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    Die Erfindung betrifft einen Formkern eines Spritzgusswerkzeugs, bestehend aus einem Innenkern und einem Außenkern, vorzugsweise für die Herstellung von Kappen oder dergleichen, insbesondere Schraubkappen, mit einer gedachten Längsachse, wobei der Außenkern sich gliedert in einen Schaft und ein, vorzugsweise eine Formfläche tragendes, Schaftende. Zur Erhöhung der Produktivität einer Spritzgussmaschine ist vorgesehen, dass das Schaftende aus einer Kupferlegierung mit innen liegenden Kühlkanälen geformt ist, während der übrige Kern aus üblichen Stählen gefertigt ist. Ein Innenkern und ein zugeordneter Formeinsatz können vorteilhaft ebenfalls aus den beiden Werkstoffen kombiniert sein.The invention relates to a mold core of an injection molding tool, consisting of an inner core and an outer core, preferably for the production of caps or the like, in particular screw caps, with an imaginary longitudinal axis, wherein the outer core is divided into a shaft and a, preferably a mold surface bearing shaft end , To increase the productivity of an injection molding machine is provided that the shaft end is formed of a copper alloy with internal cooling channels, while the rest of the core is made of conventional steels. An inner core and an associated mold insert can advantageously also be combined from the two materials.
    公开号:DE102004022306A1
    申请号:DE200410022306
    申请日:2004-05-04
    公开日:2005-12-01
    发明作者:Friedrich Glas
    申请人:Friedrich Glas；
    IPC主号:B29C33-38
    专利说明:
    [0001] DieErfindung betrifft einen Formkern eines Spritzgusswerkzeugs bestehendaus einem Innenkern und einem Außenkern, vorzugsweise für die Herstellungvon Kappen oder dergleichen, insbesondere Schraubkappen, mit einergedachten Längsachse,wobei der Außenkernsich gliedert in einen Schaft und ein, vorzugsweise eine Formfläche tragendes, Schaftende.TheThe invention relates to a mold core of an injection molding toolof an inner core and an outer core, preferably for the productionof caps or the like, in particular screw caps, with aimaginary longitudinal axis,the outer coreis divided into a shaft and, preferably a molding surface bearing shaft end.
    [0002] DieErfindung betrifft sowohl den fertigen Formkern, als auch den Rohkern.Der Rohkern unterscheidet sich im wesentlichen vom fertigen Formkern dadurch,dass in die Außenfläche desSchaftendes noch keine der gewünschtenWerkstückeentsprechende Formflächeeingebracht ist. Weiterhin weist der Rohkern im Gegensatz zum fertigenFormkern noch kein Zahnritzel, sowie kein Lager für Drehbewegungenauf. Diese werden lediglich bei Bedarf in die Außenkontur des Schaftes eingebracht,insbesondere dann, wenn mit dem fertigen Formkern Schraubkappenoder Gegenständemit Innengewinde gespritzt werden sollen. Für die Fertigung solcher Spritzteileist eine Drehbewegung des Formkern notwendig. Der fertige Formkernwird in Spritzgießmaschineneingesetzt, wobei die äußere Formfläche desSchaftendes mit einem Gegenwerkzeug einer Maschinenhälfte eineKavitätbildet, also den geometrischen Raum, der die negative Entsprechungde fertigen Spritzgießteilsist. Die Spritzgießmaschine spritztdie aufbereitete Kunststoffmasse unter hohem Druck und hoher Temperaturin einer bestimmten Zeit in die Kavität. Daraufhin erfolgt eine Abkühlung der geformtenKunststoffmasse, wodurch der Kunststoff erstarrt und das fertigeSpritzgießteil,das auch Formteil oder Spritzling genannt wird, gebildet wird. Die vonder Formmasse beim Erstarren abgegebene Wärmemenge wird über den Innenkernabgeführtin dem wendelförmige,wasserdurchflossene Kühlkanäle vorgesehensind.TheInvention relates both to the finished mandrel, as well as the raw core.The raw core essentially differs from the finished mandrel in thatthat in the outer surface of theShank still none of the desiredworkpiecescorresponding molding surfaceis introduced. Furthermore, the raw core, in contrast to the finishedForm core still no pinion, and no bearing for rotational movementson. These are introduced only when needed in the outer contour of the shaft,especially when screw caps with the finished mold coreor objectsto be injected with internal thread. For the production of such molded partsa rotational movement of the mandrel is necessary. The finished mold coreis used in injection molding machinesused, wherein the outer surface of the moldShank end with a tool half of a machine halfcavityforms, so the geometric space, the negative correspondencede finished injection molded partis. The injection molding machine injectsthe prepared plastic mass under high pressure and high temperaturein a certain time in the cavity. This is followed by a cooling of the moldedPlastic compound, whereby the plastic solidifies and the finishedinjection molded,which is also called molding or molding is formed. The ofThe amount of heat released during solidification of the molding compound is via the inner coredissipatedin the helical,water-carrying cooling channels providedare.
