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Die vorliegende Erfindung betrifft im Wesentlichen ein Spritzgießwerkzeug und ein Verfahren zum Herstellen eines Spritzgießwerkzeugs. Ein derartiges Spritzgießwerkzeug weist eine verbesserte Temperierung auf.
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Kupplungsnehmerzylinder, wie beispielsweise konzentrische Zentralausrücker (CSC, Concentric Slave Cylinder), sind weitläufig bekannt und dienen in einem hydraulischen Kupplungssystem insbesondere dem Ansteuern einer Kupplungsplatte zum Ein- beziehungsweise Ausrücken der Kupplungsplatte. Zum Herstellen derartiger Zylinder beziehungsweise insbesondere deren Gehäuse werden oftmals Spritzgießverfahren verwendet. Um die entsprechenden Spritzgießwerkzeuge während des Betriebs zu temperieren, werden oftmals Temperierleitungen in die Werkzeuge gebohrt. Das Einbringen derartiger Temperierleitungen in die Werkzeuge wird meist nur grob und in großem Abstand zu der Oberfläche und somit nicht konturnah durchgeführt. Für den Fall einer konturnahen Temperierung, also dicht unter der Oberfläche der Werkzeuge, werden meist metallische Temperierstifte eingebracht, etwa aus Kupfer.
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Derartige aus dem Stand der Technik bekannte Lösungen können noch weiteres Verbesserungspotential, insbesondere hinsichtlich der Temperierung, bieten.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zumindest teilweise zu überwinden. Es ist insbesondere die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung bereitzustellen, durch welche die Temperierung von Spritzgießwerkzeugen oder deren Werkzeugbauteilen, insbesondere zum Herstellen eines Kupplungsnehmerzylinders, verbessert werden kann.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch ein Werkzeugbauteil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Spritzgießwerkzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 6. Die Lösung der Aufgabe erfolgt ferner durch ein Verfahren zum Herstellen eines Werkzeugbauteils mit den Merkmalen des Anspruchs 7 sowie durch ein Verfahren zum Herstellen eines Spritzgießwerkzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, in der Beschreibung oder den Figuren beschrieben, wobei weitere in den Unteransprüchen oder in der Beschreibung oder den Figuren beschriebene oder gezeigte Merkmale einzeln oder in einer beliebigen Kombination einen Gegenstand der Erfindung darstellen können, wenn sich aus dem Kontext nicht eindeutig das Gegenteil ergibt.
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Es wird vorgeschlagen ein Werkzeugbauteil für ein Spritzgießwerkzeug zum Herstellen eines Kupplungsnehmerzylinders, aufweisend eine Konturoberfläche, durch welche eine Kavität des Spritzgießwerkzeugs begrenzbar ist und aufweisend ein Temperierelement zum Temperieren des Werkzeugbauteils, wobei das Temperierelement wenigstens einen in dem Werkzeugbauteil positionierten Temperierkanal zum Aufnehmen eines Temperiermittels aufweist, wobei der Temperierkanal zumindest teilweise in einem konturnahen Abstand in einem Bereich von ≤ 3mm von der Konturoberfläche verläuft.
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Ein derartiges Werkzeugbauteil kann gegenüber den Lösungen aus dem Stand der Technik signifikante Vorteile aufweisen.
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Es wird somit vorgeschlagen ein Werkzeugbauteil für ein Spritzgießwerkzeug. Das Werkzeugbauteil kann somit Bestandteil sein eines Spritzgießwerkzeugs, welches oftmals aus einer Mehrzahl an Werkzeugbauteilen ausgestaltet ist. Das Werkzeugbauteil kann beispielsweise ein Formeinsatz sein oder eine Formhülse, wobei die Formhülse zumindest teilweise innerhalb des Formeinsatzes anordbar sein kann. Insbesondere zwischen dem Formeinsatz und der Formhülse, jedoch auf jeden Fall benachbart zu dem Werkzeugbauteil, ist eine Kavität ausbildbar, in welcher Kavität ein Rohmaterial zu einem Produkt geformt werden kann. Das Werkzeugbauteil beziehungsweise das Spritzgießwerkzeug aufweisend ein derartiges Werkzeugbauteil dient insbesondere dem Herstellen eines Kupplungsnehmerzylinders, wie beispielsweise eines konzentrischen Zentralausrückers (CSC, Concentric Slave Cylinder), beziehungsweise eines Gehäusebauteils hiervon. Somit kann benachbart zu dem Werkzeugbauteil eine Kavität vorliegen, welche der Form eines Kupplungsnehmerzylinders beziehungsweise insbesondere eines Gehäuses oder Gehäusebauteils desselben entspricht. Dadurch kann das Werkzeugbauteil eine derartige Kavität begrenzen.
