DE19613558A1 - Formwerkzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Formwerkzeug zur Formung plastischer Materialien, insbesondere für den Einsatz in Spritzgußautomaten für synthetische oder unsynthetische Poly­ mere, das mindestens eine gasdurchlässige Trennwand aufweist, die eine Expansionskammer zur Verdampfung verflüssigter Gase zur Kühlung des Formwerkzeuges von einer Formkammer trennt und mit einer der Verdampfungskammer zugewandten Verdampfungsober­ fläche und einer der Formkammer zugewandten Kühlungsoberfläche versehen ist.

Es ist bekannt, derartige Formwerkzeuge aus einem porösen, gesinterten Stahl herzustellen. Zur Kühlung des Formwerkzeuges wird ein verflüssigtes Kühlgas, vorzugsweise CO₂, in die Ex­ pansionskammer eingespritzt, in der es augenblicklich unter Druckentwicklung verdampft. Aufgrund des Druckes dringt das Kühlgas in die gasdurchlässige Trennwand ein und kühlt das Formwerkzeug und das in die Formkammer eingespritzte Polymer. Die von der Formkammer abgewandte Seite des Formwerkzeugs kann gasdicht verschlossen sein, so daß der Gasaustritt aus dem Formwerkzeug nur in Richtung der Formkammer stattfindet.

Ein derartiges Formwerkzeug besteht häufig aus zwei Teilen. Das erste kappenartige Bauteil, welches regelmäßig einfach als Stahlkavität bezeichnet wird, und der in die Formkammer der Stahlkavität einzuschiebende Kern. Das flüssige, plastische Material wird in die Formkammer zwischen der Stahlkavität und dem Kern eingespritzt und abgekühlt. Dabei fungieren sowohl die Stahlkavität als auch der Kern als Formwerkzeug und werden regelmäßig beide in der zuvor beschriebenen Weise gekühlt.

Der Widerstand des porösen Materials ist dabei häufig zu groß, so daß in von der Expansionskammer weiter entfernt gelegenen Bereichen keine ausreichende Kühlwirkung des Formwerkzeugs erreicht wird. Aus diesem Grund werden die Formwerkzeuge mit zusätzlichen Hohlräumen versehen, in die das Kühlgas schneller eintreten kann. Bei einem zu hohen Gasdurchsatz kann es zu einer Vereisung der Oberflächen des Formwerkzeuges kommen. Bei der Vereisung bildet sich zudem Kondenswasser, das eine Rost­ bildung an den Oberflächen der Formwerkzeuge hervorruft, womit die Formwerkzeuge unbrauchbar werden. Schließlich kann auf­ grund des zu hohen Gasdurchsatzes Kühlgas in die Formkammer eingeblasen werden. Sollte das in die Formkammer eingespritzte Material zu diesem Zeitpunkt noch nicht ausreichend ausgehär­ tet sein, so wird das in die Formkammer eingeblasene Kühlgas auch in die Oberfläche des Werkstücks eingeblasen. Dieses führt zu einer Beulenbildung in der Oberfläche des Werkstücks, die die Werkstückqualität negativ beeinträchtigt.

Allgemein sind alle derartigen Formwerkzeuge mit dem Nachteil behaftet, daß aufgrund der unterschiedlichen Materialstärken und der sich daraus ergebenden unterschiedlichen Widerstände des porösen Materials des Formwerkzeuges unterschiedliche Temperaturfelder in dem Formwerkzeug hervorgerufen werden, die sich vor allen Dingen negativ auswirken auf die Produktquali­ tät.

