DE10024625A1 - Formnest für die Kunststoffverarbeitung - Google Patents
Formnest für die KunststoffverarbeitungInfo
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Formnest einer Spritzgießanlage für die Kunststoffverarbeitung mit einem Formraum (3). Um einen Bodeneinsatz bzw. ein Formnest zur Verfügung zu stellen, das kostengünstig herzustellen ist und eine effektive Kühlung des Formteils bzw. des Formraumes ermöglicht, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß an dem Formnest eine umlaufende Nut angeordnet ist, wobei in der Nut ein im wesentlichen ringförmiger Einsatz (15) eingesetzt ist, der aus einem Material gefertigt ist, das eine höhere Wärmeleitfähigkeit aufweist als das Material, aus dem das Formnest gefertigt ist.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Formnest einer Spritzgießanlage für die Kunststoffverar
beitung mit einem Spritzkanal und einem Formraum.
Unter der Kunststoffverarbeitung wird im allgemeinen die Herstellung von Halbzeugen und Fer
tigteilen aus in Form von Lösung, Schmelze, Pulver oder Granulat anfallenden abgewandelten
natürlichen und synthetischen Polymeren verstanden. Dabei müssen zunächst die Polymere in
eine für die Verarbeitung geeignete Form gebracht werden. Da sich nur wenige Polymere im
reinen Zustand verarbeiten bzw. als Werkstoffe verwenden lassen, müssen die meisten Polyme
re vor der eigentlichen Verarbeitung mit geeigneten Zusatzstoffen gemischt werden, um zum
einen vor unerwünschten Veränderungen während der Verarbeitung geschützt zu werden, und
zum anderen, um ein bestimmtes Eigenschaftsniveau der Endprodukte zu erhalten. Die Polyme
re werden daher als Flüssigkeiten oder Pasten, in Form von Pulvern, Granulaten, plastischen
Massen in reiner Form oder als fertige Mischungen mit Zusätzen (Compounds) verarbeitet.
Es sind verschiedene Verfahren zur Kunststoffverarbeitung bekannt. So sind z. B.
das Pressen, bei dem die Preßmasse, welche meist aus härtbarem Kunststoffen besteht, erwärmt wird und durch einen Druckstempel verformt wird,
das Kalandrieren, bei dem Folien oder Platten gezogen bzw. Folien mit Walzmaschinen geglättet oder geprägt werden,
das Strangpressen bzw. Extrudieren, bei dem der Kunststoff über eine Düse kontinuierlich ausgepreßt wird, wobei er das Profil der Düse annimmt,
das Gießen, bei dem der Kunststoff als Lösung oder Schmelze in eine Form gegossen wird, oder
das Spritzgießen bekannt, bei dem der Kunststoff in einem Zylinder plastifiziert und anschließend in eine im allgemeinen gekühlte Form gespritzt wird.
das Pressen, bei dem die Preßmasse, welche meist aus härtbarem Kunststoffen besteht, erwärmt wird und durch einen Druckstempel verformt wird,
das Kalandrieren, bei dem Folien oder Platten gezogen bzw. Folien mit Walzmaschinen geglättet oder geprägt werden,
das Strangpressen bzw. Extrudieren, bei dem der Kunststoff über eine Düse kontinuierlich ausgepreßt wird, wobei er das Profil der Düse annimmt,
das Gießen, bei dem der Kunststoff als Lösung oder Schmelze in eine Form gegossen wird, oder
das Spritzgießen bekannt, bei dem der Kunststoff in einem Zylinder plastifiziert und anschließend in eine im allgemeinen gekühlte Form gespritzt wird.
Daneben werden Kunststoffe auch spanend bearbeitet, auf Trägermaterial beschichtet, sowie
saugfähige Materialien mit Kunststoffen getränkt.
Die vorliegende Erfindung betrifft im wesentlichen das Spritzgießverfahren. Das Spritzgießen ist
wahrscheinlich das am häufigsten angewandte Verarbeitungsverfahren zur diskontinuierlichen
Herstellung von Kunststoffertigteilen. Es ist ein Massenfertigungsverfahren, mit dem ungefüllte
und gefüllte thermoplastische als auch duroplastische, sowie schäumbare Formmassen, aber
zum Beispiel auch Kautschukmischungen verarbeitet werden können.
