DE3743809C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Formwerkzeug nach dem
Oberbegriff von Anspruch 1 und ein Verfahren zum Kühlen des
Formwerkzeuges nach nach dem Oberbegriff von Anspruch 7.
Ein solches Formwerkzeug ist aus der US-PS 33 53 219
bekannt. Das Kühlmittel wird durch eine flüssigkeits
undurchlässige Platte vom Werkzeugkörper getrennt, so daß es
nicht direkt den Werkzeugkörper erreicht und deshalb einen
niedrigen Kühlungswirkungsgrad hat. Aus der GB-PS 14 68 241
ist ein ähnlicher Werkzeugkörper bekannt, bei welchem der
poröse Werkzeugkörper und die Kühlkammer auch durch eine
flüssigkeitsundurchlässige Zwischenschicht getrennt sind.
Zur Kühlwirkungsverbesserung wird eine komplizierte
Mehrschichtkonstruktion verwendet. Ferner ist aus der JP-OS
59-2 23 456 ein Formwerkzeug bekannt, bei welchem Vakuum
angelegt wird, um eine zu formende Kunststoff-Platte an die
Formungsoberfläche zu ziehen. Danach wird Kühlluft an der
Formungsoberfläche vorbeigeleitet.
Ein solches Formwerkzeug kann zum Formen von synthetischem
Harz verwendet werden. Das Formen erfolgt durch
Blasformung, Vakuumformung, Spritzguß, Reaktionsspritz
gießen von Urethan, oder ähnlichem. Unter Reaktionsspritz
gießen von Urethan versteht man dabei "RIM urethane molding
=reaction injection urethane molding", was bedeutet, daß
man Material, welches Isocyanat, Glykol und ein Amin
enthält, in einem Formwerkzeug reagieren läßt, um so
geformte Gegenstände herzustellen.
Das Formwerkzeug besteht dabei im allgemeinen aus einem
dünnwandigen porösen Werkzeugkörper mit einer Vielzahl von
Poren, welche durch Laserstrahlbearbeitung, Elektroformung
oder andere Verfahren darin gebildet wurden, und einem
Verstärkungselement zur Versteifung der Rückseite des
porösen Werkzeugkörpers. Die Poren sind so gebildet, daß
das synthetische Harz, welches geformt werden soll, unter
Vakuum von der Rückseite des porösen Werkzeugkörpers her
dadurch angesaugt werden kann, um es auf die Oberfläche des
porösen Werkzeugkörpers zu ziehen.
Das poröse Formwerkzeug wird wahrscheinlich durch die Hitze
des synthetischen Harzes während der Formung überhitzt, so
daß der Formungszyklus (der Zeitabschnitt zwischen dem Ende
einer Formung und dem Beginn der nächsten Formung)
wahrscheinlich lang ist. Deshalb werden die folgenden
Maßnahmen ergriffen, um das poröse Formwerkzeug sicher zu
kühlen:
- (1) Ein Kühlrohr, durch welches ein Kühlmittel strömt, wird mit der Rückseite des porösen Werkzeugkörpers in Kontakt gebracht oder verbunden.
- (2) Eine Zirkulationskammer, durch welche ein Kühlmittel strömt, ist auf der Rückseite des porösen Werkzeugkörpers mit Abstand von ihm angebracht, um die Hitze des porösen Werkzeugkörpers durch Metallelemente, wie Gewindebolzen, zu leiten und in die Zirkulationskammer abzuleiten.
Beide Kühlmaßnahmen (1) und (2) sind jedoch nachteilig,
da die Kühlung des porösen Werkzeugkörpers ungleichmäßig
ist, es schwierig ist, die Anordnung des Kühlrohrs oder
etwas ähnlichem festzulegen, die Kühlfähigkeit nicht
ausreichend ist, um den Formungszyklus wirkungsvoll zu
verkürzen, usw.
Als die Anmelderin der vorliegenden Erfindung z.B. ein ABS-
Harz mit dem porösen Formwerkzeug formte und dabei die
Kühlmaßnahme (2) anwandte, wurde der Formungszyklus nur um
ungefähr 6 Minuten verkürzt.
Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, ein
Formwerkzeug mit einer einfachen Konstruktion zu schaffen,
welches einen wesentlichen verbesserten Wirkungsgrad und eine
gleichmäßig verteilte Kühlung hat und welches außerdem
ermöglicht, feine Oberflächenkonfigurationen genau zu
reproduzieren.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die
kennzeichnenden Merkmale der Patentansprüche 1 und 7
gelöst.
Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen
enthalten.
Die Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die
Zeichnungen beschrieben, in welchen zwei Ausführungsformen
der Erfindung als Beispiele dargestellt sind. Im einzelnen
zeigen
Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Ausführungs
form eines porösen Formwerkzeuges,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der Aus
führungsform von Fig. 1,
Fig. 3 eine vergrößerte perspektivische Ansicht
des porösen Werkzeugkörpers der Aus
führungsform von Fig. 1,
Fig. 4 das poröse Formwerkzeug von Fig. 1 und
Temperaturregler,
Fig. 5 einen Querschnitt durch eine zweite Aus
führungsform eines porösen Formwerkzeugs
und
Fig. 6 und 7 andere Beispiele eines porösen Form
werkzeugs und eines Temperaturreglers.
Das erste Ausführungsbeispiel des Formwerkzeuges, welches ein Paar von rechten und linken
porösen Formwerkzeugen umfaßt, welche zur Blasformung einer
Abdeckung eines Fahrzeugkonsolengehäuses verwendet werden,
wird im folgenden mit Bezug auf Fig. 1 bis 3 beschrieben.
Da die Grundstrukturen der rechten und linken porösen
Formwerkzeuge gleich sind, wird nur das poröse
Formwerkzeug auf der linken Seite (obere Hälfte in Fig. 1)
im einzelnen beschrieben, während auf die Beschreibung
der gleichen Bezugszahlen für die Elemente des porösen
Formwerkzeugs auf der rechten Seite (untere Hälfte in Fig. 1),
welche die gleichen sind wie die des porösen
Formwerkzeugs auf der linken Seite, verzichtet wird.
Das poröse Formwerkzeug 1 dieser Ausführungsform besteht
aus einem porösen Werkzeugkörper 2, in welchem eine
Vielzahl von Poren gebildet sind, und einem
Verstärkungsrahmen 3, an welchem der Werkzeugkörper 2
lösbar befestigt ist.
Der poröse Werkzeugkörper 2 besteht aus Kontaktabschnitten
4 an den Vorder- und Rückseiten einer Aushöhlung 5, welche
innerhalb der Kontaktabschnitte 4 gebildet ist, einem
konkaven Formungsabschnitt 6 im Mittelbereich und einem
Trennabschnitt 7, welcher am Umfang des Formungsabschnittes
6 so angebracht ist, daß er mit den Kontaktabschnitten 4
fluchtet. Diese Abschnitte sind durch Elektroformung in
einem Körper gebildet, wobei Nickel als Metall bei der
galvanischen Metallabscheidung verwendet wurde. Der poröse
Werkzeugkörper 2 hat eine Breite von 400 mm, eine Höhe von
55 mm und eine Dicke von 2 bis 4 mm in der Länge und
Breite.
Ein Faltenmuster 8 und eine Vielzahl von Poren 9 sind durch
Elektroformung auf dem Formungsabschnitt 6 des porösen
Werkzeugkörpers 2 gebildet, wie in Fig. 3 dargestellt.
Jede der Poren 9 durchdringt den Formungsabschnitt 6, wobei
sich der Durchmesser allmählich von der Oberfläche zur
Rückseite des Formungsabschnitts 6 hin vergrößert. Der
Durchmesser der Poren 9 beträgt vorzugsweise 50 bis 500 µm
auf der Oberfläche des Formungsabschnittes 6 und 100 bis
2000 µm auf dessen Rückseite. Die Verteilungsdichte der
Poren 9 beträgt vorzugsweise 5 bis 1000 Poren pro 10 cm2.
Der Verstärkungsrahmen 3 besteht aus einem viereckigen
Rahmenkörper 11 aus Metall, wie ZAS (Zinklegierung), einer
Verstärkungsplatte 12, welche integral mit dem
Rahmenkörper 11 an dessen inneren linken Seite gebildet
ist, so daß er eine Form wie der poröse Werkzeugkörper 2
aufweist und als Abtrennung dient, einer Rippe 13, welche
integral auf der Rückseite der Verstärkungsplatte 12
gebildet ist, und einer Seitenplatte 14, welche an die linke
Endfläche des Rahmenkörpers 11 geschraubt ist.
