DE102016015533A1

DE102016015533A1 - Mittelkern eines Einfallkerns zur Herstellung von Werkstücken

Info

Publication number: DE102016015533A1
Application number: DE102016015533.7A
Authority: DE
Inventors: Wilfried Krüger; Torsten Buschner; Jürgen Krugmann; Ludger Müller
Original assignee: Sav GmbH; Strack Norma & Co KG GmbH
Current assignee: Sav GmbH; Strack Norma & Co KG GmbH
Priority date: 2016-12-22
Filing date: 2016-12-22
Publication date: 2018-06-28

Abstract

Die Erfindung betrifft Mittelkerne eines Einfallkerns mit gegenüber dem Mittelkern verschiebbaren Segmenten als Bestandteil eines Werkzeugs zur Herstellung von Werkstücken.Die kühlbaren Mittelkerne zeichnen sich insbesondere durch deren einfache Realisierung aus. Dazu weist der die Segmente führende Mittelkern wenigstens einen Kühlkanal mit einem Einlass und einem Auslass für ein Kühlmittel an einer Stirnfläche auf.

Description

Die Erfindung betrifft Mittelkerne eines Einfallkerns mit gegenüber dem Mittelkern verschiebbaren Segmenten als Bestandteil eines Werkzeugs zur Herstellung von Werkstücken.
Einfallkerne sind bekannterweise Bestandteile von Werkzeugen zur Ausbildung von Werkstücken mit Hinterschnitten. Sie besitzen einen Mittelkern mit verschiebbaren Segmenten, so dass das hergestellte Werkstück durch Verschieben der Segmente frei gegeben wird und vom Werkzeug entfernt werden können.
So ist durch die Druckschrift DE 20 2015 006 806 U1 ein Entformungswerkzeug mit um oder in einem Kern angeordneten beweglichen Segmenten zur Entformung von Hinterschnitten bekannt. Derartige Baugruppen sind Bestandteile des Werkzeugs, die zur Erstellung der Formteilgeometrie nötig sind, Sie werden dabei wenigstens teilweise vom formgebenden Werkzeug umhüllt.
Die Druckschrift DE 10 2012 208 563 A1 offenbart einen Einfallkern als Teil eines Werkzeugs zur Herstellung von spritzgegossenen oder druckgegossenen Werkstücken. Dieser besitzt einen axial gegenüber dem Werkzeug verschiebbaren Kern, an dem mindestens ein radial verschiebbares Segment angeordnet ist, welches bei ausgeschobenen Kern in einem Endbereich zusammen mit der Außenkontur des Kerns die Innenkontur einer Kavität des Werkstücks bildet. Eine axiale Einzugsbewegung des Kerns führt zur zumindest lokalen Verringerung des Außendurchmessers des Endbereichs. Zur Verringerung einer Gratbildung am Werkstück besitzt wenigstens ein Segment eine die Außenoberfläche überragende Erhöhung.
Die Druckschrift DE 10 2011 011 784 A1 beinhaltet einen Einfallkern für Spritzgießwerkzeuge mit optimiertem Einfallverhältnis. Dazu ist eine Mittelkern vorhanden, der gegenüber dem Werkzeug axial verschiebbar ist und dadurch die Möglichkeit der Verringerung und Vergrößerung des Außendurchmessers schafft. Um den Mittelkern sind mindestens drei radial verschiebbare Hauptsegmente angeordnet. Zwischen je zwei Hautsegmenten befindet sich ein ebenfalls radial verschiebbares Zwischensegment.
Diese Einfallkerne besitzen keine Kühlung.
Der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen kühlbaren Mittelkern eines Einfallkerns zur Herstellung von Werkstücken einfach zu schaffen.
Diese Aufgabe wird mit den im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst.
Die kühlbaren Mittelkerne eines Einfallkerns mit gegenüber dem Mittelkern verschiebbaren Segmenten als Bestandteil eines Werkzeugs zur Herstellung von Werkstücken zeichnen sich insbesondere durch deren einfache Realisierung aus.
