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Dokumentenidentifikation DE19515078C1 15.05.1996
Titel Elektroerosionselektrode zur Herstellung von Kennzeichnungsfeldern in der Gravurfläche von Kunststoffspritzgießwerkzeugen
Anmelder Hasco-Normalien Hasenclever GmbH + Co, 58513 Lüdenscheid, DE
Erfinder Heuel, Otto, 58509 Lüdenscheid, DE
Vertreter Patentanwälte Ostriga, Sonnet & Wirths, 42275 Wuppertal
DE-Anmeldedatum 28.04.1995
DE-Aktenzeichen 19515078
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 15.05.1996
Veröffentlichungstag im Patentblatt 15.05.1996
IPC-Hauptklasse B23H 1/04
IPC-Nebenklasse B23H 9/06   B44C 1/22   
Zusammenfassung Eine Elektroerosionselektrode (10) dient zur Herstellung von Kennzeichnungsfeldern in der Gravurfläche (GG) von Werkzeugen zur Verformung plastischer Massen, insbesondere von Kunststoffspritzgießwerkzeugen. Die Elektroerosionselektrode (10) weist einen aus Elektrodenwerkstoff, wie z. B. aus Elektrolytkupfer o. dgl., bestehenden Elektrodenkörper auf, welcher eine erhabene Signaturen (14) bildende Kennzeichnungsfläche (13) besitzt. Außerdem weist die Elektroerosionselektrode (10) einen außerhalb der Kennzeichnungsfläche (13) angeordneten Haltebereich (16) zur mindestens mittelbaren Befestigung des Elektrodenkörpers (11) an einem Elektrodenhalter (18) einer Erodiermaschine auf.
Eine einfach herzustellende Elektroerosionselektrode (10), welche zur Anbringung eines Dauerhinweises insbesondere die unmittelbare Bearbeitung unregelmäßiger Gravurflächen gestattet, wird dadurch erzielt, daß an dem Haltebereich (16) als Elektrodenkörper eine die Kennzeichnungsfläche (13) tragende Elektrodenplatte (11) befestigt ist, die eine derart geringe Plattenstärke (SP) aufweist, daß die Elektrodenplatte (11) unter bleibender Verformung an die räumliche Oberflächengestalt der werkzeugseitigen Gravurfläche (GG) andrückbar ist.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Elektroerosionselektrode zur Herstellung von Kennzeichnungsfeldern in der Gravurfläche von Werkzeugen zur Verformung plastischer Massen, insbesondere von Kunststoffspritzgießwerkzeugen

Eine solche Elektroerosionselektrode ist in einem Aufsatz von H. EMMERICHS in der DE-Z "DER STAHLFORMENBAUER" 4/92, S. 79 und 80 und der DE 91 09 086 U1, beschrieben. Die bekannte Elektroerosionselektrode stellt einen kreiszylindrischen Körper aus Elektrolytkupfer dar, dessen rückwärtige kreisförmige Stirnfläche z. B. mit einem M6-Gewinde, zylindrischen Vertiefungen bzw. mit Nuten für den Gebrauch der unterschiedlichsten Elektrodenhaltersysteme versehen ist.

Der bekannte kreiszylindrische Elektrodenkörper weist einen Durchmesser von z. B. 20 mm und eine axiale Höhe von z. B. 11 mm auf.

Die vordere kreisförmige Stirnfläche bildet die mit erhabenen Signaturen versehene Kennzeichnungsfläche, z. B. in der Gestalt des bekannten "Drei-Pfeile-Symbols" unter Zusatz einschlägiger Kunststoff-Sortenbezeichnungen. Die erhabenen Signaturen, die ein Bild oder eine Schrift als positive Abbildung wiedergeben, stellen Funkenemissionsflächen zur funkenerosiven Herstellung einer eine Kavität darstellenden negativen Abbildung in einem Teilflächenbereich der formbildenden Gravurfläche, insbesondere eines Kunststoffspritzgießwerkzeuges, dar.

