DE2224019A1 - Glass press punch - combining wear-resistance with rapid temp equalisation - Google Patents

Abstract

Press mould, partic for a glass press, comprising an outer shell of wear-resistant material of sufficient hardness for the pressing process, lined with a thick internal layer of material of good thermal conductivity. More esp the outer shell is of steel and the inner lining of core of Cu.

Description

Pressform, insbesondere für Glaspressen Die Erfindung bezieht sich auf eine Pressform, insbesondere für Glaspressen. Press mold, especially for glass presses The invention relates to on a mold, especially for glass pressing.

Insbesondere beim Pressen von Glas, jedoch auch bei der Verarbeitung verschiedener anderer Materialien, kommt es zur Erzielung hoher Qualität darauf an, die Fresstemperatur möglichst genau einzuhalten. Ist beispielsweise beim Pressen von Glas die Form zu kalt, so bilden sich Wellen am Glas.Especially when pressing glass, but also when processing various other materials, it comes down to achieving high quality on it to adhere to the scuffing temperature as precisely as possible. Is for example when pressing If the shape of the glass is too cold, waves form on the glass.

Ist dagegen die Form zu heiss, so klebt das Glas an der Form und es bereitet Schwierigkeiten, die fertigen Formlinge aus der Presse zu entnehmen.If, on the other hand, the mold is too hot, the glass sticks to the mold and it causes difficulties in removing the finished moldings from the press.

Die vorerwähnten Schwierigkeiten können selbstverständlich nicht nur dann auftreten, wenn die Temperatur der gesamten Pressform nicht den jeweiligen Erfordernissen entspricht.The difficulties mentioned above can of course not only occur when the temperature of the entire die does not match the respective Meets requirements.

Es ist vielmehr mit bereichsweiser Wellenbildung oder zonenweisem Kleben des Glases auch dann zu rechnen, wenn die emperatur der Pressform in sich nicht in etwa gleich ist. Bei den üblicherweise verwendeten, aus Stahl bestehenden Pressformen muss nun wegen deren physikalischer Eigenschaften damit gerechnet werden, dass gewisse Bereiche der Form, die zuerst mit dem heissen, zu verpressenden Material in Berührung kommen und sich innerhalb der Gegenform befinden, eine höhere Temperatur besitzen und beibehalten als beispielsweise von der Stirnfläche des Stempels oder dem Boden einer Hohlform entfernte Abschnitte der Form, die zudem noch der kühlenden Luft besser ausgesetzt sind.Rather, it is with area-wise wave formation or zone-wise Gluing the glass to be expected even if the temperature of the mold is in itself is not roughly the same. In the case of the commonly used ones made of steel Due to their physical properties, compression molds must now be expected to that certain areas of the form that first come with the hot material to be pressed come into contact and are inside the counter-mold, a higher temperature own and retained as, for example, of the face of the punch or Sections of the mold removed from the bottom of a hollow mold, which are also the cooling Are better exposed to air.

Ziel der Erfindung ist es nun, hier abzuhelfen und eine Pressform zu schaffen, bei deren Verwendung ein verhältnismässig rasche Temperaturausgleich gewährleistet und trotzdem die für eine Pressform erforderliche Widerstandsfähigkeit gegeben ist.The aim of the invention is now to remedy this and a mold to create a relatively rapid temperature equalization when used guaranteed and nevertheless the resistance required for a press mold given is.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird nach der Erfindung vorgeschlagen, eine Pressform derart auszubilden, das sie aus einem hohlen Aussenmantel aus verschleissfestem, eine zum Pressen ausreichende Härte aufweisenden Werkstoff besteht, der innenseitig mit einer dicken Schicht aus gut wärmeleitendem Material ausgekleidet ist. Bevorzugt wird der Aussenmantel ein Stahlmantel sein.To solve this problem it is proposed according to the invention, a To design the compression mold in such a way that it consists of a hollow outer jacket made of wear-resistant, there is a material that is sufficiently hard for pressing, the inside with a thick layer of material that conducts heat well lined is. The outer jacket will preferably be a steel jacket.