    [0003] DerErfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Kern vorzuschlagen,mit dem die Fertigungsleistung bekannter Spritzgießmaschinenerhöhtwird.Of theInvention is therefore based on the object of proposing a corewith the manufacturing performance of known injection molding machineselevatedbecomes.
    [0004] DieseAufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Kern dadurch gelöst, dassim AußenkernMittel zur Ableitung von Wärmemengenaus dem Schaftende vorgesehen sind. Überraschenderweise kann durchdiese Maßnahmedie Schussfolge der Spritzgießmaschineverkürztwerden. Die Produktivität steigtentsprechend. Dieser Effekt lässtsich dadurch erklären,dass der Wärmemengenabtransportwesentlich schneller erfolgen kann, was allein schon auf die räumlicheNähe vonAußenkernzur Außenfläche desSchaftendes zurückzuführen ist.Aufgrund der teilweise erheblichen Dicke des Außenkerns erfolgt der Wärmemengenabtransportaus dem Schaftende zeitlich verzögert.Der Wärmemengenabtransporterfolgt auch inhomogen. Dies ist auf die unterschiedlichen Abstände einzelnerBereiche des Schaftendes von der Innenkernkühlung zurückzuführen, was zu unterschiedlichenTemperaturgradienten zwischen unterschiedlichen Bereichen der Außenfläche des Schaftendesund der Innenkernkühlungführt.TheseTask is solved in a generic core in thatin the outer coreMeans for dissipating heatare provided from the shaft end. Surprisingly, byThis measurethe shot sequence of the injection molding machineshortenedbecome. Productivity increasescorresponding. This effect leavesexplain themselves bythat the removal of heatcan be done much faster, which alone on the spatialnearouter coreto the outer surface of theStem end is due.Due to the sometimes considerable thickness of the outer core of the heat quantity removal takes placeDelayed from the shaft end.The heat quantity removalis also inhomogeneous. This is due to the different distances of individualReached areas of the stem end of the inner core cooling, resulting in differentTemperature gradients between different areas of the outer surface of the shaft endand the inner core coolingleads.
    [0005] Weiterhinermöglichtdas Vorsehen von Mitteln zur Ableitung von Wärmemengen im Außenkern einehomogenere Ableitung der Wärmemengen,wodurch die Qualitätdes Spritzgießteilsaufgrund der gleichmäßigerenMaterialabkühlungwesentlich erhöhtwird.Fartherallowsthe provision of means for dissipating heat in the outer core amore homogeneous dissipation of heat quantities,thereby the qualityof the injection molded partbecause of the more evenmaterial coolingsignificantly increasedbecomes.
    [0006] Gemäß einervorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass dasSchaftende aus Kupfer oder einer kupferhaltigen Legierung gefertigt ist.Die Wärmeleitfähigkeitvon Kupfer oder kupferhaltigen Legierungen ist im Vergleich zu Werkzeugstählen wesentlichhöher und beträgt vorzugsweisezwischen 130 und 260 W/mK. Diese erfindungsgemäße Maßnahme beschleunigt den Abtransportvon Wärmemengenaus der Kavitäterheblich, was wiederum zu einer Erhöhung der Produktionsleistungführt.According to oneadvantageous embodiment of the invention it is provided that theShank end is made of copper or a copper-containing alloy.The thermal conductivityof copper or copper-containing alloys is essential compared to tool steelshigher and preferablybetween 130 and 260 W / mK. This measure according to the invention accelerates the removalof heat quantitiesfrom the cavitysignificantly, which in turn leads to an increase in production outputleads.
    [0007] Esist zweckmäßig, dassals Mittel zur Ableitung von Wärmemengenaus dem Schaftende mindestens eine Wärmeableitung im oder am Schaft, vorzugsweisezumindest teilweise entlang des Schaftes vorgesehen ist, wobei dieWärmeableitung mitdem Schaftende mindestens eine Wärmeaustauschfläche aufweist.Die Wärmemengenwerden also entlang des Schaftes abtransportiert, was zu einer beschleunigtenAbkühlungdes Schaftendes führt.Je größer dieWärmeaustauschfläche ausgebildetist, desto schneller erfolgt der Wärmeaustausch.Itis appropriate thatas a means of dissipating heatfrom the shaft end at least one heat dissipation in or on the shaft, preferablyis provided at least partially along the shaft, wherein theHeat dissipation withthe shaft end has at least one heat exchange surface.The amounts of heatare thus transported along the shaft, resulting in an acceleratedCoolingthe shaft end leads.The bigger theHeat exchange surface formedis, the faster the heat exchange takes place.
