DE102011083268A1

DE102011083268A1 - Formeinsatzanordnung und Verfahren der Anwendung

Info

Publication number: DE102011083268A1
Application number: DE102011083268A
Authority: DE
Inventors: Michael J. Walker; Mark A. Kramarczyk
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2010-10-07
Filing date: 2011-09-23
Publication date: 2012-04-12
Anticipated expiration: 2031-09-24
Also published as: CN102441638B; CN102441638A; DE102011083268B4; US20120086151A1; US8714513B2

Abstract

Ausführungsformen einer Formeinsatzanordnung und ein Verfahren der Anwendung sind hierin offenbart. Eine Formeinsatzanordnung beinhaltet, ist jedoch nicht darauf beschränkt, ein Antriebsmittel, welches sich zwischen einer zurückgezogenen Position und einer ausgefahrenen Position bewegt, eine Vielzahl von Erstsegmentbauteilen, welche das Antriebsmittel ergreifen und sich zwischen einer ersten zurückgezogenen Position und einer ersten ausgefahrenen Position bewegen und eine Vielzahl von Zweitsegmentbauteilen in der Nähe der Vielzahl von Erstsegmentbauteilen, welche ausgebildet sind, um sich zwischen einer zweiten zurückgezogenen Position und einer zweiten ausgefahrenen Position zu bewegen, wenn das Antriebsmittel sich in die ausgefahrene Position bewegt. Die Vielzahl von Erstsegmentbauteilen und Zweitsegmentbauteilen wirken zusammen, um eine im Wesentlichen flüssigkeitsdichte Peripherie zu bilden, wenn das Antriebsmittel in der ausgefahrenen Position ist. Die Vielzahl von Erstsegmentbauteilen und Zweitsegmentbauteilen sind ausgebildet, um sich jeweils hin zu der ersten und zweiten zurückgezogenen Position zu bewegen, wenn das Antriebsmittel sich hin zu der zurückgefahrenen Position bewegt.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Das technische Gebiet bezieht sich allgemein auf das Formen, und insbesondere auf eine Formeinsatzanordnung und ein Verfahren der Anwendung.
HINTERGRUND
Artikel der Formherstellung unter der Verwendung von verschiedenen Formverfahren, wie zum Beispiel Druckguss und Sandguss, sind gut bekannt. Diese Techniken, welche allgemein ein Erwärmen eines Metallmaterials zu einer Temperatur, die gleich oder über dessen Schmelzpunkt liegt, mit sich bringen, ermöglichen dem Metallmaterial in ein flüssiges Material zu schmelzen, und dann wird das flüssige Material in eine Metall- oder Sandform gegossen, welche eine gewünschte Form aufweist, um einen Formartikel herzustellen. Sobald das flüssige Material in der Form ist, kann es abkühlen und verfestigt sich. Nach dem Erstarren kann das Metallmaterial aus der Form genommen werden.
Es ist eine allgemeine Praxis, Einsätze, welche als Kerne bezeichnet werden, im Sandgießverfahren in die Form während Formprozesses zu positionieren, um Hohlräume in dem Material auszubilden, wenn es erstarrt. Zum Beispiel, wenn man einen Motorblock für einen Automobilmotor bildet, ist es üblich, Einsätze in die Form an Stellen zu positionieren, wo die Motorzylinder sein werden. Damit entfällt die Notwendigkeit, das Material auszubohren aus dem ansonsten festen Motorblock.
Während bestimmte Metalllegierungen in der oben beschriebenen Weise geformt werden, ist es manchmal wünschenswert, den Kühlungsvorgang zu beschleunigen. Zum Beispiel kann es bei der Bildung eines Motorblocks aus einer Aluminiumlegierung wünschenswert sein, die geschmolzene Aluminiumlegierung in der unmittelbaren Umgebung der Zylinderhohlräume so schnell wie möglich abzukühlen. Diese beschleunigte Kühlung erbringt Zylinderbohrungen, welche Trageigenschaften aufweisen, welche zu solchen Zylinderbohrungen eines Aluminiumlegierungsmotorblockes überlegen sind, welche langsamer abgekühlt worden sind.
Zur Beschleunigung der Abkühlung der Metalllegierung in der Nähe eines Hohlraumes ist der Einsatz, der verwendet wird, um den Hohlraum zu schaffen, normalerweise aus Metall. Aufgrund der Fähigkeit von Metall, Wärme zu leiten, zieht die Anwesenheit des Metalleinsatzes in dem geschmolzenen Metallmaterial Wärme aus dem geschmolzenen Material, was eine schnellere Kühlung bewirkt. Solch ein Metalleinsatz wird im Allgemeinen ein „Chill” genannt. Wenn das geschmolzene Material sich abkühlt und erstarrt, zieht es sich um das Chill zusammen, was es schwierig macht, das Chill aus dem verfestigten Material zu entfernen. Häufig ist ein hohes Maß an Kraft erforderlich, um das Chill aus dem erstarrten Material zu entfernen. Als Resultat, nach wiederholtem Gebrauch, kann das Chill verkerbt sein oder anderweitig beschädigt sein und muss ersetzt werden. Ebenso kann die Folge dieser Kraft ein Verkerben der Bohrung oder eine Blockdistorsion sein.
In dem Druckgussverfahren fungiert das Metallwerkzeug als das Chill. Jedoch, aufgrund der Kontraktion des gegossenen Metalls auf das Spritzwerkzeug, wird es schwierig, den Block aus der Matrize zu entfernen, was eine Werkzeugabnutzung, eine Blockdistorsion oder eine Beschädigung der Bohrungsoberfläche zur Folge hat. Auswurfschrägen sind zu dem Werkzeug hinzugefügt, um eine Entfernung zu unterstützen. Dies erfordert jedoch eine zusätzliche Bearbeitung nachdem die Form gehärtet ist, um die Formschrägen zu kompensieren. Dies fügt Kosten hinzu und kann nachteilig die Eigenschaften der finalen Bohrungsoberflächenstruktur zur Folge haben.
ZUSAMMENFASSUNG
Verschiedene Ausführungsformen einer Formeinsatzanordnung und eines Verfahrens zur Anwendung einer Formeinsatzanordnung weisen eine Vielzahl von Segmentbauteilen auf, welche ausgebildet sind, um zusammenzuwirken, um eine im Wesentlichen flüssigkeitsdichte äußere Peripherie zu bilden, und ferner ausgebildet sind, um wahlweise zusammenzuklappen, wie hierin offenbart.
In einer Ausführungsform beinhaltet die Formeinsatzanordnung, ist jedoch nicht darauf beschränkt, ein erstes Antriebsmittel, welches ausgebildet ist, um sich zwischen einer zurückgezogenen Position und einer ausgefahrenen Position zu bewegen. Die Formeinsatzanordnung beinhaltet ferner eine Vielzahl von Erstsegmentbauteilen, welche positioniert sind, um das erste Antriebsmittel zu ergreifen und ausgebildet sind, um sich zwischen einer ersten zurückgezogenen Position und einer ersten ausgefahrenen Position zu bewegen, wenn sich das Antriebsmittel jeweils zwischen der zurückgezogenen Position und der ausgefahrenen Position bewegt. Die Formeinsatzanordnung beinhaltet ferner eine Vielzahl von Zweitsegmentbauteilen, welche in der Nähe der Vielzahl von Erstsegmentbauteilen angeordnet sind und ausgebildet sind, um sich zwischen einer zweiten zurückgezogenen Position und einer zweiten ausgefahrenen Position zu bewegen, wenn sich das erste Antriebsmittel jeweils zwischen der zurückgezogenen Position und der ausgefahrenen Position bewegt. Die Vielzahl von Erstsegmentbauteilen und die Vielzahl von Zweitsegmentbauteilen wirken zusammen, um eine im Wesentlichen flüssigkeitsdichte Peripherie zu bilden, wenn das erste Antriebsmittel in der ausgefahrenen Position ist. Die Vielzahl von Erstsegmentbauteilen und die Vielzahl von Zweitsegmentbauteilen sind ausgebildet, um sich jeweils hin zu der ersten zurückgezogenen Position und der zweiten zurückgezogenen Position bewegen, wenn das Antriebsmittel sich hin zu der zurückgezogenen Position bewegt.
