DE29902185U1 - Plastic injection molding tool - Google Patents
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Description
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4.2.19994.2.1999
Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zum Kunststoff-Spritzgießen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a tool for plastic injection molding according to the preamble of claim 1.
Spritzgießwerkzeuge zum Herstellen von Kunststoffteilen können für eine oder mehrere Komponenten ausgelegt sein. Bei derartigen Spritzgießwerkzeugen wird der heiße Kunststoff über sogenannte Heißkanäle dem Formenhohlraum zugeführt. Das Problem besteht darin, daß zwar der Kunststoff innerhalb dieses Heißkanals flüssig bleibt, daß aber im Bereich der Einspritzdüse am gespritzten Formteil ein erkalteter Überstand verbleibt, welcher aufwendig nachbearbeitet werden muß. Zur Behebung dieses Problems ist zwar bereits vorgeschlagen worden, zur Vermeidung dieses Überstandes den Heißkanal bis ganz nah an die Einspritzstelle zu führen, doch verläuft dann der Heißkanal sehr nahe an dem Formenhohlraum. Die Zwischenwand zwischen dem Heißkanal und dem Formenhohlraum wird dadurch derart dünn, daß sie leicht brüchig werden kann.Injection molds for producing plastic parts can be designed for one or more components. With such injection molds, the hot plastic is fed into the mold cavity via so-called hot runners. The problem is that although the plastic remains liquid within this hot runner, a cooled overhang remains in the area of the injection nozzle on the injected molded part, which must be laboriously reworked. To solve this problem, it has already been suggested that the hot runner be guided very close to the injection point in order to avoid this overhang, but then the hot runner runs very close to the mold cavity. The partition between the hot runner and the mold cavity becomes so thin that it can easily become brittle.
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei einem Werkzeug zum Kunststoff-Spritzgießen der eingangs angegebenen Art einen verbesserten Zuführkanal für den heißen Kunststoff in den Formenhohlraum zu schaffen.Based on this, the invention is based on the object of creating an improved feed channel for the hot plastic into the mold cavity in a tool for plastic injection molding of the type specified at the beginning.
Die technische Lösung dieser Aufgabe ist gekennzeichnet durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruchs 1.The technical solution to this problem is characterized by the features in the characterizing part of claim 1.
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Durch die separate Ausbildung des Zuführkanals für den heißen Kunststoff in Form einer Düsenspitze kann dieser separate Körper in dem eigentlichen Werkzeugkörper entsprechend den Bedürfnissen ausgebildet und eingebettet werden. Dies bringt etliche Vorteile mit sich, wie nachfolgend noch auszuführen sein wird.By separately forming the feed channel for the hot plastic in the form of a nozzle tip, this separate body can be formed and embedded in the actual tool body according to requirements. This brings with it a number of advantages, as will be explained below.
Die Merkmale des Anspruchs 2 beschreiben die bevorzugte konstruktive Ausbildung der Düsenspitze. Während der rohrförmige Körper dieser Düsenspitze für die Zuführung des heißen Kunststoffs zuständig ist, sorgt die am vorderen Ende dieses rohrförmigen Körpers angeordnete Düse dafür, daß der heiße Kunststoff dem Formenhohlraum zugeführt wird. Durch eine entsprechende Materialauswahl für die Düsenspitze herrscht im Bereich der Düse die gleiche Temperatur wie im rohrförmigen Körper, so daß dadurch gewährleistet ist, daß auch im kritischen vorderen Düsenbereich der heiße Kunststoff heiß bleibt.und somit nach dem Spritzvorgang kein erkalteter Überstand am Formteil verbleibt, welcher aufwendig nachbearbeitet werden müßte.The features of claim 2 describe the preferred structural design of the nozzle tip. While the tubular body of this nozzle tip is responsible for feeding the hot plastic, the nozzle arranged at the front end of this tubular body ensures that the hot plastic is fed into the mold cavity. By selecting the appropriate material for the nozzle tip, the same temperature prevails in the area of the nozzle as in the tubular body, thus ensuring that the hot plastic remains hot even in the critical front nozzle area. This means that after the injection process, no cooled overhang remains on the molded part, which would have to be laboriously reworked.