    [0008] Umeinen Wärmemengenabtransportohne Materialtransport bereitstellen zu können, ist mit Vorteil vorgesehen,dass die Wärmeableitungmassiv ausgebildet ist, und aus einem Material besteht, vorzugsweiseaus Kupfer oder einer kupferhaltigen Legierung, das eine höhere Wärmeleitfähigkeitals das Schaftmaterial, vorzugsweise Werkzeugstahl, aufweist. DieWärmemengenwerden durch die massive Wärmeleitungentlang des Schaftes transportiert und können an einer von dem Schaftendeentfernten Stelle weiter abgeführtwerden.Arounda heat quantity removalwithout being able to provide material transport is provided with advantagethat the heat dissipationis solid, and is made of a material, preferablymade of copper or a copper-containing alloy, which has a higher thermal conductivityas the shank material, preferably tool steel. Theamounts of heatbe through the massive heat conductiontransported along the shaft and can at one of the shaft endremoved further awaybecome.
    [0009] InAusgestaltung der Erfindung ist mit Vorteil vorgesehen, dass dieWärmeableitungan einer von dem Schaftende entfernten Stelle zumindest eine zweiteWärmetauschfläche miteinem fluidischen Kühlmitteloder mit, vorzugsweise mit Luft angeströmten, Kühlrippen, aufweist.InEmbodiment of the invention is provided with advantage that theheat dissipationat least one second at a location remote from the shaft endHeat exchange surface witha fluidic coolantor with, preferably air-flowed, cooling fins having.
    [0010] Einnoch verbesserter Wärmemengenabtransportwird dadurch gewährleistet,dass die Wärmeableitungals Zufluss- und Abflusskanal fürein fluidischen Kühlmittelausgebildet und vorzugsweise Teil eines fluidischen Kühlkreislaufesist. Diese Maßnahmehat den Vorteil, dass das Schaftende von Kühlmittel durchflossen ist,was zu einer beschleunigten Abkühlungdes Schaftendes und damit zur Kühlungder äußeren Formfläche führt. Dabeikönnendie Kanälein der einfachsten Ausgestaltungsform mit Leitungswasser durchflossensein. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Kanäle Teil eines Kühlkreislaufessind.An even better removal of heat is ensured by the fact that the heat meableitung formed as an inflow and outflow channel for a fluidic coolant and is preferably part of a fluidic cooling circuit. This measure has the advantage that the shaft end flows through coolant, which leads to an accelerated cooling of the shaft end and thus to cool the outer mold surface. The channels can be traversed in the simplest embodiment with tap water. However, it is also conceivable that the channels are part of a cooling circuit.
    [0011] Einbesonders geringer Abstand zwischen Kanälen und äußerer Formfläche desSchaftendes wird dadurch hergestellt, dass die Kanäle teilweisein einem Mantel des Schaftendes eingeformt sind.Oneespecially small distance between channels and outer surface of the moldShank end is made by partially channeling the channelsare molded in a sheath of the shaft end.
    [0012] InWeiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kanäle auchteilweise in die Wand des Schaftes integriert sind. Hierdurch wirdmit Vorteil vermieden, dass bei der Fertigung störende Kanäle unmittelbar an der Außenseitedes Schaftes angebracht werden müssen.InFurther development of the invention is provided that the channels alsopartially integrated into the wall of the shaft. This willavoided with advantage that during production disturbing channels directly on the outsideof the shaft must be attached.
    [0013] Esist von Vorteil, dass der Schaft vorzugsweise ein Zahnritzel sowieein Lager fürDrehbewegungen um eine gedachte Längsachse aufweist, wobei dieEin- und Austrittsöffnungender Kanälezwischen Zahnritzel und Schaftende angeordnet sind.Itis advantageous that the shaft preferably a pinion as wella warehouse forHaving rotational movements about an imaginary longitudinal axis, wherein theInlets and outletsof the channelsbetween pinion and shaft end are arranged.
    [0014] Esist jedoch gemäß einerweiteren Ausgestaltung der Erfindung ebenfalls vorgesehen, dass derSchaft vorzugsweise ein Zahnritzel sowie ein Lager für Drehbewegungenum eine gedachte Längsachseaufweist, wobei die Ein- und Austrittsöffnungen der Kanäle zwischenZahlritzel und einem Einspannende des Kern angeordnet sind.Itis however according to aAnother embodiment of the invention also provided that theShank preferably a pinion and a bearing for rotary movementsaround an imaginary longitudinal axishaving, wherein the inlet and outlet openings of the channels betweenNumber pinion and a clamping end of the core are arranged.
    [0015] Einbesonders homogener Wärmemengenabtransportwird dadurch sichergestellt, dass die Kanäle im Schaftende wendelförmig ausgebildet sind.Oneparticularly homogeneous heat transferThis ensures that the channels are helically formed in the shaft end.
    [0016] Esist fertigungstechnisch von großemVorteil, dass das Schaftende und/oder der Schaft zumindest jeweilsteilweise aus zwei konzentrisch angeordneten Hülsen aufgebaut sind, die radialmiteinander, vorzugsweise mittels Elektronenstrahlschweißen, verbundensind. Dabei sind die Kanäleals Ausnehmungen in eine der beiden Hülsen eingebracht. Durch dieseMaßnahmekönnenaxiale Bohrungen im Schaftmantel oder im Schaftende mit Vorteilvermieden werden.Itis manufacturing technology of greatAdvantage that the shaft end and / or the shaft at least in each caseare partially constructed of two concentrically arranged sleeves, which are radialwith each other, preferably by means of electron beam welding, connectedare. Here are the channelsintroduced as recesses in one of the two sleeves. Through thismeasurecanaxial bores in the sheath or shaft end with advantagebe avoided.