Beim Spritzgießen wird die pulverförmige oder granulierte Formmasse, zum Beispiel in einer
Schneckenspritzgießmaschine, plastifiziert und dann beispielsweise durch axiale Verschiebung
der Schnecke durch den Spritzkanal in das geschlossene im allgemeinen gekühlte Werkzeug,
zum Beispiel ein Formnest, gedrückt.
Hat sich die Form bzw. der darin vorgesehene Formraum vollkommen mit der Schmelze gefüllt,
so erstarrt diese durch Abkühlung. Dabei kommt es im allgemeinen zu einer Volumenverringe
rung. Diese wird häufig dadurch ausgeglichen, daß nochmals Schmelze aus dem Spritzzylinder
in die Form nachgedrückt wird. (Alternativ dazu kann die Schwindung auch durch ein entspre
chendes Aufmaß in der Formkontur berücksichtigt werden). Schließlich wird das Werkzeug bzw.
das Formnest geöffnet und das fertige Formteil entformt und ausgestoßen. Das Werkzeug kann
wieder geschlossen werden und einer neuer Arbeitszyklus kann mit dem erneuten Einspritzen
beginnen.
Mit Hilfe des Spritzgusses aber auch mit dem Extrudierverfahren ist es möglich, Hohlkörper her
zustellen, die in einem späteren Arbeitsschritt zum Beispiel zu Flaschen oder Kanistern aufge
blasen werden können.
In Fig. 1 ist eine bekanntes Formnest gezeigt, das für die Herstellung von solchen Hohlkörpern
vorgesehen ist. Das Formnest besteht hier aus der Kavität 1, dem Kern 2, dem Halsring 4, dem
Stützring 5 sowie dem Bodeneinsatz 6. Im zusammengesetzten Zustand, der in Fig. 1 gezeigt
ist, wird der Formraum 3 von diesen Teilen umgeben bzw. gebildet. Die mehrteilige Ausführung
des Formnests dient unter anderem der leichten Entformbarkeit des fertigen Werkstückes. Die
Kunststofformmasse wird in einer geeigneten Plastifiziervorrichtung (nicht gezeigt) plastifiziert
und homogenisiert und durch die Öffnung 8 in den Formraum 3 gegeben. Nach der Abkühlung
der Formmasse kann das Formteil entformt werden und in einem weiterem Arbeitsschritt am
Gewinde 13 bzw. an dem Transportring unterhalb des Gewindes gehalten und zu einer Flasche
oder einem Kanister aufgeblasen werden.
Um eine möglichst schnelle Abkühlung der Formmasse zu erreichen und dadurch die Zykluszeit
zu verringern, wird das Formnest im allgemeinen gekühlt. Dazu sind beispielsweise an der Ka
vität 1 außen umlaufende Kühlnuten 12 angebracht. Im Betrieb wird die Kavität daher koaxial
von einem weiteren Werkzeugteil (oder von mehreren Werkzeugteilen) umfaßt, so daß die Kühl
nuten 12 mit dem umfassenden Werkzeugteil Kühlkanäle bilden. Innerhalb des Kerns 2 ist ein
Zuführkanal 7 angeordnet, durch den Kühlwasser in den Kern geleitet werden kann, das inner
halb des Kanals in der Fig. 1 von links nach rechts strömt und dann zwischen der Wand des
Kanals 7 und der Innenwand des Kerns 2 von rechts nach links zurückgeleitet wird. Wie in der
Abbildung zu erkennen, verjüngt sich der Formraum 3 in der Nähe des Bodeneinsatzes 6. Die
sich verjüngende Kontur des Formraumes, die von dem Bodeneinsatz 6 gebildet wird, trägt in
Fig. 1 die Bezugszahl 14.
Um hier eine effektive Kühlung zu erreichen, weist der Bodeneinsatz 6 eine umlaufende Kühlnut
9 auf. Die Kavität 1 weist eine Einfüllöffnung 10 und eine Ablaßöffnung 11 für die Wasserkühlung
des Bodeneinsatzes 6.
