WO2017045793A1 - Spritzgiesswerkzeug zur herstellung eines kunststoffbauteils - Google Patents

Spritzgiesswerkzeug zur herstellung eines kunststoffbauteils Download PDF

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WO2017045793A1
WO2017045793A1 PCT/EP2016/065795 EP2016065795W WO2017045793A1 WO 2017045793 A1 WO2017045793 A1 WO 2017045793A1 EP 2016065795 W EP2016065795 W EP 2016065795W WO 2017045793 A1 WO2017045793 A1 WO 2017045793A1
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venting
injection mold
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closed position
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Werner Kohlmann
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Euwe Eugen Wexler Holding Gmbh & Co. Kg
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    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
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    • B29L2031/3005—Body finishings
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    • B29L2031/3005—Body finishings
    • B29L2031/3041—Trim panels

Definitions

  • the invention relates to an injection mold for producing a, in particular thin-walled, plastic component, in particular a mecanicver-lining element for covering a door window frame of a door of a motor vehicle.
  • Injection molds are known for the production of plastic components in different structural designs.
  • sufficient tool venting of the mold cavity of the injection mold must be ensured in order to prevent air pockets which have a negative effect on the component quality, in particular the surface quality, of a plastic component to be produced by means of the injection mold (so-called "diesel effect").
  • the tool venting is particularly in injection molds for producing thin-wall plastic components, d. H. z.
  • the invention has for its object to provide a, in particular with regard to the vent, improved injection molding tool for producing a plastic component.
  • the object is achieved by an injection mold according to claim 1.
  • the dependent claims relate to advantageous embodiments of the injection mold.
  • the object is further achieved by a tool element according to claim 12 and a method according to Claim 13 solved.
  • the injection molding tool described herein generally serves to produce at least one plastic component from at least one thermoplastic material.
  • the injection molding tool is thus generally used or used in the context of an injection molding process for producing at least one plastic component.
  • the injection molding tool described herein serves to produce at least one thin-walled plastic component of at least one plastic material.
  • the injection molding tool is thus used in particular in the context of an injection molding process for producing at least one thin-walled plastic component.
  • Under a thin-walled plastic component is a plastic component whose wall thickness is at least partially in a range between 0.5 and 2.5 mm, in particular in a range between 1 and 1, 5mm, to understand.
  • a thin-walled plastic component can be provided completely or in sections with a wall thickness lying in a range between 0.5 and 2.5 mm, in particular between 1 and 1.5 mm. Consequently, a thin-walled plastic component sections different wall thicknesses, d. H. in particular sections also wall thicknesses greater than 2.5mm, have.
  • a correspondingly thin-walled plastic component is, in particular, an inner lining element for covering a window frame or door window frame of a door of a motor vehicle, i. H. around a window frame paneling element.
  • a plastic material for producing at least one thin-walled plastic component may, for. As polyamide or polypropylene.
  • a plastic material is also a mixture of several chemically different plastic materials to understand.
  • the plastic material may be reinforced with reinforcing fibers, i. H. z. As glass fibers, filled. Depending on the plastic material, the proportion of reinforcing fibers may be between 5 and 25% by weight, in particular about 15% by weight.
  • the injection mold comprises at least two tool elements.
  • a first tool element may be formed as or comprise a first tool mold half and a second tool element may be formed as a second tool mold half or at least comprise one.
  • a second tool element can Alternatively, be formed as a mold core or a mold slide or at least include such.
  • a first tooling element may be formed as or comprise a first tooling half
  • a second tooling element may be formed as or comprise a second tooling mold and may comprise a third or further tooling element be formed as a mold core or a mold slide or comprise at least one such.
  • the at least two tool elements are at least partially moved against each other in a closed position of the injection mold to form at least a portion of a forming tool cavity of the injection mold.
  • the shaping tool cavity of the injection molding tool forms the geometric shape of the plastic component to be produced by means of the injection molding tool.
  • a first tool element can be movably mounted between an open position and a closed position relative to a second tool element. In the typically correlated with the closed position of the injection mold closing position of the movably mounted first tool element this is moved against the second tool element; the tool elements form at least a portion of the shaping tool cavity of the injection mold, optionally the complete shaping tool cavity of the injection mold.
  • both tool elements can be mounted relative to each other movable between an open and a closed position. The tool elements are moved in their typically correlated with the closed position of the injection molding closing positions against each other; the tool elements form at least a portion of the shaping tool cavity of the injection mold, optionally the complete shaping tool cavity of the injection mold.
  • the injection mold comprises more than two tool elements.
  • at least one tool element can be movably mounted between an open position and a closed position relative to at least one further tool element. In the typically correlated with the closed position of the injection molding closing position of the movably mounted tool element this is moved against at least one further tool element; the tool elements form at least a portion of the shaping tool cavity of the injection mold, optionally the complete shaping tool cavity of the injection mold.
  • the tool elements can also be several, possibly all, tool elements according to be stored between an open and a closed position relative to each other movable.
  • the tool elements are moved in their typically correlated with the closed position of the injection molding closing positions against each other; the tool elements form at least a portion of the shaping horrkavitat the injection mold, optionally the complete shaping ceremonikavitat the injection mold.
  • each tool element has a shaping contouring structure which forms or delimits, at least in sections, the tool cavity of the injection molding tool, in particular in the closed position of the injection molding tool.
  • Corresponding contouring structures each form a part of the geometric shape of the plastic component to be produced by means of the injection molding tool.
  • a contouring structure may, for. B. be formed by a recess within a tool element. This applies in particular to the case in which a tool element is a tool mold half.
  • a contouring structure can also be formed by an outer or inner contour or an outer or inner (upper) surface of a tool element. This applies in particular to the case in which a tool element is a mold core or a mold slide.
  • a corresponding contouring structure can at least partially with a, z. B. formed by sandblasting, certain surface structure ("grain”) be provided.
  • At least one tool element is formed (directly) adjacent to the contouring structure at least one venting structure for venting the tool cavity in the closed position of the injection mold.
  • the contouring structure and the venting structure can be separated from one another by an edge-like or - shaped tool element section, in particular a closing edge.
  • a corresponding contouring structure can thus be clearly demarcated from a corresponding venting structure by an edge-like or shaped tool element section, in particular a closing edge.
  • the venting structure is particularly designed and has a, typically level or planar, ground plane.
  • the special design of the venting structure results from the fact that the venting structure has a plurality of venting elements projecting from the base plane, wherein venting paths for venting the tool cavity, in particular in the closed position of the injection molding tool, are formed between the venting elements.
  • the of the ground plane of the ventilation structure projecting and thus relative to the ground plane of the vent structure raised vent elements may also be referred to as vent protrusions.
  • the vent elements can z. B. by a measure in a range between 0.02 and 0.03, in particular by a dimension of about 0.025mm, jump out of the ground plane of the vent structure. Such a degree is typically sufficient to ensure reliable venting of the tool cavity of the injection mold.
  • venting elements are typically arranged adjacent to one another.
  • the distance between two immediately adjacent arranged venting elements is typically in a range between 2 and 8mm, in particular in a range between 4 and 6mm. Such a distance is typically sufficient to ensure reliable venting of the tool cavity of the injection mold.
  • the adjacent arrangement of the venting elements can result in a crenellated arrangement of corresponding venting elements.
  • the venting structure may be formed in sections or completely circumferentially around a corresponding contouring structure or around the tool cavity of the injection mold to be vented. Accordingly, a venting of the tool cavity can be realized in sections or completely circumferentially around the tool cavity. In any case, reliable ventilation of the mold cavity of the injection molding tool is ensured by the multiplicity of venting elements and the resulting multiplicity of venting paths.
  • Corresponding venting paths are typically bounded or formed by the ground plane, at least two immediately adjacent venting elements, and a portion of a tool element moved in the closed position of the injection mold against the tool element formed with a corresponding venting structure.
  • venting paths can communicate with or intersect with a venting channel structure arranged or formed adjacent to the venting structure, in particular a groove-like, venting duct structure. Since the individual venting paths merge into the venting channel structure, the venting channel structure serves in the sense of a collecting line. An actual discharge of a fluid to be vented, typically air, from the injection mold can take place via the vent channel structure. At least one vent channel structure section may extend at least in sections along the exposed outer surface of the tool element.
  • the vent channel structure can be formed at least in sections, in particular completely, circumferentially around the venting structure and / or be formed at an angle, in particular perpendicular, extending to the venting structure.
  • venting elements may be the same or different, especially with regard to the (with) limited venting paths. Accordingly, individual, multiple or all ventilation elements in their geometric-constructive design may be similar, similar or completely different.
  • the venting elements are typically formed integrally with the venting structure or a tool element.
  • the formation of the venting structure or the venting elements can be achieved, for example, by a removal of material, for. B. by etching, eroding or milling processes, carried out by the tool element in the area of the venting structure to be formed. In this case, material is removed in the area of the basic plane to be formed of the venting structure. No or less material is removed in the area of the trainees venting elements projecting from the ground plane.
  • the formation of the venting structure or the venting elements can take place by applying a material to the tool element in the region of the venting structure to be formed. In this case, targeted material is applied in the area of the formed ground plane of the venting structure.
  • the venting elements expediently each have at least one closing section.
  • Corresponding closing sections are in the closed position of the injection molding tool (directly contacting) in contact with at least one further tool element or a counter closing section of a further tool element corresponding to a respective closing section, respectively lying in the closed position of the injection mold (directly contacting) on at least one further tool element or a counter-closing portion of a further tool element which typically corresponds to a respective closing portion.
  • the closing sections are designed to receive closing forces acting in the closed position of the injection molding tool.
  • the closing portions typically extend at least in sections parallel to the ground plane of the venting structure and, in the open position of the injection mold, typically form part of the exposed surface of the venting structure.
  • the venting elements expediently each have at least one flow section, which in the closed position of the injection molding tool can be flowed around or flowed around by a fluid to be vented from the mold cavity.
  • a flow section typically forms the outer contour or basic shape of a respective venting element.
  • the flow portions are exposed in the closed position of the injection mold, ie, that a corresponding flow section in the closed position of the injection mold is not in contact with at least one other tool element can be brought respectively in the closed position of the injection mold is not applied to at least one other tool element.
