DE4408707A1 - Mould core - Google Patents

Mould core

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Abstract

The mould core, especially for moulding plastics bodies, has a heating channel(s) (3) in the core (1) running on several planes, so that the whole of the outer surface of the core (1) to be heated has a consistent array of heating channel(s) (3). Pref. a single heating channel (3) runs through all the plane levels of the core.

Description

Die Erfindung betrifft einen Formkern für die Herstellung von insbesondere aus Kunststoff bestehenden Formkörpern mit wenigstens einem im Inneren des Formkernes angeordneten Temperierkanal und ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Formkernes.The invention relates to a mandrel for the manufacture of moldings consisting in particular of plastic at least one arranged inside the mandrel Temperature control channel and a method for producing a such a core.

Beim Herstellen von Formkörpern, insbesondere Kunststofformkörpern, wird über eine Plastifiziereinheit schmelzflüssiger Kunststoff in Kavitäten gepreßt, die der späteren Form des herzustellenden Körpers entsprechen. Solche Kavitäten werden auch als Formnester bezeichnet und von wenigstens zwei Formkörpern gebildet. Nach dem Erstarren des Kunststoffes werden die Formkörper voneinander getrennt so daß das spritzgegossene Produkt entfernt werden kann.When producing molded articles, in particular Plastic moldings, is over a plasticizing unit molten plastic pressed into cavities that the correspond to the later shape of the body to be manufactured. Such cavities are also referred to as mold cavities and formed by at least two shaped bodies. After this The molded articles solidify separated from each other so that the injection molded product can be removed.

Die Wirtschaftlichkeit von Spritzgießmaschinen hängt in erster Linie von deren Zykluszeiten ab, also der Zeit vom Einspritzen der flüssigen Kunststoffschmelze in das Formnest bis zum Erstarren bzw. Entfernen des Formkörpers. Es ist klar, daß die Ausnutzung einer Spritzgießmaschine dann besonders hoch ist, wenn die Zykluszeiten minimiert werden können. Aus diesem Grunde sind die Formkerne in der Regel mit Temperierkanälen ausgestattet, welche beim Spritzen von Thermoplasten in der Regel zum Kühlen des Formkernes mit einem kalten Fluid beaufschlagt werden. Selbstverständlich können solche Temperierkanäle bei Duroplasten auch zur Erwärmung des Formkernes vor dem Einspritzen der flüssigen Kunststoffschmelze benutzt werden.The economy of injection molding machines depends on primarily from their cycle times, i.e. the time from Inject the liquid plastic melt into the Mold cavity until solidification or removal of the molded body. It is clear that the use of an injection molding machine is particularly high if the cycle times are minimized can be. For this reason, the mold cores are in the Usually equipped with temperature control channels, which Injection molding of thermoplastics usually for cooling the  A cold fluid is applied to the mold core. Of course, such temperature control channels can be used Thermosets also used to heat the mold core before Injecting the liquid plastic melt used become.

Temperierkanäle oder Temperierkanalsysteme bestehen in der Regel aus einer Vielzahl von gerade verlaufenden Bohrungen, welche von außen in den Formkern eingebracht werden. Durch entsprechende Anordnung dieser Bohrungen und ggf. die Verwendung von Verschlußstopfen kann auf diese Weise ein verzweigtes Temperierkanalnetz entstehen. Bei den verwendeten Verschlußstopfen kommt es im Betrieb häufig zu Leckagen.Temperature control channels or temperature control channel systems exist in the Usually from a large number of straight holes, which are introduced into the mold core from the outside. By corresponding arrangement of these holes and, if necessary, the Using plugs can be done in this way branched temperature control network arise. Both The sealing plug used often occurs during operation Leaks.

Die vorgenannten Bohrungen verlaufen aber nur dann parallel zur Formkernkontur, wenn diese selbst einen geraden Verlauf haben. Weist das Formteil Radien, Biegungen, Absätze od. dgl. auf, so verlaufen die Temperaturbohrungen nur in entsprechender Distanz zur Formkernkontur. Der Kühleffekt ist dann erheblich eingeschränkt.However, the aforementioned bores only run parallel to the contour of the mandrel if it itself has a straight course to have. If the molded part has radii, bends, shoulders or the like. on, the temperature holes only run in appropriate distance to the mold contour. The cooling effect is then significantly restricted.