Zur Verdeutlichung ist der Bodeneinsatz 6 in Fig. 2 noch einmal in einer perspektivischen An
sicht gezeigt. Die Zufuhröffnung 8 für die Kunststofformmasse ist in Fig. 2 links angeordnet. Die
mit der Bezugszahl 14 versehene Innenwand des Bodeneinsatzes 6 entspricht der in Fig. 1
gezeigten Formkontur. Deutlich zu erkennen ist die umlaufende Kühlnut 9. Diese Kühlnut 9 bildet
nun ähnlich den Kühlnuten 12 mit der Innenwand der Kavität 1 einen Kühlkanal. Wird nun Kühl
wasser durch die Zuführöffnung 10 zugeführt, so teilt sich der Fluß des Kühlwassers auf. Der
Bodeneinsatz 6 wird somit von dem Kühlwasser umströmt. Das Kühlwasser verläßt die Kavität 1
durch die Auslaßöffnung 11.
Die bekannten Anordnungen von Kühlnuten bzw. Kühlkanälen haben jedoch den Nachteil, daß
der Kühlkanal bzw. die -kanäle erst durch Zusammenfügen von mindestens zwei Teilen gebildet
werden, so daß der Abstand zwischen Kühlnut einerseits und dem Formraum andererseits sehr
groß gewählt werden muß, um die Stabilität des die Kanäle bildenden inneren Teiles nicht einzu
schränken.
Die Anordnung der Kühlung des Bodeneinsatzes 6 hat zudem den Nachteil, daß sich der Quer
schnitt des Kühlwasserkanals 10 mit Erreichen der Kühlnut 9 erweitert, da sich der Pfad den das
Kühlwasser nimmt, verzweigt, so daß der Bodeneinsatz 6 von beiden Seiten mit Kühlwasser
umflossen wird. Dies führt zwangsläufig dazu, daß im Bereich des Bodeneinsatzes 6 die Fließ
geschwindigkeit des Kühlwassers signifikant abnimmt. Dadurch wird jedoch der Kühleffekt ein
geschränkt, so daß sich die Zykluszeit erhöht. Zwar ist es prinzipiell möglich, die Kühlnut kleiner
auszubilden, so daß bei der Verzweigung des Kühlkanals vom Übergang von der Zufuhröffnung
10 auf die Kühlnut 9 keine Querschnittsvergrößerung des Kühlkanals stattfindet, dies hat jedoch
zur Folge, daß sich der Abstand zwischen der Kühlnut 9 und dem zu kühlenden Formraum 3
weiter erhöht, was wiederum ebenfalls zu einer eingeschränkten Kühlleistung führt.
Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zu Grunde, ein Bodeneinsatz bzw. ein
Formnest zur Verfügung zu stellen, das kostengünstig herzustellen ist und eine effektive Kühlung
des Formteils bzw. des Formraums ermöglicht.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Formnest, vorzugsweise in ei
nem Bereich, in dem sich das Formteil verjüngt, eine umlaufende Nut aufweist, wobei in der
Nut ein im wesentlichen ringförmiger Einsatz eingesetzt ist, der aus einem Material gefertigt
ist, das eine höhere Wärmeleitfähigkeit aufweist als das Material aus dem das Formnest
gefertigt ist.
Durch diese Maßnahme kann punktuell die Wärmeleitfähigkeit und damit die Kühlleistung des
Formnestes verbessert werden. Dies ist insbesondere in der Nähe von Bereichen, in dem sich
das Formteil verjüngt, von großem Vorteil, da hier die oftmals ungenügende Kühlwirkung punk
tuell deutlich verstärkt werden kann.
Der Einsatz wird vorzugsweise aus Silber oder Kupfer gefertigt, wobei aus Kostengründen Kup
fer bevorzugt wird.
Der Kühleffekt kann dadurch weiter verbessert werden, daß ein Kühlkanal vorgesehen ist, der
den Formraum umlaufend angeordnet ist und im wesentlichen aus Bohrungen gebildet wird.