In einer weiteren Ausführungsform beinhaltet die Formeinsatzanordnung, ist jedoch nicht darauf beschränkt, ein erstes Antriebsmittel, welches ausgebildet ist, um sich zwischen einer zurückgezogenen Position und einer ausgefahrenen Position zu drehen. Die Formeinsatzanordnung weist ferner eine Vielzahl von Erstsegmentbauteilen auf, welche das erste Antriebsmittel ergreifen und ausgebildet sind, um sich zwischen einer ersten zurückgezogenen Position und einer ersten ausgefahrenen Position zu bewegen, wenn das erste Antriebsmittel sich jeweils zwischen der zurückgezogenen Position und der ausgefahrenen Position bewegt. Die Formeinsatzanordnung beinhaltet ferner Zweitsegmentbauteile, welche das erste Antriebsmittel ergreifen und ausgebildet sind, um sich zwischen einer zweiten zurückgezogenen Position und einer zweiten ausgefahrenen Position zu bewegen, wenn sich das Antriebsmittel jeweils zwischen der zurückgezogenen Position und der ausgefahrenen Position dreht. Die Vielzahl von Erstsegmentbauteilen und die Vielzahl von Zweitsegmentbauteilen wirken zusammen, um eine im Wesentlichen flüssigkeitsdichte Peripherie zu bilden, wenn das erste Antriebsmittel in der ausgefahrenen Position ist. Die Vielzahl von Erstsegmentbauteilen und die Vielzahl von Zweitsegmentbauteilen sind ausgebildet, um sich hin zu der ersten zurückgezogenen Position und der zweiten zurückgezogenen Position zu bewegen, wenn das erste Antriebsmittel sich hin zu der zurückgezogenen Position dreht.
In einer weiteren Ausführungsform beinhaltet das Verfahren, ist jedoch nicht darauf beschränkt: Einsetzen der Formeinsatzanordnung in eine Form, Positionieren der Vielzahl von Segmentbauteilen, um eine im Wesentlichen flüssigkeitsdichte äußere Peripherie zu bilden, Einführen eines flüssigen Materials in die Form, Kühlen des flüssigen Materials bis das flüssige Material ein festes Material wird, zusammenklappen der Vielzahl von Segmentbauteilen, und Entfernen der Einsatzanordnung aus dem festen Material.
BESCHREIBUNG DER FIGUREN
Eine oder mehrere Ausführungsformen werden hiernach beschrieben in zusammenschau mit den folgenden Figuren der Zeichnungen, wobei gleiche Bezugszeichen und gleiche Elemente bezeichnen, und
1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Formeinsatzanordnung, welche in Übereinstimmung mit den Lehren der vorliegenden Offenbarung hergestellt worden ist, wobei die Formeinsatzanordnung in einem zusammengeklappten Zustand ist;
2 eine perspektivische Ansicht der Formeinsatzanordnung der 1 in einem ausgefahrenen Zustand ist;
3 eine axiale Ansicht der Formeinsatzanordnung der 1 in einem zusammengeklappten Zustand ist;
4 eine Axialansicht der Formeinsatzanordnung der 2 in einem ausgefahrenen Zustand ist;
5 eine Querschnittsansicht der Formeinsatzanordnung der 1 ist, welche entlang der Linie 5-5 genommen wurde, wobei die Formeinsatzanordnung in einem zusammengeklappten Zustand ist;
6 eine Querschnittsansicht der Formeinsatzanordnung der 2 ist, welche entlang der Linie 6-6 genommen wurde, wobei die Formeinsatzanordnung in dem ausgefahrenen Zustand ist;
7 eine Axialansicht einer alternativen Ausführungsform einer Formeinsatzanordnung ist, welche in Übereinstimmung mit den Lehren der vorliegenden Offenbarung gemacht wurde, wobei die Formeinsatzanordnung in dem zusammengeklappten Zustand ist;
8 eine Axialansicht der Formeinsatzanordnung der 7 ist, wobei die Formeinsatzanordnung in dem ausgefahrenen Zustand ist;
9 eine Querschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform einer Formeinsatzanordnung ist, welche in Übereinstimmung mit den Lehren der vorliegenden Offenbarung hergestellt worden ist;
10 eine Axialansicht eines Antriebsmittels zum Gebrauch mit der Formeinsatzanordnung der 9 ist.
11 eine Axialansicht der Formeinsatzanordnung der 9 ist, wobei die Formeinsatzanordnung in einem zusammengeklappten Zustand ist;
12 eine Axialansicht der Formeinsatzanordnung der 9 ist, wobei die Formeinsatzanordnung in einem ausgefahrenen Zustand ist;
13 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer Formeinsatzanordnung ist, welche in Übereinstimmung mit den Lehren der vorliegenden Erfindung gemacht ist;
14 eine Axialansicht der Formeinsatzanordnung der 13 ist, wobei die Formeinsatzanordnung in einem zusammengeklappten Zustand ist;
15 eine Axialansicht der Formeinsatzanordnung der 13 ist, wobei die Formeinsatzanordnung in einem ausgefahrenen Zustand ist;
16 ein Flussdiagramm ist, welches ein Verfahren zur Anwendung der zusammenfaltbaren Formeinsatzanordnung darstellt.
AUSFÜHRLICH BESCHREIBUNG
Die folgende ausführliche Beschreibung ist lediglich exemplarischer Natur und ist nicht dazu gedacht, um die Anwendungen und Verwendung zu begrenzen. Darüber hinaus gibt es keine Absicht, um an jegliche ausdrückliche oder implizierte Theorie in dem vorhergehenden technischen Gebiet, Hintergrund, kurze Zusammenfassung oder in der folgenden detaillierten Beschreibung gebunden zu sein.
Eine verbesserte Formeinsatzanordnung und ein Verfahren zur Anwendung der Formeinsatzanordnung werden hierin offenbart. Die Formeinsatzanordnung beinhaltet viele Segmentbauteile, welche ausgebildet sind, um sich zwischen zurückgezogenen Positionen und ausgefahrenen Positionen zu bewegen. Wenn die vielen Segmentbauteile in ihren zurückgezogenen Positionen sind, formen sie eine Peripherie, welche kleiner ist als die Peripherie, welche sie formen, wenn sie in ihren ausgefahrenen Positionen sind. Wenn die vielen Segmentbauteile in ihren zurückgezogenen Positionen sind, wird die Formeinsatzanordnung als in einem zusammengeklappten Zustand bezeichnet. Wenn die vielen Segmentbauteile in ihren ausgefahrenen Positionen sind, wird die Formeinsatzanordnung als in einem ausgefahrenen Zustand bezeichnet. Wenn die vielen Segmentbauteile in der ausgefahrenen Position sind, sind sie angeordnet und fluchtend miteinander, um eine im Wesentlichen flüssigkeitsdichte Peripherie auszubilden. Dies verhindert, dass jegliches flüssige Material in die Formeinsatzanordnung eindringt.
Ein Antriebsmittel ist ausgebildet, um sich zwischen einer zurückgezogenen Position und einer ausgefahrenen Position zu bewegen. Das Antriebsmittel greift einige oder alle der vielen Segmentbauteile und bewegt diese von ihren zurückgezogenen Positionen zu ihren ausgefahrenen Positionen, wenn sich das Antriebsmittel von der zurückgezogenen Position in die ausgefahrene Position bewegt. Dies kann auf verschiedene Weise bewerkstelligt werden, ist jedoch nicht darauf beschränkt, einschließlich durch eine Linearbewegung und Eingriff zwischen Nockenoberflächen und/oder durch eine Rotationsbewegung und Eingriff zwischen mit Gewinde versehenen Oberflächen.
Wenn sich das Antriebsmittel von der ausgefahrenen Position zurück in die zurückgezogene Position bewegt, sind die vielen Segmentbauteile frei, um sich zurück in ihre zurückgezogenen Positionen zu bewegen. In einigen Ausführungsformen bewirkt die Bewegung des Antriebsmittels von der ausgefahrenen Position zu der zurückgefahrenen Position, dass sich die vielen Segmentbauteile zurückbewegen zu ihren zurückgezogenen Positionen. In anderen Ausführungsformen können zusätzliche Mechanismen benötigt sein, um die vielen Segmentbauteile zurück in ihre zurückgezogene Position zu bewegen.
Durch das Bilden einer im Wesentlichen flüssigkeitsdichten Peripherie, wenn die vielen Segmentbauteile in ihrer ausgefahrenen Position sind, ist es möglich, die Formeinsatzanordnung als Chill zu verwenden, um Wärme aus dem flüssigen Material zu ziehen, wenn ein flüssiges Metall in eine Form gegossen wird. Durch Bewegen der vielen Segmentbauteile von ihren ausgefahrenen Positionen zu ihren zurückgezogenen Positionen kann die Peripherie der Formeinsatzanordnung in der Größe reduziert werden, und dadurch einfach ohne große Anstrengung entfernt werden aus dem erstarrten Metallmaterial und ohne eine Beschädigung der Formeinsatzanordnung oder des erstarrten Metallmaterials.
Ein weiteres Verständnis der Formeinsatzanordnung und Verfahren zur Anwendung der Formeinsatzanordnung kann erhalten werden durch eine Durchsicht der Anmeldung beigefügten Figuren zusammen mit einer Durchsicht der folgenden genauen Beschreibung.