Bei einer erfindungsgemässen Pressform ergibt der aus Stahl oder einem ähnlichen, harten Werkstoff bestehende Aussenmantel die für die Pressform erforderliche Widerstandsfähigkeit.In the case of a press mold according to the invention, the result is made of steel or a Similar, hard material, the outer jacket required for the press mold Resilience.

Ein derartiger Aussenmantel ist jedoch normalerweise ein sehr schlechter Wärmeleiter. Dieser Mangel wird nun bei einer erfindungsgemässen Pressform weitgehend durch die gut wärmeleitende Auskleidung ausgeglichen, die eine rasche Gemperaturverteilung ermöglicht. Die erzielbaren Ergebnisse sind hierbei besonders günstig, wenn die Schicht aus gut leitendem Material eine grössere Dicke als der Aussenmantei besitzt.However, such an outer jacket is usually a very poor one Heat conductor. This deficiency is now largely in the case of a press mold according to the invention Compensated by the highly thermally conductive lining, which ensures rapid temperature distribution enables. The achievable results are particularly favorable if the Layer made of highly conductive material is thicker than the outer jacket.

Es ist nach der Erfindung weiter vorgeschlagen, dass die gut leitende Schicht eine bei Fresstemperatur feste Netallschicht, bevorzugt eine Kupferschicht, ist In diesem Falle trägt die Auskleidung zur Erhöhung der mechanischen Fesigkeit der Pressform bei, so dass der Aussenmantel verhältnis--mässig dünn gehalten werden kann, somit-ein besonders guter Temperaturausgleich erfolgt.It is further proposed according to the invention that the highly conductive Layer a metal layer that is solid at scuffing temperature, preferably a copper layer, In this case the lining helps to increase the mechanical strength the mold so that the outer jacket is kept relatively thin can, thus-a particularly good temperature compensation takes place.

Eine andere Ifoglichkeit besteht darin, den Aussenmantel hohl auszubilden und mit einem gut wärmeleitenden, bei der Presstemperatur flüssigen Material zu füllen. Als Füllung kommt beispielsweise Zinn oder eine Zinn-Legierung in Frage.Another possibility is to make the outer jacket hollow and with a material that conducts heat well and is liquid at the pressing temperature to fill. Tin or a tin alloy, for example, can be used as the filling.

Handelt es sich bei der Pressform um eine Innenform, aiso beispielsweise einen Pressstempel, so kann es zweckmässig sein, in dem Aussenmantel einen Einsatz vorzusehen und den Zwischenraum zwischen Aussenmantel und Einsatz mit dem flüssigen Material zu füllens Der Einsatz kann bei dieser Ausführungsform zur Aufnahme einer Xühlflüssigkeit od. dgl. für die Form dienen. In entsprechender Abwandlung wäre es natürlich auch möglich, eine Aussenform im wesentlichen als doppelwandigen Topf auszugestalten, wobei dann der Raum zwischen den beiden Wänden mit-dem gut wärmeleitenden Material gefüllt wird.If the compression mold is an internal mold, for example a press ram, it can be useful to have an insert in the outer jacket to be provided and the space between the outer jacket and the insert with the liquid To fill material The insert can be used in this embodiment to receive a X cooling liquid or the like. Serve for the mold. A corresponding modification would be It is of course also possible to have an outer shape essentially as a double-walled pot design, in which case the space between the two walls with the highly thermally conductive Material is filled.

Um den Wärmeausgleich bei Verwendung eines bei Presstemperatur flüssigen, leitenden Materials zu beschleunigen, ist nach der Erfindung weiter vorgesehen, dass der Aussenmantel oberseitig wenigstens eine Entlüftungsöffnung aufweist und etwa an die tiefste Stelle innerhalb des Aussenmantels eine Luft-Zufuhrleitung geführt ist. Bevorzugt ist hierbei der Aussenmantel oberseitig durch einen porösen oder mit Luft-Durchtrittsöffnungen versehenen Deckel, der zweckmässig aus Sintermaterial besteht, abgeschlossen.In order to achieve the heat balance when using a liquid, Accelerating conductive material is further provided according to the invention, that the outer jacket has at least one ventilation opening on the top, and An air supply line is routed approximately to the lowest point within the outer jacket is. In this case, the outer jacket is preferably provided on the top with a porous or with air passage openings provided cover, which is expediently made of sintered material exists, completed.