Der poröse Werkzeugkörper 2 ist an den vier Ecken der
Kontaktabschnitte 4 an den Rahmenkörper 11 des
Verstärkungsrahmens 3 geschraubt, und die Rückseite des
porösen Werkzeugkörpers 2 ist noch durch die
Verstärkungsplatte 12 abgestützt und versteift durch
Zugschrauben 15 und Druckschrauben 16, welche an wichtigen
Stellen angebracht sind.
Die Rückseite des porösen Werkzeugkörpers 2 ist 5 bis 15
mm von der Verstärkungsplatte 12 entfernt, und dazwischen
ist eine Kühlkammer 17 angeordnet, um die Rückseite des
porösen Werkzeugkörpers 2 direkt zu kühlen. Die Kühlkammer
17 ist dicht gefüllt mit faserigen Körpern 18 aus
rostfreiem Stahl, welche in solchem Ausmaß festgerammt
sind, daß sie nicht ihre Durchlässigkeit verlieren. Der
faserige Körper 18 hat eine ausgezeichnete
Wärmeleitfähigkeit und Korrosionsbeständigkeit. Es ist
möglich, faserige Körper 18 aus verschiedenen Metallen zu
benutzen, wie Kupfer, Eisen, Nickel und Aluminium anstelle
der faserigen Körper aus rostfreiem Stahl.
Zwischen der Rückseite der Verstärkungsplatte 12 und der
Seitenplatte 14 des Verstärkungsrahmens 3 sind
Zirkulationskammern 19 angeordnet, und eine Vielzahl von
Durchgangslöchern 20 mit einem Durchmesser von ungefähr 2
mm sind an wichtigen Stellen der Verstärkungsplatte 12 in
einem im wesentlichen regelmäßigen Abstand von ungefähr 30
mm angeordnet, so daß die Zirkulationskammern 19 mit der
Rückseite der Kühlkammer 17 in Kontakt sind. Die
Zirkulationskammern 19 und die Durchgangslöcher 20, durch
welche ein Kühlmittel strömt, stellen die Mittel dar, um
das Kühlmittel der Kühlkammer 17 zuzuführen.
Auf der Vorder- und Rückseite des Rahmenkörpers 11 in der
Nähe der Seitenplatte 14 ist je ein Einlaß 21 angebracht.
Der Einlaß 21 steht mit der Zirkulationskammer 19 in
Verbindung, und ein Kühlmittel wird durch ihn in die
Zirkulationskammer 19 gegossen. Der Einlaß 21 ist mit einer
Einlaßdüse 23 mit einem Ventil 22 versehen. Ein Kühlmittel-
Zuführrohr 41 ist mit den Einlaßdüsen 23 verbunden, wie in
Fig. 4 dargestellt.
Bei dieser Ausführungsform wird eine Saugpumpe 42
verwendet, welche eine Funktion als
Kühlmittelzuführvorrichtung und als Saugpumpe hat, und das
Kühlmittel-Zuführrohr 41 ist mit den Einlaßdüsen 23
verbunden.
Kastenförmige Kühlmittelfluß-Steuerelemente 24 sind so an
den Seitenplatten 14 befestigt, daß sie den
Öffnungsabschnitten an den inneren Enden der Einlaßdüsen 23
in der entsprechenden Zirkulationskammer 19
gegenüberliegen. Jedes Kühlmittelfluß-Steuerelement 24
bewirkt, daß das Kühlmittel, welches von der Einlaßdüse 23
einfließt, entlang der Rückseite der Verstärkungsplatte 12
fließt und dabei die Kühlwirkung der Kühlkammer 17 in
Bezug auf den porösen Werkzeugkörper 2 verbessert. In einem
Endabschnitt der Verstärkungsrippe 13 ist ein
Kühlmitteldurchgang 25 so angebracht, daß er mit den
Zirkulationskammern 19 in Verbindung steht.
