DE29902185U1

DE29902185U1 - Werkzeug zum Kunststoff-Spritzgießen

Info

Publication number: DE29902185U1
Application number: DE29902185U
Authority: DE
Original assignee: Braunform GmbH
Current assignee: Braunform GmbH
Priority date: 1999-02-08
Filing date: 1999-02-08
Publication date: 1999-04-29
Anticipated expiration: 2009-02-09

Description

Dipl.-Phys. WOLFGANG GOt SX . : P

EUROPEAN PATENT ATTORNEY

D-79108 FREIBURG
Zähringer Str. 373

Anmelderin· Telefon 07 61 /55 45 21

Telefax 07 61/554525

Braun Formenbau GmbH

Unter Gereuth 14

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Datum

Werkzeug zum Kunststoff-Spritzgießen

4.2.1999

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zum Kunststoff-Spritzgießen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Spritzgießwerkzeuge zum Herstellen von Kunststoffteilen können für eine oder mehrere Komponenten ausgelegt sein. Bei derartigen Spritzgießwerkzeugen wird der heiße Kunststoff über sogenannte Heißkanäle dem Formenhohlraum zugeführt. Das Problem besteht darin, daß zwar der Kunststoff innerhalb dieses Heißkanals flüssig bleibt, daß aber im Bereich der Einspritzdüse am gespritzten Formteil ein erkalteter Überstand verbleibt, welcher aufwendig nachbearbeitet werden muß. Zur Behebung dieses Problems ist zwar bereits vorgeschlagen worden, zur Vermeidung dieses Überstandes den Heißkanal bis ganz nah an die Einspritzstelle zu führen, doch verläuft dann der Heißkanal sehr nahe an dem Formenhohlraum. Die Zwischenwand zwischen dem Heißkanal und dem Formenhohlraum wird dadurch derart dünn, daß sie leicht brüchig werden kann.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei einem Werkzeug zum Kunststoff-Spritzgießen der eingangs angegebenen Art einen verbesserten Zuführkanal für den heißen Kunststoff in den Formenhohlraum zu schaffen.

Die technische Lösung dieser Aufgabe ist gekennzeichnet durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruchs 1.

Postbank Karlsruhe (BLZ 66010075)
Konto Nr. 43869-752

Durch die separate Ausbildung des Zuführkanals für den heißen Kunststoff in Form einer Düsenspitze kann dieser separate Körper in dem eigentlichen Werkzeugkörper entsprechend den Bedürfnissen ausgebildet und eingebettet werden. Dies bringt etliche Vorteile mit sich, wie nachfolgend noch auszuführen sein wird.

Die Merkmale des Anspruchs 2 beschreiben die bevorzugte konstruktive Ausbildung der Düsenspitze. Während der rohrförmige Körper dieser Düsenspitze für die Zuführung des heißen Kunststoffs zuständig ist, sorgt die am vorderen Ende dieses rohrförmigen Körpers angeordnete Düse dafür, daß der heiße Kunststoff dem Formenhohlraum zugeführt wird. Durch eine entsprechende Materialauswahl für die Düsenspitze herrscht im Bereich der Düse die gleiche Temperatur wie im rohrförmigen Körper, so daß dadurch gewährleistet ist, daß auch im kritischen vorderen Düsenbereich der heiße Kunststoff heiß bleibt.und somit nach dem Spritzvorgang kein erkalteter Überstand am Formteil verbleibt, welcher aufwendig nachbearbeitet werden müßte.

Dies wird insbesondere durch die Merkmale der Ansprüche 3 und 4 erreicht. Insbesondere die Beryllium-Kupfer-Legierung hat den Vorteil, daß die Wärme bis hin an die Spritzstelle der Düse reicht und somit gewährleistet ist, daß der Kunststoff nicht zu einem Überstand am Formteil erkaltet.

Durch die separate Ausbildung und Anordnung der Düsenspitze ist gemäß dem Merkmal des Anspruchs 5 eine einfache Möglichkeit zur Anordnung der Heizeinrichtung geschaffen. Diese Heizeinrichtung kann die Düsenspitze vollständig oder zumindest teilweise mit Wärme beaufschlagen. Sofern es sich bei der Düsenspitze um den bereits erwähnten rohrförmigen Körper mit einer am vorderen Ende angeordneten Düse handelt, reicht es aus, daß die Heizeinrichtung nur dem Rohr zugeordnet ist. Durch ein besonders wärmeleitendes Material ist dann gewährleistet, daß die Wärme bis an die Düse weitergeleitet wird.

Eine technisch einfache Realisierung der Heizeinrichtung schlägt der Anspruch 6 vor.

