DE2731535A1

DE2731535A1 - Kunststoff-formgebungseinheit zum formen von kunststoff-produkten

Info

Publication number: DE2731535A1
Application number: DE19772731535
Authority: DE
Inventors: Ushigoro Sumitomo
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-07-13
Filing date: 1977-07-08
Publication date: 1978-01-19
Also published as: US4105184A

Description

KUNSTSTOFF-FORMGEBUNGSEINHEIT ZUM POEMEN VON KUNSTSTOFF-PRODUKTEN

Diese Erfindung betrifft ein Kunststoffwerkzeug zum Spritzgiessen, Blasformen, usw. von Kunststofferzeugnissen.

Zjm Formen von KunstStofferzeugnissen wird im allgemeinen ein Metallwerkzeug benutzt. Da diese Werkzeuge jedoch teuer sind, werden gelegentlich Kunststoffwerkzeuge zum Formen von Probefertigungen und einer kleinen Anzahl von Erzeugnissen benutzt.

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Bisher waren Kunststoffwerkzeuge bekannt, die aus Kunstharzen, wie Epoxydharz, Phenolharz, usw. hergestellt wurden, wobei derartige Werkzeuge mit durch ihren Kern strömendem Kühlwasser gekühlt wurden. Jedoch haben derartige herkömmliehe Kunststoffwerkzeuge gewisse Mangel. Wurden sie zum

Formen einer kleinen Stückzahl von Versuchsfertigungen benutzt, so sind derartige Formen durch zur Zeit des Formens erzeugte, hohe Temperaturen deformiert worden oder gelegentlich gebrochen.

Das Ziel dieser Erfindung ist es, Kunststoffwerkzeuge zu erhalten, die eine gute Härtbarkeit haben, um zum Formen von Kunststoffprodukten benutzt zu werden.

Das Unterscheidende dieser Erfindung ist, dass eine Kunststiff-Formeinheit eine Kühlkammer zum Fliessen eines Kühlmittels innerhalb des KunststoffWerkzeugkörpers hat, eine grosse Anzahl von Metallstrahlungsdrähten mit guter Wärmeleitfähigkeit und mit leichter plastischer Verformung, die gründlich innerhalb des Kunststoffteils eines derartigen Körpers eingebettet sind und wobei derartige Metallstrahlungsdrähte so angeordnet sind, dass sie teilweise mit einem
Kühlmittel in dieser Kühlkammer in Berührung stehen.

Somit wird das erfindungsgemässe Kunststoffwerkzeug durch das Kühlmittel gekühlt. Weiterhin wird die niedrige Temperatur des Kühlmittels durch eine grosse Zahl von Metalistrahlungsdrähten gründlich innerhalb des Kunststoffwerkzeugkörpers umlaufen gelassen. Die im Kunststoffwerkzeugkörper er-

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zeugte Wärme wird in das Kühlmittel abgestrahlt. So kann das Kunststoffwerkzeug eine ausreichende Beständigkeit gegen zur Zeit des Formens erzeugte hohe Temperaturen haben. Das Kunststoffwerkzeug kann auch eine gute Festigkeit aufweisen, da eine grosse Zahl von MetaIlStrahlungsdrähten in den Kunststoffwerkzeugkörper eingebettet sind.

Der andere Vorzug dieser Erfindung ist der, dass jeder Metallstrahlungsdraht leicht an jeder gewünschten Stelle im Kunststoffteil des Kunststoffwerkzeugkörpers angeordnet werden kann, da die Metallstrahlungsdrähte eine leichte plastische Verformung haben, so dass es leicht ist, das Werkzeug zu fertigen.

Die vorgezogene Ausführungsform dieser Erfindung soll nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben werden.

Fig. 1 ist eine Längsschnittansicht des erfindungegemässen KunststoffWerkzeugs.

Fig. 2 ist eine Längsschnittansicht einer weiteren Ausführungsform .
Fig. 3 ist eine vergrössert gezeichnete Ansicht eines Strahlungsdrähtebündels.

Fig. 4- ist eine vergrössert gezeichnete Ansi dit eines mit einem Band zusammengebundenen Strahlungsdrähtebündels. Fig. 5 ist eine vergrössert gezeichnete Ansicht eines verdrallten und gebündelten Strahlungsdrähtebündels Fig. 6 ist eine vergrössert gezeichnete Ansicht einer durch ein Verbindungsstück verbundenen Strahlungsdrähtegruppe.

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Fig. 7 ist eine vergrössert gezeichnete Ansicht eines durch Walzen der Strahlungsdrähtegruppe von Fig. 6 gefertigten Strahlungsdrähtebündels·
Fig. 8 ist eine vergrössert gezeichnete Ansicht eines weiteren Beispiels für eine durch ein Verbindungsstück verbundene Strahlungsdrähtegruppe.

