DE3237175A1

DE3237175A1 - Form zu herstellung von formlingen aus aufgeschaeumtem thermoplastischem kunststoff

Info

Publication number: DE3237175A1
Application number: DE19823237175
Authority: DE
Inventors: Ortwin Prof. Dr.-Ing. 4790 Paderborn Hahn
Original assignee: Flewu Ag 9000 St Gallen; FLEWU AG
Current assignee: Sodemape Holding Ag Luxemburg/luxembourg Lu
Priority date: 1981-12-29
Filing date: 1982-10-07
Publication date: 1984-04-12
Also published as: US4482306A

Description

Dlpl.-lnfl.Dr.-lno. HEINZ NICKELS · Dlpl.-Phys. LORENZ HANEWINKEL PATENTANWÄLTE

Detmolder Straße 26, D-^BuO Dielefeld'1 Dieaa. Az.: Ii

Prof. Dr. Ing, Ortwin Hahn, Scherfeder Straße kü

^790 Paderborn

Gottfried Wimnier, Schwaneyer Weg 12, iJ79Q Paderborn

Form zur Herstellung von Formungen aus aufgeschäumtem thermoplastischem Kunststoff

Die Erfindung bezieht sich auf eine Form zum Herstellen von Forniteilen aus aufgeschäumtem thermoplastischem Kunststoff, die einen Formhohlraum mit ihrer Formwand umschließt, in der mindestens ein Medienkanal verläuft, entsprechend Anspruch 1 der DE-P 31 51 775.7.

Es ist aus der Stammanmeldung P 31 51 775.7 bekannt, einen Medienkanal in die Formwand ausschließlich durch Bohrungen einzubringen. Ein solches Herstellungsverfahren ist relativ zeit- und kostenaufwendig. Außerdem entstehen bei der Einbringung der Bohrungen öffnungen des Medienkanals zur einen oder anderen Seite der Formwand, die wieder verschlossen werden müssen. Dies ist insbesondere deshalb kritisch, da diese öffnungen an Kanten und Ecken auftreten, wo die Haltbarkeit besonders gering ist, weshalb diese insbesondere beim Verschließen,, aber auch beim späteren Betrieb, bei dem druck- und temperaturmäßige Wechsellast auftritt, ausbrechen können.

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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Form zu offenbaren,, die ΰο ausgestaltet ist, daß sie die aufgezeigten Nachteile nicht besitzt und sehr einfach herzustellen ist.

Die Lösung der Aufgabe besteht darin, daß der Medienkanal zumindest teilweise aus einem Rohr, vorzugsweise aus dünnwandigem Stahl oder Messing, besteht, das in die Formwand aus Leichtmetall eingegossen ist.

Da das Rohr sehr dünnwandig gewählt ist, ist die Spannung, die bei der Abkühlung des Gusses zwischen den
unterschiedlichen Materialien entsteht, so gering, daß diese, ohne zu merklichen Verformungen der Formwand zu führen, vom Gußteil aufgenommen werden. Eine Ausgestaltung einer Rippe über dem Rohr hat sich in dieser Hit. · sieht und zur Verringerung der Wärmekapazität der Formwand als besonders vorteilhaft erwiesen.

Für den Fall, daß die Formwand eine komplizierte Kontur aufweist, ist es eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung, die Formwand aus einem die Kontur tragenden Teil und einem den Medienkanal tragenden weiteren Teil zusammenzusetzen. Bei diesem Aufbau werden keine Spannungen auf die innere Formwand übertragen« Die Medienkanalanordnung kann unabhängig und unter Umständen in Form von Normteilen gefertigt werden.

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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Anordnung sind in dem Beispiel anhand der Figuren gezeigt,

Fig. 1 zeigt eine Form, teilweise im Schnitt;

Fig. 2 zeigt die räumliche Anordnung eines Rohres schematisch;

Fig. 3 zeigt eine zusammengesetzte Formwand im Schnitt und

Fig. 4 zeigt die Formwand Fig. 3 senkrecht dazu geschnitten.

