DE3731172A1 - Teil einer negativform zur herstellung von aus kunststoff bestehenden formteilen sowie mit der negativform hergestelltes formteil - Google Patents

Description

Die Erfindung betriff ein Teil einer Negativform zur Her­ stellung von aus Kunststoff bestehenden Formteilen für in der Fluid-Technik verwendete Adapterblöcke, das an seiner Arbeitsseite rippenförmige Erhebungen als Negative für im Adapterformteil herzustellende Oberflächenvertiefungen, z. B. Kanäle oder Kammern od. dgl., aufweist. Die Erfindung betrifft ferner ein mit dieser Negativform hergestelltes Adapterformteil.

In der Pneumatik werden in zunehmendem Maße pneumatische Schaltungen nicht mehr durch einzelne Schlauchverbindungen hergestellt, die den Überblick erschweren. Vielmehr treten an ihre Stelle sogenannte Adapterblöcke, die einerseits Anschlußmöglichkeiten für eine Mehrzahl von Druckmittel­ verbrauchern oder -quellen od. dgl. aufweisen, und die andererseits innenliegende, entsprechend der gewünschten Schaltung verlaufende Kanäle enthalten. Zur vereinfachten Herstellung der innenliegenden Kanäle bestehen die Adapter­ blöcke häufig aus mindestens zwei miteinander verklebten Teilen, von denen mindestens eines aus Kunststoff besteht und im Bereich der verklebten Oberfläche vom anderen Teil abgedeckte Vertiefungen enthält. Letztere bilden im verkleb­ ten Zustand die Kanäle. Die Herstellung des die Oberflächen­ vertiefungen aufweisenden Adapterformteils aus Kunststoff erfolgt z. B. mittels eines Spritzgießverfahrens oder aber durch Einbringen eines schäumbaren Materials in die ent­ sprechende Negativform und Aufschäumen und Aushärten unter Ausbildung eines Strukturformteils. Ein solches Verfahren ist beispielsweise in der DE-PS 31 24 020 beschrieben.

Bei der Herstellung der Adapterformteile ist darauf zu achten, daß die Negativform im Bereich ihrer formgebenden Oberfläche vor dem Einbringen der Kunststoffmasse gleich­ mäßig mit einem Trennmittel versehen bzw. bestrichen worden ist, um nach dem Gieß- bzw. Schäumvorgang ein problemloses Entnehmen des fertiggestellten Formteils zu gewährleisten. Fehlt das Trennmittel ganz oder teilweise, so setzt sich das Kunststofformteil an der Formoberfläche fest und ist nur unter großem Aufwand und oftmals nur durch Zerstörung entfernbar. Das Auftragen des Trennmittels erfolgt regel­ mäßig durch Aufpinseln entweder von Hand oder maschinell. Dabei ist bisher nachteilig, daß die die Negative für die herzustellenden Oberflächenvertiefungen bildenden rippen­ förmigen Erhebungen an der formgebenden Oberfläche der Negativform, d. h. an deren Arbeitsseite, Ecken und Kanten aufweisen und häufig ein quadratisches oder rechteckiges Profil besitzen. Denn dadurch wird das Trennmittel beim Überstreichen der Ecken und Kanten der Erhebungen in Auftrag­ richtung gesehen vor den Kanten mehr und nach den Kanten weniger bis gar nicht abgestreift. Die eckige Form der Erhebungen läßt damit ein gleichmäßiges Auftragen des Trenn­ mittels nicht zu. Die Folge davon ist, daß beim nachfolgenden Gieß- bzw. Schäumvorgang Teile der Negativform oft nicht vollständig mit Material ausgefüllt werden und daß es beim Ablösen des fertiggestellten Formteils im Bereich des dünne­ ren Trennmittelfilmes häufig zu Zerstörungen der Oberfläche des hergestellten Formteils infolge Anhaftung kommt.