  • the flow sections expediently have a geometric design optimized with regard to the venting of the injection molding tool. Decisive is in particular the geometric design of the tool cavity to be vented.
  • a corresponding venting element may at least partially have a (convex or concave) curved, curved or arched basic shape, wherein a corresponding flow section - the basic shape of the venting element following - at least in sections (convex or concave) bent, curved or arched running can be formed.
  • a corresponding geometric design of a venting element or a flow section can positively influence the outflow of a fluid to be vented from the mold cavity and is typically optimized with regard to the venting of the mold cavity of the injection mold. By means of a corresponding geometric design of a venting element or a flow section, desired flow properties of the fluid to be vented can be set or unwanted turbulence of the fluid to be vented can be prevented.
  • a corresponding flow section may be formed by at least two adjoining flow section parts, wherein the at least two adjoining flow section parts or generally at least two adjoining flow section parts may be formed at least partially equal or different (convex or concave) curved, curved or arched running.
  • a corresponding geometric design of a venting element or a flow section can facilitate an outflow of a fluid to be vented from the mold cavity and is typically optimized with regard to the venting of the mold cavity of the injection mold. By means of a corresponding geometric design of a venting element or a flow section, desired flow properties of the fluid to be vented can be set or unwanted turbulence of the fluid to be vented can be prevented.
  • a corresponding venting element can, at least in sections, also have a polygonal, in particular triangular, basic shape, wherein the at least one flow section is formed by adjoining flow section parts, wherein the flow section parts are designed to run at an angle to one another.
  • a Corresponding geometric design of a venting element or of a flow section can likewise facilitate an outflow of a fluid to be vented from the mold cavity and is typically optimized with regard to the venting of the mold cavity of the injection molding tool.
  • a corresponding venting element can be formed at least partially symmetrically or at least partially asymmetrically with respect to a central axis of the venting element by means of flow section parts formed identically or differently geometrically at least in sections.
  • an at least sectionally symmetrical or at least partially asymmetrical design of the venting element outflow of a fluid to be vented from the mold cavity of the injection mold can also be facilitated.
  • the contouring structure and the venting structure can be separated from one another by an edge-shaped or tool-shaped tool element section, in particular a closing edge.
  • the contouring structure facing the free end of a venting element to the edge-like or tool-shaped tool section this contact adjacent to or be formed spaced from the edge-like or-shaped tool element portion.
  • the spacing of a venting element from the edge-shaped tool element section may be e.g. B. are in a range between 1 and 2mm.
  • the invention further relates to a tool element for an injection mold, in particular for an injection molding tool as described above.
  • the tool element has a shaping contouring structure, which has a tool cavity of a In the closed position of the injection mold at least partially limited, wherein adjacent to the contouring structure at least one venting structure for venting the mold cavity of the injection mold is formed.
  • the tool element is distinguished by the fact that the venting structure has a plurality of venting elements projecting from a, in particular plane or planar, ground plane of the venting structure, wherein venting paths for venting the mold cavity of the injection mold in the closed position of the injection mold are formed between the venting elements.
  • the tool element may be z. B. to act on a mold half or a mold core or a mold slide for an injection mold. All designs in connection with the injection mold apply analogously to the tool element.
  • the invention further relates to a method for producing a, in particular thin-walled, plastic component, preferably an inner lining element for covering a door window frame of a door of a motor vehicle.
  • the method is characterized in that within the scope of the method at least one injection molding tool as described above or at least one tool element as described above is used.
  • the invention also relates to the use of an injection mold as described above or the use of at least one tool element as described above in the context of an injection molding process for producing a, in particular thin-walled, plastic component, preferably an interior trim element for covering a door window frame of a door of a motor vehicle. All designs in connection with the injection mold apply analogously to the process or use.
  • Fig. 1, 2 each a schematic diagram of a tool element for a
  • 3 - 8 are each a sectional view through an injection mold according to a
  • Fig. 9 - 14 each a schematic diagram of a venting element of a
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a section of a tool element 1 for an injection mold 2 according to an embodiment in a perspective view.
  • FIG. 2 shows an enlargement of the detail II shown in FIG.
  • a corresponding injection molding tool 2 is shown in sections in FIGS. 3 to 8 in a cross-sectional view.
  • the injection mold 2 is used to produce a thin-walled plastic component made of a thermoplastic material.
  • the injection molding tool 2 is thus in the context of an injection molding for producing a thin-walled plastic component made of a thermoplastic material, d. H. z. As polyamide or polypropylene used.
  • the plastic material may be reinforced with reinforcing fibers, i. H. z. As glass fibers, filled. The proportion of reinforcing fibers can be about 15 wt .-%.
  • a thin-walled plastic component is a plastic component whose wall thickness is at least partially in a range between 0.5 and 2.5 mm, in particular in a range between 1 and 1, 5mm, to understand.
  • a thin-walled plastic component can be provided completely or in sections with a wall thickness lying in a range between 0.5 and 2.5 mm, in particular between 1 and 1.5 mm. Consequently, a thin-walled plastic component sections different wall thicknesses, d. H. in particular sections also wall thicknesses greater than 2.5mm, have.
  • a thin-walled plastic component is an inner lining element for covering a window frame or door window frame of a door of a motor vehicle, i. H. around a window frame paneling element.
  • the injection molding tool 2 comprises at least two tool elements 1, V, 1 ".
  • the tool element 1 shown in FIG. 1 is a (first) tool mold half of the injection molding tool 2. In the following, only the features relevant to the technical principle described herein are described Tool element 1 explained.
  • the tool element 1 has a shaping contouring structure 4.
  • the contouring structure 4 delimits the tool cavity 3 of the injection mold 2, in particular in the closed position of the injection mold 2, in sections and forms part of the geometric shape of the plastic component to be produced by means of the injection mold 2.
  • the contouring structure 4 is formed by a recess within a tool element 1.
  • the contouring structure 4 can at least partially with a, z. B. formed by sandblasting, certain Surface structure ("grain”) be provided.
  • a venting structure 5 for venting the horrkavitat 3 of the injection mold 2 is formed in the closed position.
  • the contouring structure 4 and the venting structure 5 are separated from one another by an edge-shaped or shaped tool element section 6, in particular a closing edge.
  • the contouring structure 4 can thus be clearly delimited from the venting structure 5 by the edge-like or shaped tool element section 6.
  • the venting structure 5 has a flat or plane ground plane 7. As can be seen in particular with reference to FIG. 2, the venting structure 5 has a plurality of venting elements 8 which project from the ground plane 7. Between the vent elements 8 indicated by the arrows venting paths 9 are formed for venting the convincedkavitat 3 in the closed position of the injection mold 2.
  • the venting paths 8 are each formed by the ground plane 7, at least two immediately adjacent vent elements 8 and a portion of a in the closed position of the injection mold 2 against the formed with the venting structure 5 tool element 1 moving tool element V, 1 ".
  • the venting elements 8 project by a measure in a range between 0.02 and 0.03, in particular by a dimension of approximately 0.025 mm, from the ground plane 7 of the venting structure 5. Such a measure is sufficient to ensure reliable ventilation of the mold cavity 3 of the injection mold 2.
  • vent elements 8 are arranged adjacent.
  • the distance between two immediately adjacent arranged vent elements 8 is in a range between 2 and 8mm, in particular at about 5mm.
  • the adjacent arrangement of the venting elements 8 results in a crenellated arrangement of corresponding venting elements 8.
  • the contouring structure 4 facing free end of the venting elements 8 are spaced apart from the edge-shaped or-shaped tool element section 6.
  • the spacing of the venting elements 8 from the edge-shaped tool element section 6 is in a range between 1 and 2 mm.
  • the venting structure 5 is formed completely circumferentially around the contouring structure 4 or around the mold cavity 3 of the injection molding tool 2 to be vented. Accordingly, a venting of the tool cavity 3 is completely circumferential around the tool cavity 3 realized. In principle, it would also be conceivable for the venting structure 5 to be formed only peripherally around the contouring structure 4 or around the tool cavity 3 of the injection molding tool 2 to be vented. In any case, reliable ventilation of the tool cavity 3 of the injection molding tool 2 is ensured by the multiplicity of venting elements 8 and the resulting plurality of venting paths 9.
  • venting paths 9 communicate with a groove-like venting channel structure 10 formed adjacent to the venting structure 5 or merge into it. Via the vent channel structure 10, which serves as a manifold, an actual exit of the fluid to be vented, typically air, takes place from the injection mold 2.
  • the vent channel structure 10 is formed completely circumferentially around the vent structure 5 with a first vent channel structure section 10a. A second communicating with the first vent passage structure section 10a
  • Vent channel structure portion 10b extends at an angle, d. H. perpendicular to the first vent passage structure portion 10a and the vent structure 5.
  • the second vent passage structure portion 10b extends along the exposed outer surface of the tool element 1.
  • the venting elements 8 each have a closing portion 8a.
  • the closing portions 8a are in the closed position of the injection mold 2 directly contacting in contact with another tool element V, 1 "or a corresponding closing portion 8a corresponding Jacobsch widelyabites another tool element V, 1" bringable respectively lie in the closed position of the injection mold 2 directly contacting on a further tool element V, 1 "or a counter-closing section of a further tool element V, 1" corresponding to a respective closing section 8a (see FIG. 5).
  • the closing sections 8a are designed to receive closing forces acting in the closed position of the injection molding tool 2.
  • the closing sections 8a extend at least in sections parallel to the ground plane 7 of the venting structure 5 and in the open position of the injection molding tool 2 form part of the exposed surface of the venting structure 5 (see FIG.
  • the venting elements 8 also each have at least one flow section 8b.
  • the flow sections 8b can be flowed around or flowed around by the fluid to be vented from the tool cavity 3.
  • the flow sections 8b in each case form the outer contour or basic shape of a venting element 8.
  • the flow sections 8a are exposed in the closed position of the injection mold 2, ie, the flow sections 8b are in the closed position of the Injection mold 2 not in contact with another tool element V, 1 "bringable respectively are not in the closed position of the injection mold 2 on a further tool element V, 1" on.