1 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Formeinsatzanordnung 20 in einem zusammengeklappten Zustand. Die Formeinsatzanordnung 20 ist im Allgemeinen zylindrisch und weist einen im Allgemeinen kreisförmigen Querschnitt auf, welches es nützlich macht, um eine kreisförmig zylindrische Ausnehmung in einer Metallform zu bilden. Eine potentielle Verwendung der Formeinsatzanordnung 20 kann es sein, eine Bohrung in einem Motorblock zu formen, wobei die Bohrung ausgebildet ist, um einen Zylinder aufzunehmen. Die Formeinsatzanordnung 20 kann außerdem in jeder anderen Anwendung verwendet werden, wo es gewünscht ist, um eine allgemein kreisförmig zylindrische Ausnehmung in einer Metallform zu bilden. Alle Einsatzanordnungen 20 sind als ein Zylinder dargestellt, welcher einen kreisförmigen Querschnitt aufweist. Es sollte verstanden werden, dass jegliche gewünschte oder geeignete geometrische Ausführungsform verwendet werden kann. Zum Beispiel kann die Formeinsatzanordnung 20 einen quadratischen Querschnitt haben, einen dreieckförmigen Querschnitt, einen hexagonal geformten Querschnitt, einen elliptischen Querschnitt, etc.
2 ist eine perspektivische Ansicht einer Formeinsatzanordnung in einem ausgefahrenen Zustand. Mit fortlaufendem Bezug auf 1 und 2 beinhaltet eine Formeinsatzanordnung 20 eine Vielzahl von Erstsegmentbauteilen 22 und eine Vielzahl von Zweisegmentbauteilen 24. Die Erstsegmentbauteile 22 sind jeweils ausgebildet, um sich zwischen einer zurückgezogenen Position (dargestellt in 1) und einer ersten ausgefahrenen Position (dargestellt in 2) zu bewegen. In der gleichen Weise sind die Zweitsegmentbauteile 24 jeweils ausgebildet, um sich zwischen einer zweiten zurückgezogenen Position (dargestellt in 1) und einer zweiten ausgefahrenen Position (dargestellt in 2) zu bewegen.
Wenn die Formeinsatzanordnung 20 in dem zusammengeklappten Zustand ist, wie dargestellt in 1, weist die Peripherie einen Durchmesser 28 auf. Wenn die Formeinsatzanordnung 20 in dem ausgefahrenen Zustand ist, wie dargestellt in 2, weist die Peripherie einen Durchmesser 30 auf. Der Durchmesser 30 ist größer als der Durchmesser 28, was es möglich macht, um die Formeinsatzanordnung 20 einfach aus dem der festen Metallform herauszunehmen, nachdem sie abgekühlt ist.
Ein Kragenbauteil 32 und ein Kragenbauteil 34 sind an gegenüberliegenden Längsenden der Formeinsatzanordnung 20 angeordnet. Die Kragenbauteile 32 und 34 sind ausgebildet, um die Auswärtsbewegung der Erstsegmentbauteile 22 und der Zweitsegmentbauteile 24 hinter ihre jeweiligen ausgefahrenen Positionen zu begrenzen. Die Erstsegmentbauteile 22 weisen jeweils einen ersten Dorn 36 auf, welche an dem Längsende angeordnet sind, und welche ausgebildet sind, um in das Kragenbauteil 32 einzugreifen und mit dem Kragenbauteil 32 zusammenzuwirken, um die Erstsegmentbauteile daran zu hindern, sich hinter ihre ausgefahrene Position zu bewegen. In einigen Ausführungsformen können die Erstsegmentbauteile 22 einen zusätzlichen Satz von Erstdornen an ihrem gegenüberliegenden Längsende aufweisen, um einzugreifen und zusammenzuwirken mit dem Kragenbauteil 34, um eine Auswärtsbewegung hinter die ausgefahrene Position der Erstsegmentbauteile 22 zu behindern. Obwohl die Ausführungsform der Formeinsatzanordnung 20 dargestellt worden ist in 1 und 2, um Kragenbauteile 32 und 34 aufzuweisen, sollte es verstanden werden, dass die Kragenbauteile 32 und 34 nicht ein Teil der Formeinsatzanordnung 20 sein müssen. Eher können die Kragenbauteile 32 und 34 oder andere ähnliche Komponenten Teil des Werkzeuges sein, welches während des Gießprozesses die Formeinsatzanordnung 20 positioniert, betreibt, steuert und/oder entfernt.
Die Zweitsegmentbauteile 24 beinhalten einen zweiten Dorn 38 an ihren Längsenden. Die zweiten Dorne 38 sind ausgebildet, um das Kragenbauteil 32 zu ergreifen und mit dem Kragenbauteil 32 zusammenzuwirken, um die Zweitsegmentbauteile 24 daran zu hindern, um sich nach außen hinter ihren ausgefahrenen Positionen zu bewegen. In einigen Ausführungsformen können die Zweitsegmentbauteile 24 einen zusätzlichen Satz von zweiten Dornen 38 an ihren gegenüberliegenden Enden aufweisen, um einzugreifen und zusammenzuwirken mit dem Kragenbauteil 34, um eine Auswärtsbewegung der zweiten Segmentbauteile 24 hinter ihre ausgefahrenen Positionen zu behindern.
Ein Antriebsmittel 40 ist nahe der Längsenden der Erstsegmentbauteile 22 und Zweitsegmentbauteile 24 positioniert. In der dargestellten Ausführungsform weist das Antriebsmittel 40 eine im Allgemeinen kegelstumpfartige konische Form auf. Andere Ausgestaltungen können auch verwendet werden. Eine Seite 42 des Antriebsmittels 40 ist abgeschrägt in einem entgegenkommenden Winkel mit Bezug auf seine Bewegungsrichtung hin zu dem Erstsegmentbauteil 22. In dem dargestellten Beispiel ist ein zweites Antriebsmittel, das Antriebsmittel 44, an einem gegenüberliegenden Ende der Formeinsatzanordnung 20 angeordnet. Das Antriebsmittel 44 ist ähnlich ausgestaltet mit einer kegelstumpfartigen konischen Form, und die Seite 46 ist gewinkelt mit einem entgegenkommenden Winkel mit Bezug auf die Bewegungsrichtung hin zu den Segmentbauteilen mit Bezug auf die Erstsegmentbauteile 22.
Antriebsmittel 40 und Antriebsmittel 44 sind ausgebildet, um sich nach innen hin zueinander zu bewegen, von einer zurückgezogenen Position (dargestellt in 1) in eine ausgefahrene Position (dargestellt in 2). In einigen Ausführungsformen kann diese Bewegung bewerkstelligt werden durch die Verwendung eines mit einem Gewinde versehenen Stabs, welcher entgegengesetzt ausgerichtete Gewinde an gegenüberliegenden Enden des Stabes aufweist. Die Gewinde auf dem Stab können in Gewinde eingreifen, welche in einer inneren Bohrung in den Antriebsmitteln 40 und 44 ausgebildet sind. Eine Drehung des Stabes wird bewirken, dass die Antriebsmittel 40 und 44 sich nach Innen oder Außen in einer linearen Weise abhängig von der Drehrichtung bewegen. In der Ausführungsform, welche in 2 dargestellt ist, ist ein Verbindungsbauteil 49 integral mit den Antriebsmitteln 44 und in gewindemäßigem Eingriff mit dem Antriebsmittel 40. Wenn sich das Antriebsmittel 44 dreht, werden das Antriebsmittel 44 und das Antriebsmittel 40 näher aneinander bewegt oder weiter weg in Abhängigkeit der Drehrichtung.
Wenn das Antriebsmittel 40 und das Antriebsmittel 44 in ihren zurückgezogenen Positionen sind, sind die Erstsegmentbauteile 22 und die Zweitsegmentbauteile 24 frei, um ihre zugehörigen zurückgezogenen Positionen zu besetzen. Wenn sich die Antriebsmittel 40 und 44 zueinander bewegen, greifen die Seiten 42 und 46 in das Erstsegmentbauteil 22 und wirken als eine Nockenoberfläche, welches die Erstsegmentbauteile in eine Außenrichtung von ihrer zurückgezogenen Position zu ihrer ausgefahrenen Position antreibt. Wie unten beschrieben, bewirkt eine Auswärtsbewegung der Erstsegmentbauteile 22, dass sich die Zweitsegmentbauteile 24 auch in ihre Auswärtsrichtung hin zu ihrer ausgefahrenen Position bewegen. Solch eine Auswärtsbewegung wird fortfahren, wenn die Antriebsmittel 40 und 44 fortfahren, sich zueinander hin zu bewegen bis der erste Dorn 36 und der zweite Dorn 38 von weiterer Auswärtsbewegung durch das Kragenbauteil 32 behindert werden.
3 ist eine Axialansicht einer Formeinsatzanordnung 20 im zusammengeklappten Zustand und 4 ist eine Axialansicht einer Formeinsatzanordnung 20 im ausgefahrenen Zustand. Mit fortfahrendem Bezug auf 1–4, stellen 3 und 4 Axialansichten der Formeinsatzanordnung 20 dar, wenn man in die Richtung von dem Antriebsmittel 40 hin zu dem Antriebsmittel 44 sieht, wobei Antriebsmittel 40, Kragenbauteil 32, erster Dorn 36 und zweiter Dorn 38 zur Vereinfachung weggelassen wurden.