Diese aus der Technik bekannte Art der Anordnung von Temperierkanälen ist jedoch nur dann anwendbar, wenn die Formkerne von außen gut zugänglich sind. Bei solchen Formkörpern, die einen relativ massigen inneren Formkern aufweisen, wie beispielsweise bei der Herstellung von Kunststoffeimern, -schalen od. dgl., kann mit auf Bohrungen basierenden Temperierkanälen nur eine unzureichende Wärmeabfuhr bzw. -zufuhr gewährleistet werden.This type of arrangement known from the art Temperature control channels can only be used if the Mold cores are easily accessible from the outside. In such Shaped bodies that have a relatively massive inner mold core have, such as in the manufacture of Plastic buckets, trays or the like, can with holes based temperature control channels only an inadequate Heat dissipation or supply can be guaranteed.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den eingangs genannten und zuvor näher beschriebenen Formkern gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 so auszugestalten und weiterzubilden, daß eine optimale Temperierung von Formkernen mit beliebiger Geometrie zuverlässig gewährleistet ist. Weiteres Ziel der Erfindung ist das Bereitstellen eines entsprechenden Verfahrens zur Herstellung eines solchen Formkörpers.The invention is therefore based on the object initially mentioned and previously described mold core to design according to the preamble of claim 1 and to further develop that an optimal tempering of  Mold cores with any geometry reliable is guaranteed. Another object of the invention is that Providing an appropriate method for Production of such a shaped body.

Bezüglich des Formkernes wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Temperierkanal bzw. die Temperierkanäle im Formkern in mehreren Ebenen verlaufen und miteinander in Verbindung stehen, so daß der gesamte zu temperierende Außenbereich der Kontur des Formkernes entsprechend gleichmäßig mit Temperierkanälen versehen ist.With regard to the mold core, this problem is solved by that the temperature control channel or the temperature control channels in the mandrel run in several levels and in connection with each other stand so that the entire outside area to be tempered the contour of the mandrel accordingly evenly Temperature control channels is provided.

Hinsichtlich des Herstellungsverfahrens eines solchen Formkernes besteht die Lösung der Aufgabe in der Durchführung der folgenden Schritte:Regarding the manufacturing process of such The core of the task is to solve the problem Perform the following steps:

  • - Auftrennen des Formkernes in mehreren Ebenen,- splitting the mold core in several levels,
  • - Einbringen von Temperierkanälen in die einzelnen Trennflächen und- Introducing temperature control channels into the individual Partitions and
  • - Verbinden der aufgetrennten Teile des Formkernes.- Connect the separated parts of the mandrel.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung ist es möglich, auch kompliziertere Formkerne mit nur einem einzigen Temperierkanal zu versehen. Dies hat zur Folge, daß das Spritzgießwerkzeug für einen solchen Formkern auch nur zwei Anschlüsse für Einlaß und Auslaß dieses Formkörpers benötigt.With the solution according to the invention it is also possible more complicated mold cores with only one Temperature control channel to be provided. As a result, the Injection mold for such a mold core even two Connections for the inlet and outlet of this molded body needed.

Zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Formkernes wird zunächst die optimale Anordnung der Trennebenen nach der jeweils vorgegebenen Geometrie des Formkernes festgelegt. Nach dem Auftrennen in diesen Ebenen entsteht eine Mehrzahl von Platten, in deren Oberflächen, also die Trennflächen, Temperierkanäle mit einem entsprechend günstigen Verlauf eingebracht werden können. Das Herstellen dieser Temperierkanäle kann dabei durch Fräsen, Erodieren od. dgl. erfolgen. Dabei ist es möglich, daß die Temperierkanäle einen runden Durchschnitt aufweisen und daß dazu beide Trennflächen jeweils mit einen halbkreisförmigen Querschnitt aufweisenden Ausnehmungen versehen werden. Es ist jedoch auch denkbar und herstellungstechnisch einfacher, daß die Temperierkanäle jeweils nur in einer Trennfläche eingebracht werden. Zur Verbindung der Temperierkanalabschnitte in den einzelnen Platten werden miteinander fluchtende Verbindungsbohrungen in jeweils benachbarte Trennflächen eingebracht.To produce a mold core according to the invention first the optimal arrangement of the parting planes after the specified geometry of the mandrel. After separating into these levels, a plurality is created of plates, in their surfaces, i.e. the parting surfaces,  Temperature control channels with a correspondingly favorable course can be introduced. Making this Tempering channels can be by milling, eroding or the like. respectively. It is possible that the temperature control channels have a round average and both Divisions each with a semicircular Cross sections having recesses are provided. It is also conceivable and manufacturing technology easier that the temperature control channels only in one Partition surface are introduced. To connect the Temperature control channel sections in the individual plates mutually aligned connecting holes in each neighboring separating surfaces introduced.

Nach der Herstellung des Temperierkanals bzw. der Temperierkanäle werden die einzelnen Platten wieder zu einem Formkörper der ursprünglichen Form zusammengefügt. Dies geschieht in weiterer Ausgestaltung der Erfindung bevorzugt durch Vakuum-Hochtemperaturlöttechnik. Nach dem Verbinden kann der Formkern in der üblichen Form oberflächenvergütet und oberflächenbeschichtet werden.After the production of the temperature control channel or The individual plates are closed again by temperature control channels a molded body of the original shape. This is done in a further embodiment of the invention preferably by vacuum high temperature soldering technology. After this The mold core can connect in the usual form be surface coated and surface coated.

Es ist klar, daß im Rahmen der Erfindung nicht nur einzelne Temperierkanäle, sondern auch komplizierte, verzweigte Temperierkanalsysteme hergestellt werden können, um ein optimales Temperieren des Formkernes zu gestatten.It is clear that in the context of the invention not only individual Temperature control channels, but also complicated, branched Temperature control duct systems can be made to a to allow optimal tempering of the mandrel.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigenThe invention is based on a Exemplary embodiment drawing closer explained. Show in the drawing

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch einen erfindungsgemäßen inneren Formkern, Fig. 1 is a vertical section through an inventive inner mold core,

Fig. 2 einen Horizontalschnitt entlang der Linie II-II aus Fig. 1 und Fig. 2 is a horizontal section along the line II-II of Fig. 1 and

Fig. 3 einen Horizontalschnitt entlang der Linie III-III aus Fig. 2. Fig. 3 is a horizontal section along the line III-III in FIG. 2.

Der in Fig. 1 dargestellte Formkern 1 wurde erfindungsgemäß zunächst in mehreren Ebenen aufgetrennt, so daß eine Mehrzahl von Platten 2 entstanden sind, welche nach dem Herstellen der Temperierkanäle 3 wieder verbunden worden sind. Im dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel erkennt man eine Fußplatte 2F, eine Kopfplatte 2K sowie mehrere dazwischen liegende Platten 2.The mold core 1 shown in FIG. 1 according to the invention was initially separated into multiple levels, so that a plurality of plates 2 are formed, which have been re-connected after establishing the cooling channels. 3 In the illustrated and in this respect preferred exemplary embodiment, a base plate 2 F, a top plate 2 K and several plates 2 in between can be seen .

Es ist schnell ersichtlich, daß beim Formkern gemäß Ausführungsbeispiel der gesamte zu temperierende Außenbereich gleichmäßig mit Temperierkanälen 3 versehen ist. Dazu ist die Kopfplatte mit einem spiralförmigen Abschnitt des Temperierkanals 3 versehen, wie insbesondere aus Fig. 2 zu entnehmen ist. Fig. 2 zeigt den Schnitt einer Platte 2. Hier ist erkennbar, daß der gesamte Außenbereich der Platte 2, also die zu temperierende Außenfläche des Formkernes 1 mit einem umlaufenden Temperierkanal 3 versehen ist.It can quickly be seen that in the mandrel according to the exemplary embodiment, the entire outer region to be tempered is evenly provided with tempering channels 3 . For this purpose, the head plate is provided with a spiral section of the temperature control channel 3 , as can be seen in particular from FIG. 2. Fig. 2 shows the section of a plate 2. It can be seen here that the entire outer area of the plate 2 , that is to say the outer surface of the mandrel 1 to be tempered, is provided with a circumferential tempering channel 3 .

