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Die Erfindung betrifft ein Formwerkzeug mit einer Formgebungsfläche für ein herzustellendes Werkstück und einem oder mehreren integrierten Temperierkanälen, die für eine Durchströmung mittels eines Temperiermediums vorgesehen sind. Die Erfindung betrifft weiterhin eine ein solches Formwerkzeug umfassende Gussform, die insbesondere für ein Spritzgießen eines Werkstücks aus Kunststoff vorgesehen sein kann.
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Gussformen, die ein oder mehrere Formwerkzeuge umfassen, werden für die Herstellung von Werkstücken durch Urformen aus unterschiedlichen Werkstoffen genutzt. Dabei werden die Werkstoffe in fließfähiger Form und unter Druck in von den Gussformen ausgebildete Kavitäten, die die Negative der Außenkonturen der herzustellenden Werkstücke darstellen, eingebracht, wo diese aushärten und so die Werkstücke ausbilden.
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Vor einem Entformen der Werkstücke müssen diese bis zu einem Erreichen definierter Entformungstemperaturen abkühlen, um die Formstabilität der dann nicht mehr von der Gussform abgestützten Werkstücke zu gewährleisten.
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Um Stückkosten für die herzustellenden Werkstücke gering zu halten ist es erforderlich, bei der Herstellung der Werkstücke mittels einer Gussform eine geringe Taktzeit zu erreichen. Dies bedingt jedoch eine aktive Kühlung des bereits ausgebildeten Werkstücks in der Gussform während der Abkühlphase, um diese entsprechend zu verkürzen. Eine solche Kühlung eines Werkstücks in einer Gussform erfolgt in der Regel über eine Kühlflüssigkeit, die durch in die Gussform integrierte Kühlkanäle strömt. Dabei erfolgt ein Wärmeübergang von dem Werkstück auf den zwischen dem Werkstück und den Kühlkanälen angeordneten Abschnitt der Gussform und von diesem Abschnitt auf die Kühlflüssigkeit in den Kühlkanälen. Um einen möglichst hohen Wärmeübergang zwischen dem Werkstück und der Kühlflüssigkeit zu erreichen, sollten die Kühlkanäle in einem möglichst geringen Abstand zu der benachbart verlaufenden Formgebungsfläche der Kavität angeordnet sein. Gleichzeitig muss wegen der hohen Fülldrücke jedoch eine ausreichende Formstabilität für die Kavität erreicht werden, wozu jedoch eine Mindeststärke des zwischen der Kavität und den Kühlkanälen angeordneten Abschnitts der Gussform erforderlich ist.
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Bekannt ist auch ein Erwärmen oder Warmhalten einer Gussform durch einen Wärmeübergang von einem Temperiermedium auf die Gussform. Dies kann insbesondere vorgesehen sein, um während des Einbringens des noch fließfähigen Werkstoffs in die Kavität temporär ein Abkühlen und damit ein Aushärten des Werkstoffs zu verhindern oder zu verlangsamen. Dadurch kann insbesondere bei dünnwandigen und großflächigen Werkstücken ein zu frühes Aushärten des Werkstoffs und damit eine nicht vollständige Ausbildung des Werkstücks verhindert werden. Für ein Erwärmen oder Warmhalten einer Gussform können prinzipiell dieselben Kanäle genutzt werden, die auch für ein Kühlen der Gussform und damit des Werkstücks vorgesehen sind.
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Im Folgenden wird unter „Temperieren“ eine aktive Beeinflussung des Verlaufs einer Temperatur einer Gussform bzw. eines Formwerkzeug einer solchen Gussform durch einen Wärmeübergang von einem Temperiermedium auf die Gussform oder von der Gussform auf das Temperiermedium verstanden.
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Temperierkanäle in Gussformen sind vielfach als geradlinig verlaufende Bohrungen vorgesehen, wodurch diese kostengünstig ausgebildet werden können. Mit solchen Temperierbohrungen kann jedoch ein komplex gekrümmter Verlauf einer Formgebungsfläche der Kavität nicht oder nur in geringem Maße nachgebildet werden. Folglich ergeben sich inkonstante Abstände zwischen der Formgebungsfläche und den Temperierkanälen, die zu einer entsprechend ungleichförmigen Temperierung des Werkstücks entlang dieser Formgebungsfläche führen. Dies kann zu Formfehlern bei dem Werkstück führen.