3 und 4 stellen den Eingriff dar, welcher zwischen dem Erstsegmentbauteil 22 und dem Zweitsegmentbauteil 24 auftritt, wenn sich die Antriebsmittel 40 und 44 hin zueinander bewegen. In 3 sind das Erstsegmentbauteil 22 und das Zweitsegmentbauteil 24 in ihren jeweiligen zurückgezogenen Positionen. Die Antriebsmittel 40 und 44 sind ihren zugehörigen zurückgezogenen Positionen und sind neben den Erstsegmentbauteilen 22 positioniert. Wenn die Antriebsmittel 40 und 44 sich hin zueinander bewegen, werden sie die Erstsegmentbauteile 22 in eine Auswärtsrichtung drängen. Wenn die Erstsegmentbauteile 22 sich auswärts bewegen, werden die Seiten 48 als eine Nockenoberfläche wirken, welche die Zweitsegmentbauteile 24 drängt, sich auch in die Auswärtsrichtung zu bewegen.
4 stellt eine Formeinsatzanordnung 20 in dem ausgefahrenen Zustand dar, wobei die Erstsegmentbauteile 22 und die Zweitsegmentbauteile 24 eine im Wesentlichen flüssigkeitsdichte Peripherie bilden. Wie hierin verwendet, ist der Begriff „flüssigkeitsdicht” dazu gedacht, um zu meinen, dass ein Eindringen von Flüssigkeit verhindert wird. Der Winkel, in welchem jede Seite 48 des Erstsegmentbauteils 22 geschrägt sind, entspricht dem Winkel der Seiten jedes Zweitsegmentbauteils 24. Daher bleiben in der dargestellten Ausführungsform wesentliche Abschnitte des Erstsegmentbauteils 22 in direktem Kontakt mit wesentlichen Abschnitten des Zweitsegmentbauteils 24, wenn die Formeinsatzanordnung 20 von ihrem zusammengeklappten Zustand zu dem ausgefahrenen Zustand geht. Dieser direkte Kontakt trägt zu der Bildung einer flüssigkeitsdichten Anordnung zwischen den Erstsegmentbauteilen 22 und den Zweitsegmentbauteilen 24 bei, wenn die Formeinsatzanordnung 20 in ihrem ausgefahrenen Zustand ist.
5 ist eine Querschnittsansicht einer Formeinsatzanordnung 20, welche entlang der Linie 5-5 der 1 genommen wurde, wobei die Formeinsatzanordnung in dem zusammengeklappten Zustand ist, und 6 ist eine Querschnittsansicht einer Formeinsatzanordnung 20, welche entlang der Linie 6-6 der 2 genommen wurde, wobei die Formeinsatzanordnung in ihrem ausgefahrenen Zustand ist. 5 und 6 zeigen jeweils ein Verbindungsbauteil 49, welches das Antriebsmittel 40 mit dem Antriebsmittel 44 koppelt. Wie oben beschrieben kann in eigenen Ausführungsformen das Verbindungsbauteil 49 einen Gewindestab aufweisen, welcher entgegengesetzt ausgerichtete Gewinde aufweist, welche am gegenüberliegenden Ende des Verbindungsbauteils 49 angeordnet sind, so dass eine Drehung des Verbindungsbauteils 49 eine Linearbewegung des Antriebsmittel 40 und 44 hin und weg voneinander bewirken würde.
5 und 6 zeigen außerdem die Linearbewegung des Antriebsmittels 40 und 44 hin zueinander und zeigen wie die Antriebsmittel 40 und 44 als ein Keil wirken, welche das Erstsegmentbauteil 22 in die Auswärtsrichtung antreibt.
Wenn die Antriebsmittel 40 und 44 in ihren zurückgezogenen Positionen sind, ist die Formeinsatzanordnung 20 fähig, um in den zusammengeklappten Zustand zurückzukehren als ein Resultat, wenn das Drängen durch die Kontraktionskräfte des Metallgusses zusätzliche Kräfte umfangsmäßig auf die Erstsegmentbauteile aufbringen. Die Formeinsatzanordnung 20 ist ausgebildet, um solch ein Zusammenklappen zu bewirken. Diese Ausgestaltung ist in 6 dargestellt.
In der dargestellten Ausführungsform sind die Erstsegmentbauteile 22 länger als die Zweitsegmentbauteile 24. Als Ergebnis erstreckt sich eine Erstsegmentbauteilnockenoberfläche 50, welche an jedem gegenüberliegenden Längsende des Erstsegmentbauteils 22 angeordnet ist, hinter die Längsenden der Zweitsegmentbauteile 24, wie am Besten in 6 dargestellt. Aufgrund ihres Vorsprungs hinter die Längsenden der Zweitsegmentbauteile 24 ist jede Erstsegmentbauteilnockenoberfläche 50 in der Nähe der Kragenbauteilen 32 und 34 angeordnet und jede ist ausgebildet, um die Kragenbauteile 32 und 34 zu ergreifen. Wenn die Kragenbauteile 32 und 34 sich hin zueinander bewegen, wird das Kragenbauteil 32 die Erstsegmentbauteilnockenoberfläche 50 ergreifen, um die Erstsegmentbauteile 22 hin zu ihren zurückgezogenen Positionen zu drängen (dies ist ein Beispiel der zusätzlichen Kraft, welche im vorherigen Absatz beschrieben wurde).
Solch ein Drängen durch die Kragenbauteile 32 und 34 der Erstsegmentbauteile 22 bewirken, dass die Formeinsatzanordnung 20 zusammenklappt, was es der Formeinsatzanordnung 20 ermöglicht, um aus dem Metallguss entfernt zu werden. Wenn sich die Erstsegmentbauteile sich hin zu ihrer zurückgezogenen Position bewegen, wird ein Spalt gebildet zwischen den Erstsegmentbauteilen 22 und den Zweitsegmentbauteilen 24 und die Kontraktionsspannungen der Form werden die Zweitsegmentbauteile 24 nach innen bewegen.
7 ist eine Axialansicht einer alternativen Ausführungsform einer Formeinsatzanordnung 52 im zusammengeklappten Zustand, und 8 ist eine Axialansicht einer Formeinsatzanordnung 52 in dem ausgefahrenen Zustand. Mit fortfahrendem Bezug auf die 1–8, beinhaltet die Formeinsatzanordnung 52 ein Paar von Erstsegmentbauteilen 54 und ein Paar von Zweitsegmentbauteilen 56. Die Erstsegmentbauteile 54 und die Zweitsegmentbauteile 56 sind alle analog zu den Erstsegmentbauteilen 22 und den Zweitsegmentbauteilen 24, die oben beschrieben wurden. Die Formeinsatzanordnung 52 wirkt im Wesentlichen in der gleichen Weise wie oben beschrieben wurde mit Bezug auf die Formeinsatzanordnung 20. 7 und 8 sind hier zur Verfügung gestellt zum Darstellen einer Ausgestaltung, welche der Formeinsatzanordnung ermöglicht, um sich zusammenzuklappen und sich auszudehnen mit nur zwei Segmentbauteilen in jeder Gruppe von Segmentbauteilen. Es sollte verstanden werden, dass die Anzahl der Segmente in jeder Gruppe sich verändern kann von zwei als das Minimum bis zu so vielen, wie es gewünscht ist. Dennoch wird jede Gruppe von Segmenten dieselbe Anzahl von Segmentbauteilen aufweisen.
Die Segmentbauteile einer Gruppe müssen nicht identisch sein und die Winkel der jeweiligen Kanten muss nicht symmetrisch sein. Dennoch, wenn verschiedene Winkel verwendet werden, muss der Winkel des benachbarten Segments komplementär sein, um einen direkten Kontakt zwischen den Segmenten entlang der gesamten Oberfläche der zugehörigen Kanten aufrechtzuerhalten, um dadurch Flüssigkeitsdichtheit aufrechtzuerhalten. Zusätzlich müssen die Segmentbauteile nicht konzentrisch um eine Achse angeordnet sein. Asymmetrische Anordnungen sind auch möglich und können in Abhängigkeit der Anwendung wünschenswert sein.
9 ist eine Querschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform einer Formeinsatzanordnung 58, welche in Übereinstimmung mit den Lehren der vorliegenden Offenbarung gemacht wurde. 10 ist eine Axialansicht eines Antriebsmittels 64 zur Verwendung mit der Formeinsatzanordnung 58. 10 sieht ähnlich aus wie ein langes Kegelzahnrad, mit wenigen Zähnen. Dennoch wird die Wurzel des Zahnwinkels mehr oder weniger sein als die Krone des Zahns, abhängig davon, welches Segmentbauteil das sich schneller bewegende sein soll, und welches Segmentbauteil das sich langsamer bewegende sein soll. In einigen Ausführungsformen kann der Zahnabstand nicht gleich sein.