Der Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, ein gat­ tungsgemäßes Formwerkzeug derart weiterzuentwickeln, daß das Formwerkzeug während des Kühlvorganges ein gleichmäßiges Tem­ peraturfeld aufweist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Trennwand eine Gasabführungsvorrichtung mit mindestens einer Gaseintrittsöffnung aufweist, durch die das in der Ver­ dampfungskammer verdampfte und durch den porösen Werkstoff hindurchtretende Gas aus diesem abführbar ist, daß die Entfer­ nung von jedem Punkt der Verdampfungsoberfläche zu der Gasein­ trittsöffnung geringer ist als die Dicke der Trennwand und daß die Entfernung zwischen jedem Punkt der Verdampfungsoberfläche und der Gaseintrittsöffnung größer ist als die Entfernung zwischen dem der Kühlungsoberfläche am nächsten gelegenen Punkt der Gaseintrittsöffnung und der Kühlungsoberfläche.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Formwerkzeuges tritt das flüssige Kühlgas, z. B. CO₂, in die Expansionskammer ein und verdampft. Der Druck in der Expansionskammer steigt an, und das Gas wird durch die poröse Trennwand gedrückt. Da die Entfernung von jedem Punkt der Verdampfungsoberfläche zu der Gaseintrittsöffnung geringer ist als die minimale Dicke der Trennwand, fließt das Kühlgas über die Gasabführungsvor­ richtung aus dem Formwerkzeug ab. Da das Kühlgas immer be­ strebt ist, den Weg des geringsten Widerstandes zu nehmen, und die Entfernung zwischen jedem Punkt der Verdampfungsoberfläche und der Gaseintrittsöffnung größer ist als die Entfernung zwischen dem der Kühlungsoberfläche am nächsten gelegenen Punkt der Gaseintrittsöffnung und der Kühlungsoberfläche, kann kein Kühlgas durch die Kühlungsoberfläche in die Formkammer eindringen. Der Fluß des Kühlgases innerhalb des Formwerkzeu­ ges kann durch geeignete Anordnung der Gaseintrittsöffnung geregelt werden, so daß auf diese Weise ein gleichmäßiges Temperaturfeld innerhalb des Formwerkzeuges entsteht.

Da das Gas nicht mehr durch die Kühlungsoberfläche durchtritt, und aufgrund des gleichmäßigeren Temperaturfeldes auch eine gleichmäßigere Kühlphase erreicht wird, können die Zykluszei­ ten um bis zu 30% reduziert werden, was mit einer Erhöhung der Produktivität einhergeht, wobei gleichzeitig, da es zu keiner Beulenbildung in dem Werkstück mehr kommen kann, die Produktqualität entscheidend verbessert wird.

Die durch die Gasabführungseinrichtung ermöglichte Steuerung des Gasflusses innerhalb des Formwerkzeuges reduziert zudem den Verbrauch an Kühlgas. Diese Reduktion kann bis zu 80% im Vergleich zu einem aus dem Stand der Technik bekannten Form­ werkzeug betragen.

Vorzugsweise ist die Entfernung zwischen jedem Punkt der Ver­ dampfungsoberfläche und der Gaseintrittsöffnung nur geringfü­ gig größer als die Entfernung zwischen dem der Kühlungsober­ fläche am nächsten gelegenen Punkt der Gaseintrittsöffnung und der Kühlungsoberfläche. Besonders vorteilhaft ist es, wenn diese Entfernung nur 10 bis 20% größer ist. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß die Eintrittsöffnung der Gasabfüh­ rungseinrichtung so nahe wie es der jeweilige Einsatzfall zuläßt an die Kühlungsoberfläche herangeführt ist, um die ausreichende und gleichmäßige Kühlung der Kühlungsoberfläche zu gewährleisten. Die Eindringtiefe der Gasabführungseinrich­ tung in die Trennwand und damit auch die Entfernung von dem niedrigsten Punkt der Gaseintrittsöffnung zur Kühlungsober­ fläche kann entsprechend dem Einsatzgebiet des jeweiligen Formwerkzeuges beliebig verändert werden. Eine geringere Ent­ fernung von der Gaseintrittsöffnung zur Kühlungsoberfläche bewirkt allgemein eine stärkere Kühlung der Kühlungsober­ fläche.