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Hierzu weist das Werkzeugbauteil eine Konturoberfläche, auf durch welche die Kavität des Spritzgießwerkzeugs begrenzbar ist. Die Konturoberfläche entspricht somit bevorzugt der Form einer Wandung des Kupplungsnehmerzylinders, wie etwa seines Gehäuses beziehungsweise eines Teils hiervon. Die Konturoberfläche kommt somit mit dem Rohmaterial in Kontakt und begrenzt dieses bei einem Formvorgang.
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Um nach einem Formen das Spritzgießwerkzeug und das geformte Produkt zu Temperieren, also zu Heizen oder zu Kühlen, und so beispielsweise ein Entformen zu ermöglichen, weist das Werkzeugbauteil ein Temperierelement insbesondere für eine aktive Temperierung auf. Als solches ist wenigstens ein Temperierkanal zum Aufnehmen eines Temperiermittels vorgesehen. Somit weist der Temperierkanal bevorzugt einen Einlass und einen Auslass auf, um ein Temperiermittel, wie etwa ein Öl oder Wasser, durch den Temperierkanal zu leiten. Im Nachfolgenden wird die Erfindung dabei mit Bezug auf einen Temperierkanal beschrieben, wobei es für den Fachmann unmittelbar verständlich ist, dass die Nachfolgende Beschreibung gleichermaßen für eine Mehrzahl von mehr als einem Temperierkanal gilt, die jeweils unterschiedlich oder gleich ausgestaltet sein können.
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Bei einem vorbeschriebenen Werkzeugbauteil ist es vorgesehen, dass der Temperierkanal zumindest teilweise in einem konturnahen Abstand in einem Bereich von ≤ 3mm, insbesondere ≤ 1,5mm, von der Konturoberfläche verläuft. Unter einem konturnahen Abstand ist somit der geringste Abstand des Temperierkanals zu der Konturoberfläche zu verstehen, der ≤ 3mm, insbesondere ≤ 1,5mm, von der Konturoberfläche beabstandet ist.
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Insbesondere durch die vorgenannte Ausgestaltung einer konturnahen Anordnung wenigstens eines Temperierkanals können signifikante Vorteile gegenüber den Lösungen aus dem Stand der Technik ermöglicht werden.
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Im Detail kann gegenüber einer Lösung, bei der ein Temperierkanal vergleichsweise weit von der Konturoberfläche beabstandet ist, eine deutlich effektivere Temperierleistung ermöglicht werden. Dadurch kann auch eine effektive Temperierung in bestimmten Bereichen des Werkzeugbauteils beziehungsweise des Spritzgießwerkzeugs ermöglicht werden, die herkömmlicher Weise nur schlecht oder überhaupt nicht temperiert werden können. Dabei kann eine Temperierung auf einfache Weise mittels eines Temperiermittels erreicht werden.
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Die Zykluszeit eines Spritzgießprozesses hängt meist von der Temperierung des Spritzgießwerkzeugs ab, welche wiederum abhängig ist von der heißesten Position des Werkzeugbauteils. Durch eine konturnahe Temperierung können gezielt die heißesten Positionen besonders effektiv temperierbar, wie etwa kühlbar, sein, was eine Temperierdauer dieser Positionen und damit des gesamten Werkzeugbauteils signifikant reduzieren und dadurch ebenfalls die Zykluszeit reduzieren kann. Durch eine kürzere Zykluszeit beziehungsweise Zyklusdauer können auch komplexe Bauteile kostengünstig durch eine Spritzgießprozess zu fertigen sein.
