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Publication number: DEN0006061MA
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BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 11. September 1952 Bekanntgemacht am 27. Dezember ISC J

DEUTSCHES PATENTAMT

Es ist bekannt, durch Kaltspritzen aus duktilen Metallen, z. B. Aluminium, Aliuiminiumlegiertmgen u.dgl., becherförmige Gegenstände herzustellen. Daihei wiird unter »Kaltspritzen« ein Arbeitsverfahren, verstanden, bei dem der Werkstoff in Form einer Platine dem Werkzeug dm kaltem Zustand zugeführt und dann unter Einwirkung eines hohen, rasch erfolgenden Druckes zum Fließen gebracht wird, wobei er an dem sich beispielsweise senkrecht nach unten bewegenden Spritzstempel entlang entgegen dessen Bewegung«richtung nach oben steigt und so den gewünschten Gegenstand aus der Platine formt. Auf diese Weise hat man auch schon Gegenstände hergestellt, die aus einem gemeinsamen Boden und einer Anzahl senkrechter Zylindermäntel bestehen, die koaxial ineinander angeordnet sind. Solche Gegenstände, die gewöhnlich, aus Zink oder Aluminium bestehen, finden in der elektrotechnischen Industrie z. B. als Kondensatorenbecher weitverbreitete Anwendung.

Bisher ist es praktisch nicht gelungen, mit dem Kakspritzverfahren dünnwandige, becherförmige Gegenstände herzustellen, die durch mindestens eine zwei gegenüberliegende Seiten des Bechermantels in ganzer Länge des Bechers verbindende Querwand in zwei oder mehr eckige Kammern

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unterteilt sind. Die Herstellung solcher Becher bietet keine Schwierigkeit, solange die Wandstärke

..,. des Bechertnantels verhältnismäßig groß ist, sie wird aber außerordentlich schwierig, sobaldWandstärkenden .-i mm.und: weniger in Betracht kommen." Bei dünnwandigen Bechern macht sich dies so stark bemerkbar, daß deren Herstellung bislang praktisch unmöglich war.

Die Becher konnten zwar durch Einpressen des

ίο Stempels in die Platine gespritzt werden, aber es gelang nicht, den unregelmäßig gespritzten Becher vom Stempel abzustreifen.

Zum Abstreifen sind Vorrichtungen in Form von Platten oder Nasen bekannt, die am oberen Beoherrand angreifen. Sie setzen ausreichend dicke und knickfeste Mäntel/voraus. Ferner ist es bekannt, den Becher ah einem Außenrand des Bodens zurückzuhalten, was geteilte Matrizen und verhältnismäßig dicke Böden bedingt und damit zu teuren Werkzeugen und zusätzlichem Werkstoff-*!" aufwand führt. Es ist auch bekannt, den Becher durch einen gegen den Boden geblasenen Luftstrom vom Stempel abzulösen. Dazu muß der Stempel axial durchbohrt, also geschwächt werden; außerdem bedarf es einer Ventilsteuerung. Ferner 'müssen hierbeiinsbesondere bei unrunden Formen dünnwandige Mäntel, zur Verhütung -d'^es Ausbauchens'von' außen abgestützt werden.' Die Erfindung beruht auf. ..der Erkenntnis, daß eine bestimmte Gestaltung der Becherform genügt,. um das Abstreifen und damit die Erzeugung von aus duktilen Metallen bestehenden kaltgespnitzten Bechern, die durch Querwände in Kammern unterteilt siod], zu ermöglichen. Sie besteht darin, daß bei Bedherformen mit mindestens einer zwei gegenüberliegende Seiten des Becifoermantels in ganzer Länge des Bechers verbindenden Querwand,, die den Becher in eckige Kammern unterteilt, und bei Mantelwandistärken unter 1 mm wenigstens eine der Querwände durchgehend mindestens i,8mal so stark als der Bechermantel, ist oder daß wenigstens zwei sich gegenüberliegende Übergänge einer Querwand in den Mantel oder die Kreuzung zweier Querwände so. stark·.ausgebildet/sind, daß ein dem Querschnitt der Übergänge einbesohriebener Kreis einen Durchmesser von mindestens dem i,8fächen der Mantelstärke hat.

Eine derartige Becherform hat sich als brauchbar für die Herstellung mittels des Kaltspritzverfahrens erwiesen, Das Abstreifen des gespritzten Bechers vom Spritzstempel bietet hierbei praktisch keine Schwierigkeiten, da die AbstreifVorrichtung an mindestens einer verstärkten Querwand oder an mindestens zwei verstärkten Wandteilen des Bechers oder der verstärkten Kreuzung zweier Querwände angreift.