Die Gasabführungsvorrichtung weist bei der besonders bevor­ zugten Ausführungsform des Formwerkzeuges mindestens ein Rohr auf, das in die Trennwand an der Verdampfungsoberfläche hineinragt. Dieses Rohr ragt vorzugsweise im wesentlichen senkrecht in die Verdampfungsoberfläche hinein, womit eine besonders einfache und kostengünstige Gasabführungsvorrichtung realisiert wird. Alternativ kann die Gasabführungsvorrichtung auch eine an der benötigten Stelle in die Trennwand einge­ lassene Lochblende, ein oder mehrere zirkulare konzentrische Ringkanäle oder andere geeignet ausgebildete Kanäle aufweisen.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des erfin­ dungsgemäßen Formwerkzeuges weist die Verdampfungsoberfläche eine um das Rohr gelegene Materialanhäufung auf, die zur Mit­ telachse des Rohres hin zunimmt, so daß die Entfernung zwischen jedem Punkt der Verdampfungsoberfläche und der Gas­ eintrittsöffnung variiert werden kann, um ein gleichmäßiges Temperaturfeld an der Kühlungsoberfläche zu realisieren. Durch Veränderungen der Geometrien der Materialanhäufung wird also eine Beeinflussung des Temperaturfeldes an der Kühlungsober­ fläche ermöglicht.

Vorzugsweise weist die Materialanhäufung im wesentlichen die Form eines Kugelsegmentes auf, dessen Mittelpunkt in der Gas­ eintrittsöffnung liegt, so daß die Entfernung von jedem Punkt der Verdampfungsoberfläche zu der Gaseintrittsöffnung immer konstant ist, so daß auch der Kühlgasstrom in der Trennwand gleich ist. Gleichzeitig wird die Verdampfungsoberfläche ver­ größert.

Die Gasabführungsvorrichtung kann mehrere in einem definier­ ten, regelmäßigen Abstand zueinander angeordnete Rohre auf­ weisen, die in die Trennwand an der Verdampfungsoberfläche hineinragen. Eine Erhöhung der Anzahl der Rohre ermöglicht ein stärkeres Abführen des Kühlgases und bewirkt damit auch einen erhöhten Gasdurchsatz bei der Kühlung. Je nach Anwendungsfall kann es auch wünschenswert sein, die einzelnen Rohre in un­ regelmäßigen Abständen an der Verdampfungsoberfläche anzuord­ nen, um entsprechende Veränderungen des Temperaturfeldes an der Kühlungsoberfläche zu erhalten. Selektives Verändern des Kühlgasstromes in den Rohren der Gasabführvorrichtung bewirkt ebenfalls eine Änderung des Temperaturfeldes innerhalb des Formwerkzeuges.

Erfindungsgemäß weist jedes Rohr eine entsprechende Ma­ terialanhäufung auf, die vorzugsweise gleichförmig sind, damit die Entfernung von der Verdampfungsoberfläche zu der korrespondierenden Gaseintrittsöffnung des Rohres immer gleich ist.

Ein besonders gleichmäßiges Temperaturfeld an der Kühlungs­ oberfläche wird erreicht, wenn die Materialanhäufung von zwei aneinandergelegenen Rohren an im wesentlichen dem gleichen Punkt auf der Verdampfungsoberfläche beginnen, da so die nicht mit Materialanhäufungen versehene Oberfläche der Verdampfungs­ oberfläche minimiert wird.

Vorzugsweise weist die Gasabführungsvorrichtung ein Ventil auf, so daß der Gasfluß innerhalb der Gasabführungsvorrichtung abgesperrt werden kann. Durch Schließen des Ventils steigt der Gasdruck innerhalb der Expansionskammer an, da das Kühlgas nicht über die Gasabführungsvorrichtung abgeführt werden kann. Dieses hat zur Folge, daß das Kühlgas nun auch durch die Küh­ lungsoberfläche des Formwerkzeuges hindurchtritt. Entscheidend ist dabei, daß mit dem Ventil dieser Prozeß zu einem definier­ ten Zeitpunkt erfolgt, so daß sichergestellt ist, daß das Werkstück sich ausreichend abgekühlt hat und sich der Kunst­ stoff des Werkstücks nicht mehr in seiner Schmelzphase befin­ det. Nach der ausreichenden Aushärtung des Werkstücks ist das Hindurchtreten des Kühlgases in die Formkammer sogar vorteil­ haft, da das Kühlgas bei der Entformung das Werkstück aus der Formkammer herausdrückt und die Entformung des Werkstücks somit erheblich erleichtert wird.