Das Ziel der Erfindung ist es daher, eine Negativform bzw. das entsprechende Teil einer Negativform so auszubilden, daß ein gleichmäßiger Auftrag des Trennmittels mit den üblichen Methoden ohne erhöhten Arbeitsaufwand möglich ist und Adapterformteile von hoher Qualität und Fertigungs­ genauigkeit herstellbar sind.

Dieses Ziel wird erreicht, indem die Erhebungen der Negativ­ form zumindest an ihren von der Arbeitsseite wegweisenden Endbereichen abgerundet sind, derart, daß die mit Hilfe der Negativform im jeweiligen Adapterformteil hergestellten Oberflächenvertiefungen zumindest im wesentlichen eckenlos bzw. kantenlos ausgebildet sind. Wird nun die Formoberfläche des entsprechenden Teils der Negativform zum Auftragen des Trennmittels mit einem Pinsel überstrichen, so sind nunmehr keine Ecken und Kanten mehr vorhanden, an denen das Trennmittel bevorzugt und gehäuft abgestreift wird. Mithin sind auch keine Stellen vorhanden, an denen ein Mangel von Trennmittel auftritt. Die abgerundeten Erhebungen gewährleisten einen kontinuierlichen, gleichmäßigen Auftrag des Trennmittels sowohl bei manueller als auch bei maschi­ neller Beschichtung. Von Vorteil ist dabei weiter, daß die durch die modifizierten Erhebungen im hergestellten Formteil ausgebildeten Kanalprofile nicht negativ auf das Strömungsverhalten des Pneumatikmediums im späteren Arbeits­ einsatz wirken. Durch das begünstigte gleichmäßige Auftragen des Trennmittels lassen sich die hergestellten Kunststoff­ formteile einfach von der Negativform lösen, ohne daß dabei Beschädigungen derselben auftreten. Dies erleichtert auch die Fertigmontage des gesamten Adapterblockes, da eine unbeschädigte Oberfläche Garant für eine dichte Verbindung ist.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

Die Erhebungen oder Teile davon sind zweckmäßigerweise so ausgebildet, daß sie sich im Querschnitt gesehen in Richtung von der Arbeitsseite weg verjüngen. Dies begünstigt das spätere Abnehmen des hergestellten Formteils, da Werk­ stoffhinterschneidungen nicht auftreten können. Die Erhebun­ gen weisen vorzugsweise im Querschnitt die Gestalt eines V auf, dessen freie Schenkelenden der Arbeitsseite der Negativform zugeordnet sind und dessen von der Arbeitsseite wegweisende Spitze abgerundet ist. Bei Bedarf können die Erhebungen an ihrem von der Arbeitsseite wegweisenden End­ bereich eine ebene Fläche aufweisen, deren Übergänge zu den Seitenflächen der Erhebungen abgerundet sind. Eine solche Gestaltung bietet sich an, wenn durch die Erhebungen größere, kammerartige Vertiefungen im Adapterformteil herzu­ stellen sind. Auch hier laufen die Seitenflächen der Er­ hebungen vorzugsweise in Richtung von der Arbeitsseite weg aufeinander zu. Die ebene Fläche kann dabei schräg gegenüber der Ebene der Negativform verlaufen oder aber par­ allel hierzu, wobei die Erhebungen dann zweckmäßigerweise im Querschnitt gesehen trapezförmig ausgebildet sind und die von der Arbeitsseite wegweisenden Enden ebenfalls abge­ rundet werden. Die Seitenflächen der jeweiligen Erhebungen sind vorzugsweise eben, können aber in besonderen Anwendungs­ fällen auch in sich bereits stetig gebogen sein. Von Vorteil ist auch eine Gestaltung, bei der die Erhebungen im Quer­ schnitt gesehen bogenförmig und insbesondere kreisbogenförmig ausgebildet sind. Um im Bereich der Arbeitsseite, d.h. im Bereich des Überganges zwischen den Erhebungen und den benachbarten Negativform-Oberflächen, den Auftrag des Trenn­ mittels weiter zu optimieren, kann insbesondere vorgesehen werden, die Seitenflächen der Erhebungen an der Arbeitsseite abgerundet in die benachbarte Formwand-Oberfläche übergehen zu lassen.