Der Düsenkörper gemäß der Weiterbildung in Anspruch 7 hat den Zweck der Aufnahme und Stabilisierung der Düsenspitze. Außerdem kann der Düsenkörper mit entsprechenden Einrichtungen zur Befestigung am eigentlichen Werkzeugkörper ausgestattet sein.

Um eine geschlossene Einheit für den Heißkanal zu schaffen, ist gemäß Anspruch 8 die Heizeinrichtung von einer Hülse umgeben.

Zur Temperatursteuerung ist gemäß Anspruch 9 der Düsenspitze ein Thermoelement zugeordnet.

Eine vorteilhafte Weiterbildung in der Ausbildung der Düsenspitze schlägt der Anspruch 10 vor. Die Abwinklung der am vorderen Ende angeordneten Düse hat den Vorteil, daß der eigentliche Zuführkanal für den heißen Kunststoff einen relativ großen Abstand zum Formhohlraum haben kann, daß aber dennoch gewährleistet ist, daß die Düse aufgrund ihrer Abwinklung direkt an diesen Formhohlraum mit ihrer Einspritzstelle heranreicht und darüber hinaus die notwendige Wärme aufweist, daß ein Überstand an erkaltetem Kunststoff am gespritzten Formteil vermieden wird und die Einspritzöffnung erwärmt bleibt.

Da durch die Abwinklung der Düse der Querschnitt der Düsenspitze eine Querschnittsvergrößerung erfährt und damit die Düsenspitze nicht ohne weiteres oder überhaupt nicht in den Werkzeugkörper eingesetzt werden kann, schlagen die Merkmale des Anspruchs 11 eine Möglichkeit vor, daß eine derart ausgebildete Düsenspitze mit abgewinkelter Düse dennoch in den Werkzeugkörper eingesetzt werden kann. Die Grundidee besteht darin, einen relativ großen Hohlraum in dem Werkzeugkörper zu schaffen, welcher ein problemloses Einführen der Düsenspitze ertaubt, daß aber der nach dem Einsetzen immer noch vorhandene, übrig gebliebene Hohlraum durch separate Elemente, welche eingesetzt werden, verschlossen wird. Insbesondere ist bei einem derartigen Werkzeug der radiale Außenbereich der Einsetzöffnung im Werkzeug körper erweitert, so daß dann der radiale leere Außenbereich mittels der Formelemente ausgefüllt wird.

Um den Einbau der Düsenspitze in den Werkzeug körper noch weiter zu vereinfachen, schlägt der Anspruch 12 schließlich ein zusätzliches Einsatzelement auf, so daß der Heizkanal modulartig aufgebaut werden kann, indem zunächst das Einsatzelement, anschließend der eigentliche Heizkanal und schließlich die Füllelemente eingesetzt werden.

Ein Ausführungsbeispiel eines Werkzeugs zum Kunststoff-Spritzgießen mit dem erfindungsgemäßen Heizkanal wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch das Spritzgießwerkzeug in einem

Teilausschnitt;

-"4.2

Fig. 2 in einer isolierten Darstellung der Heißkanal aus dem Werk

zeug in Fig. 1, ebenfalls in einer Längsschnittdarstellung;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Einsatzelements zur Auf

nahme der Heißkanäle;

Fig. 4 einen Schnitt längs der Diagonalen des Einsatzelements in

Fig. 3;

Fig. 5 eine Querschnittdarstellung durch das Einsatzelement der Fig.

3 und 4 mit eingesetzten Heißkanälen sowie eingesetzten Füllelementen.

Bei dem Werkzeug handelt es sich um ein 16-fach Spritzgießwerkzeug. Das Werkzeug weist einen Werkzeugkörper 1 auf, in welchem ein sogenannter Heißkanal mit einem Zuführkanal 2 für den heißen Kunststoff ausgebildet ist. Dieser Zuführkanal 2 mündet in einem Formenhohlraum 3, innerhalb dem das Kunststoff-Formteil gespritzt wird.

Der Heißkanal mit seinem Zuführkanal 2 ist unter Bezugnahme auf Fig. 2 wie folgt ausgebildet:

Der Heißkanal besteht aus einer Düsenspitze 4 aus einer Beryllium-Kupfer-Legierung. Diese Düsenspitze 4 ist durch einen rohrförmigen Körper 5 gebildet, in dem der Zuführkanal 2 ausgebildet ist und an dessen vorderem Ende sich eine Düse 6 befindet. Die Düse 6 ist dabei bezüglich des rohrförmigen Körpers 5 abgewinkelt. Die Düsenspitze 4 ist in einem Düsenkörper 7 aufgenommen, welcher auch zugleich als Befestigungsvorrichtung innerhalb des Werkzeugkörpers 1 dient. Außen ist der Düsenkörper 7 mit einer Heizeinrichtung 8 in Form einer Heizwendel umwickelt. Ganz außen befindet sich noch eine Hülse 9. Schließlich ist zwischen der Heizeinrichtung 8 und dem Düsenkörper 7 ein Thermoelement 10 angeordnet.

