SE451623B - Forfarande och anordning for tillverkning av med tryckmedelskanaler forsedda adapterblock av ett integralskummaterial - Google Patents

Description

15 20 25 30 451 623 2 Denna bearbetning är mycket tidsödande och verktygs- intensiv på grund av de använda plasternas mekaniska egen- skaper. Dessutom erhåller man alltid kanalväggar med för- hållandevis sträv yta. ufi, En tillverkning av dylika adapterblock under använd- ning av sprutformar lönar sig möjligtvis vid mycket stora serier, eftersom dylika sprutformar är mycket dyra. Användes en duroplast, erfordras vidare för sprutformarnas stängning mycket stora pressar, och en eventuellt ändock erforderlig mekanisk efterbearbetning, vilket exempelvis kan bli nöd- vändigt vid mycket komplicerad kanalgeometri, är mycket dyr och riskfylld (brott i spröda material). Användes en termo- plast har man å andra sidan att kämpa med problemet att materialet krymper oregelbundet. Även här kan eventuell mekanisk efterbearbetning bli ganska besvärlig, eftersom materialet är förhållandevis segt.

Genom föreliggande uppfinning skall således problemet lösas att möjliggöra framställning av exakt utförda adapter- block med ytkanaler och i rät vinkel till de sistnämndas plan förlöpande förbindningshål, även vid mycket korta serier och till låga tillverkningskostnader.

Denna uppgift löses enligt uppfinningen genom ett för- farande enligt krav 1 resp en därtill användbar skumnings- form enligt krav 3.

Användningen av integralskum är visserligen i och för sig känd för tillverkning av olika formdelar. Detta material har emellertid hittills inte använts för tillverkning av pneumatiska eller hydrauliska komponenter. Uppfinnaren har nu insett att just ett integralskummaterial lämpar sig speciellt väl för framställning av adapterblock, eftersom man automatiskt på formytorna erhåller en fast och slät hinna, som säkerställer en störningsfri, laminär strömnings- bild utmed kanalväggarna. Därvid kan inte heller förore- ningar fastna på kanalväggarna. I adapterblocket uppkommer ingct icke önskvärt tryckfall och inte heller några icke önskvärda signalfördröjningar.

På de mekaniskt plant bearbetade anslutningsytorna har 451 623 3 man däremot ett ytskikt med skurna porer av det i och för sig slutna porer uppvisande materialet. Detta ytskikt kan å ena sidan speciellt väl upptaga ytojämnheter på en annan komponents beröringsyta och för det andra även medge en utmärkt förankring av lim. Genom den vid förfarandet enligt uppfinningen tillämpade mekaniska bearbetningen avlägsnas samtidigt även släppmedelsrester, som skulle vara olägliga för en fast sammanlimning vid anslutningsytorna.

Adapterblock som tillverkats genom förfarandet enligt uppfinningen har god mekanisk hâllfasthet, hög slagtâlighet och låg vikt. Vidare uppnås en avsevärd materialbesparing av dyr plastmaterial jämfört med gängse tillverkningsförfa- randen, varvid adapterblock tillverkas av massivt material.

Tack vare förfarandet enligt uppfinningen möjliggörs även att anordna exakt cylindriska förbindningsurborrningar, eftersom formningen av skummade integralformdetaljer ej kräver någon speciell formsläppningsvinkel.

Tillverkningen av adapterblock genom skumning av inte- gralskummaterial är fördelaktig även av den anledningen att den härvid använda formen vid tillverkningen endast står under ett ringa inre tryck, så att redan sammanhållnings- anordningar med ringa slutningskraft är tillräckliga. Detta är även en fördel vid tillverkning av adapterblock i små företag och litet stycketal.

Fördelaktiga vidareutvecklingar av uppfinningen framgår av underkraven.

Uppfinningens vidareutveckling enligt krav 2 medger att kompensera vissa tillverkningstoleranser för jämfört med adapterblocket styva komponenter som förbindas med adapter- blocket, genom att adapterblockmaterialet komprimeras. Häri- genom erhåller man en avsevärd inbesparing av tillverk- ningskostnader, eftersom dessa styva komponenter inte behö- ver hålla speciellt höga toleranser.

