DE19702637C1

DE19702637C1 - Vorrichtung zum Herstellen von Querrippen-Rohren

Info

Publication number: DE19702637C1
Application number: DE19702637A
Authority: DE
Inventors: Hubert Kosner
Original assignee: UNICOR ROHRSYSTEME GmbH
Current assignee: Unicor GmbH
Priority date: 1997-01-25
Filing date: 1997-01-25
Publication date: 1998-08-13
Anticipated expiration: 2017-01-26
Also published as: CN1064886C; WO1998032585A1; KR20000070426A; CN1244151A; EP0954432A1; US6149421A; JP2000512927A; TW412474B; CA2278597A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von Querrippen-Rohren mit Formbackenhälften, die entlang einer gemeinsamen Formstrecke mit Stirnflächen aneinander anliegen und einen Formkanal bilden.

Eine solche Vorrichtung ist bspw. aus der DE-AS 20 65 048 bekannt. Diese bekannte Vorrichtung weist entlang der gemeinsamen Formstrecke eine ortsfeste Grundplatte auf, die mit Löchern zum Durchleiten eines Kühlmediums durch in den Formbackenhälften ausgebildete Kühlkanäle und mit Vakuumlöchern ausgebildet ist, die entlang der gemeinsamen Formstrecke mit Vakuumkanälen strömungstechnisch verbunden sind, die gemeinsam mit den Kühlkanälen in den Formbackenhälften ausgebildet sind. Die Formbackenhälften sind außerdem entlang nicht näher beschriebener Führungseinrichtungen geführt.

Eine ähnliche Vorrichtung zum Herstellen von Querrippen-Rohren ist aus der EP 0 065 729 A1 bekannt.

Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ist bspw. auch aus der DE 27 53 297 A1 oder aus der US 3 981 663 bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die Formbackenhälften ein relativ kleines Gewicht besitzen und optimal gekühlt werden, wobei eine exakte Führung der Formbackenhälften gewährleistet wird.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jede Formbackenhälfte an einer ersten Fläche mit einem entlang einer ersten Linearführungseinrichtung geführten Trägerelement und an einer der ersten Fläche gegenüberliegenden zweiten Fläche mit einem entlang einer zur ersten Linearführungseinrichtung parallelen zweiten Linearführungseinrichtung geführten Führungs- und Gleitelement verbunden ist, daß das Trägerelement und das Führungs- und Gleitelement aus dem gleichen Material bestehen, daß die zugehörigen Formbackenhälfte aus einem Material relativ kleinen spezifischen Gewichtes besteht, das einen großen Ausdehnungskoeffizienten und einen großen Wärmeleitungskoeffizienten aufweist, und daß die Längenerstreckung der Formbackenhälften und der Trägerelemente und der Führungs- und Gleitelemente in Richtung der Formstrecke in Anpassung an den Ausdehnungskoeffizienten des Materials der Formbackenhälften und den Ausdehnungskoeffizienten des Materials für die Trägerelemente und die Führungs- und Gleitelemente aneinander derart angepaßt sind, daß die Längenabmessungen der Formbackenhälften, der Trägerelemente und der Führungs- und Gleitelemente bei der Betriebstemperatur der Formbackenhälften gleich groß sind.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die ersten und die zweiten Flächen der Formbackenhälften vorzugsweise horizontal und die Stirnflächen lotrecht orientiert. Die Führungs- und Gleitelemente sind an den Trägerelementen zweckmäßigerweise fixiert. Diese Fixierung kann bspw. durch Schraubverbindungen realisiert sein. Mit den Trägerelementen sind die Formbackenhälften vorzugsweise mittels Schnellspanneinrichtungen verbunden, so daß es einfach und zeitsparend möglich ist, vorhandene Formbackenhälften durch andere Formbackenhälften zu ersetzen, um mit der Vorrichtung Querrippen-Rohre bestimmter Abmessungen herzustellen.

