Preßwer zeug und Verfahren zur Herstellung eines Preßwerkzeugs Preßwer tool and method for producing a press tool
Die Erfindung betrifft ein Preßwerkzeug zur Herstellung keramischer Erzeugnisse aus knetbaren Massen, mit einem eine Preßseite aufweisenden Trägerwerk- zeugteil und einer auf die Preßseite aufgebrachten, eine Preßkontur aufweisenden Beschichtung. Des weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Preßwerkzeugs für keramische Erzeugnisse aus knetbaren Massen.The invention relates to a pressing tool for producing ceramic products from kneadable materials, with a carrier tool part having a pressing side and a coating applied to the pressing side and having a pressing contour. Furthermore, the present invention relates to a method for producing a pressing tool for ceramic products from kneadable materials.
Ein Preßwerkzeug der eingangs genannten Art sowie ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Preßwerkzeugs sind bereits aus der DD 245 395 AI bekannt. Das bekannte Preßwerkzeug weist ein Tragerwerkzeugteil auf, auf dessen Preßseite eine Beschichtung aus Polyurethan aufgebracht ist, um die beim Pressen auftretenden Kräfte besser aufnehmen zu können.A press tool of the type mentioned and a method for producing such a press tool are already known from DD 245 395 AI. The known pressing tool has a carrier tool part, on the pressing side of which a coating of polyurethane is applied in order to be able to better absorb the forces occurring during the pressing.
Des weiteren ist aus der DE-AS 22 17 608 eine Kunststoffarbeitsform für die industrielle Fertigung keramischer Erzeugnisse aus knetbaren Massen bekannt, die aus porösem Polyurethan besteht, dessen Arbeitsfläche eine Porenstruktur aufweist.Furthermore, from DE-AS 22 17 608 a plastic working mold for the industrial production of ceramic products from kneadable materials is known, which consists of porous polyurethane, the working surface of which has a pore structure.
Schließlich geht auch aus der GB-PS 1 355 521 ein Preßwerkzeug der eingangs genannten Art hervor, wobei auf das Tragerwerkzeugteil eine Beschichtung aus Polyurethan aufgebracht ist. Diese Beschichtung ist dazu vorgesehen, ein Anhaften des Preßgutes nach dem Pressen zu verhindern.Finally, GB-PS 1 355 521 also shows a pressing tool of the type mentioned at the outset, a coating of polyurethane being applied to the carrier tool part. This coating is intended to prevent the pressed material from sticking after pressing.
Obwohl es grundsätzlich von Vorteil ist, ein beispielsweise aus Metall bestehendes Tragerwerkzeugteil auf seiner Preßseite mit Polyurethan zu beschichten, um ein Anhaften des Preßgutes am Preßwerkzeug nach dem Pressen zu vermeiden, läßt sich auch bei einer aufgebrachten Polyurethan-Beschichtung das Anhaften bzw. Festkleben des Preßgutes nicht gänzlich ausschließen. Dies hat zur Folge, daß der Preßvorgang des öfteren unterbrochen werden muß, um das Preßwerkzeug an seiner Preßseite bzw. an der Preßkontur zu reinigen.Although it is fundamentally advantageous to coat a carrier tool part, for example made of metal, on its pressing side with polyurethane in order to prevent the pressing material from sticking to the pressing tool after pressing, the pressing or sticking of the pressing material can also be done with an applied polyurethane coating do not rule out entirely. This has the consequence that the pressing process must be interrupted frequently in order to clean the pressing tool on its pressing side or on the pressing contour.
Aufgrund der zuvor geschilderten Nachteile des Standes der Technik wird in der Praxis häufig auf eine Beschichtung verzichtet und auf das klassische Preßver-
fahren unter Verwendung von Preßwerkzeugen zurückgegriffen, bei denen das Tragerwerkzeugteil aus Gips besteht. Preßwerkzeuge aus Gips haben den Vorteil, daß das Preßgut am Gips nach dem Pressen so gut wie nicht anhaftet, da Gips kapillarporös ist und das während des Pressens anfallende Wasser auf- nimmt. Die Verwendung von Gips als Material des Trägerwerkzeugteils hat den weiteren Vorteil, daß das Tragerwerkzeugteil beim Einschluß von starren Fremdkörpern zwischen den Preßwerkzeugen bricht, ohne die Pressen zu beschädigen. Die in Verbindung mit dem Gips auftretenden Nachteile, wie kurze Gebrauchsdauer und Überziehen des Preßgutes schon nach kurzer Zeit mit einer uner- wünschten Kalzium-Sulfat-Schicht, werden häufig hingenommen. Aufgrund der geringen Gebrauchsdauer ist ein häufiger Ersatz der Preßwerkzeuge erforderlich, was mit entspechend hohen Kosten verbunden ist. Ein weiterer erheblicher Nachteil besteht in den Betriebsunterbrechungen, die durch den Austausch erforderlich sind.Due to the previously described disadvantages of the prior art, a coating is often dispensed with in practice and the classic pressing process drive using pressing tools in which the carrier tool part consists of plaster. Gypsum pressing tools have the advantage that the material to be pressed hardly adheres to the gypsum after pressing, since gypsum is capillary-porous and absorbs the water that occurs during pressing. The use of gypsum as the material of the carrier tool part has the further advantage that the carrier tool part breaks when rigid foreign bodies are enclosed between the pressing tools without damaging the presses. The disadvantages that arise in connection with the gypsum, such as a short service life and covering of the pressed material with an undesired calcium sulfate layer after a short time, are frequently accepted. Due to the short service life, frequent replacement of the pressing tools is required, which is associated with correspondingly high costs. Another major disadvantage is the business interruptions that are required due to the replacement.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, ein Preßwerkzeug der eingangs genannten Art sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Preßwerkzeugs zur Verfügung zu stellen, wobei einerseits eine vergleichsweise hohe Standdauer des Preßwerkzeuges gewährleistet sein soll und andererseits die Tendenz zum An- haften des Preßgutes am Preßwerkzeug nach dem Pressen verringert ist.The object of the present invention is now to provide a pressing tool of the type mentioned at the outset and a method for producing a pressing tool, which on the one hand is intended to ensure a comparatively long service life of the pressing tool and on the other hand the tendency for the pressing material to adhere to the pressing tool the pressing is reduced.