Die einzelnen erfindungsgemäßen Gestaltungen der Negativ­ form sind beliebig miteinander kombinierbar, und sollte es aus konstruktiven oder anderen Gründen nicht möglich sein, sämtliche der Erhebungen mit einer der erfindungs­ gemäßen Gestaltungen zu versehen, so ist es durchaus auch möglich, parallel hierzu noch bei der konventionellen Ge­ staltung im Einzelfall zu bleiben.

Mit der erfindungsgemäßen Negativform hergestellte Adapter­ formteile gewährleisten ein gutes Strömungsverhalten des geführten Fluids und erleichtern darüber hinaus den Zusammen­ bau der Adapterblöcke, da es keine Abdichtungsprobleme gibt.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung erläutert. In dieser zeigen:

Fig. 1 die beispielhafte Ausgestaltung einer kompletten Negativform zur Herstellung eines Adapterformteils,

Fig. 2 eine Gestaltung einer Erhebung der Negativform, wie sie nach dem Stand der Technik bekannt ist, und

Fig. 3 bis 6 erfindungsgemäße Ausgestaltungen der an der Negativ­ form angeordneten Erhebungen im Querschnitt und in vergrößerter Detaildarstellung.

Fig. 1 zeigt den kompletten Aufbau einer Negativform in schematischer Darstellung, die aus zwei Formenteilen bzw. Formenhälften 1, 2 besteht. Diese beiden Hälften sind zum Entnehmen des hergestellten Teiles voneinander entfernbar und begrenzen im dargestellten Arbeitszustand in ihrem Inneren einen Arbeitsraum 3. Dieser ist über eine gestrichelt dargestellte Öffnung 4 mit dem Werkstückmaterial befüllbar; bei diesem handelt es sich um ein Kunststoffmaterial und beim Ausführungsbeispiel insbesondere um ein schäumbares Material, das nach dem Einsprühen in den Arbeitsraum 3 aufschäumt, sich an die Formoberflächen 5 im Arbeitsraum 3 anlegt und unter Bildung eines Strukturschaum-Formteils, nachfolgend als Adapterformteil 6 bezeichnet, aushärtet. Der eine Teil 2 der Negativform weist an seiner dem Adapter­ formteil 6 Gestalt gebenden Oberfläche 7 an der Arbeitsseite 8 rippenförmige Erhebungen 9, 9′ - z. B. zwei Stück - auf, die im Querschnitt abgebildet sind und sich in Längsrichtung, d. h. senkrecht zur Zeichenebene, weiter fortsetzen. Bei diesen Erhebungen 9, 9′ handelt es sich um die Negative für im Adapterformteil 6 herzustellende Oberflächenvertie­ fungen 10, 10′.

Im ausgeschäumten, fertiggestellten Zustand wird das Adapter­ formteil 6 entnommen und an seiner die Vertiefungen 10, 10′ aufweisenden Seite 14 z. B. mit einer ebenen Platte oder einem weiteren Formteil verschlossen, so daß die Ver­ tiefungen 10, 10′ je nach Ausgestaltung Kanäle oder Kammern od. dgl. bilden. Die Topographie der Oberfläche 7 bestimmt daher den Kanalverlauf der später innenliegenden Kanäle bzw. Kammern der Adapterblöcke.

In Fig. 1 sind bei 15 zwei Stifte angedeutet, die ein par­ tielles Ausschäumen verhindern und zur Herstellung von Kanälen 16 dienen, vermittels derer die Vertiefungen 10, 10′ später mit Druckluftzuleitungen, -verbrauchern od.dgl. verbindbar sind.

