DE3916188A1

DE3916188A1 - Vorrichtung zur herstellung von elastischen matrizen fuer die produktion von profilierten gegenstaenden

Info

Publication number: DE3916188A1
Application number: DE19893916188
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Rauscher
Original assignee: Stahlgruber Otto Gruber GmbH and Co
Current assignee: SCHWENK BETONTECHNIK GMBH & CO. KG, 76344 EGGENSTE
Priority date: 1989-05-18
Filing date: 1989-05-18
Publication date: 1990-11-22
Also published as: DE3916188C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von elastischen Matrizen für die Produktion von profilierten Gegenständen, bestehend aus einer Unterform und einem Stempel, wobei der Stempel als Prägefläche eine Maske in Form einer Metallbeschichtung aufweist, die von einem Abdruck aus elastischem Material von einem abzuformenden Gegenstand mit Vertiefungen und/oder Erhebungen abgenommen ist.

Es ist bekannt, die Prägefläche eines Stempels zur Herstellung elastischer Matrizen, beispielsweise durch spanabhebende Bearbeitung auszubilden. Derartige Stempel sind jedoch sehr teuer. Darüber hinaus weisen die Stempel bekannter Vorrichtungen nur eine relativ kurze Stanzzeit auf, so daß sie nach relativ wenigen Preßvorängen ersetzt werden müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Stempel für eine gattungsgemäße Vorrichtung zu schaffen, der über einen langen Zeitraum, d. h. für viele Preßvorgänge ohne Beschädigung und damit Beeinträchtigung der gefertigten Matrizen eingesetzt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf der Rückseite der Maske eine Hinterfütterung aus einem gut wärmeleitenden Gießharz in einer Dicke der 3- bis 5fachen gemittelten Tiefen der Vertiefungen des abgeformten Gegenstandes angeordnet ist, daß auf der Hinterfütterung ein mit einem Gießharz ausgegossenes Metallgitter aus Gitterstäben angeordnet ist, deren Höhe dem 1- bis 1,2fachen der Dicke der Hinterfütterung entspricht, und daß die Gitterstäbe derart angeordnet sind, daß sie neben den Vertiefungen in dem abgeformten Gegenstand, d. h. neben Erhebungen in der Maske verlaufen.

Durch die Anordnung der Hinterfütterung und des ausgegossenen Metallgitters wird erreicht, daß die auf den Stempel aufgebrachte Last gleichmäßig auf die Maske verteilt wird, so daß keine Druckspitzen auftreten, die zu Rissen oder Sprüngen in der Metallmaske führen. Derartige Risse oder Sprünge würden in der gepreßten elastischen Matrize abgeformt, so daß die dann mittels der elastischen Matrize hergestellten Gegenstände den Eindruck zeigen, daß sie ebenfalls Risse oder Sprünge aufweisen. Derartige mangelhafte Gegenstände können nicht im Handel abgesetzt werden.