  • the flow sections 8b have a geometrically rounded, rounded design with regard to the ventilation of the injection molding tool 2.
  • FIGS. 3 to 8 each show sectional views through a section of an injection molding tool 2 according to one exemplary embodiment.
  • the sectional views shown in FIGS. 3 to 5 extend in the area of the ventilation structure 5 of the tool element 1 through a venting element 8.
  • FIG. 4 shows an enlargement of the detail IV shown in FIG. 3
  • FIG. 5 shows an enlargement of that in FIG. 4
  • the detail V shown in FIGS. 6-8 extend in the region of the venting structure 5 of the tool element 1 through a venting path 9 and not through a venting element 8;
  • FIG. 7 shows an enlargement of the detail VII shown in FIG. 6, and
  • FIG. 8 shows an enlargement of the detail VIII shown in FIG.
  • the injection molding tool 2 shown in Figures 3 - 8 comprises three tool elements 1, 1 ', 1 ", i.e. a first, second and third tool element 1, V, 1".
  • the first tool element 1 is a mold half according to the exemplary embodiment shown in FIGS. 1, 2, the second tool element V is a further mold half and the third tool element 1 "is a mold core.
  • each tool element 1, V, 1 has a shaping contouring structure 4, 4 ', 4".
  • the contouring structures 4, 4 ', 4 delimit the tool cavity 3 of the injection mold 2, in particular in the closed position of the injection mold 2, and in each case form a part of the geometric shape of the plastic component to be produced by means of the injection mold 2.
  • the tool elements 1, V, 1 are mounted so as to be movable relative to one another between an open position and a closed position Injection molding tool 2 (see Fig. 3, 6).
  • the contouring structure 4 of the first tool element 1 is formed by a recess formed within the first tool element 1.
  • the contouring structure 4 'of the second tool element V is formed by a recess in the second tool element V.
  • the contouring structure 4 "of the third tool element 1" is formed by a part of the outer contour or outer (upper) surface of the third tool element 1 ".
  • the bore formed in the third tool element 1 "forms part of a temperature-control channel structure 11 for temperature-control of the third tool element 1" or for tempering the injection-molding tool 2.
  • Corresponding Temperierkanal Modellen 1 1 can of course also be formed in the other tool elements 1, 1 '.
  • the tool element 1 shown in FIGS. 1 and 2 or with the injection mold 2 shown in FIGS. 3 to 8 a method for producing a, in particular thin-walled, plastic component, preferably an interior lining element for covering a door window frame of a door of a motor vehicle can be described , to implement.
  • the tool element 1 shown in FIGS. 1 and 2 or the injection molding tool 2 shown in FIGS. 3 to 8 can be produced in the context of an injection molding process for producing a, in particular thin-walled, plastic component, preferably an interior lining element for covering a Door window frame of a door of a motor vehicle, use.
  • FIGS. 9 to 14 each show basic illustrations of a venting element 8 of a venting structure 5 of a tool element 1, V, 1 "for an injection molding tool 2 according to further exemplary embodiments
  • the geometrical design which can be chosen in principle, can be selected on the basis of the exemplary embodiments shown in FIGS the vent elements 8 illustrate.
  • the flow section 8b of the venting element 8 comprises a flow section part that runs rectilinearly and has a rounded, outwardly curved shape, so that the overall result is a U-shaped basic shape of the venting element 8.
  • the flow section 8b of the venting element 8 comprises a straight-line and a rounded, inwardly curved flow-section part, so that the overall result is a circus-tent-like basic shape of the venting element 8.
  • the flow section 8b of the venting element 8 comprises a rectilinear and two differently curved running Flow section parts, so that a total of a sawtooth-like basic shape of the venting element 8 results.
  • the flow section 8b of the venting element 8 comprises two flow section parts which run in a straight line at a certain angle to one another, so that overall a triangular basic shape of the venting element 8 results.
  • the flow section 8b of the venting element 8 comprises a rectilinear flow section part and two flow section parts running in a straight line at a certain angle, thus resulting in a total of a house (roof) shaped basic shape of the venting element 8.
  • the flow section 8b of the venting element 8 comprises a plurality of step-like flow-section parts, so that a total of one stepped basic shape of the venting element 8 results.
  • a venting element 8 may be formed at least partially symmetrically or at least partially asymmetrically with respect to a central axis of the venting element 8 by geometrically at least partially identically or differently formed flow section parts.
  • the venting elements 8 are typically formed integrally with the venting structure 5 or a tool element 1, 1 ', 1 " by etching, eroding or milling processes, by a tool element 1, V, 1 "in the region of the venting structure 5 to be formed.
  • a tool element 1, V, 1 in the region of the trainee ground plane 7 of the venting structure 5
  • material is deliberately removed.
  • no or less material is removed in comparison.
  • the formation of the venting structure 5 or the venting elements 8 can take place by applying a material to the tool element 1, V, 1 "in the region of the venting structure 5 to be formed.
  • material is applied. REFERENCE LIST, 1 ', 1 "tool element

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Spritzgießwerkzeug (2) zur Herstellung eines, insbesondere dünnwandigen, Kunststoffbauteils, insbesondere eines Innenverkleidungselements zur Verkleidung eines Türfensterrahmens einer Tür eines Kraftfahrzeugs, umfassend: -wenigstens zwei Werkzeugelemente (1, 1', 1''), wobei die wenigstens zwei Werkzeugelemente (1, 1', 1'') in einer Schließstellung des Spritzgießwerkzeugs (2) unter Ausbildung zumindest eines Teilbereichs einer formgebenden Werkzeugkavität (3) des Spritzgießwerkzeugs (2) zumindest abschnittsweise gegeneinander bewegt sind, wobei -die wenigstens zwei Werkzeugelemente (1, 1', 1'') jeweils wenigstens eine formgebende Konturierungsstruktur (4, 4', 4'') aufweisen, welche die Werkzeugkavität (3) in der Schließstellung des Spritzgießwerkzeugs (2) zumindest abschnittsweise begrenzt, wobei -an wenigstens einem Werkzeugelement (1, 1', 1'') benachbart zu der Konturierungsstruktur (4, 4', 4'') wenigstens eine Entlüftungsstruktur (5) zur Entlüftung der Werkzeugkavität (3) in der Schließstellung des Spritzgießwerkzeugs (2) ausgebildet ist, wobei die Entlüftungsstruktur (5) eine, insbesondere plane, Grundebene (7) und mehrere aus der Grundebene hervorspringende Entlüftungselemente (8) aufweist, wobei zwischen den Entlüftungselementen (8) Entlüftungspfade (9) zur Entlüftung der Werkzeugkavität (3) in der Schließstellung des Spritzgießwerkzeugs (2) gebildet sind.

Description

Spritzgießwerkzeug zur Herstellung eines Kunststoffbauteils
B E S C H R E I B U N G
Die Erfindung betrifft ein Spritzgießwerkzeug zur Herstellung eines, insbesondere dünnwandigen, Kunststoffbauteils, insbesondere eines Innenver-kleidungselements zur Verkleidung eines Türfensterrahmens einer Tür eines Kraftfahrzeugs.
Spritzgießwerkzeuge sind zur Herstellung von Kunststoffbauteilen in unterschiedlichen konstruktiven Ausführungen bekannt. Bei der Konstruktion von Spritzgießwerkzeugen ist eine ausreichende Werkzeugentlüftung der Werkzeugkavität des Spritzgießwerkzeugs sicherzustellen, um Lufteinschlüsse zu verhindern, welche sich negativ auf die Bauteilqualität, insbesondere die Oberflächenqualität, eines vermittels des Spritzgießwerkzeugs herzustellenden Kunststoffbauteils auswirken (sog.„Diesel-Effekt").
Bei der Konstruktion eines Spritzgießwerkzeugs und der damit einhergehenden Konzipierung eines Entlüftungskonzepts für das Spritzgießwerkzeug sind bestimmte Bauteil-, Material- und Prozessparameter, insbesondere die Wandstärke des Bauteils, das Fließverhalten des Materials, der Einspritzdruck des Materials, die Einspritzgeschwindigkeit des Materials, etc. zu beachten.
Die Werkzeugentlüftung ist insbesondere bei Spritzgießwerkzeugen zur Herstellung dünnwandgier Kunststoffbauteile, d. h. z. B. der Herstellung von Innenverkleidungselementen zur Verkleidung von Türfensterrahmen einer Tür eines Kraftfahrzeugs, eine Herausforderung; hierbei muss trotz der im Betrieb der Spritzgießwerkzeuge regelmäßig hohen Einspritzgeschwindigkeiten eine zuverlässige Entlüftung sichergestellt werden.
Es besteht daher ein Bedarf an im Hinblick auf eine zuverlässige Werkzeugentlüftung verbesserten Spritzgießwerkzeugen zur Herstellung von, insbesondere dünnwandigen, Kunststoffbauteilen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein, insbesondere im Hinblick auf die Entlüftung, verbessertes Spritzgießwerkzeug zur Herstellung eines Kunststoffbauteils anzugeben.
Die Aufgabe wird durch ein Spritzgießwerkzeug gemäß Anspruch 1 gelöst. Die abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Ausführungsformen des Spritzgießwerkzeugs. Die Aufgabe wird ferner durch ein Werkzeugelement gemäß Anspruch 12 und ein Verfahren gemäß Anspruch 13 gelöst.
Das hierin beschriebene Spritzgießwerkzeug dient im Allgemeinen der Herstellung wenigstens eines Kunststoffbauteils aus wenigstens einem thermoplastischen Kunststoffmaterial. Das Spritzgießwerkzeug wird also im Allgemeinen im Rahmen eines Spritzgießverfahrens zur Herstellung wenigstens eines Kunststoffbauteils eingesetzt bzw. verwendet.