Das Wesen der Erfindung liegt darin, daß die Erhebungen 9, 9′ sowie die in den Fig. 3 bis 6 dargestellten vergrößer­ ten Ausführungsformen solcher Erhebungen zumindest an ihren von der Arbeitsseite 8 wegweisenden Endbereichen 17 abge­ rundet sind, derart, daß die mit Hilfe der Negativform im jeweiligen Adapterformteil hergestellten Oberflächen­ vertiefungen zumindest im wesentlichen eckenlos bzw. kanten­ los ausgebildet sind. Der Vorteil ergibt sich im Vergleich mit dem in Fig. 2 abgebildeten Stand der Technik. Dort hat die Erhebung 18 ein rechteckförmiges Profil und weist an den Endbereichen 19 Ecken bzw. Kanten auf, die beim Auftragen eines Trennmittels nachteilig sind. Das Trenn­ mittel ist erforderlich, um zu verhindern, daß sich das Kunststoffmaterial beim Spritz- bzw. Schäumvorgang mit dem Formenmaterial verbindet, um so ein leichtes Abnehmen des hergestellten Bauteils ohne Beschädigung von dessen Oberfläche zu ermöglichen. Der Trennmittelauftrag erfolgt durch Aufpinseln - Fig. 2 zeigt manuell das Auftragen mittels eines Pinsels 20. Es ist ersichtlich, daß bei angenommener Bewegungsrichtung 21 des Pinsels 20 das Trennmittel an der Vorderkante 22 abgestreift wird und sich verstärkt an der Vorderfläche 23 der Erhebung 18 niederschlägt. Dies hat zur Folge, daß der auf die Vorderkante 22 folgende Bereich 24 einen Mangel an Trennmittel aufweist. Eine ähn­ liche Verteilung stellt sich an der Hinterkante 25 ein; der vor der Kante liegende Bereich 29 wird mit zu viel Trennmittel angereichert, während der seitliche, nach der Kante 25 folgende Bereich 30 wieder zu wenig Trennmittel aufweist.

Demgegenüber ergeben sich bei den in den Fig. 1 und 3 bis 6 abgebildeten Erhebungsformen mangels Ecken und Kanten gleichmäßige Trennmittelverteilungen.

Gemäß Fig. 3 verjüngt sich die Erhebung 9 im Querschnitt gesehen in Richtung von der Arbeitsseite 8 weg. Sie hat daher im Querschnitt die Gestalt eines V, dessen freie Schenkelenden der Arbeitsseite 8 zugeordnet sind und dessen von der Arbeitsseite wegweisende Spitze 32 abgerundet ist.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 weist die Erhebung 9 an ihrem von der Arbeitsseite 8 wegweisenden Endbereich eine ebene Fläche 33 auf, deren Übergänge 34, 34′ zu den Seitenflächen 35, 35′ der Erhebung abgerundet sind. Die Seitenflächen 35, 35′ laufen also auch hier in Richtung von der Arbeitsseite weg aufeinander zu, wie dies bereits in Fig. 3 der Fall war, so daß das Abnehmen des erstarrten hergestellten Bauteils wesentlich erleichtert ist. In Fig. 4 hat daher die Erhebung 9 im Querschnitt gesehen die Form eines an seinen Eckbereichen 34, 34′ abgerundeten Trapezes. Eine ähnliche Form hat auch die Erhebung 9′ in Fig. 1, allerdings verläuft hier die Fläche 33 schräg gegenüber der Ebene der Oberfläche 7.

Die Erhebung 9 in Fig. 1 weist als weiteres Merkmal auf, daß ihre Seitenflächen 36, 36′ bereits in sich gebogen sind, was einen noch fließenderen Übergang zwischen den einzelnen Flächenabschnitten zur Folge hat. Die Seiten­ flächen der Erhebungen gemäß Fig. 3 und 4 sind hingegen eben. Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 ist die Außenkontur der Erhebung 9 im Querschnitt gesehen bogenförmig und hier insbesondere kreisbogenförmig ausgebildet.

Bei jeder Ausführungsform kann, wie dies in Fig. 6 darge­ stellt ist, vorgesehen werden, daß die Seitenflächen (hier 37, 37′) der Erhebung 9 im Bereich der Arbeitsseite 8 eben­ falls abgerundet in die Formwand-Oberfläche 7 übergehen.