Es seiandieser Stelle darauf hingewiesen,dass unter "Aussenmantel" nicht ein an -der Aussenseite der Form liegender Mantel zu verstehen ist. Bei dem "Aussenmantel" im Sinne der Erfindung handelt es sich vielmehr um die Fläche bzw. Flächen der Pressform, welche beim Fressvorgang auf das zu verarbeitende Material einwirkt und mit dem entsprechenden "Aussenmantel" der Gegenform zusammenwirkt. Von einem "Aussenmantel" im eigentlichen Sinne könnte Ja hur bei einem Pressstempel gesprochen werden.It should be noted at this point that under "outer jacket" a coat lying on the outside of the mold is not to be understood. In which "Outer jacket" in the sense of the invention is rather the area or Areas of the press mold, which during the milling process on the to be processed material acts and interacts with the corresponding "outer jacket" of the counter-shape. From an "outer jacket" in the true sense of the word, yes, it could be for a press ram be spoken.

Weitere Merkmale, Einzelheiten Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung.Further features, details, advantages of the invention result from the following description of a preferred embodiment with reference to FIG Drawing.

Es zeigen: Figur 1 einen Schnitt durch den Pressstempel mit den zugehörigen Befestigungsteilen bei einer Glas--presse, wobei schematisch eine Kiihlvorrichtung dargestellt ist und Figur 2 ebenfalls in schematischer Darstellung und grösserem Massstab einen Schnitt durch das untere Ende eines Fressstempels bei einer anderen Ausführungsform. 1 In der Figur 1, die die Pressetempel-Anordnung einer Glaspresse zeigt, ist in an sich bekannter Weise mit der Kolbenstange 1 der Presse der Pressstempel 2 fest verbunden. Den Pressstempel 2 umgibt ein Deckring 3, der mittels des ebenfalls bekannten Federkorbes 4 axial-gegenüberl dem Fressstempel 2 verschieblich an der kolbenstange 1 gehaltert ist.The figures show: FIG. 1 a section through the press ram with the associated Fastening parts in a glass press, with a schematic diagram of a cooling device is shown and Figure 2 also in a schematic representation and larger Scale a section through the lower end of a feeding stamp at another Embodiment. 1 In Figure 1, the press ram arrangement of a glass press shows, is in a known manner with the piston rod 1 of the press of the ram 2 firmly connected. The ram 2 is surrounded by a cover ring 3, which by means of the likewise known spring cage 4 axially gegenl the feeding ram 2 displaceable on the piston rod 1 is supported.

Der Pressstempel des Ausführungsbeispiels der Figur 1 ist - ebenso wie auch der Stempel der Figur 2 - mit einer neuartigen Kuhlvorrichtung versehen, die allerdings nicht Gegenstand vorliegender Anmeldung ist. Zu diesem Zweck besitzt der Stempel 2 eine-Sackbohrung 5, die an ihrem oberen Ende.mit einer leitung 6 versehen ist, welche den Austritt verdampften Kuhlmittels gestattet. Etwas unterhalb der leitung 6 führt in die Sackbohrung 5 ein Rohr 7, durch welches über ein Magnetventil 8 und ein handbetätigtes Nadelventil 9 Khlflüssigkeit, z.B. Wasser, zugeführt werden kann. Das Magnetventil 8 wird über einen Temperaturfühler 10 im Stempel 2 und ein zugehöriges Steuergerät 11 derart betätigt, dass bei zu hoher Stempeltemperatur Hühlflüssigkeit in die Sackbohrung 5 gelangt, während bei Erreichen der gewünschten Temperatur der Flüssigkeitszustrom unterbrochen wird.The ram of the embodiment of Figure 1 is - as well as well as the stamp of Figure 2 - provided with a new type of cooling device, which, however, is not the subject of the present application. To this end owns the punch 2 has a blind hole 5, which is provided with a line 6 at its upper end which allows evaporated coolant to escape. Slightly below the Line 6 leads into the blind hole 5 a pipe 7 through which a solenoid valve 8 and a manually operated needle valve 9 cooling liquid, e.g. water, can be supplied can. The solenoid valve 8 is via a temperature sensor 10 in the punch 2 and a associated control device 11 is actuated in such a way that if the stamp temperature is too high Cooling liquid enters the blind hole 5, while upon reaching the desired Temperature of the liquid inflow is interrupted.