Auf den Vorder- und Rückseiten des Rahmenkörpers 11 sind
drei Sauglöcher 26 vorgesehen. Jedes der Sauglöcher 26
steht mit der Kühlkammer 17 in Verbindung, und die Luft,
welche durch die Poren 9 in die Kühlkammer 17 eintritt und
das Kühlmittel, welches durch die Durchgangslöcher 20 in
die Kühlkammer 17 eindringt, werden gleichzeitig von den
Sauglöchern 26 angesaugt. An jedem äußeren Ende jedes
Saugloches 26 ist eine Saugdüse 28 mit einem Ventil 27
befestigt. Ein Saugrohr 43 der Saugpumpe 42 ist mit den
Saugdüsen 28 verbunden, wie in Fig. 4 dargestellt.
Zwei Temperaturregler 44 und 45, welche der Saugpumpe 42
ein Kühlmittel mit konstanter Temperatur zuführen und das
Kühlmittel von ihr wieder abziehen, sind mit der Saugpumpe
42 verbunden. Ein Temperaturregler 44 führt der Saugpumpe
42 ein Kühlmittel mit hoher Temperatur von 80 bis 100°C zu,
während der andere Temperaturregler 45 der Saugpumpe 42 ein
Kühlmittel mit niedriger Temperatur von 0 bis 20°C
zuführt. Die zeitliche Abstimmung des Beginns oder der
Beendigung der Kühlmittelzufuhr zur Saugpumpe 42 wird durch
das Öffnen oder Schließen der Ventile 46 gesteuert, welche
zwischen den Temperaturreglern 44 und 45 und der Saugpumpe
42 angeordnet sind, in Übereinstimmung mit der zeitlichen
Abstimmung für das Formen.
Im folgenden wird kurz ein Verfahren zur Herstellung des
porösen Werkzeugkörpers 2 beschrieben.
Zuerst wird ein Formkern (nicht dargestellt) hergestellt,
welcher die gleiche Gestalt hat wie eine Abdeckung eines
Fahrzeugkonsolengehäuses. Der Formkern wird hergestellt,
indem ein Originalmodell durch Bekleben eines hölzernen
Modells mit Leder gebildet wird, um ein Faltenmuster zu
erhalten, das Originalmodell auf eine Matrize übertragen
wird und ein Epoxydharz in die Matrize gegossen wird.
Danach wird ein elektrisch leitfähiger Film auf der
Oberfläche des Formkerns gebildet. Dieser elektrisch
leitfähige Film wird gebildet, indem eine flüssige
Mischung aus Silberlackpaste, einer Butylacetatlösung und
Vinylchloridlack aufgesprüht wird oder indem die
Silberspiegel-Reaktion angewendet wird.
Anschließend wird der Formkern in eine Plattierungslösung
(nicht dargestellt) eingetaucht, welche Nickelsulfamat und
Borsäure als Hauptbestandteile enthält, aber kein Tensid,
welches die Erzeugung von Nadellöchern verhindert. Die
Elektroformung wird durch elektrische Entladung zwischen
dem Formkern, welcher als Kathode wirkt, und einer
Nickelanode ausgeführt.
Auf diese Weise wird der poröse Werkzeugkörper 2 durch
Elektroformung in einer Dicke von ungefähr 3 mm in der
Länge und Breite gebildet, und gleichzeitig werden die
Poren 9 im porösen Werkzeugkörper 2 gebildet. Die
Hauptgründe dafür, warum die Poren 9 gleichzeitig mit der
Elektroformung gebildet werden, ist, daß der elektrisch
leitfähige Film Vinylchlorid enthält, die
Plattierungslösung kein Tensid enthält und der bei der
Elektroformung verwendete Strom stark ist. Daher besteht
keine Notwendigkeit, den Werkzeugkörper 2 nach der
Elektroformung zu bearbeiten um Poren zu bilden, so daß es
möglich ist, den qualitativ hochwertigen Werkzeugkörper 2
auf einfache Weise und billig herzustellen, und auch den
Durchmesser und die Anzahl der Poren 9 wie gewünscht zu
steuern, indem die Bedingungen wie die Menge Vinylchlorid
und die Stromstärke, welche bei der Elektroformung
angewendet wird, variiert werden.
Im folgenden wird ein Verfahren zum Formen eines
synthetischen Harzes unter Verwendung des porösen
Formwerkzeugs 1 mit der oben beschriebenen Struktur
beschrieben.