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Gleichermaßen kann die Oberfläche des mit dem Werkzeugbauteil beziehungsweise Spritzgießwerkzeug hergestellten Bauteils verbessert werden und können verzugsärmere Bauteile erzeugt werden. In anderen Worten kann eine Verbesserung der Qualität der durch einen Spritzgießprozess erzeugten Bauteile ermöglicht werden.
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Grundsätzlich gilt, dass je gleichmäßiger die Bauteilkontur temperiert werden kann, desto besser der Spritzgießprozess gesteuert oder geregelt werden kann, und desto stabiler der Spritzgießprozess ablaufen kann und desto gleichbleibender bezüglich der Qualität Bauteile erzeugbar sein können, was die Vorteile des vorbeschriebenen Werkzeugbauteils zeigt.
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Zusammenfassend kann erfindungsgemäß daher der Nachteil umgangen werden, dass eine effektive direkte konturnahe Temperierung bei Spritzgießwerkzeugen im Stand der Technik nicht angewandt wurde beziehungsweise nicht möglich war. Erfindungsgemäß kann dieser Nachteil des Stands der Technik durch eine aktive kühlmittelbasierte konturnahe Temperierung jedoch umgangen werden, was zu den vorbeschriebenen signifikanten Vorteilen führen kann.
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Die vorbeschrieben Vorteile können dabei besonders bevorzugt erzielbar sein, wenn das Werkzeugbauteil erzeugt ist durch ein additives Verfahren.
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Unter einem additiven Fertigungsverfahren kann dabei insbesondere verstanden werden ein Prozess, bei dem auf der Basis von digitalen 3D-Konstruktionsdaten durch das Ablagern beziehungsweise Aufbauen von Material schichtweise ein Bauteil aufgebaut wird. Beispiele für derartige Prozesse umfassen etwa den 3D-Druck, unter welchem oftmals auch Lasersintern beziehungsweise Laserschmelzen verstanden werden. Ein additives Fertigungsverfahren unterscheidet sich deutlich von konventionellen, abtragenden Fertigungsmethoden. Anstatt, wie bei abtragenden Verfahren bekannt, zum Beispiel ein Werkstück aus einem festen Block heraus zu fräsen, werden die Bauteile bei additiven Fertigungsverfahren insbesondere Schicht für Schicht aus Werkstoffen beziehungsweise Rohmaterialien aufgebaut, die als Ausgangsmaterial als insbesondere feines Pulver vorliegen. Anwendung finden derartige Verfahren etwa beim sogenannten Rapid Prototyping oder auch in der Serienproduktion.
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Meist kommt zur Bearbeitung wie etwa zum Aufschmelzen des insbesondere pulverförmigen Rohmaterials ein Laser, wie etwa ein CO2-Laser, ein Nd:YAG-Laser oder ein Faserlaser, oder auch eine Elektronenstrahlquelle zum Einsatz.
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Insbesondere, wenn das Werkzeugbauteil durch ein additives Verfahren erzeugt ist, können Positionen, welche mittels eines Bohrvorgangs oder durch andere herkömmliche Verfahren, wie insbesondere Erodieren oder Fräsen, gemäß dem Stand der Technik nur schlecht oder überhaupt nicht erreichbar waren, bei einem vorbeschriebenen Werkzeugbauteil mit einer aktiven Temperierung versehen werden. Derartige Positionen wurden im Stand der Technik meist nicht temperiert oder indirekt mittels Kupferstiften, die beabstandet zu der zu temperierenden Stelle mit Wasser umspült werden. Gegenüber derartigen Lösungen kann das vorbeschriebene Werkzeugbauteil eine signifikant verbesserte Temperierung erlauben.
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Denn gegenüber Bohrverfahren oder spanabhebenden Verfahren, welche meist nicht konturnah möglich waren, ist das Einbringen von Temperierkanälen insbesondere in dieser Ausgestaltung auch in ehemals problematischen Bereichen auf einfache Weise möglich.
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Das konturnahe Einbringen von Temperierkanälen ist dabei auf einfache Weise realisiert unabhängig von der Form des Werkzeugbauteils beziehungsweise der Form des herzustellenden Bauteils.