Ein abzuformender Gegenstand kann beispielsweise eine Platte aus Travertin sein. Derartige Travertinplatten zeigen auf der Oberfläche Vertiefungen, die in der Regel parallel verlaufend ausgebildet sind. Wenn künstliche Gegenstände hergestellt werden sollen, die den optischen Eindruck einer Travertinplatte vermitteln, wird von der Oberfläche der Travertinplatte ein Abdruck aus elastischem Material abgenommen. Nach Aushärten oder Vernetzen des Materials des Abdruckes wird dieser von der Travertinplatte entfernt und mit einer Metallbeschichtung versehen, die nach Entfernen des elastischen Abdrucks eine Maske bildet, die als Prägefläche des Stempels eingesetzt wird. Da die Maske eine nur geringe Dicke aufweist, beispielsweise etwa 4 mm, muß sie hinterfüttert werden, so daß der erforderliche hohe Druck, der auf den Stempel aufgebracht wird, zum einen gleichmäßig über die Maske verteilt wird und zum anderen eine Beschädigung der Maske verhindert wird. Dazu wird auf der Rückseite der Maske eine Hinterfütterung in einer Stärke aufgebracht, die etwa dem 3- bis 5fachen der gemittelten Tiefen entspricht, die die Vertiefungen in der Travertinplatte aufweisen. Hinter der Hinterfütterung wird ein Metallgitter aufgebracht und mit einem geeigneten Gießharz, beispielsweise ebenfalls mit dem gut wärmeleitenden Gießharz der Hinterfütterung ausgefüllt. Die Stege des Gitters weisen dabei eine Höhe auf, die etwa dem 1- bis 1,2fachen der Dicke der Hinterfütterung entspricht. Die Dicke der Gitterstäbe ist abhängig von ihrem gegenseitigen Abstand. Vorzugsweise weisen die Gitterstäbe eine Dicke von 5 mm bis 8 mm auf. Die Anordnung der Gitterstäbe richtet sich nach den in dem Originalgegenstand, beispielsweise der Travertinplatte vorgesehenen Vertiefungen. Die Gitterstäbe müssen derart angeordnet werden, daß sie, wenn sie auf den Originalgegenstand aufgesetzt werden, neben den Vertiefungen laufen, d. h. sie müssen neben den Erhöhungen verlaufen, die in der Maske ausgebildet sind. Damit wird verhindert, daß die Maske an den Stellen reißt, an welchen die Erhebungen (entsprechend der Vertiefungen in dem Originalgegenstand) ausgebildet sind.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform besteht die Maske aus nacheinander aufgetragenen Schichten in einer Dicke im Mikrometerbereich. Die Metallschichten der Maske können kreuzweise aufgesprüht werden, während der elastische Abdruck rotiert.

Vorzugsweise weist das Gießharz der Hinterfütterung und/oder zwischen den Gitterstäben einen Metallanteil von 85% bis 95% auf. Insbesondere kann der Metallanteil aus Aluminiumteilchen bestehen.

Die Stäbe des Gitters bestehen vorzugsweise aus Stahl.

Wenn in einem nachzubildenden Gegenstand, beispielsweise einer Travertinplatte, Vertiefungen in einer mittleren Tiefe von 8 mm vorhanden sind, erbringt eine Hinterfütterung in einer Dicke von 32 mm und ein Rahmen mit einer Höhe der Gitterstäbe von 40 mm ausgezeichnete Ergebnisse, so daß ein derart aufgebauter Stempel mit einer Metallmaske in einer Dicke von etwa 4 mm über 1000 Pressungen standhält.

Vorzugsweise sind die Ecken der Maske gelötet, so daß sie derart verstärkt sind, daß auch bei einer großen Zahl von Pressungen kein Abbrechen oder Ausbrechen der Ecken erfolgt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen nachzubildenden Gegenstand, beispielsweise eine Travertinplatte, in Draufsicht,

Fig. 2 die Abnahme eines elastischen Abdruckes von dem Gegenstand nach Fig. 1,

Fig. 3 die Anordnung einer Maske auf dem elastischen Abdruck nach Fig. 2,

Fig. 4 eine Vorrichtung zur Herstellung von elastischen Matrizen mit Unterform und Stempel im Querschnitt,

Fig. 5 eine Draufsicht auf den Stempel nach Fig. 4 und

Fig. 6 einen anderen nachzubildenden Gegenstand mit darauf angeordnetem Metallgitter für einen herzustellenden Stempel.

Fig. 1 zeigt in Draufsicht eine Platte 10 aus Travertin, die als Vorbild für nachzuformende künstliche Boden- oder Wandplatten verwendet wird. Die Platte 10 weist an ihrer Oberfläche Vertiefungen 12, 14, 16 und 18 auf, die linienartig parallel zueinander in der Platte 10 ausgebildet sind. Die Vertiefungen 12 bis 18 sollen in der nachgeformten Platte den Vertiefungen in der Originalplatte 10 entsprechen.