Die rechten und linken porösen Formwerkzeuge 1 werden
zuerst in geöffnetem Zustand, so daß sie einander
gegenüberliegen, in eine Blasformmaschine (nicht
dargestellt) gestellt. Die Kühlmittelzuführleitung 41 der
Saugpumpe 42 wird mit den Einlaßdüsen 23
verbunden, und das Saugrohr 43 wird mit den Saugdüsen 28
verbunden. Die Saugpumpe 42, welche bei dieser
Ausführungsform benutzt wird, hat eine Saugleistung von 55 l/min
bei 0,2 kW.
Wenn die Saugpumpe 42 eingeschaltet wird, wird die Luft
auf der Oberfläche des porösen Werkzeugkörpers 2 durch die
Poren 9 des Formungsabschnittes 6 in die Kühlkammer 17
gesaugt. Das Kühlmittel (bei dieser Ausführungsform wird
Wasser verwendet) der Temperaturregler 44 und 45 wird durch
die Einlaßdüsen 23, die Zirkulationskammern 19 und die
Durchgangslöcher 20 in die Kühlkammer 17 gesaugt. Die Luft
und das Kühlmittel werden gleichzeitig angesaugt und über
die Saugdüsen 28 abgezogen.
Zu diesem Zeitpunkt sind alle Ventile 22 der Einlaßdüsen 23
und die Ventile 27 der Saugdüsen 28 im allgemeinen
geöffnet, jedoch können die Ventile 22 der Einlaßdüsen 23
auf der einen Seite oder die Ventile 27 eines Teils der
Saugdüsen 28 ganz oder teilweise geschlossen sein, um den
Kühlmittelfluß in der Kühlkammer zu ändern und zu steuern,
wobei eine gleichmäßige Kühlung der porösen Werkzeugkörper
2 aufrechterhalten wird.
Ein Parison 31 aus einem ABS-Harz, welcher geformt werden
soll, wird anschließend aus einer
Kunstharzextrudiermaschine (nicht dargestellt) zwischen die
porösen Formwerkzeuge 1 gegossen, um die porösen
Formwerkzeuge 1 festzuklemmen. Unter Parison 31 wird hier ein
schlauchförmiger Körper oder ein schlauchförmiges Halbzeug
verstanden, bevor es bei der Blasformung gedehnt wird.
Fig. 1 zeigt die Formwerkzeuge in einem Zustand, in welchem
die Kontaktabschnitte 4 noch nicht festgeklemmt sind. Die
Klemmkraft beträgt 15 t, und der Klemmdruck, der auf jeden
Kontaktabschnitt 4 und die Trennabschnitte 7 wirkt, beträgt
460 N/cm2. Der Parison 31 wird in den Formungsabschnitten 6
der porösen Werkzeugkörper 2 in einem gedehnten Zustand
aufgefangen. Wenn in den Parison 31 Luft aus einer
Druckdüse (nicht dargestellt) mit einem Blasdruck von 5 bis
6 bar geblasen wird, wird der Parison 31 gegen die
Formungsabschnitte 6 gedrückt und geformt. Im
Anfangsstadium des Formens sind die Ventile 46 des
Temperaturreglers 44 geöffnet, um ein Kühlmittel mit hoher
Temperatur zuzuführen und dabei die Übertragung des
Faltenmusters 8 zu fördern.
Zu diesem Zeitpunkt wird der Parison 31 fest zu den
Formungsabschnitten 6 hingezogen, da die Luft an der
Oberfläche der Formungsabschnitte 6 zu den Rückseiten der
Formungsabschnitte 6 gesaugt wird, wobei das Faltenmuster 8
auf der Oberfläche der Formungsabschnitte 6 genau
übertragen wird. Obwohl es im allgemeinen schwierig ist,
eine feine Konfiguration, wie ein Faltenmuster, nur durch
Blasdruck zu übertragen, erlaubt diese Ausführungsform, das
feine Muster genau zu übertragen. Die Poren 9 werden nicht
übertragen, da ihr Durchmesser klein ist.
