird die Präzision des Formwerkzeugs und damit die Maßhaltigkeit dei kergestjellteß Gegenstände erhöht, da sich die "beiden 3?omwerj£zeia.ghalften nicht mehr gegeneinander versehieben odej? verdrehen können und beim öffnen und Schließen des formwerkaeugs zueinander exakt geführt werden.

Bei d&r Verwendung als Spritzgußform kann' das Formwerksseug vorteilhafter derart ausgebildet sein^ daß der durch eine Bohrung in der Bodenplatte der einen 'Formwerk&eughälfte hindurehgeführte inspritakanal in dieser Bohrung in kunststoff gebundenen Metallkörpern eingebettet ist. 'Dem "Vorteil dieser Ma.Bnahm© besteht darin, daß die Bohrung in der Bodenplatte genügend groß bemessen werden kann, um unterschiedlich dioke Anspritakanale öder auch einen inspritskanal, der an einer der Bohrung nicht genau gegenüberliegenden Stelle der formflache mit dieser metallisch yerbund^n ist, durch die Bodenplatte hindurchführen zu können ο Durch die Einbettung in kunststoff gebundenen Metallkörpern erhält der Anepritz-· kanal in &e$ Bohrung eine s@hi? hohe festigkeit gegen seitliche |Qs?li.it@| so äaB der iUßspritzkanal sich o- nicht a^hr im der Bohrung der Bodenplatt© schräg &u stollen vermag und daher Beschädigungen der Foratflache vermieden werden·

JDa an der Befestiguttgaetelle ei»e
.stattfindet;, ist die Vexwendu&g του Kunsfrsrfcöff als mittel ausreichend« Bi<sse Befestigung mittels gebundener Metallkörper ist derart stabil» <laB eie siöfc auch gleichfalls vorteilhaft zur Befestigung d&r Mhrttngshülsen und Iführungs säulen in d<sn Bodenplatten eignet_f wodurch die koaxiale laferingung diesem iiihrungsteil© iaa um Bodenplatte3a erheblich erleichtert wird.

In der. Zeichnung ist ein Ausführungsheispifel eines Form·» werkzeuge gemäß der lrfindung im Schnitt dargestellt. Das Formwerkzeug ist als Spritzgießform vorgesehen»

Das Formwerkzeug besteht aus zwei !Formwerkzeughälften 1 und 2, die eine metallische formfläche 3 "bzw. 4 und ©ine Hinterfütterung 5 "baw. 6 a.us metallisch miteinander verbundenen Metallkörpern besitzen. Bei der in der Zeichnung dargestellten Kontur des herzustellenden■Gegenstand«s 7 feesteht der formkasten der FormwexkiseugMlft® 2. aus sechs aufeinandergesetzten Rahmeiiteilen 8. Bei dej? lormwerkKeughalfte 1 bildet ein Rahmenteil 9» das mit den. Hahme&teilen 8 der anderen !Formwerkaeughälfte identisch ist» den Formkasten, Die Rahmenteil« 8 und 9 sind mit ineinandergreifenden.! ironisch ausgebildeten Muten 10 und Kippen 11 irersehen und hierdurch gegen gegenseitige Verschiebung gesichert* lit de» Hinterfütterungen 5 und 6 sind sowohl die ioaraflfieheä 3 und 4· sIs auch die Rahmenteil^ S und 9 metallisch verbunden· Sie-rdurch werden bei der fornsweriEzeughälfte Z. auch die Eahme»·» teile 8 unter sich fest verbünde».* lie Hinterfütterumgeß. 3

ua&'"6 simd alt leitungen 12 Uftd 1^ zur Zuführung "bsw· Ableituag eines Heiz- öder E&hlmittels versehen. Die Leitung en. 12 und 15 sind im Innern der Hinterfütfcerungen riisgartig ausgebildet.

$ Die Herstellung der lOrmwerkzeughälften 1 und 2 erfolgt im

wesentlichen ia der Weise, daß die an einem Urmodell stsllta i'ormfläolie in den aus einem od&r meiireren teilen bestehenden formkasten eingelegt und mit Metallkörpern, vorzugsweise .Metallkugeln, hinterfällt wird. Die yormwerkzeuglaälfte wird sodann auf die temperatur erhitzt _s bei der das metallische Bindemittel schmilzt; und die Metallkörper untereinander und mit der SOrmflache und den Raiment eilen metallisch, verbindet.