Dies wird insbesondere durch die Merkmale der Ansprüche 3 und 4 erreicht. Insbesondere die Beryllium-Kupfer-Legierung hat den Vorteil, daß die Wärme bis hin an die Spritzstelle der Düse reicht und somit gewährleistet ist, daß der Kunststoff nicht zu einem Überstand am Formteil erkaltet.This is achieved in particular by the features of claims 3 and 4. In particular, the beryllium-copper alloy has the advantage that the heat reaches as far as the spray point of the nozzle and thus ensures that the plastic does not cool down to a protrusion on the molded part.
Durch die separate Ausbildung und Anordnung der Düsenspitze ist gemäß dem Merkmal des Anspruchs 5 eine einfache Möglichkeit zur Anordnung der Heizeinrichtung geschaffen. Diese Heizeinrichtung kann die Düsenspitze vollständig oder zumindest teilweise mit Wärme beaufschlagen. Sofern es sich bei der Düsenspitze um den bereits erwähnten rohrförmigen Körper mit einer am vorderen Ende angeordneten Düse handelt, reicht es aus, daß die Heizeinrichtung nur dem Rohr zugeordnet ist. Durch ein besonders wärmeleitendes Material ist dann gewährleistet, daß die Wärme bis an die Düse weitergeleitet wird.The separate design and arrangement of the nozzle tip creates a simple possibility for arranging the heating device according to the feature of claim 5. This heating device can apply heat to the nozzle tip completely or at least partially. If the nozzle tip is the aforementioned tubular body with a nozzle arranged at the front end, it is sufficient for the heating device to be assigned only to the tube. A particularly heat-conducting material then ensures that the heat is passed on to the nozzle.
Eine technisch einfache Realisierung der Heizeinrichtung schlägt der Anspruch 6 vor.Claim 6 proposes a technically simple implementation of the heating device.
Der Düsenkörper gemäß der Weiterbildung in Anspruch 7 hat den Zweck der Aufnahme und Stabilisierung der Düsenspitze. Außerdem kann der Düsenkörper mit entsprechenden Einrichtungen zur Befestigung am eigentlichen Werkzeugkörper ausgestattet sein.The nozzle body according to the development in claim 7 has the purpose of receiving and stabilizing the nozzle tip. In addition, the nozzle body can be equipped with appropriate devices for fastening to the actual tool body.
Um eine geschlossene Einheit für den Heißkanal zu schaffen, ist gemäß Anspruch 8 die Heizeinrichtung von einer Hülse umgeben.In order to create a closed unit for the hot runner, according to claim 8, the heating device is surrounded by a sleeve.
Zur Temperatursteuerung ist gemäß Anspruch 9 der Düsenspitze ein Thermoelement zugeordnet. According to claim 9, a thermocouple is assigned to the nozzle tip for temperature control.
Eine vorteilhafte Weiterbildung in der Ausbildung der Düsenspitze schlägt der Anspruch 10 vor. Die Abwinklung der am vorderen Ende angeordneten Düse hat den Vorteil, daß der eigentliche Zuführkanal für den heißen Kunststoff einen relativ großen Abstand zum Formhohlraum haben kann, daß aber dennoch gewährleistet ist, daß die Düse aufgrund ihrer Abwinklung direkt an diesen Formhohlraum mit ihrer Einspritzstelle heranreicht und darüber hinaus die notwendige Wärme aufweist, daß ein Überstand an erkaltetem Kunststoff am gespritzten Formteil vermieden wird und die Einspritzöffnung erwärmt bleibt.An advantageous further development in the design of the nozzle tip is proposed in claim 10. The bending of the nozzle arranged at the front end has the advantage that the actual feed channel for the hot plastic can be a relatively large distance from the mold cavity, but that it is nevertheless guaranteed that the nozzle, due to its bending, reaches directly to this mold cavity with its injection point and, in addition, has the necessary heat so that an excess of cooled plastic on the injected molded part is avoided and the injection opening remains heated.