Der den Formraum umlaufende Kühlkanal wird daher erfindungsgemäß nicht durch ein zweiteili
ges Formteil gebildet, von dem zumindest ein Teil Kühlnuten aufweist. Statt dessen ist lediglich
ein Teil notwendig, das Bohrungen aufweist, die derart angeordnet sind, daß sie den Formraum
im wesentlichen umgeben. Selbstverständlich kann eine Bohrung keine Krümmungen aufweisen.
Daher müssen mehrere Bohrungen derart gewinkelt angeordnet werden, daß sich ein Kühlkanal
im wesentlichen in Form eines n-Ecks bildet, wobei n die Anzahl der verwendeten Bohrungen ist.
Dabei ist vorzugsweise zumindest eine Bohrung derart angeordnet, daß sie in einer anderen
Bohrungen endet oder diese durchstößt, wobei die Längsrichtungen der beiden Bohrungen nicht
parallel zueinander angeordnet sind. Durch die erste Bohrung entsteht ein gerader Kanal. Endet
dieser Kanal in einer dazu winklig angeordnete Bohrung, so wird der durch die erste Bohrung
gebildete Kanal mit dem durch die zweite Bohrung gebildeten Kanal verbunden, so daß ein Ka
nal entsteht, der beim Übergang von der ersten zu der zweiten Bohrung seine Richtung ändert.
Mit anderen Worten sind die Bohrungen derart angeordnet, daß im Verbindungsbereich sich ihre
Achsen schneiden.
Durch die Bohrungen kann der Kühlkanal deutlich näher an den Formraum herangeführt werden,
ohne daß die Stabilität des Formteils gefährdet wird. Dies liegt im wesentlichen daran, daß, im
Gegensatz zu der Ausführungsform mit Kühlnuten, vom Kühlkanal in radialer Richtung nach
außen noch Material vorhanden ist, das für die Stabilität des Formteils sorgt. Dies wird im Zu
sammenhang mit der Beschreibung einer besonderen Ausführungsform noch deutlicher werden.
Besonders zweckmäßig, insbesondere an Stellen, an denen der Formraum sich verjüngt, ist es,
wenn der Kühlkanal im wesentlichen in einer Ebene angeordnet ist.
Insbesondere dann, wenn das Formteil nicht rotationssymmetrisch ist, kann mit dem erfindungs
gemäßen Kühlkanal der Kontur des Formteils leicht gefolgt werden.
Um einen gleichmäßigen Durchfluß zu erhalten, womit eine gleichmäßige Kühlung des Formteils
verbunden ist, ist es zweckmäßig, daß die den umlaufenden Kühlkanal bildenden Bohrungen alle
im wesentlichen den gleichen Durchmesser aufweisen.
Im Prinzip kann eine der Bohrungen als Kühlwasserzufluß und eine andere Bohrung als Kühl
wasserabfluß dienen. Um jedoch eine noch gleichmäßigere Kühlleistung bzw. eine noch gleich
mäßigere Kühlwassergeschwindigkeit zu erreichen, ist es von Vorteil, wenn zusätzlich eine
Kühlwasserzufluß und eine Kühlwasserabflußbohrung vorgesehen ist, wobei der Durchmesser
der Zufluß- und Abflußbohrung größer als der Durchmesser der anderen Bohrungen ist. Da
durch die umlaufenden Bohrungen, ähnlich wie bei der bekannten Ausführungsform mit Kühlnu
ten, ein Kühlkanal gebildet wird, der von beiden Seiten durchflossen werden kann, so daß eine
Verzweigung entsteht, kommt es, wenn die Kühlwasserzuflußbohrungen den gleichen Durch
messer hat, wie die den Kühlkanal bildenden Bohrungen, zu einer abrupten Querschnittsände
rung an der Stelle, an der sich die Zuflußbohrung in die beiden Kühlkanalbohrungen verzweigt.
Daher wird die Zuflußbohrung und die Abflußbohrung zweckmäßigerweise mit einem um etwa
20 bis 50%, vorzugsweise etwa 35 bis 45%, besonders bevorzugt etwa 40% größeren Durch
messer ausgebildet.