    [0017] Esist von besonderem Vorteil, dass die Stirnfläche des Schaftes mit einerAnschlagfläche desSchaftendes, vorzugsweise Elektronenstrahlschweißen verbunden ist. Hierdurchwird eine besonders feste Verbindung zwischen kupferhaltigem Schaftendeund dem Schaft aus Werkzeugstahl geschaffen.ItIs particularly advantageous that the end face of the shaft with aStop surface of theShank end, preferably electron beam welding is connected. herebybecomes a particularly strong connection between copper-containing shaft endand the shank made of tool steel.
    [0018] DieVorteile einer Werkstoffkombination von Stahl und Kupfer können auchfür denInnenkern genutzt werden, wenn der Innenkern mindestens teilweise,vorzugsweise im Bereich des Schaftendes, aus Kupfer oder einer kupferhaltigenLegierung geformt ist.TheAdvantages of a material combination of steel and copper can alsofor theBe used inside core, if the inner core at least partially,preferably in the region of the shaft end, made of copper or a copper-containingAlloy is shaped.
    [0019] Dasselbegilt sinngemäß für die Maßnahme, daß dem Formkernein Formeinsatz, insbesondere fürAußengewinde,zugeordnet ist, der mit dem Formkern eine Kavität bildet, wobei der Formeinsatzmindestens im Bereich, der an die Kavität angrenzt, aus Kupfer odereiner kupferhaltigen Legierung geformt ist.The same thingapplies mutatis mutandis to the measure that the mold corea mold insert, in particular forExternal thread,is assigned, which forms a cavity with the mold core, wherein the mold insertat least in the area adjacent to the cavity of copper ora copper-containing alloy is formed.
    [0020] Imfolgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhandvon Beispielen nähererläutert.in theThe following is a preferred embodiment of the invention basedcloser to examplesexplained.
    [0021] DieFiguren der Zeichnung zeigen:TheFigures of the drawing show:
    [0022] 1 einenAxialschnitt eines Formkerns mit Formeinsatz, 1 an axial section of a mold core with mold insert,
    [0023] 2 einenAxialschnitt eines Rohkerns mit Wärmeableitung ohne Fluid, 2 an axial section of a Rohkerns with heat dissipation without fluid,
    [0024] 3 einenAxialschnitt eines Rohkerns mit fluidischer Kühlung und 3 an axial section of a Rohkerns with fluidic cooling and
    [0025] 4 einenAxialschnitt eines Rohkerns mit fluidischer Kühlung und anderer Fluidführung 4 an axial section of a Rohkerns with fluidic cooling and other fluid management
    [0026] In 1 istein Formkern 1 dargestellt. Der Formkern 1 istTeil eines nicht dargestellten Spritzgießwerkzeugs und besteht auseinem Innenkern 2 und einem Außenkern 3. Der dargestellteFormkern 1 wird fürdie Herstellung von Schraubkappen eingesetzt. Der Außenkern 3 gliedertsich in einen Schaft 4 und einem mit dem Schaft 4 unlösbar verbundenen Schaftende 5.An dem dem Schaftende 5 gegenüberliegenden Ende 6 desKerns 1 liegt das Einspannende 7 mit Gewindemutter 8 zumEinspannen des Kerns 1 in eine nicht dargestellte Spritzgussmaschine.In 1 is a mold core 1 shown. The mold core 1 is part of an injection molding tool, not shown, and consists of an inner core 2 and an outer core 3 , The illustrated mandrel 1 is used for the production of screw caps. The outer core 3 is divided into a shaft 4 and one with the shaft 4 undetachably connected shaft end 5 , At the end of the shaft 5 opposite end 6 of the core 1 lies the chucking end 7 with threaded nut 8th for clamping the core 1 in an injection molding machine, not shown.
    [0027] DasSchaftende 5 weist eine Außenfläche 9 auf, die alsFormfläche 10 ausgebildetist. Die Formfläche 10 istbei dem gezeigten Kern als Formfläche für ein Innengewinde in einemSchraubkappenspritzgießteilausgeformt. Die Formfläche 10 bildetmit einem Gegenwerkzeug 11 eine Kavität 12. Die nicht dargestellteSpritzgießmaschinespritzt eine aufbereitete Kunststoffmasse unter hohem Druck undhoher Temperatur in einer bestimmten Zeit in die Kavität. Diesist durch Pfeile 13 angedeutet.The shaft end 5 has an outer surface 9 on that as a molding surface 10 is trained. The mold surface 10 is formed in the illustrated core as a molding surface for an internal thread in a Schraubkappenspritzgießteil. The mold surface 10 makes with a counter tool 11 a cavity 12 , The injection molding machine, not shown, injects a processed plastic mass under high pressure and high temperature into the cavity in a certain time. This is through arrows 13 indicated.
