DE3546188A1 - Bauteil zum herstellen eines wachsmodellbaums - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem Bauteil mit den im Ober­ begriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen. Ein solches Bauteil ist aus der DE-34 16 134 A 1 bekannt. Die bekannten Bauteile haben ein ringförmiges Angußteil, an welchem eine Anzahl von Wachsmodellen mit individuellen Angußsträngen befestigt ist , wobei die individuellen Angußstränge radial von dem ringförmigen Angußteil abstehen und in einer gemein­ samen, rechtwinklig zur Achse des ringförmigen Angußteils verlaufenden Ebene liegen. Auch die Wachsmodelle erstrecken sich hauptsächlich radial. Diese Bauteile werden in der Weise zu einem Wachsmodellbaum zusammengesteckt, dass sie mit ihrem ringförmigen Angußteil auf eine zentrale Stütze in Gestalt eines metallischen Stabes aufgefädelt und zwi­ schen einem Flansch am einen Ende der Stütze und einer Rändelmutter am anderen Ende der Stütze eingespannt werden. Die ringförmigen Angußteile sind dabei so ausgestaltet, dass sie formschlüssig ineinandergreifen. Zweck dieser Ausbildung der ringförmigen Angußteile ist es, sie zum Aufbau des Wachsmodellbaumes einfach zusammenstecken zu können. Über die Herstellung der Bauteile macht die DE-34 16 134 A 1 keine Angaben. Es ist üblich, die Wachsmodelle mit ihrem individuellen Angußstrang einzeln durch Spritzgießen in einer Hohlform herzustellen und sie dann durch Anschmelzen mit ihrem Angußstrang am Stamm des Wachsmodellbaumes zu befestigen. Entsprechend könnte man beim Gegenstand der DE-34 16 134 vor­ gehen und einzeln hergestellte Wachsmodelle zunächst mit einem ringförmigen gemeinsamen Angußteil zu verbinden und die so hergestellten Bauteile anschließend auf die zentrale Stütze aufzufädeln und zusammenzustecken. Man könnte auch daran denken, die Bauteile, die aus mehreren mit einem gemeinsamen ringförmigen Angußteil verbundenen Wachsmodellen bestehen, gemeinsam in einer einheitlichen Hohlform herzustellen. Dazu ist jedoch die Gestalt der Bauteile nicht gut geeignet, vorallem dann nicht, wenn man von dem üblichen Aufbau einer Hohlform für solche Wachs­ modelle ausgeht: Beim Spritzgießen einzelner Wachsmodelle liegt der Angußkanal in der Trennfläche der zweiteilig ausgebildeten Hohlform, und es ist der in diesem Angußkanal gebildete individuelle Angußstrang, mit dem das Wachs­ modell später am Wachsmodellbaum befestigt wird. Überträgt man dieses Herstellprinzip auf Bauteile aus mehreren Wachs­ modellen, die an einem gemeinsamen ringförmigen Angußteil befestigt sind, dann hat man eine zweiteilige Hohlform, deren Trennebene die Hohlräume für sämtliche Wachsmodelle, deren Angußstränge und das gemeinsame ringförmige Angußteil schneidet, wobei ein zusätzlicher, in der Trennebene liegen­ der Angußkanal in den Hohlraum eines der Wachsmodelle ein­ mündet; von diesem zusätzlichen Angußkanal aus muss sich das Wachs beim Einspritzen in der gesamten Form verteilen, was nicht ganz einfach ist. Abweichend von dieser naheliegenden Lösung könnte man den zusätzlichen Angußkanal, den man für das Spritzgießen des Bauteils benötigt, aber auch in der Trennebene zwischen zwei benachbarten Hohlräumen von Wachs­ modellen hindurch bis zu dem Hohlraum führen, in dem das gemeinsame, ringförmige Angußteil gebildet wird. Optimal ist aber auch diese Lösung nicht für das Einspritzen des Wachses in die Form, weil der Hohlraum für das zentrale Angußteil ein Ringraum ist, von dem aus eine gleichmässige Verteilung des eingespritzten Wachses in die individuellen, radial vom Ringraum ausgehenden Angußkanäle schwierig ist.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Bauteile liegt darin, dass sich aus ihnen nur Wachsmodellbäume für den Vakuumguß bilden lassen, nicht aber für den Schleuderguß, bei dem die mit Hilfe des Wachsmodellbaumes gebildete Gießform ohne Anwendung von Unterdruck mit schmelzflüssigem Metall ge­ füllt wird. Eine vollständige Füllung aller Hohlräume der Gießform erreicht man beim Schleuderguß jedoch nicht, wenn die individuellen Angußkanäle wie bei dem aus der DE-34 16 134 bekannten Modellbaum genau radial verlaufen.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Bauteile liegt darin, dass sie beim Zusammenbau eines Wachsmodellbaumes gegenein­ ander verspannt werden; dabei besteht die Gefahr einer Be­ schädigung der Bauteile, wenn sie zu stark gegeneinander verspannt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einfach zu hand­ habende Bauteile aus Wachs anzugeben, mit denen sich für den Schleuderguß geeignete Wachsmodellbäume besonders rationell herstellen lassen.