Wie bereits erwähnt, ist die Anordnung der kühlkanalbildenden Bohrungen in einer Ebene von
großem Vorteil. Dennoch kann es für manche Anwendungsfälle von Vorteil sein, wenn minde
stens ein Kühlkanal, der von Bohrungen gebildet wird, im wesentlichen spiralförmig angeordnet
ist. Mit anderen Worten sind die einzelnen Bohrungen in Längsrichtung des Formteiles etwas
geneigt. Jetzt bildet sich kein geschlossenen Kühlkanal, sondern vielmehr wird ein das Formteil
spiralförmig umlaufender Kühlkanal gebildet. Durch die Ausgestaltung des Kühlkanals durch
Bohrungen, kann gezielt an Bereichen, an denen eine erhöhte Kühlleistung erforderlich ist, die
Bohrung derart angeordnet sein, daß der Abstand zwischen Kühlkanal und Formraum kleiner ist.
Die Stabilität des Formwerkzeuges bzw. des Formnest wird dadurch nicht beeinträchtigt.
Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei der der Kühlkanal im wesentlichen doppel
spiralförmig angeordnet ist. Dies hat zur Folge, daß das Kühlwasser, das durch den doppelspi
ralförmigen Kühlkanal geleitet wird, zunächst spiralförmig beispielsweise im Uhrzeigersinn über
die gesamte Länge des Formteils dieses umläuft und dann im entgegengesetzten Drehsinn zu
rückgeführt wird.
Man könnte meinen, daß durch die gewinkelte Anordnung des Kühlkanals der Strömungswider
stand und damit die Kühlleistung abnimmt. Es hat sich aber überraschend gezeigt, daß durch
diese Anordnung die Kühlleistung gesteigert werden kann. Ursache hierfür ist wahrscheinlich die
durch einen Anstieg der Reynolds-Zahl bewirkte verbesserte Verwirbelung des Kühlmediums.
Besonders bevorzugt verläuft der durch die Bohrungen gebildete Kühlkanal zumindest teilweise
in dem Einsatz. Dadurch ist ein direkter Kontakt des Kühlwassers mit dem Einsatz aus einem
Material hoher Wärmeleitfähigkeit gewährleistet.
Für manche Anwendungen ist eine Ausführungsform besonders zweckmäßig, bei der zumindest
ein aus Bohrungen gebildeter umlaufender Kühlkanal, der im wesentlichen in einer Ebene ange
ordnet ist, in dem Einsatz angeordnet ist. Dadurch ist gewährleistet, daß an dieser Stelle gezielt
die Kühlleistung verstärkt werden kann.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung werden
deutlich an Hand der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform sowie der
dazugehörigen Figuren.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Schnittzeichnung eines Formnestes des Standes der Technik,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Bodeneinsatzes des Standes der Technik,
Fig. 3 eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Bodeneinsatzes und
Fig. 4 eine Schnittansicht des Bodeneinsatzes aus Fig. 3 entlang der Linie IV-IV.
Die Funktionsweise des Formnestes der Fig. 1 und 2 wurde bereits beschrieben. In Fig. 3
ist ein alternativer Bodeneinsatz gezeigt, der anstelle des Bodeneinsatzes aus Fig. 1 und Fig.
2 verwendet werden könnte, um den erfindungsgemäßen Kühlkanal zu verwirklichen. In Fig. 3
ist die Einspritzdüse 16 schematisch angedeutet. Durch diese wird plastifizierte Formmasse in
den Formraum eingegeben. Der Formraum wird unter anderem von der Formkontur 14 gebildet.
Die Formkontur 14 verjüngt sich stark. In etwa in diesem Bereich ist in dem Bodeneinsatz eine
umlaufende spitz zulaufende Nut angeordnet, in die ein in etwa ringförmiger Einsatz 15 aus
Kupfer eingesetzt ist. Die umlaufende Nut ist vorzugsweise derart ausgebildet, daß sie der
Formkontur 14 im wesentlichen folgt. Mit anderen Worten ist die Dicke d des Formnests im we
sentlichen entlang des gesamten sich verjüngenden Bereichs des Formteils in etwa konstant.
Daher ist die spitz zulaufende nach innen ragende Keilform des Einsatzes 15 nicht symmetrisch,
sondern weist an ihrer dem Formteil zugewandten Seite in etwa die gleiche Krümmung auf, wie
das Formteil in diesem Bereich. Dies ist in Fig. 3 deutlich zu erkennen.
