DE202013101680U1

DE202013101680U1 - Temperierkern

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Publication number: DE202013101680U1
Application number: DE201320101680
Authority: DE
Original assignee: WEMA GmbH
Current assignee: WEMA GmbH
Priority date: 2013-04-19
Filing date: 2013-04-19
Publication date: 2013-06-12
Anticipated expiration: 2023-04-20

Abstract

Temperierkern zum Einsatz in die Temperierbohrung (311) eines Formkerns (31) eines wenigstens einen Auswerfer aufweisenden Spritzgießwerkzeuges (1), umfassend einen hohlzylinderförmigen, eine Durchgangsbohrung (63) zur Durchführung eines Auswerfers (4) des Spritzgießwerkzeuges (1) aufweisenden Grundkörper (61), an dessen einem Ende ein gegenüber dem Grundkörper (61) durchmesservergrößertes Flanschstück (62) angeformt ist, wobei außen an dem Grundkörper (61) an das Flanschstück (62) angrenzend wenigstens zwei Längsrippen (64) angeformt sind, deren dem Flanschstück (62) gegenüberliegendes freies Ende in einem definierten Überlaufabstand (65) zu dem freien Ende des Grundkörpers (61) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Temperierkern zum Einsatz in die Temperierbohrung eines Formkerns eines wenigstens einen Auswerfer aufweisenden Spritzgießwerkzeugs nach dem Schutzanspruch 1. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Spritzgießwerkzeug zur Montage an ein Maschinenschild einer Kunststoffspritzgießmaschine nach dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 8.
Spritzgießwerkzeuge weisen regelmäßig einen oder mehrere Formkerne auf. Dabei handelt es sich um diejenigen Teile eines Spritzgießwerkzeuges, die überwiegend von dem Formhohlraum umschlossen werden, in den das auszuformende Kunststoffmaterial eingespritzt wird. Die in das Spritzgießwerkzeug eingebrachte Kunststoffmasse weist eine hohe Temperatur auf, welche an das Spritzgießwerkzeug abgegeben wird, weshalb dieses gekühlt werden muss. Hierzu sind regelmäßig Kühlkanäle angeordnet, die zur Wärmeabfuhr mit einem Kühlmittel beaufschlagt werden. In den oftmals schmalen Formkernen ist häufig nicht ausreichend Platz für derartige Kühlkanäle vorhanden. Auch ist die Herstellung von Kühlkanälen und Formkernen aufwendig und schwierig.
In der DE 38 08 363 A1 wird daher vorgeschlagen, in derartigen Formkernen Bohrungen vorzusehen, in die Kupferstifte eingesetzt werden bzw. die mit Kupfer ausgegossen werden. Über den Kupferkern soll die Wärme aus dem Formkern abgeleitet werden. Nachteilig an dieser vorbekannten Lösung ist, dass diese überall dort nicht einsetzbar ist, wo durch den Formkern ein Auswerfer geführt ist. Bei derartigen Anordnungen, bei denen regelmäßig der Platz für eine Kühlbohrung nicht mehr gegeben ist, ist die Temperierung häufig unzureichend.
Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Temperierkern zum Einsatz in die Temperierbohrung eines Formkerns eines wenigstens einen Auswerfer aufweisenden Spritzgießwerkzeugs bereitzustellen, der eine gute Temperierung eines einen Auswerfer aufweisenden Formkerns ermöglicht. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Schutzanspruchs 1 gelöst.
Mit der Erfindung ist ein Temperierkern zum Einsatz in die Temperierbohrung eines Formkerns eines wenigstens einen Auswerfer aufweisenden Spritzgießwerkzeugs geschaffen, der eine gute Temperierung eines einen Auswerfer aufweisenden Formkerns ermöglicht. Durch die wenigstens zwei Längsrippen werden innerhalb der Temperierbohrung Kanäle gebildet, die über den definierten Überlaufabstand zu dem freien Ende des Grundkörpers verbunden sind und die zur Kühlung mit einem Kühlmittel durchspülbar sind.