Die zuvor angegebene und hergeleitete Aufgabe ist bei einem Preßwerkzeug der eingangs genannten Art erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß die Beschichtung als Verbundmaterial ausgebildet ist mit einer äußeren Schicht aus einem unpolaren und/oder selbstständig nicht klebfähigen und/oder nicht dauerhaft klebrig zu machenden Kunststoff und einer dreidimensionalen Trägermatrix, in die der Kunststoff auf der einen Seite der Trägermatrix zumindest teilweise eingebettet und der Kunststoff aufgrund der Einbettung mechanisch mit der Trägermatrix verbunden ist, und daß die Trägermatrix auf der anderen Seite mit dem Tragerwerkzeugteil fest verbunden ist.The previously specified and derived object is essentially achieved in a pressing tool of the type mentioned at the outset in that the coating is formed as a composite material with an outer layer made of a non-polar and / or independently non-adhesive and / or non-permanently adhesive plastic and a three-dimensional carrier matrix in which the plastic is at least partially embedded on one side of the carrier matrix and the plastic is mechanically connected to the carrier matrix due to the embedding, and that the carrier matrix is firmly connected to the carrier tool part on the other side.
Verfahrensgemäß ist bei einer ersten alternativen Ausgestaltung vorgesehen, daß die Preßkontur des Preßwerkzeugs durch eine Schicht aus einem gießfähigen, im Sinne von verstreichbarem Kunststoff gebildet wird, der, wie zuvor angegeben, unpolar und/oder selbständig nicht klebfahig und/oder nicht dauerhaft klebrig zu machen ist, wobei auf die Schicht aus Kunststoff vor dem Aushärten des
Kunststoffs eine dreidimensionale Trägermatrix oder die Schicht auf die Trägermatrix aufgebracht wird, so daß sich der Kunststoff auf der anderen Seite der Trägermatrix zumindest teilweise in die Trägermatrix einbettet und nach dem Aushärten mit dem Kunststoff aufgrund der Einbettung mechanisch verbunden ist. Bei einer alternativen Ausgestaltung wird zunächst die Trägermatrix auf das Tragerwerkzeugteil aufgebracht bzw. ist an diesem vorgesehen und anschließend wird der Kunststoff in die Trägermatrix zumindest teilweise eingebettet.According to the method, in a first alternative embodiment it is provided that the press contour of the press tool is formed by a layer of a pourable, in the sense of spreadable plastic, which, as previously stated, non-polar and / or independently not adhesive and / or non-permanently sticky is, on the layer of plastic before curing the Plastic a three-dimensional support matrix or the layer is applied to the support matrix, so that the plastic is at least partially embedded in the support matrix on the other side of the support matrix and is mechanically connected to the plastic after curing due to the embedding. In an alternative embodiment, the carrier matrix is first applied to the carrier tool part or is provided thereon, and then the plastic is at least partially embedded in the carrier matrix.
