DE4127326A1 - Wiederverwendbare giessform zur herstellung von bauteilen mit hinterschneidungen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine wiederverwend­ bare Gießform zur Herstellung von Bauteilen mit Hinterschneidungen. Bei Hinterschneidungen von Guß­ teilen ergibt sich das Problem, die Gußteile aus den Gießformen zu entnehmen. Zum Teil werden verlorene Formen eingesetzt, beispielsweise beim Sandguß.

Bei wiederverwendbaren Formen wird eine mehrteilige Form verwendet, die segmentweise vom Gußkörper ent­ fernt werden kann, so daß für jedes Segment eine hinterschneidungsfreie Entfernung vom Gußteil mög­ lich ist. Derartige mehrteilige Formen sind aufwen­ dig und teuer in der Herstellung sowie umständlich in der Handhabung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gat­ tungsgemäße Gießform dahingehend zu verbessern, daß bei unkompliziertem und preisgünstigem Aufbau der Gießform eine schnelle und problemlose Handhabung der Gießform beim Ausformen möglich ist.

Diese der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird gelöst durch die Ausgestaltung gemäß dem kennzeich­ nenden Teil des Anspruchs 1.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unter­ ansprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung schlägt mit anderen Worten vor, die Gießform durch einen teilstabilen Matrizenkörper zu schaffen, der einerseits eine genügende eigen­ ständige Formstabilität aufweist, um den Form­ hohlraum in der vorgegebenen Weise formtreu zu bilden. Andererseits weist diese Matrize jedoch auch ein genügendes Maß an Flexibilität auf, um mit ihren Hinterschneidungen den entsprechenden Vor­ sprüngen des erstarrten Formkörpers auszuweichen, so daß diese teilflexible Matrize einstückig und schnell vom erstarrten Formkörper gelöst werden kann. Der beim Gießen auftretende Druck wird erfindungsgemäß nicht vollständig von der teil­ flexiblen Matrize aufgenommen, sondern durch eine dafür vorgesehene druckfeste Hinterfüllung der Matrize.

Vorteilhafterweise kann die druckfeste Hinterfüllung ohne Hinterschneidungen ausgebildet sein, so daß die druckstabile und steife Hinterfüllung problemlos von der Matrize getrennt werden kann. Auf diese Weise ist es möglich, zunächst die Hinterfüllung zu entfernen und dann die teilflexible Matrize vom Formkörper zu trennen.

Eine besonders preisgünstige Lösung für die Ausbil­ dung einer druckfesten Hinterfüllung kann aus einer formausgleichenden Zwischenschicht bestehen, die auf preisgünstige Weise hergestellt und den speziellen Formgegebenheiten der Matrize angepaßt sein kann. An ihre Außenseite kann diese Zwischenschicht eine ein­ fache geometrische Ausbildung aufweisen, so daß hier eine preisgünstige und ggf. standardisiert herge­ stellte druckfeste Schale angeordnet sein kann.

Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Gießform wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt die Zeichnung in

Fig. 1 einen Formkörper, der unter Verwen­ dung der erfindungsgemäßen Gießform hergestellt wurde und

Fig. 2 einen Ausschnitt aus der erfindungs­ gemäßen Gießform.

In Fig. 1 ist eine Betonsäule 1 dargestellt, die an ihrer Oberfläche umlaufende Gewindegänge 2 aufweist. Die Betonsäule 1 kann beispielsweise auch als Hohl­ körper, also als Betonrohr ausgebildet sein und mit den Gewindegängen 2 in den Erdboden eingedreht werden. Auf diese Weise kann die Betonsäule als Stützwerk für Hallenkonstruktionen od. dgl. ver­ wendet werden, wobei ihre Befestigung und Veranke­ rung im Erdboden auf einfache Weise ohne größere Ausschachtungsarbeiten erfolgen kann.

Der Verlauf der Gewindegänge 2 an der Betonsäule 1 schafft in mehrfacher Richtung Hinterschneidungen des Formkörpers: Nicht nur in Längsrichtung der Betonsäule, sondern auch senkrecht zu dieser Längs­ richtung. Die Betonsäule 1 kann im Standguß, vor­ teilhafterweise jedoch im Schleuderguß hergestellt werden. Beim Schleuderguß treten in der Praxis Wandstärken von 10 cm und Fliehkräfte von 20 g bei Rohrdurchmessern auf, die um 1 m liegen. Daher werden üblicherweise äußerst steife und formstabile Formen verwendet.

Fig. 2 zeigt demgegenüber einen Ausschnitt einer er­ findungsgemäßen Gießform. Mit 3 ist eine teilflexible Matrize bezeichnet, die aus einem Acrylat-GFK be­ stehen kann. Die Matrize 3 weist eine Teilstabilität auf, so daß sie den Formhohlraum mit der notwendigen Genauigkeit ausbildet, um Formkörper der vorge­ gebenen Form erzeugen zu können. Andererseits weist die Matrize 3 jedoch auch eine Teilflexibilität auf, auf die später noch näher eingegangen werden wird.

