DE3602049A1

DE3602049A1 - Modell fuer die herstellung von giessformen

Info

Publication number: DE3602049A1
Application number: DE19863602049
Authority: DE
Inventors: Edwin Dipl Ing Hesse; Hans-Henning Dipl Ing Zutz
Original assignee: Goetze GmbH
Current assignee: Goetze GmbH
Priority date: 1986-01-24
Filing date: 1986-01-24
Publication date: 1987-07-30
Also published as: DE3602049C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Modell für die Herstellung von Gießformen aus losem Formstoff, dessen Endverdichtung durch Pressen erfolgt, für das Gießen von insbesondere ringförmigen Gußstücken mit Hinterschneidungen, wobei das Modell aus einem relativ starren Modellteil und einem elastisch verformbaren Modellteil im Bereich der in der Gießform zu formenden Hinterschneidung besteht.

Modelle zur Herstellung von Gießformen aus losen Formstoffen für das Gießen von Gußstücken mit Hinterschneidungen bestehen aus einem relativ starren Modellteil mit einem elastisch verformbaren Modellteil im Bereich entsprechend der im Gußstück zu bildenden Hinterschneidung. Das relativ starre Modellteil besteht dabei bevorzugt aus Stahl und das elastisch verformbare Modellteil bevorzugt aus einem Elastomer.

Nach der DE-OS 20 20 157 besitzt das Modell zur Bildung der Gießform in kunstharzgebundenen Formstoffen die Kontur des Gußstückes mit Hinterschneidungen, so daß das Modell nach dem Aushärten des Formstoffes unter Verformung des elastisch verformbaren Modellteiles aus der Form ohne Zerstörung der hinterschnittenen Formhohlräume herausgezogen werden kann.

Das Modell der DE-PS 29 40 171 dient zur Herstellung von Gießformen in losen Formstoffen. Das elastisch verformbare Modellteil wird erst unter Einwirkung des Preßdruckes beim Endverdichten des Formstoffes, den hinterschnittenen Formhohlraum bildend, verformt, so daß beim Entformen das elastisch verformbare Modellteil in seine Ausgangsform zurückgeht und das Modell ohne Zerstörung des hinterschnittenen Formhohlraumes aus dem Formstoff herausgezogen werden kann.

Nachteilig bei derartigen Modellen ist die relativ leichte Zerstörbarkeit der Verbindungsstelle zwischen starrem und elastisch verformbarem Modellteil. Bei der Herstellung der Gießformen in der Massenanfertigung kann es unter der ständig wechselnden Verformung des elastisch verformbaren Modellteiles bei Verschleiß-, Druck- und gegebenenfalls auch Temperaturbelastungen zum Abreißen des elastisch verformbaren Modellteiles vom starren Modellteil kommen, die Modelle werden schon nach kurzer Zeit unbrauchbar und müssen unwirtschaftlich häufig ausgewechselt werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt dabei die Aufgabe zugrunde, ein Modell mit relativ starrem Modellanteil und elastisch verformbarem Modellteil zu schaffen, welches insbesondere durch eine bessere Bindung der beiden Modellteile aneinander eine wesentlich höhere Lebensdauer im Betrieb aufweist. Das Modellteil soll darüberhinaus einfach und kostensparend herstellbar sein.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Modell gelöst, dessen starres Modellteil aus einem Hartgummi und dessen elastisch verformbares Modellteil aus einem Weichgummi besteht, wobei das starre Modellteil und das elastisch verformbare Modellteil in einer gemeinsamen Form vulkanisiert und miteinander verbunden sind. Bevorzugt ist das starre Formteil und das elastisch verformbare Modellteil aus einer Gummimischung, basierend auf dem gleichen Basispolymer wie bevorzugt einem Nitrilbutadienkautschuk, gebildet, wobei die beiden Gummimischungen bevorzugt lediglich durch unterschiedliche Vernetzungsmittelgehalte auf unterschiedliche Vernetzungsgrade eingestellt sind.

Bei den erfindungsgemäß hergestellten Modellen wurde überraschenderweise eine wesentlich erhöhte Lebensdauer im Betrieb festgestellt, die etwa drei- bis viermal größer war als die Lebensdauer herkömmlicher Modelle aus Stahl im starren Modellteil und einem Elastomer im elastisch verformbaren Modellteil. Beim gemeinsamen Vulkanisieren der beiden Gummimischungen entsteht zwischen dem starren Modellteil aus Hartgummi und dem elastisch verformbaren Modellteil aus Weichgummi eine relativ breite Verbindungszone, in der sich die beiden Gummimischungen miteinander so vermischt haben, daß in der breiten Verbindungszone die Härte des Elastomers nach dem Vulkanisieren allmählich von der Härte des Hartgummis zur Härte des Weichgummis übergeht. Bei der wechselnden Biegebeanspruchung des elastischen Modellteiles bei der Herstellung von Gießformen verteilt sich die Belastung jetzt auf eine relativ breite Verbindungszone, die spezifische Belastung der Verbindungszone gegenüber herkömmlichen Modellen mit scharf begrenzter Verbindungszone wird geringer, und das Modell besitzt eine wesentlich verbesserte Lebensdauer. Die bevorzugte Verwendung gleicher Basispolymere im starren und im elastisch verformbaren Modellteil verbessert die Durchmischung der Polymere in der Verbindungszone und die Vernetzung der Polymermoleküle miteinander. Gefunden wurde dabei, daß das elastisch verformbare Modellteil auf eine Härte bei etwa 60 Shore A und das starre Modellteil auf eine Härte von etwa 90 und mehr Shore A vulkanisiert werden muß, um optimale Lebensdauerwerte zu erhalten.