In Weiterbildung der Erfindung sind genau zwei diametral gegenüberliegend positionierte Längsrippen angeordnet. Hierdurch sind nach Einbringen des Temperierkerns in die Temperierbohrung eines Formkerns genau ein Zulauf- und ein Ablaufkanal gebildet, welche über den definierten Überlaufabstand miteinander verbunden sind. Diese Kanäle weisen eine große Oberfläche auf, wodurch eine optimale Temperierung ermöglicht ist.
In Ausgestaltung der Erfindung weisen die Längsrippen eine geringere Höhe auf als die Differenz der Radien von Grundkörper und Flanschstück. Hierdurch ist eine gute Temperierwirkung bei gleichzeitig geringem Kühlmittelvolumenstrom ermöglicht.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung beträgt der Überlaufabstand zwischen dem freien Ende der Längsrippen zu dem freien Ende des Grundkörpers zwischen 40% und 60%, bevorzugt 50% des Durchmessers des Grundkörpers. Hierdurch ist eine optimales Fließverhalten des Kühlmittels erzielt.
In Weiterbildung der Erfindung ist außen an dem Flanschstück eine umlaufende Nut zur Aufnahme eines Dichtrings eingebracht. Hierdurch ist eine Abdichtung des Temperierkerns gegenüber dem Spritzgießwerkzeug bewirkt.
In Ausgestaltung der Erfindung ist in dem Flanschstück konzentrisch zur Durchgangsbohrung des Grundkörpers ein Gewinde eingebracht. Hierdurch ist der Ausbau des Temperierkerns aus der Temperierbohrung vereinfacht.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist in dem Flanschstück exzentrisch zur Durchgangsbohrung des Grundkörpers eine Gewindesackbohrung zur Aufnahme eines Passstiftes eingebracht. Der Passstift fungiert als Verdrehsicherung für den Temperierkern innerhalb der Temperierbohrung eines Formkerns, wodurch eine lagegenaue Anordnung des Temperierkerns ermöglicht ist.
Mit der Erfindung ist weiterhin ein Spritzgießwerkzeug zur Montage an ein Maschinenschild einer Kunststoffspritzgießmaschine mit einer Formplatte, die einen Formkern aufnimmt, durch den ein Auswerfer geführt ist, geschaffen, bei dem eine optimale Kühlung des Formkerns ermöglicht ist. Durch den in die Temperierbohrung des Formkerns eingebrachten Temperierkern, der von einer Aufnahmebohrung der Formplatte aufgenommen ist und in dessen Durchgangsbohrung der Auswerfer geführt ist, sind zwischen dessen Längsrippen und der Temperierbohrung Kammern begrenzt, die im Bereich des Überlaufabstands zwischen Längsrippen und Grundkörper des Temperierkerns miteinander verbunden sind und die mit einem Kühlmittel beaufschlagbar sind. Zur Beaufschlagung der wenigstens zwei Kammern mit Kühlmittel sind in der Formplatte wenigstens ein Zulaufkanal und ein Ablaufkanal angeordnet, die über die Aufnahmebohrung jeweils in einer der wenigstens zwei Kammern münden. Zulauf- und Ablaufkanal bilden zusammen mit den wenigstens zwei Kammern einen durch den Formkern, den Auswerfer ummantelnd geführten Kühlkanal. Bevorzugt weist der Temperierkern genau zwei diametral gegenüberliegend angeordnete Längsrippen auf, wodurch genau zwei Kammern gebildet sind, wobei ein Zulaufkanal in eine der Kammern und ein Ablaufkanal in die andere Kammer mündet.
In Weiterbildung der Erfindung ist der Temperierkern beidseitig der Zu- und Ablaufkanäle gegenüber der Formplatte über ein Dichtelement, vorzugsweise über O-Ringe abgedichtet.
Andere Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den übrigen Unteransprüchen angegeben. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird nachfolgend im Einzelnen beschrieben. Es zeigen:
1 die schematische Darstellung eines Spritzgießwerkzeugs im Längsschnitt;
2 die schematische Darstellung des Spritzgießwerkzeugs aus 1 in einem um 90 Grad verdrehten Längsschnitt und
3 die schematische Darstellung des Temperierkerns des Spritzgießwerkzeugs aus 1