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Ein durch ein additives Verfahren erzeugtes Werkzeugbauteil kann sich somit insbesondere dadurch auszeichnen, dass der wenigstens eine Temperierkanal in einer definierten Geometrie verläuft, ohne dass dabei verschiedene Bohrungen vorliegen. Somit können beispielsweise bohrbasierte Toträume verhindert werden, die nachfolgend wieder geschlossen sind. Dadurch kann die Dichtheit des Temperierkanals gegebenenfalls verbessert werden und die Herstellung weiter vereinfacht werden. Darüber hinaus kann durch das Verzichten auf derartige Toträume beziehungsweise Dichtstellen es verhindert werden, dass Verschmutzungen in den Temperierkanal gelangen, was den späteren Betrieb langzeitstabiler und sicherer gestalten kann.
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Darüber hinaus können von einer geraden Form beziehungsweise einer aus Vielzahl geraden Formen zusammengesetzten Form abweiche Temperierkanäle beispielsweise in einer Freiform realisierbar sein. Dadurch kann der Temperierkanal derart ausgestaltet sein, dass insbesondere die stark zu temperierenden Positionen effektiv temperiert werden.
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Ferner kann der Temperierkanal der Konturoberfläche zumindest teilweise in einem konstanten Abstand folgen beziehungsweise an diese angepasst sein, was durch einen aus Bohrungen erzeugten Temperierkanal so nicht möglich ist.
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Die vorbeschriebenen Vorteile können im Wesentlichen ebenfalls erzielbar sein, wenn das Werkzeugbauteil aus einem Mehrschichtaufbau aus wenigstens einem ersten Werkzeugbauteilelement und einem zweiten Werkzeugbauteilelement aufgebaut ist, wobei wenigstens ein Temperierkanal an einer Oberfläche des ersten Werkzeugbauteilelements gebildet und zu der Oberfläche geöffnet ist, und wobei und der wenigstens eine Temperierkanal durch das zweite Werkzeugbauteilelement verschlossen ist.
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Auch in dieser Ausgestaltung können die vorgenannten Vorteile hinsichtlich einer verbesserten konturnahen Temperierung von ehemals problematischen Bereichen und der konturnahen der Konturoberfläche folgenden Ausgestaltung des Temperierkanals erzielt werden. Denn bei dem Vorliegen eines Werkzeugbauteilelements kann auf seiner Oberfläche auf einfache Weise und in im Wesentlichen jeglicher gewünschten Form ein Temperierkanal erzeugbar sein, da die Position des Temperierkanals vor dem Verbinden der Werkzeugbauteilelemente frei zugänglich ist. Dies kann etwa möglich sein, wenn die Werkzeugbauteilelemente additiv erzeugt werden, oder auch in herkömmlicher Weise etwa durch spanende Verfahren. Eine Öffnung des Temperierkanals kann dabei etwa bedeuten, dass der Temperierkanal zumindest teilweise parallel zu der Oberfläche verläuft beziehungsweise ausgebildet wird.
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Die Werkzeugbauteilelemente können beispielsweise plattenförmig ausgestaltet sein und miteinander verlötet sein.
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Besonders bevorzugt kann es hier möglich sein, dass die Werkzeugbauteilelemente zumindest teilweise in einer die Konturoberfläche durchschneidenden Verbindungsebene miteinander verbunden sind. In dieser Ausgestaltung verläuft die Konturoberfläche somit die Werkzeugbauteilelemente übergreifend, so dass die Bauteilkontur durch die Verbindungsebene getrennt wird. Insbesondere in dieser Ausgestaltung kann auf besonders einfache und definierte Weise wenigstens ein Temperierkanal konturnah ausgebildet werden.
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In einer weiteren Ausgestaltung kann es vorgesehen sein, dass wenigstens ein Temperierkanal zumindest teilweise bogenförmig oder wellenförmig ausgestaltet ist. In dieser Ausgestaltung kann eine besonders große Fläche der Konturoberfläche durch den Temperierkanal temperiert werden, wodurch die Temperierung besonders effektiv sein kann. Dabei waren jedoch insbesondere derartige Temperierkanäle, welche sich konturnah befinden, im Stand der Technik nicht möglich. Darüber hinaus kann es insbesondere in dieser Ausgestaltung ermöglicht werden, dass der Temperierkanal der Konturoberfläche zumindest teilweise in einem konstanten Abstand folgt. Unter einer bogenförmigen beziehungsweise wellenförmigen Ausgestaltung kann dabei insbesondere verstanden werden, dass die Form nicht aus geraden Formen zusammengesetzt ist, sondern der Bogen etwa durchgehend gekrümmt ist.