Die Kühlungsoberfläche bzw. Kühlungsoberflächen des Formwerk­ zeuges können entweder unbearbeitet die Struktur des porösen Werkstoffs aufweisen oder alternativ glatt poliert sein. Mit der porösen Oberfläche werden vorzugsweise Werkstücke mit einer matten Werkstückoberfläche gefertigt. Für Werkstücke mit einer glatten Oberfläche wird dagegen die Kühlungsoberfläche glatt poliert. Besonders bei den empfindlichen Werkstücken mit glatter Oberfläche ist der durch den Einbau eines Ventils in die Gasabführungsvorrichtung erreichte vereinfachte Auswurf des Werkstücks von entscheidender Bedeutung für die Werkstück­ qualität, da zur Entformung geringere mechanische Kräfte auf­ gebracht werden müssen, die zur Verformung des Werkstückes führen können oder dessen Oberfläche beschädigen.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform, bei der das Formwerkzeug vollständig aus dem gasdurchlässigen Werkstoff besteht und die Verdampfungskammer in das Formwerkzeug einge­ formt ist, ist/sind die Seitenwand/-wände der Verdampfungs­ kammer gasdicht verschlossen. Auf diese Weise wird verhindert, daß Kühlgas ungewünscht in die Seitenbereiche des Formwerkzeu­ ges defundiert, womit sich wieder ein undifferenziertes Tempe­ raturfeld an der Kühlungsoberfläche und ein erhöhter Gasver­ brauch ergeben würde. Durch die Abdichtung der Seitenwand bzw. Seitenwände wird sichergestellt, daß das in der Expansions­ kammer verdampfte Kühlgas nur in gewünschter Weise durch die Trennwand hindurchtritt.

Um ein besonders einheitliches Temperaturfeld an der bzw. den Kühlungsoberflächen des Formwerkzeuges zu erhalten, kann das Formwerkzeug mit mehreren derartigen Expansionskammern ausge­ bildet sein. Auch einzelne Formwerkzeuge, wie z. B. die oben beschriebene Stahlkavität und der Kern, können jeweils mit einer oder mehreren Expansionskammern versehen sein und je nach Einsatzgebiet an ihren Kühlungsoberflächen poröse oder glatt polierte Oberflächen aufweisen.

Das erfindungsgemäße Formwerkzeug ist in der Zeichnung bei­ spielsweise veranschaulicht und im nachstehenden im einzelnen anhand der Zeichnung beschrieben, die ein seitliches Schnittbild eines Formwerkzeuges zeigt.

Nach der Zeichnung besteht das Formwerkzeug im wesentlichen aus einer Stahlkavität 1 und einer Gasabführungsvorrichtung 2.

Die Stahlkavität 1 besteht vollständig aus einem porösen Sin­ terstahl, in dessen oberes Ende eine Expansionskammer 3 einge­ formt ist. Die Expansionskammer ist nach oben hin mit dem Deckel 4 gasdicht verschlossen. Zur zusätzlichen Abdichtung zwischen dem Deckel 4 der Stahlkavität 1 ist an der oberen, waagerecht verlaufenden Auflagefläche der Stahlkavität ein Dichtring 5 in einer zirkularen Ringnut 6 des Deckels 4 zwischen der Stahlkavität 1 und dem Deckel 4 eingefügt.

Der Deckel 4 ist mit einer Einspritzdüse 7 versehen, durch welche das verflüssigte Kühlgas, wobei vorzugsweise CO₂ zum Einsatz kommt, in die Expansionskammer 3 eingespritzt wird und dort unter Druckentwicklung verdampft.

Am unteren Bereich der Expansionskammer 3 weist das Formwerk­ zeug 1 eine gasdurchlässige Trennwand 9 auf, die in dem vor­ liegenden Ausführungsbeispiel aus demselben Material wie die Stahlkavität 1 gefertigt ist und die Dicke Y aufweist. Diese Trennwand 9 trennt die Expansionskammer 3 von der Formkammer 10, in die bei der Fertigung das plastische Material einge­ spritzt wird. Die Trennwand 9 ist mit einer der Verdampfungs­ kammer 3 zugewandten Verdampfungsoberfläche 11 und einer der Formkammer 10 zugewandten Kühlungsoberfläche 12 versehen.

