DE102018216226A1

DE102018216226A1 - Molding tool

Info

Publication number: DE102018216226A1
Application number: DE102018216226.3A
Authority: DE
Inventors: Volker Wachenschwan
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2018-09-24
Filing date: 2018-09-24
Publication date: 2020-03-26

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Formwerkzeug (1) mit einer ersten Formhälfte (2) und einer zweiten Formhälfte (3), wobei die erste Formhälfte (2) aus einem Grundträger (4) und einem in dem Grundträger (4) angeordneten, wenigstens eine Kühlstruktur (5) aufweisenden Dichteinsatz (6) ausgebildet ist. Das Formwerkzeug (1) weist in dessen Betriebszustand eine Kavität (7) zur zumindest teilweisen Befüllung mit einer Schmelze (8) auf, wobei die Kavität (7) teilweise durch wenigstens eine Formgebungsfläche (9) der ersten Formhälfte (2) begrenzt wird und zwischen den Formhälften (2, 3) ein Einlegeteil (10) eingebracht ist. Überdies ist die wenigstens eine, die Kavität (7) teilweise begrenzende Formgebungsfläche (9) der ersten Formhälfte (2) durch zumindest eine der Kavität (7) zugewandten Grenzfläche (11) des Grundträgers (4) und zumindest einer der Kavität (7) zugewandten Außenfläche (12) des Dichteinsatzes (6) ausgeformt.The invention relates to a mold (1) with a first mold half (2) and a second mold half (3), the first mold half (2) comprising a base support (4) and an at least one cooling structure (4) arranged in the base support (4). 5) having a sealing insert (6). In its operating state, the molding tool (1) has a cavity (7) for at least partial filling with a melt (8), the cavity (7) being partially delimited by at least one shaping surface (9) of the first mold half (2) and between an insert (10) is introduced into the mold halves (2, 3). Furthermore, the at least one shaping surface (9) of the first mold half (2), which partially delimits the cavity (7), is facing through at least one interface (11) of the base carrier (4) facing the cavity (7) and at least one facing the cavity (7) Shaped outer surface (12) of the sealing insert (6).

Description

Die Erfindung betrifft ein Formwerkzeug mit einer ersten Formhälfte und einer zweiten Formhälfte, wobei die erste Formhälfte aus einem Grundträger und einem in dem Grundträger angeordneten, wenigstens eine Kühlstruktur aufweisenden Dichteinsatz ausgebildet ist. Weiterhin weist das Formwerkzeug in dessen Betriebszustand eine Kavität zur zumindest teilweisen Befüllung mit einer Schmelze auf, wobei die Kavität teilweise durch wenigstens eine Formgebungsfläche der ersten Formhälfte begrenzt wird und zwischen den Formhälften ein Einlegeteil eingebracht ist.The invention relates to a molding tool with a first mold half and a second mold half, the first mold half being formed from a base support and a sealing insert arranged in the base support and having at least one cooling structure. Furthermore, the mold in its operating state has a cavity for at least partial filling with a melt, the cavity being partially delimited by at least one shaping surface of the first mold half and an insert part being introduced between the mold halves.

Bei der Verarbeitung von Kunststoffen müssen die dafür verwendeten Kunststoffverarbeitungswerkzeuge, die z. B. in Form von Spritzgusswerkzeugen vorliegen, geringe Toleranzen aufweisen. Insbesondere die aneinander anliegenden Trennflächen der Formhälften der Spritzgusswerkzeuge, welche die durch die Formhälften gebildete Kavität gegenüber der Umgebung abschließen, müssen eine derartige Oberflächengüte aufweisen, dass ein zwischen den Formhälften auftretender Spalt kleiner als 0,02 Millimeter ist. Diese Anforderung stellt sich gleichermaßen im Falle dessen, dass gegenüber mechanischen Spannungen anfällige Elemente wie Glaserzeugnisse oder Bauteile aus anderen Materialien mit empfindlichen Beschichtungen mit Kunststoff um- oder hinterspritzt werden sollen. Diese müssen mit ebensolchen Toleranzen gegenüber dem Spritzgusswerkzeug in das Spitzgusswerkzeug eingebracht werden, um ein ungewünschtes Fließen des Kunststoffs zwischen Formhälfte und Element zu vermeiden.When processing plastics, the plastic processing tools used for this purpose, e.g. B. are in the form of injection molding tools, have small tolerances. In particular, the mutually abutting parting surfaces of the mold halves of the injection molding tools, which seal off the cavity formed by the mold halves from the surroundings, must have a surface quality such that a gap that occurs between the mold halves is less than 0.02 millimeters. This requirement applies equally in the event that elements susceptible to mechanical stresses, such as glass products or components made of other materials with sensitive coatings, are to be injection-molded or back-molded with plastic. These must be introduced into the injection molding tool with the same tolerances in relation to the injection molding tool in order to avoid undesired flow of the plastic between the mold half and the element.

Die Herstellung solch geringe Toleranzen aufweisender Spritzgusswerkzeuge ist bedingt durch den hohen Fertigungsaufwand äußerst kostenintensiv. Weiterhin ist es aufgrund möglicher Chargenschwankungen bei den um- oder zu hinterspritzenden Elementen notwendig, das Spritzgusswerkzeug jeweils erneut an eine bestimmte Charge anzupassen. Unter anderem aus diesen Gründen wurden bereits Anstrengungen unternommen, Spritzgusswerkzeuge mit höheren Toleranzen und einem damit verbundenen, geringeren Fertigungsaufwand verwenden zu können.The production of such small tolerances of injection molding tools is extremely cost-intensive due to the high manufacturing costs. Furthermore, owing to possible batch fluctuations in the elements to be injected or injected behind, it is necessary to adapt the injection molding tool again to a specific batch. For these reasons, among other things, efforts have already been made to be able to use injection molding tools with higher tolerances and an associated, lower production outlay.

So ist aus der DE 103 27 769 B4 bekannt, beim Um- oder Hinterspritzen von Teilbereichen eines Einlegeteils, zur Abdichtung der Teilbereiche eine Klebstoffwulst auf die Oberfläche des Einlegeteils oder auf den Formraum begrenzende Abdichtkanten des Spritzwerkzeugs aufzubringen. Das Aufbringen einer solchen Klebstoffwust stellt sich jedoch überaus impraktikabel dar, da diese erst aufgebracht und nach dem Um- oder Hinterspritzen wieder entfernt werden muss.So is from the DE 103 27 769 B4 It is known to apply an adhesive bead to the surface of the insert or to the sealing edges of the injection molding tool that delimit the mold space when inserting or back-molding parts of an insert to seal the parts. However, the application of such an adhesive paste is extremely impractical, since it must first be applied and then removed again after the injection molding or injection molding.

Weitere Druckschriften legen eine Temperierung des Spritzgusswerkzeugs zur Abdichtung nahe.Other publications suggest temperature control of the injection mold for sealing.

Der DE 10 2013 017 382 A1 ist beispielsweise die Temperierung eines Spritzgusswerkzeugs zu entnehmen, durch die das Spritzgusswerkzeug auf einer konstanten Temperatur gehalten werden soll. Dies bezweckt die Vermeidung eines Aufschmelzens eines bereits auf ein Textilformteil aufgebrachten Kunststoffs im Berührungsbereich mit dem Spritzgusswerkzeug, wobei das Aufschmelzen durch die in eine Kavität des Spritzgusswerkzeugs einzubringende und in Kontakt mit dem textilen Einlegeteil tretende Kunststoffschmelze hervorgerufen würde.Of the DE 10 2013 017 382 A1 For example, the temperature of an injection molding tool can be found, by means of which the injection molding tool is to be kept at a constant temperature. The purpose of this is to avoid melting of a plastic that has already been applied to a textile molded part in the area of contact with the injection molding tool, the melting being caused by the plastic melt to be introduced into a cavity of the injection molding tool and coming into contact with the textile insert.

Die DE 10 2013 108 064 A1 offenbart überdies das Abdichten einer mit einer Kunststoffschmelze zu füllenden Kavität, die in einer Formhälfte eines Spritzgusswerkzeugs eingebracht ist, gegenüber einer Seitenfläche eines in das Spitzgusswerkzeug eingelegten Textilformteils. Hierfür wird zumindest eine Wandung der in die eine Formhälfte eingebrachten Kavität, insbesondere im Bereich der Berührungsabschnitte des Spitzgusswerkzeugs mit dem Textilformteil über eine Vielzahl von in das Spritzgusswerkzeug eingebrachten Kühlkanälen gekühlt. Durch die Ausgestaltung ist es jedoch nachteilig möglich, dass weitere Bereiche des Spritzgusswerkzeugs ungewünscht gekühlt werden und somit durch eine unzureichende Fließfähigkeit der Spritzgussmasse Fehler während des Spritzprozesses auftreten können.The DE 10 2013 108 064 A1 also discloses sealing a cavity to be filled with a plastic melt, which is introduced in a mold half of an injection molding tool, against a side surface of a textile molding inserted into the injection molding tool. For this purpose, at least one wall of the cavity introduced into one mold half is cooled, in particular in the region of the contact sections of the injection molding tool with the textile molded part, via a multiplicity of cooling channels introduced into the injection molding tool. Due to the design, it is disadvantageously possible that further areas of the injection molding tool are cooled undesirably and thus errors can occur during the injection molding process due to an insufficient flowability of the injection molding compound.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das Formwerkzeug der eingangs genannten Art derart auszuführen, dass die Fehleranfälligkeit in einem Gussvorgang minimiert wird.Against this background, the invention is based on the object of executing the molding tool of the type mentioned at the outset in such a way that the susceptibility to errors in a casting process is minimized.

Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Formwerkzeug gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Die Unteransprüche betreffen besonders zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung.This object is achieved with a molding tool according to the features of claim 1. The subclaims relate to particularly expedient developments of the invention.

Erfindungsgemäß ist also ein Formwerkzeug, hierbei insbesondere ein Spritzgusswerkzeug vorgesehen, welches eine erste Formhälfte und eine zweite Formhälfte aufweist. Die erste Formhälfte ist zudem aus einem Grundträger und einem in dem Grundträger angeordneten, wenigstens eine Kühlstruktur aufweisenden Dichteinsatz ausgebildet. Weiterhin weist das Formwerkzeug in dessen Betriebszustand, insbesondere bei aneinander anliegenden Formhälften, eine Kavität zur zumindest teilweisen Befüllung mit einer Schmelze auf, wobei die Kavität teilweise durch wenigstens eine Formgebungsfläche der ersten Formhälfte begrenzt wird. Zudem ist zwischen den Formhälften z. B. zum Um- und/oder Hinterspritzen mit der Schmelze ein Einlegeteil eingebracht, wobei das Einlegeteil insbesondere in der Kavität angeordnet ist. Erfindungsgemäß ist weiterhin vorgesehen, dass die wenigstens eine, die Kavität teilweise begrenzende Formgebungsfläche der ersten Formhälfte durch zumindest eine der Kavität zugewandten Grenzfläche des Grundträgers und zumindest einer der Kavität zugewandten Außenfläche des Dichteinsatzes ausgeformt ist. Der Dichteinsatz wäre hierbei in sinnvoller Weise im Randbereich der Kavität, d. h. im Randbereich des Teils der Kavität, der in der ersten Formhälfte ausgebildet ist bzw. dem Übergangsbereich zwischen Kunststoff und dem zu hinterspritzenden Einlegeteil, in denen ein Austritt der in die Kavität eingebrachten Schmelze aus der Kavität möglich wäre, in Umfangsrichtung umlaufend angeordnet und/oder würde die Kavität teilweise umfassen, sodass im Sinne der erfindungsgemäßen Ausgestaltung die Kavität mit wenigstens einer der Kavität zugewandten Außenfläche des Dichteinsatzes teilweise begrenzt wird. Durch die im Dichteinsatz ausgebildete Kühlstruktur bzw. die ausgebildeten Kühlstrukturen - bevorzugt von einem Kühlmittel durchflossene Kühlkanäle - ließe sich der Dichteinsatz gegenüber dem Grundträger und der Schmelze, welche bevorzugt eine Kunststoffschmelze ist, in seiner Temperatur absenken, d. h. kühlen. Hierdurch ließe sich die Viskosität, der in die Kavität bevorzugt eingespritzten Schmelze im Bereich des Dichteinsatzes und hierbei der die Kavität teils begrenzenden Außenfläche oder den Außenflächen des Dichteinsatzes gegenüber Bereichen der Kavität, welche durch eine Grenzfläche des Grundträgers beschränkt werden, deutlich erhöhen. Dadurch kann ein Austritt der Schmelze aus der Kavität - auch bei höheren Toleranzwerten der Formhälften - verhindert werden, was wiederum einer Dichtwirkung des Dichteinsatzes gleichzusetzen ist. Aufgrund der lediglich teilweisen Begrenzung der Kavität durch zumindest eine der Kavität zugewandten Außenfläche und die sich hieraus ergebende Anordnung des Dichteinsatzes lässt sich vorteilhaft eine im Wesentlichen räumliche Beschränkung der Kühlung auf den Dichteinsatz und dadurch eine definierte Kühlung lediglich im vom Austritt der Schmelze gefährdeten Randbereich der Kavität erreichen, wohingegen Bereiche der Kavität die durch eine Grenzfläche oder mehrere Grenzflächen des Grundträgers beschränkt werden durch die Kühlung nicht oder lediglich geringfügig beeinflusst werden. Dies senkt die Fehleranfälligkeit während des Gussvorgangs deutlich.According to the invention, a molding tool, in particular an injection molding tool, is provided which has a first mold half and a second mold half. The first mold half is also formed from a base carrier and a sealing insert arranged in the base carrier and having at least one cooling structure. Furthermore, in its operating state, in particular when the mold halves are in contact with one another, the molding tool has a cavity for at least partial filling with a melt, the cavity being partially delimited by at least one shaping surface of the first mold half. In addition, z. B. for insert and / or back injection with the melt introduced an insert, the insert being arranged in particular in the cavity. According to the invention is still It is provided that the at least one shaping surface of the first mold half, which partially delimits the cavity, is formed by at least one boundary surface of the base carrier facing the cavity and at least one outer surface of the sealing insert facing the cavity. The sealing insert would usefully be in the edge region of the cavity, ie in the edge region of the part of the cavity which is formed in the first mold half or the transition region between plastic and the insert part to be back-injected, in which the melt introduced into the cavity emerges of the cavity would be possible, arranged circumferentially in the circumferential direction and / or would partially enclose the cavity, so that in the sense of the configuration according to the invention the cavity is partially delimited with at least one outer surface of the sealing insert facing the cavity. By means of the cooling structure or cooling structures formed in the sealing insert - preferably cooling channels through which a coolant flows - the temperature of the sealing insert relative to the base support and the melt, which is preferably a plastic melt, could be reduced, ie cooled. This would significantly increase the viscosity of the melt, which is preferably injected into the cavity, in the area of the sealing insert, and in this case the outer surface, which partially delimits the cavity, or the outer surfaces of the sealing insert compared to areas of the cavity which are limited by an interface of the base carrier. This prevents the melt from escaping from the cavity - even with higher tolerance values of the mold halves - which in turn is equivalent to a sealing effect of the sealing insert. Due to the only partial limitation of the cavity by at least one outer surface facing the cavity and the resulting arrangement of the sealing insert, it is advantageously possible to restrict the cooling to the sealing insert essentially in terms of space, and thus a defined cooling only in the marginal area of the cavity which is at risk from the melt outlet reach, whereas areas of the cavity that are limited by one or more interfaces of the base carrier are not influenced or only slightly influenced by the cooling. This significantly reduces the susceptibility to errors during the casting process.

In einer überaus vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist jede Formhälfte wenigstens eine Trennfläche auf, wobei diese Trennflächen im Betrieb des Formwerkzeugs aneinander anliegend und sich in der Ebene wenigstens teilweise überlappend einen Dichtbereich ausbilden. Wenigstens eine Trennfläche der ersten Formhälfte ist dabei durch zumindest eine der zweiten Formhälfte zugewandten Grenzfläche des Grundträgers und zumindest einer der zweiten Formhälfte zugewandten Außenfläche des Dichteinsatzes ausgeformt. Neben einem Teil der wenigstens einen die Kavität teilweise begrenzenden Formgebungsfläche der ersten Formhälfte ist somit ebenfalls ein Teil der wenigstens eine Trennfläche der ersten Formhälfte durch eine Grenzfläche und hierbei einer der zweiten Formhälfte zugewandten Grenzfläche des Dichteinsatzes ausgebildet. Dadurch kann es ermöglicht werden, dass bei der Kühlung des Dichteinsatzes mittels der im Dichteinsatz ausgeformten Kühlstruktur oder den ausgeformten Kühlstrukturen, die Dichtwirkung des Dichteinsatzes zu erhöhen. Die Trennfläche oder die Trennflächen schließen sich unmittelbar an die Formgebungsfläche oder die Formgebungsflächen der ersten Formhälfte an und bilden zusammenhängend im Wesentlichen die Oberfläche der ersten Formhälfte.In an extremely advantageous development of the invention, each mold half has at least one separating surface, these separating surfaces forming a sealing area in contact with one another during operation of the mold and at least partially overlapping in the plane. At least one separating surface of the first mold half is formed by at least one boundary surface of the base carrier facing the second mold half and at least one outer surface of the sealing insert facing the second mold half. In addition to a part of the at least one shaping surface of the first mold half, which partially delimits the cavity, part of the at least one separating surface of the first mold half is thus also formed by an interface and in this case an interface of the sealing insert facing the second mold half. This makes it possible to increase the sealing effect of the sealing insert when cooling the sealing insert by means of the cooling structure or cooling structures formed in the sealing insert. The separating surface or the separating surfaces directly adjoin the shaping surface or the shaping surfaces of the first mold half and essentially form the surface of the first mold half.

Eine darüber hinaus erfolgversprechende Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Formhälfte aus einem zweiten Grundträger und einem in dem zweiten Grundträger angeordneten, wenigstens eine Kühlstruktur aufweisenden zweiten Dichteinsatz ausgebildet ist. Die Kavität - hierbei der Teil der Kavität, der in der ersten Formhälfte ausgebildet ist - wäre somit nicht nur lediglich durch den Dichteinsatz der ersten Formhälfte, sondern ebenso durch den zweiten Dichteinsatz der zweiten Formhälfte, welcher den Teil der Kavität der in der zweiten Formhälfte ausgebildet ist in Umfangsrichtung umlaufend umfasst, begrenzt. Der zweite Dichteinsatz müsste hierzu ebenfalls im Randbereich der Kavität, d. h. im Randbereich des Teils der Kavität, der in der zweiten Formhälfte ausgebildet ist und in dem ein Austritt der in die Kavität eingebrachten Schmelze aus der Kavität möglich wäre angeordnet sein. Durch diese Anordnung des zweiten Dichteinsatzes in dem zweiten Grundträger der zweiten Formhälfte ließe sich die durch den Dichteinsatz der ersten Formhälfte erzeugte Dichtwirkung gegenüber einem Austritt der Schmelze aus der Kavität vorteilhaft weiter erhöhen.A further promising embodiment of the invention is characterized in that the second mold half is formed from a second base carrier and a second sealing insert arranged in the second base carrier and having at least one cooling structure. The cavity - in this case the part of the cavity which is formed in the first mold half - would therefore not only be due to the sealing insert of the first mold half, but also due to the second sealing insert of the second mold half, which forms the part of the cavity in the second mold half is circumferentially encircled, limited. For this purpose, the second sealing insert would also have to be in the edge region of the cavity, i. H. in the edge region of the part of the cavity which is formed in the second mold half and in which an exit of the melt introduced into the cavity from the cavity would be possible. With this arrangement of the second sealing insert in the second base support of the second mold half, the sealing effect produced by the sealing insert of the first mold half could advantageously be further increased compared to the melt escaping from the cavity.

Ist die Erfindung zudem derart ausgestaltet, dass wenigstens eine, die Kavität teilweise begrenzende Formgebungsfläche der zweiten Formhälfte durch zumindest eine der Kavität zugewandten Grenzfläche des zweiten Grundträgers und zumindest einer der Kavität zugewandten Außenfläche des zweiten Dichteinsatzes ausgeformt ist, ist dies dahingehend als gewinnbringend anzusehen, dass unter anderem ermöglicht wird, dass bei einer wesentlichen Anordnung des Einlegeteils in der zweiten Formhälfte, hierbei in dem in der zweiten Formhälfte ausgebildeten Teil der Kavität, höhere Toleranzwerte zwischen dem in dem Teil der Kavität angeordneten Einlegeteil und dem in der zweiten Formhälfte ausgebildeten Teil der Kavität zulässig sind. Das Eindringen der in die Kavität eingebrachten Schmelze zwischen den Teil der Kavität und das Einlegeteil wird hierbei in gleichartiger Weise erreicht wie im Fall des ersten Dichteinsatzes. Somit durch Kühlung des zweiten Dichteinsatzes mittels der im zweiten Dichteinsatz ausgebildeten Kühlstruktur oder den Kühlstrukturen. Die Kühlstruktur oder die Kühlstrukturen können ebenso in bevorzugter Weise als ein von einem Kühlmittel durchflossener Kühlkanal oder durchflossene Kühlkanäle ausgebildet sein.If the invention is also designed such that at least one shaping surface of the second mold half, which partially delimits the cavity, is formed by at least one boundary surface of the second base carrier facing the cavity and at least one outer surface of the second sealing insert facing the cavity, this is to be regarded as profitable in that respect Among other things, it is possible that with an essential arrangement of the insert part in the second mold half, here in the part of the cavity formed in the second mold half, higher tolerance values between the insert part arranged in the part of the cavity and the part of the cavity formed in the second mold half are permissible. The penetration of the melt introduced into the cavity between the part of the cavity and the insert is achieved in the same way as in the case of the first sealing insert. Thus, by cooling the second sealing insert by means of the second one Sealing insert trained cooling structure or the cooling structures. The cooling structure or the cooling structures can likewise preferably be designed as a cooling channel through which a coolant flows or through which cooling channels flow.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass wenigstens eine Trennfläche der zweiten Formhälfte durch zumindest eine der ersten Formhälfte zugewandten Grenzfläche des zweiten Grundträgers und zumindest einer der ersten Formhälfte zugewandten Außenfläche des zweiten Dichteinsatzes ausgeformt ist. Bei der Anordnung des jeweiligen Dichteinsatzes im Randbereich der Kavität wären die Dichteinsätze somit in der Ebene der Trennflächen wenigstens teilweise überlappend ausgeführt, was vorteilhaft eine weiterführende Konzentration der Kühlung und geringere Wärmeleitverluste zur Folge haben kann.A further advantageous embodiment of the invention consists in that at least one separating surface of the second mold half is formed by at least one interface of the second base carrier facing the first mold half and at least one outer surface of the second sealing insert facing the first mold half. If the respective sealing insert were arranged in the edge region of the cavity, the sealing inserts would thus be at least partially overlapping in the plane of the separating surfaces, which can advantageously result in a further concentration of the cooling and lower heat conduction losses.

Bei der Ausgestaltung der Dichteinsätze, hierbei insbesondere der der Kavität zugewandten Grenzflächen des Dichteinsatzes und/oder des zweiten Dichteinsatzes, welche dementsprechend Teile der Formgebungsflächen bilden, ist darauf zu achten, dass diese der Kavität zugewandten Grenzflächen an eine zu erzeugende Form eines durch die erstarrte Schmelze gebildeten Bauteils und/oder ein in die Kavität eingebrachtes Einlegeteil angepasst sein sollten.When designing the sealing inserts, in particular the boundary surfaces of the sealing insert facing the cavity and / or the second sealing insert, which accordingly form part of the shaping surfaces, care must be taken that these boundary surfaces facing the cavity conform to a shape to be produced by the solidified melt formed component and / or an insert inserted into the cavity should be adapted.

Als überaus praxisgerecht stellt es sich zudem dar, wenn in einer Ausbildung der Erfindung der Grundträger und/oder der zweite Grundträger zumindest eine Temperierstruktur aufweist oder diese eine solche aufweisen. Mittels einer solchen Temperierstruktur oder solchen Temperierstrukturen lässt sich der Grundträger oder die Grundträger auf eine benötigte Temperatur temperieren, also erwärmen oder abkühlen. Hierbei ist in der Regel eine Erwärmung des Grundträgers oder der Grundträger bevorzugt, um ein vorzeitiges Erstarren der in die Kavität eingebrachten Schmelze und damit verbundenen Gießfehlern zu vermeiden. Die Temperierstruktur oder die Temperierstrukturen können hierbei in einfacher Weise als in dem Grundträger oder den Grundträgern ausgebildete Fluidkanäle zur Durchströmung mit einem Temperierfluid ausgebildet sein.It also proves to be extremely practical if, in one embodiment of the invention, the base support and / or the second base support has at least one temperature control structure or these have one. By means of such a temperature control structure or such temperature control structures, the base carrier or the base carriers can be tempered to a required temperature, that is, heated or cooled. In this case, heating of the base support or the base supports is generally preferred in order to avoid premature solidification of the melt introduced into the cavity and associated casting defects. The temperature control structure or the temperature control structures can in this case be designed in a simple manner as fluid channels formed in the base support or the base supports for flow through with a temperature control fluid.

Die Erfindung stellt sich ferner als sehr vielversprechend dar, wenn diese dahingehend ausgebildet ist, dass der Dichteinsatz oder die Dichteinsätze gegenüber den Grundträgern thermisch entkoppelt angeordnet sind, sodass ein Wärmestrom zwischen dem Dichteinsatz oder den Dichteinsätzen und Grundträger oder Grundträgern aufgrund eines erhöhten thermischen Widerstands zwischen Dichteinsatz und Grundträger minimiert wird, um eine möglichst große Temperaturdifferenz zwischen dem jeweiligen Dichteinsatz und jeweiligem Grundträger zu erreichen. Dies führt weitergehend zu einer geringeren Temperatursteigerung des Dichteinsatzes oder der Dichteinsätze sowie einer geringeren Temperaturabsenkung des Grundträgers oder der Grundträger, insbesondere im Kontaktbereich zwischen Dichteinsatz und Grundträger und somit einer Konzentration der Kühlung im Dichteinsatz.The invention also presents itself as very promising if it is designed such that the sealing insert or the sealing inserts are arranged in a thermally decoupled manner from the base carriers, so that a heat flow between the sealing insert or the sealing inserts and base carriers or base carriers due to an increased thermal resistance between the sealing insert and the basic carrier is minimized in order to achieve the greatest possible temperature difference between the respective sealing insert and the respective basic carrier. This further leads to a lower temperature increase of the sealing insert or the sealing inserts as well as a lower temperature lowering of the base carrier or the base carriers, in particular in the contact area between the sealing insert and the base carrier and thus a concentration of the cooling in the sealing insert.

Es wäre z. B. denkbar, die thermische Entkoppelung zwischen dem jeweiligen Dichteinsatz und dem jeweiligen Grundträger zu erreichen, indem die Dichteinsätze aus einem Material mit einem hohen Wärmeleitkoeffizienten ausgebildet sind, um eine schnelle Abkühlung der Schmelze zu erreichen.It would be e.g. B. conceivable to achieve the thermal decoupling between the respective sealing insert and the respective base support by the sealing inserts being formed from a material with a high coefficient of thermal conductivity in order to achieve rapid cooling of the melt.

Demgegenüber ist es ebenfalls als vorteilhaft anzusehen, wenn in einer Weiterbildung der Erfindung zwischen wenigstens einer der dem jeweiligen Grundträger zugewandten Außenfläche des jeweiligen Dichteinsatzes und dem Grundträger zumindest teilweise eine thermisch isolierende Schicht z. B. aus Keramik aufgebracht und/oder zumindest teilweise ein Luftspalt ausgeformt ist. Hierdurch lässt sich eine thermische Entkopplung des Dichteinsatzes oder der Dichteinsätze gegenüber dem Grundträger oder den Grundträgern bei zugleicher Ausgestaltung von Dichteinsatz und Grundträger aus einem Material mit einem hohen Wärmeleitkoeffizienten und somit guter thermischer Leitfähigkeit erreichen. Gleichzeitig bestünde ein hoher thermischer Widerstand zwischen Grundträger und Dichteinsatz, was den Wärmestrom zwischen diesen minimiert.In contrast, it is also to be regarded as advantageous if, in a further development of the invention, at least partially a thermally insulating layer, for example, between at least one of the outer surface of the respective sealing insert facing the respective base support and the base support. B. applied from ceramic and / or at least partially an air gap is formed. This allows the sealing insert or the sealing inserts to be thermally decoupled from the basic support or the basic supports while at the same time designing the sealing insert and basic support from a material with a high thermal conductivity coefficient and thus good thermal conductivity. At the same time, there would be a high thermal resistance between the base support and the sealing insert, which would minimize the heat flow between them.

In zudem nutzbringender Ausgestaltung der Erfindung ist oder sind im Betrieb des Formwerkzeugs mittels der Kühlstruktur oder den Kühlstrukturen, der Dichteinsatz und/oder der zweite Dichteinsatz auf eine Temperatur in einem Bereich von 1° C bis 5° C temperiert, wodurch sich eine in die Kavität eingebrachte und in Richtung des Dichtbereichs bewegende Schmelze überaus effektiv derart in ihrer Viskosität verändern lässt, dass ein Austritt aus der Kavität weitgehend oder gar vollständig vermieden werden kann.In a further useful embodiment of the invention, the sealing insert and / or the second sealing insert is or are tempered to a temperature in a range from 1 ° C. to 5 ° C. during operation of the molding tool by means of the cooling structure or the cooling structures, as a result of which one enters the cavity introduced and moving melt in the direction of the sealing area can be changed very effectively in its viscosity such that an escape from the cavity can be largely or completely avoided.

Ferner ist eine aussichtsreiche Weiterbildung der Erfindung dadurch offenbart, dass im Betrieb des Formwerkzeugs mittels der Temperierstruktur oder den Temperierstrukturen, der Grundträger und/oder der zweite Grundträger auf eine Temperatur in einem Bereich von 20° C bis 60° C temperiert ist oder sind, wobei sich die Viskosität der Schmelze in diesem Temperaturbereich derart beeinflussen lässt, dass eine gute Fließfähigkeit der Schmelze und somit eine hinreichend gute und Gießfehler vermeidende Befüllung der Kavität ohne eine vorzeitige Erstarrung erreicht werden kann.Furthermore, a promising development of the invention is disclosed in that, during operation of the molding tool by means of the temperature control structure or the temperature control structures, the base carrier and / or the second base carrier is or are tempered to a temperature in a range from 20 ° C. to 60 ° C., with the viscosity of the melt can be influenced in this temperature range in such a way that good flowability of the melt and thus filling of the cavity which is sufficiently good and prevents casting errors can be achieved without premature solidification.

Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in

1 einen achsensymmetrischen Schnitt durch ein Formwerkzeug;
2 eine Detaildarstellung eines einen achsensymmetrischen Schnitts durch ein Formwerkzeug.

The invention permits numerous embodiments. To further clarify your The basic principle is shown in the drawing and is described below. This shows in

1 an axisymmetric section through a mold;
2nd a detailed representation of an axially symmetrical section through a molding tool.

1 zeigt einen achsensymmetrischen Schnitt des als ein Spritzgusswerkzeug ausgebildeten Formwerkzeugs 1, welches die erste Formhälfte 2 und die zweite Formhälfte 3 aufweist. Die erste Formhälfte 2 besteht hierbei aus dem Grundträger 4 sowie dem im Grundträger 4 angeordneten Dichteinsatz 6. Die zweite Formhälfte 3 besteht mit der ersten Formhälfte 2 vergleichbar, aus dem zweiten Grundträger 18 und dem im zweiten Grundträger 18 angeordneten zweiten Dichteinsatz 19. Das Formwerkzeug 1 ist in dessen Betriebszustand dargestellt und weist in diesem die Kavität 7 auf, wobei der Teil der Kavität 7, welcher in der Formhälfte 2 ausgebildet ist, mit der Schmelze 8 befüllt ist. In den Teil der Kavität 7, welcher in der zweiten Formhälfte 3 ausgebildet ist, ist hingegen zum Hinterspritzen mit der als Kunststoffschmelze ausgebildeten Schmelze 8 das Einlegeteil 10 eingebracht. Der Dichteinsatz 6 sowie der Dichteinsatz 19 weisen zudem jeweils die als Kühlkanal ausgebildete Kühlstruktur 5 auf und sind im Randbereich der Kavität 7, über welchen ein Austritt der Schmelze 8 aus der Kavität 7 bei einer nicht ausreichenden Abdichtung der Kavität 7 durch den Dichtbereich 15 möglich wäre, angeordnet. Die Dichteinsätze 6, 19 sind hierbei derart in die Umfangsrichtung U umlaufend angeordnet, sodass sie die Kavität 7 in die Umfangsrichtung U vollständig und ansonsten teilweise umfassen. Die Kavität 7 wird überdies durch die Formgebungsfläche 9 der ersten Formhälfte 2 sowie die Formgebungsfläche 20 der zweiten Formhälfte 3 begrenzt. Hierbei ist die, die Kavität 7 begrenzende Formgebungsfläche 9 der ersten Formhälfte 2 durch die der Kavität 7 zugewandte Grenzfläche 11 des Grundträgers 4 und die der Kavität 7 zugewandten Außenflächen 12 des Dichteinsatzes 6 ausgeformt. Die Formgebungsfläche 20 der zweiten Formhälfte 3 wird entsprechend durch die der Kavität 7 zugewandte Grenzfläche 21 des zweiten Grundträgers 18 und den der Kavität 7 zugewandten Außenflächen 22 des zweiten Dichteinsatzes 19 gebildet. Ferner verfügt jede Formhälfte 2, 3 über eine Trennfläche 13, 14, wobei diese Trennflächen 13, 14 aneinander anliegen und sich in der Ebene teilweise überlappen. Die sich teils überlappenden Trennflächen bilden dabei den Dichtbereich 15 aus. Die Trennfläche 13 der ersten Formhälfte 2 selbst wird durch die der zweiten Formhälfte 3 zugewandten Grenzfläche 16 des Grundträgers 4 der der zweiten Formhälfte 3 zugewandten Außenfläche 17 des Dichteinsatzes 6 ausgeformt. Die Trennfläche 14 ergibt sich in gleichartiger Weise durch die der ersten Formhälfte 2 zugewandten Grenzfläche 23 des zweiten Grundträgers 18 und die der ersten Formhälfte 2 zugewandten Außenfläche 24 des zweiten Dichteinsatzes 19. Durch die in den Dichteinsätzen 6, 19 ausgebildeten Kühlstrukturen 5 lassen sich die Dichteinsätze 6, 19 gegenüber den Grundträgern 4, 18 und der Schmelze 8 in ihrer Temperatur absenken, d. h. kühlen, wobei dies regelmäßig auf eine Temperatur in einem Bereich von 1° C bis 5° C erfolgt. Hierdurch erhöht sich die Viskosität der Schmelze 8 im Bereich der Kavität 7, der durch die der Kavität 7 zugewandten Außenflächen 12, 22 der Dichteinsätze 6, 19 begrenzt wird gegenüber dem Bereich der Kavität 7, welcher durch die Grenzflächen 11, 21 der Grundträger 4, 18 beschränkt wird. Der Grundträger 4 und der zweite Grundträger 18 werden zudem über die in den Grundträgern 4, 18 ausgebildeten Temperierstrukturen 25 bevorzugt auf eine Temperatur im Bereich von 20° C bis 60° C erwärmt oder gekühlt, wodurch die Viskosität der Schmelze 8 im durch die Grenzflächen 11, 21 begrenzten Bereich der Kavität 7 ausreichend niedrig ist, sodass Gießfehler vermieden werden können. Durch die teilweise Ausformung der Formgebungsflächen 9, 20 durch die der Kavität 7 zugewandten Außenflächen 12, 22 sowie der den Dichtbereich 15 bildenden Trennflächen 13, 14 durch die den jeweiligen Formhälften 2, 3 zugewandten Außenflächen 17, 24 der Dichteinsätze 6, 19 lässt sich einerseits ein Austritt der Schmelze 8 aus der Kavität 7, auch bei höheren Toleranzwerten der Formhälften 2, 3, sowie ein Eindringen der in die Kavität 7 eingebrachten Schmelze 8 zwischen den Teil der Kavität 7, welcher in der Formhälfte 3 ausgebildet ist und das Einlegeteil 10 vollständig oder nahezu vollständig verhindern. 1 shows an axially symmetrical section of the molding tool designed as an injection molding tool 1 which is the first half of the mold 2nd and the second half of the mold 3rd having. The first half of the mold 2nd consists of the basic carrier 4th as well as that in the basic carrier 4th arranged sealing insert 6 . The second half of the mold 3rd exists with the first half of the mold 2nd comparable, from the second basic carrier 18th and that in the second basic carrier 18th arranged second sealing insert 19th . The molding tool 1 is shown in its operating state and has the cavity in it 7 on, being the part of the cavity 7 which is in the mold half 2nd is formed with the melt 8th is filled. In the part of the cavity 7 which is in the second half of the mold 3rd is, on the other hand, for back injection with the melt designed as a plastic melt 8th the insert 10th brought in. The sealing insert 6 as well as the sealing insert 19th each also have the cooling structure designed as a cooling channel 5 and are in the marginal area of the cavity 7 , through which an exit of the melt 8th out of the cavity 7 if the cavity is not adequately sealed 7 through the sealing area 15 would be possible. The sealing inserts 6 , 19th are here in the circumferential direction U arranged circumferentially so that it covers the cavity 7 in the circumferential direction U fully and otherwise partially include. The cavity 7 is also due to the shaping surface 9 the first half of the mold 2nd as well as the shaping surface 20th the second half of the mold 3rd limited. Here is the, the cavity 7 limiting shaping surface 9 the first half of the mold 2nd through that of the cavity 7 facing interface 11 of the basic carrier 4th and that of the cavity 7 facing outer surfaces 12th of the sealing insert 6 molded. The shaping surface 20th the second half of the mold 3rd is correspondingly that of the cavity 7 facing interface 21 of the second basic carrier 18th and that of the cavity 7 facing outer surfaces 22 of the second sealing insert 19th educated. Each mold half also has 2nd , 3rd over a dividing surface 13 , 14 , these dividing surfaces 13 , 14 abut each other and partially overlap in the plane. The partially overlapping separating surfaces form the sealing area 15 out. The interface 13 the first half of the mold 2nd itself is characterized by that of the second half of the mold 3rd facing interface 16 of the basic carrier 4th that of the second half of the mold 3rd facing outer surface 17th of the sealing insert 6 molded. The interface 14 results in a similar manner from that of the first mold half 2nd facing interface 23 of the second basic carrier 18th and that of the first half of the mold 2nd facing outer surface 24th of the second sealing insert 19th . By in the sealing inserts 6 , 19th trained cooling structures 5 the sealing inserts 6 , 19th towards the basic agencies 4th , 18th and the melt 8th reduce its temperature, ie cool it, this being done regularly to a temperature in a range from 1 ° C. to 5 ° C. This increases the viscosity of the melt 8th in the area of the cavity 7 by the of the cavity 7 facing outer surfaces 12th , 22 of the sealing inserts 6 , 19th is limited compared to the area of the cavity 7 which through the interfaces 11 , 21 the basic carrier 4th , 18th is restricted. The basic carrier 4th and the second basic carrier 18th are also about the in the basic carriers 4th , 18th trained temperature control structures 25th preferably heated or cooled to a temperature in the range of 20 ° C to 60 ° C, thereby increasing the viscosity of the melt 8th im through the interfaces 11 , 21 limited area of the cavity 7 is sufficiently low that casting errors can be avoided. Due to the partial shaping of the shaping surfaces 9 , 20th through that of the cavity 7 facing outer surfaces 12th , 22 as well as the sealing area 15 separating surfaces 13 , 14 through the respective mold halves 2nd , 3rd facing outer surfaces 17th , 24th of the sealing inserts 6 , 19th the melt can escape 8th out of the cavity 7 , even with higher tolerance values of the mold halves 2nd , 3rd , as well as penetration of the cavity 7 introduced melt 8th between the part of the cavity 7 which is in the mold half 3rd is formed and the insert 10th prevent completely or almost completely.

In 2 ist eine Detaildarstellung des Formwerkzeugs 1 mit den in den Grundträgern 4, 18 eingebrachten Dichteinsätzen 6, 19 aufgezeigt. Hierbei sind der Dichteinsatz 6 sowie der zweite Dichteinsatz 19 gegenüber dem jeweiligen Grundträger 4, 18 thermisch entkoppelt angeordnet, indem zwischen den dem jeweiligen Grundträger 4, 18 zugewandten drei Außenflächen 26 des jeweiligen Dichteinsatzes 6, 19 und dem jeweiligen Grundträger 4, 18 teilweise die thermisch isolierenden Schichten 27 aufgebracht sind. Alternativ zu den thermisch isolierenden Schichten 27, können zwischen den Außenflächen 26 des jeweiligen Dichteinsatzes 6, 19 und dem jeweiligen Grundträger 4, 18 auch Luftspalte 28 ausgeformt sein.In 2nd is a detailed view of the mold 1 with those in the basic beams 4th , 18th introduced sealing inserts 6 , 19th shown. Here are the sealing insert 6 as well as the second sealing insert 19th towards the respective basic carrier 4th , 18th arranged thermally decoupled by between the respective base support 4th , 18th facing three outer surfaces 26 of the respective sealing insert 6 , 19th and the respective basic carrier 4th , 18th partially the thermally insulating layers 27 are upset. As an alternative to the thermally insulating layers 27 , can be between the outer surfaces 26 of the respective sealing insert 6 , 19th and the respective basic carrier 4th , 18th also air gaps 28 be formed.

BezugszeichenlisteReference list

11: FormwerkzeugMolding tool
22nd: Erste FormhälfteFirst half of the mold
33rd: Zweite FormhälfteSecond half of the mold
44th: GrundträgerBasic rack
55: Kühlstruktur Cooling structure
6 6: DichteinsatzSealing insert
77: Kavitätcavity
88th: Schmelzemelt
99: FormgebungsflächeShaping surface
1010th: Einlegeteil Insert
1111: GrenzflächeInterface
1212th: AußenflächeOutside surface
1313: TrennflächeInterface
1414: TrennflächeInterface
1515: Dichtbereich Sealing area
1616: GrenzflächeInterface
1717th: AußenflächeOutside surface
1818th: Zweiter GrundträgerSecond basic carrier
1919th: Zweiter DichteinsatzSecond sealing insert
2020th: Formgebungsfläche Shaping surface
2121: GrenzflächeInterface
2222: AußenflächeOutside surface
2323: GrenzflächeInterface
2424th: AußenflächeOutside surface
2525th: Temperierstruktur Temperature control structure
2626: AußenflächeOutside surface
2727: Isolierende SchichtInsulating layer
2828: Luftspalt Air gap
UU: UmfangsrichtungCircumferential direction

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents listed by the applicant has been generated automatically and is only included for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 10327769 B4 [0004]
DE 102013017382 A1 [0006]
DE 102013108064 A1 [0007]

Claims

Molding tool (1) with a first mold half (2) and a second mold half (3), the first mold half (2) comprising a base support (4) and a sealing insert arranged in the base support (4) and having at least one cooling structure (5) (6), the mold (1) in its operating state has a cavity (7) for at least partial filling with a melt (8), the cavity (7) partially through at least one shaping surface (9) of the first mold half (2 ) and an insert (10) is inserted between the mold halves (2, 3), characterized in that the at least one shaping surface (9) of the first mold half (2) that partially delimits the cavity (7) by at least one of the cavities (2) 7) facing boundary surface (11) of the base support (4) and at least one outer surface (12) facing the cavity (7) of the sealing insert (6) is formed.

Forming tool (1) after Claim 1 , characterized in that each mold half (2, 3) has at least one separating surface (13, 14), these separating surfaces (13, 14) abutting one another during operation of the molding tool (1) and a sealing region (at least partially overlapping in the plane) 15) and in this case at least one separating surface (13) of the first mold half (2) through at least one interface (16) of the base support (4) facing the second mold half (3) and at least one outer surface (17) facing the second mold half (3) ) of the sealing insert (6) is formed.

Molding tool (1) according to the Claims 1 or 2nd , characterized in that the second mold half (3) is formed from a second base carrier (18) and a second sealing insert (19) which is arranged in the second base carrier (18) and has at least one cooling structure (5).

Molding tool (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that at least one shaping surface (20) of the second mold half (3) which partially delimits the cavity (7) through at least one boundary surface (21) of the second half facing the cavity (7) Base carrier (18) and at least one outer surface (22) of the second sealing insert (19) facing the cavity (7) is formed.

Molding tool (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the at least one separating surface (14) of the second mold half (3) through at least one interface surface (23) of the second base carrier (18) facing the first mold half (2) and at least one of the first mold half (2) facing outer surface (24) of the second sealing insert (19) is formed.

Molding tool (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the base support (4) and / or the second base support (18) has or have at least one temperature control structure (25).

Molding tool (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the sealing insert (6) and / or the second sealing insert (19) is or are thermally decoupled from the respective base support (4, 18).

Molding tool (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that at least between at least one of the outer surface (26) of the respective sealing insert (6, 19) facing the respective base support (4, 18) and the respective base support (4, 18) partially a thermally insulating layer (27) is applied and / or at least partially an air gap (28) is formed.

Molding tool (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that during operation of the molding tool (1) by means of the cooling structure (5) or the cooling structures (5), the sealing insert (6) and / or the second sealing insert (19) a temperature is or are in a range from 1 ° C to 5 ° C.

Molding tool (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that during operation of the molding tool (1) by means of the temperature control structure (25) or the temperature control structures (25), the base carrier (4) and / or the second base carrier (18) a temperature is or are in a range from 20 ° C to 60 ° C.