Sämtliche Ausführungsformen können an ein und derselben Negativform in beliebiger Kombination zueinander vorgesehen werden. Sämtliche Ausführungsbeispiele haben jedoch gemein­ sam, daß die Endbereiche abgerundet sind, so daß keine Ecken und Kanten vorhanden sind, an denen das Trennmittel ungleichmäßig abgestreift werden könnte. Der Ausdruck abge­ rundet soll dabei nicht ausschließen, daß zwischen mehreren abgerundeten Ecken bzw. Kanten ebene Flächen vorgesehen sind, wie dies z. B. gemäß Fig. 1 und 4 der Fall ist.

Claims (13)

1. Teil einer Negativform zur Herstellung von aus Kunst­ stoff bestehenden Formteilen für in der Fluid-Technik ver­ wendete Adapterblöcke, das an seiner Arbeitsseite rippen­ förmige Erhebungen als Negative für im Adapterformteil herzustellende Oberflächenvertiefungen, z.B. Kanäle oder Kammern od. dgl, aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhebungen (9, 9′) der Negativform (2) zumindest an ihren von der Arbeitsseite (8) wegweisenden Endbereichen (17) abgerundet sind, derart, daß die mit Hilfe der Negativ­ form (2) im jeweiligen Adapterformteil (6) hergestellten Oberflächenvertiefungen (10, 10′) zumindest im wesentlichen eckenlos bzw. kantenlos ausgebildet sind.

2. Teil einer Negativform nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sich die Erhebungen (9) im Querschnitt gesehen in Richtung von der Arbeitsseite (8) weg verjüngen.

3. Teil einer Negativform nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Erhebungen (9) im Querschnitt die Gestalt eines V aufweisen, dessen freie Schenkelenden (31, 31′) der Arbeitsseite (8) zugeordnet sind und dessen von der Arbeitsseite (8) wegweisende Spitze (32) abgerundet ist.

4. Teil einer Negativform nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhebungen (9, 9′) an ihrem von der Arbeitsseite (8) wegweisenden Endbereich (17) eine ebene Fläche (33) aufweisen, deren Übergänge zu den Seitenflächen (35, 35′, 36, 36′) der Erhebungen (9, 9′) abgerundet sind.

5. Teil einer Negativform nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Seitenflächen (35, 35′, 36, 36′) von der Arbeitsseite (8) weg aufeinander zu laufen.

6. Teil einer Negativform gemäß Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die ebene Fläche (33) schräg gegenüber der an der Arbeitsseite (8) der Form (2) angeordneten Grund­ fläche (7) der Erhebungen verläuft.

7. Teil einer Negativform nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhebungen (9) im Querschnitt ge­ sehen trapezförmig ausgebildet sind, wobei die von der Arbeitsseite (8) wegweisenden Ecken bzw. Kanten (34, 34′) abgerundet sind.

8. Teil einer Negativform nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenflächen (35, 35′) der Erhebungen (9) ebenflächig sind.

9. Teil einer Negativform nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenflächen (36, 36′) der Erhebungen in sich bereits stetig gebogen sind.

10. Teil einer Negativform nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenflächen (37, 37′) der Erhebungen (9) an der Arbeitsseite (8) abgerundet in die Formwand (7) übergehen.

11. Teil einer Negativform nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenkontur der Erhebungen (9) im Querschnitt gesehen bogenförmig und ins­ besondere kreisbogenförmig ausgebildet ist.

12. Teil einer Negativform nach Anspruch 1, das eine Kombination aus Erhebungen (9, 9′) bzw. Teilen von Erhebungen (9, 9′) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 10 aufweist.

13. Mit der Negativform gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 hergestelltes Adapterformteil (6), dessen beim Herstel­ lungsvorgang der Arbeitsseite (8) zugewandte Profilseite entsprechend den Erhebungen (9, 9′) geformte Vertiefungen (10, 10′) aufweist.