DE19522716C1 - Distribution tube supplying hot fluids or molten masses in e.g. multi-plate pressure injection moulding - Google Patents
Distribution tube supplying hot fluids or molten masses in e.g. multi-plate pressure injection mouldingInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Beheizung von Verteilerrohren zum Zuführen von Fluiden, schmelz flüssigen Materialien oder dergleichen erhitzten Massen, wobei das Verteilerrohr zwischen einer Einspeise vorrichtung und einer Aufnahmevorrichtung für den Materialstrom angeordnet ist und entweder an der Einspeisevorrichtung oder an der Aufnahmevorrichtung fixiert ist und eine der beiden Vorrichtungen, vornehmlich die Einspeisevorrichtung, relativ von der anderen Vorrichtung weg und zu dieser hin verfahrbar ist, wobei die eine Vorrichtung samt Verteilerrohr von der anderen Vorrichtung getrennt oder an diese in Arbeitsposition angedockt ist. The invention relates to a device for heating of distribution pipes for supplying fluids, melt heated masses of liquid materials or the like, with the manifold between a feed device and a receiving device for the Material flow is arranged and either at the Feed device or on the receiving device is fixed and one of the two devices, primarily the feed device, relatively of the other device away and movable towards this is, the one device together with the distributor pipe from the other device separately or in this Working position is docked.
Beispielsweise ist eine solche Vorrichtung zur Beheizung von Verteilerrohren an Etagenwerkzeugen für z. B. Kunststoffspritzeinrichtungen brauchbar. Ein solches Etagenwerkzeug weist eine in der Mitte gestellfest gehalterte Verteilerplatte mit Heißkanalverteilungs system sowie beidseitig zu dieser hin bzw. von dieser weg verfahrbare Formplatten auf. Diese sind in der Arbeitslage zur Verteilerplatte hin verfahren und dicht an den Anschlußbereich der Verteilerplatte angefahren, so daß ein Materialfluß von der Maschinendüse über jeweils ein Verteilerrohr zu Verteilerplatte hin ermöglicht ist.For example, such a device for heating of manifolds on stack tools for z. B. Plastic injection devices usable. Such one Tier tool has a frame fixed in the middle supported distributor plate with hot runner distribution system and on both sides to and from this movable form plates. These are in the Move the working position towards the distributor plate and make it tight approached to the connection area of the distributor plate, so that a flow of material from the machine nozzle over one distributor pipe each towards the distributor plate is possible.
Bei Etagenwerkzeugen muß die Kunststoffschmelze (oder auch Metallschmelze) von der Maschinendüse zum Mittelteil (Verteilerplatte) und dem eigentlichen Heißkanal des Werkzeuges transportiert werden. Dazu wird das Material von einer Düse über ein Verteilerrohr, daß bei jedem Werkzeugöffnen von der Verteilerplatte abfährt, oder über ein Verteilerrohrumlenksystem am Werkzeug selbst vorbei zum zentralen Masseverteilungssystem geführt.For stack tools, the plastic melt (or also molten metal) from the machine nozzle to the middle part (Distributor plate) and the actual hot runner of the Tools are transported. This is the material from a nozzle through a manifold that at each Tool opening leaves the distributor plate, or via a manifold deflection system on the tool itself passed to the central mass distribution system.
In beiden Fällen verändert sich das Wärmeprofil wegen des An- bzw. Abfahrens über die Länge des Verteiler rohres unterschiedlich. Außerdem ist die Wärmestrahlung auf die Formnester oder zumindest in der Teilungsebene, wo das Rohr durchgeführt wird, von Nachteil. Unter diesen Umständen ist es äußerst schwierig, das Verteilerrohr über sein gesamte Länge auf gleichmäßiger Temperatur zu halten, was aber, im geschilderten Beispiel, für die Zuführung des schmelzflüssigen Materials von wesentlicher Bedeutung ist.In both cases, the heat profile changes due to start and stop along the length of the distributor pipe different. In addition, the heat radiation on the mold cavities or at least on the division level, where the pipe is carried through is disadvantageous. Under these The manifold may be extremely difficult over its entire length at a uniform temperature to hold what, however, in the example described, for the supply of the molten material from is essential.
