DE2517186A1

DE2517186A1 - Temperierelement

Info

Publication number: DE2517186A1
Application number: DE19752517186
Authority: DE
Inventors: Helmut Kienzler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-04-18
Filing date: 1975-04-18
Publication date: 1976-10-28

Description

Temperierelement Die Erfindung bezieht sich auf ein Temperierelement zur stufenlosen Wärmezu- oder -abfuhr, betrieben mit flüssigen oder gasförmigen Heiz- oder Kühlmedien, insbesondere für die Kunststoffverarbeitung.
Bei der Kunststoffverarbeitung (z.B. Spritzgiessen) ist es erforderlich, entsprechend den Bedürfnissen der Naterialeharakterristik oder des Produktes die Werkzeuganlage zu heizen oder zu kühlen. Beide Funktionen können aber auch wechselweise erforderlich sein. Die Werkzeuganlage muß ohne Rücksicht auf fremde Einflüsse konstant auf dem gewünschten Temperaturniveau gehalten werden, welches für Qualität und Quantität des Produktes von ausschlaggebender Bedeutung ist.
Es ist bekannt, daß zu derartigen Zwecken elektrische, flüssige oder gasförmige Werkzeugheizungen oder Kühlungen eingesetzt werden. Bei elektrischen Heizungen handelt es sich um Heizpatronen bzw. Heizbänder.
Wird mit Flüssigkeiten oder Gasen beheizt oder gekühlt ist es 'erforderlich, die entsprechenden Medien durch Bohrungen oder Hohlräume zu pumpen, die direkt in die Stahlplatten oder Kerne des Werkzeuges eingearbeitet sind.
Elektrische Heizungen erlauben nicht die nötige Reproduzierbarkeit und sind nicht in der Lage, die durch physikalische Einflüsse entstehenden Temperaturspitzen aufzuhalten. Bei Erreichung der Soll-Temperatur wird die Heizung durch den Regler ausgeschaltet. Eine kühlende Wirkung tritt nicht ein.
Mit flüssigen Medien können die oben genannten Bedingungen (stufenloses Heizen und Kühlen) zwar eingehalten werden, jedoch ergeben sich eine Vielzahl von Schwierigkeiten. Lagerichtige Kreisläufe (Bohrungen) lassen sich oft aufgrund der werkzeugtechnischen Besonderheiten nicht, oder nur mit großem Aufwand verwirklichen. Insbesonders entstehen Dichtungsprobleme bei mehrfach geteilten Werkzeugkonturen, geringe Betriebssicherheit, großes Herstellungsrisiko bei tiefen Bohrungen, Verletzungsgefahr für naheliegende Bohrungen, Durchbrüche usw., Undichtheit, kostspielige oder unmögliche Reparatur.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Anwendung von flüssigen oder gasförmigen Medien eine Temperiereinrichtung zu schaffen, welche die aufwendigen Kreislaufbohrungen und deren Abdichtung erübrigt und somit ohne Rücksicht auf die Werkzeugbauart in betriebsnaher und wirkungsvoller Lage eingesetzt werden kann.
Die Erfindung besteht nun darin, daß ein Rohr durch eine Trennwand in zwei axial nebeneinanderliegenden Kammern geteilt, mit dem Gehäuse verbunden, hier separaten Anschlußbohrungen zugeordnet, welche zur Aufnahme von Anschlußarmaturen ausgebildet sind, sowie das Rohr am freien Ende durch den Deckel verschlossen, hier durch eine Aussparung die beiden axial nebeneinanderliegenden Kammern verbindet und somit Kreislauf bzw. Zwangsrücklauf des Mediums gewährleistet ist.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen darin, daß das Temperierelement mit verschiedenen Medien betrieben werden kann und sowohl in Heiz- als auch in Kühl funktion stufenlos anwendbar ist. Das geschlossene System des Temperierelementes ergibt keinerlei Dichtungsprobleme. Unabhängig von Durchbrüchen, Bohrungen, Teilungen, schwierigen segmentierten Werkzeugteilen ist das Temperierelement risikofrei einsetzbar. Das gegenseitige Anschneiden oder Verletzen der oben genannten Werkzeugdetails durch die Aufnahmebohrung des Temperierelementes bleibt folgenlos.
Durch Reihen- oder Parallelversorgung mit dem entsprechenden Medium kann mit symetrischer oder formgebundener Anordnung von mehreren Temperierelementen gezielte Temperaturkonstanz am Werkzeugkörper erreicht werden. Die Möglichkeiten zur Korrektur oder Dosierung ist durch Hinzu- bzw. Hinwegnahme von Energiequellen, aber auch durch Vertauschen von Heiz- und Kühlmedien (Schläuche umkuppeln) einfach. Verarbeitungsschwierigkeiten, Oberflächenfehler, Maßdifferenzen, Verzug, Faktoren, die im Konstruktionsstadium der Werkzeuge nicht erkennbar sind, können somit leicht korrigiert werden.
Durch den Einbau von zusätzlichen Temperierelementen können die genannten Schwierigkeiten ebenfalls beseitigt werden. Der nachträgliche Einbau ist durch Unabhängigkeit von vorhandenen Temperiersystemen problemlos.