Im Bereich der Gewindegänge 2 weist die Matrize 3 eine entsprechende Ausnehmung 4 auf. Die gesamte Gießform ist mehrteilig, z. B. zweiteilig, ausge­ bildet. So werden beispielsweise zwei Halbschalen als Matrizen 3 zur Schaffung des Formhohlraums verwendet, wobei die Längsachse der Betonsäule 1 in der Teilungsebene der beiden Matrizen 3 liegt. Da­ her stellt der Verlauf der Gewindegänge 2 Hinter­ schneidungen für die Matrizen 3 dar, wenn diese senkrecht zur Oberfläche der Betonsäule 1 abgehoben werden sollen.

Außen schließt sich an die Matrize 3 eine zweiteili­ ge Hinterfüllung 5 an, die die notwendige Druck­ festigkeit der Gießform gewährleistet. Die Hinter­ füllung 5 besteht aus einer formausgleichenden Zwischenschicht 6, die beispielsweise aus einem Polyurethanschaum hergestellt ist und direkt an die Matrize 3 anschließt. Die äußere Schicht der zwei­ teiligen Hinterfüllung besteht aus einer druck­ festen Schale 7, z. B. in Form einer Metallschale.

Im Bereich der Ausnehmungen 4 der Matrize 3 liegt die formausgleichende Zwischenschicht 6 nicht unmit­ telbar und im gesamten Bereich der Ausnehmung 4 an der Matrize 3 an. Vielmehr stützt die Zwischen­ schicht 6 die Matrize 3 lediglich im Tiefsten der Ausnehmung 4. Im übrigen Bereich um die Ausnehmung 4 herum liegt die Zwischenschicht 6 der Matrize 3 nicht an, so daß die Zwischenschicht 6 gegenüber der Matrize 3 hinterschneidungsfrei ausgebildet ist für eine Bewegung, wenn die Zwischenschicht 6 in Rich­ tung des Pfeils P von der Matrize 3 abgehoben wird.

An ihrer Außenseite weist die Zwischenschicht 6 eine glatte Oberfläche auf, die durch die Metallschale 7 abgedeckt wird. Die druckfeste Schale 7 kann im vor­ liegenden Ausführungsbeispiel aus einem zweiteiligen Metallrohr gefertigt sein, welches in Form von zwei Rohrhalbschalen ausgebildet ist. Auf diese Weise wird ausgehend von der Form selbst eine immer ein­ facher verlaufende Oberfläche der einzelnen Bauteile erreicht: Die Form selbst in Form der Matrize 3 folgt exakt dem komplizierten Oberflächenverlauf des Formstücks mit all seinen Hinterschneidungen. Die Zwischenschicht 6 weist an der Oberfläche zur Matrize 3 zwar keine Hinterschneidungen auf, folgt dem Verlauf der Oberfläche der Matrize 3 jedoch im wesentlichen. An ihrer äußeren Oberfläche weist die Zwischenschicht 6 eine einfache gerade oder gebogen verlaufende Oberfläche auf.

Der beim Gießen im Formhohlraum entstehende Druck wird von der Matrize 3 über die Zwischenschicht 6 an die druckfeste Schale 7 übertragen, die den Druck aufnimmt. Im Bereich der Ausnehmungen 4, wo die Zwischenschicht 6 der Matrize 3 nicht überall an­ liegt, verläuft die Matrize 3 mehrfach abgewinkelt. Auf diese Weise werden keine großen Flächen geschaf­ fen, sondern relativ kleine Flächen, die dem Druck ausgesetzt sind, so daß die Drucksteifigkeit der Matrize an diesen Stellen besonders hoch ist. Die Matrize 3 kann daher in dem Bereich der Ausnehmungen 4, wo die stützende Zwischenschicht 6 nicht an der Matrize 3 anliegt, dem auftretenden Druck in beson­ ders gutem Maße standhalten.

Wenn der Formkörper erstarrt ist, wird zunächst die druckfeste Schale in Form der zweiteiligen Metall­ schale 7 entfernt. Anschließend wird die formaus­ gleichende Zwischenschicht 6 in Richtung des Pfeils P von der Matrize 3 abgezogen, wobei dies trotz der Steifheit der Zwischenschicht 6 ohne weiteres mög­ lich ist, da die Zwischenschicht 6 für eine Bewegung in Richtung des Pfeils P keine Hinterschneidungen aufweist.

Schließlich wird die Matrize 3 vom Formstück ent­ fernt, wobei dies trotz der Hinterschneidungen da­ durch möglich ist, daß die Matrize 3 eine aus­ reichende Flexibilität aufweist, um langsam vom Formstück regelrecht abgeschält zu werden. Dabei treten an der Matrize 3 Biege- und Torsionsver­ formungen auf. Der als Werkstoff verwendete Acrylat-GFK vermag diese Beanspruchungen sehr gut auch wiederholt zu ertragen, so daß eine langlebige Matrize geschaffen werden kann.

Claims (3)

1. Wiederverwendbare Gießform zur Herstellung von Bauteilen mit Hinterschneidungen, ge­ kennzeichnet durch eine teilstabile und teil­ flexible Matrize (3), die den Formhohlraum bildet, sowie durch eine druckfeste Hinter­ füllung (5).

2. Gießform nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Hinterfüllung (5), die an der Grenze zur Matrize (3) hinterschneidungsfrei ver­ läuft.

3. Gießform nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeich­ net durch eine zweiteilige Hinterfüllung (5), die aus einer formausgleichenden Zwischenschicht (6) und einer druckfesten Schale (7) besteht.