Im Besonderen dient das hierin beschriebene Spritzgießwerkzeug der Herstellung wenigstens eines dünnwandigen Kunststoffbauteils aus wenigstens einem Kunststoffmaterial. Das Spritzgießwerkzeug wird also im Besonderen im Rahmen eines Spritzgießverfahrens zur Herstellung wenigstens eines dünnwandigen Kunststoffbauteils eingesetzt. Unter einem dünnwandigen Kunststoffbauteil ist ein Kunststoffbauteil, dessen Wandstärke zumindest abschnittsweise in einem Bereich zwischen 0,5 und 2,5mm, insbesondere in einem Bereich zwischen 1 und 1 ,5mm, liegt, zu verstehen. Ein dünnwandiges Kunststoffbauteil kann vollständig oder abschnittsweise mit einer in einem Bereich zwischen 0,5 und 2,5mm, insbesondere zwischen 1 und 1 ,5mm, liegenden Wandstärke versehen sein. Mithin kann ein dünnwandiges Kunststoffbauteil abschnittsweise unterschiedliche Wandstärken, d. h. insbesondere abschnittsweise auch Wandstärken größer 2,5mm, aufweisen.
Konkret handelt es sich bei einem entsprechend dünnwandigen Kunststoffbauteil insbesondere um ein Innenverkleidungselement zur Verkleidung eines Fensterrahmens bzw. Türfensterrahmens einer Tür eines Kraftfahrzeugs, d. h. um ein Fensterrahmenverkleidungselement.
Ein Kunststoffmaterial zur Herstellung wenigstens eines dünnwandigen Kunststoffbauteils kann z. B. Polyamid oder Polypropylen sein. Unter einem Kunststoffmaterial ist auch eine Mischung mehrerer chemisch unterschiedlicher Kunststoffmaterialien zu verstehen. Das Kunststoffmaterial kann mit Verstärkungsfasern, d. h. z. B. Glasfasern, gefüllt sein. Der Anteil an Verstärkungsfasern kann je nach Kunststoffmaterial zwischen 5 und 25 Gew.-%, insbesondere bei ca. 15 Gew.-%, liegen.
Das Spritzgießwerkzeug umfasst wenigstens zwei Werkzeugelemente.
In dem Fall, in dem das Spritzgießwerkzeug (nur) zwei Werkzeugelemente umfasst, kann ein erstes Werkzeugelement als eine erste Werkzeugformhälfte ausgebildet sein oder eine solche umfassen und ein zweites Werkzeugelement als eine zweite Werkzeugformhälfte ausgebildet sein oder wenigstens eine solche umfassen. Ein zweites Werkzeugelement kann alternativ auch als ein Formkern oder ein Formschieber ausgebildet sein oder wenigstens einen solchen umfassen.
In dem Fall, in dem das Spritzgießwerkzeug mehr als zwei Werkzeugelemente umfasst, kann ein erstes Werkzeugelement als eine erste Werkzeugformhälfte ausgebildet sein oder eine solche umfassen, ein zweites Werkzeugelement kann als eine zweite Werkzeugformhälfte ausgebildet sein oder eine solche umfassen und ein drittes oder weiteres Werkzeugelement kann als ein Formkern oder ein Formschieber ausgebildet sein oder wenigstens einen solchen umfassen.
Die jedenfalls wenigstens zwei Werkzeugelemente sind in einer Schließstellung des Spritzgießwerkzeugs unter Ausbildung zumindest eines Teilbereichs einer formgebenden Werkzeugkavität des Spritzgießwerkzeugs zumindest abschnittsweise gegeneinander bewegt. Die formgebende Werkzeugkavität des Spritzgießwerkzeugs bildet die geometrische Gestalt des vermittels des Spritzgießwerkzeugs herzustellenden Kunststoffbauteils ab.
Umfasst das Spritzgießwerkzeug (nur) zwei Werkzeugelemente kann ein erstes Werkzeugelement zwischen einer Offenposition und einer Schließposition relativ zu einem zweiten Werkzeugelement bewegbar gelagert sein. In der typischerweise mit der Schließstellung des Spritzgießwerkzeugs korrelierten Schließposition des bewegbar gelagerten ersten Werkzeugelements ist dieses gegen das zweite Werkzeugelement bewegt; die Werkzeugelemente bilden zumindest einen Teilbereich der formgebenden Werkzeugkavität des Spritzgießwerkzeugs, gegebenenfalls die vollständige formgebende Werkzeugkavität des Spritzgießwerkzeugs. Selbstverständlich können auch beide Werkzeugelemente entsprechend zwischen einer Offen- und einer Schließposition relativ zueinander bewegbar gelagert sein. Die Werkzeugelemente sind in ihren typischerweise mit der mit der Schließstellung des Spritzgießwerkzeugs korrelierten Schließpositionen gegeneinander bewegt; die Werkzeugelemente bilden zumindest einen Teilbereich der formgebenden Werkzeugkavität des Spritzgießwerkzeugs, gegebenenfalls die vollständige formgebende Werkzeugkavität des Spritzgießwerkzeugs.
Analoges gilt für den Fall, in dem das Spritzgießwerkzeug mehr als zwei Werkzeugelemente umfasst. Hier kann wenigstens ein Werkzeugelement zwischen einer Offenposition und einer Schließposition relativ zu wenigstens einem weiteren Werkzeugelement bewegbar gelagert sein. In der typischerweise mit der Schließstellung des Spritzgießwerkzeugs korrelierten Schließposition des bewegbar gelagerten Werkzeugelements ist dieses gegen wenigstens ein weiteres Werkzeugelement bewegt; die Werkzeugelemente bilden zumindest einen Teilbereich der formgebenden Werkzeugkavität des Spritzgießwerkzeugs, gegebenenfalls die vollständige formgebende Werkzeugkavität des Spritzgießwerkzeugs. Selbstverständlich können auch mehrere, gegebenenfalls alle, Werkzeugelemente entsprechend zwischen einer Offen- und einer Schließposition relativ zueinander bewegbar gelagert sein. Die Werkzeugelemente sind in ihren typischerweise mit der Schließstellung des Spritzgießwerkzeugs korrelierten Schließpositionen gegeneinander bewegt; die Werkzeugelemente bilden zumindest einen Teilbereich der formgebenden Werkzeugkavitat des Spritzgießwerkzeugs, gegebenenfalls die vollständige formgebende Werkzeugkavitat des Spritzgießwerkzeugs.
Zur Ausbildung bzw. Begrenzung der Werkzeugkavitat des Spritzgießwerkzeugs weist jedes Werkzeugelement eine formgebende Konturierungsstruktur auf, welche die Werkzeugkavitat des Spritzgießwerkzeugs, insbesondere in der Schließstellung des Spritzgießwerkzeugs, zumindest abschnittsweise bildet bzw. begrenzt. Entsprechende Konturierungsstrukturen bilden jeweils einen Teil der geometrischen Gestalt des vermittels des Spritzgießwerkzeugs herzustellenden Kunststoffbauteils ab. Eine Konturierungsstruktur kann z. B. durch eine Ausnehmung innerhalb eines Werkzeugelements gebildet sein. Dies gilt insbesondere für den Fall, in dem es sich bei einem Werkzeugelement um eine Werkzeugformhälfte handelt. Eine Konturierungsstruktur kann auch durch eine Außen- oder Innenkontur bzw. eine Außenoder lnnen(ober)fläche eines Werkzeugelements gebildet sein. Dies gilt insbesondere für den Fall, in dem es sich bei einem Werkzeugelement um einen Formkern oder um einen Formschieber handelt.
Eine entsprechende Konturierungsstruktur kann zumindest abschnittsweise mit einer, z. B. durch Sandstrahlen gebildeten, bestimmten Oberflächenstruktur („Narbung") versehen sein.
An wenigstens einem Werkzeugelement ist (unmittelbar) benachbart zu der Konturierungsstruktur wenigstens eine Entlüftungsstruktur zur Entlüftung der Werkzeugkavität in der Schließstellung des Spritzgießwerkzeugs ausgebildet. Die Konturierungsstruktur und die Entlüftungsstruktur können durch einen kantenartigen bzw. - förmigen Werkzeugelementabschnitt, insbesondere eine Schließkante, voneinander getrennt sein. Eine entsprechende Konturierungsstruktur kann sich somit von einer entsprechenden Entlüftungsstruktur durch einen kantenartigen bzw. -förmigen Werkzeugelementabschnitt, insbesondere eine Schließkante, eindeutig abgrenzen lassen.
Die Entlüftungsstruktur ist besonders gestaltet und weist eine, typischerweise ebene bzw. plane, Grundebene auf. Die besondere Gestaltung der Entlüftungsstruktur ergibt sich daraus, dass die Entlüftungsstruktur mehrere aus der Grundebene hervorspringende Entlüftungselemente aufweist, wobei zwischen den Entlüftungselementen Entlüftungspfade zur Entlüftung der Werkzeugkavität, insbesondere in der Schließstellung des Spritzgießwerkzeugs, gebildet sind. Die von der Grundebene der Entlüftungsstruktur hervorspringenden und somit relativ zu der Grundebene der Entlüftungsstruktur erhabenen Entlüftungselemente können auch als Entlüftungsvorsprünge bezeichnet bzw. erachtet werden.
Die Entlüftungselemente können z. B. um ein Maß in einem Bereich zwischen 0,02 und 0,03, insbesondere um ein Maß von ca. 0,025mm, von der Grundebene der Entlüftungsstruktur hervorspringen. Ein derartiges Maß ist typischerweise ausreichend, um eine zuverlässige Entlüftung der Werkzeugkavität des Spritzgießwerkzeugs sicherzustellen.
Die Entlüftungselemente sind typischerweise benachbart zueinander angeordnet. Der Abstand zwischen zwei unmittelbar benachbart angeordneten Entlüftungselementen liegt typischerweise in einem Bereich zwischen 2 und 8mm, insbesondere in einem Bereich zwischen 4 und 6mm. Ein derartiger Abstand ist typischerweise ausreichend, um eine zuverlässige Entlüftung der Werkzeugkavität des Spritzgießwerkzeugs sicherzustellen. Durch die benachbarte Anordnung der Entlüftungselemente kann sich eine zinnenartige Anordnung entsprechender Entlüftungselemente ergeben.