a) im Längsschnitt;
b) im um 90 Grad verdrehten Längsschnitt;
c) in räumlicher Darstellung;
d) im Querschnitt.

Das als Ausführungsbeispiel gewählte Spritzgießwerkzeug 1 umfasst zwei Formplatten 2, 3, zwischen denen eine Spritzkontur für das herzustellende Spritzteil 9 ausgebildet ist. Hierzu weist die erste Formplatte 2 einen Formhohlraum 21 auf, der an seiner der zweiten Formplatte 3 gegenüberliegenden Seite durch ein Formstück 22 begrenzt ist, durch das eine Einspritzdüse 5 geführt ist. Beidseitig des Formhohlraums 21 sind in der ersten Formplatte zwei Kühlkanäle 23 eingebracht.
Die der ersten Formplatte 2 gegenüberliegend angeordnete zweite Formplatte 3 ist mit einem Formkern 31 versehen, der im geschlossenen Zustand des Spritzgießwerkzeugs 1 in den Formhohlraum 21 der ersten Formplatte 2 hineinragt. Der Formkern 31 ist in dem Formstück 32 der zweiten Formplatte 3 gehalten, die beidseitig des Formkerns 31 mit Kühlkanälen 33 versehen ist. Zentrisch ist entlang seiner Mittelachse in dem Formkern 31 eine Temperierbohrung 311 eingebracht, die in einer Führungsbohrung 312 mündet. Im Anschluss an den Formkern 31 ist in der zweiten Formplatte 3 konzentrisch zur Temperierbohrung 311 des Formkerns 31 eine Aufnahmebohrung 34 eingebracht, die in einer Durchgangsbohrung 35 mündet.
Im Ausführungsbeispiel wird, um die geforderte Rundlaufgenauigkeit des Spritzteils 12 zu erzielen, innen drei Mal mittels Tunnel angespritzt. Um den Verteilerkanal 91 zu entfernen, ist ein Mittelauswerfer 4 angeordnet, der durch die Durchgangsbohrung 35 der zweiten Formplatte und der Führungsbohrung 312 des Formkerns 31 geführt ist. Orthogonal zur Mittelachse der Aufnahmebohrung 34 sind in der zweiten Formplatte 3 diametral zueinander ein Zulaufkanal 37 sowie ein Ablaufkanal 38 konzentrisch zueinander angebracht, welche jeweils in der Aufnahmebohrung 34 münden. An ihrem der Aufnahmebohrung 34 entgegengesetzten Ende sind Zulaufkanal 37 und Ablaufkanal 38 jeweils mit einem Innengewinde 371, 381 zur Aufnahme eines Anschlussstücks 7 zum Anschluss einer Kühlmittelleitung versehen.
In die Aufnahmebohrung 34 der zweiten Formplatte 3 ist ein Temperierkern 6 eingebracht, der in die Temperierbohrung 311 des Formkerns 31 hineinragt. Der Temperierkern 6 besteht im Wesentlichen aus einem hohlzylindrisch ausgebildeten Grundkörper 61, an dessen einen Ende ein gegenüber dem Grundkörper 61 durchmesservergrößertes Flanschstück 62 angeformt ist. In dem Flanschstück 62 ist eine Gewindebohrung 621 eingebracht, die mit der Durchgangsbohrung 63 des Grundkörpers 61 fluchtet. Konzentrisch zur Gewindebohrung 621 ist beabstandet zu dieser weiterhin in dem Flanschstück 62 eine Gewindesackbohrung 622 zur Aufnahme eines Passstiftes 66 eingebracht. Außen ist das Flanschstück 62 mit einer umlaufenden Nut 623 zur Aufnahme eines Dichtungsrings 8 versehen. Weiterhin sind außen an dem Grundkörper 61 des Temperierkerns 6 an das Flanschstück 62 angrenzend zwei Längsrippen 64 angeformt, deren dem Flanschstück 62 gegenüberliegendes freies Ende in einem definierten Überlaufabstand 65 zu dem freien Ende des Grundkörpers 61 angeordnet ist.
Der Temperierkern 6 ist derart in die Aufnahmebohrung 34 der zweiten Formplatte 3 eingebracht, dass der Passstift 66 des Temperierkerns 6 in die Passbohrung 36 der zweiten Formplatte 3 eingreift. Der Passstift 66 fungiert so als Verdrehsicherung für den Temperierkern 6. Der Temperierkern 6 ist über beidseitig der Zu- und Ablaufkanäle 37, 38 über Dichtungsringe 8 gegenüber der zweiten Formplatte 3 abgedichtet. Der Innenradius der Temperierbohrung 311 des Formkerns 31 entspricht im Wesentlichen dem Außenradius des Grundkörpers 61 des Temperierkerns 6 zuzüglich der Höhe einer an diesen angeformten Längsrippe 64, so dass zwischen den Längsrippen 64 und der Temperierbohrung 311 zwei Kammern 67, 68 begrenzt sind, die über den durch den Überlaufabstand 65 gebildeten Überlauf 69 miteinander verbunden sind. Die so gebildete Zulaufkammer 67 mündet über Aufnahmebohrung 34 in den Zulaufkanal 37, die Ablaufkammer 68 mit dem Ablaufkanal 38. Der Mittelauswerfer 4 ist durch die Durchgangsbohrung 63 des Temperierkerns 6 geführt. Auf diese Weise ist eine kontinuierliche Temperierung des von dem Mittelauswerfer 4 durchdrungenen Formkerns 31 erzielt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 3808363 A1 [0003]