Da durch die Abwinklung der Düse der Querschnitt der Düsenspitze eine Querschnittsvergrößerung erfährt und damit die Düsenspitze nicht ohne weiteres oder überhaupt nicht in den Werkzeugkörper eingesetzt werden kann, schlagen die Merkmale des Anspruchs 11 eine Möglichkeit vor, daß eine derart ausgebildete Düsenspitze mit abgewinkelter Düse dennoch in den Werkzeugkörper eingesetzt werden kann. Die Grundidee besteht darin, einen relativ großen Hohlraum in dem Werkzeugkörper zu schaffen, welcher ein problemloses Einführen der Düsenspitze ertaubt, daß aber der nach dem Einsetzen immer noch vorhandene, übrig gebliebene Hohlraum durch separate Elemente, welche eingesetzt werden, verschlossen wird. Insbesondere ist bei einem derartigen Werkzeug der radiale Außenbereich der Einsetzöffnung im Werkzeug körper erweitert, so daß dann der radiale leere Außenbereich mittels der Formelemente ausgefüllt wird.Since the cross-section of the nozzle tip is enlarged by the bending of the nozzle and the nozzle tip cannot be inserted into the tool body easily or at all, the features of claim 11 suggest a possibility that a nozzle tip designed in this way with an angled nozzle can still be inserted into the tool body. The basic idea is to create a relatively large cavity in the tool body, which allows the nozzle tip to be inserted without problems, but that the cavity that is still present after insertion is closed by separate elements that are inserted. In particular, in such a tool the radial outer area of the insertion opening in the tool body is expanded so that the radial empty outer area is then filled by the shaped elements.
Um den Einbau der Düsenspitze in den Werkzeug körper noch weiter zu vereinfachen, schlägt der Anspruch 12 schließlich ein zusätzliches Einsatzelement auf, so daß der Heizkanal modulartig aufgebaut werden kann, indem zunächst das Einsatzelement, anschließend der eigentliche Heizkanal und schließlich die Füllelemente eingesetzt werden.In order to further simplify the installation of the nozzle tip into the tool body, claim 12 finally proposes an additional insert element so that the heating channel can be constructed in a modular manner by first inserting the insert element, then the actual heating channel and finally the filling elements.
Ein Ausführungsbeispiel eines Werkzeugs zum Kunststoff-Spritzgießen mit dem erfindungsgemäßen Heizkanal wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigt:An embodiment of a tool for plastic injection molding with the heating channel according to the invention is described below with reference to the drawings. In these:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch das Spritzgießwerkzeug in einemFig. 1 a longitudinal section through the injection molding tool in a
Teilausschnitt;partial section;
-"4.2-"4.2
Fig. 2 in einer isolierten Darstellung der Heißkanal aus dem WerkFig. 2 in an isolated view of the hot runner from the factory
zeug in Fig. 1, ebenfalls in einer Längsschnittdarstellung;tool in Fig. 1, also in a longitudinal section;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Einsatzelements zur AufFig. 3 is a perspective view of an insert element for
nahme der Heißkanäle;removal of hot runners;
Fig. 4 einen Schnitt längs der Diagonalen des Einsatzelements inFig. 4 a section along the diagonal of the insert element in
Fig. 3;Fig.3;
Fig. 5 eine Querschnittdarstellung durch das Einsatzelement der Fig.Fig. 5 is a cross-sectional view through the insert element of Fig.
3 und 4 mit eingesetzten Heißkanälen sowie eingesetzten Füllelementen.3 and 4 with hot runners and filling elements inserted.
Bei dem Werkzeug handelt es sich um ein 16-fach Spritzgießwerkzeug. Das Werkzeug weist einen Werkzeugkörper 1 auf, in welchem ein sogenannter Heißkanal mit einem Zuführkanal 2 für den heißen Kunststoff ausgebildet ist. Dieser Zuführkanal 2 mündet in einem Formenhohlraum 3, innerhalb dem das Kunststoff-Formteil gespritzt wird.The tool is a 16-cavity injection molding tool. The tool has a tool body 1 in which a so-called hot runner with a feed channel 2 for the hot plastic is formed. This feed channel 2 opens into a mold cavity 3 within which the plastic molded part is injected.
