DE202011105826U1 - Heatable block stamping device - Google Patents
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Abstract
Blockstempel-Vorrichtung (100) mit einem Blockstempel (110) zum Einbringen in eine Aussparung (120) eines aushärtbaren Kompositsubstrats (130) zum Zeck eines Formens eines Innenprofils der Aussparung (120), dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem Blockstempel (110) gefüllte Aussparung (120) mittels eines Deckels (125) verschließbar ist und die Temperatur des aus einem elastischen Material erstellten Blockstempels (110) mittels einer Heizeinrichtung einstellbar ist, um eine steuerbare Ausdehnung des Blockstempels (110) und damit einen vorgebbaren Druck der Außenfläche des Blockstempels (110) in Richtung der Innenfläche der Aussparung (120) zu bewirken.A block punch apparatus (100) comprising a block punch (110) for insertion into a recess (120) of a hardenable composite substrate (130) for drawing an inner profile of the recess (120), characterized in that the block punch (110) filled The recess (120) can be closed by means of a cover (125) and the temperature of the block stamp (110) made of an elastic material can be adjusted by means of a heating device in order to allow a controllable expansion of the block punch (110) and thus a prescribable pressure of the outer surface of the block punch (110). 110) toward the inner surface of the recess (120).
Description
Die Erfindung betrifft eine Blockstempel-Vorrichtung mit einem Blockstempel zum Einbringen in eine Aussparung eines aushärtbaren Kompositsubstrats zum Zeck eines Formens eines Innenprofils der Aussparung.The invention relates to a block punch device with a block punch for insertion into a recess of a curable composite substrate for the purpose of forming an inner profile of the recess.
Vakuum-Verpress-Verfahren finden beispielsweise Anwendung in der Vakuumevakuierung, bei dem moderne Kunststoffmaterialien in eine vorherbestimmte Form gebracht und anschließend ausgehärtet werden.Vacuum grouting methods are used, for example, in vacuum evacuation, in which modern plastic materials are brought into a predetermined shape and then cured.
Bei einem Vorgang der Vakuumevakuierung gemäß Stand der Technik wird ein als Formkörper ausgebildetes Werkstück beispielsweise mittels einer Dichtungsfolie und einer die Dichtungsfolie gegenüber einem Formkörper gasdicht abschirmende Dichtschnur von der Umgebungsatmosphäre abgeschirmt bzw. evakuiert und anschließend unter Vakuumdruck gesetzt.In a process of vacuum evacuation according to the prior art, a workpiece formed as a molded body is shielded or evacuated from the ambient atmosphere, for example by means of a sealing film and a sealing cord which seals the sealing film relative to a molded body in a gastight manner and then placed under vacuum pressure.
Die im Zusammenhang mit derartigen oder ähnlichen Vorrichtungen angewandten Verfahren weisen indes zum Einen den Nachteil auf, dass eine ausreichende Abdichtung zwischen Dichtungsfolie und Formkörper insbesondere in einem peripheren Bereich der Dichtungsfolie problematisch ist und oft nicht sichergestellt werden kann, weil eine exakte Anbringung einer Dichtungsfolie an einem Formkörper insbesondere bei stark ausgeprägten konkav/konvexen Konturen des Formkörpers nicht immer möglich ist.The applied in connection with such or similar devices method, however, on the one hand have the disadvantage that a sufficient seal between the sealing film and molded body, especially in a peripheral region of the sealing film is problematic and often can not be guaranteed, because an exact attachment of a sealing film to a Shaped body is not always possible, especially in the case of pronounced concave / convex contours of the molding.
Ein weiterer wichtiger Nachteil der bekannten Dichtungsfolien ist ein für viele Anwendungsfälle zu geringer Druckaufbau, im Wege dessen eine tatsächlich herbeiführbare Formgebung eines aushärtbaren Kompositsubstrats deutlich von einer erwünschten Formgebung abweicht.Another important disadvantage of the known sealing foils is a too low pressure build-up for many applications, by means of which a shape of a curable composite substrate that can actually be produced differs significantly from a desired shape.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine passgenau aufbringbare und mehrfach verwendbare Blockstempel-Vorrichtung zu schaffen, mittels derer während eines Vorgangs einer Vakuumverpressung eines aushärtbaren Kompositsubstrats ein deutlich höherer Anpressdruck als mit den bekannten Vorrichtungen ermöglicht ist.The object of the invention is therefore to provide a precisely applied and reusable block punch device, by means of which during a process of vacuum compression of a curable composite substrate a significantly higher contact pressure is made possible than with the known devices.
