DE29609883U1

DE29609883U1 - Werkzeugteil der Kunststoff- und Metallindustrie

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Publication number: DE29609883U1
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Priority date: 1996-06-07
Filing date: 1996-06-07
Publication date: 1996-09-26
Anticipated expiration: 2006-06-08

Description

Es 10129 Gbm

Walter Watermann Kunststoff-Spritzgießtechnik Kurzer Kamp 6

32689 Kalletal-Kalldorf

Werkzeugteil der Kunststoff- und Metallindustrie

Beschreibung

Die Neuerung betrifft ein Werkzeugteil für Spritzgieß-, Blas-, Tiefzieh- und Extruderwerkzeuge der KunststoffIndustrie und für Druckguß- und Metallgießwerk&zgr;euge der Metallindustrie, mit einem Außenkern, der die Form eines Formteils festlegt, und mit einem Innenkern, durch den ein Kühl- oder Heizmittel zur Temperaturabsenkung bzw.- Erhöhung in eine Eintrittsöffnung einfließt und aus einer Austrittsöffnung ausfließt, wobei sich die Eintritts- und die Austrittsöffnung an der Rückseite des Innenkerns befinden, nach dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1.

Die Form des Werkzeugteils, genauer gesagt des Außenkerns, bestimmt die Form des herzustellenden Formfertigteils. Ein würfliges, zylindrisches oder linsenförmiges Formteil erfordert zu seiner fehlerfreien und schnellen Formgebung ein Werkzeugteil, das an bestimmten Stellen über einen guten Wärmeübergang verfügt. Diese bestimmten Stellen, die Stirnflächen, sind diejenigen, mit denen das Werkzeugteil zuerst Kontakt mit dem Halbzeugmaterial (Kunststoff, Metall) bekommt, beim Becher beispielsweise der Boden. Bei geringem Wärmeübergang kann nur mit geringer Geschwindigkeit gefertigt werden.

Bei bekannten Werkzeugteilen wird ein Kühl- oder Heizmittel zur Temperaturabsenkung bzw. -erhöhung durch eine Eintrittsbohrung eines Einlaßrohres eingeleitet, das in das ansonsten hohle Werkzeugteil gesteckt ist, und aus einer Austrittsöffnung fließt das Kühl- oder Heizmittel wieder aus. Bei erhöhtem Kühl- oder Heizmitteldurchsatz läßt sich an manchen Stellen des Werkzeugteils kein ausreichender Wärmetransport erzielen, und an anderen Stellen ist schon die obere zulässige Grenze des Wärmetransports erreicht. Schuld daran sind stromungstechnische Eigenarten, wie beispielsweise die Bildung von Taschen, in denen kaum eine Bewegung des Kühl- oder Heizmittels erfolgt, während an anderen Flecken starke Strömungen mit erhöhtem Wärmeübergang auftreten.

Ein anderes in Gebrauch befindliches Werkzeugteil, das den Stand der Technik bildet, ist mit einem solchen zylinderförmigen Innenkern ausgestattet, der seitlich mit Doppelgewindenuten versehen ist. Eine der beiden Doppelgewindenuten schließt sich an die Eintrittsöffnung und 0 die andere an die die Austrittsöffnung an der Rückseite des Innenkerns an. Nahe der Vorderseite des Innenkerns sind die Gewindenuten miteinander verbunden, so daß das Kühl- oder Heizmittel in den Gewindenuten gegenläufig strömen kann. Da der Temperaturgradient im Ein- und Austrittsbereich am größen ist, kommt es unmittelbar nach Eintritt des Kühl- oder Heizmittels in die Gewindenut zu dem größten Wärmeaustausch, und zwar nicht mit dem Formteil, sondern fatalerweise mit dem austretenden Kühl- oder Heizmittel. Darüber hinaus läßt sich die Temperatur an der Stirnseite des Kerns nur indirekt durch Nutzung dessen Wärmeleitvermögens beeinflussen.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Werkzeugteil (z. B. Stempel) der eingang genannten Art zu schaffen, das formteiladäquate Wärmeübergangseigenschaften besitzt.

Die Aufgabe wird mit dem kennzeichnenden Teils des Schutzanspruchs 1 gelöst, nämlich dadurch, daß die Eintrittsöffnung mit einem axial verlaufenden Durchgang durch die Mitte des Innenkerns fortgesetzt ist, die zu einer an die Bodeninnenfläche des Außenkerns angrenzenden Stirnseite des Innenkerns führt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Neuerung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel nach der Neuerung anhand der anliegenden Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung bedeutet:
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Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Kühl- und Heizkerns für ein zylindrisches Werkzeugteil, nach der Neuerung;

Fig. 2 eine Aufsicht auf den in Fig. 1 dargestellten

Kühl- und Hei&zgr;kern; und

Fig. 3 eine Abwicklung der Mantelfläche des in Fig.

dargestellten Kühl- und Heizkerns. 25

In einen in der Zeichnung insgesamt mit 1 bezeichneten neuerungsgemäßen Kühl- und Heizkern, der als ein Innenkern einen Außenkern (nicht dargestellt) ausfüllt und so ein kreiszylindrisches Werkzeugteil bildet, wird ein Kühl- oder Heizmittel (&zgr;. B. Wasser, Öl) in eine Eintrittsbohrung 2 mit einem Gewindeanschluß 3 zum Ein- und Ausbau eingeleitet (s. Fig. 2). Die Eintrittsbohrung 2 führt als sich axial erstreckender Durchgang 4 durch die Mitte des Kühl- und Heizkerns 1 und endet unten in Loch 4', um in eine spiralförmige Rille 5 einzumünden. Das durch das Loch 4¹ austretende Kühl- oder Heizmittel wird in der spiralförmigen