Der Heißkanal ist wie folgt unter Bezugnahme auf die Fig. 3 bis 5 innerhalb des Werkzeugkörpers 1 angeordnet:

In eine entsprechende Ausnehmung im Werkzeugkörper 1 ist ein Einsatzelement 11 eingesetzt. In dem Ausführungsbeispiel weist dieses im wesentlichen quaderförmige Einsatzelement 11 mit vier Hohlräumen 12 an den vier Eckpunkten auf. Diese Hohlräume 12 sind im

unteren Bereich radial nach innen abgewinkelt. In dieses Einsatzelement 11 können die vier Heißkanäle, wie sie in Fig. 2 dargestellt sind, mit ihrer vorderen abgewinkelten Düse 6 problemlos eingesetzt werden, da im radialen Außenbereich der Hohlraum 12 als "überschüssiger" Hohlraum vorhanden ist. In diesen "überschüssigen" Hohlraum 12 kann dann jeweils ein Füllelement 13, welches auch mehrteilig ausgebildet sein kann, eingesetzt werden. Dieses Paket aus Einsatzelement 11, Heizleitern sowie Füllelementen 13 kann dann in den Werkzeugkörper 1 eingesetzt werden, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist.

Der Vorteil des so ausgebildeten Heizleiters besteht darin, daß die Wärme der Heizeinrichtung 8 bis hin an das vordere Ende der Düse 6 der Düsenspitze 4 geleitet wird, so daß nach dem Spritzvorgang kein erkalteter Überstand am gespritzten Formteil verbleibt.

- 6·- Bezu g szei ch e &eegr; I i ste

1	Werkzeugkörper
2	Zuführkanal
3	Formenhohlraum
4	Düsenspitze
5	rohrförmiger Körper
6	Düse
7	Düsenkörper
8	Heizeinrichtung
9	Hülse
10	Thermoelement
11	Einsatzelement
12	Hohlraum
13	Füllelement

Claims

Ansprüche

1. Werkzeug zum Kunststoff-Spritzgießen

mit einem in einem Werkzeugkörper (1) angeordneten, beheizbaren Zuführkanal (2) zum Zuführen von heißem Kunststoff in einen Formenhohlraum (3), dadurch gekennzeichnet, daß der Zuführkanal (2) durch eine vom Werkzeugkörper (1) separate Düsenspitze (4) gebildet ist, welche in den Werkzeugkörper (1) eingesetzt ist.

2. Werkzeug nach demvorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenspitze (4) als rohrförmiger Körper (5) mit einer Düse (6) am vorderen Ende ausgebildet ist.

3. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenspitze (4) aus einem im Vergleich zum Material des Werkzeugkörpers (1) wärmeleitenderen Material besteht.

4. Werkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Material der Düsenspitze (4) eine Beryllium-Kupfer-Legierung aufweist.

5. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß um die Düsenspitze (4) herum eine Heizeinrichtung (8) angeordnet ist.

6. Werkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung (8) eine Heizwendel ist.

7. Werkzeug nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Düsenspitze (4) und der Heizeinrichtung (8) ein Düsenkörper (7) angeordnet ist.

8. Werkzeug nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Heizeinrichtung (8) von einer Hülse (9) umgeben ist.

9. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daß der Düsenspitze (4) ein Thermoelement (10) zugeordnet ist.

10. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daß die Düsenspitze (4) im Bereich der am vorderen Ende angeordneten Düse (6) zum Formenhohlraum (3) hin abgewinkelt ist.

11. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daß der Hohlraum (12) im Werkzeugkörper (1) zum Einsetzen der Düsenspitze (4) bzw. der Düsenspitze (4) einschließlich der zugehörigen Elemente größer ist als der eigentlich benötigte Hohlraum und
daß in den frei bleibenden Hohlraum (12) ein separates Füllelement (13) eingesetzt ist.

12. Werkzeug nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Hohlraum (12) zur Aufnahme der Düsenspitze (4) bzw. der Düsenspitze (4) einschließlich der zugehörigen Elemente in einem separaten Einsatzelement (11) für den Werkzeugkörper (1) gebildet ist.