Die bekannte Elektroerosionselektrode der eingangs beschriebenen Gattung dient vornehmlich der Herstellung der formbildenden Gravur auswechselbarer Datums- oder Recyclingstempel-Einsätze.

Ausgehend von der eingangs beschriebenen bekannten Elektroerosionselektrode (s.DE-Z "Der Stahlformenbauer" 4/92, S. 79, 80), liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine einfach herzustellende Elektroerosionselektrode zu entwickeln, welche zur Anbringung eines Dauerhinweises insbesondere die unmittelbare Bearbeitung unregelmäßig geformter Gravurflächen gestattet.

Entsprechend der Erfindung wird diese Aufgabe durch eine Elektroerosionselektrode mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Entsprechend der Erfindung ist ein platten- bzw. plättchenartiger, relativ dünner Elektrodenkörper, die Elektrodenplatte, vorgesehen, welche in ihrem planebenen Ausgangszustand bereits die fertige Kennzeichnungsfläche mit ihren erhabenen Signaturen trägt.

Die erfindungsgemäße Elektrodenplatte, welche aus einem duktilen Elektrodenwerkstoff, insbesondere aus duktilem Elektrolytkupfer, besteht, ermöglicht folgendes vorteilhaftes Verfahren:

Die Elektrodenplatte wird mit ihrer Kennzeichnungsfläche auf die ausgewählte Stelle der formplattenseitigen Gravurfläche gelegt, die später das Kennzeichnungsfeld, z. B. einen bleibenden Recyclinghinweis, tragen soll. Sodann wird die der Kennzeichnungsfläche abgewandte rückwärtige Hauptfläche der Elektrodenplatte mit einem Druckkörper mechanisch druckbeaufschlagt und die Elektrodenplatte dabei an die räumliche Gestalt der Gravurteilfläche, sei diese z. B. konvex oder konkav geformt, bildsam angepaßt. Die so geformte erfindungsgemäße Elektrodenplatte wird sodann mittels ihres Haltebereichs an dem Elektrodenhalter der Erodiermaschine befestigt, worauf die Formplatte in das Dielektrikum der Erodiermaschinen-Wanne eingelegt, die ausgewählte Gravurfläche gegenüber der Elektrode ausgerichtet und schließlich zur Herstellung der gewünschten Kavität funkenerosiv bearbeitet wird.

Mit der erfindungsgemäßen Elektroerosionselektrode ist die Möglichkeit geschaffen worden, sich nicht ändernde Hinweise (z. B. Recycling-Kennzeichnungen, Herkunftshinweise etc.), Dauerhinweise also, in einer das ästhetische Aussehen eines Artikels nicht störender Weise auch an einem Betrachter auf den ersten Blick verborgenen Stellen anzubringen, die dann aber zumeist eine unregelmäßige Oberflächengestalt aufweisen.

Von einer nicht zur erfindungsgemäßen Gattung zählenden bekannten Elektroerosionselektrode (DE-AS 17 77 345) ist es bekannt, eine Elektrodenplatte aus Kupfer mit Stoßwellen- oder Explosionsenergie in ein formbildendes Gesenk hinein zu verformen. Die von der DE-AS 17 77 345 bekannte plattenartige Elektroerosionselektrode weist im Unterschied zum Erfindungsgegenstand in ihrem planebenen Ausgangszustand keinerlei mitzuverformende, der Funkenemission dienende erhabene Signaturen auf. Auch vermittelt die Elektroerosionselektrode gemäß der DE-AS 17 77 345 keine Anregung zur Schaffung einer plattenförmigen Elektroerosionselektrode, welche auf eine ausgewählte formbildende Gravurteilfläche aufgesetzt und durch mechanische Druckverformung an diese Gravurteilfläche förmlich angepaßt wird, und worauf eben diese Gravurteilfläche mittels der zuvor an sie formlich angepaßten Elektroerosionselektrode bearbeitet wird.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung bildet die Elektrodenplatte einschließlich ihrer die erhabenen Signaturen aufweisenden Kennzeichnungsfläche ein Prägeteil. Dies kann in der Praxis so geschehen, daß ein etwa 1 mm starkes Kupferblech in eine Prägematrize eingelegt und zur Herstellung der erhabenen Signatur mittels eines Prägestempels verformt wird. Die ansonsten fertige noch planebene Elektrodenplatte wird sodann - wie zuvor beschrieben - mit ihrer Kennzeichnungsfläche auf die ausgewählte Gravurteilfläche aufgelegt und dort mechanisch verformt.