Beim Zustandekommen der vorliegenden Erfindung ist festgestellt worden, daß der Grund für das Anhaften der gepreßten Erzeugnisse am Preßwerkzeug nach dem Pressen insbesondere in Verbindung mit einer Polyurethan-Beschichtung darin zu sehen ist, daß es sich bei Polyurethan um einen polaren Kunststoff handelt. Polare Kunststoffe sind entweder selbständig klebfahig, in jedem Falle aber über einen Klebstoff dauerhaft klebrig zu machen. Dies hat den Vorteil, daß dieser Kunststoff auch ohne weiteres auf ein Tragerwerkzeugteil als Beschichtung aufgebracht werden kann. Bei einem unpolaren Kunststoff, wie Silikon, Polytetrafluorethylen, Polyethylen oder Polypropylen ist dies nicht möglich. Außerdem ergibt sich aufgrund der Unpolarität dieser Kunststoffe keine Verbindung mit dem Preßgut und damit kein Anhaften der gepreßten Erzeugnisse am Preßwerkzeug.When the present invention came about, it was found that the reason for the adherence of the pressed products to the pressing tool after pressing, in particular in connection with a polyurethane coating, can be seen in the fact that polyurethane is a polar plastic. Polar plastics are either self-adhesive, but in any case they can be made permanently sticky with an adhesive. This has the advantage that this plastic can also be easily applied as a coating to a carrier tool part. This is not possible with a non-polar plastic such as silicone, polytetrafluoroethylene, polyethylene or polypropylene. In addition, due to the non-polarity of these plastics, there is no connection with the material to be pressed and therefore no adhesion of the pressed products to the pressing tool.
Die Verwendung unpolarer Kunststoffe in Verbindung mit Preßwerkzeugen ist bisher offensichtlich deshalb nicht in Betracht gezogen worden, da sich eine aus einem unpolaren Kunststoff bestehende Beschichtung an sich nicht dauerhaft mit dem Tragerwerkzeugteil verbinden läßt.The use of non-polar plastics in connection with pressing tools has obviously not been considered so far, since a coating consisting of a non-polar plastic cannot be permanently connected to the carrier tool part.
Die vorliegende Erfindung ist aber nicht darauf beschränkt, lediglich den Einsatz eines unpolaren Kunststoffes als Beschichtung in Verbindung mit einem Preßwerkzeug vorzusehen, da sich - wie zuvor ausgefülirt - ein derartiger Kunststoff gar nicht dauerhaft mit dem Tragerwerkzeugteil an sich verbinden läßt. Ergänzend schlägt die Erfindung die Verwendung einer dreidimensionalen Trägermatrix vor, in die der Kunststoff auf der einen Seite der Trägermatrix zumindest teilweise eingebettet und der Kunststoff aufgrund der Einbettung mechanisch mit der Trägermatrix verbunden ist. Die andere Seite der Trägermatrix läßt sich dann wiederum fest mit dem Tragerwerkzeugteil verbinden. Durch die Einbettung des Kunststoffes in die Trägermatrix ergibt sich letztlich ein fester mechanischer
Verbund in Form eines Formschlusses, und zwar bei deutlich besseren Trenneigenschaften und höheren Standzeiten gegenüber den bekannten Preßwerkzeugen.However, the present invention is not limited to providing only the use of a non-polar plastic as a coating in connection with a pressing tool, since - as previously filled out - such a plastic cannot be permanently connected to the carrier tool part itself. In addition, the invention proposes the use of a three-dimensional carrier matrix in which the plastic is at least partially embedded on one side of the carrier matrix and the plastic is mechanically connected to the carrier matrix due to the embedding. The other side of the carrier matrix can then in turn be firmly connected to the carrier tool part. Embedding the plastic in the carrier matrix ultimately results in a solid mechanical one Composite in the form of a positive connection, with significantly better separation properties and longer service life compared to the known pressing tools.
Neben der Möglichkeit, nunmehr erstmals einen unpolaren Kunststoff in Verbin- düng mit einem Preßwerkzeug zu verwenden, um das Anhaften der gepreßten Erzeugnisse am Preßwerkzeug zu verringern, bietet die Verwendung des Verbundmaterials aus der Kunststoffschicht und der Trägermatrix die Möglichkeit, die Eigenschaften der Beschichtung zu beeinflussen. Je nach Art der Trägermatrix, der Dicke der Trägermatrix und der Kunststoffschicht und der Tiefe der Ein- bettung ergeben sich unterschiedliche (Festigkeits-)Eigenschaften der Beschichtung.In addition to the possibility of using a non-polar plastic in connection with a pressing tool for the first time in order to reduce the adhesion of the pressed products to the pressing tool, the use of the composite material from the plastic layer and the carrier matrix offers the possibility of influencing the properties of the coating , Depending on the type of carrier matrix, the thickness of the carrier matrix and the plastic layer and the depth of the embedding, different (strength) properties of the coating result.
Um während des Preßvorgangs keine teilweise Ablösung der Beschichtung vom Tragerwerkzeugteil befürchten zu müssen, ist die Trägermatrix vorzugsweise vollflächig mit dem Tragerwerkzeugteil verbunden. Im übrigen sollte auch der Kunststoff vollflächig auf die Trägermatrix aufgebracht sein, um an jeder Stelle der Preßkontur ein gutes Ablösen des Preßgutes vom Preßwerkzeug gewährleisten zu können.In order not to have to fear a partial detachment of the coating from the carrier tool part during the pressing process, the carrier matrix is preferably connected to the carrier tool part over the entire surface. In addition, the plastic should also be applied to the entire surface of the carrier matrix in order to ensure good detachment of the material to be pressed from the pressing tool at every point of the pressing contour.