Vid en skumningsform enligt krav 3 skiljer man strängt mellan den första formänddelens och den andra formänddelens funktion. Den försnämnda sörjer endast för utbildning av 10 15 20 25 30 35 451 623 4 ytkanalerna i adapterblockets ena anslutningsyta medan den andra formänddelen tillsammans med de i densamma upptagna formstiften uteslutande svarar för âstadkommande av för- bindningskanaler. Detta medger en speciellt enkel formupp- byggnad, flexibel användning av formen för olika adapter- blocktyper, lätt formskötsel, lätt uttagning av det färdig- skummade adapterblocket och oberoende materialval för första formänddelen. För den sistnämnda kan speciellt användas ett segt, något elastiskt deformerbart material som skulle föga lämpa sig för spânavskiljande bearbetning.

En form, vid vilken enligt krav 4 den första formänd- delen består av elastiskt eftergivande material, medger tät, kraftöverförande anliggning av formstiften mot denna form- änddel, så att inget plastmaterial kan intränga i dessa be- röringsytor, vilket eljest skulle leda till gradbildning eller tunna materialbryggor, som måste avlägsnas mekaniskt efter det att adapterblocket tagits ur formen.

Uppfinningens vidareutveckling enligt krav 5 och 6 är fördelaktig med avseende på flexibel förbindning av den andra formänddelen med olika första formänddelar.

Uppfinningens vidareutveckling enligt krav 8 säker- ställer att även vid ofördelaktig beröringsgeometri för- hindras inträngning av plastmaterial i beröringsytan mellan ett formstifts ändsida och den första formänddelen.

Uppfinningen skall nu beskrivas närmare i anslutning till ett på bifogade ritning återgivet utföringsexempel, Därvid visar fig l ett snitt genom ett adapterblock av integralskum och en med densamma förbunden stickkopplingsdel, fig 2 ett snitt genom en skumningsform för tillverkning av det i fig l visade adapterblocket och fig 3 ett snitt genom en formfläns på den undre form- änddelen av den i fig 2 visade skumningsformen i närheten av ett kraftöverförande mot densamma anliggande formstift.

I fig l har ett av integralskum, t ex skummad polyure- tan, tillverkat adapterblock i sin helhet betecknats med l0. Det är på sin övre anslutningsyta 12 via ett limskikt 14 (F, 10 15 20 25 30 35 451 623 5 förbundet med en standardstickkoppling 16 av plast.

I standardstickkopplingen l6 är inbäddat ett flertal hankontakter 18 av metall, vilka är strömningsmedelstätt insättbara i honkontakter i en ej visad tillhörande stick- kopplingsdel. Hankontakterna l8 ligger på normerade punkter av standardstickkopplingen 16. Med dessa sammanfaller tryck- medelskanaler 20 i standardkopplingsdelen 16.

Adapterblocket 10 har på sin anslutningsyta 12 ett flertal anslutningsöppningar 22, 24, 26, vilka i koaxiell riktning sammanfaller med vissa av standardstickkcpplingens l6 tryckmedelskanaler 20. Där inga hankontakter 18 behövs på standardstickkopplingen l6 är anslutningsytan 12 helt enkelt genomgående under motsvarande tryckmedelskanal 20 och täpper till densamma på ett tryckmedietätt sätts Anslutningsöppningarna 22, 24, 26 står i förbindelse med i rät vinkel mot anslutningsytan l2 förlöpande förbin- delsekanaler 28, 30, 32 i adapterblocket l0. Förbindnings- kanalen 30 löper rakt genom adapterblocket 10 ända till en nedre anslutningsyta 34, där den definierar en anslutnings- öppning 36.

Förbindningskanalerna 28 och 32 utmynnar i ytkanaler 38 resp 40 i den undre anslutningsytan 34 och leder sålunda till i sidled förskjutna anslutningsöppningar i en endast med streckade linjer antydd pneumatisk komponent 42 som är tätt fastlimmad mot adapterblockets l0 undre anslutningsyta 34. ' Adapterblocket 10 består av styvt polyuretanskum och framställes genom skumning av flytande material i en skum- ningsform som definierar förbindningskanalerna och ytka- nalerna, så att kanalväggarna bildas av en tät, slät ma- terialhinna. Vid anslutningsytorna 12 och 34 har material- hinnan vid adapterblockets planfräsning efter dess uttagning ur formen avlägsnats mekaniskt.

