DE19533231A1 - Heißkanaldüse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Heißkanaldüse mit einem Düsenmundstück, das einen Schmelzekanal umschließt, in dem ein zentraler, eine Kalibrierspitze tragender Düseninnenkörper angeordnet ist.

Heißkanaldüsen dienen dazu, beim Spritzen von Kunststofformteilen die heiße Kunststoffschmelze in das Formwerkzeug einzuspritzen. In die Anspritzöffnungen des Formwerkzeugs ragt dabei eine zentrisch am Düsenmundstück angeordnete Kalibrierspitze. Diese Kalibrierspitze wird zum einen von der Kunststoffschmelze umströmt; zum anderen muß die Kalibrierspitze bzw. ein die Kalibrierspitze tragender Düseninnenkörper mit dem Düsenmundstück verbunden sein.

Bei einer bekannten Ausführungsform einer Heißkanaldüse ist die Kalibrierspitze am teilweise durchbrochenen Boden einer in das Düsenmundstück eingesetzten Büchse angeordnet. Durch mehrere schräge Bohrungen, die den Boden durchbrechen, strömt die Kunststoffschmelze aus dem im Inneren der Hülse verlaufenden Schmelzekanal seitlich an der Kalibrierspitze vorbei. Diese Bohrungen stellen wesentliche Strömungshindernisse für die Kunststoffschmelze dar.

Bei einer anderen bekannten Heißkanaldüse der eingangs genannten Gattung ist ein spindel- bzw. torpedoförmiger Düseninnenkörper zentral im Schmelzekanal des Düsenmundstücks angeordnet und bildet an seinem äußeren Ende die Kalibrierspitze. Der Düseninnenkörper wird über mehrere schräg stehende Flügel von der Innenwand des Düsenmundstücks getragen. Diese Flügel erzeugen einen Drall der Schmelzeströmung.

Den bekannten Ausführungsformen von Heißkanaldüsen ist gemeinsam, daß der Schmelzefluß in mindestens zwei Teilflüsse unterteilt wird, die sich beim Passieren der Kalibrierspitze wieder vereinigen. Bei dieser Vereinigung von zwei Teilflüssen der Kunststoffschmelze entsteht in dem vereinigten Schmelzefluß eine Trennzone, die zumindest zu störenden Markierungen am hergestellten Kunststofformteil führen kann. Teilweise wird auch der weitere Fluß der Kunststoffschmelze durch diese verbleibenden Trennzonen beeinträchtigt, insbesondere wenn er in enge Formabschnitte eintritt. Dies kann zu einer unzureichenden Füllung des Formhohlraums oder zu einer Schwächung des Kunststofformteils führen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Heißkanaldüse der eingangs genannten Gattung so auszubilden, daß trotz der Verwendung eines die Kalibrierspitze tragenden Düseninnenkörpers keine Aufspaltung des Schmelzeflusses in zwei oder mehrere Teilflüsse erfolgt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Düseninnenkörper aus einer eingängigen Wendel besteht, die sich mit ihrer Umfangsfläche an der Innenwand des Düsenmundstücks radial abstützt.

Da die auch als Helix oder Schraubenkörper zu bezeichnende Wendel nur einen Gang aufweist, verbleibt in der zentralen Bohrung des Düsenmundstücks auch für den Schmelzekanal nur ein eingängiger, ungeteilter, ebenfalls nach Art einer Wendel, Helix oder Schraube geformter Schmelzekanal. Der Schmelzefluß bleibt somit ungeteilt, so daß er auch nach dem Eintritt in das Formwerkzeug keine Trennzone aufweist, die durch die Verbindung von vorher getrennten Schmelzeflüssen entstanden ist.

Durch die wendelförmige Gestaltung des Düseninnenkörpers wird eine allseitige stabile Abstützung des Düseninnenkörpers in radialer Richtung erreicht.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, daß sich die Wendel im Querschnitt des Düseninnenkörpers über einen Umfangswinkel von höchstens 180°, vorzugsweise etwa 60° erstreckt. Dadurch verbleibt eine ausreichend große Querschnittsfläche für den Schmelzekanal.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigt:

Fig. 1 einen Teil-Längsschnitt durch eine Heißkanaldüse und

Fig. 2 einen vergrößerten Querschnitt längs der Linie II-II in Fig. 1 durch den Düseninnenkörper und die ihn umgebende zentrale Büchse des Düsenmundstücks.