Wie zuvor bereits ausgeführt worden ist, ist es möglich, über verschiedenste Parameter die Eigenschaften der Beschichtung als Verbundmaterial zu verändern. Hierzu gehört auch, daß als Trägermatrix entweder ein starres oder aber ein flexibles Material verwendet wird. Je nach Anwendungsfall kann es sich anbieten, entweder ein starres oder aber ein flexibles Material zu verwenden. Be- vorzugt wird für den vorliegenden Anwendungsfall als Trägermatrix ein Gewebe, ein Fasermaterial, ein porenförmiges Material und/oder ein schlaufenförmi- ges Material verwendet. Besonders eignen sich die Materialien Glasfaser, Glasgewebe, Kohle, Fasergewebe, Kevlargewebe, Abreißgewebe, texiles Gewebe wie Frottee, oder Schaumstoff. Entscheidend ist letztlich, daß sich eine Art drei- dimensionales Gitter mit einer möglichst großen Oberfläche ergibt, die eine gute, auch beidseitige Einbettung und damit einen guten mechanischen Verbund bzw. Formschluß zuläßt.As has already been explained above, it is possible to change the properties of the coating as a composite material using a wide variety of parameters. This also means that either a rigid or a flexible material is used as the carrier matrix. Depending on the application, it may be advisable to use either a rigid or a flexible material. For the present application, a fabric, a fiber material, a pore-shaped material and / or a loop-shaped material is preferably used as the carrier matrix. The materials glass fiber, glass fabric, carbon, fiber fabric, kevlar fabric, tear-off fabric, textile fabric such as terry cloth or foam are particularly suitable. Ultimately, it is crucial that a type of three-dimensional grid with the largest possible surface is obtained, which allows good embedding, also on both sides, and thus a good mechanical bond or form fit.
Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist das Material des Trägerwerkzeugteils zumindest teilweise in die Trägermatrix eingebettet, wobei das Tragerwerkzeugteil aufgrund der Einbettung mechanisch
mit der Trägermatrix verbunden ist. Bei dieser Ausgestaltung läßt sich beispielsweise ohne weiteres Gips als Material des Trägerwerkzeugteils verwenden, das auf die dem Kunststoff gegenüberliegende Seite der Trägermatrix aufgegossen wird. Nach Aushärten des Gipses und des Kunststoffes ergibt sich ein fester Verbund aller Materialien.In a particularly preferred embodiment of the present invention, the material of the carrier tool part is at least partially embedded in the carrier matrix, the carrier tool part being mechanical due to the embedding is connected to the carrier matrix. In this embodiment, gypsum, for example, can easily be used as the material of the carrier tool part, which is poured onto the side of the carrier matrix opposite the plastic. After the plaster and plastic have hardened, a firm bond of all materials results.
Die Verwendung von Gips als Material für das Tragerwerkzeugteil ist für den vorliegenden Anwendungsfall nach wie vor zweckmäßig, auch wenn die Kapillarität des Gipses zur Aufnahme von Wasser aus dem Preßgut nicht mehr ausge- nutzt wird, da die Beschichtung die Wasseraufnahme nicht mehr zuläßt. Dennoch kann der Vorteil des Gipses genutzt werden, daß das Tragerwerkzeugteil bricht, wenn sich hartes, nicht verformbares Material zwischen den Preßwerkzeugen befindet. Auf diese Weise kann eine Beschädigung der Pressen vermieden werden.The use of gypsum as the material for the carrier tool part is still expedient for the present application, even if the capillarity of the gypsum is no longer used to absorb water from the pressed material, since the coating no longer permits water absorption. Nevertheless, the advantage of the plaster can be used that the carrier tool part breaks if there is hard, non-deformable material between the pressing tools. Damage to the presses can be avoided in this way.
Gerade in Verbindung mit einem gieß- oder fließfähigen und aushärtenden Material für das Tragerwerkzeugteil bietet sich die Verwendung eines Werkzeugrahmens an, in den die Trägermatrix und das Tragerwerkzeugteil eingebracht sind. Um dabei eine sichere Halterung des Trägerwerkzeugteils und der Beschichtung im Werkzeugrahmen gewährleisten zu können, bietet sich eine formschlüssige Halterung an. Hierzu können im Werkzeugrahmen seitliche Öffnungen vorgesehen sein, in die das Material der Beschichtung und/oder des Werkzeugteils einfließen und nach dem Aushärten für einen Formschluß in Preßrichtung sorgen.Especially in connection with a pourable or flowable and hardening material for the carrier tool part, the use of a tool frame, into which the carrier matrix and the carrier tool part are introduced, is appropriate. In order to be able to guarantee a secure mounting of the carrier tool part and the coating in the tool frame, a form-fitting mounting is recommended. For this purpose, lateral openings can be provided in the tool frame, into which the material of the coating and / or the tool part flow and, after hardening, ensure a positive fit in the pressing direction.