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Aus der
DE 20 2009 005 219 U1 ist eine Gussform zum Spritzgießen eines Werkstücks aus Kunststoff bekannt, bei der zumindest ein die Gussform teilweise ausbildendes Formwerkzeug eine Temperierkavität aufweist, die von einer Formgebungsfläche über einen als Werkzeugwand bezeichneten Abschnitt des Formwerkzeug getrennt ist. Innerhalb der Temperierkavität ist ein Hohlräume ausbildendes Stützgerüsts angeordnet, durch das die Werkzeugwand gegenüber einem darunter liegenden, als Widerlager bezeichneten Abschnitt des Formwerkzeugs abgestützt ist. Das Stützgerüst kann dabei als Schüttung aus Aluminiumschaumkugeln ausgebildet sein. Ein Temperiermedium kann durch die Hohlräume des Stützgerüsts strömen und somit beispielsweise ein Kühlen eines Werkstücks in der Kavität bewirken. Durch das Abstützen der Werkzeugwand mittels des Stützgerüsts soll die Werkzeugwand vergleichsweise dünn ausgebildet werden können, wodurch eine Temperierung des Werkstücks verbessert werden soll. Weiterhin ist angegeben, dass die Temperierkavität, anders als einfache Temperierbohrungen, auch komplexen Geometrien einer Formgebungsfläche folgen kann.
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Nachteilig an der aus der
DE 20 2009 005 219 U1 bekannten Möglichkeit zur Temperierung einer Gussform ist der erhebliche Aufwand, der mit der Ausbildung und Integration des Stützgerüsts in die Gussform verbunden ist. Weiterhin stellt sich bei der offenbarten Ausgestaltung des Stützgerüsts in Form einer Schüttung aus Aluminiumschaumkugeln das Problem einer an mehreren Stellen nahezu punktförmigen Abstützung der Werkzeugwand. Eine grundsätzlich angestrebte dünne Dimensionierung der Werkzeugwand kann infolge dieser Art der Abstützung zu Rissen in der Werkzeugwand führen.
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Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit aufzuzeigen, auf möglichst einfache Weise ein Werkstück in einer Gussform möglichst vorteilhaft zu temperieren.
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Diese Aufgabe wird mittels eines Formwerkzeugs gemäß dem Patentanspruch 1 sowie mittels einer ein solches Formwerkzeug umfassenden Gussform gemäß dem Patentanspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen davon sind in den weiteren Patentansprüchen beansprucht und ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung.
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Ein gattungsgemäßes Formwerkzeug mit einer Formgebungsfläche für ein herzustellendes Werkstück und einem oder mehreren integrierten Temperierkanälen, die für eine Durchströmung mittels eines Temperiermediums vorgesehen sind, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass das Formwerkzeug ein erstes, die Formgebungsfläche umfassendes Teilwerkzeug und ein zweites Teilwerkzeug umfasst, wobei der oder die Temperierkanäle von dem ersten Teilwerkzeug und dem zweiten Teilwerkzeug gemeinsam begrenzt werden. Das erste und/oder das zweite Teilwerkzeug können dabei vorzugsweise aus Metall und insbesondere Stahl ausgebildet sein.
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Als „Temperierkanal“ wird dabei eine röhrenförmige Kavität verstanden ein, die eine deutlich größere und insbesondere ein Mehrfaches betragende Längserstreckung im Vergleich zu der Quererstreckung (Breite bzw. Durchmesser) aufweist. Insbesondere weist ein erfindungsgemäßer „Temperierkanal“ auch eine Quererstreckung auf, die deutlich kleiner als die entsprechende Erstreckung der diesem zugeordneten, benachbart verlaufenden Formgebungsfläche ist.