    [0028] In 1 istzu erkennen, dass im Innenkern 2 wendelförmige Kanäle 14 vorgesehensind, durch die vom Einspannende 7 her Kühlwassergeleitet wird, um Wärmemengenaus dem Schaftende 5 abzuführen.In 1 it can be seen that in the inner core 2 helical channels 14 are provided by the clamping end 7 Cooling water is passed to heat quantities from the shaft end 5 dissipate.
    [0029] Erfindungsgemäß wird dieWärmeleitung desFormkerns dadurch verbessert, dass als Mittel zur Ableitung vonWärmemengenein Zuflusskanal 15 und ein Abflusskanal 16 für ein fluidischesKühlmittelvorgesehen sind. Zuflusskanal 15 wie auch Abflusskanal 16 sindin einen Mantel 17 des Schaftendes 5 als auchin die Wand 18 des Schaftes 4 integriert. DieKühlmitteleintrittsöffnung 19 unddie Kühlmittelaustrittsöffnung 20 verbindenZuflusskanal 15 und Abflusskanal 16 zu einem nichtdargestellten Kühlkreislauf.According to the invention, the heat conduction of the mandrel is thereby improved, that as an agent for the discharge of heat amounts an inflow channel 15 and a drainage channel 16 are provided for a fluidic coolant. inlet channel 15 as well as drainage channel 16 are in a coat 17 of the shaft end 5 as well as in the wall 18 of the shaft 4 integrated. The coolant inlet opening 19 and the coolant outlet opening 20 connect inflow channel 15 and drainage channel 16 to a cooling circuit, not shown.
    [0030] DemFormkern ist ein Formeinsatz 11 zugeordnet, der mit demFormkern die Kavität 12 bildet, diebei jedem Schuß derSpritzgießmaschinemit Kunststoff gefülltwird. Auch dieser Formeinsatz 11 ist durch ein Fluid gekühlt. AlsFluid wird meist Wasser verwendet. Es kann aber auch bei bestimmtenKunststoffen die Verwendung von Ölvorteilhaft sein. Das Fluid durchströmt Kühlkanäle 35, die im Innerendes Formeinsatzes 11 vorgesehen sind. Der Bereich 39, deran die Kavität 12 angrenzt,ist aus Kupfer geformt. Die zylindrische Naht 40 zwischenBereich 39 und Grundwerkstoff 41 des Formeinsatzes 11 istmittels Elektronenstrahlschweißenhergestellt. In 1 ist der Formeinsatz 11 ineinen inneren und einen äußeren Formeinsatz 42, 43 geteilt.Derartige Teilungen sind insbesondere zur Herstellung von Außengewindenerforderlich.The mold core is a mold insert 11 assigned to the mold core with the cavity 12 forms, which is filled with plastic at each shot of the injection molding machine. Also this mold insert 11 is cooled by a fluid. The fluid used is usually water. However, it may also be advantageous for certain plastics, the use of oil. The fluid flows through cooling channels 35 inside the mold insert 11 are provided. The area 39 , the cavity 12 is adjacent, is formed of copper. The cylindrical seam 40 between area 39 and base material 41 of the mold insert 11 is manufactured by electron beam welding. In 1 is the mold insert 11 in an inner and an outer mold insert 42 . 43 divided. Such divisions are required in particular for the production of external threads.
    [0031] Amfertigen Formkern ist ein Zahnritzel 21 vorgesehen. Durchdie Gewindeleitmutter 8 kann derselbe um seine Längsachse 22 gedrehtwerden. Neben dem Zahnritzel 21 in Richtung Schaftende 4 istein Lager 23, bestehend aus einer Lagerfläche 24 undeiner Lagerbuchse 25 vorgesehen. Das als Gleitlager ausgebildeteLager 23 dient zur Führungdes Kerns 1 bei axialer Bewegung während er rotiert. Die Rotationsbewegungist insbesondere bei der Fertigung von Spritzgießteilen mit Innengewinde notwendig,um den Kern nach Fertigstellung des Spritzgießteils aus dem Innengewindedes Spritzgießteilsherausdrehen zu können.Für dieseBewegung ist auch eine axiale Bewegung des Kerns 1 in RichtungEinspannende 7 notwendig. Zur Lagerung dient das entsprechendeGleitlager 26.On the finished mold core is a pinion 21 intended. Through the thread nut 8th can do the same around its longitudinal axis 22 to be turned around. Next to the pinion 21 in the direction of the shaft end 4 is a warehouse 23 consisting of a storage area 24 and a bearing bush 25 intended. The designed as a plain bearing 23 serves to guide the core 1 during axial movement while rotating. The rotational movement is necessary in particular in the production of injection-molded parts with an internal thread in order to be able to unscrew the core after completion of the injection-molded part from the internal thread of the injection-molded part. For this movement is also an axial movement of the core 1 towards the end of the chuck 7 necessary. For storage, the corresponding slide bearing is used 26 ,