Durch die Erfindung ist somit ein Modell zur Herstellung von Gießformen mit Hinterschneidungen um wesentlich verbesserter Lebensdauer geschaffen, so daß das Modell vor allem in der Herstellung von Massenartikeln wirtschaftlich vorteilhaft eingesetzt werden kann. Das erfindungsgemäße Modell ist darüberhinaus auch einfach und kostensparend herzustellen, indem die Gummimischungen der beiden Modellteile entsprechend in die gemeinsame Form eingelegt und miteinander vulkanisiert werden.

Das erfindungsgemäße Modell dient bevorzugt der Herstellung von Gießformen ringförmiger Artikel, wie Gleit- und/oder Gegenringe für Gleitringdichtungen oder auch von Kolbenringen oder Ventilsitzringen, mit Hinterschneidungen am Innen- oder Außenumfang, wie an und für sich auch die Modelle der DE-OS 20 20 157 oder der DE-PS 29 40 171. Das erfindungsgemäße Modell kann dabei gleichermaßen zur Herstellung von Gießformen in losen Formstoffen, dessen Endverdichtung lediglich durch Pressen erfolgt, oder in kunstharzgebundenen Formstoffen verwendet werden. Die konstruktive Gestaltung des Modells muß jeweils auf den jeweiligen Anwendungsfall abgestimmt werden, und die Kontur des elastisch verformbaren Modellteiles kann entweder schon im Ruhezustand oder erst nach Druckbelastung die Kontur des zu bildenden hinterschnittenen Formhohlraumes besitzen.

Die Erfindung wird durch die Abbildung näher erläutert, die ein Modell zur Herstellung ringförmiger Gußstücke mit Hinterschneidungen im Querschnitt zeigt.

Das Modell 1) besteht aus dem relativ starren Modellteil (2) aus einem hart vernetzten Nitrilbutadienkautschuk mit einer Shore-A-Härte von etwa 95 und einem elastisch verformbaren Modellteil (3) aus einem weich vernetzten Nitrilbutadienkautschuk mit einer Shore-A-Härte von etwa 60. Zwischen den beiden Modellteilen (2 und 3) besteht eine relativ breite Verbindungszone (4) der beiden Kautschukmischungen, in der die Shore-A-Härte an der Grenze zum starren Modellteil von etwa 95 kontinuierlich zum elastisch verformbaren Modellteil (3) auf eine Shore-A-Härte von etwa 60 abnimmt. Das elastisch verformbare Modellteil (3) bildet im gezeigten Ruhezustand keine Hinterschneidung, sondern durch Druckbelastung wird das elastisch verformbare Modellteil, zum Außenumfang weisend, die Hinterschneidung (5) bildend, abgebogen.

Claims

1. Modell für die Herstellung von Gießformen aus losen Formstoffen, dessen Endverdichtung durch Pressen erfolgt, für das Gießen von insbesondere ringförmigen Werkstücken mit Hinterschneidungen, wobei das Modell aus einem relativ starren Modellteil und einem elastisch verformbaren Modellteil im Bereich der in der Gießform zu formenden Hinterschneidung besteht, dadurch gekennzeichnet, daß das Modell (1) im relativ starren Modellteil (2) aus einer hart vernetzten Gummimischung und im elastisch verformbaren Modellteil (3) aus einer weich vernetzten Gummimischung besteht, und daß die beiden Modellteile (2, 3) in einer gemeinsamen Form vulkanisiert und miteinander verbunden sind.

2. Modell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das relativ starre Modellteil (2) und das elastisch verformbare Modellteil (3) aus Gummimischungen mit dem gleichen Basispolymer, aber unterschiedlichen Vernetzungsmittelanteilen bestehen.

3. Modell nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Basispolymer der beiden Gummimischungen ein Nitrilbutadienkautschuk ist.

4. Modell nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das elastisch verformbare Modellteil (3) eine Shore-A-Härte von etwa 60 und das relativ starre Modellteil (2) eine Shore-A-Härte von etwa über 90 besitzt.