Die Entlüftungsstruktur kann abschnittsweise oder vollständig umlaufend um eine entsprechende Konturierungsstruktur bzw. um die zu entlüftende Werkzeugkavität des Spritzgießwerkzeugs ausgebildet sein. Demnach kann eine Entlüftung der Werkzeugkavität abschnittsweise oder vollständig umlaufend um die Werkzeugkavität realisiert sein. In jedem Fall ist durch die Vielzahl an Entlüftungselementen und die sich hieraus ergebende Vielzahl an Entlüftungspfaden eine zuverlässige Entlüftung der Werkzeugkavität des Spritzgießwerkzeugs sichergestellt.
Entsprechende Entlüftungspfade sind typischerweise durch die Grundebene, wenigstens zwei unmittelbar benachbart angeordnete Entlüftungselemente und einen Abschnitt eines in der Schließstellung des Spritzgießwerkzeugs gegen das mit einer entsprechenden Entlüftungsstruktur ausgebildete Werkzeugelement bewegten Werkzeugelements begrenzt bzw. gebildet.
Die Entlüftungspfade können mit einer benachbart zu der Entlüftungsstruktur angeordneten oder ausgebildeten, insbesondere nutartigen, Entlüftungskanalstruktur kommunizieren bzw. in eine solche übergehen. Da die einzelnen Entlüftungspfade in die Entlüftungskanalstruktur übergehen, dient die Entlüftungskanalstruktur im Sinne einer Sammelleitung. Über die Entlüftungskanalstruktur kann ein tatsächlicher Austritt eines zu entlüftenden Fluids, typischerweise Luft, aus dem Spritzgießwerkzeug erfolgen. Wenigstens ein Entlüftungskanalstrukturabschnitt kann sich zumindest abschnittsweise entlang der freiliegenden Außenfläche des Werkzeugelements erstrecken. Die Entlüftungskanalstruktur kann zumindest abschnittsweise, insbesondere vollständig, umlaufend um die Entlüftungsstruktur ausgebildet sein und/oder sich winklig, insbesondere lotrecht, zu der Entlüftungsstruktur erstreckend ausgebildet sein.
Die geometrisch-konstruktive Gestaltung der Entlüftungselemente kann, insbesondere im Hinblick auf die durch diese (mit)begrenzten Entlüftungspfade, gleich oder unterschiedlich sein. Demnach können sich einzelne, mehrere oder sämtliche Entlüftungselemente in ihrer geometrisch-konstruktiven Gestaltung gleichen, ähneln oder völlig unterscheiden.
Die Entlüftungselemente sind typischerweise integral mit der Entlüftungsstruktur bzw. einem Werkzeugelement ausgebildet. Die Ausbildung der Entlüftungsstruktur bzw. der Entlüftungselemente kann beispielsweise durch einen Materialabtrag, z. B. durch Ätz-, Erodier- oder Fräsprozesse, von dem Werkzeugelement im Bereich der auszubildenden Entlüftungsstruktur erfolgen. Hierbei wird im Bereich der auszubildenden Grundebene der Entlüftungsstruktur gezielt Material abgetragen. Im Bereich der von der Grundebene hervorspringenden auszubildenden Entlüftungselemente wird kein oder im Vergleich weniger Material abgetragen. Umgekehrt kann die Ausbildung der Entlüftungsstruktur bzw. der Entlüftungselemente durch einen Materialauftrag auf das Werkzeugelement im Bereich der auszubildenden Entlüftungsstruktur erfolgen. Hierbei wird im Bereich der ausgebildeten Grundebene der Entlüftungsstruktur gezielt Material aufgetragen.
Die Entlüftungselemente weisen zweckmäßig jeweils wenigstens einen Schließabschnitt auf. Entsprechende Schließabschnitte sind in der Schließstellung des Spritzgießwerkzeugs (unmittelbar kontaktierend) in Anlage an wenigstens ein weiteres Werkzeugelement bzw. einen typischerweise zu einem jeweiligen Schließabschnitt korrespondierenden Gegenschließabschnitt eines weiteren Werkzeugelements bringbar respektive liegen in der Schließstellung des Spritzgießwerkzeugs (unmittelbar kontaktierend) an wenigstens einem weiteren Werkzeugelement bzw. einer typischerweise zu einem jeweiligen Schließabschnitt korrespondierenden Gegenschließabschnitt eines weiteren Werkzeugelements an. Die Schließabschnitte sind zur Aufnahme von in der Schließstellung des Spritzgießwerkzeugs wirkenden Schließkräften ausgebildet. Die Schließabschnitte erstrecken sich typischerweise zumindest abschnittsweise parallel zu der Grundebene der Entlüftungsstruktur und bilden in der Offenstellung des Spritzgießwerkzeugs typischerweise einen Teil der freiliegenden Oberfläche der Entlüftungsstruktur.
Die Entlüftungselemente weisen zweckmäßig jeweils wenigstens einen Strömungsabschnitt auf, welcher in Schließstellung des Spritzgießwerkzeugs von einem aus der Werkzeugkavität zu entlüftenden Fluid umströmbar oder umströmt ist. Ein Strömungsabschnitt bildet typischerweise die Außenkontur bzw. Grundform eines jeweiligen Entlüftungselements ab. Die Strömungsabschnitte liegen in der Schließstellung des Spritzgießwerkzeugs frei, d. h., dass ein entsprechender Strömungsabschnitt in der Schließstellung des Spritzgießwerkzeugs nicht in Anlage an wenigstens ein weiteres Werkzeugelement bringbar ist respektive in der Schließstellung des Spritzgießwerkzeugs nicht an wenigstens einem weiteren Werkzeugelement anliegt. Die Strömungsabschnitte weisen zweckmäßig eine strömungstechnisch im Hinblick auf die Entlüftung des Spritzgießwerkzeugs optimierte geometrische Gestaltung auf. Maßgeblich ist dabei insbesondere die geometrische Gestaltung der zu entlüftenden Werkzeugkavität.
Ein entsprechendes Entlüftungselement kann zumindest abschnittsweise eine (konvex oder konkav) gebogene, gekrümmte oder gewölbte Grundform aufweisen, wobei ein entsprechender Strömungsabschnitt - der Grundform des Entlüftungselements folgend - zumindest abschnittsweise (konvex oder konkav) gebogen, gekrümmt oder gewölbt verlaufend ausgebildet sein kann. Eine entsprechende geometrische Gestaltung eines Entlüftungselements bzw. eines Strömungsabschnitts kann ein Ausströmen eines zu entlüftenden Fluids aus der Werkzeugkavität positiv beeinflussen und ist typischerweise im Hinblick auf die Entlüftung der Werkzeugkavität des Spritzgießwerkzeugs optimiert. Durch eine entsprechende geometrische Gestaltung eines Entlüftungselements bzw. eines Strömungsabschnitts können gewünschte Strömungseigenschaften des zu entlüftenden Fluids eingestellt bzw. unerwünschte Verwirbelungen des zu entlüftenden Fluids unterbunden werden.
Ein entsprechender Strömungsabschnitt kann durch wenigstens zwei aneinander angrenzende Strömungsabschnittteile gebildet sein, wobei die wenigstens zwei aneinander angrenzenden Strömungsabschnittteile bzw. allgemein wenigstens zwei aneinander angrenzende Strömungsabschnittteile zumindest abschnittsweise gleich oder verschieden (konvex oder konkav) gebogen, gekrümmt oder gewölbt verlaufend ausgebildet sein können. Eine entsprechende geometrische Gestaltung eines Entlüftungselements bzw. eines Strömungsabschnitts kann ein Ausströmen eines zu entlüftenden Fluids aus der Werkzeugkavität erleichtern und ist typischerweise im Hinblick auf die Entlüftung der Werkzeugkavität des Spritzgießwerkzeugs optimiert. Durch eine entsprechende geometrische Gestaltung eines Entlüftungselements bzw. eines Strömungsabschnitts können gewünschte Strömungseigenschaften des zu entlüftenden Fluids eingestellt bzw. unerwünschte Verwirbelungen des zu entlüftenden Fluids unterbunden werden.
Ein entsprechendes Entlüftungselement kann zumindest abschnittsweise auch eine mehreckige, insbesondere dreieckige, Grundform aufweisen, wobei der wenigstens eine Strömungsabschnitt durch aneinander angrenzende Strömungsabschnittteile gebildet ist, wobei die Strömungsabschnittteile winklig zueinander verlaufend ausgebildet sind. Eine entsprechende geometrische Gestaltung eines Entlüftungselements bzw. eines Strömungsabschnitts kann ebenso ein Ausströmen eines zu entlüftenden Fluids aus der Werkzeugkavität erleichtern und ist typischerweise im Hinblick auf die Entlüftung der Werkzeugkavität des Spritzgießwerkzeugs optimiert. Durch eine entsprechende geometrische Gestaltung eines Entlüftungselements bzw. eines Strömungsabschnitts können gewünschte Strömungseigenschaften des zu entlüftenden Fluids eingestellt bzw. unerwünschte Verwirbelungen des zu entlüftenden Fluids unterbunden werden.
Selbstverständlich sind Mischformen der vorstehend genannten geometrischen Gestaltungen der Entlüftungselemente bzw. entsprechender Strömungsabschnitte denkbar.
Allgemein gilt, dass ein entsprechendes Entlüftungselement durch geometrisch zumindest abschnittsweise gleich oder unterschiedlich ausgebildete Strömungsabschnittteile zumindest abschnittsweise symmetrisch oder zumindest abschnittsweise asymmetrisch bezüglich einer Zentralachse des Entlüftungselements ausgebildet sein kann. Durch eine zumindest abschnittsweise symmetrische oder zumindest abschnittsweise asymmetrische Ausbildung des Entlüftungselements kann ein Ausströmen eines zu entlüftenden Fluids aus der Werkzeugkavität des Spritzgießwerkzeugs ebenso erleichtert werden. Insbesondere können durch eine zumindest abschnittsweise symmetrische oder zumindest abschnittsweise asymmetrische Ausbildung des Entlüftungselements gewünschte Strömungseigenschaften des zu entlüftenden Fluids eingestellt bzw. unerwünschte Verwirbelungen des zu entlüftenden Fluids unterbunden werden.