11 ist eine Axialansicht der Formeinsatzanordnung 58 in einem zusammengeklappten Zustand, und 12 ist eine Axialansicht der Formeinsatzanordnung 59 in einem ausgefahrenen Zustand. Mit weiterem Bezug auf 9–12 beinhaltet die Formeinsatzanordnung 58 eine Vielzahl von Erstsegmentbauteilen 60, eine Vielzahl von Zweitsegmentbauteilen 62 und ein Antriebsmittel 64. Das Antriebsmittel 64 weist eine Vielzahl von ersten geneigten Oberflächen 66 und eine Vielzahl von zweiten geneigten Oberflächen 68 auf, und ist ausgebildet, um sich zwischen einer ausgestreckten Position (dargestellt in festen Linien) und einer zurückgezogenen Position (dargestellt in Phantomlinien) zu bewegen. Wie am Besten in 9 dargestellt, sind die erste geneigte Oberfläche 66 und die zweite geneigte Oberfläche 68 mit verschiedenen Winkeln geneigt, so dass die erste geneigte Oberfläche 66 einen steileren Grad als die zweite geneigte Oberfläche 68 aufweist. Diese Differenz in der Steilheit zwischen den unterschiedlichen geneigten Oberflächen resultiert in einer unterschiedlichen Rate und Distanz der Bewegung der Erstsegmentbauteile 60 und der Zweitsegmentbauteile 62, wenn sie sich von ihren jeweiligen zugezogenen Positionen zu ihren ausgefahrenen Positionen bewegen.
Das Antriebsmittel 64 ist ausgebildet, um sich in einer linearen Weise zwischen einer zurückgezogenen Position und einer ausgefahrenen Position zu bewegen. Die ersten und zweiten geneigten Oberflächen 66 und 68 sind ausgebildet, um jeweils die Erstsegmentbauteile und Zweitsegmentbauteile 60 und 62 zu ergreifen, wenn sich das Antriebsmittel 64 von der zurückgezogenen Position zu der ausgefahrenen Position bewegt. Die ersten und zweiten geneigten Oberflächen 66 und 68 wirken als Nockenoberflächen, welche die Erstsegmentbauteile 60 und die Zweitsegmentbauteile 62 in eine Auswärtsrichtung antreiben.
In 9 ist das Antriebsmittel 64 in der ausgefahrenen Position dargestellt und die Vielzahl von Erstsegmentbauteilen 60 und die Vielzahl von Zweitsegmentbauteilen 62 sind in ihren zugehörigen ausgefahrenen Positionen, welche eine im Wesentlichen flüssigkeitsdichte Peripherie bilden, wie am Besten in 12 dargestellt.
Ein erstes Kragenbauteil 70 und ein zweites Kragenbauteil 72 sind in 9 dargestellt. Das erste Kragenbauteil 70 und das zweite Kragenbauteil 72 weisen jeweils eine erste Nockenoberfläche 74 und eine zweite Nockenoberfläche 76 auf, welche positioniert sind, um die Vielzahl von Erstsegmentbauteilen 60 und die Vielzahl von Zweitsegmentbauteilen 62 in der Nähe ihrer zugehörigen Längsenden zu ergreifen. Wenn das Antriebsmittel 64 sich hin zu der ausgefahrenen Position bewegt, werden die Vielzahl von Erstsegmentbauteilen 60 und die Vielzahl von Zweitsegmentbauteilen 62 verhindert vom Fortfahren in der Auswärtsdehnung durch einen Eingriff mit der ersten Nockenoberfläche 74 und der zweiten Nockenoberfläche 76.
Wenn das Antriebsmittel 64 zurückgezogen wird zu seiner zurückgezogenen Position, sind die Vielzahl von Erstsegmentbauteilen 60 und die Vielzahl von Zweitsegmentbauteilen 62 frei, um sich zusammenzuklappen in ihre zugehörige zurückgezogene Position. In einigen Ausführungsformen, um zu sichern, dass das Zusammenklappen auftritt, kann ein Federbauteil 78 zur Verfügung gestellt sein, um eine Spannkraft auf das zweite Kragenbauteil 72 auszuüben. Solch eine Spannkraft drängt das zweite Kragenbauteil 72 zu dem ersten Kragenbauteil 70. Wenn das zweite Kragenbauteil 72 hin zu dem ersten Kragenbauteil 70 gezwungen wird, ergreifen die erste Nockenoberfläche 74 und die zweite Nockenoberfläche 76 die Vielzahl von Erstsegmentbauteilen 60 und die Vielzahl von Zweitsegmentbauteilen 62, was diese sie zwingt, um sich einwärts zusammenzuklappen.
11 und 12 sind Axialansichten der Formeinsatzanordnung 58 jeweils in dem zusammengeklappten Zustand und dem ausgefahrenen Zustand. Diese Ansichten sind dargestellt von der Perspektive, wenn man in die Richtung von dem zweiten Kragenbauteil 72 hin zu dem ersten Kragenbauteil 70 sieht, wobei das erste Kragenbauteil und das zweite Kragenbauteil 70 und 72 und das Antriebsmittel 64 zur Vereinfachung weggelassen wurden. Wenn im zusammengeklappten Zustand, weist die Formeinsatzanordnung 58 eine Peripherie auf, welche einen Durchmesser 80 aufweist. In dem ausgefahrenen Zustand weist die Formeinsatzanordnung 58 einen Durchmesser 82 auf. Der Durchmesser 82 ist größer als der Durchmesser 80. Dieser Unterschied in der Größe der zugehörigen Durchmesser ist das, was es der Formeinsatzanordnung 58 ermöglicht, um einfach aus der erstarrten Metallform entfernt zu werden, nachdem sie abgekühlt ist.
13 ist eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer Formeinsatzanordnung 84 in Übereinstimmung mit den Lehren der vorliegenden Offenbarung. Die Formeinsatzanordnung 84 beinhaltet eine Vielzahl von Erstsegmentbauteilen 86, eine Vielzahl von Zweitsegmentbauteilen 88, ein erstes Antriebsmittel 90 und ein zweites Antriebsmittel 92. Die ersten und zweiten Antriebsmittel 90 und 92 sind miteinander verbunden und sind ausgebildet, um sich in Übereinstimmung zwischen einer zurückgezogenen Position (dargestellt in Phantomlinien) und einer ausgefahrenen Position (dargestellt in festen Linien) zu drehen. Das erste und das zweite Antriebsmittel 90 und 92 sind im Gewindeeingriff mit der Vielzahl von Erstsegmentbauteilen 68 und der Vielzahl von Zweitsegmentbauteilen 88. Die Erstsegmentbauteile 86 und die Zweitsegmentbauteile 88 sind ausgebildet, um sich zwischen einer zurückgezogenen Position und einer ausgefahrenen Position zu bewegen, wenn das erste und zweite Antriebsmittel 90 und 92 sich zwischen ihren zurückgezogenen Positionen und ausgefahrenen Positionen bewegen. Wenn in ihren zugehörigen ausgefahrenen Positionen, wirken die Erstsegmentbauteile 86 und Zweitsegmentbauteile 88 zusammen, um eine im Wesentlichen flüssigkeitsdichte Peripherie zu bilden.
In der dargestellten Ausführungsform, müssen sich, aufgrund ihrer zugehörigen Form, die Erstsegmentbauteile 86 von ihrer ausgefahrenen Position schneller zurückziehen als die Zweitsegmentbauteile 88, um Freiraum zur Verfügung zu stellen, so dass sich die Zweitsegmentbauteile 88 zurückziehen können. Um verschiedene Bewegungsraten zu erhalten, werden verschiedene Gewinde verwendet, um die Bewegung der Erstsegmentbauteile 86 und der Zweitsegmentbauteile 88 zu steuern. Ein erster Satz von Gewinden 94, welcher auf einer inneren Oberfläche der ersten und zweiten Antriebsmittel 90 und 92 angeordnet ist, wird verwendet, um die Bewegung der Erstsegmentbauteile 86 zu steuern. Ein zweiter Satz von Gewinden 96, welcher konzentrisch zu dem ersten Satz von Gewinden 94 angeordnet ist, wird verwendet, um die Zweitsegmentbauteile 88 zu steuern. Die Erstsegmentbauteile 86 haben Gewinde, welche an ihren Längsenden positioniert und ausgestaltet sind, um den ersten Satz von Gewinden 94 zu ergreifen und die Zweitsegmentbauteile 88 haben Gewinde, welche an ihren Längsenden positioniert und ausgestaltet sind, um den zweiten Satz von Gewinden 96 zu ergreifen. Um sicherzustellen, dass sich die Erstsegmentbauteile 86 und die Zweitsegmentbauteile 88 mit verschiedenen Raten bewegen, hat der erste Satz von Gewinden 94 eine größere Steigung als der zweite Satz von Gewinden 96. Diese größere Steigung bewirkt, dass sich die Erstsegmentbauteile 86 schneller bewegen als die Zweitsegmentbauteile 88, wenn die Antriebsmittel 90 und 92 sich zwischen ihren zurückgezogenen und ausgefahrenen Positionen drehen.