Durch die erste Linearführungseinrichtung und durch die zur ersten Linearführungseinrichtung parallel vorgesehene zweite Linearführungseinrichtung, entlang welcher die Trägerelemente der Formbackenhälften linear beweglich geführt sind, ergibt sich eine gute Führung der Formbackenhälften, was sich auf die Vorschubgeschwindigkeit der Formbackenhälften positiv auswirkt. Eine relativ hohe Vorschubgeschwindigkeit der Formbackenhälften ist insbes. auch dadurch realisierbar, daß jede Formbackenhälfte mit einem Kühlkanal für ein Kühlmedium ausgebildet ist, und daß die erste Linearführungseinrichtung einen länglichen zentralen, durch das zugehörige Trägerelement hindurch mit dem Kühlkanal der jeweiligen Formbackenhälfte fluidisch verbundenen Kühlmedium-Umlaufabschnitt und seitlich daneben zwei längliche ölgeschmierte Führungsabschnitte aufweist. Durch eine solche Ausbildung der Vorrichtung ergibt sich der Vorteil, daß die Formbackenhälften entlang der gemeinsamen Formstrecke wirkungsvoll von dem Kühlmedium durchströmt werden, so daß sich eine gute Zwangs-Kühlung der Formbackenhälften ergibt. Durch diese gute Kühlung der Formbackenhälften ist es möglich, die Vorschubgeschwindigkeit der Formbackenhälften entsprechend zu erhöhen, woraus eine entsprechend hohe Produktivität der erfindungsgemäßen Vorrichtung resultiert. Das wird insbes. auch dadurch erreicht, daß erfindungsgemäß die Formbackenhälften aus einem Material relativ kleinen spezifischen Gewichtes bestehen. Bei diesem Material kann es sich bspw. um Aluminium handeln. Die Trägerelemente und die Führungs- und Gleitelemente bestehen bspw. aus Edelstahl.

In dem DE-B: G. Menges, P. Mohren "Anleitung zum Bau von Spritzgiesswerkzeugen", Carl Hanser Verlag, München, Wien, 3. Auflage, Seite 23 sind unter 1.3.3 Aluminium-Legierungen zur Verwendung für Spritzgiesswerkzeuge beschrieben. Solche Aluminium-Legierungen weisen den Vorteil einer leichten und schnellen Zerspanung sowie einer verbesserten Wärmeleitfähigkeit auf.

Bei der erfindungsgemässen Vorrichtung kann jede Formbackenhälfte mit dem Formkanal strömungstechnisch verbundene Vakuumkanäle aufweisen, die mittels Vakuumverbindungsrinnen, die in den Stirnflächen der Formbackenhälften und den zugehörigen Führungs- und Gleitelementen ausgebildet sind und die entlang der gemeinsamen Formstrecke Vakuumverbindungskanäle bilden, aus den Führungs- und Gleitelementen ausmünden. Bei einer solchen Ausbildung der zuletzt genannten Art kann entlang der Formstrecke eine Vakuumleiste vorgesehen sein, die an einem ortsfesten Vakuumkopf elastisch nachgiebig angebracht ist, und an welcher die Führungs- und Gleitelemente der entsprechenden Formbackenhälften dicht anliegen. Die Vakuumleiste ist hierbei zur zweiten Linearführungseinrichtung zugeordnet und zu dieser parallel vorgesehen. Durch die elastisch nachgiebige Anordnung der Vakuumleiste sind ausserdem Abmessungstoleranzen sowie durch die Wärmeausdehnung bedingte Abmessungsänderungen ausgleichbar, was sich ebenfalls auf die Vorschubgeschwindigkeit der Formbackenhälften und somit auf die Produktivität der erfindungsgemässen Vorrichtung positiv auswirkt.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung zum Herstellen von Querrippen-Rohren bzw. wesentliche Einzelheiten derselben ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Ausbildung der Vorrichtung teilweise geschnitten in einer Vorderansicht,

Fig. 2 einen Schnitt durch zwei Formbackenhälften in Kombination mit den zugehörigen Führungs- und Gleitelementen an der gemeinsamen Formstrecke in einer Ansicht von oben,

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Schnittlinie III-III in Fig. 2 durch die beiden Formbackenhälften und die zugehörigen Führungs- und Gleitelemente,

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Schnittlinie IV-IV in Fig. 3,

Fig. 5 einen Schnitt durch einen Gußrohling einer Formbackenhälfte,

Fig. 6 eine Ansicht des Gußrohlings der Formbackenhälfte gemäß Fig. 5 in Blickrichtung des Pfeiles VI, d. h. in Blickrichtung von oben, und

Fig. 7 eine Ansicht in Blickrichtung des Pfeiles VII in Fig. 5, d. h. in Blickrichtung von unten.

Fig. 1 zeigt in einer Vorderansicht teilweise geschnitten eine Ausbildung der Vorrichtung 10 zum Herstellen von Querrippen- Rohren mit Formbackenhälften 12, die an der gemeinsamen Formstrecke dargestellt sind, entlang welcher die Formbackenhälften 12 mit ihren Stirnflächen 14 und 16 aneinander anliegen und einen Formkanal 18 bilden.

Wie aus den Fig. 1, 2, 3 und 4 ersichtlich ist, sind die Stirnflächen 14 der Formbackenhälften 12 mit Vakuumverbindungsrinnen 20 ausgebildet, die bei den an der gemeinsamen Formstrecke der Vorrichtung 10 befindlichen Formbackenhälften 12 Vakuumverbindungskanäle 22 bilden. Die Vakuumverbindungskanäle 22 sind strömungstechnisch mit Vakuumkanälen 24 verbunden, die in den Formbackenhälften 12 derartig ausgebildet sind, daß sie in den Formkanal 18 münden.