Wie erwähnt, können die Konturierungsstruktur und die Entlüftungsstruktur durch einen kantenartigen bzw. -förmigen Werkzeugelementabschnitt, insbesondere eine Schließkante, voneinander getrennt sein. In diesem Fall kann das der Konturierungsstruktur zugewandte freie Ende eines Entlüftungselements an den kantenartigen bzw. -förmigen Werkzeugelementabschnitt diesen kontaktierend angrenzend oder von dem kantenartigen bzw. -förmigen Werkzeugelementabschnitt beabstandet ausgebildet sein. Die Beabstandung eines Entlüftungselements von dem kantenartigen bzw. -förmigen Werkzeugelementabschnitt kann z. B. in einem Bereich zwischen 1 und 2mm liegen. Auch über eine Beabstandung eines Entlüftungselements von dem kantenartigen bzw. -förmigen Werkzeugelementabschnitt können gewünschte Strömungseigenschaften des zu entlüftenden Fluids eingestellt bzw. unerwünschte Verwirbelungen des zu entlüftenden Fluids unterbunden werden.
Die Erfindung betrifft ferner ein Werkzeugelement für ein Spritzgießwerkzeug, insbesondere für ein wie vorstehend beschriebenes Spritzgießwerkzeug. Das Werkzeugelement weist eine formgebende Konturierungsstruktur auf, welche eine Werkzeugkavität eines Spritzgießwerkzeugs in der Schließstellung des Spritzgießwerkzeugs zumindest abschnittsweise begrenzt, wobei benachbart zu der Konturierungsstruktur wenigstens eine Entlüftungsstruktur zur Entlüftung der Werkzeugkavität des Spritzgießwerkzeugs ausgebildet ist. Das Werkzeugelement zeichnet sich dadurch aus, dass die Entlüftungsstruktur mehrere aus einer, insbesondere ebenen bzw. planen, Grundebene der Entlüftungsstruktur hervorspringende Entlüftungselemente aufweist, wobei zwischen den Entlüftungselementen Entlüftungspfade zur Entlüftung der Werkzeugkavität des Spritzgießwerkzeugs in der Schließstellung des Spritzgießwerkzeugs gebildet sind. Bei dem Werkzeugelement kann es sich z. B. um eine Werkzeugformhälfte oder um einen Formkern oder um einen Formschieber für ein Spritzgießwerkzeug handeln. Sämtliche Ausführungen im Zusammenhang mit dem Spritzgießwerkzeug gelten analog für das Werkzeugelement.
Die Erfindung betrifft überdies ein Verfahren zur Herstellung eines, insbesondere dünnwandigen, Kunststoffbauteils, bevorzugt eines Innenverkleidungselements zur Verkleidung eines Türfensterrahmens einer Tür eines Kraftfahrzeugs. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass im Rahmen des Verfahrens wenigstens ein wie vorstehend beschriebenes Spritzgießwerkzeug bzw. wenigstens ein wie vorstehend beschriebenes Werkzeugelement verwendet wird. Mit anderen Worten betrifft die Erfindung auch die Verwendung eines wie vorstehend beschriebenen Spritzgießwerkzeugs bzw. die Verwendung wenigstens eines wie vorstehend beschriebenen Werkzeugelements im Rahmen eines Spritzgießverfahrens zur Herstellung eines, insbesondere dünnwandigen, Kunststoffbauteils, bevorzugt eines Innenverkleidungselements zur Verkleidung eines Türfensterrahmens einer Tür eines Kraftfahrzeugs. Sämtliche Ausführungen im Zusammenhang mit dem Spritzgießwerkzeug gelten analog für das Verfahren bzw. die Verwendung.
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in den nachfolgenden Zeichnungsfiguren näher erläutert. Dabei zeigt:
Fig. 1 , 2 jeweils eine Prinzipdarstellung eines Werkzeugelements für ein
Spritzgießwerkzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel;
Fig. 3 - 8 jeweils eine Schnittansicht durch ein Spritzgießwerkzeug gemäß einem
Ausführungsbeispiel; und
Fig. 9 - 14 jeweils eine Prinzipdarstellung eines Entlüftungselements einer
Entlüftungsstruktur eines Werkzeugelements für ein Spritzgießwerkzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel. Fig. 1 zeigt eine Prinzipdarstellung eines Ausschnitts eines Werkzeugelements 1 für ein Spritzgießwerkzeug 2 gemäß einem Ausführungsbeispiel in einer perspektivischen Ansicht. Fig. 2 zeigt eine Vergrößerung der in Fig. 1 gezeigten Einzelheit II.
Ein entsprechendes Spritzgießwerkzeug 2 ist in den Fig. 3 - 8 jeweils ausschnittsweise in einer quergeschnittenen Ansicht gezeigt. Das Spritzgießwerkzeug 2 dient der Herstellung eines dünnwandigen Kunststoffbauteils aus einem thermoplastischen Kunststoffmaterial. Das Spritzgießwerkzeug 2 wird also im Rahmen eines Spritzgießverfahrens zur Herstellung eines dünnwandigen Kunststoffbauteils aus einem thermoplastischen Kunststoffmaterial, d. h. z. B. Polyamid oder Polypropylen, eingesetzt. Das Kunststoffmaterial kann mit Verstärkungsfasern, d. h. z. B. Glasfasern, gefüllt sein. Der Anteil an Verstärkungsfasern kann bei ca. 15 Gew.-% liegen.
Unter einem dünnwandigen Kunststoffbauteil ist ein Kunststoffbauteil, dessen Wandstärke zumindest abschnittsweise in einem Bereich zwischen 0,5 und 2,5mm, insbesondere in einem Bereich zwischen 1 und 1 ,5mm, liegt, zu verstehen. Ein dünnwandiges Kunststoffbauteil kann vollständig oder abschnittsweise mit einer in einem Bereich zwischen 0,5 und 2,5mm, insbesondere zwischen 1 und 1 ,5mm, liegenden Wandstärke versehen sein. Mithin kann ein dünnwandiges Kunststoffbauteil abschnittsweise unterschiedliche Wandstärken, d. h. insbesondere abschnittsweise auch Wandstärken größer 2,5mm, aufweisen.
Konkret handelt es sich bei einem dünnwandigen Kunststoffbauteil um ein Innenverkleidungselement zur Verkleidung eines Fensterrahmens bzw. Türfensterrahmens einer Tür eines Kraftfahrzeugs, d. h. um ein Fensterrahmenverkleidungselement.
Das Spritzgießwerkzeug 2 umfasst wenigstens zwei Werkzeugelemente 1 , V, 1 ". Bei dem in Fig. 1 gezeigten Werkzeugelement 1 handelt es sich um eine (erste) Werkzeugformhälfte des Spritzgießwerkzeugs 2. Im Weiteren werden nur die für das hierin beschriebene technische Prinzip relevanten Merkmale des Werkzeugelements 1 erläutert.
Zur Ausbildung bzw. Begrenzung einer Werkzeugkavität 3 des Spritzgießwerkzeugs 2 weist das Werkzeugelement 1 eine formgebende Konturierungsstruktur 4 auf. Die Konturierungsstruktur 4 begrenzt die Werkzeugkavität 3 des Spritzgießwerkzeugs 2, insbesondere in der Schließstellung des Spritzgießwerkzeugs 2, abschnittsweise und bildet einen Teil der geometrischen Gestalt des vermittels des Spritzgießwerkzeugs 2 herzustellenden Kunststoffbauteils ab. Die Konturierungsstruktur 4 ist durch eine Ausnehmung innerhalb eines Werkzeugelements 1 gebildet. Die Konturierungsstruktur 4 kann zumindest abschnittsweise mit einer, z. B. durch Sandstrahlen gebildeten, bestimmten Oberflächenstruktur („Narbung") versehen sein.
Unmittelbar benachbart zu der Konturierungsstruktur 4 ist eine Entlüftungsstruktur 5 zur Entlüftung der Werkzeugkavitat 3 des Spritzgießwerkzeugs 2 in der Schließstellung ausgebildet. Die Konturierungsstruktur 4 und die Entlüftungsstruktur 5 sind durch einen kantenartigen bzw. -förmigen Werkzeugelementabschnitt 6, insbesondere eine Schließkante, voneinander getrennt. Die Konturierungsstruktur 4 lässt sich somit von der Entlüftungsstruktur 5 durch den kantenartigen bzw. -förmigen Werkzeugelementabschnitt 6 eindeutig abgrenzen.
Die Entlüftungsstruktur 5 weist eine ebene bzw. plane Grundebene 7 auf. Wie insbesondere anhand von Fig. 2 ersichtlich ist, weist die Entlüftungsstruktur 5 mehrere aus der Grundebene 7 hervorspringende Entlüftungselemente 8 auf. Zwischen den Entlüftungselementen 8 sind durch die Pfeile angedeutete Entlüftungspfade 9 zur Entlüftung der Werkzeugkavitat 3 in der Schließstellung des Spritzgießwerkzeugs 2 gebildet. Die Entlüftungspfade 8 sind jeweils durch die Grundebene 7, wenigstens zwei unmittelbar benachbart angeordnete Entlüftungselemente 8 und einen Abschnitt eines in der Schließstellung des Spritzgießwerkzeugs 2 gegen das mit der Entlüftungsstruktur 5 ausgebildete Werkzeugelement 1 bewegten Werkzeugelements V, 1 "gebildet.
Die Entlüftungselemente 8 springen um ein Maß in einem Bereich zwischen 0,02 und 0,03, insbesondere um ein Maß von ca. 0,025mm, von der Grundebene 7 der Entlüftungsstruktur 5 hervor. Ein derartiges Maß ist ausreichend, um eine zuverlässige Entlüftung der Werkzeugkavität 3 des Spritzgießwerkzeugs 2 sicherzustellen.
Die Entlüftungselemente 8 sind benachbart angeordnet. Der Abstand zwischen zwei unmittelbar benachbart angeordneten Entlüftungselementen 8 liegt in einem Bereich zwischen 2 und 8mm, insbesondere bei ca. 5mm. Durch die benachbarte Anordnung der Entlüftungselemente 8 ergibt sich eine zinnenartige Anordnung entsprechender Entlüftungselemente 8.