Claims

Temperierkern zum Einsatz in die Temperierbohrung (311) eines Formkerns (31) eines wenigstens einen Auswerfer aufweisenden Spritzgießwerkzeuges (1), umfassend einen hohlzylinderförmigen, eine Durchgangsbohrung (63) zur Durchführung eines Auswerfers (4) des Spritzgießwerkzeuges (1) aufweisenden Grundkörper (61), an dessen einem Ende ein gegenüber dem Grundkörper (61) durchmesservergrößertes Flanschstück (62) angeformt ist, wobei außen an dem Grundkörper (61) an das Flanschstück (62) angrenzend wenigstens zwei Längsrippen (64) angeformt sind, deren dem Flanschstück (62) gegenüberliegendes freies Ende in einem definierten Überlaufabstand (65) zu dem freien Ende des Grundkörpers (61) angeordnet ist.
Temperierkern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass genau zwei diametral gegenüberliegend positionierte Längsrippen (64) angeordnet sind.
Temperierkern nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsrippen (64) eine geringere Höhe aufweisen, als die Differenz der Radien von Grundkörper (61) und Flanschstück (62).
Temperierkern nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Überlaufabstand (65) zwischen den freien Enden der Längsrippen (64) zu dem freien Ende des Grundkörpers (61) zwischen 40% und 60%, bevorzugt 50% des Durchmessers des Grundkörpers (61) beträgt.
Temperierkern nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass außen an dem Flanschstück (62) eine umlaufende Nut (623) zur Aufnahme eines Dichtrings (8) eingebracht ist.
Temperierkern nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Flanschstück (62) konzentrisch zur Durchgangsbohrung (63) des Grundkörpers (61) ein Gewinde eingebracht ist.
Temperierkern nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Flanschstück (62) exzentrisch zur Durchgangsbohrung (63) des Grundkörpers (61) eine Gewindesackbohrung (622) zur Aufnahme eines Passstiftes (66) eingebracht ist.
Spritzgießwerkzeug zur Montage an einem Maschinenschild einer Kunststoffspritzgießmaschine, mit einer Formplatte, die einen Formkern aufnimmt, durch den ein Auswerfer geführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Formkern (31) eine Temperierbohrung (311) eingebracht ist, in die ein Temperierkern (6) nach einem der vorgenannten Ansprüche hineinragt, der von einer Aufnahmebohrung (34) der Formplatte (3) aufgenommen ist und in dessen Durchgangsbohrung (35) der Auswerfer (4) geführt ist, wobei der Innenradius der Temperierbohrung (311) im Wesentlichen dem Außenradius des Grundkörpers (61) des Temperierkerns (6) zuzüglich der Höhe einer an diesem angeformten Längsrippe (64) entspricht, sodass zwischen den Längsrippen (64) und der Temperierbohrung (311) wenigstens zwei Kammern (67, 68) begrenzt sind, die im Bereich des Überlaufabstandes (65) zwischen Längsrippen (64) und Grundkörper (61) des Temperierkerns (6) miteinander verbunden sind, und wobei in der Formplatte (3) wenigstens ein Zulaufkanal (37) und ein Ablaufkanal (38) angeordnet sind, die über die Aufnahmebohrung (34) jeweils in einer der wenigstens zwei Kammern (67, 68) münden.
Spritzgießwerkzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperierkern genau zwei diametral gegenüberliegend angeordnete Längsrippen (64) aufweist, wodurch genau zwei Kammern (67, 68) gebildet sind, wobei ein Zulaufkanal (37) in die eine Kammer (67) und ein Ablaufkanal (38) in die andere Kammer (68) mündet.
Spritzgießwerkzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperierkern (6) beidseitig der Zu- und Ablaufkanäle (37, 38) gegenüber der Formplatte (3) über wenigstens ein Dichtelement, vorzugsweise über O-Ringe abgedichtet ist.