Für eine Blockstempel-Vorrichtung der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die mit dem Blockstempel gefüllte Aussparung mittels eines Deckels verschließbar ist und die Temperatur des aus einem elastischen Material erstellten Blockstempels mittels einer Heizeinrichtung einstellbar ist, um eine steuerbare Ausdehnung des Blockstempels und damit einen vorgebbaren Druck der Außenfläche des Blockstempels in Richtung der Innenfläche der Aussparung zu bewirken.For a block punch device of the type mentioned, this object is achieved in that the filled with the block punch recess is closed by a lid and the temperature of the created from an elastic material block punch is adjustable by means of a heater to a controllable expansion of the block punch and thus to cause a predeterminable pressure of the outer surface of the block punch in the direction of the inner surface of the recess.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Preferred embodiments of the invention are subject of the dependent claims.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird durch die Merkmalskombination, dass die mit dem Blockstempel gefüllte Aussparung mittels eines Deckels verschließbar ist und die Temperatur des aus einem elastischen Material erstellten Blockstempels mittels einer Heizeinrichtung einstellbar ist, um eine steuerbare Ausdehnung des Blockstempels und damit einen vorgebbaren Druck der Außenfläche des Blockstempels in Richtung der Innenfläche der Aussparung zu bewirken, erreicht, dass bei gegenüber den bekannten Vorrichtungen zumindest nicht gesteigertem, in der Regel indes gesenktem Energieaufwand ein vielfach gesteigerter Anpressdruck in Richtung eines aushärtbaren Kompositsubstrats erzielbar ist, wodurch eine sehr präzise und qualitativ hochwertige Formgestaltung des aushärtbaren Kompositsubstrats gewährleistet ist.In the apparatus according to the invention is by the combination of features that filled with the block punch recess is closed by a lid and the temperature of the created from an elastic material block punch is adjustable by a heater to a controllable expansion of the block punch and thus a predetermined pressure of the outer surface effecting the block punch in the direction of the inner surface of the recess, achieved that at least not increased compared to the known devices, usually indere reduced energy consumption a much increased contact pressure in the direction of a curable composite substrate is achieved, creating a very precise and high-quality design of the hardenable composite substrate is ensured.
Dabei ist ein Herausdrücken und Ausgasen von in dem zu verpressenden aushärtbaren Kompositsubstrat eingefangenen Luft- oder Gasbläschen bei der erfindungsgemäßen Blockstempel-Vorrichtung gegenüber den bekannten Vorrichtungen ebenfalls verbessert, da über die Temperatursteuerung des Blockstempels eine Steuerung und dabei insbesondere Erhöhung der Viskosität des in der Regel im Anfangsstadium einer Aushärtung zähflüssigen Kompositsubstrats ermöglicht ist.In this case, a squeezing and outgassing trapped in the curable composite substrate to be compressed air or gas bubbles in the block-punch device according to the invention over the known devices is also improved because of the temperature control of the block punch control and thereby increasing the viscosity of the usually in Initial stage of curing of viscous composite substrate is possible.
Ein weiterer wichtiger Vorteil der erfindungsgemäßen Blockstempel-Vorrichtung ist darin zu sehen, dass der Vorgang des Aushärtens eines Kompositsubstrats durch gezieltes Einstellen einer vorgegebenen Initialtemperatur des Kompositsubstrats in Gang gesetzt werden kann.Another important advantage of the block punch device according to the invention is the fact that the process of curing a composite substrate can be set in motion by deliberately setting a predetermined initial temperature of the composite substrate.
Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass das aushärtbare Kompositsubstrat mindestens teilweise in ein formfestes Hohlchassis eingebettet ist, dessen Innenkontur bei einer temperaturbedingten Ausdehnung des Blockstempels formgebend auf das Außenprofil des aushärtbaren Kompositsubstrat wirkt. Die dem Blockstempel nahe Innenfläche des Deckels kann ebenfalls mit einer an die Formgebung des Blockstempels angepasste Profilierung versehen sein.According to a first preferred embodiment of the device according to the invention, it is provided that the curable composite substrate is at least partially embedded in a dimensionally stable hollow chassis whose inner contour acts on the outer profile of the curable composite substrate in the case of a temperature-induced expansion of the block punch. The block stamp near the inner surface of the lid can also be provided with a matched to the shape of the block punch profiling.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass das Kompositsubstrat ein Fasergewebe und eine in das Fasergewebe eingebrachte Matrix eines aushärtbaren viskosen Füllmaterials enthält.According to another preferred embodiment of the device according to the invention, it is provided that the composite substrate contains a fiber fabric and a matrix of a curable viscous filling material introduced into the fiber fabric.
Gemäß einer wichtigen bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass der Blockstempel aus einem elastischen Elastomer-Kunststoffmaterial wie beispielsweise einem Silikon-Kunststoff hergestellt ist. According to an important preferred embodiment of the device according to the invention it is provided that the block punch is made of a resilient elastomeric plastic material such as a silicone plastic.