Die Trennwand 9 weist an ihrer Verdampfungsoberfläche mehrere, die Form eines Kugelsegmentes aufweisende Materialanhäufungen 13 auf, die im wesentlichen gleichförmig sind.

Die Gasabführungsvorrichtung 2 weist für jedes der halbkugel­ förmigen Materialanhäufungen 13 ein Rohr 14 auf, das senkrecht über die Materialanhäufungen 13 in die Trennwand 9 hineinragt. Jedes Rohr 14 ist an seinem Ende mit einer Gaseintrittsöffnung 15 versehen, durch die das durch die Stahlkavität hindurch­ dringende Kühlgas aus der Trennwand 9 mit Hilfe der Gasabfüh­ rungsvorrichtung 2 aus dieser abgeführt und gegebenenfalls auch abgesaugt werden kann.

Durch die geometrische Ausgestaltung der Materialanhäufungen 13 wird allerdings auch ohne Absaugen sichergestellt werden, daß das Kühlgas niemals unerwünscht durch die Kühlungsober­ fläche 12 der Stahlkavität hindurchdringt. Um dieses sicher­ zustellen, ist die Entfernung X von jedem Punkt der Ver­ dampfungsoberfläche zu der Gaseintrittsöffnung 15 geringer als die Dicke Y der Trennwand 9, und die Entfernung 16 zwischen jedem Punkt der Verdampfungsoberfläche und der Gaseintritts­ öffnung ist größer als die Entfernung Z zwischen dem der Küh­ lungsoberfläche am nächsten gelegenen Punkt der Gaseintritts­ öffnung 15 und der Kühlungsoberfläche 12. Da das Kühlgas immer bestrebt ist, den Weg des geringsten Widerstandes zu gehen, wird es nach Zurücklegen der Entfernung X durch die Gasein­ trittsöffnungen 15 in die Rohre 14 einströmen und nicht die längere Entfernung Y zurücklegen, so daß im Ergebnis kein Kühlgas bis zur Kühlungsoberfläche 12 vordringen kann.

Da die Entfernung X nur geringfügig größer als die Entfernung Z ist, vorzugsweise ist diese 10 bis 20% größer, wird gleich­ zeitig immer eine ausreichende Kühlung der Kühlungsoberfläche 12 sichergestellt. In jedem Fall kann durch Anpassung der Geometrien X, Y und Z unter Beachtung der Bedingung Z < X < Y ein gewünschtes, aber immer gleichmäßiges Temperaturfeld zur Kühlung der Kühlungsoberfläche 12 erhalten werden. Die Geometrien ergeben sich dabei aus dem jeweiligen Anwendungs­ fall.

Die Materialanhäufungen 13 von zwei nebeneinander gelegenen Rohren 14 beginnen an im wesentlichen demselben Punkt auf der Verdampfungsoberfläche 11, so daß der nicht mit Materialan­ häufungen 13 versehene Bereich der Verdampfungsoberfläche 11 möglichst gering gehalten und gleichzeitig durch die Kugelseg­ mente die Verdampfungsoberfläche vergrößert wird.

Die Gasabführungsvorrichtung 2 weist ein in dem zentralen Abgasrohr angeordnetes Ventil 16 auf, mit dem der aus der Gasabführungsvorrichtung 2 heraus tretende Kühlgasstrom unter­ brochen werden kann. Wenn das Ventil 16 verschlossen ist und weiterhin Kühlgas durch die Einspritzdüse 7 in die Expansions­ kammer 3 eingespeist wird, steigt der Druck innerhalb der Expansionskammer so stark an, daß das Kühlgas, das jetzt nicht mehr durch die Rohre 14 abgeführt wird, durch die Trennwand 9 in die Formkammer 10 eindringt. Nach ausreichender Abkühlung des Werkstücks, in jedem Fall aber nachdem die Schmelzphase der Oberfläche des Werkstücks beendet ist, löst das durch die Kühlungsoberfläche 12 in die Formkammer 10 eindringende Kühl­ gas das Werkstück aus der Formkammer 10 und erleichtert so die Entformung. Damit sind kürzere Zykluszeiten bei der Fertigung realisierbar, wobei gleichzeitig die Produktqualität erhöht wird. Mit dem Ventil 19 kann so zwischen einem Kühlungsmodus und einem Auswurfmodus umgeschaltet werden.