Abgesehen von diesem Einsatz 15 ist das Formnest aus Stahl gefertigt. Kupfer weist eine sehr
hohe Leitfähigkeit auf. Sie ist im allgemeinen sehr viel höher als die Wärmeleitfähigkeit von
Stahl.
Der Kupfereinsatz 15, der im Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 4 dargestellt ist, weist sechs
Bohrungen 17 auf, die den den Formraum umlaufenden Kühlkanal bilden. Diese sechs Bohrun
gen, die jeweils in etwa um 60° gegenüber der vorhergehenden Bohrung abgewinkelt sind, bil
den in der Draufsicht einen in etwa sechseckigen Kühlkanal. Zusätzlich sind Bohrungen 19 und
20 mit größerem Durchmesser vorgesehen, die für den Zufluß bzw. Abfluß von Kühlwasser vor
gesehen sind.
In Fig. 4 wird der Vorteil der vorliegenden Erfindung besonders deutlich, Die Kühlkanäle 17 sind
sehr nahe an dem Formraum angeordnet, so daß eine effektive Kühlung des Formteils bzw. der
Formmasse erfolgen kann. Um mit der bekannten Ausführungsform mit einer umlaufenden Kühl
nut die gleiche Kühlwirkung zu erzielen, müßte sich die Kühlnut ebenfalls in etwa so weit zum
Zentrum erstrecken, wie die Kühlkanäle. Dies würde jedoch bedeuten, daß beispielsweise der
Materialabschnitt 18 ebenfalls der Kühlnut zum Opfer fallen würden. Es müßte daher deutlich
mehr Material aus dem Bodeneinsatz zur Bildung des Kühlkanals herausgetrennt werden, was
jedoch zwangsläufig mit einer geringeren Stabilität des Formwerkzeugs verbunden ist.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung eines umlaufenden Kühlkanals durch Bohrungen, kann
auf sehr kostengünstige Weise eine effektive Steigerung der Kühlleistung erreicht werden. Die
Vielzahl von Bohröffnungen 21 ist bei der gezeigten Ausführungsform nicht von Nachteil, da der
Bodeneinsatz in die Kavität 1 eingesetzten Zustand von den zylindrischen Wänden der Kavität 1
koaxial umgeben wird. Es kann daher kein Kühlwasser aus den Bohrungsöffnungen 21 austre
ten.
Für manche Anwendungsfälle kann es von Vorteil sein, wenn die Bohröffnungen 21 verschlos
sen werden, so daß sich ein gewinkelter Kühlkanal ohne sackartige Verzweigungen bildet. Dies
ist beispielsweise durch Einschieben eines Zylinders in die Bohröffnungen 21 möglich.
Es hat sich gezeigt, daß die Montage des Einsatzes auf dem Formnest wesentlich vereinfacht
wird, wenn der Einsatz zwei- oder mehrteilig ausgebildet ist, also z. B. aus zwei Halbringen be
steht, die durch Teilen eines Ringes entlang einer Durchmesserebene gebildet werden. Die ein
zelnen Teile des Einsatzes werden dann in die Nut eingefügt und durch Aufschmelzen aneinan
dergefügt.
Alternativ dazu kann auch das Formnest teilbar ausgebildet sein. So ist es beispielsweise mög
lich das Formnest entlang der Ebene der stärksten Verjüngung teilbar auszubilden. Für das in
Fig. 3 abgebildete Ausführungsbeispiel heißt das, daß das Formnest entlang des Schnittes IV-
IV geteilt werden kann. Zur Montage des Einsatzes wird daher zunächst das Formnest entlang
der Linie IV-IV aufgetrennt. Dann kann der Einsatz einfach auf eines der Teile des Formnests
aufgesetzt werden und im Anschluß daran wird das Formnest wieder zusammengesetzt und mit
geeigneten Befestigungsmitteln, z. B. mit Schrauben, zusammengehalten.