    [0032] Inden 2 bis 4 ist nicht der fertige Formkern 1,sondern das Rohteil eines Außenkerns 3 dargestellt.Dies ist vor allem daran zu erkennen, dass die Außenfläche 9 desSchaftendes 5 keine Konturen aufweist, also nicht als Formfläche ausgebildetist. Die Einformung der geometrischen Konturen muss erst noch erfolgen.Schon der Rohkern besteht aus einem Außenkern 3 und einerBohrung 27 zur Aufnahme eines nicht dargestellten Innenkerns. Beidem gezeigten Ausführungsbeispielserfolgt der Wärmemengenabtransportentlang der Wärmeableitung 28,die in die Wand 18 des Schaftes 4 integriert ist,ohne Fluid. Die Wärmeableitung 28 bestehtaus einer kupferhaltigen Legierung. Die Wärmeableitung 28 istmassiv ausgebildet und weist eine erste Wärmetauschfläche 29 mit dem Schaftende 5 aufund eine zweite Wärmetauschfläche 30,welche beispielsweise in Kontakt mit einem Kühlkreislauf oder mit Luft angeströmten Kühlrippensteht.In the 2 to 4 is not the finished mold core 1 but the raw part of an outer core 3 shown. This is mainly due to the fact that the outer surface 9 of the shaft end 5 has no contours, that is not formed as a molding surface. The formation of the geometric contours has yet to take place. The raw core already consists of an outer core 3 and a hole 27 for receiving an inner core, not shown. In the embodiment shown, the heat quantity removal takes place along the heat dissipation 28 in the wall 18 of the shaft 4 integrated, without fluid. The heat dissipation 28 consists of a copper-containing alloy. The heat dissipation 28 is solid and has a first heat exchange surface 29 with the shaft end 5 on and a second heat exchange surface 30 which, for example, is in contact with a cooling circuit or with air-flowed cooling fins.
    [0033] Derin 3 dargestellte Rohkern 1 weist einenZuflusskanal 15 und einen Abflusskanal 16 für ein fluidischesKühlmittelauf. Die Eintrittsöffnung 19, sowiedie Austrittsöffnung 20 sindzwischen Einspannende 7 und Zahnritzel 21 angeordnet.Das Zahnritzel 21 ist beim Rohkern 1 noch nichtkomplett ausgeformt, sondern besteht lediglich aus einem durchmesservergrößerten Abschnittdes Schaftes 4, da das Zahnritzel 1 nur bei Bedarfin den Rohkern eingebracht wird. Genauso verhält es sich mit dem Lager 23.Die Kanäle 15, 16 sindinnerhalb des Mantels 17 des Schaftendes 5 undinnerhalb der Wand 18 des Schaftes 4 angeordnet.Im Schaftende 5 sind die Kanäle 15, 16 wendelförmig ausgebildet,wodurch ein gleichmäßiger Wärmemengenabtransportverteilt überdas gesamte Schaftende 5 erreicht wird.The in 3 illustrated raw core 1 has an inflow channel 15 and a drainage channel 16 for a fluidic coolant. The entrance opening 19 , as well as the outlet opening 20 are between clamping ends 7 and pinion 21 arranged. The pinion 21 is at the raw core 1 not yet completely formed, but consists only of an enlarged diameter portion of the shaft 4 because the pinion 1 is introduced into the raw core only when needed. The same is true of the camp 23 , The channels 15 . 16 are inside the coat 17 of the shaft end 5 and inside the wall 18 of the shaft 4 arranged. In the shaft end 5 are the channels 15 . 16 formed helically, whereby a uniform heat quantity removal distributed over the entire shaft end 5 is reached.
    [0034] DasSchaftende 5 ist aus zwei konzentrisch angeordneten Hülsen 31, 32 aufgebaut,wobei die Kanäle 15, 16 wendelförmig indie innenliegende Hülse 31 eingebrachtsind. Mit der innenliegenden Hülse 31 istdie konzentrisch dazu angeordnete Hülse 32 durch Elektronenstrahlschweißen verbunden.Der Schaft 4 besteht ebenfalls aus zwei konzentrisch angeordnetenHülsen 33, 34.Die Kanäle 15, 16 sindin die innenliegende Hülse 33 eingebracht,woraufhin die konzentrisch dazu angeordnete äußere Hülse 34 ebenfalls mittelsElektronenstrahlschweißenmit der inneren Hülse 33 verbundenist.The shaft end 5 is made of two concentrically arranged sleeves 31 . 32 built, with the channels 15 . 16 helical in the inner sleeve 31 are introduced. With the inner sleeve 31 is the concentrically arranged sleeve 32 connected by electron beam welding. The shaft 4 also consists of two concentrically arranged sleeves 33 . 34 , The channels 15 . 16 are in the inner sleeve 33 introduced, whereupon the concentrically arranged outer sleeve 34 also by electron beam welding with the inner sleeve 33 connected is.