Je nach Art der herzustellenden Werkstücke ist die Kühlungs­ oberfläche 12 porös oder glatt poliert. Bei Werkstücken mit einer matten Oberfläche wird vorzugsweise eine poröse Kühlungs­ oberfläche 12 eingesetzt. Bei glatten Werkstücken wird hin­ gegen eine polierte Oberfläche bevorzugt.

Die Seitenwand 8 der Verdampfungskammer ist durch einen Lack gasdicht verschlossen, so daß kein Kühlgas in die seitlichen Vertikalbereiche eintreten kann. Dieses seitliche Austreten des Kühlgases würde nämlich wieder einen undefinierten Kühl­ gasaustritt hervorrufen, womit zwangsläufig ein undefiniertes Temperaturfeld an den Kühlungsoberflächen auftreten und der Gasdurchsatz erhöht werden würde. Durch die einfache Abdich­ tung mit einem Lack wird das Kühlgas geleitet, im wesentlichen nur durch die Trennwand 9 zu strömen. Die Seitenwand 8 kann selbstverständlich auch durch andere geeignete Mittel gasdicht verschlossen werden.

In der Figur ist die Stahlkavität 1 nur mit einer Expansions­ kammer 3 ausgebildet. Je nach Anwendungsfall können auch mehrere Expansionskammern 3 eingesetzt werden, so z. B. in den seitlichen Vertikalbereichen der Stahlkavität, so daß an der Kühlungsoberfläche 12 an allen Seiten ein besonders gleich­ mäßiges Temperaturfeld herrscht. Selbstverständlich kann auch zur Kühlung des Kerns 17 eine erfindungsgemäße Expansions­ kammer eingesetzt werden. Die Anordnung der Expansionskammer im Kern 17 ist vorteilhafterweise so vorzusehen, daß der Kern an der Stelle am stärksten gekühlt wird, an der die größte Materialstärke des herzustellenden Kunststoffartikels zu er­ warten ist, da dort eine besonders hohe Kühlleistung erforder­ lich ist. Durch die Kühlung des Kerns 17 wird so eine bessere Abkühlung der Werkstücke erreicht, was eine weitere Reduzie­ rung der Zykluszeiten mit sich bringt.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Formwerkzeuges läßt sich an dem Formwerkzeug ein besonders gleichmäßiges Temperaturfeld erzeugen, so daß die Werkstücke schneller und gleichmäßiger abgekühlt werden können. Damit sinken die Zykluszeiten der Fertigung. Durch die erfindungsgemäße geometrische Ausgestaltung der Expansionskammer wird zudem ein unerwünschtes Eintreten des Kühlgases in die Formkammer ver­ hindert, so daß Beschädigungen des Werkstücks vermieden wer­ den. Dadurch, daß der Gasfluß in dem Formwerkzeug genau ge­ steuert werden kann, sind zudem keine Aushöhlungen im Form­ werkzeug nötig, und ein undefiniertes Austreten des Gases an den Seiten des Formwerkzeuges wird verhindert. Auf diese Weise wird der Kühlgasverbrauch deutlich reduziert. Durch Einsatz eines Ventils innerhalb der Gasabführungsvorrichtung wird die Entformung der Werkstücke vereinfacht und beschleunigt.

Bezugszeichenliste

1 Stahlkavität
2 Gasabführungsvorrichtung
3 Expansionskammer
4 Deckel
5 Dichtung
6 Ringnut
7 Einspritzdüse
8 Seitenwand
9 Trennwand
10 Formkammer
11 Verdampfungsoberfläche
12 Kühlungsoberfläche
13 Materialanhäufung
14 Rohr
15 Gaseintrittsöffnung
16 Ventil
17 Kern
X Entfernung von jedem Punkt der Verdampfungsoberfläche zu der Gaseintrittsöffnung
Y minimale Dicke der Trennwand
Z Entfernung zwischen dem der Kühlungsoberfläche am nächsten gelegenen Punkt der Gaseintrittsöffnung und der Kühlungs­ oberfläche