Wie die Figur 1 deutlich erkennen lässt, besteht der Stempel 2 erfindungsgemäss aus einem äusseren Mantel 12 aus verschleissfestem Werkstoff, im allgemeinen Stahl. Dieser Mantel 12 hat zumindest im unteren Bereich des Stempels, der mit dem zu pressenden Gegenstand in Berührung kommt, nur eine verhältnismässig geringe Wandstärke. Er ist innenseitig mit einer Schicht 13 aus gut wärmeleitendem, festen Material, vorzugsweise mit Kupfer oder einem,ähnlichen Metall, ausgekleidet. Aus Figur 1 ist deutlich ersichtlich, dass die Dicke a der gut leitenden Schicht 13 grösser ist als die Dicke b des Aussenmantels 12.As can be clearly seen in FIG. 1, the stamp 2 is made according to the invention from an outer jacket 12 made of wear-resistant material, generally steel. This jacket 12 has at least in the lower area of the punch that is to be pressed Object comes into contact, only a relatively small wall thickness. He is on the inside with a layer 13 of good heat-conducting, solid material, preferably lined with copper or a similar metal. From Figure 1 it can be clearly seen that that the thickness a of the highly conductive layer 13 is greater than that thickness b of the outer jacket 12.

Aufgrund der vorstehend erläuterten Ausbildung des unteren Teils des Stempels 2 wird erreicht, dass beispielsweise die an der unteren Stirnfläche 14 von der Rohmasse des Preßlings zugeführte Wärme verhältnismässig rasch über den gesamten, mit dem zu pressenden Material in Verbindung kommenden Bereich des Stempels 2 verteilt wird. Trotzdem besitzt der erfindungsgemässe Stempel 2 wegen des Vorhandenseins des Aussenmantels 12 eine relativ hohe Verschleissfestigkeit. Die mechanische Stabilität wird durch die gleichsam eine Stütze für den Aussenmantel bildende Schicht 13 erreicht. Der Stempel 2 ist daher auch zum Arbeiten mit relativ -hohen Fressdrücken geeignet.Due to the above-described design of the lower part of the Stamp 2 is achieved, for example, that on the lower end face 14 Heat supplied by the raw mass of the compact relatively quickly via the entire area of the punch coming into contact with the material to be pressed 2 is distributed. Nevertheless, the punch according to the invention has 2 because of its presence of the outer jacket 12 has a relatively high wear resistance. The mechanical stability is achieved by the layer 13, which at the same time forms a support for the outer jacket. The punch 2 is therefore also suitable for working with relatively high scuffing pressures.