Diese Aufgabe wird mit Bauteilen gelöst, die die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweisen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unter­ ansprüche.

Dadurch, dass die individuellen Angußstränge in der be­ anspruchten Weise schräg zur Achse des gemeinsamen Anguß­ teiles verlaufen, ist gewährleistet, dass in der späteren Gießform, welche unter Verwendung des zu bildenden Wachs­ modellbaumes hergestellt wird, die Formenhohlräume beim Schleudergießen vollständig gebildet werden können.

Das gemeinsame Angußteil, von dem die individuellen An­ gußstränge schräg ausgehen, ist im Gegensatz zu den be­ kannten ringförmigen Angußteil massiv ausgebildet. Das Zusammenfügen mehrerer erfindungsgemäß ausgebildeter Bauteile zu einem Wachsmodellbaum erfolgt deshalb ohne Verwendung einer zentralen Stütze; vielmehr werden die Bauteile zur Bildung des Wachsmodellbaums an ihren mittleren Angußteilen der Reihe nach miteinander verschmolzen, sodass man einen Wachsmodellbaum erhält, dessen Stamm massiv und auch ohne zentrale Stütze hinreichend fest und tragfähig ist. Die Längsachse des Stamms eines so gebildeten Wachs­ modellbaumes fällt zusammen mit den Achsen der zentralen Angußteile der Bauteile, aus denen der Wachsmodellbaum zu­ sammengefügt ist. Das Zusammenfügen der Bauteile durch Verschmelzen ihrer zentralen Angußteile ist ein Arbeitsgang, der von Personen, die mit der Herstellung von Wachsmodell­ bäumen beschäftigt sind, seit jeher beherrscht wird, da das Befestigen individueller Wachsmodelle am Stamm des Wachsmodellbaums durch Anschmelzen üblich ist. Das Ver­ schmelzen muss aber nun nicht mehr für jedes individuelle Wachsmodell durchgeführt werden, sondern nur noch für die einzelnen Bauteile, welche jeweils eine Anzahl von Wachs­ modellen enthalten.

Die erfindungsgemäßen Bauteile können in einem Schritt durch Spritzgießen hergestellt werden, und zwar kann man dazu in ähnlicher Weise wie beim Herstellen individueller Wachsmodelle eine zweiteilige thermoplastische Form ver­ wenden. Zur Herstellung dieser Form wird von dem Bauteil zunächst ein Urmodell aus Metall hergestellt und diesem der Formenhohlraum nachgebildet, und zwar in an sich be­ kannter Weise so, dass man das Urmodell zwischen zwei Blöcke aus thermoplastischem Material legt und diese unter Druck erwärmt, bis es sich plastisch verformt und dem Urmodell anschmiegt, wodurch in den beiden Blöcken ein naturge­ treuer Abdruck des Urmodells entsteht. Die beiden auf diese Weise umgeformten Blöcke bilden die beiden Teile der Form, in welcher die Bauteile aus Wachs gebildet werden. Erfindungsgemäß soll der Angußkanal, über den das Wachs in die Form eingespritzt wird, jedoch nicht in der Trenn­ fläche der beiden Formenteile verlaufen, sondern quer durch eines der Formenteile hindurch verlaufen und unmittelbar in jenen Teil des Formenhohlraums münden, in welchem das gemeinsame Angußteil des aus Wachs zu gießenden Bauteils gebildet wird, und zwar verläuft der Angußkanal zweck­ mässigerweise in jenem Teil der Form, dessen mit der Trennfläche zusammelnde Oberfläche hauptsächlich konkav ausgebildet ist. Auf diese Weise wird das Wachs zunächst in das Zentrum der Form eingespritzt und verteilt sich von dort aus leicht über die individuellen Angußkanäle in die sternförmig angeordneten Formenhohlräume, ins­ besondere, wenn sich der in die Form hineinführende An­ gußkanal in Richtung der Achse des Formenhohlraums für das mittlere Angußteil des zu spritzenden Bauteils aus Wachs verläuft.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der bei­ liegenden Zeichnung schematisch dargestellt.