Fig. 2 zeigt die Platte 10 im Querschnitt. Während die Vertiefungen 12, 14 und 16 etwa gleiche Abstände aufweisen, liegen die Vertiefungen 16 und 18 relativ nahe nebeneinander. Auf der Oberfläche der Platte 10 wird ein Material aufgebracht, das nach dem Aushärten oder Vernetzen einen elastischen Abdruck 20 ergibt. In dem Abdruck 20 sind die Vertiefungen 12 bis 18 als Erhebungen ausgebildet. Die Vertiefungen 12 bis 18 weisen eine gemittelte Tiefe TMV auf.

Nach Entfernen des elastischen Abdruckes 20 wird auf der Fläche, die ein Negativ der Oberfläche des Gegenstandes 10 darstellt, eine Maske 22 aus Metall hergestellt. Die Maske 22 wird dabei ausgebildet durch Aufsprühen von Metall, beispielsweise von Aluminium, in Form von vorzugsweise kreuzweise zueinander verlaufenden Schichten mit einer Dicke im Mikrometerbereich. Das Aufsprühen des Metalls oder der Metallegierung für die Maske kann mittels eines Lichtbogensprühverfahrens erfolgen. Die Maske weist im Endzustand eine Dicke von etwa 4 mm auf.

Fig. 4 zeigt einen Stempel 24, der in einer Unterform 26 angeordnet ist. Der Raum zwischen dem Stempel 24 und der Unterform 26 wird in einem Preßvorgang von einer geeigneten Gummi- oder Kautschukmischung ausgefüllt, die dann eine kastenförmige Form erbringt, in welche das Material für den herzustellenden profilierten künstlichen Gegenstand eingefüllt wird.

Auf der Rückseite 28 der Maske 22 ist eine Hinterfütterung 30 aus einem gut wärmeleitenden Gießharz angebracht. Vorzugsweise sind in dem Gießharz Metallteilchen, insbesondere Aluminiumteilchen in einer Menge von 85% bis 95% vorgesehen. Die Hinterfütterung 30 weist eine Dicke D _H auf, die dem 3- bis 5fachen der Tiefe TMV entspricht. Hinter der Hinterfütterung ist ein Metallgitter 82 angebracht, das aus sich kreuzenden Gitterstäben besteht. Die Höhe der Gitterstäbe D _G ist gleich dem 1- bis 1,5fachen der Dicke D _H der Hinterfütterung 30. Zwischen den Gitterstäben des Gitters 32 ist ein Gießharz 34 eingegossen, das ebenfalls mit Metallteilchen in einem Anteil von vorzugsweise 85% bis 95% vermischt ist. Zur Einleitung einer Preßkraft auf den Stempel ist auf das Gitter eine Preßplatte 36 vorzugsweise aus Stahl aufgelegt.

Fig. 5 zeigt die Anordnung der Gitterstäbe des Gitters 32. Das Gitter 32 weist Randstäbe 38, 40, 42 und 44 auf. Gitterstäbe 46 und 48 sind derart angeordnet, daß sie neben der Vertiefung 12 in dem Originalgegenstand 10 und damit auch in der Maske 22 verlaufen. Gitterstäbe 50 und 52 verlaufen neben den Vertiefungen 14 in dem Originalgegenstand 10 und damit in der Maske 22. Die Gitterstäbe 50 und 52 sind dicker ausgebildet als die Gitterstäbe 46 und 48, da deren Abstände zu benachbarten Gitterstäben größer ist als der Abstand zwischen den Gitterstäben 46 und 48. Neben den Vertiefungen 16 und 18 in dem Originalgegenstand 10 und damit in der Maske 22 sind Gitterstäbe 54, 56, 58 angeordnet. Da die Abstände zwischen den Gitterstäben 54 und 58 relativ gering sind, ist ihre Dicke geringer als die Dicke der Gitterstäbe 50 und 52. Die Gitterstäbe 56 bis 58 werden über senkrecht dazu verlaufende Gitterstababschnitte 60, 62, 64 und 66 untereinander verbunden. Die Stäbe 38 bis 66 sind untereinander verschweißt. Die Ecken und evtl. die Kanten der Maske 22 sind durch Löten verstärkt, so daß sie auch bei einer großen Anzahl von Pressungen nicht ausbrechen oder reißen.