Es ist klar, daß die einzelnen Abschnitte des Temperierkanales 3 durch entsprechende Bohrungen miteinander verbunden sind, so daß beim dargestellten und insoweit bevorzugten Formkern 1 ein einziger Temperierkanal 3 mit einem einzigen Einlaß 4 und einem einzigen Auslaß 5 entstanden ist. Auf diese Weise lassen sich auch komplizierteste Verläufe von Temperierkanälen 3 herstellen, so daß die Zykluszeiten der so ausgebildeten Spritzgießmaschinen durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Formkerne deutlich reduziert werden können.It is clear that the individual sections of the temperature control channel 3 are connected to one another by corresponding bores, so that in the illustrated and preferred mold core 1, a single temperature control channel 3 with a single inlet 4 and a single outlet 5 has been created. In this way, even the most complicated courses of temperature control channels 3 can be produced, so that the cycle times of the injection molding machines designed in this way can be significantly reduced by using the mold cores according to the invention.

Claims (9)

1. Formkern für die Herstellung von insbesondere aus Kunststoff bestehenden Formkörpern mit wenigstens einem im Inneren des Formkernes angeordneten Temperierkanals, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperierkanal (3) bzw. die Temperierkanäle (3) im Formkern (1) in mehreren Ebenen verlaufen und miteinander in Verbindung stehen, so daß der gesamte zu temperierende Außenbereich des Formkernes (1) gleichmäßig mit Temperierkanälen (3) versehen ist.1. Mold core for the production of moldings, in particular made of plastic, with at least one temperature control channel arranged in the interior of the mold core, characterized in that the temperature control channel ( 3 ) or the temperature control channels ( 3 ) in the mold core ( 1 ) run in several planes and with one another Connected so that the entire outer area of the mandrel ( 1 ) to be tempered is evenly provided with tempering channels ( 3 ). 2. Formkern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nur ein einziger durch alle Ebenen verlaufenden Temperierkanal (3) vorgesehen ist.2. Mold core according to claim 1, characterized in that only a single tempering channel ( 3 ) extending through all planes is provided. 3. Verfahren zur Herstellung eines Formkernes nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
  • - Auftrennen des Formkernes in mehreren Ebenen,
  • - Einbringen von Temperierkanälen in die einzelnen Trennflächen und
  • - verbinden der aufgetrennten Teile des Formkernes.
3. A method for producing a mandrel according to claim 1 or 2, characterized by the following steps:
  • - splitting the mold core in several levels,
  • - Introducing temperature control channels in the individual partitions and
  • - Connect the separated parts of the mandrel.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Herstellen der Temperierkanäle durch Fräsen erfolgt.4. The method according to claim 3, characterized in that the The temperature control channels are produced by milling. 5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Herstellen der Temperierkanäle durch Erodieren erfolgt.5. The method according to claim 3, characterized in that the The temperature control channels are produced by eroding. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperierkanäle einen runden Querschnitt aufweisen und daß dazu beide Trennflächen jeweils mit einen halbkreisförmigen Querschnitt aufweisenden Ausnehmungen versehen werden.6. The method according to any one of claims 3 to 5, characterized in that the Temperature control channels have a round cross-section and that both separating surfaces with a semicircular Cross sections having recesses are provided. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperierkanäle jeweils in nur einer Trennfläche des Formkörpers eingebracht werden.7. The method according to any one of claims 3 to 5, characterized in that the Temperature control channels in only one interface of the Shaped body are introduced. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbinden der aufgetrennten Teile des Formkernes durch Hartlöten erfolgt.8. The method according to any one of claims 3 to 7, characterized in that the Connect the separated parts of the mandrel by Brazing is done. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkern abschließend oberflächenbeschichtet wird.9. The method according to any one of claims 3 to 8, characterized in that the Form core is finally surface coated.
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