Statt der Verwendung eines gießfähigen und aushärtenden Materials für das Tragerwerkzeugteil ist es auch möglich, ein festes Material für das Tragerwerkzeugteil zu verwenden. In diesem Falle ist dann natürlich eine Einbettung des Materials des Trägerwerkzeugteils in die Trägermatrix nicht möglich. Zur festen Verbindung von Trägermatrix und Tragerwerkzeugteil bietet sich dann die Verwendung einer Klebverbindung an. Im Gegensatz zu dem unpolaren Kunststoff läßt sich die Trägermatrix ohne weiteres mit der Preßseite des Trägerwerkzeugteils verkleben und zwar bevorzugt vollflächig, um die feste Verbindung der Trägermatrix und damit der Beschichtung zum Tragerwerkzeugteil gewähr- leisten zu können.
Bei Versuchen hat sich herausgestellt, daß sich als Klebstoff für die Trägermatrix insbesondere Kleber auf der Basis von Epoxidharzen, Polyurethanharzen, ungesättigten Polyestern und/oder Polymetracylaten eignen.Instead of using a pourable and hardening material for the carrier tool part, it is also possible to use a solid material for the carrier tool part. In this case, of course, the material of the carrier tool part cannot be embedded in the carrier matrix. The use of an adhesive connection is then appropriate for the firm connection of the support matrix and the support tool part. In contrast to the non-polar plastic, the carrier matrix can easily be glued to the pressing side of the carrier tool part, preferably over the entire surface, in order to be able to ensure the firm connection of the carrier matrix and thus the coating to the carrier tool part. Experiments have shown that, in particular, adhesives based on epoxy resins, polyurethane resins, unsaturated polyesters and / or polymetracylates are suitable as adhesives for the carrier matrix.
Weiterhin ist festgestellt worden, daß die Schichtdicke der Trägermatrix materialabhängig ist, jedoch jeweils größer als 0,2 mm sein sollte. Die Eindringtiefe des Kunststoffes und/oder des Klebstoffes sollte in Abhängigkeit der Art und der Schichtdicke der Trägermatrix größer 0,1 mm sein. Bei den vorgenannten Materialien sind nachfolgende Schichtdicken und nachfolgende Eindringtiefen beson- ders bevorzugt:Furthermore, it has been found that the layer thickness of the carrier matrix depends on the material, but should in each case be greater than 0.2 mm. The penetration depth of the plastic and / or the adhesive should be greater than 0.1 mm, depending on the type and the layer thickness of the carrier matrix. The following layer thicknesses and subsequent penetration depths are particularly preferred for the materials mentioned above:
Material Schichtdicke in mm Eindringtiefe in mmMaterial layer thickness in mm penetration depth in mm
Glasfaser 1,0 - ■ 4,0 0,5 - 2,0 G Gllaassggeewweebbee 1 1,,00 -- - 33,,00 0,3 - 1,0Glass fiber 1.0 - ■ 4.0 0.5 - 2.0 G glass-fiber tissue beer 1 1,, 00 - - 33,, 00 0.3 - 1.0
Kohlefasergewerbe 0,5 - - 2,0 0,3 - 1,0Carbon fiber industry 0.5 - - 2.0 0.3 - 1.0
Kevlargewebe 0,5 - - 2,0 0,3 - 1,0Kevlar fabric 0.5 - - 2.0 0.3 - 1.0
Abreißgewebe 1,0 - ■ 4,0 1,0 - 4,0 texiles Gewebe 1,0 - - 3,0 0,5 - 2,0 S Scchhaauummssttooffff 1 1,,00 -- - 44,,00 1,0 - 4,0Tear-off fabric 1.0 - ■ 4.0 1.0 - 4.0 textile fabric 1.0 - - 3.0 0.5 - 2.0 S foam lining material 1 1,, 00 - - 44,, 00 1.0 - 4.0
Trotz der vorgenannten bevorzugten Materialien, Schichtdicken und Eindringtiefen ist darauf hinzuweisen, daß generell jeder Werkstoff als geeignet anzusehen ist, der es gestattet, von beiden Seiten ein Eindringen des Kunststoffs bzw. des Klebstoffs zu ermöglichen. Durch unterschiedliche Eindringtiefen und verschiedene Materialien lassen sich bestimme Parameter vorgeben. Wird z. B. ein einfaches Glasfasergelege verwendet, das in sich keinen festen Verbund aufweist, so ist es möglich, nach Aufbringen des Kunststoffs durch ein geeignetes Verfahren wie Spritzen, Tauchen, Rollen oder ähnliches und rückseitiges Auftragen ei- nes Epoxid-Harzes nach Aushärten der beiden Kunststoffe diese wieder voneinander zu lösen, und zwar durch einfaches Zerreißen des Glasfasergeleges. Wird statt des Glasfasergeleges ein Frottee oder ein stabiler Schaumstoff verwendet, so ist es nicht ohne weiteres möglich, die beiden Werkstoffen wieder von einander zu trennen. Andere Parameter wie Festigkeit des Verbundes oder Ein- dringtiefe lassen sich ebenfalls durch bestimmte Materialkombinationen beein-
flussen. Letztlich müssen für jeden Anwendungsfall die einzelnen Parameter aufeinander abgestimmt werden.Despite the above-mentioned preferred materials, layer thicknesses and penetration depths, it should be pointed out that in general any material that permits penetration of the plastic or the adhesive from both sides is to be regarded as suitable. Different parameters can be specified through different penetration depths and different materials. Is z. For example, if a simple glass fiber fabric is used that does not have a firm bond in itself, it is possible, after the plastic has been applied, by a suitable process such as spraying, dipping, rolling or the like and applying an epoxy resin on the back after the two plastics have hardened to separate them again by simply tearing the fiberglass fabric. If a terry cloth or a stable foam is used instead of the glass fiber fabric, it is not easily possible to separate the two materials again. Other parameters such as strength of the bond or penetration depth can also be influenced by certain material combinations. influence. Ultimately, the individual parameters must be coordinated for each application.
Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung, insbesondere in Verbindung mit der Herstellung des Preßwerkzeugs, ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Dabei zeigtFurther features of the present invention, in particular in connection with the manufacture of the pressing tool, result from the following description of exemplary embodiments with reference to the drawing. It shows
Fig. 1 eine schematische Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßenFig. 1 is a schematic cross-sectional view of an inventive
Preßwerkzeugs,pressing tool,
Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht einer anderen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Preßwerkzeugs,2 is a view corresponding to FIG. 1 of another embodiment of a press tool according to the invention,
Fig. 3 eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht einer weiteren Ausführungs- form eines erfindungsgemäßen Preßwerkzeugs und3 shows a view corresponding to FIG. 1 of a further embodiment of a press tool according to the invention and
Fig. 4 - 7 Ansichten der unterschiedlichen Herstellungsstufen des Preßwerkzeugs aus Fig. 1.4 - 7 views of the different stages of manufacture of the press tool of FIG. 1st
In den Fig. 1 bis 3 sind jeweils Preßwerkzeuge 1 dargestellt, die zur Herstellung keramischer Erzeugnisse aus knetbaren Massen dienen. Jedes der Preßwerkzeuge 1 weist ein Tragerwerkzeugteil 2 auf, auf dessen Preßseite 3 eine die Preßkontur 4 des Preßwerkzeugs 1 aufweisende Beschichtung 5 aufgebracht ist.1 to 3 each press tools 1 are shown, which are used to manufacture ceramic products from kneadable materials. Each of the pressing tools 1 has a carrier tool part 2, on the pressing side 3 of which a coating 5 having the pressing contour 4 of the pressing tool 1 is applied.
Wesentlich bei allen Ausführungsformen ist, daß die Beschichtung 5 als Verbundmaterial ausgebildet ist und wenigstens zwei Schichten aufweist. Vorgesehen ist dabei eine äußere, die Preßkontur 4 aufweisende Schicht 6, die aus einem unpolaren und/oder nicht selbständig klebfähigen und/oder nicht dauerhaft klebrig zu machenden Kunststoff besteht. Bei dem Kunststoff handelt es sich be- vorzugt um Silikon, aber auch andere unpolare Kunststoffe wie Fluor-Polymere, Polyethylen und/oder Polypropylen können verwendet werden. Des weiteren weist die Beschichtung 5 neben der Schicht 6 eine dreidimensionale Trägermatrix 7 auf. Wesentlich in diesem Zusammenhang ist, daß der Kunststoff der Schicht 6 auf der einen Seite 8 der Trägermatrix in diese zumindest teilweise ein- gebettet ist, so daß sich eine mechanische Verbindung in Art eines Formschlusses zwischen der Schicht 6 und der Trägermatrix 7 aufgrund der Ein-
bettung ergibt. Des weiteren ist die Trägermatrix 7 auf der anderen Seite 9 fest mit dem Tragerwerkzeugteil 2 verbunden.It is essential in all embodiments that the coating 5 is designed as a composite material and has at least two layers. An outer layer 6, which has the press contour 4, is provided, which consists of a non-polar and / or non-self-adhesive and / or non-permanent plastic. The plastic is preferably silicone, but other non-polar plastics such as fluoropolymers, polyethylene and / or polypropylene can also be used. Furthermore, the coating 5 has a three-dimensional carrier matrix 7 in addition to the layer 6. It is essential in this context that the plastic of the layer 6 on one side 8 of the carrier matrix is at least partially embedded in it, so that a mechanical connection in the manner of a positive connection between the layer 6 and the carrier matrix 7 due to the inclusion bedding results. Furthermore, the carrier matrix 7 is firmly connected to the carrier tool part 2 on the other side 9.