Dazu weist der die Segmente führende Mittelkern wenigstens einen Kühlkanal mit einem Einlass und einem Auslass für ein Kühlmittel an einer Stirnfläche auf.
Einfallkerne dienen insbesondere dazu, beim Kunststoffspritzen Werkstücke mit Hinterschneidungen herzustellen. Die Abmessung der Hinterschneidung ist dabei größer als der Eingriff zu dieser Hinterschneidung. Der Einfallkern und damit der Mittelkern besitzt dazu einen sich vom Werkstück vergrößernden Querschnitt. Der Mittelkern weist die verschiebbaren Segmente auf. Die Endenbereiche der Segmente bilden im Realisierungsprozess des Werkstücks eine geschlossene Oberfläche für das Werkstück. Nach Realisierung des Werkstücks kann durch wenigstens teilweises Herausziehen des Mittelkerns und Bewegen der Segmente in Richtung des Zentrums der Endenbereich des Einfallkerns aus dem Werkstück herausgezogen werden.
Der Mittelkern besitzt den Kühlkanal, so dass durch Kühlen des Mittelkerns, der damit verbundenen Segmente und des Werkstücks dessen Ausbildung beschleunigbar ist. Darüber hinaus können auch Werkstücke, die eine größere Verarbeitungstemperatur bedingen, mit dem Einfallkern hergestellt werden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen 2 bis 8 angegeben.
Der Kühlkanal besitzt nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 2 im Mittelkern eine U-Form. Der Kühlkanal ist damit vom Einlass der größeren Stirnfläche des Mittelkerns in Richtung der kleineren Stirnfläche des Mittelkerns geführt, beabstandet zu dieser Stirnfläche im Mittelkern umgelenkt und wieder zur größeren Stirnfläche als Auslass geführt. Natürlich können Einlass und Auslass vertauscht sein.
Wenigstens ein Bereich des Kühlkanals ist nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 3 im Mittelkern schraubenförmig ausgebildet, wobei ein Ende der Schraube über einen ersten Kühlkanalabschnitt und das andere Ende der Schraube mit einem durch die Schraube verlaufenden zweiten Kühlkanalabschnitt an die Stirnfläche geführt sind und dort enden. Die Schraube kann dazu in einem Abschnitt des Mittelkerns oder im gesamten Mittelkern ausgebildet sein.
Der Endenbereich des Kühlkanals ist nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 4 im Endenbereich des Mittelkerns eine offene Ringform beabstandet zu der der Stirnfläche mit den Einlass und dem Auslass gegenüberliegenden Stirnfläche. Damit kann insbesondere der Endenbereich des Mittelkerns für das Werkstück und damit auch das Werkstück besonders gekühlt werden.
Der Mittelkern ist nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 5 vorteilhafterweise ein schichtweise im 3D-Druck realisierter Mittelkern, wobei 3D für dreidimensional steht.
Der Mittelkern besteht nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 6 aus einem Metall.
Der Mittelkern besteht nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 7 aus schichtweise aufgebrachten und geschmolzenen und/oder gesinterten Metallpartikeln.
Der Einlass und der Auslass weisen oder sind nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 8 Anschlussstücke zum festen und/oder lösbaren Verbinden des Kühlkanals mit kühlmittelführenden Gegenständen auf.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen jeweils prinzipiell dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:

1 ein Einfallkern mit gegenüber einem Mittelkern verschiebbaren Segmenten als Bestandteil eines Werkzeugs zur Herstellung von Werkstücken und
2 ein Mittelkern eines Einfallkerns.