In Fig. 1 ist eine geschlossene Form teilweise geschnitten dargestellt. Sie besteht aus zwei Formteil-Werkzeugen 12,22, die mit ihren Formwänden 13»23 den Formhohlraum 11 umschließen. In den Formhohlraum 11 ist ein Injektor 41 geführt, durch den das Granulat zur Sinterung zugeführt wird. Die Formwände 13,23 sind von Anordnungen zum Heizen und Kühlen und zur Zuführung von Prozeßdampf zum Sintern umgeben und durchzogen. Die Formwände 13,23 sind aus Leichtmetallguß dünnwandig hergestellt, damit eine schnelle Wärmeübertragung von den Medienkammern 16,26 zum Formhohlraum atattfindet und der Formling schnell aufgeheizt bzw. abgekühlt werden kann. Außerdem sind in Rippen 44 an der Formwand 13,23 Medienkanäle 14,24 in Form von Rohren 141,241 aus Messing oder Stahl eingegossen. Das Rohr 241 ist mit beiden Enden 25a,b aus der Form herausgeführt, so daß hieran die Ver- und Entsorgung angeschlossen werden kann, um Dampf, Kühlwasser usw. zuzu-

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fUhren oder Kondensat und erwärmtes Kühlwasser abzuführen. Auf diese Weise erfolgt eine zusätzliche Beschleunigung der Heiz- bzw. Kühlvorgänge, solange ein paralleler Betrieb zu der Medienkammer 26 erfolgt. Zwischen der Medienkammer 26 und dem Formhohlraum 11 befinden sich Düsen ¹IBa zur Zuführung des ProzeßdampfeSiOder es sind Düsen 48b zwischen dem Medienkanal· 2¹Il und dem Pormhohlraum 11 zum gleichen Zweck vorhanden. Hierdurch kann die Zuführung des Prozeßdampfes unabhängig von dem Heizen, also für kürzere Zeit, erfolgen und die Aufnahme von Feuchtigkeit im Formling gering gehalten werden.

Entsprechend zum Formteilwerkzeug 22 ist auch das Gegenstück 12 ausgestaltet; sofern dies für den Formling zweckentsprechend ist. Sofern beide Formwände mit Düsen ausgestattet sind, kann auch eine Querdurehstrümung des Formhohlraumes vorgenommen werden.

Durch die höhere Festigkeit des Materials der Rohre 1*11,142 bekommen die Düsen 48b dort einen besseren Halt als in einer reinen Leichtmetallwand. Die umgebende Wandstärke kann dementsprechend gering gehalten werden. Die Düsen sind eingeschraubt oder im Preßsitz in die seitliche Bohrung am Rohr eingedrückt.

Statt der direkten Herausführung der Enden 2t>a,b des Rohres 241 kann auch eine Zuführung der Medien durch abschnittsweise Bohrungen 42 oder einen Ringkanal und

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einen Rohrnippel 15 vorgesehen sein, wie dies für Formwand 15 dargestellt ist* Ebenso kann es bei Formen mit kompliziertem Aufbau zweckmäßig sein, für lange durchgehende Medienkanäle Rohre zu verwenden und kurze verbindende Bereiche al» Bohrung auszuführen,

über große Flächen wird der Medienkanal zweckmäßig als mäanderförmig gebogenes Rohr geführt und z. B. um einen Zylinder als Wendel sowie auf der Stirnfläche als Spirale,

In Fig. 2 ist scheuiatisch eine Anordnung des Rohres dhl i'üi- eine zylindrische Formwand 23 dargestellt, wobei uine einteilige Ausführung gewählt ist, bei einer derartigen, den Zylinder umschließenden Führung des Rohre in Rippen, tritt eine solche gleichmäßige Verteilung der Spannungen, die sich durch Temperaturänderuni;, bedingt wegen der unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten des Gusses und des Rohrmaterials bilden, auf, daß eine wesentliche Verformung nicht auftritt. Selbstverständlich können auch mehrere unabhängige Rohre in eine Formwand eingegossen werden, von denen 2ο B, eine die zugehörige Medienkammer ersetzen kann.