    [0035] Derin 4 dargestellte Rohkern 1 unterscheidetsich von dem in 3 dargestellten Rohkern dadurch,dass die Eintrittsöffnung 19 unddie Austrittsöffnung 20 desZuflusskanals 15 und des Abflusskanals 16 zwischenZahnritzel 21 und Schaftende 5 angeordnet sind.Zu erkennen ist auch in 5, dass dasSchaftende 5 aus Hülsen 31 und 32 aufgebautist und dass analog dazu ein Teil des Schaftes 4 aus denkonzentrischen Hülsen 33 und 34 aufgebaut ist,wobei alle Hülsenmittels Elektronenstrahlschweißenmiteinander verbunden sind. Weiterhin ist in 4 zu erkennen,dass die Stirnfläche 35 des Schaftes 4 miteiner Anschlagflächedes Schaftendes 5 mittels Elektronenstrahlschweißen verbundenist.The in 4 illustrated raw core 1 is different from the one in 3 shown raw core in that the inlet opening 19 and the exit opening 20 the inflow channel 15 and the drainage channel 16 between pinions 21 and shank end 5 are arranged. To recognize is also in 5 in that the shaft end 5 from pods 31 and 32 is constructed and that analogous to a part of the shaft 4 from the concentric pods 33 and 34 is constructed, with all sleeves are connected to each other by electron beam welding. Furthermore, in 4 to recognize that the frontal area 35 of the shaft 4 with a stop surface of the shaft end 5 connected by electron beam welding.
    11 Formkernmold core 22 Innenkerninner core 33 Außenkernouter core 44 Schaftshaft 55 Schaftendeshank end 66 Endedes KernsThe Endof the core 77 Einspannendeclamping end 88th GewindeleitmutterGewindeleitmutter 99 Außenflächeouter surface 1010 Formflächeform surface 1111 Formeinsatzmold insert 1212 Kavitätcavity 1313 EinspritzrichtungInjection direction 1414 Kanäle im InnenkernChannels in the inner core 1515 Zuflußkanalfeed channel 1616 Abflußkanalspillway 1717 Manteldes Schaftendescoatof the shaft end 1818 Wanddes Schafteswallof the shaft 1919 Eintrittsöffnunginlet opening 2020 Austrittsöffnungoutlet opening 2121 Zahnritzelpinions 2222 Längsachselongitudinal axis 2323 Lagercamp 2424 Lagerflächestorage area 2525 Lagerbuchsebearing bush 2626 Gleitlagerbearings 2727 Bohrungdrilling 2828 Wärmeableitungheat dissipation 2929 ersteWärmetauschflächefirstHeat exchange surface 3030 zweiteWärmetauschflächesecondHeat exchange surface 3131 Hülseshell 3232 Hülseshell 3333 Hülseshell 3434 Hülseshell 3535 Stirnflächeface 3636 Anschlagflächestop surface 37373838 Kühlkanälecooling channels 3939 BereichArea 4040 Nahtseam 4141 GrundwerkstoffParent material 4242 innererFormeinsatzinternalmold insert 4343 äußerer Formeinsatzouter mold insert
    权利要求:
    Claims (15)
    [1]
    Formkern eines Spritzgusswerkzeugs bestehendaus einem Innenkern und einem Außenkern, vorzugsweise für die Herstellungvon Kappen oder dergleichen, insbesondere Schraubkappen, mit einer gedachtenLängsachse,wobei der Außenkernsich gliedert in einen Schaft und ein, vorzugsweise eine Formfläche tragendes,Schaftende, dadurch gekennzeichnet, dass im AußenkernMittel zur Ableitung von Wärmemengenaus dem Schaftende vorgesehen sind.Mold core of an injection molding tool consisting of an inner core and an outer core, preferably for the production of caps or the like, in particular screw caps, with an imaginary longitudinal axis, wherein the outer core is divided into a shaft and a, preferably a mold surface bearing shaft end, characterized in that are provided in the outer core means for dissipation of heat from the shaft end.
    [2]
    Formkern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass das Schaftende aus Kupfer oder einer kupferhaltigen Legierunggefertigt ist.Mold core according to claim 1, characterized in thatthat the shank end of copper or a copper-containing alloyis made.
    [3]
    Formkern nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass als Mittel zur Ableitung von Wärmemengenaus dem Schaftende mindestens eine Wärmeableitung im oder am Schaft,vorzugsweise zumindest teilweise entlang des Schaftes, vorgesehenist, wobei die Wärmeableitungmit dem Schaftende mindestens eine erste Wärmetauschfläche aufweist.Mold core according to one of the preceding claims, characterizedcharacterized in that as a means of dissipation of heatat least one heat dissipation in or on the shaft from the shaft end,preferably at least partially along the shaft providedis, wherein the heat dissipationhas at least one first heat exchange surface with the shaft end.