Bei allen Ausführungen ist es so, daß die Trägermatrix 7 vollflächig mit dem Tragerwerkzeugteil 2 verbunden ist, während der in die Trägermatrix 7 eingebettete Kunststoff vollflächig auf die Trägermatrix 7 aufgebracht ist. Bei den dargestellten Ausführungsformen dient als Trägermatrix 7 ein flexibles Gewebe, nämlich insbesondere ein frotteeartiges Tuch, das auf seinen beiden Außenseiten Schlaufen- bzw. schlingenförmig ausgebildet ist und daher für eine beidseitige Einbettung besonders geeignet ist. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, je nach Anwendungsfall ein starres Material oder ein anderes flexibles Material für die Trägermatrix zu verwenden. Gegebenenfalls bietet es sich auch an, die Trägermatrix derart auszubilden, daß sich der Kunststoff und damit die Schicht 6 nur bis zu einer gewissen Tiefe in die Trägermatrix 7 einbetten kann.It is the case with all versions that the carrier matrix 7 is connected to the carrier tool part 2 over the entire surface, while the plastic embedded in the carrier matrix 7 is applied to the carrier matrix 7 over the entire surface. In the illustrated embodiments, a flexible fabric, namely in particular a terry cloth, is used as the carrier matrix 7, which is loop-shaped or loop-shaped on its two outer sides and is therefore particularly suitable for embedding on both sides. In principle, however, it is also possible, depending on the application, to use a rigid material or another flexible material for the carrier matrix. If appropriate, it also makes sense to design the carrier matrix in such a way that the plastic and thus the layer 6 can only be embedded in the carrier matrix 7 to a certain depth.
Die in Fig. 1 dargestellte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Preßwerkzeugs 1 zeichnet sich dadurch aus, daß das Material des Trägerwerkzeugteils 2 am Übergang zur Trägermatrix 7 in diese eingebettet ist, so daß sich aufgrund der Einbettung eine mechanische Verbindung zwischen dem Tragerwerkzeugteil 2 und der Trägermatrix 7 ergibt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Material des Trägerwerkzeugteils 2 um Gips. Es versteht sich, daß es grundsätzlich auch möglich ist, ein anderes gieß- oder fließfähiges Material, das nach dem Gießen aushärtet, zu verwenden, beispielsweise einen Kunststoff.The embodiment of the pressing tool 1 according to the invention shown in FIG. 1 is characterized in that the material of the carrier tool part 2 is embedded in the transition to the carrier matrix 7, so that there is a mechanical connection between the carrier tool part 2 and the carrier matrix 7 due to the embedding , In the illustrated embodiment, the material of the carrier tool part 2 is plaster. It goes without saying that it is also possible in principle to use another pourable or flowable material which hardens after casting, for example a plastic.
Aufgrund der Verwendung eines gieß- bzw. fließfähigen, d. h. fließfahigen und aushärtenden Materials bei der Herstellung des Preßwerkzeugs weist dieses bei der in Fig. 1 dargestellten Ausfuhrungsform einen äußeren umlaufenden Werkzeugrahmen 10 auf, in den das Tragerwerkzeugteil 2 und die Beschichtung 5 eingebracht und formschlüssig darin gehalten sind.Due to the use of a pourable or flowable, i.e. H. flowable and hardening material in the manufacture of the pressing tool, in the embodiment shown in FIG. 1, this has an outer peripheral tool frame 10, into which the carrier tool part 2 and the coating 5 are introduced and positively held therein.
Bei den in den Fig. 2 und 3 dargestellten Ausfuhrungsformen ist ein solcher Werkzeugrahmen nicht unbedingt erforderlich. Hierbei besteht das Tragerwerkzeugteil 2 aus einem festen Material, vorliegend aus Metall. Dabei ist die sich aus der Schicht 6 und der Trägermatrix 7 zusammensetzende Beschichtung 5 mit dem Tragerwerkzeugteil 2 verklebt. Hierzu ist zwischen der Seite 9 und der Preßseite 3 des Trägerwerkzeugteils 2 eine Klebschicht 11 vorgesehen, mit der
die Trägermatrix 7 vollflächig mit dem Tragerwerkzeugteil 2 verklebt ist. Als Klebstoff für die Klebschicht 11 dient vorliegend ein Epoxidharz.Such a tool frame is not absolutely necessary in the embodiments shown in FIGS. 2 and 3. Here, the carrier tool part 2 consists of a solid material, in the present case of metal. The coating 5 composed of the layer 6 and the carrier matrix 7 is glued to the carrier tool part 2. For this purpose, an adhesive layer 11 is provided between the side 9 and the pressing side 3 of the carrier tool part 2, with which the support matrix 7 is glued to the support tool part 2 over the entire surface. In the present case, an epoxy resin serves as the adhesive for the adhesive layer 11.