Ein Einfallkern 1 besteht im Wesentlichen aus einem Mittelkern 2 mit verschiebbaren Segmenten 4 als Bestandteil eines Werkzeugs zur Herstellung von Werkstücken 3 besteht im Wesentlichen dem die Segmente 4 führenden Mittelkern 2 mit wenigstens einen Kühlkanal 5 mit einem Einlass 6 und einem Auslass 7 für ein Kühlmittel an einer Stirnfläche aufweist.
Die 1 zeigt einen Einfallkern 1 mit gegenüber einem Mittelkern 2 verschiebbaren Segmenten 4 als Bestandteil eines Werkzeugs zur Herstellung von Werkstücken 3 in einer prinzipiellen Darstellung.
Der Mittelkern 2 des Einfallkerns 1 besitzt die gegenüber dem Mittelkern 2 verschiebbaren Segmente 4. Zur Herstellung des Werkstücks 3 bilden die Segmente 4 in sich geschlossene Oberflächen zur Ausbildung der Innenflächen des Werkstücks 3 mit der wenigstens einen Hinterschneidung. Zur Entnahme des Werkstücks 3 wird der Mittelkern 2 herausgezogen, so dass die Segmente 4 nacheinander zum Mittelpunkt bewegbar und damit durch die Öffnung des Werkstücks 3 bewegbar sind.
Die 2 zeigt einen Mittelkern 2 eines Einfallkerns 1 in einer prinzipiellen Darstellung.
Der Mittelkern 2 besitzt wenigstens einen Kühlkanal 5 mit einem Einlass 6 und einem Auslass 7 für ein Kühlmittel an einer Stirnfläche des Mittelkerns 2. Der Endenbereich des Kühlkanals 5 ist im Mittelkern 2 schraubenförmig ausgebildet, wobei ein Ende der Schraube über einen ersten Kühlkanalabschnitt und das andere Ende der Schraube mit einem durch die Schraube verlaufenden zweiten Kühlkanalabschnitt an die Stirnfläche geführt sind, dort enden und den Einlass 6 und den Auslass 7 sind. Der Einlass 6 und der Auslass 7 sind Anschlussstücke zum festen und/oder lösbaren Verbinden des Kühlkanals mit kühlmittelführenden Gegenständen.
Der Mittelkern 2 ist ein schichtweise im 3D-Druck realisierter Mittelkern 2, der aus einem Metall besteht. Durch den 3D-Druck als dreidimensionaler Druck ist der Mittelkern aus schichtweise aufgebrachten und geschmolzenen und/oder gesinterten Metallpartikeln realisiert.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 202015006806 U1 [0003]
DE 102012208563 A1 [0004]
DE 102011011784 A1 [0005]

Claims

Mittelkern (2) eines Einfallkerns (1) mit gegenüber dem Mittelkern (2) verschiebbaren Segmenten (4) als Bestandteil eines Werkzeugs zur Herstellung von Werkstücken (3), dadurch gekennzeichnet, dass der die Segmente (4) führende Mittelkern (2) wenigstens einen Kühlkanal (5) mit einem Einlass (6) und einem Auslass (7) für ein Kühlmittel an einer Stirnfläche aufweist.
Mittelkern nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkanal (5) im Mittelkern (2) eine U-Form besitzt.
Mittelkern nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Bereich des Kühlkanals (5) im Mittelkern (2) schraubenförmig ausgebildet ist, wobei ein Ende der Schraube über einen ersten Kühlkanalabschnitt und das andere Ende der Schraube mit einem durch die Schraube verlaufenden zweiten Kühlkanalabschnitt an die Stirnfläche geführt sind und dort enden.
Mittelkern nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Endenbereich des Kühlkanals (5) im Endenbereich des Mittelkerns (2) eine offene Ringform beabstandet zu der der Stirnfläche mit den Einlass (6) und dem Auslass (7) gegenüberliegenden Stirnfläche ist.
Mittelkern nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelkern (2) ein schichtweise im 3D-Druck realisierter Mittelkern (2) ist.
Mittelkern nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelkern (2) aus einem Metall besteht.
Mittelkern nach den Patentansprüchen 1, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelkern (2) aus schichtweise aufgebrachten und geschmolzenen und/oder gesinterten Metallpartikeln besteht.
Mittelkern nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlass (6) und der Auslass (7) Anschlussstücke zum festen und/oder lösbaren Verbinden des Kühlkanals (5) mit kühlmittelführenden Gegenständen sind oder aufweisen.