Aus der DE 36 41 711 C2, der DE 42 17 455 A1 und der US 5 315 686 sind beheizte Verteilerrohre bekannt. Dabei kann gemäß DE 36 41 711 C2 ein Verteilerrohr mit einem weiteren Verteilerrohr kombiniert werden, wodurch die Gesamtbaueinheit dann mindestens zwei separate hinter einander angeordnete Heizsysteme aufweist.From DE 36 41 711 C2, DE 42 17 455 A1 and US 5 315 686 heated distribution pipes are known. Here can according to DE 36 41 711 C2 a manifold with a additional manifold can be combined, which the Overall assembly then at least two separate ones behind has mutually arranged heating systems.
In der DE 42 17 455 A1 weist jedes Verteilerrohr seinen separaten Heizleiter auf, wobei die Verteilerrohre und damit die Heizsysteme aber nebeneinander angeordnet sind, um das Fluid gleichzeitig zu mehreren Auslässen zu führen.In DE 42 17 455 A1, each manifold has its own separate heating conductor, with the manifolds and so that the heating systems are arranged side by side are to deliver the fluid to multiple outlets simultaneously respectively.
Die Zufuhreinrichtung in der US 5 315 686 wird in ihrer Länge unterschiedlich beheizt, indem eine Heizleitung mit unterschiedlich dichtem Abstand der Heizleitungsrohre zueinander, die radial um die Zuführeinrichtung gelegt sind, aufgebracht ist.The feed device in US 5 315 686 is in its Length heated differently by a heating cable with different distances between the heating pipes to each other, placed radially around the feeder are, is applied.
Aus der US 4 638 849 ist es bekannt, die Zufuhreinrichtung durch zwei separate Heizsysteme, die hintereinander angeordnet sind, zu beheizen. Die beiden Heizsysteme sind aber verbunden.From US 4,638,849 it is known that Feeding device through two separate heating systems that are arranged one behind the other to heat. The two But heating systems are connected.
Die Temperatur mit Thermoelementen in der Zuführeinrichtung direkt zu messen, ist beispielsweise aus der DE 40 21 910 A1 bekannt. Die Temperatur wird dabei lediglich in der Nähe der Düse gemessen.The temperature with thermocouples in the To measure feed device directly is, for example known from DE 40 21 910 A1. The temperature will measured only in the vicinity of the nozzle.
Ausgehend von dem eingangs bezeichneten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung gattungsgemäßer Art zu schaffen, mit der eine gezielte Aufheizung des Verteilerrohres ermöglicht ist.Based on the prior art described at the beginning the invention is based on the object To create device of the generic type with which enables targeted heating of the distributor pipe is.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß das Verteilerrohr zwei separate axial hintereinander angeordnete, um den Mantel des Verteilerrohres geführte elektrische Heizelemente aufweist, mittels derer unterschiedliche axiale Zonen des Verteilerrohres beheizbar sind, und daß jedes Heizelement mit einem Thermofühler gekoppelt ist, welcher die Temperatur in der von dem entsprechenden Heizelement beheizten Zone oder am Ende dieser Zone, welches der anderen beheizten Zone abgewandt ist, erfaßt und die Steuerung bzw. Regelung des Heizelements beeinflußt.To achieve this object, the invention proposes that the manifold two separate axially one behind the other arranged to run around the jacket of the manifold has electrical heating elements, by means of which different axial zones of the distributor pipe are heated, and that each heating element with a Thermocouple is coupled, which the temperature in the zone heated by the corresponding heating element or at the end of this zone which of the other heated ones Zone is facing away, and the control or regulation of the heating element is affected.