Die der Konturierungsstruktur 4 zugewandten freien Ende der Entlüftungselemente 8 sind von dem kantenartigen bzw. -förmigen Werkzeugelementabschnitt 6 beabstandet ausgebildet sein. Die Beabstandung der Entlüftungselemente 8 von dem kantenartigen bzw. -förmigen Werkzeugelementabschnitt 6 liegt in einem Bereich zwischen 1 und 2mm.
Die Entlüftungsstruktur 5 ist vollständig umlaufend um die Konturierungsstruktur 4 bzw. um die zu entlüftende Werkzeugkavität 3 des Spritzgießwerkzeugs 2 ausgebildet. Demnach ist eine Entlüftung der Werkzeugkavität 3 vollständig umlaufend um die Werkzeugkavität 3 realisiert. Prinzipiell wäre es auch denkbar, dass die Entlüftungsstruktur 5 nur abschnittsweise umlaufend um die Konturierungsstruktur 4 bzw. um die zu entlüftende Werkzeugkavität 3 des Spritzgießwerkzeugs 2 ausgebildet ist. In jedem Fall ist durch die Vielzahl an Entlüftungselementen 8 und die sich hieraus ergebende Vielzahl an Entlüftungspfaden 9 eine zuverlässige Entlüftung der Werkzeugkavität 3 des Spritzgießwerkzeugs 2 sichergestellt.
Die Entlüftungspfade 9 kommunizieren mit einer benachbart zu der Entlüftungsstruktur 5 ausgebildeten nutartigen Entlüftungskanalstruktur 10 bzw. gehen in diese über. Über die im Sinne einer Sammelleitung dienende Entlüftungskanalstruktur 10 erfolgt ein tatsächlicher Austritt des zu entlüftenden Fluids, typischerweise Luft, aus dem Spritzgießwerkzeug 2. Die Entlüftungskanalstruktur 10 ist mit einem ersten Entlüftungskanalstrukturabschnitt 10a vollständig umlaufend um die Entlüftungsstruktur 5 ausgebildet. Ein mit dem ersten Entlüftungskanalstrukturabschnitt 10a kommunizierender zweiter
Entlüftungskanalstrukturabschnitt 10b erstreckt sich winklig, d. h. lotrecht, zu dem ersten Entlüftungskanalstrukturabschnitt 10a und der Entlüftungsstruktur 5. Der zweite Entlüftungskanalstrukturabschnitt 10b erstreckt sich entlang der freiliegenden Außenfläche des Werkzeugelements 1 .
Die Entlüftungselemente 8 weisen jeweils einen Schließabschnitt 8a auf. Die Schließabschnitte 8a sind in der Schließstellung des Spritzgießwerkzeugs 2 unmittelbar kontaktierend in Anlage an ein weiteres Werkzeugelement V, 1 " bzw. einen zu einem jeweiligen Schließabschnitt 8a korrespondierenden Gegenschließabschnitt eines weiteren Werkzeugelements V, 1 " bringbar respektive liegen in der Schließstellung des Spritzgießwerkzeugs 2 unmittelbar kontaktierend an einem weiteren Werkzeugelement V, 1 " bzw. einer zu einem jeweiligen Schließabschnitt 8a korrespondierenden Gegenschließabschnitt eines weiteren Werkzeugelements V, 1 " an (vgl. Fig. 5). Die Schließabschnitte 8a sind zur Aufnahme von in der Schließstellung des Spritzgießwerkzeugs 2 wirkenden Schließkräften ausgebildet. Die Schließabschnitte 8a erstrecken sich zumindest abschnittsweise parallel zu der Grundebene 7 der Entlüftungsstruktur 5 und bilden in der Offenstellung des Spritzgießwerkzeugs 2 einen Teil der freiliegenden Oberfläche der Entlüftungsstruktur 5 (vgl. Fig. 2).
Die Entlüftungselemente 8 weisen zudem jeweils wenigstens einen Strömungsabschnitt 8b auf. Die Strömungsabschnitte 8b sind in der Schließstellung des Spritzgießwerkzeugs 2 von dem aus der Werkzeugkavität 3 zu entlüftenden Fluid umströmbar oder umströmt. Die Strömungsabschnitte 8b bilden jeweils die Außenkontur bzw. Grundform eines Entlüftungselements 8 ab. Die Strömungsabschnitte 8a liegen in der Schließstellung des Spritzgießwerkzeugs 2 frei, d. h., die Strömungsabschnitte 8b sind in der Schließstellung des Spritzgießwerkzeugs 2 nicht in Anlage an ein weiteres Werkzeugelement V, 1 " bringbar respektive liegen in der Schließstellung des Spritzgießwerkzeugs 2 nicht an einem weiteren Werkzeugelement V, 1 " an.
Die Strömungsabschnitte 8b weisen in dem den Fig. 1 , 2 gezeigten Ausführungsbeispiel eine strömungstechnisch im Hinblick auf die Entlüftung des Spritzgießwerkzeugs 2 optimierte geometrische, rundlich gebogene Gestaltung auf.
Die Fig. 3 - 8 zeigen jeweils Schnittansichten durch einen Ausschnitt eines Spritzgießwerkzeugs 2 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die in den Fig. 3 - 5 gezeigten Schnittansichten verlaufen im Bereich der Entlüftungsstruktur 5 des Werkzeugelements 1 durch ein Entlüftungselement 8. Fig. 4 zeigt hierbei eine Vergrößerung der in Fig. 3 gezeigten Einzelheit IV und Fig. 5 eine Vergrößerung der in Fig. 4 gezeigten Einzelheit V. Die in den Fig. 6 - 8 gezeigten Schnittansichten verlaufen im Bereich der Entlüftungsstruktur 5 des Werkzeugelements 1 durch einen Entlüftungspfad 9 und nicht durch ein Entlüftungselement 8; Fig. 7 zeigt hierbei eine Vergrößerung der in Fig. 6 gezeigten Einzelheit VII und Fig. 8 eine Vergrößerung der in Fig. 7 gezeigten Einzelheit VIII.
Das in den Fig. 3 - 8 gezeigte Spritzgießwerkzeug 2 umfasst drei Werkzeugelemente 1 , 1 ', 1 "; d. h. ein erstes, zweites und drittes Werkzeugelement 1 , V, 1 ". Bei dem ersten Werkzeugelement 1 handelt es sich um eine Werkzeugformhälfte gemäß dem in den Fig. 1 , 2 gezeigten Ausführungsbeispiel, bei dem zweiten Werkzeugelement V handelt es sich um eine weitere Werkzeugformhälfte und bei dem dritten Werkzeugelement 1 " um einen Formkern.
Zur Ausbildung bzw. Begrenzung der Werkzeugkavität 3 des Spritzgießwerkzeugs 2 weist jedes Werkzeugelement 1 , V, 1 " eine formgebende Konturierungsstruktur 4, 4', 4" auf. Die Konturierungsstrukturen 4, 4', 4" begrenzen die Werkzeugkavität 3 des Spritzgießwerkzeugs 2, insbesondere in der Schließstellung des Spritzgießwerkzeugs 2, und bilden jeweils einen Teil der geometrischen Gestalt des vermittels des Spritzgießwerkzeugs 2 herzustellenden Kunststoffbauteils ab.
Die Werkzeugelemente 1 , V, 1 " sind zwischen einer Offenposition und einer Schließposition relativ zueinander bewegbar gelagert. In der typischerweise mit der Schließstellung des Spritzgießwerkzeugs 2 korrelierten Schließposition der Werkzeugelemente 1 , V, 1 " sind diese gegeneinander bewegt und bilden die vollständige Werkzeugkavität 3 des Spritzgießwerkzeugs 2 (vgl. Fig. 3, 6).
Die Konturierungsstruktur 4 des ersten Werkzeugelements 1 ist durch eine Ausnehmung innerhalb des ersten Werkzeugelements 1 gebildet. Auch die Konturierungsstruktur 4' des zweiten Werkzeugelements V ist durch eine Ausnehmung in dem zweiten Werkzeugelement V gebildet. Die Konturierungsstruktur 4" des dritten Werkzeugelements 1 " ist durch einen Teil der Außenkontur bzw. Außen(ober)fläche des dritten Werkzeugelements 1 " gebildet.
Der Vollständigkeit halber sei angemerkt, dass die in dem dritten Werkzeugelement 1 " ausgebildete Bohrung einen Teil einer Temperierkanalstruktur 1 1 zur Temperierung des dritten Werkzeugelements 1 " bzw. zur Temperierung des Spritzgießwerkzeugs 2 bildet. Entsprechende Temperierkanalstrukturen 1 1 können selbstverständlich auch in den anderen Werkzeugelementen 1 , 1 ' ausgebildet sein.
Mit dem in den Fig. 1 , 2 gezeigten Werkzeugelement 1 bzw. mit dem in den Fig. 3 - 8 gezeigten Spritzgießwerkzeug 2 lässt sich ein Verfahren zur Herstellung eines, insbesondere dünnwandigen, Kunststoffbauteils, bevorzugt eines Innenverkleidungselements zur Verkleidung eines Türfensterrahmens einer Tür eines Kraftfahrzeugs, implementieren. Mit anderen Worten lässt sich das in den in den Fig. 1 , 2 gezeigte Werkzeugelement 1 bzw. das in den Fig. 3 - 8 gezeigte Spritzgießwerkzeug 2 im Rahmen eines Spritzgießverfahrens zur Herstellung eines, insbesondere dünnwandigen, Kunststoffbauteils, bevorzugt eines Innenverkleidungselements zur Verkleidung eines Türfensterrahmens einer Tür eines Kraftfahrzeugs, verwenden.
Die Fig. 9 - 14 zeigen jeweils Prinzipdarstellungen eines Entlüftungselements 8 einer Entlüftungsstruktur 5 eines Werkzeugelements 1 , V, 1 " für ein Spritzgießwerkzeug 2 gemäß weiteren Ausführungsbeispielen. Anhand der in den Fig. 9 - 14 gezeigten Ausführungsbeispiele lässt sich die grundsätzlich frei wählbare geometrische Ausbildung der Entlüftungselemente 8 veranschaulichen.
Bei dem in Fig. 9 gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst der Strömungsabschnitt 8b des Entlüftungselements 8 einen geradlinig und einen rundlich nach außen gebogen verlaufenden Strömungsabschnittteil, sodass sich insgesamt eine U-förmige Grundform des Entlüftungselements 8 ergibt.