Im übrigen unterscheiden sich die Ausführungsformen der Fig. 2 und 3 dadurch, daß das Tragerwerkzeugteil 2 bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 ein im wesentlichen flache Preßseite 5 aufweist. Die Preßkontur 4 in der Schicht 6 ergibt sich ausschließlich durch die Formgebung der Schicht 6. Insofern ist die Ausführung gemäß Fig. 2 mit der gemäß Fig. 1 vergleichbar. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 ist die Preßkontur 4 des Preßwerkzeugs 1 durch die Form der Preß- seite 3 des Trägerwerkzeugteils 2 zumindest im wesentlichen vorgegeben. Die Beschichtung 5 hat über ihre Fläche im wesentlichen die gleiche Dicke. Es versteht sich, daß eine derartige Ausgestaltung auch bei einer Ausfuhrungsform realisiert werden kann, wie sie vom Grundsatz her in Fig. 1 dargestellt ist.Otherwise, the embodiments of FIGS. 2 and 3 differ in that the carrier tool part 2 in the embodiment according to FIG. 2 has an essentially flat press side 5. The press contour 4 in the layer 6 results exclusively from the shape of the layer 6. In this respect, the embodiment according to FIG. 2 is comparable to that according to FIG. 1. In the embodiment according to FIG. 3, the press contour 4 of the press tool 1 is at least essentially predetermined by the shape of the press side 3 of the carrier tool part 2. The coating 5 has essentially the same thickness over its surface. It goes without saying that such an embodiment can also be implemented in an embodiment as shown in principle in FIG. 1.
Bei den Fig. 4 bis 7 ist nun ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Preßwerkzeugs 1 dargestellt. Hierzu wird zunächst der Werkzeugrahmen 10 auf eine Negativform 12 aufgesetzt. Die Negativform 12 weist auf ihrer Oberfläche die negative Preßkontur auf. Anschließend wird in den Werkzeugrahmen 10 auf die Negativform 12 die Schicht 6 aufgebracht. Der Kunststoff ist in die- sem Zustand flüssig. Anschließend wird auf die Schicht 6 die Trägermatrix 7 aufgelegt und zwar noch vor dem Aushärten des Kunststoffs. Gegebenenfalls wird die Trägermatrix 7 in den noch flüssigen Kunststoff eingedrückt, so daß sich die zuvor beschriebene Einbettung der Trägermatrix 7 ergibt, wie dies in Fig. 6 dargestellt ist. Nach dem Aushärten des Kunststoffs wird der oberhalb der Trägermatrix 7 befindliche Raum innerhalb des Werkzeugrahmens 10 mit Gips ausgegossen, so daß sich auch zwischen dem Gips und der Trägermatrix 7 ein Formschluß durch Einbettung des Gipses in die Trägermatrix 7 ergibt. Nach Aushärten des Gipses ist das Preßwerkzeug 1 fertiggestellt.4 to 7, an inventive method for producing a pressing tool 1 is now shown. For this purpose, the tool frame 10 is first placed on a negative mold 12. The negative mold 12 has the negative press contour on its surface. The layer 6 is then applied to the negative mold 12 in the tool frame 10. The plastic is liquid in this state. Subsequently, the carrier matrix 7 is placed on the layer 6, before the plastic hardens. If necessary, the carrier matrix 7 is pressed into the still liquid plastic, so that the previously described embedding of the carrier matrix 7 results, as shown in FIG. 6. After the plastic has hardened, the space located above the carrier matrix 7 is poured out with plaster within the tool frame 10, so that there is also a positive fit between the plaster and the carrier matrix 7 by embedding the plaster in the carrier matrix 7. After the plaster has hardened, the pressing tool 1 is finished.
Die in den Fig. 2 und 3 dargestellten Preßwerkzeuge werden in anderer Weise hergestellt. Hierzu bestehen unterschiedliche Möglichkeiten. Bei der einen Alternative wird auf die Preßseite 3 des Trägerwerkzeugteils 2 zunächst die Klebschicht 11 aufgebracht. Anschließend wird die Trägermatrix 7 mit dem Tragerwerkzeugteil 2 verklebt. Sodann wird auf die Trägermatrix die Schicht 6 aufge- bracht und die Preßkontur 4 erzeugt.
Auch ist es möglich, daß die Trägermatrix zusammen mit dem bereits die preß- konturaufweisenden Kunststoff mit dem Tragerwerkzeugteil 2 verklebt wird.The pressing tools shown in FIGS. 2 and 3 are manufactured in a different way. There are different ways of doing this. In one alternative, the adhesive layer 11 is first applied to the pressing side 3 of the carrier tool part 2. The carrier matrix 7 is then glued to the carrier tool part 2. The layer 6 is then applied to the carrier matrix and the press contour 4 is produced. It is also possible for the carrier matrix to be glued to the carrier tool part 2 together with the plastic which already has the press contour.
Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform ist die Preßkontur 4 des Preßwerkzeugs 1 durch die Preßseite 3 des Trägerwerkzeugteils bereits vorgegeben. Das Aufbringen der Beschichtung erfolgt entweder durch Aufkleben zunächst der Trägermatrix und anschließendes Aufbringen des Kunststoffes oder durch Aufbringen des bereits vorgefertigten Verbundmaterials.
In the embodiment shown in FIG. 3, the press contour 4 of the press tool 1 is already predetermined by the press side 3 of the carrier tool part. The coating is applied either by first gluing on the carrier matrix and then applying the plastic, or by applying the prefabricated composite material.