Die Heizeinrichtung ist vorzugsweise ausgelegt, um die Temperatur des Blockstempels während eines vorgegebenen Zeitraums auf einen Wert zwischen 100°C und 160°C, insbesondere auf etwa 140°C einzustellen.The heating device is preferably designed to set the temperature of the block punch during a predetermined period to a value between 100 ° C and 160 ° C, in particular to about 140 ° C.
Gemäß einer weiteren wichtigen bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass im Inneren des Blockstempels Hohlräume mit asymmetrischer Formgebung ausgebildet sind, um eine anisotrope Ausdehnung des Blockstempels bei Erwärmung zu bewirken.According to another important preferred embodiment of the device according to the invention, it is provided that cavities with an asymmetric shape are formed in the interior of the block punch in order to effect an anisotropic expansion of the block punch when heated.
Die Hohlräume mit asymmetrischer Formgebung im Inneren des Blockstempels können insbesondere als eine Mehrzahl parallel angeordneter, linear verlaufender Bohrungen ausgebildet sein, in deren Raumbereiche hinein bei Erwärmung des Blockstempels eine innere Ausdehnung des Materials des Blockstempels stattfindet, so dass eine Ausdehnung des Blockstempels senkrecht zu den Bohrungen gegenüber einer Ausdehnung in Richtung der Bohrungen gemindert ist.The cavities with asymmetric shape in the interior of the block punch can be formed in particular as a plurality of parallel, linearly extending bores in the space regions in heating the block punch takes place an inner expansion of the material of the block punch, so that an expansion of the block punch perpendicular to the holes is reduced compared to an extension in the direction of the holes.
Die Heizeinrichtung ist vorzugsweise von einem elektrischen Leiter gebildet, der in das Material des Blockstempels integriert ist. Der elektrische Leiter kann dabei beispielsweise von einem Kupferblech, Kupferdraht oder von einem Kohlefaserfaden gebildet sein, und ist vorzugsweise von Glasfasern ummantelt, das einen Temperaturpuffer zwischen dem aufgeheizten elektrischem Leiter und dem Material des Blockstempels bildet.The heating device is preferably formed by an electrical conductor which is integrated in the material of the block punch. The electrical conductor can be formed, for example, by a copper sheet, copper wire or a carbon fiber thread, and is preferably encased in glass fibers, which forms a temperature buffer between the heated electrical conductor and the material of the block punch.
Der elektrische Leiter ist vorzugsweise mäanderförmig in dem Material des Blockstempels verlegt. Der elektrische Leiter kann vorzugsweise einen elektrischen Widerstand im Bereich von 20 Ohm bis 60 Ohm bei einer Spannung im Bereich von etwa 260 V aufweisen oder alternativ einen elektrischen Widerstand im Bereich von 2 Ohm bis 20 Ohm bei einer Spannung im Bereich von etwa 48 V aufweisen.The electrical conductor is preferably laid meander-shaped in the material of the block punch. The electrical conductor may preferably have an electrical resistance in the range of 20 ohms to 60 ohms at a voltage in the range of about 260V, or alternatively have an electrical resistance in the range of 2 ohms to 20 ohms at a voltage in the range of about 48V.
Die erfindungsgemäße Blockstempel-Vorrichtung wird im Folgenden anhand einer bevorzugten Ausführungsform erläutert, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt ist. Darin zeigen:The block punch device according to the invention will be explained below with reference to a preferred embodiment, which is shown in the figures of the drawing. Show:
Die in den
Die Aussparung
Das aushärtbare Kompositsubstrat
Das Kompositsubstrat
Die Heizeinrichtung ist ausgelegt, um die Temperatur des Blockstempels
Der Kupferdraht weist bei einer Spannung im Bereich von etwa 48 V einen elektrischen Widerstand im Bereich von 2 Ohm auf.The copper wire has an electrical resistance in the range of 2 ohms at a voltage in the range of about 48V.
Im Inneren des Blockstempels
Das oben erläuterte Ausführungsbeispiel der Erfindung dient lediglich dem Zweck eines besseren Verständnisses der durch die Ansprüche vorgegebenen erfindungsgemäßen Lehre, die als solche durch das Ausführungsbeispiel nicht eingeschränkt ist.The above-described embodiment of the invention is merely for the purpose of better understanding of the teaching of the invention predetermined by the teaching, which is not limited as such by the embodiment.
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE202011105826U DE202011105826U1 (en) | 2011-09-17 | 2011-09-17 | Heatable block stamping device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE202011105826U DE202011105826U1 (en) | 2011-09-17 | 2011-09-17 | Heatable block stamping device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE202011105826U1 true DE202011105826U1 (en) | 2011-11-02 |
Family
ID=45091659
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE202011105826U Expired - Lifetime DE202011105826U1 (en) | 2011-09-17 | 2011-09-17 | Heatable block stamping device |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE202011105826U1 (en) |
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2011
- 2011-09-17 DE DE202011105826U patent/DE202011105826U1/en not_active Expired - Lifetime
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