Das Verteilerrohr kann - in dem eingangs geschilderten Ausführungsbeispiel - alternativ an dem gestellfest gehaltenen Vorrichtungsteil oder an dem verfahrbaren Vorrichtungsteil fixiert sein, so daß entsprechend dem Bewegungszyklus entweder das verfahrbare Vorrichtungs teil von dem Verteilerrohr abgezogen und entsprechend dem Arbeitszyklus an dieses herangefahren wird oder aber das Verteilerrohr samt beweglichem Vorrichtungsteil von dem gestellfesten Teil im Zyklus abgezogen und zu dem gestellfesten Teil wieder hin verfahren wird. In der Arbeitsposition, wenn die beiden Vorrichtungsteile zueinander hin verfahren sind, ist das Verteilerrohr an der entsprechenden Trennstelle an den anderen Vorrichtungsteil angedockt, so daß eine dichte Verbindung erreicht ist und die Materialzufuhr durch das Verteiler rohr erfolgen kann.The manifold can - in the above Embodiment - alternatively on the frame held device part or on the movable Device part to be fixed, so that according to the Movement cycle either the movable device partially withdrawn from the manifold and accordingly the working cycle is approached to this or but the distributor pipe including the movable device part subtracted from the frame-fixed part in the cycle and closed the part fixed to the frame is moved again. In the working position when the two parts of the device have moved towards each other is the manifold at the appropriate separation point at the others Device part docked so that a tight connection is reached and the material supply through the distributor pipe can be done.
Mit der Erfindung wird eine gezielte Beheizung des Verteilerrohrs im Bereich seines Festpunktes (entweder an dem gestellfesten Vorrichtungsteil oder an dem beweglichen Vorrichtungsteil) und im Bereich seines freien Ende (entweder im Bereich des verfahrbaren Vorrichtungsteils oder des gestellfesten Vorrichtungs teils) ermöglicht, so daß die gewünschte Temperatur eingestellt werden kann.With the invention, a targeted heating of the Manifold in the area of its fixed point (either on the fixed part of the device or on the movable device part) and in the area of his free end (either in the area of the movable Device part or the frame-fixed device partially) allows so that the desired temperature can be adjusted.
Bevorzugte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen bezeichnet.Preferred further developments are in the subclaims designated.
Durch die Temperaturfühler können die Temperaturen in den entsprechenden Bereichen des Verteilerrohres, vorzugsweise an den Enden des Verteilerrohres erfaßt werden und entsprechend die Heizelemente zur Beheizung des Verteilerrohres insbesondere in seinen beiden Endbereichen gesteuert werden. Die während des Arbeits zykluses auftretenden Temperaturdifferenzen können so weitgehend gemindert oder ausgeglichen werden.With the temperature sensor, the temperatures in the corresponding areas of the distributor pipe, preferably detected at the ends of the distributor pipe and accordingly the heating elements for heating of the manifold especially in its two End areas are controlled. The while at work Cycle temperature differences can occur largely reduced or balanced.
Durch die zusätzlich aufgebrachte äußere thermische Isolierung wird die Wärmeabstrahlung nach außen eingegrenzt und vermindert, so daß eine entsprechende Temperaturabgabe (Strahlung) verhindert ist.Due to the additional external thermal Insulation is the heat radiation to the outside narrowed down and reduced so that a corresponding Temperature emission (radiation) is prevented.
Die Erfindung ist nachstehend anhand eines schematischen Ausführungsbeispieles erläutert.The invention is based on a schematic Embodiment explained.
In der Zeichnung ist eine entsprechende Vorrichtung schematisch, teilweise geschnitten gezeigt.In the drawing is a corresponding device shown schematically, partially cut.