Pie tormwerkzeughälffce 2 baw. 1 ist auf einer Bodenplatte 14 bzw. 15 befestigt, wobei awecks Anpassung der lormwerkzeughälfte an ihre Bodenplatte die Rückseite der Hinter-

28
fütterung mit einer Füllschicht/, zum Beispiel einer aus einem kunstharzgebundenen Füllstoff bestehenden versehen ist. Die Bodenplatten 14 und 15 besitzen ebenfalls Hüten 10. In die Buten 10 der Bodenplatte 14 greifen die Rippen. 11 öes am rückwärtigen lade der FormwerkEeughalfte liegenden Rahmenteil es S eia. Bi © Sicherung, der foriawerkaeughälfte 1 gegen seitliche ¥erschiebung erfolgt durch Kugeln 16, die ia die einander gegenüberliegenden Hüten. 10

2$ in. dem Rahmenteil 9 und der Bodenplatte 15 eingelegt sind.

An den Bodenplatten 14 und 15 slpu führungssäulen 1? b?w.

18 befestigt, die tSasa vorgesehen sind, daß

die beiden fornwerkaeughälften fluchten. Die Bodenplatten selbst sind mit der Yerarbeitungsmaschine 23 verbunden und mittels Zentrierkörpern 19 in ihrer Lage gesichert. Die Bodenplatte 15 besitzt eine Bohrung 20, durch die eine Führungshülse 21 für einen Auswerfer 22 hindurchgeführt ist.

Die lührungshülse 21 ist mit der Hinterfütterung 5'und an ihrem vorderen Ende mit der Forafläche J metallisch verbunden« Die Bodenplatte 14 besitzt eine Bohrung 24, durch die ein Anspritzkanal 25 hindurchragt. Der Anspritzkanal -25 ist mit der Hint er fütterung 6 und an seinein vorderen Ende mit der Formfläche 4 metallisch verbunden. Die Bohrung 24 ist größer bemessen als der Außendurohmesser des Anspritzkanals 25ο Der Anspritzkanal ist in der Bohrung 24 in kunststoffgebundenen Metallkörpern 26 eingebettet und auf

1«5 diese Weise, nach Erhärten des Kunststoffbindemittels, starr und sehr fest an der Bodenplatte 14 befestigt* Auf den Anspritzkanal 25 ist eine Mutter 2? aufgeschraubt, welche die in Längsrichtung des Anspritzkanals auftretenden Kräfte aufnimmt.

Das-Formwerkzeug gemäß der Erfindung ist beispielsweise auch ale Werkzeug zum Formverschäumen, Yakuumziehen, Blasen von Kunststoffen oder Verpressen von Gummi gleichermaßen vorteilhaft anwendbar. Durch die erfindungsgemäße Sicherung der 5!eile des iOrawerkzeuges gegen gegenseitiges Yerschieben und Terirehen wird es ermöglicht, das 3sOrmwerk&ettg als ein aus mehreren, sogenannten Normalien ausaiamengesetztes -Werkzeug-wechselgeatell auszubilden, dessen feile eine mehrmalige Wiederverwendung für ein neues Pormwerksemg anderer Größe finden können, wodurch die Lagerhaltung der Einzelteile für

£0 fe&üebige Eormwerkzugage wesentlich erleichtert

h - 7 ~

Claims (6)

1. RÄ. G89 978-2.11.61

   Schutzansprüche.

   1« Heiz- und kühlbares Formwerkzeug zur spanlosen Herstellung von Gegenständen, bestehend aus einer dünnwandigen Formflaohe und einer die Formfläche gegen einen formkasten abstützenden Hint er fütterung aus kugelartigen Metallkörpern, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallkörper mit einem metallischen überzug versehen sind, dessen Schmelztemperatur unterhalb der Schmelztemperatur der Metallkörper und oberhalb der bei der Benutzung des Formwerkzeugs auftretenden Höchsttemperatur liegt, und duroh Erhitzen der Hint erfütterung auf die Schmelztemperatur des Überaugsmetalls an ihren Berührungssteilen metallisch verbunden sind.
2. 2. Formwerkzeug nach 'Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch auf der Innenseite der in an sictubekannter Weise aus Metall bestehenden Formfläche und/oder des metallischen Formkastens der metallische Überzug aufgebracht ist.
3. J. Formwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkasten wenigstens einmal horizontal unterteilt ist und seine Teile gegen seitliche Verschiebung gegeneinander gesichert sind.
4. 4. Formwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge- _ξ

   kennzeichnet, daß die Formwerkaeughälften auf Bodenplatten.» >'

   die mit gegenseitigen führungen versehen sind« gegen seit- : '

   /L· liehe Verechiebung gesichert sind. "%
5. 5« formwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daB die Rückseite der Hint er fütterung mit einer den Eauiä zwischen den Metallkörpern der Hinterfütterung und der Bodenplatte ausfüllenden Füllschicht aus einer kirnst st off gebunden en und druckfesten Füllstoffmasse versehen ist.
6. 6. formwerkzeug nach einem der insprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß der dureh eine Bohrung in der Bodenplatte der einen lormwerkzeughälfte hindurchgeführte Anspritzkanal in dieser Bohrung in kunststoffgebundenen Metallkörpern eingebettet ist.