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Hinsichtlich weiterer Vorteile und technischer Merkmale des Werkzeugbauteils wird auf die Beschreibung des Spritzgießwerkzeugs, des Verfahrens zum Herstellen eines Werkzeugbauteils, des Verfahrens zum Herstellen eines Spritzgießwerkzeugs, die Figuren und die Beschreibung der Figuren verwiesen.
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Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Spritzgießwerkzeug zum Herstellen eines Kupplungsnehmerzylinders, aufweisend einen Formeinsatz und eine zumindest teilweise in dem Formeinsatz anordbaren Formhülse, wobei zwischen dem Formeinsatz und der Formhülse eine Kavität ausbildbar ist, und wobei der Formeinsatz und die Formhülse jeweils eine die Kavität begrenzbare Konturoberfläche aufweisen. Dabei ist es vorgesehen dass wenigstens eines von dem Formeinsatz und der Formhülse ein Werkzeugbauteil ist, wie dieses vorstehend beschrieben ist.
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Hierdurch können die mit Bezug auf das Werkzeugbauteil beschriebenen Vorteile erzielt werden, insbesondere hinsichtlich einer effektiveren Temperierung und einer verbesserten Qualität der erzeugten Bauteile.
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Dabei kann es besonders bevorzugt sein, dass sowohl der Formeinsatz wie auch die Formhülse ein derartiges Werkzeugbauteil sind, wie dies vorstehend beschrieben ist.
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In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung kann die Formhülse durch ein additives Verfahren erzeugt sein und kann der Formeinsatz in einer Mehrschichtstruktur aus wenigstens zwei Werkzeugbauteilelementen ausgestaltet sein, wie dies vorstehend mit Bezug auf das Werkzeugbauteil im Detail beschrieben ist. In dieser Ausgestaltung können die Werkzeugbauteile beziehungsweise die Werkzeugbauteilelemente besonders gut an die gewünschten Eigenschaften und deren räumliche Geometrie angepasst werden, wobei ferner eine kostengünstige Herstellung möglich ist.
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Hinsichtlich weiterer Vorteile und technischer Merkmale des Spritzgießwerkzeugs wird auf die Beschreibung des Werkzeugbauteils, des Verfahrens zum Herstellen eines Werkzeugbauteils, des Verfahrens zum Herstellen eines Spritzgießwerkzeugs, die Figuren und die Beschreibung der Figuren verwiesen.
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Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen eines Werkzeugbauteils für ein Spritzgießwerkzeug zum Erzeugen eines Kupplungsnehmerzylinders, wobei das Werkzeugbauteil mit einer Konturoberfläche erzeugt wird, durch welche eine Kavität eines Spritzgießwerkzeugs begrenzbar ist, wobei in dem Werkzeugbauteil wenigstens ein Temperierkanal zum Aufnehmen eines Temperiermittels ausgebildet wird zumindest teilweise in einem konturnahen Abstand von der Konturoberfläche von ≤ 3mm.
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Durch das vorbeschriebene Verfahren kann ein Werkzeugbauteil erzeugt werden, das durch eine konturnahe aktive Temperierung besonders effektiv an der Konturoberfläche temperierbar ist. Hierdurch können die mit Bezug auf das Werkzeugbauteil beschriebenen Vorteile erzielt werden, insbesondere hinsichtlich einer effektiveren Temperierung und einer verbesserten Qualität der erzeugten Bauteile.