Fig. 9 ist eine vergrössert gezeichnete Ansicht eines Strahlungsdrähtebündels, das durch Walzen der Strahlungsdrähtegruppe von Fig. 8 hergestellt wurde.

Fig. 10 ist eine vergrössert gezeichnete Ansicht einer Strahlungsdrähtegruppe, die aus einer grossen Anzahl sich in drei Richtungen erstreckender Strahlungsdrähte besteht. Fig. 11 ist eine vergrössert gezeichnete Ansicht einer in Netzform arrangierten Strahlungsdrähtegruppe.

Wie in Fig. 1 gezeigt, ist das Kunststoffwerkzeug (1) eines des Satzes von geteilten Werkzeugen zum Blasformen. Vor einer Metallplatte (2) ist ein aus ser Grundplatte (3) und Seitenwänden (4) bestehender Metallrahmen (5) befestigt; im Rahmen (5) ist ein Kunststoffwerkzeugkörper (8) angeordnet, der in einer wasserdichten Beziehung zum Rahmen steht. Dieser Werkzeugkörper hat eine Vertiefung (6) in seiner Vorderseite und eine Aushöhlung hinten. Zwischen der Aushöhlung dieses Körpers (8) und dem Rahmen (5) ist eine Kühlkammer (7) ausgebildet.

Der Runs stoffwerkzeugkörper (8) ist aus Werkzeugkunststoffen wie s.B. Epoxydharz gefertigt, die mit Eisenfeilspänen,

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Graphitpulver, Aluminiumsilikatpulver, Borax, usw. -allein oder in Kombination- vermischt sind. Dieser Körper (8) ist auf seiner der Kühlkammer zugewandten Seite mit einer Verstärkungsauskleidung versehen, die aus verstärkten Kunststoffen besteht, die aus mit Glasfasern usw. verstärktem

Epoxydharz hergestellt werden. Der Körper wird durch mehrere, auf der Grundplatte (3) angeordnete Stützen (12) gestützt.

Eine der Seitenwände (4) ist mit einem Zulaufrohr (13) versehen, das zwischen aussen und der Kühlkammer in Verbindung steht. Die andere Seitenwand ist mit einem Austrittsrohr

(14) versehen, das zwischen dem Inneren der Kühlkammer und aussen in Verbindung steht. Auf diese Weise wird Kühlflüssigkeit durch das Zulaufrohr (13) zum Kühlen der Rückseite des Kunststoffwerkzeugkörpers (8) in die Kühlkammer (7) eingeleitet und durch das Austrittsrohr (14) aus dem Körper herausgelassen.

In den Kunststoffteil dieses Kunststoffwerkzeugkorpers (8) sind mehrere, aus vielen Metallstrahlungsdrähten mit guter Wärmeleitfähigkeit und leichter plastischer Verformung mit ausreichendem Zwischenraum so eingebettet, dass diese Strahlungsdrähte (9) zum Teil in die Kühlflüssigkeit der Kühlkammer eingetaucht sind. Diese Strahlungsdrähte sind vorzugsweise aus Aluminium oder dessen Legierungen, aus Blei, Zinn/Blei -»Legierung, Kupfer, Zink, usw. hergestellt.

Viele Strahlungsdrähte (9), die diese Bündel bilden, sind in Zweigform ausgebreitet und in den Kunststoffteil des Kunst-

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stoffwerkzeugkörpers (8) hinein verlängert. Weiterhin sind viele Strahlungsdrähte in Wurzelform ausgebreitet und teilweise in die Kühlflüssigkeit eingetaucht. Auf diese Weise veranlassen mehrere der Bündel (10) von Strahlungsdrähten ihre Strahlungsdrähte (9)» ganz im Innern des Kunststoffteils des Kunststoffwerkzeugkörpers zu verlaufen. Diese Strahlungsdrähte (9) führen die niedrigere Temperatur von Kühlflüssigkeit gründlich in das Innere des Kunststoffwerkzeugkörpers und Kühlen den gesamten Kunststoffwerkzeugkörper.

Wenn der Kunststoffwerkzeugkörper (8) zur Zeit des Formens erhitzt wird, führen die Strahlungsdrähte die hohe Temperatur des Kunststoffwerkzeugkorpers (8) in die Kühlflüssigkeit hinein ab. Somit kann das erfindungsgemässe Kunststoffwerkzeug zum Formen der geplanten Kunststofferzeugnisse kontinuierlich benutzt werden.