Die Vorrichtung zur Beheizung von Verteilerrohren 7 an Etagenwerkzeugen für z. B. Kunststoffspritzein richtungen besteht aus einem Etagenwerkzeug mit einer (mittig) gestellfest gehalterten Verteilerplatte 1 mit Masseverteilungssystem und Spritzgießdüsen sowie einseitig oder beidseitig zu dieser Verteilerplatte 1 hin und von dieser weg in Richtung des Pfeiles 2 verfahrbaren Formplatte 3 mit Formnestern. Die Formplatte 3 ist in der zur Verteilerplatte 1 verfahrenen Position dicht an den Anschlußbereich 4 der Verteilerplatte angefahren, so daß ein Materialfluß durch den Kanal (5, 6, 7) vom Kunststoffzuführmittel (Maschinendüse) über den Kanal 6 des Formteiles 3 durch den Kanal 5 zum Kanal 7 der Verteilerplatte erfolgen kann.The device for heating manifolds 7 on stack tools for z. B. Kunststoffspritzein directions consists of a stack mold with a (center) frame-mounted distributor plate 1 with mass distribution system and injection molding nozzles and on one or both sides to this distributor plate 1 and away from it in the direction of arrow 2 movable mold plate 3 with mold nests. The mold plate 3 is moved close to the connection area 4 of the distributor plate in the position moved to the distributor plate 1 , so that a material flow through the channel ( 5 , 6 , 7 ) from the plastic feed means (machine nozzle) via the channel 6 of the molded part 3 through the channel 5 to channel 7 of the distributor plate.
Um die Temperaturdifferenzen beim Öffnen und Schließen des Werkzeuges auszugleichen, ist im Ausführungsbeispiel an der Formplatte 3 ein Verteilerrohr 7 mit einem axial durchgehenden Massekanal 5 fixiert, welches eine elektrische Beheizung (Heizelemente 8, 9) und eine äußere thermische Isolierung 10 aufweist. Das freie Ende des Verteilerrohres 7 ist bei zur Verteilerplatte 1 hin verfahrener Formplatte 3 an die Verteilerplatte 1 angedockt (dicht), wie aus der Zeichnungsfigur ersichtlich ist. Bei von der Verteilerplatte 1 weg verfahrener Formplatte 3 weist das Ende des Verteilerrohres 7 Abstand von der Verteilerplatte 1 auf.In order to compensate for the temperature differences when opening and closing the tool, a distributor pipe 7 with an axially continuous mass channel 5 , which has an electrical heating (heating elements 8 , 9 ) and an external thermal insulation 10 , is fixed to the molding plate 3 in the exemplary embodiment. The free end of the manifold 7 is docked to the distribution plate 1 at the traversed back to the distribution plate 1 form plate 3 (resistant), as can be seen from the drawing figure. In the manifold plate 1 off the traversed mold plate 3, the end of the manifold 7 to distance from the distributor plate. 1
Das Verteilerrohr 7 ist an seinem mit der Formplatte 3 fest verbindbaren Ende mit einem Befestigungsflansch versehen, so daß es hierüber mittels Schrauben oder dergleichen daran befestigbar ist. Anstelle der dargesellten Ausführungsform ist es auch möglich, das Verteilerrohr 7 entsprechend an der Verteilerplatte 1 zu fixieren und die Formplatte 3 dann von dem Verteilerrohr 7 im Spritzzyklus abzuziehen bzw. an dieses heranzuverfahren (anzudocken).The distributor pipe 7 is provided at its end which can be fixedly connected to the molding plate 3 with a fastening flange, so that it can be fastened thereon by means of screws or the like. Instead of the illustrated embodiment, it is also possible to fix the distributor pipe 7 accordingly to the distributor plate 1 and then to pull the molded plate 3 off the distributor pipe 7 in the injection cycle or to move it onto (dock) it.
Die Ankopplungsstelle zur massedichten Ankopplung ist dann an der Trennstelle zwischen Verteilerrohr 7 und Formplatte 3 vorgesehen, während die Flanschverbindung zwischen dem anderen Ende des Verteilerrohres 7 und der Verteilerplatte 1 anzuordnen ist. The coupling point for the mass-tight coupling is then provided at the separation point between the distributor pipe 7 and the molding plate 3 , while the flange connection is to be arranged between the other end of the distributor pipe 7 and the distributor plate 1 .