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Im Rahmen dieses Verfahrens kann es bevorzugt sein, dass das Werkzeugbauteil durch ein additives Verfahren erzeugt wird. Dabei kann das generative beziehungsweise additive Verfahren insbesondere durchgeführt werden unter Verwendung eines Kunststoffes, wie etwa unter Verwendung von Polyphthalamid (PPA) als Rohmaterial. Insbesondere unter Verwendung eines additiven Verfahrens kann es bevorzugt ermöglicht werden, einen Temperierkanal an im Wesentlichen jeglicher gewünschten auch konturnahen Position anzuordnen, wobei die Position ausgewählt werden kann in Hinblick auf die benötigte Temperierung, was ein besonders effektives Temperieren erlauben kann.
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Neben einem vorbeschriebenen additiven Verfahren kann es ferner möglich sein, das Werkzeugbauteil aus einem Mehrschichtaufbau aus wenigstens einem ersten Werkzeugbauteilelement und einem zweiten Werkzeugbauteilelement aufzubauen, wobei wenigstens ein Temperierkanal an einer Oberfläche des ersten Werkzeugbauteilelements und zu der Oberfläche geöffnet ausgebildet wird, und wobei der wenigstens eine Temperierkanal durch das zweite Bauteilelement verschlossen wird. Letztes wird dabei derart realisiert, dass zunächst die Werkzeugbauteilelemente erzeugt werden, etwa additiv oder klassisch durch abtragende Prozesse, und diese anschließend aneinander fixiert werden, etwa durch einen Lötprozess. Somit werden die Werkzeugbauteilelemente insbesondere derart ausgebildet, dass diese an der Verbindungsebene aneinander passen. Ferner kann es vorgesehen sein, dass die Konturoberfläche der Werkzeugbauteilelemente korrespondierend ausgebildet werden, die Konturoberfläche somit die Werkzeugbauteilelemente überspannend ausgeformt wird. Es kann besonders bevorzugt sein, dass die Werkzeugbauteilelemente zumindest teilweise in einer die Konturoberfläche durchschneidenden Verbindungsebene miteinander verbunden werden. Beispielsweise kann die Verbindungsebene rechtwinklig zu einer Ebene oder einer Achse verlaufen, entlang welcher die Konturoberfläche ausgerichtet beziehungsweise angeordnet ist.
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Auch in dieser Ausgestaltung kann der Temperierkanal frei ausgebildet werden und im Wesentlichen an jeder Position der Konturoberfläche eine effektive Temperierung ermöglicht werden.
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Hinsichtlich weiterer Vorteile und technischer Merkmale des Verfahrens zum Herstellen eines Werkzeugbauteils wird auf die Beschreibung des Spritzgießwerkzeugs, des Werkzeugbauteils, des Verfahrens zum Herstellen eines Spritzgießwerkzeugs, die Figuren und die Beschreibung der Figuren verwiesen.
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Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen eines Spritzgießwerkzeugs zum Erzeugen eines Kupplungsnehmerzylinders. Das vorbeschriebene Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Formhülse erzeugt wird durch ein additives Verfahren und dass ein Formeinsatz erzeugt wird unter Ausbildung eines vorbeschriebenen Mehrschichtaufbaus. In dieser Ausgestaltung können die Werkzeugbauteile besonders gut an die gewünschten Eigenschaften und deren räumliche Geometrie angepasst werden, wobei ferner eine kostengünstige Herstellung möglich ist.
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Hinsichtlich weiterer Vorteile und technischer Merkmale des Verfahrens zum Herstellen eines Spritzgießwerkzeugs wird auf die Beschreibung des Spritzgießwerkzeugs, des Werkzeugbauteils, des Verfahrens zum Herstellen eines Werkzeugbauteils, die Figuren und die Beschreibung der Figuren verwiesen.
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Im Folgenden wird ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen erläutert, wobei explizit darauf hingewiesen wird, dass der erfindungsgemäße Gegenstand nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt ist. Es zeigt:
- 1 eine Schnittansicht durch ein Spritzgießwerkzeug zum Herstellen eines Kupplungsnehmerzylinders;
- 2 eine schematische Schnittansicht durch ein als Formhülse ausgestaltetes Werkzeugbauteil;
- 3 eine schematische Außenansicht des Werkzeugbauteils aus 2
- 4 eine schematische Ansicht eines Werkzeugbauteilelements für ein als Formeinsatz ausgestaltetes Werkzeugbauteil; und
- 5 eine Explosionsdarstellung eines Werkzeugbauteils aufweisend eine Mehrschichtstruktur aus zwei Werkzeugbauteilelementen.