Fig. 6 zeigt in Draufsicht einen Originalgegenstand 70, von dem ein Stempel entsprechend dem Stempel 24 hergestellt weren soll. Die Ausbildung der Maske, der Hinterfütterung und des Gitters entspricht der des Stempels 24. Da an dem Originalgegenstand 70, beispielsweise ebenfalls einer Travertinplatte, aber Abdrücke 72, 74 und 76 von Fossilien oder Blättern ausgebildet sind, die keine parallele Ausrichtung aufweisen wie die Vertiefungen 12 bis 18 des Originalgegenstandes 10, muß ein Gitter 78 aus Metallstäben entsprechend ausgebildet werden. Da die Metallstäbe neben den Vertiefungen 72, 74 und 76 verlaufen müssen, sind neben parallel zu Randstäben 80, 82, 84 und 86 verlaufenden Gitterstäben 88 bzw. 90 je nach Lage der Vertiefungen schräg angeordnete Gitterstäbe 92, 94, 96, 98 und 100 mit entsprechenden Verbindungsstäben verschweißt. Die neben der Vertiefung 74 verlaufenden Gitterstäbe 102 und 104 verlaufen parallel zu den Randstäben 80 und 82, da die Vertiefung 74 ebenfalls etwa parallel zu diesen Stäben gerichtet ist.

Die Dicke der Gitterstäbe des Gitters 78 hängt wieder ab von dem Abstand der Stäbe untereinander, so daß sie zwischen 3 mm und 8 mm variieren kann.

Claims

1. Vorrichtung zur Herstellung von elastischen Matrizen für die Produktion von profilierten Gegenständen, bestehend aus einer Unterform und einem Stempel, wobei der Stempel als Prägefläche eine Maske in Form einer Metallbeschichtung aufweist, die von einem Abdruck aus elastischem Material von einem abzuformenden Gegenstand mit Vertiefungen und/oder Erhebungen abgenommen ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Rückseite (28) der Maske (22) eine Hinterfütterung (30) aus einem gut wärmeleitenden Gießharz (34) in einer Dicke der 3- bis 5fachen gemittelten Tiefe der Vertiefungen (12, 14, 16, 18) des abgeformten und nachzubildenden Gegenstandes (10) angeordnet ist, daß auf der Hinterfütterung (30) ein mit einem Gießharz (34) ausgegossenes Metallgitter (32) aus Gitterstäben (38-66) angeordnet ist, deren Höhe (D _G) dem 1- bis 1,4fachen der Dicke (D _H) der Hinterfütterung (30) entspricht und daß die Gitterstäbe (46-58) derart angeordnet sind, daß sie neben den Vertiefungen (12-18) in dem abgeformten und nachzubildenden Gegenstand (10), d. h. neben Vertiefungen in der Maske (22) verlaufen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske (22) aus nacheinander aufgetragenen Schichten aus einem Metall oder einer Metallegierung in einer Dicke im Mikrometerbereich besteht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske (22) etwa 4 mm dick ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall der Maske (22) bei rotierendem Abdruck aufgesprüht ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gießharz der Hinterfütterung (30) und in dem Gitter (32) einen Metallanteil von 85% bis 95% aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall Aluminium ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stäbe (38-66; 80-104) aus Stahl bestehen.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Gitterstäbe abhängig von deren Abstand zueinander 5 mm bis 8 mm ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ecken der Maske (22) des Stempels (24) gelötet sind.