Bei der Anfertigung dieses Kunststoffwerkzeugkörpers (8) wird zunächst ein Modell aus Holz etc. nach der Gestalt der geplanten Kunststoffprodukte hergestellt. Dann wird flüssiges Epoxydharz auf die Oberfläche eines derartigen Modells aufgebracht und jeder Strahlungsdraht (9) des Strahlungsdrähtebündels in dieses Harz eingebettet. Handelt es sich dabei um einen Strahlungsdraht (9) mit leichter plastischer Verformung, so kann dieser Strahlungsdraht unbehindert an jeder gewünschten Stelle angeordnet werden.

Eine andere Ausführungsform des erfindungsgemässen Kunststoffwerkzeugs wird nachstehend anhand von Fig. 2 erklärt . Es wer-

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den innerhalb des KunststoffWerkzeugkörpers (28) mehrere Kühlkammern mit einem angemessenen Zwischenraum dazwischen gebildet, die aus Kunstharzen, Metallen, usw. gefertigt werden. Diese Kühlkammern (27) werden mit Verbindungerohren (35) miteinander verbunden.

Die auf einer Seite angeordnete Kühlkammer (27) ist mit einem Kühlgaseinlassrohr (35) versehen und die Kühlkammer (27) auf der anderen Seite mit einem Kühlgasauslassrohr (34-).

Das Strahlungsdrahtbündel (30) wird, wie es die Fig. 4 zeigt, durch Zusammenbinden einer grossen Anzahl von Metallstrahlungsdrähten hergestellt, die aus einem solchen Material bestehen, dass sie eine gute Wärmeleitfähigkeit und eine leichte plastische Verformung haben, mit einem Band (36) in ihrem Mittelteil. Die Strahlungsdrähte (29) mehrerer derartiger Strahlungsdrähtebundel (30) sind in den Innenteil des KunststoffWerkzeugkörpers (28) hinein in Zweigform auseinandergebreitet und in den ganzen letzteren eingebettet. Diese Strahlungsdrähtebundel sind teilweise in eine der beiden Kühlkammern (27) eingeführt, so dass ihre Strahlungsdrähte (29) zum Teil mit dem Kühlgas in der Kühlkammer in Berührung stehen. Nummern wie (21), (22), (23), (24), (25) und (26) in Fig. 2 bezeichnen praktisch die gleichen Teile wie in der Fig. 1.

Da das Strahlungsdrähtebundel (30) in seinem Mittelstück mit dem Band (36) zusammengebunden ist, wird die Arbeit beim Aufbringen des vorerwähnten Harzes und beim Einbetten der Strahlungsdrähte im Rahmen der Anfertigung dieses Kunststoffwerk-

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zeugkörpers (28) sehr erleichtert.

Es soll ein weizeres Beispiel für das Strahlungsdrähtebündel beschrieben werden, das für dieses Kunststoffwerkzeug (1) oder (21) benutzt werden kann. Das Strahlungsdrähtebündel (50) in Fig. 5 besteht aus einer grossen Zahl von in ihrem Mittelstück verdrallten Strahlungsdrähten (49), wobei das verdrallte Stück mit (37) bezeichnet ist.

Die Strahlungsdrähtegruppe (70) in Fig· 6 besteht aus mehreren Strahlungsdrähten (69) und (69a), die sich beiderseits eines bandförmigen Verbindungsstücks aus Metall, das einer guten Wärmeleitfähigkeit und plastischen Verformung fähig ist, in zwei Richtungen erstrecken.

Das Strahlungsdrähtebündel (90) in Fig. 7 wird hergestellt, indem man die vorerwähnte Strahlungsdrähtegruppe in Fig. 6 walzt. Die Zahl (98) bezeichnet ein Verbindungsstück,und die Zahlen (89) und (89a) beziehen sich auf die Teile, die praktisch dieselben wie die von Fig. 6 sind.

Die Strahlungsdrähtegruppe (110) in Fig. 8 besteht aus einer grossen Zahl von Strahlungsdrähten (109), die sich von einer Seite eines bandförmigen Verbindungsstücks aus Metall, das einer guten Wärmeleitfähigkeit und plastischen Verformung fähig ist, in einer Richtung erstrecken. Wenn diese Strahlungedrähte gruppe (110) für diesen Kunststoffwerkzeugkörper (1) oder (21) benutzt wird, wird das Verbindungsstück

(118) in die Kühlkammer (7) oder (27) eingesetzt.

Das Strahlungsdrähtebündel (130) in Fig. 9 wird durch Walzen der Strahlungsdrähtegruppe in Fig. 8 hergestellt. Die

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Zahl (138) bezeichnet ein Verbindungsstück und die Zahl (129) ein Teil, das praktisch dasselbe wie das in Fig. 8 ist.