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In der 1 ist rein schematisch eine Schnittansicht durch ein Spritzgießwerkzeug 10 zum Herstellen eines Kupplun3 und einen beweglichen Teil 12. Bestandteil des beweglichen Teils 12 ist ein Werkzeugbauteil 14, welches als Formeinsatz ausgestaltet ist. Zumindest teilweise in dem Formeinsatz ist ein als Formhülse ausgestaltetes Werkzeugbauteil 18 vorgesehen. Ferner ist verbunden mit dem Formeinsatz 14 ein als Formplatte des festen Teils 13 ausgestaltetes Werkzeugbauteil 16.
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Das als Formeinsatz ausgestaltete Werkzeugbauteil 14 weist eine Konturoberfläche 20 auf und entsprechend weist das als Formhülse ausgestaltete Werkzeugbauteil 18 eine Konturoberfläche 22 auf, wobei durch die Konturoberflächen 20, 22 eine Kavität 21 des Spritzgießwerkzeugs 10 begrenzt wird.
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Die Werkzeugbauteile 14, 18 sind in den 2 bis 5 im Detail gezeigt, wobei 2 und 3 das als Formhülse ausgestaltete Werkzeugbauteil 18 zeigt und wobei 4 und 5 das als Formeinsatz ausgestaltete Werkzeugbauteil 14 zeigen. Dabei kann die Beschreibung in 4 und 5 für das Werkzeugbauteil 16 gleichermaßen gelten.
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Im Detail ist in der 2 in einer Schnittansicht gezeigt, dass das als Formhülse ausgestaltete Werkzeugbauteil 18 ein Temperierelement 24 aufweist, das als Temperierkanal 26 ausgestaltet ist. Der Temperierkanal 26 ist dabei bogenförmig beziehungsweise wellenförmig ausgestaltet und ist ferner konturnah positioniert, also in einem Abstand von ≤ 3mm zu der Konturoberfläche 22 angeordnet. Ein derartiges Werkzeugbauteil 18 kann beispielsweise durch ein additives Fertigungsverfahren erzeugt werden. Dabei liegt der Temperierkanal 26 konturnah unter der Oberfläche, er ist jedoch zum verbesserten Verständnis in 2 angedeutet. 3 zeigt eine Außenansicht des Werkzeugbauteils 18.
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In der 4 ist ein Werkzeugbauteilelement 28 für ein als Formeinsatz ausgestaltetes Werkzeugbauteil 14 gezeigt. Auch hier ist zu erkennen, dass die Temperierkanäle 26 konturnah positioniert, also in einem Abstand von ≤ 3mm zu der Konturoberfläche 22 angeordnet sind. Ein derartiges Werkzeugbauteil 14 ist dabei bevorzugt derart hergestellt beziehungsweise verarbeitet, dass wenigstens ein Temperierkanal 26 an der Oberfläche 27 des Werkzeugbauteils 14 angeordnet ist und durch ein weiteres Werkzeugbauteilelement 30 verschlossen wird. Dies wird realisiert, indem auf die Oberfläche 27 des Werkzeugbauteilelements 28 das Werkzeugbauteilelement 30 angeordnet und mit dem ersten Werkzeugbauteilelement 28 fixiert wird, etwa durch einen Lötvorgang, wie dies in 5 angedeutet ist. Die Oberfläche 27 ist dabei in einer Verbindungsebene ausgerichtet, welche die Konturoberfläche 20, die in 3 zylindrisch ausgestaltet ist, durchschneidet, beziehungsweise die Oberfläche 27 kann diese Ebene definieren.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Spritzgießwerkzeug
- 12
- beweglicher Teil
- 13
- fester Teil
- 14
- Werkzeugbauteil
- 16
- Werkzeugbauteil
- 18
- Werkzeugbauteil
- 20
- Konturoberfläche
- 21
- Kavität
- 22
- Konturoberfläche
- 24
- Temperierelement
- 26
- Temperierkanal
- 27
- Oberfläche
- 28
- Werkzeugbauteilelement
- 30
- Werkzeugbauteilelement