Die in Fig. 1 dargestellte Heißkanaldüse weist ein Düsengehäuse 1 auf, das durch (nicht dargestellte) Heizwicklungen beheizt werden kann, um die Kunststoffschmelze beim Durchtritt durch die Heißkanaldüse auf der erforderlichen Schmelzetemperatur zu halten. Der Düsenkörper 1 ist in eine Einspritzbohrung 2 eines Formwerkzeugs 3 dichtend eingesetzt.

Ein im wesentliches hohlzylindrisches Düsenmundstück 4 ist in das Düsengehäuse 1 eingeschraubt und ragt in die Einspritzbohrung 2. In das Düsenmundstück 4 ist eine zentrale hohlzylindrische Büchse 5 eingesetzt. Diese Büchse 5 bildet die Innenwand 6 des Düsenmundstücks 4. Ein Schmelzekanal 7 im Inneren des Düsengehäuses 1 setzt sich im Düsenmundstück 4 fort bis zur Düsenmündung 8.

Im Inneren des Düsenmundstücks 4 ist ein Düseninnenkörper 9 angeordnet, der aus einer eingängigen Wendel 10 besteht, die an ihrem mündungsseitigen Ende einstückig mit einer Kalibrierspitze 11 verbunden ist. Die Wendel 10 stützt sich mit ihrer Umfangsfläche an der Innenwand 6 der Büchse 5 des Düsenmundstücks 4 radial ab.

Der freie Raum im Inneren der Büchse 5, der nicht von der Wendel 10 eingenommen wird, verbleibt als Schmelzekanal 12 für den Schmelzefluß. Die Strömungsrichtung der Kunststoffschmelze ist in Fig. 1 mit Pfeilen angedeutet. Der Schmelzekanal 12 verläuft ebenso in Form einer Wendel, Helix oder eines Schraubenganges wie die Wendel 10.

Wie man aus Fig. 2 erkennt, erstreckt sich die Wendel 10 im Querschnitt des Düseninnenkörpers 9 über einen Umfangswinkel a von etwa 60°.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Wendel 10 in die die Innenwand 6 des Düsenmundstücks 4 bildende zentrale Büchse 5 eingesetzt. Es versteht sich, daß auch auf eine solche Büchse 10 verzichtet werden kann; das Düsenmundstück 4 ist dann einstückig ausgeführt. Der Düseninnenkörper 9 mit der Wendel 10 steckt dann unmittelbar im Düsenmundstück 4.

Die Wendel 10 ist in die Büchse 5 eingesteckt oder mit der Innenwand 6 verbunden, bespielsweise durch Lötung. Die flächige Anlage der Wendel 10 an der Innenwand 6 ergibt eine gute Wärmeübertragung, die durch eine Lötverbindung oder ähnliche Verbindung noch verstärkt wird.

Die axiale Festlegung des aus der Wendel 10 bestehenden Düseninnenkörpers 9 kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß der Düseninnenkörper 9 in einem Preßsitz in der Büchse 5 aufgenommen ist. Statt dessen kann der Düseninnenkörper 9 auch an seinem der Düsenmündung 8 abgekehrten Ende mit einem radial vorspringenden Bund ausgeführt sein, der wie der in Fig. 1 gezeigte Bund 13 der Büchse 5 zwischen dem Ende des eingeschraubten Düsenmundstücks 5 und einem Absatz 14 des Düsengehäuses 1 festgelegt ist.

Abweichend von dem dargestellten Ausführungsbeispiel kann auch vorgesehen werden, daß sich die Wendel 10 nur über einen Teil der Länge des Düsenmundstücks 4 erstreckt.

Claims (5)

1. Heißkanaldüse mit einem Düsenmundstück, das einen Schmelzekanal umschließt, in dem ein zentraler, eine Kalibrierspitze tragender Düseninnenkörper angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Düseninnenkörper (9) aus einer eingängigen Wendel (10) besteht, die sich mit ihrer Umfangsfläche an der Innenwand (6) des Düsenmundstücks (4) radial abstützt.

2. Heißkanaldüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Wendel (10) im Querschnitt des Düseninnenkörpers (9) über einen Umfangswinkel (a) von höchstens 180° erstreckt.

3. Heißkanaldüse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Wendel (10) im Querschnitt des Düseninnenkörpers (9) über einen Umfangswinkel (a) von etwa 60° erstreckt.

4. Heißkanaldüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendel (10) einstückig mit der Kalibrierspitze (11) verbunden ist.

5. Heißkanaldüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendel (10) mit der Innenwand (6) des Düsenmundstücks (4) verbunden, vorzugsweise verlötet ist.