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Neuer Fachbeitrag in der Zeitschrift Kunststoffe über Formenentlüftung zum Artikel
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Kühlung & Temperierung

Werkzeug-Temperiersystem mit neuartigem Anschlussmechanismus

Leistungsfähige Spritzgießwerkzeuge für die Kunststoffverarbeitung müssen mit optimalen Temperierkreisläufen ausgestattet sein, damit eine reproduzierbare und gleich bleibend hohe Teilequalität erreicht werden kann. Die Werkzeugtemperatur ist dabei einer der wichtigsten Parameter, der die Zykluszeit sowie die Maßbeständigkeit der Spritzteile durch sie entscheidend beeinflusst. WEMA hat hierfür ein Temperiersystem mit neuartigem Anschlussmechanismus entwickelt, das alle bekannten Schwachstellen herkömmlicher Lösungen vermeidet.

Werkzeug-Temperiersystem mit neuartigem Anschlussmechanismus

Leistungsfähige Spritzgießwerkzeuge für die Kunststoffverarbeitung müssen mit optimalen Temperierkreisläufen ausgestattet sein, damit eine reproduzierbare und gleichbleibend hohe Teilequalität erreicht werden kann. Die Werkzeugtemperatur ist einer der wichtigsten Parameter — sie beeinflusst sowohl die Zykluszeit als auch die Maßhaltigkeit der Spritzteile entscheidend.

Die hier vorgestellten Temperierelemente mit dem neu entwickelten Anschlussmechanismus bieten dafür die wirtschaftlichste Lösung. Das herkömmliche Gewindeschneiden gehört der Vergangenheit an: Mit standardisierten Bearbeitungswerkzeugen werden die Bohrungen einfach und schnell für die Aufnahme der Temperieranschlüsse vorbereitet. Ein weiterer Vorteil für Konstrukteur und Werkzeugmacher: Egal ob Schnellkupplungen, Elemente für die Kernkühlung, Umlenk- oder Verschlussstopfen — alle Verbindungen werden nach dem gleichen Prinzip erstellt. Ein elastischer Metallring hält die Elemente sicher in der Bohrung, der zusätzliche Viton®-O-Ring garantiert die 100-prozentige Abdichtung.

Patentiertes Befestigungssystem
Patentiertes Befestigungssystem: Mit dem Werkzeug (A) wird der eingesetzte Einbaustopfen (B) über eine Innensechskantverschraubung verspannt.

Einbau der Temperieranschlüsse

Heute werden Temperierbohrungen in Spritzgießwerkzeugen fast ausschließlich auf CNC-gesteuerten Tieflochbohr- oder Fräsmaschinen hergestellt. Alle Temperieranschlüsse sowie Umlenk- und Verschlussstopfen sind einheitlich mit dem neuartigen, patentierten Befestigungssystem ausgestattet. Zur Erstellung der passenden Einbauräume und zur Montage stehen einfach zu bedienende Spezialwerkzeuge zur Verfügung. Mit dem Kegelsenker wird zunächst eine 90°-Senkung angebracht; das Einbringen der Ringnut zur Aufnahme des elastischen Metallrings erfolgt mit dem Einstichwerkzeug.

Der gravierende Unterschied zu den bisher auf dem Markt befindlichen Systemen: Es werden keine Anschlussnippel benötigt. Beim Transport und der Lagerung von Spritzgießwerkzeugen sind Beschädigungen oder gar das Abbrechen überstehender Nippel damit ausgeschlossen. Zusammen mit reduzierten Vorarbeitskosten ergeben sich erhebliche wirtschaftliche Vorteile.

Schematischer Schnitt durch ein Werkzeug
Schematischer Schnitt durch ein Werkzeug mit Schnellkupplung AR, Umlenkstopfen TRI und Verschlussstopfen TR im gleichen Anschlussbohrungs-System.

Einbau der Verschlussstopfen und Kernkühlungselemente

Der Verschlussstopfen sowie alle Elemente für die Kernkühlung werden mit dem Spezialschlüssel montiert. Der Einbau ist einfach, absolut verlässlich und die Dichtheit ist gewährleistet. Der Schlüssel besteht aus zwei Teilen — dem Sechskantschlüssel „A" und dem Einsteckwerkzeug. Während des Einbaus wird das Einsteckwerkzeug in den Sechskant des bereits in der Bohrung sitzenden Temperieranschlusses geleitet — eine 180°-Drehung verspannt die Elemente sicher.

Temperierelemente für Parallel- und Reihenschaltung
Temperierelemente für Parallelschaltung (oben) und Reihenschaltung (unten) zur optimalen Kernkühlung.

Für die Kernkühlung bieten Parallel- und Reihenschaltung unterschiedliche Vorteile: Die Parallelschaltung liefert maximalen Volumenstrom an mehreren Bohrungen gleichzeitig, die Reihenschaltung dagegen eine höhere Strömungsgeschwindigkeit pro Kanal. Welcher Modus optimal ist, hängt vom Bauteil, der Kavität und den Anforderungen an die Maßhaltigkeit ab.

Wärmeleitpatronen

Bauformen Wärmeleitpatronen
Bauformen der Wärmeleitpatronen: zylindrische Patrone, ringförmige Patrone und Patrone mit Leitblech.

Wärmeleitpatronen kommen dort zum Einsatz, wo eine direkte Wasserkühlung konstruktiv nicht möglich ist — etwa in schlanken Kernen oder Auswerferzonen. Sie übertragen die Wärme über Kupfer- oder Aluminium-Kern in den umgebenden Kühlkreis und sorgen so für eine homogene Temperaturverteilung auch in schwer zugänglichen Bereichen.

Umlenkkupplungen für Schieber

Versenkter Einbau der Umlenkkupplung PT
Versenkter Einbau der Umlenkkupplung PT in einem Spritzgießwerkzeug.

Die Umlenkkupplung PT lässt sich versenkt in die Werkzeugplatte einbauen, ohne aus der Konturfläche herauszuragen. Damit eignet sie sich auch für Werkzeuge mit beengten Platzverhältnissen, etwa im Bereich von Schiebern oder Auswerferplatten.

Temperieranschluss von Schiebern
Optimierter Temperieranschluss von Schiebern über die Umlenkkupplung PTP in Verbindung mit der Schnellkupplung TR.

Für Schieber, die im Betrieb Hubbewegungen ausführen, sorgt die Kombination aus PTP-Umlenkkupplung und TR-Schnellkupplung für eine zuverlässige Temperierung, ohne dass Schläuche oder Leitungen die Bewegung behindern. Damit werden bisher als „nicht temperierbar" eingestufte Schieberbereiche aktiv in den Kühlkreislauf eingebunden — ein klarer Vorteil für Zykluszeit und Teilequalität.