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Erfindungsgemäß verlaufen der oder die Temperierkanäle folglich entlang einer zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil des Formwerkzeugs ausgebildeten Kontaktebene, wodurch auf relativ einfache Weise auch gekrümmt verlaufende, insbesondere dreidimensional gekrümmt verlaufende Temperierkanäle ausgebildet werden können. Hierzu können nämlich auf relativ einfache Weise in zumindest einem der Teilwerkzeuge des Formwerkzeugs zur Kontaktebene hin offene Temperierrinnen ausgebildet werden, die dann durch ein Zusammenwirken der beiden Teilwerkzeuge als geschlossene Temperierkanäle vorliegen.
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Dabei kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass die Temperierrinnen jeweils lediglich in einem der beiden Teile angeordnet sind, während die jeweils dazugehörigen Abschnitte des entsprechend anderen Teils als ebene Deckabschnitte, d.h. selbst keine Temperierrinne ausbildend, ausgestaltet sind. Besonders bevorzugt kann dabei vorgesehen sein, dass alle Temperierrinnen in einem der beiden Teile angeordnet sind, während das entsprechend andere Teil ausschließlich ebene Deckabschnitte aufweist. Besonders bevorzugt sind dabei alle Temperierrinnen in dem zweiten Teilwerkzeug angeordnet, so dass für das erste Teilwerkzeug lediglich ebene Deckabschnitte vorgesehen sind. Dies ermöglicht, das erste Teilwerkzeug mit einer möglichst konstanten Wandstärke in dem Abschnitt zwischen der Formgebungsfläche und den die Temperierrinnen abdeckenden Deckabschnitten auszubilden. Dies kann für eine möglichst gleichförmige Kühlung des Werkstücks vorteilhaft sein.
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Dadurch dass das erfindungsgemäße Formwerkzeug auf einfache Weise die Integration auch gekrümmter Temperierkanäle ermöglicht, kann zur Erzielung einer möglichst gleichförmigen Temperierung des Werkstücks vorgesehen sein, dass der oder die Kühlkanäle mit möglichst konstantem Abstand entlang der Formgebungsfläche verlaufen. Die Formgebungsfläche kann dabei auch vergleichsweise komplex gekrümmt ausgebildet sein.
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Dabei kann besonders bevorzugt vorgesehen sein, dass die zwischen dem ersten Teilwerkzeug und dem zweiten Teilwerkzeug ausgebildete Kontaktebene einen möglichst konstanten Abstand zu der Formgebungsfläche aufweist. Eine solche Herstellung des ersten Teilwerkzeugs und des zweiten Teilwerkzeugs und damit der zwischen diesen ausgebildeten Kontaktebene kann problemlos, beispielsweise bereits im Rahmen einer Herstellung dieser Teilwerkzeuge durch Urformen (insbesondere Formgießen) möglich sein. Wenn die Kontaktebene bereits einen konstanten Abstand zu der Formgebungsfläche aufweist, können die für die Ausbildung der Temperierkanäle vorgesehenen Temperierrinnen (bezüglich Ihrer Längsausrichtung) insbesondere mit konstant verlaufenden Querschnitten ausgebildet werden.
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Ein Einbringen der Temperierrinnen kann mittels bekannter Herstellungs- oder Bearbeitungsverfahren erfolgen. Insbesondere können die Temperierrinnen direkt bei der Herstellung des entsprechenden Teilwerkzeugs durch Urformen miterzeugt werden, wobei gegebenenfalls zur Erzielung möglichst geringer Strömungswiderstände für das Temperiermedium in den Temperierkanälen eine nachfolgende Glättung der Innenflächen der Temperierkanäle durch beispielsweise eine spannende Nachbearbeitung vorgesehen sein kann. Eine solche Nachbearbeitung kann grundsätzlich für das oder die Teilwerkzeuge insgesamt oder das gesamte Formwerkzeug, zumindest jedoch für die die Kontaktebene ausbildenden Flächen des ersten Teilwerkzeugs und des zweiten Teilwerkzeugs vorgesehen sein. Möglich ist aber auch ein nachträgliches Einbringen der Temperierrinnen durch beispielsweise ein spanendes Bearbeitungsverfahren.
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Da die zwischen dem ersten Teilwerkzeug und dem zweiten Teilwerkzeug ausgebildete Kontaktebene durch den oder die Temperierkanäle verläuft, sollte das erfindungsgemäße Formwerkzeug vorzugsweise eine Abdichtung für diese Kontaktebene vorsehen. Dazu kann mindestens ein Dichtelement vorgesehen sein, dass innerhalb der Kontaktebene liegend zwischen dem ersten Teilwerkzeug und dem zweiten Teilwerkzeug deformiert gehalten ist. Bei dem Dichtelement kann es sich beispielsweise um eine Dichtschnur handeln. Dies kann beispielsweise auf einfache Weise bei der Herstellung des Formwerkzeugs in Form einer Dichtraupe aufgebracht werden. Bei mehreren Temperierkanälen kann prinzipiell vorgesehen sein, dass einzelne und insbesondere alle Temperierkanäle von jeweils einem Dichtelement umgeben sind. Da mittels des oder der Dichtelemente aber primär ein Austreten von Temperiermedium dem Formwerkzeug in die Umgebung verhindert werden soll, während ein Übertreten von Temperiermedium zwischen den einzelnen Temperierkanälen unproblematisch sein kann, kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass ein Dichtelement vorgesehen ist, dass mehrere und insbesondere alle Temperierkanäle umgibt.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Formwerkzeugs kann weiterhin vorgesehen sein, dass das zweite Teilwerkzeug als Einsatz ausgebildet ist, der an mindestens zwei, vorzugsweise drei, vier, fünf oder sechs Seiten das als Grundkörper ausgebildete erste Teilwerkzeug kontaktiert und insbesondere in eine entsprechende Vertiefung des ersten Teilwerkzeugs eingesetzt ist. Dadurch kann zum einen eine vergleichsweise massive und dadurch stabile Ausgestaltung des die Formgebungsfläche umfassenden und folglich bei einer Herstellung des Werkstücks regelmäßig mit einem hohen Fülldruck beaufschlagten ersten Teilwerkzeugs realisiert werden. Weiterhin kann dadurch eine Wartung und insbesondere eine Reinigung der Temperierkanäle sowie ein einfacher und kostengünstiger Austausch des zweiten Teilwerkzeugs erreicht werden. Auch kann durch die Ausgestaltung des zweiten Teilwerkzeugs als Einsatz auf einfache Weise dessen möglichst genaue Positionierung relativ zu der Formgebungsfläche erreicht werden. Eine solche genaue Positionierung des gemeinsamen mit dem ersten Teilwerkzeug die Temperierkanäle ausbildenden zweiten Teilwerkzeugs ist für eine möglichst gleichförmige Temperierung des Werkstücks vorteilhaft.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Formwerkzeugs kann vorgesehen sein, dass mehrere Temperierkanäle nebeneinander entlang der Formgebungsfläche verlaufen. Besonders bevorzugt können diese dabei möglichst parallel nebeneinander verlaufen. Dadurch kann eine möglichst gleichförmige Temperierung des Werkstücks entlang der gesamten Formgebungsfläche erreicht werden.
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In einer weiterhin bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Formwerkzeugs kann vorgesehen sein, dass zumindest einige, vorzugsweise alle Temperierkanäle in einen Sammelraum (auch als Rippe oder Steiger bezeichnet) münden, der mit einer Zuführleitung oder einer Abführleitung für das Temperiermedium verbunden ist. Besonders vorteilhaft kann eine Anordnung eines solchen Sammelraums zwischen der Zuführleitung und den Temperierkanälen sein, weil dadurch das Temperiermedium möglichst gleichmäßig und insbesondere mit einer im Wesentlichen identischen Eintrittstemperatur auf die Temperierkanäle verteilt werden kann. Dadurch kann für die einzelnen Temperierkanäle eine annähernd gleiche Temperierleistung erreicht werden.
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Ein zwischen den Temperierkanälen sowie der Abführleitung angeordneter Sammelraum kann sich vorteilhaft hinsichtlich einer möglichst gleichen Strömungsgeschwindigkeit in den einzelnen Temperierkanälen auswirken, so dass in einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Formwerkzeug ein erster Sammelraum, der mit einer Zuführleitung für das Temperiermedium verbunden ist, und ein zweiter Sammelraum vorgesehen ist, der mit einer Abführleitung verbunden ist. Über die Zuführ- und Abführleitungen können die Temperierkanäle in einen Kreislauf für das Temperiermedium integriert werden.
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Für eine möglichst einfach herzustellende Integration des oder der Sammelräume kann vorgesehen sein, dass diese in das erste Teilwerkzeug oder das zweite Teilwerkzeug, besonders bevorzugt in das als Einsatz ausgebildete zweite Teilwerkzeug integriert sind und die Zuführleitung und/oder die Abführleitung zumindest in einem Abschnitt in den entsprechenden anderen Teil integriert ist. Dabei kann die Zuführleitung und/oder die Abführleitung insbesondere als einfache Bohrung ausgebildet sein.
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Eine erfindungsgemäße Gussform umfasst zumindest ein erstes, erfindungsgemäß ausgebildetes Formwerkzeug sowie ein zweites, ebenfalls eine Formgebungsfläche umfassendes Formwerkzeug, wobei das erste Formwerkzeug und das zweite Formwerkzeug gemeinsam eine die Formgebungsflächen umfassende Formkavität ausbilden.
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Die erfindungsgemäße Gussform und damit das erfindungsgemäße Formwerkzeug eignen sich insbesondere zur Herstellung eines Werkstücks aus Kunststoff durch Spritzgießen, da sich bei einem solchen Werkstück die durch die Erfindung ermöglichte möglichst gleichförmige Temperierung besonders vorteilhaft hinsichtlich der Vermeidung von Formfehlern auswirken kann. Dies gilt insbesondere, wenn das Werkstück in dem von der Formgebungsfläche ausgebildeten Abschnitt ein relativ großes Verhältnis von Fläche zu Wandstärke aufweist.
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Bei den Temperierkanälen kann es sich insbesondere um Kühlkanäle handeln, die zur Kühlung des Bauteils von einem Kühlmedium, insbesondere einer Kühlflüssigkeit, durchströmt werden. Dabei erfolgt primär ein Wärmeübergang von dem Werkstück über das Formwerkzeug auf das Kühlmedium. Möglich kann jedoch auch ein Erwärmen des Werkstücks beziehungsweise eine Verlangsamung des Abkühlens des Werkstücks vorgesehen sein, indem die Temperierkanäle von entsprechend warmem Temperiermedium durchströmt werden. Dabei ist primär ein Wärmeübergang von dem Temperiermedium auf zumindest das Formwerkzeug, gegebenenfalls auch auf das Werkstück, vorgesehen. Ein solches Verlangsamen des Abkühlens des Werkstücks kann insbesondere während des Einbringens des zur Ausbildung des Werkstücks vorgesehenen Werkstoffs vorgesehen sein.
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Die unbestimmten Artikel („ein“, „eine“, „einer und „eines“), insbesondere in den Patentansprüchen und in der vorstehenden, die Patentansprüche allgemein erläuternden Beschreibung, sind als solche und nicht als Zahlwörter zu verstehen. Entsprechend damit konkretisierte Komponenten sind somit so zu verstehen, dass diese mindestens einmal vorhanden sind und mehrfach vorhanden sein können.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:
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1: ein erfindungsgemäßes Formwerkzeug in einer perspektivischen Ansicht;
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2: einen Längsschnitt durch das Formwerkzeug;
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3: einen Querschnitt durch das Formwerkzeug entlang der Schnittebene III-III in der 2; und
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4: einen Querschnitt durch das Formwerkzeug entlang der Schnittebene IV-IV in der 2.
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Das in den Zeichnungen gezeigte Formwerkzeug umfasst ein als Grundkörper ausgebildetes erstes Teilwerkzeug 1 sowie ein als Einsatz ausgebildetes zweites Teilwerkzeug 2. Dabei kontaktiert das zweite Teilwerkzeug 2, das mit Ausnahme einer einzigen Oberfläche quaderförmig ausgebildet ist, das erste Teilwerkzeug 1 in einer als Einsatzaufnahme dienenden Vertiefung des ersten Teilwerkzeugs 1 an insgesamt fünf Seiten im Wesentlichen vollflächig. Dadurch wird eine exakte und spielfreie Aufnahme des zweiten Teilwerkzeugs 2 innerhalb des ersten Teilwerkzeugs 1 erreicht. Zudem kann das zweite Teilwerkzeug 2 dadurch eine gute Stützfunktion für das erste Teilwerkzeug 1 erfüllen.
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In einer der Oberflächen des ersten Teilwerkzeugs 1, der Werkzeugkontaktfläche 3, ist eine Vertiefung ausgebildet, deren Wandfläche als Formgebungsfläche 4 für ein herzustellendes Werkstück (nicht dargestellt) dient. Zur Herstellung des Werkstücks wird das Formwerkzeug mit einem zweiten, nicht dargestellten Formwerkzeug kombiniert, wobei die Vertiefung bei an den Werkzeugkontaktflächen 4 aneinander liegenden Formwerkzeugen gemeinsam mit einer überdeckenden Vertiefung des zweiten Formwerkzeugs eine Formkavität ausbildet, die im Wesentlichen dem Negativ der Außenkontur des herzustellen Werkstücks entspricht.
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In bekannter Weise wird zur Herstellung des Werkstücks ein fließfähiger Werkstoff unter Druck in die Formkavität eingebracht und dort durch Abkühlen ausgehärtet. Nach einem ausreichenden Aushärten des Werkstücks kann dieses entformt werden, wozu die zwei Formwerkzeuge auseinander gefahren werden. Das Werkstück ist dadurch entnehmbar.
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Um ein Aushärten des Werkstücks zu beschleunigen sind in das dargestellte Formwerkzeug eine Mehrzahl von Temperierkanälen 5 integriert, die in einen Kreislauf für ein Kühlmedium integrierbar sind. Das in dem Kreislauf geförderte Kühlmedium durchströmt die Temperierkanäle 5, wobei ein Wärmeübergang von dem Formwerkzeug auf das Temperiermedium erfolgt, wodurch das Formwerkzeug in dem die Temperierkanäle 5 umgebenden Bereich gekühlt wird. Dadurch wird auch ein erhöhter Wärmeübergang von dem Werkstück auf das Formwerkzeug erreicht, der zu der gewünschten Kühlung und damit zu der beschleunigten Aushärtung des Werkstücks führt.
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Wie sich aus den 2 bis 4 ergibt, verlaufen die Temperierkanäle 5 benachbart zur gesamten Formgebungsfläche 4 und zudem mit im Wesentlichen identischem Abstand parallel zueinander. Dabei werden die Temperierkanäle 5 sowohl von dem ersten Teilwerkzeug 1 als auch von dem zweiten Teilwerkzeug 2 gemeinsam begrenzt. Dazu sind ausgehend von einer parallel zu der Formgebungsfläche 4 verlaufenden Kontaktoberfläche des zweiten Teilwerkzeugs 2 offene Temperierrinnen ausgebildet, die infolge eines Kontakts des zweiten Teilwerkzeugs 2 mit jeweils einem ebenen Deckabschnitt einer entsprechenden Kontaktoberfläche des ersten Teilwerkzeugs 1 verschlossen sind und dadurch die Temperierkanäle 5 ausbilden. Die Kontaktoberfläche des ersten Teilwerkzeugs 1 weist selbst keine Temperierrinnen auf und ist dadurch vollständig eben (im Sinne der Erfindung) ausgebildet.
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Die Formgebungsfläche 4 weist einen relativ komplex gekrümmten Verlauf auf. Ein entsprechender Verlauf ist auch für die Kontaktoberflächen des ersten Teilwerkzeugs 1 und des zweiten Teilwerkzeugs 2 vorgesehen, wodurch sich eine konstante Wandstärke für die zwischen der Formgebungsfläche 4 und der entsprechend gekrümmt verlaufenden Kontaktebene 6, die zwischen dem ersten Werkzeugteil 1 und dem zweiten Werkzeugteil 2 ausgebildet ist, ergibt. In Verbindung mit der ausschließlich in die Kontaktoberfläche des zweiten Teilwerkzeugs 2 eingebrachten Temperierrinnen ergibt sich ein im Wesentlichen identischer und zudem konstant verlaufender Abstand der einzelnen Temperierkanäle 5 von der Formgebungsfläche 4, was in Kombination mit einer identischen Querschnittsfläche und einem konstanten Querschnittsverlauf der Temperierkanäle 5 zu einer gleichmäßigen Kühlung der Formgebungsfläche 4 und damit der entsprechenden Außenfläche des Werkstücks führt. Dadurch können Formfehler (insbesondere Verzug und/oder Einfallstellen) für das herzustellende Werkstück vermieden oder zumindest gering gehalten werden.
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In Abschnitten, die bereits nicht mehr direkt der Formgebungsfläche 4 benachbart liegen, münden alle Temperierkanäle 5 beidseitig in jeweils einen Sammelraum 7, 9. Ein erster Sammelraum 7 ist zudem fluidleitend mit einer Zuführleitung 8 und der zweite Sammelraum 9 fluidleitend mit einer Abführleitung 10 für das Kühlmedium verbunden. Über die Zuführleitung 8, die in Form einer einfachen, sich sowohl durch den ersten Werkzeugteil 1 als auch den zweiten Werkzeugteil 2 erstreckenden Bohrung ausgebildet ist, strömt das in dem Kreislauf zirkulierende Kühlmedium zu den Temperierkanälen 5. Durch die Zwischenschaltung des ersten Sammelraums 7 wird das Kühlmedium dabei gleichmäßig und insbesondere mit im Wesentlichen identischer Temperatur auf die einzelnen Temperierkanäle 5 verteilt. Auch dies ist zur Realisierung einer möglichst gleichmäßigen Kühlung der Formgebungsfläche 4 vorteilhaft. Nach einem Durchströmen der Temperierkanäle wird das Kühlmedium in dem zweiten Sammelraum 9 wieder zusammengeführt und über die Abführleitung 10, die ebenfalls in Form einer einfachen, sich sowohl durch den ersten Werkzeugteil 1 als auch den zweiten Werkzeugteil 2 erstreckenden Bohrung ausgebildet ist, aus dem Formwerkzeug abgeführt.
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In die Kontaktoberfläche des zweiten Teilwerkzeugs 2 ist eine um alle Temperierkanäle 5 umlaufende, nutförmige Vertiefung 11 eingebracht. In dieser ist ein Dichtelement 12 in Form einer ringförmig geschlossenen Dichtschnur angeordnet, wobei das Dichtelement 12 bei in das erste Werkzeugteil 1 eingesetztem zweiten Werkzeugteil 2 durch einen Kontakt mit der Kontaktoberfläche des ersten Werkzeugteils 1 deformiert wird und dadurch die zwischen den zwei Werkzeugteilen 1, 2 ausgebildete Kontaktebene 6 abdichtet. Dadurch wird ein Austreten von Kühlmedium aus dem Formwerkzeug verhindert. Verbessert werden kann die Abdichtung noch, wenn auch noch jeweils ein Dichtelement (nicht dargestellt) in den Übergängen der Zuführleitung 8 und der Abführleitung 10 zwischen dem ersten Teilwerkzeug 1 und dem zweiten Teilwerkzeug 2 vorgesehen wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- erstes Teilwerkzeug
- 2
- zweites Teilwerkzeug
- 3
- Werkzeugkontaktfläche
- 4
- Formgebungsfläche
- 5
- Temperierkanal
- 6
- Kontaktebene
- 7
- erster Sammelraum
- 8
- Zuführleitung
- 9
- zweiter Sammelraum
- 10
- Abführleitung
- 11
- Vertiefung
- 12
- Dichtelement
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202009005219 U1 [0008, 0009]