Entsprechend der Erfindung ist es zweckmäßig, daß die Plattenstärke der aus Kupfer bestehenden Elektrodenplatte etwa 1 mm und die Höhe der erhabenen Signatur etwa 0,1 mm betragen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung bildet der Haltebereich einen etwa in der Ebene der unverformten, d. h. noch planebenen, Elektrodenplatte angeordneten seitlichen Haltefortsatz. Besonders zweckmäßig ist es dabei, wenn der Haltefortsatz mit der Elektrodenplatte stoffschlüssig verbunden ist.

Eine andere Erfindungsvariante sieht vor, daß der Haltebereich einen Haltestift bildet, welcher auf der der Kennzeichnungsfläche abgewandten rückwärtigen Hauptfläche der Elektrodenplatte befestigt ist.

Entsprechend einem anderen Erfindungsmerkmal erstreckt sich die Längsmittelachse der Haltestiftes senkrecht zur rückwärtigen Hauptfläche.

Der bei einer kupfernen Elektrodenplatte zweckmäßig ebenfalls aus Kupfer bestehende Haltestift kann mit der rückwärtigen Hauptfläche verschweißt oder verlötet sein.

Erfindungsgemäß ist der Haltestift im Flächenschwerpunkt auf der rückwärtigen Hauptfläche befestigt.

In weiterer Ausgestaltung sieht die Erfindung vor, daß die insbesondere zunächst unverformte, d. h. noch planebene, Elektrodenplatte mittels eines nachgiebigen Druckkörpers gegen die werkzeugseitige Gravurfläche andrückbar ist. Dabei besteht der nachgiebige Druckkörper aus einem entropieelastischen Werkstoff, wie z. B. aus einem Gummiwerkstoff, beispielsweise aus Hartgummi.

In Verbindung mit den Erfindungsmerkmalen, wonach der Haltestift im Flächenschwerpunkt auf der rückwärtigen Hauptfläche befestigt ist, sieht die Erfindung zweckmäßig weiterhin vor, daß der Druckkörper mittels einer seiner Längsmittelachse durchsetzenden Führungsbohrung auf dem Haltestift gleitbeweglich geführt ist.

In den Zeichnungen sind bevorzugte Ausführungsbeispiele entsprechend der Erfindung näher dargestellt, es zeigt,

Fig. 1 die Draufsicht auf die Kennzeichnungsfläche einer Elektrodenplatte,

Fig. 2 eine Seitenansicht der Elektrodenplatte entsprechend dem mit II bezeichneten Ansichtspfeil in Fig. 1,

Fig. 3 eine an eine konkave Gravurteilfläche angeformte Elektrodenplatte,

Fig. 4 eine an eine konvexe Gravurteilfläche angeformte Elektrodenplatte,

Fig. 5 einen Elektrodenhalter für die in den Fig. 1-4 gezeigten Elektroerosionselektroden ,

Fig. 6 in Anlehnung an die Darstellung gemäß Fig. 1 eine Elektroerosionselektrode mit einem seitlich angeschlossenen Haltefortsatz,

Fig. 7 eine Seitenansicht der Elektroerosionselektrode entsprechend dem mit VII bezeichneten Ansichtspfeil in Fig. 6, jedoch in einen Elektrodenhalter eingesteckt,

Fig. 8 die in Fig. 7 gezeigte Anordnung entsprechend dem in Fig. 7 mit VIII bezeichneten Ansichtspfeil,

Fig. 9 eine oberhalb einer Gravurteilfläche positionierte Elektroerosionselektrode vor der Verformung ihrer Elektrodenplatte und

Fig. 10 die Elektroerosionselektrode gemäß Fig. 9 während ihrer mechanischen Verformung durch einen nachgiebigen Druckkörper.