In dem Stadium, in welchem die Übertragung des
Faltenmusters 8 abgeschlossen ist, werden die Ventile 46
des Temperaturreglers 45 geöffnet und die Ventile 46 des
Temperaturreglers 44 geschlossen, um ein Kühlmittel mit
niedriger Temperatur zuzuführen und dadurch die
Werkzeugkörper 2 schnell zu kühlen. Das Kühlmittel mit der
niederen Temperatur wird der Kühlkammer 17 durch die
Vielzahl der Durchgangslöcher 20 zugeführt. Da die
Kühlkammer so konstruiert ist, daß sie mit der Rückseite
des porösen Werkzeugkörpers 2 in direkten Kontakt kommt,
kommt das Kühlmittel in direkten Kontakt mit der Rückseite
des porösen Werkzeugkörpers 2 und kühlt dabei den
Werkzeugkörper 2 wirkungsvoll, stark und gleichmäßig.
Dadurch wird der poröse Werkzeugkörper 2 vor Überhitzung
geschützt, was eine Verkürzung des Formungszyklus auf eine
Minute ermöglicht, wobei das Formungsvermögen und der
Wirkungsgrad stark verbessert werden.
Da die Luft und das Kühlmittel, welche in die Kühlkammer 17
eingedrungen sind, gleichzeitig von den Saugdüsen 28
angesaugt werden, wie oben beschrieben, ist es
unwahrscheinlich, daß das Kühlmittel durch die Poren 9 an
der Oberfläche des porösen Formwerkzeugs 1 austritt, selbst
wenn eine kleine Saugpumpe 42 verwendet wird,
wie bei dieser Ausführungsform.
Als eine Saugpumpe 42 mit einer Saugleistung von 196 l/min
bei 1,5 kW verwendet wurden, konnte der Formungszyklus noch
weiter verkürzt werden.
Bei dieser Ausführungsform zeigen die faserigen Körper 18
aus rostfreiem Stahl, mit welchen die Kühlkammer 17 gefüllt
ist, (1) die Wirkung, daß das Kühlmittel gleichmäßig über
die ganze Rückseite des porösen Werkzeugkörpers 2 geleitet
wird, (2) einen Durchdringungseffekt, welcher bewirkt, daß
die angesaugte Luft ruhig in die Kühlkammer 17 strömt, (3)
eine Verstärkungswirkung des porösen Werkzeugkörpers 2, und
(4) einen Wärmeleiteffekt. So wird der oben beschriebene
Saug- und Kühleffekt noch weiter verstärkt.
Eine zweite Ausführungsform wird im folgenden
mit Bezug auf Fig. 5 beschrieben.
Die Zirkulationskammern 19 und die Durchgangslöcher 20,
welche bei der ersten Ausführungsform als Mittel zur
Kühlmittelzuführung zur Kühlkammer 17 verwendet werden,
sind bei dieser Ausführungsform weggelassen worden. Es ist
ein Einlaß 51 vorgesehen, welcher mit einem Ende der
Kühlkammer 17 in Verbindung steht, und eine Einlaßdüse 23
mit einem Ventil 22 ist am Einlaß 51 befestigt. Das
Kühlmittel wird der Kühlkammer 17 von der Einlaßdüse 23
zugeführt. Das Kühlmittel wird von den Saugdüsen 27
angesaugt, welche an der anderen Endseite der Kühlkammer 17
auf dieselbe Weise wie bei der ersten Ausführungsform
angebracht sind. Zusätzlich ist die Kühlkammer 17 bei
dieser Ausführungsform nicht mit faserigen Körpern gefüllt,
im Gegensatz zur ersten Ausführungsform, aber sie kann mit
den faserigen Körpern 18 gefüllt sein.
Da die Zirkulationskammern 19 und die Durchgangslöcher 20
bei dieser Ausführungsform unnötig sind, ist es möglich,
den Rahmenkörper 11 auf einfache Weise und billig
herzustellen.
Die Saugpumpen 42 können z.B. auch
mit den Temperaturreglern 44 bzw. 45 verbunden sein, wie in
Fig. 6 dargestellt. Die Ventile 46 , welche zwischen den
Saugpumpen 42 und den porösen Formwerkzeugen 1 vorgesehen
sind, werden so geöffnet oder geschlossen, daß sie Wasser
mit hoher Temperatur vom Temperaturregler 44 im
Anfangsstadium des Formens und Wasser mit niedriger
Temperatur vom Temperaturregler 45 zuführen, wenn die
Übertragung des Faltenmusters 8 erfolgreich abgeschlossen
ist.