Die Herstellung von Aufnahmebohrungen für Temperierelemente ist wesentlich einfacher und kostengünstiger als direkt in die Werkzeuge eingearbeitete Kreisläufe, die oft nur mit großem Aufwand verbunden und abgedichtet werden können. In vielen Fällen muß ganz darauf verzichtet werden, weil die Verbindung zu schwierig oder unmöglich ist.
Ein weiterer Vorteil ist die Wirtschaftlichkeit. Die Temperierelemente werden beim Rüsten des Werkzeuges in die dafür vorgesehenen Bohrungen eingeführt und befestigt. Beim Umrüsten können die Temperierelemente an der Maschine verbleiben und sind zur Bestückung eines anderen Werkzeuges bereit.
Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen mittels Zeichnungen erläutert; es zeigen Fig. 1 einen Schnitt durch ein Temperierelement, Fig. 2 einen Schnitt gemäß der Linie 2-2 in Figur 1, Fig. 3 einen Schnitt gemäß der Linie 3-3 in Figur 1, Fig. 4 eine Ansicht der Anschlußarmaturen, Fig. 5 eine weitere Ansicht der gegenüber der Anordnung nach Figur 4 anders angeordneten Lage der Anschlußarmaturen, teilweise im Schnitt, Fig. 6 eine weitere Ansicht der gegenüber den Anordnungen nach den Figuren 4 und 5 anders angeordneten Lage der Anschlußarmaturen, teilweise im Schnitt, Fig. 7 einen Schnitt gemäß der Linie 7-7 in Figur 6, Fig. 8 eine perspektivische Ansicht, teilweise im Schnitt, eines mehrfach geteilten Kernes, mit einem eingebauten Temperierelement, Fig. 9 eine perspektivische Ansicht, teilweise geschnitten, eines geteilten und abgestuften Werkzeuges, mit einem eingebauten Temperierelement, Fig. 10 eine perspektivische Ansicht, teilweise im Schnitt, eines Werkzeuges, bei dem das eingebaute Temperierelement mehrere Bohrungen bzw. Durchbrüche durchquert.
Ein Rohr 1 ist durch eine Trennwand 2 in zwei axial nebeneinander liegenden Räumen unterteilt und mit dem Gehäuse 3 so verbunden, daß jeder Hohlraum einem separaten Versorgungskanal zugeordnet ist (Fig. 1). Diese Versorgungskanäle münden in Anschlußarmaturen 5 und 7 bzw. 6 und 8, welche in das Gehäuse 3 eingeschraubt sind. Am freien Ende ist das Rohr 1 durch einen Deckel 4 fest verschlossen. An dieser Stelle ist die Trennwand 2 durch die Aussparung 9 unterbrochen, sodaß die beiden Hohlräume miteinander verbunden sind.
Die Wirkungsweise besteht nun darin, daß das Medium über die Anschlußarmaturen 7 und 5 und das Gehäuse 3 in Richtung eines Pfeil es 10 in die eine Kammer des Rohres 1 eingeleitet wird und bis zu der Aussparung 9 der Trennwand 2 fließt. Begrenzt durch den Deckel 4 wird das Medium in Richtung eines Pfeil es 11 in die gegenüberliegende Kammer des Rohres 1 geleitet und tritt den Rückfluß an, um schließlich über den dem Ausfluß zugeordneten Gehäusekanal bzw. die Anschlußarmaturen 6 und 8 in Richtung eines Pfeiles 12 aus dem Temperierelement zu entweichen. Zu- und Abflußseite sind beliebig wählbar, d.h. die Richtung der Pfeile 10, 11 und 12 ist umkehrbar. die Länge des Rohres 1 und der Trennwand 2 richtet sich nach den Bedürfnissen an nutzbarer Länge, Platzverhältnissen, Verwendungszwecken und ist im Rahmen einer angemessenen Stabilität variabel.
Rohr 1 und Trennwand 2 können auch aus Profilrohr mit zwei axialen gleichvolumigen Kammern hergestellt sein. Das Gehäuse 3 wird zweckmäßigerweise aus Metall-Druckguß hergestellt, kann aber auch spanabhebend gefertigt werden. Die Anschlußarmaturen sind den genormten bzw. gängigen Größen und handelsüblichen Bauarten anzupassen. Als Material für die Teile 1, 2, 3, 4 kommt jeder metallische Werkstoff infrage mit angemessener Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit. Um eine wirkungsvolle Temperaturübertragung zu garantieren, ist eine Einbaupassung von "H 7 - f 9" anzustreben.
Die Figuren 4, 5 und 6 zeigen verschiedene Ausführungen bzw.
Lagen der Anschlußarmaturen 5 und 6. Alle Anschlußvarianten haben keinen Einfluß auf die Wirkungsweise und unterliegen nur den Einbauverhältnissen. Bei den Figuren 8, 9 und 10 sind Anwendungsbeispiele gezeichnet und begründen gleichzeitig die Notwendigkeit von verschiedenen Anschlußlagen. In Figur 8 ist der Einbau in einem mehrfach geteilten Kern aufgeschnitten dargestellt.
Figur 9 zeigt den Einbau in einer Plattenteilung bzw. Stufe in einem Werkzeug. Figur 10 stellt ein mehrfaches Anschneiden oder Durchqueren von Bohrungen, Aussparungen, Durchbrüchen oder Einsätzen dars