In den Zeichnungen ist jede Elektroerosionselektrode unabhängig von ihrer jeweiligen Ausgestaltung mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet.

Jede Elektroerosionselektrode 10 weist als Elektrodenkörper eine kreisrunde Elektrodenplatte 11 aus duktilem Elektrolytkupfer auf. Die vordere planebene Hauptfläche 12 der Elektrodenplatte 11 bildet eine Kennzeichnungsfläche 13 mit gegenüber der vorderen Hauptfläche 12 erhabenen Signaturen 14.

Im vorliegenden Fall stellen die erhabenen Signaturen 14 das bekannte "Drei-Pfeile-Symbol" mit dem Hinweis auf eine Kunststoffsorte (PVC) dar.

Die Stärke SP der Elektrodenplatte 11 beträgt 1 mm, während die Schrifthöhe bzw. die Höhe 55 der erhabenen Signatur 14 gleich 0,1 mm beträgt.

Mit seiner Längsmittelachse L senkrecht auf der rückwärtigen Hauptfläche 15 der Elektrodenplatte 12 und im Flächenschwerpunkt der rückwärtigen Hauptfläche 15 angeordnet, ist dort ein ebenfalls aus Kupfer bestehender kreiszylindrischer Haltestift 16 befestigt.

Der Haltestift 16 ist in die Halteöffnung 17 eines als Klemmfutter ausgebildeten und insgesamt mit 18 bezeichneten Elektrodenhalters einsetzbar.

Der Elektrodenhalter 18 weist zwei durch einen Klemmschlitz 19 freigeschnitte Klemmbackenhälften 20 auf, welche in üblicher Weise mittels einer Klemmschraube 21 zur Verklemmung des Haltestiftes 16 innerhalb der Halteöffnung 17 zustellbar sind.

In den Fig. 9 und 10 ist gezeigt, wie die Elektroerosionselektrode 10 mit ihrer Kennzeichnungsfläche 13 auf eine konvexe Gravurteilfläche GK aufgelegt und sodann mittels eines nachgiebigen Druckkörpers 23 aus Hartgummi an die konvex verlaufende Gravurteilfläche GK angeformt wird.

Hierbei dient der im Flächenschwerpunkt der rückwärtigen Hauptfläche 15 angelötete oder angeschweißte Haltestift 16der mittigen Führungsbohrung 22 des kreiszylindrischen Druckkörpers 23 als Führungselement. Mit seiner Führungsbohrung 22 wird der Druckkörper 23 entlang dem kreiszylindrischen Haltestift 16 gegen die rückwärtige Hauptfläche 15 der Elektrodenplatte 11 gedrückt, derart, daß diese sich insgesamt an die Oberflächengestalt der Gravurteilfläche GK anpaßt bzw. anformt.

In Fig. 4 ist die Anpassung der Elektrodenplatte 11 an eine konvexe Gravurteilfläche GK mehr schematisch gezeigt. Fig. 3 zeigt analog dazu eine Anpassung der Elektrodenplatte 11 an eine konkave bzw. gemuldete Gravurteilfläche GM.

Es ist auch denkbar, daß Fig. 2 die Elektrodenplatte 11 nicht etwa nur in ihrem unverformten planebenen Ausgangs zustand zeigt. Vielmehr ist auch vorstellbar, daß bereits eine zuvor gemäß den Fig. 3 oder 4 verformte Elektrodenplatte 11 im Bedarfsfall durch Bearbeitung mit dem Druckkörper 23 an eine gerade bzw. planebene Gravurteilfläche GG gemäß Fig. 2 angepaßt - also gerichtet - wird.