Claims (12)

1. Formwerkzeug zur Formung plastischer Materialien, ins­ besondere für den Einsatz in Spitzgußautomaten für syn­ thetische oder unsynthetische Polymere, das mindestens eine gasdurchlässige Trennwand (9) aufweist, die eine Expansionskammer (3) zur Verdampfung verflüssigter Gase zur Kühlung des Formwerkzeuges von einer Formkammer (10) trennt und mit einer der Expansionskammer (3) zugewandten Verdampfungsoberfläche (11) und einer der Formkammer (10) zugewandten Kühlungsoberfläche (12) versehen ist, da­ durch gekennzeichnet, daß die Trennwand (9) eine Gasabführungsvorrichtung (2) mit mindestens einer Gaseintrittsöffnung (15) aufweist, durch die das in der Expansionskammer (3) verdampfte und durch den porösen Werkstoff hindurchtretende Gas aus diesem abführbar ist, daß die Entfernung X von jedem Punkt der Verdampfungsober­ fläche (11) zu der Gaseintrittsöffnung (15) geringer ist als die Dicke Y der Trennwand (9) und daß die Entfernung X zwischen jedem Punkt der Verdampfungsoberfläche (11) und der Gaseintrittsöffnung (15) größer ist als die Entfernung zwischen dem der Kühlungsoberfläche (12) am nächsten ge­ legenen Punkt der Gaseintrittsöffnung (15) und der Küh­ lungsoberfläche (12).

2. Formwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Entfernung X zwischen jedem Punkt der Verdampfungsoberfläche (11) und der Gas­ eintrittsöffnung (15) nur geringfügig größer ist als die Entfernung Z zwischen dem der Kühlungsoberfläche (12) am nächsten gelegenen Punkt der Gaseintrittsöffnung (15) und der Kühlungsoberfläche.

3. Formwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Entfernung X zwischen jedem Punkt der Verdampfungsoberfläche (11) und der Gas­ eintrittsöffnung (15) 10 bis 20% größer ist als die Ent­ fernung Z zwischen dem der Kühlungsoberfläche am nächsten gelegenen Punkt der Gaseintrittsöffnung (15) und der Küh­ lungsoberfläche (12).

4. Formwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Gasabfüh­ rungsvorrichtung (2) mindestens ein Rohr (14) aufweist, das in die Trennwand (9) an der Verdampfungsoberfläche (11) hineinragt.

5. Formwerkzeug nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Verdampfungsoberfläche (11) eine um das Rohr (14) gelegene Materialanhäufung (13) aufweist, die zur Mittelachse des Rohrs (14) hin zunimmt.

6. Formwerkzeug nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Materialanhäufung (13) im wesentlichen die Form eines Kugelsegments aufweist, dessen Mittelpunkt in der Gaseintrittsöffnung (15) liegt.

7. Formwerkzeug nach einem der Ansprüche 4 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die Gasabfüh­ rungsvorrichtung (2) mehrere in einem definierten, regel­ mäßigen Abstand zueinander angeordnete Rohre (14) auf­ weist, die in die Trennwand (9) an der Verdampfungsober­ fläche (11) hineinragen.

8. Formwerkzeug nach Anspruch 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Trennwand (9) für jedes Rohr (14) eine entsprechende Materialanhäufung (13) auf­ weist.

9. Formwerkzeug nach Anspruch 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Materialanhäufungen (13) im wesentlichen gleichförmig sind.

10. Formwerkzeug nach einem der Ansprüche 8 oder 9, da­ durch gekennzeichnet, daß die Ma­ terialanhäufungen (13) von zwei nebeneinander gelegenen Rohren (14) an im wesentlichen demselben Punkt auf der Verdampfungsoberfläche (11) beginnen.

11. Formwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 10, da­ durch gekennzeichnet, daß die Gasabfüh­ rungsvorrichtung (2) ein Ventil (16) aufweist.

12. Formwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das Formwerkzeug vollständig aus dem gasdurchlässigen Werk­ stoff gefertigt ist, und die Expansionskammer in das Form­ werkzeug eingeformt ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Seitenwand/-wände (8) der Expan­ sionskammer gasdicht verschlossen ist/sind.