Die Formbackenhälften 12 sind außerdem mit Kühlkanälen 26 ausgebildet, die jeweils einen Kühlmediumzulauf 28 und einen Kühlmediumablauf 30 aufweisen. Der Kühlmediumzulauf 28 und der Kühlmediumablauf 30 jeder Formbackenhälfte 12 ist an einer ersten Fläche 32 der jeweiligen Formbackenhälfte 12 vorgesehen. Die Formbackenhälften 12 liegen mit ihrer ersten Fläche 32 jeweils an einem zugehörigen Trägerelement 34 an. Sie sind mit dem zugehörigen Trägerelement 34 mittels einer Schnellspanneinrichtung 36 fest verbunden. Durch jedes Trägerelement 34 erstreckt sich ein zum Kühlmediumzulauf 28 zugehöriger Verbindungskanal 38 und ein zum Kühlmediumablauf 30 zugehöriger Verbindungskanal 40 hindurch. Der Verbindungskanal 38 mündet in eine Kühlmedium-Zulaufrinne 42 und der Verbindungskanal 40 mündet in eine Kühlmedium-Ablaufrinne 44. Die beiden Kühlmedium-Zulaufrinnen 42 für die sich gegenüberliegenden Formbackenhälften 12 und die beiden Kühlmedium-Ablaufrinnen 44 sind an der Oberseite eines länglichen zentralen Kühlmedium-Umlaufabschnittes 46 ausgebildet. Der Kühlmedium-Umlaufabschnitt 46 besteht vorzugsweise aus einer Gleitmetallegierung, um die Reibung zwischen ihm und den Trägerelementen 34 der Formbackenhälften 12 möglichst gering zu halten.

Seitlich an den zentralen länglichen Kühlmedium-Umlaufabschnitt 46 schließen sich längliche ölgeschmierte Führungsabschnitte 48 an, die gemeinsam mit dem zentralen Kühlmedium-Umlaufabschnitt 46 für die Formbackenhälften 12 über die Trägerelemente 34 eine erste Linearführungseinrichtung 50 bilden.

Um zuverlässig zu verhindern, daß Schmieröl von den beiden seitlichen ölgeschmierten Führungsabschnitten 48 zum zentralen länglichen Kühlmedium-Umlaufabschnitt 46 gelangt, sind zwischen ihnen Trennleisten 52 angeordnet.

Jede Formbackenhälfte 12 weist an ihrer von der ersten Fläche 32 abgewandten Seite eine zweite Fläche 54 auf. An der zweiten Fläche 54 jeder Formbackenhälfte 12 ist ein Führungs- und Gleitelement 56 fixiert, durch das der Kühlkanal 26 der jeweiligen Formbackenhälfte 12 an der zweiten Fläche 54 dicht verschlossen ist.

Die Vakuumverbindungsrinnen 20 an der Stirnfläche 14 der Formbackenhälften 12 erstrecken sich auch durch die Führungs- und Gleitelemente 56, so daß die durch die Vakuumverbindungsrinnen 20 entlang der gemeinsamen Formstrecke gebildeten Vakuumverbindungskanäle 22 sich entlang der gemeinsamen Formstrecke auch durch die Führungs- und Gleitelemente 56 hindurcherstrecken und in eine an der gemeinsamen Formstrecke vorgesehene Vakuumleiste 58 münden. Die Vakuumleiste 58 ist über ein elastisches Zwischenelement 60 mit einem ortsfesten Vakuumkopf 62 elastisch nachgiebig verbunden, so daß mechanische Höhentoleranzen und durch Wärmeausdehnung bedingte Abmessungsänderungen ausgleichbar sind.

Die Führungs- und Gleitelemente 56 sind an Führungsorganen 64 linear beweglich geführt, die eine zweite Linearführungseinrichtung 66 bilden.

Die Führungs- und Gleitelemente 56 und die Trägerelemente 34 bestehen aus dem gleichen Material, bspw. aus Edelstahl. Die Formbackenhälften 12 bestehen aus einem Material relativ kleinen spezifischen Gewichtes, bspw. aus Aluminium, das im Vergleich zum Ausdehnungskoeffizienten des Materials für die Trägerelemente 34 und für die Führungs- und Gleitelemente 56 einen großen Ausdehnungskoeffizienten aufweist. Das Material für die Formbackenhälften 12 weist insbes. einen relativ großen Wärmeleitungskoeffizienten auf, um eine gute Wärmeleitung von dem in den Kühlkanälen 26 befindlichen Kühlmedium zum Formkanal 18 der an der gemeinsamen Formstrecke befindlichen Formbackenhälften 12 und somit eine gute Zwangs-Kühlung zu bewirken. Damit die Formbackenhälften entlang der gemeinsamen Formstrecke mit ihren Basisflächen 68 (sh. Fig. 4) eng aneinander anliegen, weisen die Trägerelemente 34 und die Führungs- und Gleitelemente 56 in Richtung der gemeinsamen Formstrecke eine Längenerstreckung A und die Formbackenhälften 12 in Richtung der gemeinsamen Formstrecke eine Längenerstreckung B auf, wobei gilt:

A(To).(1 + α_A.T) = B(To).(1 + α_B.T)

mit: A(To) = Längenerstreckung des Trägerelementes 34 und des Führungs- und Gleitelementes 56 bei Raumtempera tur
B(To) = Längenerstreckung der Formbackenhälfte 12 bei Raumtemperatur To,
α_A Wärmedehnungskoeffizient des Materials für das Trägerelement 34 und für das Führungs- und Gleitelement 56,
α_B Wärmedehnungskoeffizient des Materials für die Formbackenhälfte 12,
To = Raumtemperatur,
T = Betriebstemperatur.

In den Fig. 1 bis 7 sind gleiche Einzelheiten jeweils mit denselben Bezugsziffern bezeichnet, so daß es sich erübrigt, in Verbindung mit allen diesen Figuren alle Einzelheiten jeweils detailliert zu beschreiben.

Claims

1. Vorrichtung zum Herstellen von Querrippen-Rohren mit Formbackenhälften (12), die entlang einer gemeinsamen Formstrecke mit Stirnflächen (14, 16) aneinander anliegen und einen Formkanal (18) bilden, dadurch gekennzeichnet, daß jede Formbackenhälfte (12) an einer ersten Fläche (32) mit einem entlang einer ersten Linearführungseinrichtung (50) geführten Trägerelement (34) und an einer der ersten Flächen (32) gegenüberliegenden zweiten Fläche (54) mit einem entlang einer zur ersten Linearführungseinrichtung (50) parallelen zweiten Linearführungseinrichtung (66) geführten Führungs- und Gleitelement (56) verbunden ist, daß das Trägerelement (34) und das Führungs- und Gleitelement (56) aus dem gleichen Material bestehen, daß die zugehörige Formbackenhälfte aus einem Material relativ kleinen spezifischen Gewichtes besteht, das einen im Vergleich zum Ausdehnungskoeffizienten (α_A) des Materials für das/jedes Trägerelement (34) und für das/jedes Führungs- und Gleitelement (56) einen großen Ausdehnungskoeffizienten (α_B) und einen großen Wärmeleitungskoeffizienten aufweist, und daß die Längenerstreckung (A) jeder Formbackenhälfte (12) und jedes Trägerelementes (34) und Führungs- und Gleitelementes (56) in Richtung der Formstrecke in Anpassung an den Ausdehnungskoeffizienten (α_B) des Materials der Formbackenhälften (12) und den Ausdehnungskoeffizienten (α_A) des Materials für die Trägerelemente (34) und die Führungs- und Gleitelemente (56) aneinander derart angepaßt sind, daß die Längenerstreckungen (A, B) der Formbackenhälften (12), der Trägerelemente (34) und der Führungs- und Gleitelemente (56) bei der Betriebstemperatur (T) der Formbackenhälften (12) gleich groß sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Formbackenhälfte (12) mittels einer Schnellspanneinrichtung (36) mit dem zugehörigen Trägerelement (34) verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Formbackenhälfte (12) mit einem Kühlkanal (26) für ein Kühlmedium ausgebildet ist, und daß die erste Linearführungseinrichtung (50) einen länglichen, zentralen, durch das zugehörige Trägerelement (34) hindurch mit dem Kühlkanal (26) der jeweiligen Formbackenhälfte (12) fluidisch verbundenen Kühlmedium- Umlaufabschnitt (46) und seitlich davon zwei längliche ölgeschmierte Führungsabschnitte (48) aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Formbackenhälfte (12) mit dem Formkanal (18) strömungstechnisch verbundene Vakuumkanäle (24) aufweist, die mittels Vakuumverbindungsrinnen, die in den Stirnflächen (14) der Formbackenhälften (12) und den zugehörigen Führungs- und Gleitelementen (56) ausgebildet sind und die entlang der Formstrecke Vakuumverbindungskanäle (22) bilden, aus den Führungs- und Gleitelementen (56) ausmünden.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß entlang der Formstrecke eine Vakuumleiste (58) vorgesehen ist, die an einem ortsfesten Vakuumkopf (62) elastisch nachgiebig angebracht ist, und an welcher die Führungs- und Gleitelemente (56) der entsprechenden Formbackenhälften (12) dicht anliegen.