14 ist eine Axialansicht einer Formeinsatzanordnung 84, wobei die Formeinsatzanordnung in einem zusammengeklappten Zustand ist. In dieser Ansicht sind die Erstsegmentbauteile 86 und die Zweitsegmentbauteile 88 in ihren zugehörigen zurückgezogenen Positionen angeordnet. In dieser Ansicht ist der Unterschied der Steigung zwischen den Gewinden, welche an den Längsenden der Erstsegmentbauteile 86 und der Zweitsegmentbauteile 88 angeordnet sind, klar sichtbar (die unterschiedliche Steigung wurde zur leichteren Darstellung übertrieben dargestellt).
15 ist eine Axialansicht der Formeinsatzanordnung der 13, wobei die Formeinsatzanordnung in einem ausgefahrenen Zustand ist. In dieser Ansicht sind die Erstsegmentbauteile 86 und die Zweitsegmentbauteile 88 in ihren zugehörigen ausgefahrenen Positionen. Wie in dieser Figur dargestellt, wirken die Erstsegmentbauteile 86 und die Zweitsegmentbauteile 88 zusammen, um eine im Wesentlichen flüssigkeitsdichte Peripherie zu bilden.
16 ist ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren 98 zur Anwendung einer zusammenklappbaren Formeinsatzanordnung darstellt. Die Komponenten der zusammenklappbaren Formeinsatzanordnung beinhalten eine Vielzahl von Segmentbauteilen, welche ausgebildet sind, um sich zwischen zurückgezogenen und ausgefahrenen Positionen zu bewegen, und ein Antriebsmittel, welches ausgebildet ist, um die Segmentbauteile zwischen ihren zurückgezogenen Positionen und ausgefahrenen Positionen zu bewegen. Die Vielzahl von Segmentbauteilen ist ausgebildet, um zusammenzuwirken, um eine im Wesentlichen flüssigkeitsdichte äußere Peripherie zu bilden, wenn sie in ihren ausgefahrenen Positionen sind und die Formeinsatzanordnung ist ausgebildet, um wahlweise zusammenklappbar zu sein.
Beim Block 100 wird die Formeinsatzanordnung in einen Formhohlraum eingesetzt. Die Formeinsatzanordnung sollte an einem Ort positioniert werden, welcher einem Ort in der fertigen Metallform entspricht, an dem es gewünscht ist, einen Hohlraum auszubilden. In einigen Ausführungsformen wird die Formeinsatzanordnung mit der Werkzeugfläche verbunden und in den Hohlraum der Form positioniert, wenn die Form geschlossen wird. In solchen Ausführungsformen wird sich die Formeinsatzanordnung ausdehnen als Ergebnis einer Schließung der Form. Umgekehrter Weise wird die Öffnung der Form ein Zusammenklappen der Formeinsatzanordnung bewirken.
Beim Block 102 sind die Vielzahl von Segmentbauteilen in ihren ausgefahrenen Positionen positioniert, um eine im Wesentlichen flüssigkeitsdichte äußere Peripherie zu bilden. Das Vorhandensein einer flüssigkeitsdichten Peripherie wird verhindern, dass jegliches flüssiges Material in die Formeinsatzanordnung während des Gießprozesses eindringt. Wenn die Vielzahl von Segmentbauteilen in ihren ausgefahrenen Positionen positioniert ist, ist die Formeinsatzanordnung in ihrem ausgefahrenen Zustand und die äußere Peripherie ist größer, als die Peripherie, in ihrem zusammengeklappten Zustand.
Beim Block 104 wird ein flüssiges Material in die Form eingeführt. Das flüssige Material füllt den freien Raum in der Form und wird nicht eindringen in den Bereich, welcher von der Formeinsatzanordnung besetzt ist.
Beim Block 106 kühlt das flüssige Material ab. Die Formeinsatzanordnung erleichtert ein Abkühlen, da sie als Wärmesenke dient, welche Wärme weg von dem flüssigen Material zieht. In einigen Ausführungsbeispielen kann die Formeinsatzanordnung im Inneren Wasser- oder Ölkühlleitungen aufweisen, um den Abkühlvorgang zu beschleunigen. Wenn abgekühlt, erstarrt das Material.
Beim Block 108 sind die Vielzahl von Segmentbauteilen zusammengeklappt. Dies kann bewerkstelligt werden durch ein Zurückziehen eines Antriebsmittels. In einigen Ausführungsformen kann weitere Betätigung notwendig sein, um die Vielzahl von Segmentbauteilen zusammenzuklappen zusätzlich zu dem Zurückziehen des Antriebsmittels.
Beim Block 110 wird die Formeinsatzanordnung aus dem erstarrten Material entfernt, welches einem Hohlraum in dem erstarrten Material zurücklässt, welcher der Formeinsatzanordnung entspricht.
Obwohl in der vorherigen Offenbarung dargestellt wurde im Zusammenhang mit Metallformen, sollte es verstanden werden, dass die Prinzipien, die oben beschrieben wurden, sowie die verschiedenen Ausführungsformen der zusammenklappbaren Formeinsatzanordnung und die Verfahren zum Anwenden der zusammenklappbaren Formeinsatzanordnung gleich anwendbar sind, und verwendet werden können, in Zusammenschau mit dem Gießen von anderen Materialien, einschließend, jedoch nicht darauf beschränkt, Kunststoff. Zum Beispiel können die Vorrichtungen und die oben beschriebenen Verfahren in einem thermoplastischen Spritzgussverfahren verwendet werden, in dem Thermoplast geschmolzen wird und in eine Form eingespritzt wird und ermöglicht es ihm wird, abzukühlen. Die Kräfte der Einspritzung und des Zusammenziehens während des Abkühlens bewirken, dass das Plastik sich festzieht auf einem Dorn und daher kann die Verwendung der zusammenklappbaren Formeinsatzanordnung in einem thermoplastischen Einspritzformen vorteilhaft sein. Außerdem kann die zusammenklappbare Formeinsatzanordnung und das Verfahren für Duroplastgießen verwendet werden. In einem Duroplastgießverfahren ist das Duroplastmaterial vor dem Härten ein flüssiges Material. Jedoch wird mit dem Gang der Zeit das duroplastische Material härten und fest werden. Während des Härtprozesses zieht sich das duroplastische Material um einen Dorn zusammen und so kann die Verwendung einer zusammenklappbaren Formeinsatzanordnung in einem Duroplastgießprozess vorteilhaft sein.
Während zumindest eine beispielhafte Ausführungsform dargestellt wurde in der vorhergehenden detaillierten Beschreibung, sollte es verstanden werden, dass eine große Anzahl von Variationen existiert. Es sollte verstanden werden, dass die beispielhafte Ausführungsform oder die beispielhaften Ausführungsformen nur Beispiele sind und nicht gedacht sind, den Bereich, die Anwendbarkeit oder die Ausgestaltungen in irgendeiner Weise einzugrenzen. Im Gegensatz dazu sollte die vorhergehende Beschreibung Fachmännern einen einfachen Weg zum Implementieren der beispielhaften Ausführungsformen oder der beispielhaften Ausführungsformen geben. Es sollte verstanden werden, dass verschiedene Änderungen gemacht werden können in der Funktion und der Anordnung der Elemente ohne von dem Bereich wegzutreten, welcher dargestellt wird in den anhängigen Patentansprüchen und den Äquivalenten davon.
WEITERE AUSFÜHRUNGSFORMEN

1. Formeinsatzanordnung, aufweisend: ein erstes Antriebsmittel, welches ausgebildet ist, um sich zwischen einer zurückgezogenen Position und einer ausgefahrenen Position zu bewegen; eine Vielzahl von Erstsegmentbauteilen, welche positioniert sind, um das erste Antriebsmittel zu ergreifen und ausgebildet sind, um sich zwischen einer ersten zurückgezogenen Position und einer ersten ausgefahrenen Position zu bewegen, wenn sich das erste Antriebsmittel jeweils zwischen der zurückgezogenen Position und der ausgefahrenen Position bewegt; und eine Vielzahl von Zweitsegmentbauteilen, welche in der Nähe der Vielzahl von Erstsegmentbauteilen angeordnet sind und ausgebildet sind, um sich zwischen einer zweiten zurückgezogenen Position und einer zweiten ausgefahrenen Position zu bewegen, wenn das erste Antriebsmittel sich jeweils zwischen der zurückgezogenen Position und der ausgefahrenen Position bewegt, wobei die Vielzahl von Erstsegmentbauteilen und die Vielzahl von Zweitsegmentbauteilen zusammenwirken, um eine im Wesentlichen flüssigkeitsdichte Peripherie zu bilden, wenn das erste Antriebsmittel in der ausgefahrenen Position ist, und wobei die Vielzahl von Erstsegmentbauteilen und die Vielzahl von Zweitsegmentbauteilen ausgebildet sind, um sich jeweils hin zu der ersten zurückgezogenen Position und der zweiten zurückgezogenen Position zu bewegen, wenn das erste Antriebsmittel sich hin zu der zurückgezogenen Position bewegt.