Fig 2 visar en skumningsform för framställning av adapterblocket l0. Densama uppvisar såsom huvuddelar en undre formänddel 44, en runtom sluten mellanram 46 av alu- minium, en övre formänddel 48 samt en undre stödplatta 50 25 30 35 451 623 och en övre stödplatta 52.

Den undre formänddelen 44 åstadkommas genom avgjutning av en positiv modell av adapterblockets 10 undersida, som endast uppvisar ytkanalerna, under användning av ett något eftergivligt plastmaterial. Formänddelen 44 upptar således formflänsar 54, 56 som svarar mot ytkanalerna 38, 40. För- bindningskanalernas 28, 30, 32 negativa efterbildning sker under användning av cylindriska formstift 58, 60, 62, vilkas övre ändar är försedda med var sitt huvud 64.

Formstiften 58, 60, 62 sitter med glidande passning i den övre formänddelens 48 fattningar 66. Fattningarna 66 är försedda med urtag 68 för huvudena 64.

Den övre formänddelen 48 är på alla ställen där möjligtvis förbindelsekanaler i ett adapterblock kan önskas, således på de standardiserade stickkontaktpunk- terna försedd med fattningar 66. De fattningar 66 som inte erfordras för framställning av den just aktuella adapterblocktypen förslutes med blindskrift 70, vilkas fria ändsidor är nâgot bakåtdragna från den övre form- änddelens 48 formyta.

Genom stödplattan 52 fixeras formstiften och blindstif- ten med sina huvuden axiellt glappfritt i urtagningarna 68.

Den undre stödplattan 50 stöder den elastiskt något defor- merbara undre formänddelen 44 vid skumning av den skumbara polyuretanblandningen. De formstängningskrafter som måste påföras verktyget under stängningen har i fig 2 antytts schematiskt med pilar. Dessa krafter är emellertid totalt så små att enkla sammanhållningsanordningar räcker till. Några pressar för formens stängning erfordras icke.

Såsom framgår av fig 3 har formstiften, t ex formstif- tet 60, nedtill utförts med en något konkav ändsida 72. Man erhåller således på formstiftens ändsida en runtom förlöpan- de kant som speciellt väl kan tränga ned i den undre form- änddelens något elastiskt eftergivande material och sålunda med säkerhet förhindrar att skumbart material tränger in mellan det aktuella formstiftets ändsida och den undre form- änddelens 44 mittför stiftet belägna ytavsnitt. 14-' if 10 15 20 25 30 35 451 6.23 7 För tillverkning av adapterblock av önskad typ behöver i den övre formänddelen 48 insättas formstift med aktuell längd resp blindstift.endast på aktuella ställen. Formänd- delen 48 är då genast användningsklar tillsammans med till- hörande mellanram 46 och tillhörande undre formänddel 44.

För tillverkning av ett adapterblock besprutas formens inre med ett formsläppmedel, varefter den skumbara polyure- _tanblandningen införes i formens inre. Därefter stänges formen och man väntar till dess att materialet helt utfyllt formens inre genom uppskumningsförloppet och stelnat. Där- efter öppnas formen, och under användning av på ritningen ej närmare återgivna utstötare, som styrs i den övre formänd- delen 48, tryckes det färdiga adapterblocket ut ur mellan- ramen 46.

När adapterblocket tagits ur formen fräses eller slipas den övre och undre anslutningsytan och står sedan till förfogande för fastsättning vid någon annan komponent.

Således kan man anse det vara uppfinningens uppgift att åstadkomma ett förfarande, som klarar sig med låga form-, arbets-, maskin- och tillverkningskostnader, möjliggör enkel och säker förbindning av de enskilda plattorna och undviker större brottrisk till följd av utgångsmaterialets sprödhet.

Till uppfinningen hör användningen av integralskum.