Ein Becher nach der Erfindung wird nach seinem Formen zusammen mit dem Stempel aus der Matrize herausgezogen. Um den Gegenstand von dem Stempel entfernen zu können, wird dabei eine Abstreifvorrichtung bekannter Art benutzt, die am oberen Becherrand -im Bereich der' verstärkten Zonen angreift. Diese Zonen übertragen den Druck nach Art von .yerstärkuhgsrippen auf den. Becherboden, wo der Widerstand gegen das Abstreifen liegt. Wohl ist es schon vorgeschlagen worden, bei runden, ovalen oder viereckigen Hülsen aus duktilem Metall in Längsrichtung vom Boden bis zum Rand sich erstreckende Verstärkungsrippen mit- < zuspritzen. Diese sollen die Widerstandsfähigkeit dar Hülsenmäntel erhöhen. Es ist nicht ,erkannt worden, daß sich solche Verstärkungein an den Wandübergängen der Kammern zu dem Zweck !herausbilden lassen, um das Abstreifen und damit die Erzeugung von aus den angegebenen Gründen bisher nicht kaltgespritzten Becherformen zu ermöglichen«.

Die Erfindung erstreckt sich vorzugsweise auf die Herstellung von. Bechern, bei denen das Verhältnis zwischen der kleinsten, in einer beliebigen Kammer des Bechers vorliegenden Querabmessung und der Höhe dieses Abteils mindestens. 1 :2,5 beträgt. Beim Kältspritzen läuft hierbei mindestens ein Teil, der Stempel. Gefahr, daß sie sich infolge des geringen· Trägheitsmomentes-in einer Richtung etwas, verbiegen. Infolgedessen treten beim Spritzen geringe Abweichungen in den vorgeschriebenen dünnen Wandstärken auf, und diese würden, wenn der von den Stempeln abzustreifende Becher keine .verstärkten Wände oder .Wandteile _L besäße, Be- go schädigungein z. B. durch' Reißen der Wände beim Abstreifen des Bechers zur Folge haben.
·, jDievErfindung ist an Hand der Zeichnungen näher erläutert.

Fig. ι a zeigt schaubildlich einen nach dem Kaltspritzverfahren hergestellten becherförmigen Gegenstand, mit einer einzigen Zwischenwand;

Fig. ι b zeigt den Becher in einer Draufsicht und

Fig. ι c einen Teil der Fig. 1 b in vergrößertem Maßstab; . . ■ ^ ■ ·.· _:

Fig. 2 a und 2 b zeigen in zwei verschiedenen Seitenansichten den Stempel, die Matrize und die Abstreif vorrichtung, mit denen der Becher nach Fig. ι a; und 1 b hergestellt wird;

Fig. 3 ist ein· Grundriß der Matrize nach den Fig.'2-a und 2b;

.Fig. 4 ist ein Grundriß der Abstreifvorrichtung nach den Fig. 2a und 2b;

Fig. 5 und 6 zeigen den Becher nach dem Spritzen und heim Abstreifen; "

Fig. 7 stellt eine andere Ausführungsform der Abstreif vorrichtung dar;

Fig. 8a, 8b und 9 sind Draufsichten weiterer Ausfüihirungsbeiispiele von Becherformen gemäß der Erfindung.

Der Becher 1 nach Fig. 1 hat einen Boden, an den die sich in der Spritznichtung erstreckenden aufrecht stehenden Mantelwände2 anschließen. Die Mantelwände 2 sind miteinander durch eine Zwischenwand 3 verbunden. Nach Fig. 1 c ist die Stärke der Mäntelwände 2 gleich d, und die Stärke der Zwischenwand 3 gleich 2 d. Der Wert d kann z.B. 0,7 mm sein, so daß die Stärke der Wand 3 gleich 1,4 mm ist. Der Zwischenwand 3 kann in diesem Fall ein Kreis mit einem Durchmesser von melhr als i.S-'d einbeschrieben werden.

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Die zur Herstellung verwendete Vorrichtung besteht aus den in einem Halter untergebrachten Stempeln4_a und 4_b und der Matrizes. Letztere enthält eine Höhlung 6, in die eine Platine 7 recht-S eckiger Form hineingelegt ist. Wie es bei Spritzwerkzeugen üblich ist, besitzen die Stempel 4_a und 4(, einen Stempel'rand'8 und einen sich an diesen anschließenden hinterschliffenen Teil 9, damit das beim Kaltspritzen emporsteigende Matenial möglichst wenig Reibung erfährt.