Die Anbringung der Schicht 13 in dem Stempel 2 kann in unterschiedlichster Weise erfolgen. Beispielsweise wäre es möglich, einen Hupfer- oder sonstigen Metallkern in den Aussenmantel einzupressen. Eine besonders günstige Möglichkeit ist jedoch die, die Schicht 13 galvanisch auszubilden, was den Vorsug hat, dass keine sehr exakte Bearbeitung der Innenwand des Aussenmantels 12 erforderlich ist. Es können sogar - wie bei dem Ausführungsbeispiel der Figur 1- - Einterschneidungen vorgesehen sein.The application of the layer 13 in the stamp 2 can be in the most varied of ways Way. For example, it would be possible to use a Hupfer or other metal core pressed into the outer jacket. However, there is a particularly cheap option that of forming the layer 13 by electroplating, which has the precaution that none very exact machining of the inner wall of the outer jacket 12 is required. It can even - as in the embodiment of FIG. 1- - indentations are provided be.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Figur 2 handelt es sich um den unteren Teil 15 eines Stempels für relativ niedrige Fressdrücke. Bei diesem Stempel 15 ist in dem hohlen Aussenmantel 16 ein topfförmiger Einsatz 17 vorgesehen, wobei zwischen dem Aussenmantel 16 und dem Einsatz 17 allseitig ein Zwischenraum 18 bleibt.The embodiment of FIG. 2 is the lower one Part 15 of a stamp for relatively low seizure pressures. This stamp 15 is in the hollow outer jacket 16 a cup-shaped insert 17 is provided, whereby between the outer jacket 16 and the insert 17 there is an interspace on all sides 18 stays.

Dieser Zwischenraum 18 ist mit einem bei Presstemperatur flüssigen, gut wärmeleitenden Material, z.B. Zinn oder einer Zinn-legierung gefüllt. Oberseitig ist das flüssige, wärmeleitende Material mit einem gasdurchlässigen Deckel 19 abgedeckt. Im vorliegenden Falle dient als Deckel ein poröser Sintermetall-Ring. Dieser Deckel 19 verhindert, dass bei Kippen des Pressstempels 15 während des Aus- und Einbaus das eventuell noch schmelzflüssige Material aus dem Zwischenraum ausläuft.This gap 18 is provided with a liquid at the pressing temperature, material with good thermal conductivity, e.g. tin or a tin alloy. Top the liquid, thermally conductive material is covered with a gas-permeable cover 19. In the present case, a porous sintered metal ring serves as the cover. This lid 19 prevents the ram 15 from being tilted during removal and installation the possibly still molten material leaks out of the gap.

In den Einsatz 17 ragt bis nahe zu dessen Boden 20 ein Rohr 21, welches entsprecheS dem Rohr 7 der Figur 1 zur Zufuhr eines Kühlmittels dient. Der sich bildende Kuhlmitti-Dampf kann beispielsweise über eine Leitung aus dem Einsatz 17 oben austreten. Es wäre auch möglich, den Einsatz 17 so auszubilden,dass er keinen Deckel besitzt.In the insert 17 protrudes up to close to the bottom 20 of a tube 21, which Corresponding to the pipe 7 of Figure 1 is used to supply a coolant. Which Kuhlmitti steam forming can for example via a line from the insert 17 exit at the top. It would also be possible to train the insert 17 so that it does not Has lid.

Weiterhin ist in dem Einsatz 17 ein Rohr 22 vorgesehen, welches den Boden 20 des Einsatzes 17 dichtend durchsetzt und mit seinem freien Ende 23 in die in dem Zwischenraum 18 vorhandene schmelzflüssige Masse einragt. Uber dieses Rohr 22 kann erforderlichenfalls Pressluftoder ein inertes Gas in das sc-hmelzflüssige Material eingeführt werden,wodurch dieses Material zur Verbesserung der Wärmeverteilung zusätzlich in Bewegung versetzt werden kann.Furthermore, a tube 22 is provided in the insert 17, which the Bottom 20 of the insert 17 penetrated sealingly and with its free end 23 in the In the intermediate space 18 existing molten mass protrudes. About this pipe 22 can, if necessary, compressed air or an inert gas into the molten liquid Material are introduced, making this Material for improvement the heat distribution can also be set in motion.

Die beiden Ausführungsbeispiele zeigen jeweils nur Presse und Stempel. Selbstverständlich ist es aber auch möglich, das erfindungsgemässe Prinzip für andere Arten von Formen anzuwenden, wobei dann Jeweils die für den Pressvorgang massgebliche Wandung aus dem verschleissfesten Werkstoff besteht. Ausserdem besteht natürlich keine Notwendigkeit, eine Kühlvorrichtung entsprechend den erläuterten Ausführungsformen vorzusehen.The two exemplary embodiments each show only the press and the punch. Of course, it is also possible to use the principle according to the invention for others Types of shapes to be used, with the one that is relevant for the pressing process Wall consists of the wear-resistant material. There is also of course no need to have a cooling device according to the illustrated embodiments to be provided.