Der Heißkanal mit seinem Zuführkanal 2 ist unter Bezugnahme auf Fig. 2 wie folgt ausgebildet: The hot runner with its feed channel 2 is designed as follows with reference to Fig. 2:
Der Heißkanal besteht aus einer Düsenspitze 4 aus einer Beryllium-Kupfer-Legierung. Diese Düsenspitze 4 ist durch einen rohrförmigen Körper 5 gebildet, in dem der Zuführkanal 2 ausgebildet ist und an dessen vorderem Ende sich eine Düse 6 befindet. Die Düse 6 ist dabei bezüglich des rohrförmigen Körpers 5 abgewinkelt. Die Düsenspitze 4 ist in einem Düsenkörper 7 aufgenommen, welcher auch zugleich als Befestigungsvorrichtung innerhalb des Werkzeugkörpers 1 dient. Außen ist der Düsenkörper 7 mit einer Heizeinrichtung 8 in Form einer Heizwendel umwickelt. Ganz außen befindet sich noch eine Hülse 9. Schließlich ist zwischen der Heizeinrichtung 8 und dem Düsenkörper 7 ein Thermoelement 10 angeordnet. The hot runner consists of a nozzle tip 4 made of a beryllium-copper alloy. This nozzle tip 4 is formed by a tubular body 5 in which the feed channel 2 is formed and at the front end of which a nozzle 6 is located. The nozzle 6 is angled with respect to the tubular body 5. The nozzle tip 4 is accommodated in a nozzle body 7, which also serves as a fastening device within the tool body 1. On the outside, the nozzle body 7 is wrapped with a heating device 8 in the form of a heating coil. There is also a sleeve 9 on the very outside. Finally, a thermocouple 10 is arranged between the heating device 8 and the nozzle body 7.
Der Heißkanal ist wie folgt unter Bezugnahme auf die Fig. 3 bis 5 innerhalb des Werkzeugkörpers 1 angeordnet:The hot runner is arranged within the tool body 1 as follows with reference to Figs. 3 to 5:
In eine entsprechende Ausnehmung im Werkzeugkörper 1 ist ein Einsatzelement 11 eingesetzt. In dem Ausführungsbeispiel weist dieses im wesentlichen quaderförmige Einsatzelement 11 mit vier Hohlräumen 12 an den vier Eckpunkten auf. Diese Hohlräume 12 sind imAn insert element 11 is inserted into a corresponding recess in the tool body 1. In the embodiment, this essentially cuboid-shaped insert element 11 has four cavities 12 at the four corner points. These cavities 12 are in the
unteren Bereich radial nach innen abgewinkelt. In dieses Einsatzelement 11 können die vier Heißkanäle, wie sie in Fig. 2 dargestellt sind, mit ihrer vorderen abgewinkelten Düse 6 problemlos eingesetzt werden, da im radialen Außenbereich der Hohlraum 12 als "überschüssiger" Hohlraum vorhanden ist. In diesen "überschüssigen" Hohlraum 12 kann dann jeweils ein Füllelement 13, welches auch mehrteilig ausgebildet sein kann, eingesetzt werden. Dieses Paket aus Einsatzelement 11, Heizleitern sowie Füllelementen 13 kann dann in den Werkzeugkörper 1 eingesetzt werden, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist.lower area is angled radially inwards. The four hot runners, as shown in Fig. 2, with their front angled nozzle 6 can be easily inserted into this insert element 11, since the cavity 12 is present in the radial outer area as an "excess" cavity. A filling element 13, which can also be made up of several parts, can then be inserted into this "excess" cavity 12. This package of insert element 11, heating conductors and filling elements 13 can then be inserted into the tool body 1, as shown in Fig. 1.
Der Vorteil des so ausgebildeten Heizleiters besteht darin, daß die Wärme der Heizeinrichtung 8 bis hin an das vordere Ende der Düse 6 der Düsenspitze 4 geleitet wird, so daß nach dem Spritzvorgang kein erkalteter Überstand am gespritzten Formteil verbleibt.The advantage of the heating conductor designed in this way is that the heat of the heating device 8 is conducted to the front end of the nozzle 6 of the nozzle tip 4, so that after the injection process no cooled excess remains on the injection-molded part.
- 6·-- 6·- Bezu g szei ch e &eegr; I i steReference symbol &eegr; I i ste
Claims (12)
dadurch gekennzeichnet,8. Tool according to one of claims 5 to 7,
characterized,
daß in den frei bleibenden Hohlraum (12) ein separates Füllelement (13) eingesetzt ist.that the cavity (12) in the tool body (1) for inserting the nozzle tip (4) or the nozzle tip (4) including the associated elements is larger than the cavity actually required and
that a separate filling element (13) is inserted into the remaining cavity (12).
dadurch gekennzeichnet,12. Tool according to claim 11,
characterized,
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
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