2. Formeinsatzanordnung nach Ausführungsform 1, wobei das erste Antriebsmittel in einer linearen Weise sich zwischen der zurückgezogenen Position und der ausgefahrenen Position bewegt.
3. Formeinsatzanordnung nach Ausführungsform 2, wobei das erste Antriebsmittel eine Antriebsmittelnockenoberfläche aufweist, wobei die Vielzahl von Erstsegmentbauteilen neben der Antriebsmittelnockenoberfläche angeordnet sind und wobei die Vielzahl von Zweitsegmentbauteilen in der Nähe der Vielzahl von Erstsegmentbauteilen angeordnet sind.
4. Formeinsatzanordnung nach Ausführungsform 2, wobei die Vielzahl von Erstsegmentbauteilen und die Vielzahl von Zweitsegmentbauteilen in einem abwechselnden Muster angeordnet sind.
5. Formeinsatzanordnung nach Ausführungsform 2, wobei die Vielzahl von Erstsegmentbauteilen nicht mehr als zwei Erstsegmentbauteile aufweist und wobei die Vielzahl von Zweitsegmentbauteilen nicht mehr als zwei Zweitsegmentbauteile aufweist.
6. Formeinsatzanordnung nach Ausführungsform 2, wobei die Vielzahl von Erstsegmentbauteilen ausgebildet ist, um die Vielzahl der Zweitsegmentbauteile von ihrer zweiten zurückgezogenen Position zu ihrer zweiten ausgefahrenen Position zu bewegen, wenn sich die Vielzahl von Erstsegmentbauteilen von der ersten zurückgezogenen Position zu der ersten ausgefahrenen Position bewegen.
7. Formeinsatzanordnung nach Ausführungsform 2, wobei jedes Erstsegmentbauteil ein erstes längliches Ende aufweist, welches eine erste Ausgestaltung aufweist, wobei jedes Zweitsegmentbauteil ein zweites längliches Ende aufweist, welches eine zweite Ausgestaltung aufweist, wobei sich die zweite Ausgestaltung von der ersten Ausgestaltung in einer Weise unterscheidet, welche bewirkt, dass sich die Erstsegmentbauteile hin zu ihrer ersten zurückgezogenen Position bewegen, bevor der Bewegung von jedem Zweitsegmentbauteil hin zu der zweiten zurückgezogenen Position.
8. Formeinsatzanordnung nach Ausführungsform 2, ferner ein zweites Antriebsmittel aufweisend, welches mit dem ersten Antriebsmittel über ein Verbindungsbauteil verbunden ist, wobei das erste Antriebsmittel und das zweite Antriebsmittel an gegenüberliegenden Enden des Verbindungsbauteils angeordnet sind, und wobei das erste Antriebsmittel und das zweite Antriebsmittel ausgestaltet sind, um sich zueinander hin zu bewegen, wenn sich das erste Antriebsmittel von der zurückgezogenen Position zu der ausgefahrenen Position bewegt.
9. Formeinsatzanordnung nach Ausführungsform 2, wobei jedes Erstsegmentbauteil und jedes Zweitsegmentbauteil ausgestaltet ist, um einen Kragenbauteil zu ergreifen, so dass das Kragenbauteil jedes Erstsegmentbauteil daran hindert, sich hinter die erste ausgefahrene Position zu bewegen, und jedes Zweitsegmentbauteil daran hindert, um sich hinter die zweite ausgefahrene Position zu bewegen.
10. Formeinsatzanordnung nach Ausführungsform 2, wobei das erste Antriebsmittel eine Vielzahl von ersten geneigten Oberflächen und eine Vielzahl von zweiten geneigten Oberflächen aufweist, wobei die Vielzahl von ersten geneigten Oberflächen steiler gewinkelt ist als die Vielzahl von zweiten geneigten Oberflächen, wobei die Vielzahl von ersten geneigten Oberflächen die Vielzahl von Erstsegmentbauteilen ergreift, wenn das erste Antriebsmittel sich von der zurückgezogenen Position zu der ausgefahrenen Position bewegt, und wobei die Vielzahl von zweiten geneigten Oberflächen die Vielzahl von zwei Segmentbauteilen ergreift, wenn sich das erste Antriebsmittel von der zurückgezogenen Position zu der ausgefahrenen Position bewegt, wobei die ersten geneigten Oberflächen bewirken, dass sich die Erstsegmentbauteile zwischen der ersten zurückgezogenen Position und der ersten ausgefahrenen Position schneller bewegen, als die zweiten geneigten Oberflächen bewirken, dass sich die Zweitsegmentbauteile zwischen der zweiten zurückgezogenen Position und der zweiten ausgefahrenen Position bewegen.
11. Formeinsatzanordnung nach Ausführungsform 10, ferner ein Kragenbauteil aufweisend, welches zumindest teilweise um die Vielzahl der Erstsegmentbauteile und der Vielzahl von Zweitsegmentbauteilen angeordnet ist, wobei das Kragenbauteil ausgestaltet ist, um eine Bewegung der Vielzahl von Erstsegmentbauteilen und der Vielzahl von Zweitsegmentbauteilen hinter die erste ausgefahrene Position und die zweite ausgefahrene Position jeweils verhindert.
12. Formeinsatzanordnung nach Ausführungsform 11, wobei das Kragenbauteil ausgebildet ist, um die Vielzahl von Erstsegmentbauteilen hin zu der ersten zurückgezogenen Position zu bewegen.
13. Formeinsatzanordnung nach Ausführungsform 12, wobei das Kragenbauteil eine Kragenbauteilnockenoberfläche aufweist.
14. Formeinsatzanordnung nach Ausführungsform 13, ferner ein Federbauteil aufweisend, welches ausgebildet ist, um das Kragenbauteil zu spannen, um sich hin zu der Vielzahl von Erstsegmentbauteilen und Zweitsegmentbauteilen zu bewegen, wobei die Kragenbauteilnockenoberfläche die Vielzahl von Erstsegmentbauteilen und die Vielzahl von Zweitsegmentbauteilen jeweils hin zu der ersten zurückgezogenen Position und der zweiten zurückgezogenen Position bewegt.
15. Formeinsatzanordnung, aufweisend: ein erstes Antriebsmittel, welches ausgebildet ist, um sich zwischen einer zurückgezogenen Position und einer ausgefahrenen Position zu bewegen; eine Vielzahl von Erstsegmentbauteilen, welche das erste Antriebsmittel ergreifen und ausgebildet sind, um sich zwischen einer ersten zurückgezogenen Position und einer ersten ausgefahrenen Position zu bewegen, wenn sich das erste Antriebsmittel jeweils zwischen der zurückgezogenen Position und der ausgefahrenen Position bewegt; und eine Vielzahl von Zweitsegmentbauteilen, welche das erste Antriebsmittel ergreifen und ausgebildet sind, um sich zwischen einer zweiten zurückgezogenen Position und einer zweiten ausgefahrenen Position zu bewegen, wenn das erste Antriebsmittel sich jeweils zwischen der zurückgezogenen Position und der ausgefahrenen Position bewegt, wobei die Vielzahl von Erstsegmentbauteilen und die Vielzahl von Zweitsegmentbauteilen zusammenwirken, um eine im Wesentlichen flüssigkeitsdichte Peripherie zu bilden, wenn das erste Antriebsmittel in der ausgefahrenen Position ist und wobei die Vielzahl von Erstsegmentbauteilen und die Vielzahl von Zweitsegmentbauteilen ausgestaltet sind, um sich jeweils hin zu der ersten zurückgezogenen Position und der zweiten zurückgezogenen Position zu bewegen, wenn sich das erste Antriebsmittel hin zu der zurückgezogenen Position bewegt.
16. Formeinsatzanordnung nach Ausführungsform 15, wobei das erste Antriebsmittel einen ersten Satz von groben Gewinden und einen ersten Satz von feinen Gewinden aufweist, wobei der erste Satz von groben Gewinden die Vielzahl von Erstsegmentbauteilen ergreift und wobei der erste Satz von feinen Gewinden die Vielzahl von Zweitsegmentbauteilen ergreift.
17. Formeinsatzanordnung nach Ausführungsform 16, wobei der erste Satz von groben Gewinden konzentrisch zu dem ersten Satz von feinen Gewinden angeordnet ist.