Bei dem in Fig. 10 gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst der Strömungsabschnitt 8b des Entlüftungselements 8 einen geradlinig und einen rundlich nach innen gebogen verlaufenden Strömungsabschnittteil, sodass sich insgesamt eine zirkuszeltartige Grundform des Entlüftungselements 8 ergibt.
Bei dem in Fig. 1 1 gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst der Strömungsabschnitt 8b des Entlüftungselements 8 einen geradlinig und zwei unterschiedlich gebogen verlaufende Strömungsabschnittteile, sodass sich insgesamt eine sägezahnartige Grundform des Entlüftungselements 8 ergibt.
Bei dem in Fig. 12 gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst der Strömungsabschnitt 8b des Entlüftungselements 8 zwei geradlinig unter einem bestimmten Winkel aufeinander zu laufende Strömungsabschnittteile, sodass sich insgesamt eine dreieckförmige Grundform des Entlüftungselements 8 ergibt.
Bei dem in Fig. 13 gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst der Strömungsabschnitt 8b des Entlüftungselements 8 einen geradlinig verlaufenden Strömungsabschnittteil und zwei geradlinig unter einem bestimmten Winkel aufeinander zu laufende Strömungsabschnittteile, sodass sich insgesamt eine haus(dach)förmige Grundform des Entlüftungselements 8 ergibt.
Bei dem in Fig. 14 gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst der Strömungsabschnitt 8b des Entlüftungselements 8 mehrere stufenartig verlaufende Strömungsabschnittteile, sodass sich insgesamt eine treppenförmige Grundform des Entlüftungselements 8 ergibt.
Allgemein gilt, dass ein Entlüftungselement 8 durch geometrisch zumindest abschnittsweise gleich oder unterschiedlich ausgebildete Strömungsabschnittteile zumindest abschnittsweise symmetrisch oder zumindest abschnittsweise asymmetrisch bezüglich einer Zentralachse des Entlüftungselements 8 ausgebildet sein kann.
Unabhängig von ihrer konkreten geometrisch-konstruktiven Ausgestaltung sind die Entlüftungselemente 8 typischerweise integral mit der Entlüftungsstruktur 5 bzw. einem Werkzeugelement 1 , 1 ', 1 "ausgebildet. Die Ausbildung der Entlüftungsstruktur 5 bzw. der Entlüftungselemente 8 kann beispielsweise durch einen Materialabtrag, z. B. durch Ätz-, Erodier- oder Fräsprozesse, von einem Werkzeugelement 1 , V, 1 "im Bereich der auszubildenden Entlüftungsstruktur 5 erfolgen. Hierbei wird im Bereich der auszubildenden Grundebene 7 der Entlüftungsstruktur 5 gezielt Material abgetragen. Im Bereich der von der Grundebene 7 hervorspringenden auszubildenden Entlüftungselemente 8 wird kein oder im Vergleich weniger Material abgetragen. Umgekehrt kann die Ausbildung der Entlüftungsstruktur 5 bzw. der Entlüftungselemente 8 durch einen Materialauftrag auf das Werkzeugelement 1 , V, 1 "im Bereich der auszubildenden Entlüftungsstruktur 5 erfolgen. Hierbei wird im Bereich der ausgebildeten Grundebene 7 der Entlüftungsstruktur 5 gezielt Material aufgetragen. BEZUGSZEICHEN LISTE , 1', 1" Werkzeugelement
Spritzgießwerkzeug
Werkzeugkavität
, 4', 4" Konturierungsstruktur
Entlüftungsstruktur
Werkzeugelementabschnitt
Grundebene
Entlüftungselement
a Schließabschnitt
b Strömungsabschnitt
Entlüftungspfad
0 Entlüftungskanalstruktur
0a Entlüftungskanalstrukturabschnitt
0b Entlüftungskanalstrukturabschnitt
1 Temperierkanalstruktur

Claims

PAT E N TAN S P R Ü C H E
Spritzgießwerkzeug (2) zur Herstellung eines, insbesondere dünnwandigen, Kunststoffbauteils, insbesondere eines Innenverkleidungselements zur Verkleidung eines Türfensterrahmens einer Tür eines Kraftfahrzeugs, umfassend:
- wenigstens zwei Werkzeugelemente (1 , V, 1 "), wobei die wenigstens zwei Werkzeugelemente (1 , 1 ', 1 ") in einer Schließstellung des Spritzgießwerkzeugs (2) unter Ausbildung zumindest eines Teilbereichs einer formgebenden Werkzeugkavitat (3) des Spritzgießwerkzeugs (2) zumindest abschnittsweise gegeneinander bewegt sind, wobei
- die wenigstens zwei Werkzeugelemente (1 , 1 ', 1 ") jeweils wenigstens eine formgebende Konturierungsstruktur (4, 4', 4") aufweisen, welche die Werkzeugkavitat (3) in der Schließstellung des Spritzgießwerkzeugs (2) zumindest abschnittsweise begrenzt, wobei
- an wenigstens einem Werkzeugelement (1 , 1 ', 1 ")benachbart zu der Konturierungsstruktur (4, 4', 4") wenigstens eine Entlüftungsstruktur (5) zur Entlüftung der Werkzeugkavitat (3) in der Schließstellung des Spritzgießwerkzeugs (2) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass
die Entlüftungsstruktur (5) eine, insbesondere plane, Grundebene (7) und mehrere aus der Grundebene hervorspringende Entlüftungselemente (8) aufweist, wobei zwischen den Entlüftungselementen (8) Entlüftungspfade (9) zur Entlüftung der Werkzeugkavitat (3) in der Schließstellung des Spritzgießwerkzeugs (2) gebildet sind.
Spritzgießwerkzeug nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftungselemente (8) jeweils wenigstens einen Schließabschnitt (8a) aufweisen, welcher in der Schließstellung des Spritzgießwerkzeugs (2) in Anlage an wenigstens ein weiteres Werkzeugelement (1 , 1 ', 1 ") bringbar ist bzw. in der Schließstellung des Spritzgießwerkzeugs (2) an wenigstens einem weiteren Werkzeugelement (1 , V, 1 ") anliegt.
Spritzgießwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftungselemente (8) jeweils wenigstens einen Strömungsabschnitt (8b) aufweisen, welcher in Schließstellung des Spritzgießwerkzeugs (2) von einem aus der Werkzeugkavitat (3) zu entlüftenden Fluid umströmbar oder umströmt ist. Spritzgießwerkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Entlüftungselement (8) zumindest abschnittsweise eine gebogene Grundform aufweist, wobei der wenigstens eine Strömungsabschnitt (8b) zumindest abschnittsweise gebogen verlaufend ausgebildet ist.
Spritzgießwerkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Strömungsabschnitt (8b) durch wenigstens zwei aneinander angrenzende Strömungsabschnittteile gebildet ist, wobei wenigstens zwei Strömungsabschnittteile zumindest abschnittsweise gleich oder verschieden gebogen verlaufend ausgebildet sind.
Spritzgießwerkzeug nach einem der Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Entlüftungselement (8) zumindest abschnittsweise eine mehreckige, insbesondere dreieckige, Grundform aufweist, wobei der wenigstens eine Strömungsabschnitt (8b) durch aneinander angrenzende Strömungsabschnittteile gebildet ist, wobei die Strömungsabschnittteile winklig zueinander verlaufend ausgebildet sind.
Spritzgießwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftungspfade (9) mit einer benachbart zu der Entlüftungsstruktur (5) angeordneten oder ausgebildeten, insbesondere nutartigen, Entlüftungskanalstruktur (10) kommunizieren.
Spritzgießwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Konturierungsstruktur (4, 4', 4") und die Entlüftungsstruktur (5) durch einen kantenförmigen Werkzeugelementabschnitt (6), insbesondere eine Schließkante, voneinander getrennt sind.
Spritzgießwerkzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das freie Ende wenigstens eines Entlüftungselements (8) an den kantenförmigen Werkzeugelementabschnitt (6) diesen kontaktierend angrenzt oder von dem kantenförmigen Werkzeugelementabschnitt (6) beabstandet ist. Spritzgießwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftungselemente (8) um ein Maß in einem Bereich zwischen 0,02 und 0,03 mm von der Grundebene (7) der Entlüftungsstruktur (5) hervorspringen.
Spritzgießwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Werkzeugelement (1 ) als eine erste Werkzeugformhälfte ausgebildet ist oder eine solche umfasst und ein zweites Werkzeugelement (1 ', 1 ") als eine zweite Werkzeugformhälfte ausgebildet ist oder wenigstens eine solche umfasst oder als ein Formschieber oder Formkern ausgebildet ist oder wenigstens einen solchen umfasst.
Werkzeugelement (1 , V, 1 ") für ein Spritzgießwerkzeug (2), insbesondere für ein Spritzgießwerkzeug (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend eine formgebende Konturierungsstruktur (4, 4', 4"), welche eine Werkzeugkavität (3) eines Spritzgießwerkzeugs (2) in der Schließstellung des Spritzgießwerkzeugs (2) zumindest abschnittsweise begrenzt, wobei benachbart zu der Konturierungsstruktur (4, 4', 4") wenigstens eine Entlüftungsstruktur (5) zur Entlüftung der Werkzeugkavität (3) des Spritzgießwerkzeugs (2) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftungsstruktur (5) mehrere aus einer, insbesondere planen, Grundebene (7) der Entlüftungsstruktur (5) hervorspringende Entlüftungselemente (8) aufweist, wobei zwischen den Entlüftungselementen (8) Entlüftungspfade (9) zur Entlüftung der Werkzeugkavität (3) des Spritzgießwerkzeugs (2) in der Schließstellung des Spritzgießwerkzeugs (2) gebildet sind.
Verfahren zur Herstellung eines, insbesondere dünnwandigen, Kunststoffbauteils, insbesondere eines Innenverkleidungselements zur Verkleidung eines Türfensterrahmens einer Tür eines Kraftfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Spritzgießwerkzeug (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 oder wenigstens ein Werkzeugelement (1 , V, 1 ") nach Anspruch 12 verwendet wird.
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