    [4]
    Formkern nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass die Wärmeableitungmassiv ausgebildet ist und aus einem Material besteht, vorzugsweiseaus Kupfer oder einer kupferhaltigen Legierung; dass eine höhere Wärmeleitfähigkeitals das Schaftmaterial, vorzugsweise Werkzeugstahl, aufweist.Mold core according to one of the preceding claims, characterizedcharacterized in that the heat dissipationis solid and made of a material, preferablymade of copper or a copper-containing alloy; that a higher thermal conductivityas the shank material, preferably tool steel.
    [5]
    Formkern nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass die Wärmeableitungan einer von dem Schaftende entfernten Stelle zumindest eine zweiteWärmetauschfläche mit einemfluidischen Kühlmitteloder mit, vorzugsweise mit Luft angeströmten, Kühlrippen aufweist.Mold core according to one of the preceding claims, characterizedcharacterized in that the heat dissipationat least one second at a location remote from the shaft endHeat exchange surface with afluidic coolantor having, preferably with air flowed, cooling fins.
    [6]
    Formkern nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,dass die Wärmeableitungals Zufluss- und Abflusskanal fürein fluidisches Kühlmittelausgebildet und vorzugsweise Teil eines fluidischen Kühlkreislaufesist.Mold core according to claim 3, characterizedthat the heat dissipationas inflow and outflow channel fora fluidic coolantformed and preferably part of a fluidic cooling circuitis.
    [7]
    Formkern nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,dass die Kanäleteilweise in einen Mantel des Schaftendes eingeformt sind.Mold core according to claim 6, characterizedthat the channelspartially molded into a shell of the shaft end.
    [8]
    Formkern nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet,dass die Kanäleteilweise in der Wand des Schaftes integriert sind.Molding core according to one of claims 6 or 7, characterizedthat the channelspartially integrated in the wall of the shaft.
    [9]
    Formkern nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet,dass der Schaft vorzugsweise ein Zahnritzel sowie ein Lager für Drehbewegungenum seine gedachte Längsachseaufweist und die Ein- und Austrittsöffnungen der Kanäle zwischen Zahnritzelund Schaftende angeordnet sind.Mold core according to one of claims 6 to 8, characterizedthat the shaft preferably a pinion and a bearing for rotational movementsaround its imaginary longitudinal axisand the inlet and outlet openings of the channels between pinionand shaft end are arranged.
    [10]
    Formkern nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet,dass der Schaft vorzugsweise ein Zahnritzel sowie ein Lager für Drehbewegungenum seine gedachte Längsachseaufweist und die Ein- und Austrittsöffnungen der Kanäle zwischen Zahnritzelund einem Einspannende des Kerns angeordnet sind.Mold core according to one of claims 6 to 8, characterizedthat the shaft preferably a pinion and a bearing for rotational movementsaround its imaginary longitudinal axisand the inlet and outlet openings of the channels between pinionand a chucking end of the core.
    [11]
    Formkern nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet,dass die Kanäleim Schaftende wendelförmigausgebildet sind.Mold core according to one of claims 6 to 10, characterizedthat the channelshelical in the shaft endare formed.
    [12]
    Formkern nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass das Schaftende und/oder der Schaft zumindestjeweils teilweise aus zwei konzentrisch angeordneten Hülsen aufgebautsind, die radial miteinander, vorzugsweise mittels Elektronenstrahlschweißen, verbunden sind.Mold core according to one of the preceding claims, characterizedcharacterized in that the shaft end and / or the shaft at leasteach partially constructed of two concentrically arranged sleevesare, which are radially connected to each other, preferably by electron beam welding.
    [13]
    Formkern nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass die Stirnflächedes Schaftes mit einer Anschlagfläche des Schaftendes, vorzugsweisemittels Elektronenstrahlschweißen,verbunden ist.Mold core according to one of the preceding claims, characterizedcharacterized in that the end facethe shaft with a stop surface of the shaft end, preferablyby electron beam welding,connected is.
    [14]
    Formkern nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass der Innenkern mindestens teilweise, vorzugsweiseim Bereich des Schaftendes, aus Kupfer oder einer kupferhaltigenLegierung geformt ist.Mold core according to one of the preceding claims, characterizedcharacterized in that the inner core at least partially, preferablyin the area of the shaft end, made of copper or a copper-containingAlloy is shaped.
    [15]
    Formkern nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass dem Formkern ein Formeinsatz (37),insbesondere fürAußengewinde,zugeordnet ist, der mit dem Formkern eine Kavität (12) bildet, wobeider Formeinsatz (37) mindestens im Bereich (39),der an die Kavität(12) angrenzt, aus Kupfer oder einer kupferhaltigen Legierunggeformt ist.Mold core according to one of the preceding claims, characterized in that the mold core is a mold insert ( 37 ), in particular for external thread, associated with the mold core is a cavity ( 12 ), wherein the mold insert ( 37 ) at least in the area ( 39 ) attached to the cavity ( 12 ) is formed of copper or a copper-containing alloy.
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    PCT/EP2005/004583| WO2005108044A1|2004-05-04|2005-04-28|Spritzgusswerkzeug|
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