In geeigneter Höhe oberhalb der Matrize ist die Abstreifvorrichtung 10 angeordnet. Sie besteht aus einer kreisförmigen Platte mit einer Öffnung 11. Das Abstreifen erfolgt mittels der nasenförmigen¹ Anisätze 12 und 13; die an den Verbindungsstellen der Zwischenwand3 und Mantelwände 2 angreifen.

Werden die Stempel 4_a und 4₆ aus der Matrize 5

zurückgezogen, so wird der Becher 1 mitgenommen, bis die genannten Verbindungsstellen gegen die

so Ansätze 12 und 13 der Abstreifvorrichtung 10 stoßen. Werden die. Stempelteile 4_a und 4_b weiter aufwärts bewegt, so bleibt der Becher 1 zurück und löst sich vom Stempel.

Beim Abstreifen haben die nasenförmigen Anas sätze 12 und 13 mittels- der verstärkten Zwischenwand 3 die Abst reif kraft auf den Boden übertragen, so daß eine Beschädigung des Gegenstandes praktisch ausgeschlossen ist.

Aus Fiig. ib erhellt insbesondere, daß, wenn die kurze Abmessung p einer Kammer klein ist gegenüber der langen Abmessung q dieser Kammer und wenn die Höhe des Bechers groß ist gegenüber der kleinen Abmessung p der erwähnten Kammer, der die Kammer bildende Stempelteil in einer Richtung ein verhältnismäßig kleines Widerstandsmoment bat. Gerade in solchen Fällen bieten die verstärkten Wände bzw. Wandteile eine Lösung, um Beschädigungen beim Abstreifen zu verhüten.

Fig. 7 zeigt eine andere· Ausführungsform einer Abstreifvorrichtung mit einem hochkant stehenden Streifen 14, der sich zwischen den beiden Stempelteiilen 4_a und 4_b hindurch erstreckt.

Bei dem in Fig. 8 a in Drauf sieht gezeigten Becher sind alle Außenwände 15 und die Zwiischenwände 16, wie besonders aus der Einzeldarstellung nach Fig. 8b ersichtlich, gleich stark und haben z. B. eine Wandstärke von 0,6 mm. Wenn die Abrundungsradien χ an den Übergängen der Zwischenwände an die Außenwände groß gewählt werden, entsteht an diiesen Übergangsstellen ein verstärkter Wand/teil, dem ein Kreis mit einem Durchmesser von i,8 d einbesclbrieiben werden kann. Auf diese Weise entsteht die zum Abstreifen erforderliche Verstärkung des Querprofils.

Fig. 9 ist eine Draufsicht eines sechseckigen Bechers, der durch Zwischenwände 17 in sechs Kammern mit dreieckigem Querprofil geteilt ist. Alle Außenwände 18 und die Zwischenwände· 17 _a, ^l7b> ^l7d ^unid 17e 'haben die gleiche Wandstärke d, z. B. von 0,6 mm. Hingegen haben die in Flucht liegendien Zwischenwände \"j_c und 17, eine Wandstärke 2 d von ι ,2 mm. Für diesen Becher eignet sich eine Abstreifvorrichtung nach Fig. 7.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Durch Kaltspritzen aus duktilen Metallen, z. B. Aluminium, hergestellter Becher, dadurch gekennzeichnet, daß bei Becherformen mit mindestens einer zwei gegenüberliegende Seiten des Bechermantels in ganzer Länge des Bechers verbindenden Querwand, die den Becher in eckige Kammern unterteilt, und bei Mantelwandistär-ken unter 1 mm wenigstens eine der Querwände durchgehend mindestens i,8mal so stark als der Bechermantel ist oder daß wenigstens zwei sich gegenüberliegende Übergänge einer Querwand in den Mantel oder die Kreuzung zweier Querwände so stark ausgebildet sind, daß ein dem Querschnitt der Übergänge einbesehriebener Kreis einen Durchmesser von mindestens dem i,8faehen der Mantelstärke hat.

2. Becher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß seine Höhe mindestens das 2,5 fache dar kleinsten Kammerqueraibmessung beträgt.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 593 849, 705 042; schweizerische Patentschrift Nr. 247052;

französische Patentschrift Nr. 718957;

USA.-Patentschrift Nr. 2230840;

Zeitschrift »Werkstatt und Betrieb«, 83. Jahrgang, Heft 3, März 1950, S. 81 bis 88;

Zeitschilift »Maschinenbau/Der Betrieb«, 14. Jahrgang (1935), Heft 5/6, S. 151/152;

Zeitschrift »Aluminium«, Oktober 1940, S. 516.'

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen