DE3828383A1

DE3828383A1 - Injection mould

Info

Publication number: DE3828383A1
Application number: DE19883828383
Authority: DE
Inventors: Gerd Dipl Ing Riedel; Helmut Peuke; Peter Graczoll; Franz Gumplinger
Original assignee: Agfa Gevaert AG
Current assignee: Agfa Gevaert AG
Priority date: 1988-08-20
Filing date: 1988-08-20
Publication date: 1990-03-15
Also published as: JPH02106314A

Abstract

An injection mould for producing cup-shaped articles of plastic with a considerably shortened cycle time includes in its fixed mould half (1) a mechanically controlled needle shut-off nozzle (7) for controlling the injection operation and in the movable mould half (2) a core (16) with an inner cavity (14), through which coolant flows and which is equipped with axially running ribs (11) for increasing the heat transfer area, there being provided a central upwardly open tube (13), through which the cooling fluid flows upwards and is conducted away symmetrically on all sides along the axial ribs (Figure 2). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Form zum Spritzgießen eines becherförmigen Kunststoffteils mit einem Boden und einer Öffnung an der gegenüberliegenden Seite, bestehend aus einer Formplatte und einem Kern, die gemeinsam einen Formhohlraum entsprechend der Form des Spritzgußteiles bilden, wenn die Form geschlossen ist, einer Düse, die sich in den Formhohl raum an einer Stelle öffnet, die den Boden des Spritzguß teils bestimmt, wobei der Kern einen Kühlkanal zur Zirkula tion von Kühlmittel enthält, welcher zumindest mit einer Rippe zur Vergrößerung der Kühlfläche versehen ist.The invention relates to a mold for injection molding cup-shaped plastic part with a bottom and one Opening on the opposite side, consisting of a Mold plate and a core that together form a mold cavity form according to the shape of the injection molded part when the Mold is closed, a nozzle that is in the mold hollow space in a place that opens the bottom of the injection molding partly determined, the core being a cooling channel to the circula tion of coolant containing at least one Rib to enlarge the cooling surface is provided.

Eine Spritzgußform der genannten Art, etwa zum Spritzgießen von Filmdosen für Kleinbildfilme, besteht, wie aus Fig. 1 schematisch zu erkennen, im allgemeinen aus einer festen Formhälfte (1), welche im Innern eine im allgemeinen elektri sche beheizte Düseneinrichtung (7) zum Einspritzen des flüs sigen Kunststoffs enthält, weiterhin Kühlkanäle (4) zur Abführung der Wärme sowie einen Hohlraum (9), in den der Kern (16) einer beweglichen Formhälfte (2) eintaucht, welcher mit dem Hohlraum (9) den Formhohlraum (8) (Fig. 2) zur Aufnahme des flüssigen Kunststoffs bestimmt. Weiterhin ist eine ringförmige Abstreifplatte (3) vorgesehen, welche nach Erstarren der Kunststoffmasse und während oder nach dem Trennen der Formhälften (1, 2) das gespritzte Kunststoff teil abstreift. Auch im Kern (16) ist eine Kühleinrichtung enthalten in Form eines zylindrischen Hohlraums (14), in den Kühlflüssigkeit einströmt. Dabei besteht das Problem, im Interesse einer kurzen Zykluszeit für den Spritzgieß vorgang die Wände des Kerns möglichst dünn zu halten, um einen guten Wärmeübergang zu ermöglichen, wobei andererseits die Wände dem hohen Einspritzdruck ohne Verformung standhal ten sollen.An injection mold of the type mentioned, for example for the injection molding of film cans for 35 mm films, as can be seen schematically in FIG. 1, generally consists of a fixed mold half ( 1 ) which has a generally electrically heated nozzle device ( 7 ) for injection inside of the liquid plastic, also contains cooling channels ( 4 ) for dissipating the heat and a cavity ( 9 ) into which the core ( 16 ) of a movable mold half ( 2 ) is immersed, which with the cavity ( 9 ) forms the mold cavity ( 8 ) ( Fig. 2) intended to hold the liquid plastic. Furthermore, an annular scraper plate ( 3 ) is provided, which strips the injected plastic part after the plastic compound has solidified and during or after the mold halves ( 1 , 2 ) have been separated. A cooling device is also contained in the core ( 16 ) in the form of a cylindrical cavity ( 14 ) into which cooling liquid flows. There is the problem in the interest of a short cycle time for the injection molding process to keep the walls of the core as thin as possible to enable good heat transfer, while on the other hand the walls should withstand the high injection pressure without deformation.

Aus der DE-OS 37 28 325 ist bekannt, durch Einbau einer Rippe im Hohlraum des Kerns nahe dem Einspritzpunkt an dieser Stelle den Wärmeübergang zu verbessern. Diese Form bewirkt zwar am Boden der becherförmigen Spritzgußform einen ver besserten Wärmeübergang, nicht jedoch in den zylindrischen Seitenwänden, so daß hier die Wärmeübertragung zu gering oder die Verformung zu groß ist. Schließlich darf bezweifelt werden, ob nach der Lehre dieser OS die gestellte Aufgabe, nämlich bei kurzer Zykluszeit Vermeidung von Fädenziehen oder einer Einsinkmarke an der Einspritzstelle mit der offen barten Lösung in Verbindung mit einer offenen Düse, die kontinuierlich oder periodisch im Taktzyklus elektrisch aufgeheizt wird, gelöst werden kann.From DE-OS 37 28 325 is known by installing a Rib in the cavity of the core near the injection point at this Spot to improve heat transfer. This shape does a ver at the bottom of the cup-shaped injection mold improved heat transfer, but not in the cylindrical Side walls, so that the heat transfer is too low here or the deformation is too large. After all, may be doubted whether, according to the teaching of this OS, the task namely, avoiding threading with a short cycle time or a sink mark at the injection point with the open beard solution in conjunction with an open nozzle that electrical continuously or periodically in the clock cycle is heated, can be solved.

Deswegen bestand die Aufgabe, eine Spritzgußform der oben genannten gattungsmäßigen Art zu finden, welche nicht die genannten Nachteile aufweist und die eine gegen den Stand der Technik deutlich reduzierte Zykluszeit beim Spritzgieß vorgang zur Folge hat.Therefore, the task was to create an injection mold of the above to find the generic species mentioned, which are not the has disadvantages mentioned and one against the state technology significantly reduced cycle time for injection molding operation results.

Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe gelöst mit einer Spritz gußform mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten Merkmalen. Nähere Einzelheiten der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeich nungen hervor.According to the invention the object was achieved with a spray casting mold with in the characterizing part of claim 1 mentioned features. Further details of the invention go from the dependent claims, the description and the drawing results.

Anschließend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert und zwar zeigen:The invention is then explained in more detail with reference to the drawings explained and show:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Spritzgußform im getrennten Zustand der Formhälften gemäß dem Stand der Technik, Fig. 1 is a schematic representation of an injection mold in the disconnected state of the mold halves in accordance with the prior art,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Spritzgußform, Fig. 2 is a longitudinal section through an inventive injection mold,

Fig. 3 einen Schnitt durch die Spritzgußform gemäß Fig. 2 entlang der Linie III. Fig. 3 a section through the injection mold of FIG. 2 taken along line III.

Gemäß Fig. 2 enthält die erfindungsgemäße Spritzgußform zunächst eine Düseneinrichtung (7), in Form einer mechanisch gesteuerten Nadelverschlußdüse (5), die elektrisch beheizt sein kann. Nadelverschlußdüsen sind beispielsweise aus den Anmeldungen DE 23 47 987, 31 27 938, 32 45 571, 32 49 486 und 33 24 901 bekannt. Enthalten ist ferner ein Schmelze kanal (6) zur Durchleitung der flüssigen Kunststoffmasse und eine Beheizung (9) mit einer Ummantelung (10). Diese genannte Einrichtung ist im allgemeinen mit der festen Form hälfte (1) einstückig verbunden, ferner sind, wie bereits im Zusammenhang mit Fig. 1 geschildert, ringförmig ver laufende Kühlkanäle (4) vorhanden.Referring to FIG. 2, the injection mold according to the invention first provides a nozzle device (7), in the form of a mechanically controlled needle valve nozzle (5), which can be electrically heated. Needle valve nozzles are known for example from the applications DE 23 47 987, 31 27 938, 32 45 571, 32 49 486 and 33 24 901. Also included is a melt channel ( 6 ) for the passage of the liquid plastic mass and a heater ( 9 ) with a casing ( 10 ). This device is generally connected in one piece with the fixed mold half ( 1 ), furthermore, as already described in connection with FIG. 1, annular ver running cooling channels ( 4 ) are available.

Die bewegliche Formhälfte (2) besteht aus einem Kern (16), welcher einen nach unten offenen Innenraum (14) aufweist und dessen Innenfläche gemäß der vorliegenden Erfindung mit mehreren parallel zur Längsachse des Kerns verlaufenden Rippen (11) versehen ist, wodurch Wärmeübergangsfläche Kühl mittel - Kern wesentlich vergrößert wird. Die Rippen verlaufen bis zur Scheitelfläche (12) des Kerns, so daß auch an dieser Stelle ein besserer Wärmeübergang erreichbar ist, ohne die mit der oben genannten DE-OS verknüpften Nachteile in Kauf nehmen zu müssen. Das Kühlmittel strömt durch ein zentrales im Innenraum (14) eingebrachtes nach oben offenes Rohr (13) von unten nach oben aus und läuft (durch Pfeile angedeutet) nach allen Seiten symmetrisch nach unten ab, so daß ein außerordentlich gleichmäßiger Wärmeübergang erreicht wird. Hingewiesen wird in diesem Zusammenhang auf die Fig. 3, die den kleeblattartigen Verlauf der Rippen (11) im Innern des Kerns (16) zeigt. Eine ringförmige Abstreifeinrichtung (3) besorgt nach Erstarren des Kunststoffes in dem Formhohl raum (8) und nach Trennen der Formhälften (1, 2) in kon ventioneller Weise das Auswerfen des becherartigen Gegenstan des. Besonders vorteilhaft kommt die Erfindung zum Tragen, wenn sie in einem Vielfachwerkzeug, wie beispielsweise in der DE-OS 36 32 574 der Anmelderin geschildert, eingebaut ist und/oder wenn Spritzgießwerkzeuge mit Temperierkanal systemen gemäß der DE 36 32 640 der Anmelderin verwendet werden.The movable mold half ( 2 ) consists of a core ( 16 ) which has a downwardly open interior ( 14 ) and the inner surface according to the present invention is provided with a plurality of ribs ( 11 ) running parallel to the longitudinal axis of the core, whereby heat transfer surface coolant - Core is significantly enlarged. The ribs extend to the apex surface ( 12 ) of the core, so that better heat transfer can also be achieved at this point without having to accept the disadvantages associated with the above-mentioned DE-OS. The coolant flows through a center in the inner space (14) which is introduced upwardly open tube (13) from the bottom up and running (indicated by arrows) in all directions symmetrically downwards, so that an extremely uniform heat transfer is achieved. Reference is made in this connection to FIG. 3, which shows the cloverleaf-like course of the ribs ( 11 ) in the interior of the core ( 16 ). An annular scraper ( 3 ) after solidification of the plastic in the mold cavity ( 8 ) and after separating the mold halves ( 1 , 2 ) in a conventional manner, the ejection of the cup-like object. The invention is particularly advantageous if it is in a multi-tool, such as described in DE-OS 36 32 574 of the applicant, is installed and / or if injection molding tools with temperature control channel systems according to DE 36 32 640 of the applicant are used.

Die mit der Erfindung erreichten Vorteile einer verkürzten Zykluszeit beim Spritzgießvorgang, wie am nachfolgenden Beispiel geschildert, lassen sich wie folgt zusammenfassen:The advantages achieved with the invention of a shortened Cycle time in the injection molding process, as in the following The example described can be summarized as follows:

- By using a needle valve, the injection process more precisely controlled than with an open nozzle, so that no extremely high injection pressure at the injection is necessary and therefore at this point the wall of the core need not be as extremely thick as described in the repeatedly mentioned DE-OS.
- The use of axially extending fins of the heat transfer coolant - significantly increased core.
- The flow of the coolant is the same moderate temperature curve reached in the mold.

example

Ein 24faches Produktionswerkzeug zur Herstellung von Klein bild-Filmdosen wurde gebaut. Als Kunststoffmasse wurde Poly ethylen mit einem Rußpigmentzusatz bei einer Temperatur von etwa 220°C in den Formhohlraum eingespritzt. Durch die inneren Hohlräume der Kerne wurde Kühlwasser mit einer Eingangstemperatur von 12°C und einer Durchflußmenge von 80 Liter/Minute hindurchgeleitet. Durch die geschilderte erfindungsgemäße Ausführung mit 6 Rippen im Kern wurde die Temperatur in der Formhälfte 1 und 2 um 30C°gegenüber konventionellen Formwerkzeugen abgesenkt. Die Zykluszeit wurde um 38% bei gleicher Qualität des Spritzgußteils ver ringert.A 24-fold production tool for the production of 35mm film cans was built. As a plastic mass, polyethylene was injected with a carbon black pigment additive at a temperature of about 220 ° C in the mold cavity. Cooling water with an inlet temperature of 12 ° C. and a flow rate of 80 liters / minute was passed through the inner cavities of the cores. Due to the described embodiment according to the invention with 6 ribs in the core, the temperature in the mold halves 1 and 2 was reduced by 30 ° C. compared to conventional molds. The cycle time was reduced by 38% with the same quality of the injection molded part.

Claims

1. Mold for injection molding a cup-shaped plastic part with a bottom and an opening on the opposite side by means of a mold half, which contains a cavity and a second mold half, with a core, which together form a mold cavity in the shape of the injection molded part, one Nozzle that opens into the mold cavity at a location that defines the bottom of the injection molded part, the core containing a cooling channel for the circulation of coolant and with fins to enlarge the cooling surface, characterized by the following features:

- The nozzle is a mechanically controlled needle valve nozzle
- In the interior ( 14 ) of the core ( 16 ) a plurality of axially extending ribs ( 11 ) which extend to the apex surface ( 12 ) of the core are arranged
- The coolant flows in through a central tube ( 13 ) which is open at the top, and the outflow takes place on all sides axially evenly along the ribs.

2. Injection mold according to claim 1, characterized in that the cooling channel ( 14 ) of the core ( 16 ) has a cloverleaf-like cross section.

3. Injection mold according to claims 1 to 2, characterized in that it is installed in a multiple tool and that the mold halves ( 1 , 2 ) are composed of several plates, in whose interfaces the Kühlka channels ( 14 ) were milled, whereupon the Plates are joined together by diffusion welding.