Claims (11)

Patent-( Schut z-)AnsprüchePatent (protection) claims 1. Pressform, insbesondere für Glaspressen, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einem Aussenmantel (12, 16) aus verschleissfestem, eine zum Pressen ausreichende Härte aufweisenden Werkstoff besteht, der innenseitig mit einer dicken Schicht (13, 18) aus gut wärmeleitendem Material ausgekleidet ist. 1. Press mold, in particular for glass presses, characterized in that that they consist of an outer jacket (12, 16) made of wear-resistant material, one for pressing There is sufficient hardness material, the inside with a thick Layer (13, 18) is lined from a highly thermally conductive material. 2. Pressform nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, dass der Aussenmantel (12, 16) ein Stahlmantel ist.2. Press mold according to claim 1, characterized in that the outer jacket (12, 16) is a steel jacket. 3. Pressform nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (13, 18) aus gut leitendem Material eine grössere Dicke (a) als der Aussenmantel (12, 16) besitzt.3. Press mold according to claim 1 or 2, characterized in that the layer (13, 18) made of highly conductive material has a greater thickness (a) than that Outer jacket (12, 16) has. 4. Pressform nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die gut leitende Schicht (13) eine bei Presstemperatur feste Metallschicht ist.4. Press mold according to one or more of the preceding claims, characterized in that the highly conductive layer (13) is at the pressing temperature solid metal layer is. 5. Pressform nach Anspruch 4,dadurch gekennzeichnet, dass als gut leitendes Material (13) Tupfer diept.5. Press mold according to claim 4, characterized in that as well conductive material (13) swab diept. 6. Pressform nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussenmantel (16) hohl und mit einem gut wärmeleitenden, bei der Presstemperatur flüssigen Material (18) gefüllt ist.6. Press mold according to one or more of claims 1 to 3, characterized characterized in that the outer jacket (16) hollow and with a good thermally conductive material (18) which is liquid at the pressing temperature is filled. 7. Pressform nach Anspruch 6, dadurch gekennzeicbnet, dass der hohle Aussenmantel (16) mit Zinn oder einer Ziün -legierung gefüllt ist. 7. Press mold according to claim 6, characterized gekennzeicbnet that the hollow Outer jacket (16) is filled with tin or a tin alloy. 8. Pressform nach Anspruch 6 oder 7,dadurch gekennzeichnet, dass in dem Aussenmantel (16) ein Einsatz (17) vorgesehen und der Zwischenraum (183 zwischen Aussenmantel und Einsatz mit dem flüssigen Material gefüllt istv 8. Press mold according to claim 6 or 7, characterized in that an insert (17) is provided in the outer jacket (16) and the space (183 between Outer jacket and insert is filled with the liquid material v 9. Pressform nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussenmantel (16) oberseitig wenigstens eine Entlüftungsöffnung aufweist und etwa an die tiefste Stelle innerhalb des Aussenmantels eine Luft-Zufuhrleitung (22, 23) geführtiSt 9. Press mold according to one or more of claims 6 to 8, characterized in that the outer jacket (16) has at least one vent opening on the top and approximately at the deepest Place an air supply line (22, 23) inside the outer jacket 10. Pressform nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussenmantel (16) oberseitig durch einen porösen oder mit Luft-Durchtrittsöffnungen versehenen Deckel (19) abgeschlossen ist.10. Press mold according to claim 9, characterized in that the outer casing (16) is on the top closed by a porous or provided with air passage openings cover (19) is. 11. Pressformnach Anspruch 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (19) aus Sintermaterial besteht.11. Press mold according to claim 9 and 10, characterized in that the cover (19) consists of sintered material. L e e r s e i t eL e r s e i t e