Rille 5 über die Bodenfläche des Außenkerns, der Sirnseite 6 des Werkzeugteils, kreisförmig von innen nach außen geleitet und mündet dann in eine Kantenrille 7 ein, in die sich das Kühl- oder Heizmittel nach links und rechts verzweigt. Die verzweigten Ströme vereinen sich an einer Zuführstelle 8 für eine Mäanderrille 9 (s. Fig. 1), und der gemeinsame Strom setzt sich in der Mäanderrille 9 fort, um an der rohrförmigen Seitenfläche des Außenkerns zunächst nach oben und dann von einer ersten Umlenkrille 10 nach unten geleitet zu werden.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich, zeigt die Abwicklung der Mantelfläche des in Fig. 1 dargestellten Kühl- und Heizkerns 1 die Mäanderrille 9 mit acht Umlenkrillen 10 und mit neun axial und geraden verlaufenden Rillenabschnitten 11. Ein mit 12 bezeichneter Rillenabschnitt führt zu einer Austrittsöffnung 13 für das Kühl- oder Heizmittel.

Das mit dem Kühl- und Heizkern 1 ausgestattete Werkzeugteil nach der Neuerung ermöglicht es, einen gezielten Wärmetransport an den Stellen des Werkzeugteils zu schaffen, der für das herzustellende Formteil unter Berücksichtigung der Materialeigenschaften adäquat ist. Während der anhand der Zeichnung beschriebene Kühl- und Heizkern 1 eine solche Rillenführung hat, die den Wärmetransport bevorzugt an der Bodenseite hat, d. h. im Bereich der spiralförmigen Rille 5, sind für andere Formen und Materialien andere Rillenverläufe in Betracht zu ziehen.

Ein weiterer Vorteil des mit dem Kühl- und Heizkern 0 ausgestatteten Werkzeugteils nach der Neuerung besteht darin, daß der Kühl- oder Heizmitteldurchsatz minimiert werden kann.

* * *

Bezugszeichenliste

1 Kühl- und Heizkern

2 Eintrittsbohrung

3 Gewindeanschluß

4 axialer Durchgang durch die Mitte des Kerns 4' Loch

5 spiralförmigen Rille

6 Stirnseite

7 Kantenrille

8 Zuführstelle

9 Mäanderrille

Umlenkrillen axial und gerade verlaufende Rillenabschnitte Rillenabschnitt Austrittsöffnung

Claims

Es 10129 Gbm

Walter Watermann Kunststoff-Spritzgießtechnik Kurzer Kamp 32689 Kalletal-Kalldorf

Werkzeugteil der Kunststoff- und Metallindustrie

Schutzansprüche

Werkzeugteil für Spritzgieß-, Blas-, Tiefzieh- und Extruderwerkzeuge der KunststoffIndustrie und für Druckguß- und Metallgießwerkzeuge der Metallindustrie, mit einem Außenkern, der die Form eines Formteils festlegt, und mit einem Innenkern, durch den ein Kühloder Heizmittel zur Temperaturabsenkung bzw.- Erhöhung in eine Eintrittsöffnung einfließt und aus einer Austrittsöffnung ausfließt, wobei sich die Eintrittsund die Austrittsöffnung an der Rückseite des Innenkerns befinden, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsöffnung (2) mit einem axial verlaufenden Durchgang (4) durch die Mitte des Innenkerns (1) fortgesetzt ist, die zu einer an die Bodeninnenfläche des Außenkerns angrenzenden Stirnseite (6) des Innenkerns (1) führt.

Werkzeugteil nach Anspruch 1, mit wenigstens einer von der Stirnseite zur Rückseite des Innenkerns führenden Seitenrille für das Kühl- oder Heizmittel, gekennzeichnet durch axial verlaufende Seitenrillen (9, 11, 12).

3. Werkzeugteil nach Anspruch 1, mit wenigstens einer das Kühl- oder Heizmittel von der Stirnseite zur Rückseite des Innenkerns führenden Seitenrille, oder nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine mäanderförmigen Seitenrille (9 bis 12) vorgesehen ist.

4. Werkzeugteil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnseite (6) des Innenkerns (1) mit wenigstens einer spiralförmigen Rille (5) für das Kühl- und Heizmittel versehen ist.

5. Werkzeugteil nach Anspruch 4,

gekennzeichnet durch eine umlaufende Kantenrille (7) an der Stirnseite (6) des Innenkerns (1), die einerseits mit der wenigstens einfach vorgesehenen spiralförmigen Rille (5) und andererseits mit der wenigstens einfach vorgesehenen Seitenrille (9) in Verbindung steht.

6. Werkzeugteil nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet, daß Zu- und Abflußstellen (4¹ und 8) der spiralförmigen bzw. Seiten- Rillen (5, 9) zu bzw. von der umlaufenden Kantenrille (7) klappsymmetrisch angeordnet sind.

7. Werkzeugteil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsöffnung (2) und die Austrittsöffnung (13) für das Kühl- oder Heizmittel an der Rückseite des Innenkerns (1) in dessen Mitte bzw. an dessen Rand angeordnet sind.