Fig. 6 zeigt eine Ausführungsvariante einer Elektrodenplatte 11. Diese ist mit einem stoffschlüssig angebundenen Haltefortsatz 24 versehen, welcher gemäß den Fig. 7 und 8 mit einem Elektrodenhalter 18 kooperiert, dessen Klemmelemente (Halteöffnung 17, Klemmschlitz 19, Klemmbackenhälften 20 und Klemmschraube 21) an die Lage des Haltefortsatzes 24 angepaßt sind.


Anspruch[de]
  1. 1. Elektroerosionselektrode (10) zur Herstellung von Kennzeichnungsfeldern in der Gravurfläche (GG, GM, GK) von Werkzeugen zur Verformung plastischer Massen, insbesondere von Kunststoffspritzgießwerkzeugen, mit einem aus Elektrodenwerkstoff bestehenden Elektrodenkörper (11), welcher eine erhabene Signaturen (14) bildende Kennzeichnungsfläche (13) aufweist, sowie mit einem außerhalb der Kennzeichnungsfläche (13) angeordneten Haltebereich (16, 24) zur mindestens mittelbaren Befestigung des Elektrodenkörpers (11) an einem Elektrodenhalter (18) einer Erodiermaschine, dadurch gekennzeichnet, daß die die Kennzeichnungsfläche (13) tragende Elektrodenplatte (11) eine derart geringe Plattenstärke (SP) aufweist, daß sie unter bleibender Verformung an die räumliche Oberflächengestalt der werkzeugseitigen Gravurfläche (GG, GM, GK) andrückbar ist.
  2. 2. Elektroerosionselektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodenplatte (11) einschließlich ihrer die erhabenen Signaturen (14) aufweisenden Kennzeichnungsfläche (13) ein Prägeteil bildet.
  3. 3. Elektroerosionselektrode nach Anspruch 1 oder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattenstärke (SP) der aus Kupfer bestehenden Elektrodenplatte etwa 1 mm und die Höhe (SS) der erhabenen Signatur (14) etwa 0,1 mm betragen.
  4. 4. Elektroerosionselektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltebereich einen etwa in der Ebene der unverformten Elektrodenplatte (11) angeordneten seitlichen Haltefortsatz (24) bildet.
  5. 5. Elektroerosionselektrode nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltefortsatz (24) mit der Elektrodenplatte (11) stoffschlüssig verbunden ist.
  6. 6. Elektroerosionselektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltebereich einen Haltestift (16) bildet, welcher auf der der Kennzeichnungsfläche (13) abgewandten rückwärtigen Hauptfläche (15) der Elektrodenplatte (11) befestigt ist.
  7. 7. Elektroerosionselektrode nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Längsmittelachse (L) des Haltestiftes (16) senkrecht zur rückwärtigen Hauptfläche (15) erstreckt.
  8. 8. Elektroerosionselektrode nach Anspruch 6 oder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stirnfläche des Haltestiftes (16) mit der rückwärtigen Hauptfläche (15) verschweißt oder verlötet ist.
  9. 9. Elektroerosionselektrode nach Anspruch 7 oder nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltestift (16) im Flächenschwerpunkt auf der rückwärtigen Hauptfläche (15) befestigt ist.
  10. 10. Elektroerosionselektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodenplatte (11) mittels eines nachgiebigen Druckkörpers (23) gegen die werkzeugseitige Gravurfläche (GG, GM, GK) andrückbar ist.
  11. 11. Elektroerosionselektrode nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der nachgiebige Druckkörper (23) aus einem entropieelastischen Werkstoff, wie z. B. aus einem gummielastischen Werkstoff, besteht.
  12. 12. Elektroerosionselektrode nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckkörper (23) mittels einer seine Längsmittelachse (L) durchsetzenden Führungsbohrung (22) auf dem Haltestift (16) gleitbeweglich geführt ist.






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