Eftersom innertryoket i formen ej överstiger 5 bar skulle formar med relativt låg hâllfasthet, tiex av aluminium eller plast kunna användas, varvid det faktum är speciellt inte- resant att den för kanalernas formgivning erforderliga ne- gativformen kan framställas genom avgjutning av en positiv- form med någon mjukplast, t ex polyuretan, med märkbar elasticitet och hög slaghållfasthet. Användningen av inte- gralskum leder till en kompakt och slät yta som inte gynnar avlagringar av eventuellt i luften eller andra media med- förda smutspartiklar och inte heller medför ökad väggfrik- tion och därmed ökad tryckfall. Skumplastplattor uppvisar en väsentligt lägre E-modul än duroplastplattor. De följer därför under en limpress utan vidare mindre måttavvikelser och möjliggör utformning av partier utan åtdragning. Vid 10 15 20 25 30 35 451 623 8 slipning av de enskilda integralskumplattornas yta borttages en del av det kompakta skiktet och öppnas ett stort antal av de slutna porerna. Samtidigt försvinner eventuella form- släppmedelsrester, vilka skulle vara olägliga vid limningen, tillsammans med slipdammet och man erhåller en ytsträvhet som är idealisk för limning. Förutom ytökningen, som sörjer för en intensiv "fogning" kan de uppskurna men eljest ge- nomgående slutna porerna upptaga påtagliga mängder lim så att limningen sker väsentligt mindre kritisk vad gäller på- förd limmängd. Som material lämpar sig på grund av sin mekaniska och kemiska stabilitet samt den enkla limbarheten, först och främst ett (duroplastiskt) polyuretan-integral- skum. Men man kan även arbeta med hårda termoplastskum.

Plattor av gjuten plast är dyrare, sprödare, tyngre och vid för stora toleranser kan man inte nöjaktigt sammanpressa dem och kompensera toleranser på grund av den ringa elastiska och plastiska deformerbarheten. Det icke skummade materialet uppvisar dessutom en märkbart högre täthet. Utan skum er- fordras mera utgångsmaterial.

Till uppfinningen hör också den speciellla uppbyggnaden av den för plattans framställning använda formen, varigenom en ytterligare påtaglig kostnadssänkning uppnås, som in- verkar även vid mindre stycketal fr o m storleksordningen ca 20 exemplar. Härvid begagnas på nytt skumplastens speciella egenskaper. Formens underdel består av två delar, en gjuten plastnegativ endast för kanalerna, inga genomgângshål och en aluminiumram, som kan ha olika storlek alltefter plattornas önskade form. Formöverdelen består av en hâlplatta och en motplatta som tjänstgör för fixering av stiften. Med hjälp av olika ramunderdelar kan man framställa olika plattformat.

Underdelens negativ avgjutes från en modell (= positiv). Hål tillslutes företrädesvis med hjälp av cylindriska stift.

Användningen av cylindriska i stället för koniska_stift är praktiskt taget endast möjlig vid skumplast (relativt låg E- 1 modul). Hål som skall tränga genom hela skivan eller som skall gå från kanalbotten till den mittemot kanalsidan å: liggande ytan, formas medelst nämnda stift. Skall på ett l0 15 20 25 30 35 451 623 9. bestämt ställe på hålrastret inte anordnas ett hål, isättes ett stift i hâlplattan, vars längd är så tilltagen att den något (t ex 0,1 mm) skjuter utanför eller innanför plattan (upphöjt eller nedsänkt märke i skumplastplattan, som lätt försvinner vid påföljande slipning). De stift, som användes för formning av ett hål ända ned till kanalbotten längd- dimensioneras (vid eftersträvansvärd enhetlig kanaldjup) så att de vid sluten form markant ligger an mot negativflänsens rygg som skall informas i kanalbotten. Härigenom undvikas bildande av en hinna som skulle kräva efterbearbetning.

Stift som skall åstadkomma genomgående hål genom hela plat- tan kan i sin tur vara något mindre eller längre än skum- plastplatttjockleken. I förstnämnda fall erhålles en hinna vilken emellertid försvinner vid slipningen. I andra fallet pressas stiften åter något in i den av ej alltför hårt material bestående negativformen. Av denna anledning är det önskvärt att negativformen består av ett material som kan elastiskt deformeras med icke alltför stor kraft.