Die Strahlungsdrähtegruppe (150) in Fig. 10 wird hergestellt durch Verbinden dreier bandförmiger Verbindungsstücke (158), (158a) und (158b) durch Schweissen, usw. und durch Strecken einer grossen Anzahl von Strahlungsdrähten (149), (149a) und (149b) in drei Richtungen vom Ende jedes Verbindungsstücks aus. Vorzugsweise sollten dabei die Strahlungsdrähte (149b) kürzer sein als andere Strahlungsdrähte (149) und (149a). Wenn diese Strahlungsdrähtegruppe (150) für diesen Kunststoffwerkzeugkörper (1) oder (21) benutzt wird, so werden die kürzeren Strahlungsdrähte (149b) in die Kühlkammer (7) oder (27) eingelegt.

Die Strahlungsdrähtegruppe (170) in der Fig. 11 besteht aus einer grossen Anzahl Strahlungsdrähte, die in einer Netzform angeordnet sind. Die sich schneidenden Strahlungsdrähte sind so miteinander verbunden, dass Wärme von einem zum anderen übertragen werden kann.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1.) Kunststoff werkzeug zum Formen von Kunststofferzeugnissen, aadurch gekennzeichnet, dass es besteht aus einem Kunststoffwerkzeugkörper, aus einer angrenzend an den letzteren angeordneten Kühlkammer zum Pliessen eines diesen Körper kühlenden Kühlmittels und aus einer grossen Anzahl von Metallstrahlungsdrähten mit guter Wärmeleitfähigkeit und leichter plastischer Verformung, die ganz im Innern des Kunststoffteils dieses Kunststoffwerkezgkörpers eingebettet sind und innerhalb der Kühlkammer so angeordnet sind, dass sie Wärme in dieses Kühlmittel abführen.

2. Kunststoffwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Metallrahmen umfasst, in dem dieser Kunststoffwerkzeugkörper positioniert ist.

3. Kunststoffwerkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass diese Kühlkammer zwischen der Rückseite dieses Kunststoffwerkzeugkörpers und diesem Rahmen ausgebildet ist.

4. Kunststoffwerkzeug nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich diese Kühlkammer innerhalb dieses Kunststoffwerkzeugkörpers befindet.

5. Kunststoffwerkzeug nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich im Innern dieses Kunststoffwerkzeugkörpers mehrere Kühlkammern befinden, wobei jede Kphlkammer mit einem Verbindungsrohr mit jeder anderen verbunden ist.

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ORDINAL INSPECT«)

6. Kunststoffwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, dass eine grosse Anzahl dieser Strahlungsdrähte zu mehreren Strahlungsdrähtegruppen zusammengefasst sind.

7· Kunststoffwerkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass diese Strahlungsdrähtegruppe in ihrem Mittelteil mit Hilfe eines Bandes zusammengebunden ist.

8. Kunststoffwerkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass diese Strahlungsdrähtegruppe durch Verdrallen in ihrem Mittelteil gebündelt ist.

9. Kunststoffwerkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass diese Strahlungsdrähtegruppe aus einer grossen Zahl von Strahlungsdrähten besteht, die sich von dem Metallverbindungsstück aus, das einer guten Wärmeleitfähigkeit und plastischen Verformung fähig ist, in zwei Richtungen erstrecken.

10. Kunststoffwerkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass diese Strahlungsdrähtegruppe hergestellt ist durch Walzen einer grossen Anzahl von Strahlungsdrähten, die sich von dem Metallverbindungsstück aus, das einer guten Wärmeleitfähigkeit und plastischen Verformung fähig ist, in zwei Richtungen erstrecken.

11. Kunststoffwerkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass diese Strahlungsdrähtegruppe aus einer grossen Zahl von Strahlungsdrähten besteht, die sich von dem Metallverbindungsstück aus, das zu einer guten Wärmeleitfähigkeit und

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plastischen Verformung fähig ist, in einer Richtung erstrecken.

12. Kunststoffwerkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass diese Strahlungsdrähtegruppe hergestellt ist durch Walzen einer grossen Anzahl von Strahlungsdrähten, die sich von dem netallverbindungsstuck aus, das zu einer guten Wärmeleitfähigkeit und plastischen Verformung fähig ist, in einer Richtung erstrecken.

13· Kunststoffwerkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass diese Strahlungsdrähtegruppe aus einer grossen Anzahl von Strahlungsdrähten besteht, die sich von dem Metallverbindungsstück aus, das zu einer guten Wärmeleitfähigkeit und plastischen Verformung fähig ist, in drei Richtungen erstrecken.

14. Kunststoffwerkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass diese Strahlungsdrähtegruppe aus einer grossen Anzahl von Strahlungsdrähten besteht, die in einer Netzform organisiert sind und an ihren sich schneidenden Funkten so miteinander verbunden sind, dass sie zur Wärmeleitung fähig sind.

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