Es versteht sich, daß der erfindungsgemäße Gedanke auch durch ein Teil des Formnestes, bei
spielsweise durch einen Bodeneinsatz, verwirklicht werden kann. So kann, wie es bei der Be
schreibung der erfindungsgemäßen Ausführungsform im Vergleich mit der bekannten Ausfüh
rungsform bereits angedeutet worden ist, der erfindungsgemäße Bodeneinsatz auch gegen ei
nen bekannten Bodeneinsatz ausgetauscht werden, um die erfindungsgemäße Aufgabe zu lö
sen.
1
Kavität
2
Kern
3
Formraum
4
Halsring
5
Stützring
6
Bodeneinsatz
7
Kanal
8
Zuführöffnung
9
Kühlnut
10
Zuführöffnung
11
Abflußöffnung
12
Kühlnuten
13
Gewindeabschnitt
14
Innenwand des Bodeneinsatzes
15
Einsatz
16
Einspritzdüse
17
Bohrungen
18
Materialabschnitt
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Kühlwasserabflußbohrungen
20
Kühlwasserabflußbohrungen
21
Bohröffnungen
Claims (17)
1. Formnest einer Spritzgießanlage für die Kunststoffverarbeitung mit einem Formraum (3),
dadurch gekennzeichnet, daß an dem Formnest eine umlaufende Nut angeordnet ist, wobei
in der Nut ein im wesentlichen ringförmiger Einsatz (15) eingesetzt ist, der aus einem Materi
al gefertigt ist, das ein höhere Wärmeleitfähigkeit aufweist als das Material, aus dem das
Formnest gefertigt ist.
2. Formnest nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (15) aus Kupfer ge
fertigt ist.
3. Formnest nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kühlkanal (17) vorge
sehen ist, der den Formraum (3) umlaufend angeordnet ist und im wesentlichen aus Bohrun
gen (17) gebildet wird.
4. Formnest nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine erste Bohrung
(17) vorgesehen ist, die in einer zweiten Bohrung (17) endet oder diese durchstößt, wobei
die Längsrichtungen der ersten und zweiten Bohrung (17) nicht parallel zueinander angeord
net sind.
5. Formnest nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlkanal (17) im we
sentlichen in einer Ebene angeordnet ist.
6. Formnest nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die den umlaufenden Kühlkanal
(17) bildenden Bohrungen (17) im wesentlichen den gleichen Durchmesser aufweisen.
7. Formnest nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich ein Kühlwasserzufluß-
und eine Kühlwasserabflußbohrung (19, 20) vorgesehen ist, wobei der Durchmesser der Zu
fluß- und Abflußbohrung (19, 20) größer als der Durchmesser der anderen Bohrungen (17)
ist.
8. Formnest nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Zufluß- und
Abflußbohrung (19, 20) einen um etwa 20 bis 50%, vorzugsweise etwa 35 bis 45%, beson
ders bevorzugt etwa 40% größeren Durchmesser als der Durchmesser der anderen Bohrun
gen (17) aufweist.
9. Formnest nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein
umlaufender Kühlkanal in der Nähe eines Bereiches des Formraumes (3) angeordnet ist, in
dem sich der Formraum verjüngt.
10. Formnest nach Anspruch 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Kühlkanal
(17) im wesentlichen spiralförmig angeordnet ist.
11. Formnest nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Kühlkanal im
wesentlichen doppelspiralförmig angeordnet ist.
12. Formnest nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlkanal
zumindest teilweise in dem Einsatz (15) angeordnet ist.
13. Formnest nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein
umlaufender im wesentlichen aus Bohrungen gebildeter Kühlkanal in dem Einsatz (15) an
geordnet ist.
14. Formnest nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der im wesent
lichen ringförmige Einsatz (15) an seiner nach innen zeigenden Seite in etwa Keilform hat,
wobei die Keilform vorzugsweise der Kontur des Formteils folgt, so daß der Abstand d zwi
schen Formraum und äußerer Keilfläche des Einsatzes (15) zumindest über einen Teil eines
sich verjüngenden Bereich des Formteils konstant ist.
15. Formnest nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand d im wesentlichen
entlang des gesamten sich verjüngenden Bereichs des Formteils in etwa konstant ist.
16. Formnest nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Formnest
entlang der Ebene der stärksten Verjüngung teilbar ist.
17. Formnest nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz
zwei oder mehrteilig ist.
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Effective date: 20110323 |
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