Fig. 1 zeigt eine Gummiform für das Herstellen eines erfindungsgemäßen Bauteils aus Wachs im Schnitt,

Fig. 2 zeigt ein mit der Form in Fig. 1 hergestelltes Bauteil in der Draufsicht, und

Fig. 3 zeigt den Schnitt III-III durch das Bauteil.

Fig. 1 zeigt eine zweiteilige Gummiform bestehend aus einem ungefähr kegelförmigen oder pyramidenförmigen ersten Formenteil 1 und aus einem weitgehend komplementär ausgebildeten Formenteil 2, in dessen entsprechend kegel­ förmige oder pyramidenförmige Ausnehmung das erste Formen­ teil 1 eingefügt ist. Zwischen den beiden Formenteilen 1 und 2 sind mehrere zusammenhängende Hohlräume gebildet, nämlich ein zentraler Hohlraum 3 und eine Anzahl von ringförmigen Hohlräumen 4 und 5, welche kranzförmig um den zentralen Hohlraum 3 herum angeordnet und mit diesem über einzelne Verbindungskanäle 6 und 7 verbunden sind. Der zentrale Hohlraum 3 ist mit einer zylindrischen Mantel­ fläche ausgebildet und die von ihm ausgehenden Kanäle 6 und 7 schließen mit der Achse 8 des Hohlraums 3 einen von 90° verschiedenen Winkel α ein, der im gezeichneten Beispiel zwischen 40° und 50° beträgt. An seinem ge­ schlossenen Ende ist der Hohlraum durch eine konvexe Wand begrenzt, an seinem gegenüberliegenden Ende geht er mit einer dazu passenden Schräge in einen Angußkanal 10 über, der an seinem äußeren Rand eine Einfuhrfase für eine Einspritzdüse hat.

Alle Verbindungskanäle 6 und 7 zwischen den ringförmigen Hohlräumen 4 und 5 und dem zylindrischen Hohlraum 3 ver­ laufen auf derselben Seite einer den zylindrischen Hohl­ raum 3 rechtwinklig zu seiner Achse 8 schneidenden Ebene. Auf der gegenüberliegenden Seite dieser Ebene verläuft der Angußkanal 10 der Form, und zwar verläuft er in Richtung der Achse 8 durch das zweite Formenteil 2 und mündet auf kürzestem Wege in den zylindrischen Hohlraum 3. Bei dieser gewählten Anordnung fließt das durch den An­ gußkanal 10 einzuspritzende Wachs leicht in den zylind­ rischen Hohlraum 3 und verteilt sich von dort ebenfalls leicht in die sternförmig von diesem ausgehenden Verbindungs­ kanäle 6 und 7, weil die Fließrichtung des Wachses dazu nur leicht geändert, aber nicht umgekehrt werden muss. Damit sich auch die ringförmigen Hohlräume 4 und 5 leicht mit dem Wachs füllen, sind diese hauptsächlich in der Flucht ihres jeweiligen Verbindungskanals 6 bzw. 7 orientiert.

Die Form dient zum Herstellen von Bauteilen aus Wachs, welche in Fig. 2 und Fig. 3 dargestellt sind. Die Dar­ stellung der Fig. 2 vermittelt zugleich einen Eindruck über die Kontur der Formenteile 1 und 2, wenn man diese voneinander trennt und auf die Trennfläche 9 blickt. Die Bauteile haben ein zentrales Angußteil 11, von welchem in der beschriebenen Orientierung eine Anzahl von in­ dividuellen Angußsträngen 12 abstehen, an deren äußeren Enden sich Wachsmodelle 13 befinden, bei denen es sich - wie gezeichnet - beispielsweise um Ringe handeln kann. An seinem einen, den Wachsmodellen 13 zugewandten Ende ist das Angußteil 11 mit einer Ausnehmung 14, am gegen­ überliegenden Ende mit einem dazu passenden Vorsprung 15 versehen; dadurch zentrieren sich die Bauteile beim Zu­ sammenfügen zum Wachsmodellbaum von selbst. Je nach Aus­ bildung des Angußkanals 10 wird das im Angußkanal 10 ge­ bildete Angußstück von dem Bauteil abgetrennt oder gekürzt. Im gezeichneten Beispiel ist am Übergang des Vorsprungs 15 zu dem im Angußkanal 10 gebildeten Anguß 16 eine Soll­ bruchstelle 17 gebildet, an welcher der Anguß 16 abge­ brochen werden kann. Alternativ ist es möglich, den Anguß­ kanal 10 im Durchmesser dem Durchmesser des zentralen Hohlraums 3 anzugleichen und dadurch den Angußkanal 10 und den Hohlraum 3 zu einem gemeinsamen Hohlraum zu ver­ einigen, der einerseits die Funktion des Angußkanals der Form übernimmt und andererseits als Form für die Bildung des Angußteils 11 des zu bildenden Bauteils aus Wachs dient.

Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Bauteils lassen sich z.B. Fingerringe sehr rationell herstellen, indem man an einem gemeinsamen Angußteil nur Wachsmodelle eines einzigen Ringtyps anbringt, und zwar jeweils eine Palette von unterschiedlich weiten Ringen. Bestellt ein Juwelier Ringe eines bestimmten Typs, so kann man ihn preiswerter als bisher mit einer größeren Palette von unterschiedlich weiten Ringen versorgen, was den weiteren Vorteil hat, dass beim Juwelier weniger von den auf­ wendigen Änderungsarbeiten anfallen. Beim Herstellen kommt als Vorteil hinzu, dass er für eine Palette von unterschiedlich weiten Ringen eines Typs nur eine Gieß­ form für deren Wachsmodelle bereithalten muss.

Claims (9)

1. Bauteil aus mehreren Wachsmodellen, die kranzförmig um ein gemeinsames Angußteil herum angeordnet und mit diesem durch individuelle Angußstränge verbunden sind, zum Herstellen eines Wachsmodellbaums für den Schleuder­ guß dadurch gekennzeichnet, dass das gemeinsame Angußteil (11) massiv ausgebildet und die individuellen Angußstränge (12) in einem von 90° verschiedenen Winkel (α) zur Achse (8) des gemeinsamen Angußteils (11) angeordnet sind und sämt­ lich auf derselben Seite einer durch das gemeinsame Anguß­ teil (11) gelegten Radialebene liegen.

2. Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das gemeinsame Angußteil (11) an seinem einen Ende eine Ausnehmung (14) und an seinem gegenüberliegenden Ende einen dazu passenden Vorsprung (15) hat.

3. Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (α) zwischen 40° und 50° beträgt.

4. Bauteil nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeich­ net, dass alle individuellen Angußstränge (12) unter dem gleichen Winkel (α) zur Achse (8) des gemeinsamen Angußteils (11) angeordnet sind.

5. Bauteil nach einem der vorstehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, dass die individuellen Wachsmodelle (13) so orientiert sind, dass sie möglichst weitgehend in der Flucht ihrer Angußstränge (12) liegen.

6. Verfahren zum Herstellen eines Wachsmodellbaums für den Schleuderguß durch Herstellen von einstückigen Bauteilen nach einem der vor­ stehenden Ansprüche und Zusammenfügen dieser Bauteile zu einem Baum in der Weise, dass die gemeinsamen Angußteile den Stamm des Baums ergeben, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteile in einem Schritt durch Spritzgießen hergestellt und zur Bildung des Stamms des Wachsmodellbaums an ihren zentralen Angußteilen der Reihe nach miteinander verschmolzen werden.

7. Zweiteilige thermoplastische Form mit einem Formen­ hohlraum und einem in diesen einmündenden Angußkanal zum Herstellen von Bauteilen aus Wachs nach einem der Ansprüche 1 bis 5 durch Spritzgießen, dadurch gekennzeichnet, dass der Formenhohlraum (3 bis 7) einem Urmodell des Bauteils nachgebildet ist und der Angußkanal (10) in jenen Teil des Formenhohlraums (3 bis 7) mündet, in welchem das gemeinsame Angußteil (11) des Bauteils gebildet wird, und nicht in der Trennfläche (9) der beiden Formenteile (1, 2) verläuft.

8. Form nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Angußkanal (10) in jenem Teil (2) der Form verläuft, dessen mit der Trennfläche (9) zusammenfallende Oberfläche hauptsächlich konkav ausgebildet ist.

9. Form nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Angußkanal (10) in Richtung der Achse (8) jenes Formenhohlraums (3) verläuft, in welchem das gemeinsame Angußteil (11) des Bauteils gebildet wird.