Alternativ dazu kann eine Saugpumpe 42 mit den porösen
Formwerkzeugen 1 verbunden sein, und ein Temperaturregler
55 kann mit der Saugpumpe 42 verbunden sein, wie in Fig. 7
dargestellt. Wasser mit einer Temperatur von 10 bis 20°C
wird der Saugpumpe 42 vom Temperaturregler 55 zugeführt,
und die porösen Werkzeugkörper 2 werden angemessen gekühlt,
indem die Ventile 46 geöffnet oder geschlossen werden. In
diesem Fall, obwohl es möglich ist, die Kosten des ganzen
Apparates zu reduzieren, ist die Kühlwirkung etwas
verringert im Vergleich zu dem Fall wo zwei
Temperaturregler 44 und 45 verwendet werden, und der
Formungszyklus beträgt ungefähr 1,5 min.
Die Poren 9 des porösen Werkzeugkörpers 2 sind nicht
auf solche beschränkt, welche durch Elektroformung
gebildet werden. Die Poren 9 können z.B. durch Laserstrahl-
Bearbeitung oder Bohren des porösen Werkzeugkörpers 2,
nachdem er ohne Poren geformt wurde, hergestellt werden.
Das poröse Formwerkzeug der vorliegenden Erfindung kann auch
zum Formen eines synthetischen Harzes verwendet werden,
welches nicht durch Blasformung, sondern durch
Vakuumformung, Spritzguß, Reaktionsspritzgießen von Urethan
oder ähnlichem geformt wird.
Die Temperatur des Kühlmittels, welches von den
Temperaturreglern 44, 45 und 55 zugeführt wird, kann
angemessen variiert werden.
Claims (8)
1. Formwerkzeug,
- 1.1 mit einem porösen Werkzeugkörper, der eine Formungsoberfläche und eine Vielzahl von Poren aufweist, die in der Formungsoberfläche münden und durch die hindurch Luft von der Formungsoberfläche absaugbar ist,
- 1.2 mit einer Kühlkammer, die auf der von der Formungsoberfläche abgewandten Rückseite des Werkzeugkörpers angeordnet ist,
- 1.3 mit mindestens einem Einlaß und
- 1.4 mit mindestens einem Auslaß zum Hindurchleiten eines Kühlmittels durch die Kühlkammer,
dadurch gekennzeichnet,
- 1.5 daß die Kühlkammer (17) mit der Rückseite des Werkzeugkörpers (2) in direktem Kontakt steht,
- 1.6 daß durch die Poren (9) des Werkzeugkörpers (2) die Luft in die Kühlkammer (17) saugbar ist und
- 1.7 daß die Luft und das Kühlmittel gleichzeitig durch den Auslaß (28) aus der Kühlkammer (17) absaugbar sind.
2. Formwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Kühlkammer (17) mit Fasern (18) ausgefüllt ist, die in solchem
Maße festgerammt sind, daß die Durchlässigkeit der Kühlkammer
erhalten bleibt.
3. Formwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen der Kühlkammer (17) und einer
Zirkulationskammer (19) eine Abtrennung (12) mit mindestens einem
Durchgangsloch (20) für das Kühlmittel angeordnet ist, wobei der
Einlaß für das Kühlmittel mit der Zirkulationskammer (19) in
Verbindung steht.
4. Formwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Poren (9) des Werkzeugkörpers (2)
elektrogalvanisch geformt sind.
5. Formwerkzeug nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Fasern (18) aus rostfreiem Stahl, Kupfer,
Eisen, Nickel oder Aluminium bestehen.
6. Formwerkzeug nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß in der Zirkulationskammer (19) ein
Steuerelement (24) für den Kühlmittelfluß angeordnet ist.
7. Verfahren zum Kühlen des Formwerkzeuges nach einem der
Ansprüche 1 bis 6, bei dem Kühlmittel durch die Kühlkammer des
Formwerkzeuges hindurchgeleitet wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Kühlmittel zunächst ein erstes Kühlmittel mit hoher
Temperatur und danach ein zweites Kühlmittel mit niedriger
Temperatur verwendet wird.
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