Claims

Patentansprüche 1. Temperierelement zur stufenlosen Wärmezu- oder -abfuhr, betrieben mit flüssigen oder gasförmigen Heiz- oder Kühlmedien, insbesondere für die Kunststoffverarbeitung, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rohr (1) durch eine Trennwand (2) in zwei axial nebeneinanderliegenden Kammern geteilt, mit dem Gehäuse (3) verbunden, hier separaten Anschlußbohrungen zugeordnet, welche zur Aufnahme von Anschlußarmaturen (5,6,7,8) ausgebildet sind, sowie das Rohr (1) am freien Ende durch den Deckel (4) verschlossen, hier durch eine Aussparung (9) die beiden axial nebeneinanderliegenden Kammern verbindet und somit Kreislauf bzw. Zwangsrücklauf des Mediums gewährleistet ist.
2. Temperierelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußarmaturen nahezu rechtwinklig zum Rohr (1) und radial auf einer Achse angeordnet sind (Figur 1).
3. Temperierelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußarmaturen nahezu rechtwinklig zum Rohr (1) und radial auf einem Winkel von ca. 300 angeordnet sind (Figur 4).
4. Temperierelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußarmaturen axial zum Rohr (1) in einem beliebigen Winkel von O - 600 angeordnet sind (Figur 5).
5. Temperierelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußarmaturen axial rechtwinklig und hintereinander oder unter verschiedenen Winkeln (radial) zum Rohr (1) angeordnet sind (Figur 6).

L e e r s e i t e