Das Verteilerrohr 7 ist von zwei axial hintereinander angeordneten, separaten, wendelartig um den Mantel des Verteilerrohres 7 geführten elektrischen Heizelementen 8, 9 (Wendelrohrpatrone) umgeben, wobei diese wiederum außenseitig von einem das Verteilerrohr 7 samt Heizelementen 8, 9 umgebenden thermischen Isolier stoffmantel 10 umgeben ist. Beide Heizelemente 8, 9 sind mit je einem Thermofühler 11, 12 gekoppelt, wobei der eine Thermofühler 11 am einen Ende des Verteilerrohres und Ende des entsprechenden Heizelementes und der andere Thermofühler 12 am anderen Ende des Verteilerrohres und Ende des entsprechenden Heizelementes angeordnet ist. Die Thermofühler sind vorzugsweise integraler Bestandteil der Heizelemente 8, 9.The distributor pipe 7 is surrounded by two axially one behind the other, separate, helically around the jacket of the distributor pipe 7 guided electrical heating elements 8 , 9 (spiral pipe cartridge), which in turn is surrounded on the outside by a surrounding the distributor pipe 7 together with heating elements 8 , 9 thermal insulating material jacket 10 is. Both heating elements 8 , 9 are each coupled to a thermal sensor 11 , 12 , one thermal sensor 11 being arranged at one end of the distributor pipe and the end of the corresponding heating element and the other thermal sensor 12 being arranged at the other end of the distributor pipe and end of the corresponding heating element. The thermal sensors are preferably an integral part of the heating elements 8 , 9 .
Beide Heizelemente 8, 9 sind am einen Ende (in der Zeichnung rechts) des Verteilerrohres 7 radial austretend, den Isoliermantel 10 durchgreifend ausgebildet, so daß dort Anschlußbereiche 13, 14 zum Anschluß elektrischer Zuleitungen auch für die Thermofühler vorgesehen sind. Ein erster Bereich 15, 16 der beiden Heizelemente 8, 9 ist achsparallel zum Verteilerrohr 7 entlang dem Mantel bis etwa zur Längsmitte des Verteilerrohres 7 geführt und von dort aus wendelartig zu dem einen bzw. anderen Ende des Verteilerrohres 7 um dessen Mantel gelegt. Die Wendel ist im Mittelbereich des Verteilerrohres mit großer Steigung und am Ende des Verteilerrohres mit kleiner Steigung ausgeführt, so daß an den Enden des Verteiler rohres eine dichte Lage von Heizwendeln erreicht ist. Die Heizelemente 8, 9 enden etwa mit den Enden des Verteilerrohres 7, wobei in diesen Endbereichen auch die Meßpunkte der Thermofühler 11, 12 angeordnet sind. Auf diese Weise ist es in einfacher Weise möglich, die entsprechenden Temperaturen in den Endbereichen des Verteilerrohres 7 zu erfassen und aus den erfaßten Werten entsprechende Regelwerte für die Heizelemente 8, 9 abzuleiten, so daß eine gezielte Beheizung der extremen Bereiche des Verteilerrohres 7 ermöglicht ist.Both heating elements 8 , 9 are radially emerging at one end (in the drawing on the right) of the distributor pipe 7 , penetrating through the insulating jacket 10 , so that there are connection areas 13 , 14 for connecting electrical leads also for the thermal sensors. A first region 15 , 16 of the two heating elements 8 , 9 is guided axially parallel to the distributor pipe 7 along the jacket up to approximately the longitudinal center of the distributor pipe 7 and from there is placed in a spiral-like manner around one jacket and the other end of the distributor pipe 7 . The coil is carried out in the central region of the distributor pipe with a large slope and at the end of the distributor pipe with a small slope, so that a tight layer of heating coils is reached at the ends of the distributor pipe. The heating elements 8 , 9 end approximately at the ends of the distributor pipe 7 , the measuring points of the thermal sensors 11 , 12 also being arranged in these end regions. In this way it is possible in a simple manner to detect the corresponding temperatures in the end regions of the distributor pipe 7 and to derive corresponding control values for the heating elements 8 , 9 from the recorded values, so that targeted heating of the extreme regions of the distributor pipe 7 is made possible.
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