Besonders für Formwände mit komplizierten Konturen eigent sich die Ausführung nach Fig. 3 und 4, die Schnitte einer Formwand in verschiedenen Richtungen darstellen. Dabei trägt die Formwand 23a zum Formraum Ii gerichtet die Konturfläche 23' des Formlinge und

^andererseits eine glatte Fläche 23'', auf der ein

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zweites Teil der Formwand 2 3b aufgesetzt ist, das den Medienkanal 24 beinhaltet. Der Medienkanal 24 ist mit Rohren 2¹Jl in Rippen 44 geführt. Durch Bohrungen 42a,b in den jeweiligen Teilen der Formwand 2¹IaJb ist der Meciienkanal 24 mit dem Formhohlraum 11 verbunden. Um die Bohrungen 42a,b wird der Spalt zwischen den Teilen der Formwand 24a,b mit Dichtungen 20, die jeweils in einer Nut eingesetzt sind, abgedichtet. In den Bohrungen 42a ist zum Formraum 11 hin jeweils eine Düse«

Fig. ¹I zeigt einen Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 3

Der Medienkanal kann im Teil 2.5b in beliebiger Form geführt werden, ohne daß sich die Herstellung der Formwand 23a dadurch verkompliziert. Die Fertigung der beiden Teile wird dadurch sowohl gießtechnisch als auch bei der Herstellung der Bohrungen und Anschlüsse wesentlich vereinfacht¹. Abhängig von der Gestalt der Formwand kann auch die Anbringung mehrerer Medienkanäle tragender Teile z. B. an verschiedenen Flächen zweckmäßig vorgesehen werden.

Die Medienkanäle können in Platten eingegossen oder auch strangförmig gegossen oder gepreßt werden.

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Claims

Patentansprüche

Form zum Herstellen von Formteilen aus aufgeschäumtem thermoplastischem Kunststoff, die einen Formhohlraum (11) mit ihrer Formwand (13,23) umschließt, in der mindestens ein Medienkanal (14,24) verläuft, entsprechend DE-P 31 51 775.7, dadurch gekennzeichnet, daß der Medienkanal (14,24) zumindest teilweise aus einem dünnwandigen Rohr (141,241), vorzugsweise aus Stahl oder Messing besteht, das in die Formwand aus Leichtmetall (13,23) eingegossen ist.

Form nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Formwand (13,23) dünnwandig und um das Rohr (141,241) herum als Rippe (44) ausgebildet ist.

3· Form nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (141,241) in Form.eines Wendeis, einer Spirale und/oder eines Mäanders ausgestaltet ist, die einfach oder mehrfach geführt wird.

4. Form nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschluß (15'» 2Sa,25b) des Medienkanals (13,23) ein- oder

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beidendig durch das Ende bzw. die Enden des Rohres (141,24l), das aus der Formwand (13,23) herausgeführt ist, gebildet ist»

b. Form nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Formhohlraum (11) mit dem Medienkanal (14,24) durch Bohrungen verbunden ist, in denen sich Düsen (¹IOb) befinden, die _vorzugsweise in der Wandung des Rohres (IMl, 241) mit Gewinde oder Preßsitz befestigt sind·

6. Form nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Formwand (23a,b) aus einem Teil (23a) besteht, das zum Formhohlraum (11) die Konturfläche (23*) des Formlings und andererseits eine glatte Fläche (23") trägt, auf der ein Teil (23b) aufgesetzt ist, das den Medienkanal (24) enthält.

7. Form nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Formhohlraum (11) durch Bohrungen (42a,b) durch die Teile (23a,b) der Formwand mit dem Medienkanal (24) verbunden ist und zwischen die Teile (23a,b) vorzugsweise um die Bohrungen (42a,b) Dichtungen (20) eingefügt sind.

8. Form nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß da3 Teil (23a) der Formwand stranggepreßt ist.