18. Formeinsatzanordnung nach Ausführungsform 15, ferner ein zweites Antriebsmittel aufweisend, welches mit dem ersten Antriebsmittel gekoppelt ist, wobei das zweite Antriebsmittel ausgebildet ist, um sich zwischen der zurückgezogenen Position und der ausgefahrenen Position zu bewegen und mit dem ersten Antriebsmittel zusammenzuwirken, um die Vielzahl von Erstsegmentbauteilen und die Vielzahl von Zweitsegmentbauteilen jeweils zu der ersten ausgefahrenen Position und der zweiten ausgefahrenen Position zu bewegen, wenn das erste Antriebsmittel und das zweite Antriebsmittel sich von ihren zurückgezogenen Positionen zu der ausgefahrenen Position bewegen.
19. Formeinsatzanordnung nach Ausführungsform 18, wobei das erste Antriebsmittel einen ersten Satz von groben Gewinden und einen ersten Satz von feinen Gewinden aufweist, wobei das zweite Antriebsmittel einen zweiten Satz von groben Gewinden und einen zweiten Satz von feinen Gewinden aufweist, wobei der erste Satz von groben Gewinden und der zweite Satz von groben Gewinden die Vielzahl von Erstsegmentbauteilen ergreift, und wobei der erste Satz von feinen Gewinden und der zweite Satz von feinen Gewinden die Vielzahl von Zweitsegmentbauteilen ergreift.
20. Verfahren zum Anwenden einer Formeinsatzanordnung, wobei die Formeinsatzanordnung eine Vielzahl von Segmentbauteilen aufweist, welche ausgestaltet sind, um zusammenzuwirken, um eine im Wesentlichen flüssigkeitsdichte äußere Peripherie zu bilden, und ferner ausgebildet sind, um wahlweise zusammenklappbar zu sein, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Einsetzen der Formeinsatzanordnung in eine Form; Positionieren der Vielzahl von Segmentbauteilen, um eine im Wesentlichen flüssigkeitsdichte äußere Peripherie zu bilden; Einführen eines flüssigen Materials in die Form; Kühlen des flüssigen Materials bis das flüssige Material ein festes Material wird; Zusammenfalten der Vielzahl von Segmentbauteilen; und Entfernen der Formeinsatzanordnung aus dem verfestigten Material.

Claims

Formeinsatzanordnung, aufweisend: ein erstes Antriebsmittel, welches ausgebildet ist, um sich zwischen einer zurückgezogenen Position und einer ausgefahrenen Position zu bewegen; eine Vielzahl von Erstsegmentbauteilen, welche positioniert sind, um das erste Antriebsmittel zu ergreifen und ausgebildet sind, um sich zwischen einer ersten zurückgezogenen Position und einer ersten ausgefahrenen Position zu bewegen, wenn das erste Antriebsmittel sich jeweils zwischen der zurückgezogenen Position und der ausgefahrenen Position bewegt; und eine Vielzahl von Zweitsegmentbauteilen, welche in der Nähe der Vielzahl von Erstsegmentbauteilen angeordnet sind und ausgebildet sind, um sich zwischen einer zweiten zurückgezogenen Position und einer zweiten ausgefahrenen Position zu bewegen, wenn sich das erste Antriebsmittel jeweils zwischen der zurückgezogenen Position und der ausgefahrenen Position bewegt, wobei die Vielzahl von Erstsegmentbauteilen und die Vielzahl von Zweitsegmentbauteilen zusammenwirken, um eine im Wesentlichen flüssigkeitsdichte Peripherie zu bilden, wenn sich das erste Antriebsmittel in der ausgefahrenen Position befindet und wobei die Vielzahl von Erstsegmentbauteilen und die Vielzahl von Zweitsegmentbauteilen ausgebildet sind, um sich jeweils hin zu der ersten zurückgezogenen Position und der zweiten zurückgezogenen Position zu bewegen, wenn das Antriebsmittel sich hin zu der zurückgezogenen Position bewegt.
Formeinsatzanordnung nach Anspruch 1, wobei sich das erste Antriebsmittel in einer linearen Weise zwischen der zurückgezogenen Position und der ausgefahrenen Position bewegt.
Formeinsatzanordnung nach irgendeinem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei das erste Antriebsmittel eine Antriebsmittelnockenoberfläche aufweist, wobei die Vielzahl von Erstsegmentbauteilen in der Nähe der Antriebsmittelnockenoberfläche angeordnet sind und wobei die Vielzahl von Zweitsegmentbauteilen in der Nähe der Vielzahl von Erstsegmentbauteilen angeordnet sind.
Formeinsatzanordnung nach irgendeinem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die Vielzahl von Erstsegmentbauteilen und die Vielzahl von Zweitsegmentbauteilen in einem abwechselnden Muster angeordnet sind.
Formeinsatzanordnung nach irgendeinem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die Vielzahl von Erstsegmentbauteilen nicht mehr als zwei Erstsegmentbauteile aufweist und wobei die Vielzahl von Zweitsegmentbauteilen nicht mehr als zwei Zweitsegmentbauteile aufweist.
Formeinsatzanordnung nach irgendeinem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die Vielzahl von Erstsegmentbauteilen ausgebildet ist, um die Vielzahl von Zweitsegmentbauteilen von der zweiten zurückgezogenen Position zu der zweiten ausgefahrenen Position zu bewegen, wenn die Vielzahl von Erstsegmentbauteilen von der ersten zurückgezogenen Position zu der ersten ausgefahrenen Position sich bewegen.
Formeinsatzanordnung nach irgendeinem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei jedes Erstsegmentbauteil ein erstes längliches Ende aufweist, welches eine erste Ausgestaltung aufweist, wobei jedes Zweitsegmentbauteil ein zweites längliches Ende aufweist, welches eine zweite Ausgestaltung aufweist, wobei sich die zweite Ausgestaltung von der ersten Ausgestaltung in einer Weise unterscheidet, welche bewirkt, dass jedes Erstsegmentbauteil sich hin zu der ersten zurückgezogenen Position bewegt, bevor sich jedes Zweitsegmentbauteil hin zu der zweiten zurückgezogenen Position bewegt.
Formeinsatzanordnung nach irgendeinem der vorhergehenden Patentansprüche, ferner ein zweites Antriebsmittel aufweisend, welches mit dem ersten Antriebsmittel über ein Verbindungsbauteil gekoppelt ist, wobei das erste Antriebsmittel und das zweite Antriebsmittel an gegenüberliegenden Enden des Verbindungsbauteils angeordnet sind und wobei das erste Antriebsmittel und das zweite Antriebsmittel ausgebildet sind, um sich hin zueinander bewegen, wenn sich das erste Antriebsmittel von der zurückgezogenen Position zu der ausgefahrenen Position bewegt.
Formeinsatzanordnung, aufweisend: ein erstes Antriebsmittel, welches ausgebildet ist, um sich zwischen einer zurückgezogenen Position und einer ausgefahrenen Position zu drehen; eine Vielzahl von Erstsegmentbauteilen, welche das erste Antriebsmittel ergreifen und ausgebildet sind, um sich zwischen einer ersten zurückgezogenen Position und einer ersten ausgefahrenen Position zu bewegen, wenn sich das erste Antriebsmittel jeweils zwischen der zurückgezogenen Position und der ausgefahrenen Position dreht; und eine Vielzahl von Zweitsegmentbauteilen, welche das erste Antriebsmittel ergreifen und ausgebildet sind, um sich zwischen einer zweiten zurückgezogenen Position und einer zweiten ausgefahrenen Position zu bewegen, wenn sich das erste Antriebsmittel jeweils zwischen der zurückgezogenen Position und der ausgefahrenen Position dreht, wobei die Vielzahl von Erstsegmentbauteilen und die Vielzahl von Zweitsegmentbauteilen zusammenwirken, um eine im Wesentlichen flüssigkeitsdichte Peripherie zu bilden, wenn das erste Antriebsmittel in der ausgefahrenen Position ist, und wobei die Vielzahl von Erstsegmentbauteilen und die Vielzahl von Zweitsegmentbauteilen ausgebildet sind, um sich jeweils hin zu der ersten zurückgezogenen Position und der zweiten zurückgezogenen Position zu bewegen, wenn sich das erste Antriebsmittel hin zu der zurückgezogenen Position dreht.
Verfahren zum Verwenden einer Formeinsatzanordnung, wobei die Formeinsatzanordnung eine Vielzahl von Segmentbauteilen aufweist, welche ausgebildet sind, um zusammenzuwirken, um eine im Wesentlichen flüssigkeitsdichte äußere Peripherie zu bilden und ferner ausgebildet sind, um wahlweise zusammenzuklappen, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Einsetzen der Formeinsatzanordnung in eine Form; Positionieren der Vielzahl von Segmentbauteilen um eine im Wesentlichen flüssigkeitsdichte äußere Peripherie zu bilden; Einführen eines flüssigen Materials in die Form; Kühlen des flüssigen Materials bis das flüssige Material ein festes Material wird; Zusammenklappen der Vielzahl von Segmentbauteilen; und Entfernen der Formeinsatzanordnung aus dem festen Material.