Upptagningsplattan för stiften och utstötarna utgör ett speciellt verktyg. Appliceras i från början hål på ett stort antal ställen, där möjligtvis ett hål skall åstadkommas genom hela plattan ända ner till kanalbotten, kan ett och samma verktyg användas för skumning av alla plattor för en bestämd klass av komponenter upp till ett visst maximalt íformat. Såsom speciella formdelar för en bestämd platta be- höver man på sin höjd det gjutna kanalnegativet och eventu- ellt en ram för att begränsa plattstorleken ifall man inte efteråt vill klippa till det klistrade blocket till önskat format. Vid formens öppnande åstadkommer de cylindriska eller i det närmaste cylindriska stiften att skumplastplat- tan avlyftes från kanalflänsarna. Slutligen frånstötes vid öppen form skumplastplattan med hjälp av utstötarstiften från formstiften för hålen. Därefter tillbakadrager åter- dragningsplattan utstötarstiften.

Monteringsblocket framställes genom sammanklistring av flera plattor. Därefter sker avslipning. Speciellt högvär- diga monteringsblock med integrerade förbindningar erhålles 451 623 10. om man på det egentliga kanal- eller förbindningsblocket limmar fast små speciella monteringsplattor för tryckluft- elementen av kompakt duroplastmaterial, t ex fenolharts.

Samma förfaringssätt gäller även för förbindningsdelar för anslutning av flerpolsstickkopplingarz mycket fördelaktig är exempelvis en multipelbussningslist med informade hål för upptagande av medelst U-ring tâtade sticknipplar, vilken även förfogar över ilagda gängade bussningar och dylikt.

Ju

Claims (8)

...n 10 15 20 25 30 451 6.23 ll PATENTKRAV

1. l. Förfarande för tillverkning av med tryckmedels- kanaler försedda adapterblock, som uppvisar i en block- yta förlöpande ytkanaler och i rät vinkel mot denna yta förlöpande förbindningskanaler, k ä n n e t e c k n a t av att man i en negativform av adapterblocket skummar ett integralskummaterial och låter det stelna samt efter integralskummaterialets härdning mekaniskt bearbetar adapterblockets ytkanalerna upptagande anslutningsyta samt adapterblockets mittemot denna belägna anslutninge- yta till planhet, och av att man efter den mekaniska bearbetningen sammanlimmar adapterblocket med en stick- kopplingsdel, ett ytterligare adapterblock eller en hyd- raulisk eller pneumatisk komponent utmed de bearbetade anslutningsytorna.

2. Förfarande enligt krav l, n a t av att den enhet, som skall sammanfogas genom k ä n n e t e c k - limskikten vid limmets bindning, sättes under yttryckbe- lastning i mot limningsplanet vinkelrät riktning och omvandlas till önskad totaldimension i denna riktning genom att adapterblocket komprimeras.

3. Skumningsform för utövande ad\förfarandet enligt krav l elller 2, k ä n n e t e c k n a d formänddel (44), som upptar negativformar (54, 56) för adapterblockets (10) ytkanaler (38, 40), av en andra formänddel (48), som är försedd med fattningar (66) för formstift (58, 60, 62), vilka utgör negativ för det önskade adapterblockets (10) förbindningskanaler (28, 30, 32), och av en ramformad mellandel (46), som är tätt av en första fastspännbar mellan de båda formänddelarna (44, 48), varvid formstiftfattningarna (66) är anordnade i ett bestämt standardraster på den andra formänddelen (48) och de för den önskade adapterblocktypen oerforderliga formstiftfattningarna (66) är tillslutna med blindstift (70). 10 15 451 623 12

4. Form enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d av att den första formänddelen (44) består av elastiskt eftergivande material.

5. Form enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d av att blindstiftens (70) fria ändsidor ligger strax -fs bakom den andra formänddelens (48) formyta.

6. Form enligt något av krav 3-5, k ä n n e - t e c k n a d av att formstiften (58, 60, 62) uppvisar huvuden (64), som är upptagna i motöppningar (68) i formstiftfattningarna (66), och att motöppningarna (68) är spelfritt tillslutna genom en däröver liggande stödplatta (52).

7. Form enligt något av krav 3-6, k ä n n e - t e c k n a d av en utanpå belägen stödplatta (50) för den första formänddelen (44).

8. Form enligt något av krav 3-7, k ä n n e - t e c k n a d av att formstiftens (58, 60, 62) ändar har konkav ändsida (72). 3»