DE2539785C3

DE2539785C3 - Heißkanalspritzdüse

Info

Publication number: DE2539785C3
Application number: DE19752539785
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: DANGELMAIER BERNHARD U CO 7410 REUTLINGEN
Current assignee: Sfr-Formenbau Dangelmaier 7410 Reutlingen D GmbH
Priority date: 1975-09-06
Filing date: 1975-09-06
Publication date: 1981-01-29
Also published as: DE2539785A1; DE2539785B2

Description

Die Erfindung betrifft entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs I eine Heißkanalspritzdüse für eine Kunststoffspritzgießmaschine, bei welcher in einem im wesentlichen hohlzylindrischen, mit einer Düsenaustrittsöffnung versehenen Düsenkörper ein rohrförmigen von plastifiziertem Kunststoff durchflossener, auf seinem Außenmantel ein ringförmiges, elektrisches Heizelement tragender Düsenkern koaxial angeordnet ist, der mit einem mil einem konusförmigen, wenigstens zwei Öffnungen für den Durchtritt des plastifizierten Kunststoffes aufweisenden Ende in die Düsenaustrittsöffnung ragt.

Eine Heißkanalspritzdüse dieser Art ist nach der DDPS I 07 633 bekannt.

Die bekannte Heißkanaldüse weist einen jeweils aus /wei hiilsenförmigen Teilen gebildeten Düsenkörper und Düsenkern auf, wobei zwischen den beiden Teilen jeweils Heizelemente angeordnet sind. Der Düsenkern berührt den Düsenkörper inwendig auf einer verhältnismäßig großen Fläche. Wegen des geschilderten Aufbaues beansprucht die bekannte Düse verhältnismäßig viel Platz, die Auswechslung der Heizelemente ist wegen zahlreicher einzeln einzufädelnder Zuleitungen schwierig und die große Berührungsfläche zwischen Düsenkörper und Düsenkern führt zu erheblichen

in Wärmeverlusten.

Aus »Plastverarbeiter« 1972, S. 641, 642 ist es grundsätzlich bekannt, die Kontaktflächen zwischen einem Heißkanalblock und einem Werkzeug hinsichtlich geringer Wärmeverluste möglichst klein zu halten.

In den beiden genannten Druckschriften ist ferner auch schon angegeben, die Heißkanalspritzdüse zum Zwecke der Einhaltung einer genauen Temperatur mit Thermofühlern, beispielsweise in Gestalt von Thermoelementen, auszurüsten.

Weitere bekannte Düsen (DE-OS 21 47 784) weisen einen innen beheizten, sogenannten Torpedo auf, der zusammen mit der Außenwand eines Düsenkörpers einen ringförmigen Kanal begrenzt, durch den die heiße Kunststoffmasse zur DUsenaustrittsöffnung hin fließt Nachteilig bei einer solchen Düse ist es, daß die heiße Kunststoffmasse direkt an der Innenseite der Außenwand des Düsenkörpers entlangfließt, wodurch einmal große Wärmeverluste entstehen und zum andern Zonen unterschiedlicher Temperatur auftreten. Letzteres kann zur Folge haben, daß kein homogenes Spritzerzeugnis herstellbar ist. Außerdem kann, insbesondere bei der Verarbeitung von Polykarbonaten, die heiße Masse in der Nähe der Düsenaustrittsöffnung einfrieren. Die bekannte Düse hat eine sperrige Konstruktion, ist schwer auseinander- und zusammenzubauen, was wiederum die Wartung erschwert.

Es ist ausgehend von einer Düse der eingangs genannten Art Aufgabe der Erfindung, eine insbesondere klein bauende, raumsparende und '-eicht zu wartende

■»ο Heißkanalspritzdüse zu schaffen, bei der eine gleichmäßige Erwärmung der zur Düsenaustrittsöffnung hin fließenden Kunststoffmasse bei minimalen Wärmeverlusten erzielbar ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Düsenkern (5) an seinem der Düsenaustrittsöffnung benachbarten Ende mit einer kegelig abgeschrägten Schulter auf einem Innenkonus des Düsenkörpers aufsitzt und an seinem der Düsenaustrittsöffnung abgekehrten Ende tine konische Stirnfläche aufweist,

so die mit einer komplementären, konischen, Fläche eines mit dem Düsenkörper verschraubbaren, mit einer in den zentralen Innenraum des Düsenkerns übergehenden Bohrung versehenen Deckels zusammenpaßt, daß bei aufgeschraubtem Deckel der Düsenkern zwischen der kegeligen Schulter und der konischen Stirnfläche zentriert und abgedichtet im Düsenkörper fest eingespannt ist, daß der Außendurchmesser des Düsenkerns und der Innendurchmesser des Düsenkörpers so aufeinander abgestimmt sind, daß zwischen Düsenkern und Düsenkörper ein ringförmiger, das Heizelement des Düsenkerns zum Düsenkörper hin wärmeisöliefend umgebender Luftspalt besteht, und daß die Wand des Düsenkörpers einen zum deckelseitigen Ende des Düsenkörpers hin offenen, in eine Gewindebohrung übergehenden Schlitz zur Einführung elektrischer Anschlußleitungen für das Heizelement aufweist und die eingeführten Anschlußleitungen mittels einer sie umgebenden Schraubbuchse in der Gewindebohrung befe-

stigi sind.

Eine weitere Ausgestaltung der Heißkanalspritzdüse ist im Unteranspruch 2 enthalten.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 einen Axialschnitt einer Heißkanalspritzdüse;

F i g. 2 eine abgebrochene Draufsicht der Düse;

Fig.3 einen Querschnitt entlang der Linie 2-2 in Fig. 1.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht weist ein im wesentlich hohlzylindrischer Düsenkörper 1 in der Nähe seines einen (in Fig. 1 rechts gelegenen) Endes eine bundförmige Erweiterung 2 und an seinem anderen Ende eine kegelförmige Verjüngung 3 mit einer zentralen öffnung 4 auf. In den Düsenkörper 1 ist ein rohrförmiger Düsenkern 5 von im wesentlichen kreiszylindrischem Querschnitt so eingesetzt, daß er mit einer kegelig abgeschrägten Schulter 6 auf einem entsprechenden Innenkonus 7 des Düsenkörpers 1 aufsitzt, wobei ein konusförmiges Ende 8 des Düsenkernes 5 so in die öffnung 4 ragt, daß sich ein Ringraum S bildet, der an der öffnung 4 in die Düsenaustrittsöffnung 10 übergeht Von dem zentralen Innenraum 11 des rohrförmigen Düsenkerns 5 führen in der Nähe des konusförmigen Endes 8 zwei Bohrungen 12, 13 nach außen, die eine Verbindung zwischen dem Innenraum 11 und dem Ringkanal 9 und damit der Düsenaustrittsöffnung 10 herstellen.

An seinem den Bohrungen 12, 13 abgekehrten Ende ist die Wand des Düsenkerns 5 konisch-konkav gestaltet. Auf das mit Gewinde 14 versehene, der bundförmigen Erweiterung 2 benachbarte Ende des Düsenkörpers 1 ist ein Deckel 15 befestigt, der eine zentrale, in den Innenraum 11 des Düsenkerns 5 übergehende Bohrung 16 sowie einen konischen Vorsprung 17 aufweist, der komplementär in die konische Ausnehmung des Düsenkerns 5 paßt und den letzteren genau im Düsenkörper 1 zentriert, wobei der Düsenkern 5 einerseits an seiner kegeligen Schulter 6 und andererseits durch den Vorsprung 7 im Düsenkör- « per 1 gehalten ist.

Wie aus F i g. 1 ersichtlich, ist der Außendurchmesser des Düsenkernes 5 kleiner als der Innendurchmesser des Düsenkörpers 1. In dem hierdurch geschaffenen Luftspalt 18 ist ein elektrisches Heizelement 19 am Düsenkern 5 befestigt, das diesen ringförmig umgibt. Die elektrischen Anschlußleitungen 21 sind durch einen Schlitz 22 im Düsenkörper 1 (vgl. F i g. 3) herausgeführt und mittels einer Schraubbuchse 23 befestigt. Am Außenmantel des Düsenlisrns 5 können zum Zwecke der Steuerung des Heizelements 19 ein oder mehrere Thermoelemente 24, 25 vorgesehen werden, deren Anschlußleitungen 26 ebenfalls durch den Schlitz 22 und die Buchse 23 herausgeführt sind.

An denjenigen Stellen, an denen der Düsenkern 5 mil seinen kegeligen Stirnflächen am Düsenkörper 1 bzw. am Deckel 15 anliegt, können Wärmeisolierungen 27, beispielsweise in Form von Glimmerblättchen vorgesehen sein. Der Düsenkörper 1 und/oder der Düsenkern 5 können aus Stahl oder Beryllium hergestellt werden.

Die beschriebene Heißkanalspriizdüse wird in einfachster Weise dadurch zusammengebaut, daß man den mit dem Heizelement 19 versehenen Düsenkern 5 in den Düsenkörper 1 einsetzt, wobei man die Leitungen 21,26 durch den Schlitz 22 einführt und durch Einschrauben der Schraubbuchse 23 sichert. Anschließend wird der Deckel 15 auf das Gewinde 14 aufgeschraubt, wodurch der Düsenkern 5 im Düsenkörper 1 zentriert und gleichzeitig stabil gehalten ist. Die Zerlegung erfolgt in umgekehrter Reihenfolge ebenso einfach und ermöglicht eine leichte Wartung der Düse. Die Düse wird von der heißen, zu verspritzenden Kunststoffmasse zentral durchflossen, wobei der Luftspalt 18 -./ischen Düsenkerrs 5 und Dösenkörper 1 eine hervorragende Wärmeisolierung vermittelt. Die Heißkanalspriizdüse wird nicht so heiß wie eine bekannte, mit innen beheiztem Torpedo ausgestattete Düse, bei welcher die heiße Kunststoffmasse unmittelbar an der Innenseite der Wand des Düsenkörpers entlangfließt. Bei der vorliegenden Düse ist die Wärmeisolation so gut, daß der Düsenkörper 1 unmittelbar in eine Passung der Spritzgießform eingesetzt werden kann. Sei bekannten Düsen mußte an dieser Stelle um den Düsenkörper herum immer ein Luttspalt freibleiben. Die Wärmeisolation wird durch die erwähnten Glimmerschichten 27 noch verbessert. Zur Wärmeisolierung zwischen Düsenkörper 1 und Düsenkern 5 trägt weiterhin bei, daß die Berührungsflächen zwischen diesen beiden Teilen minimal sind.

Im Deckel 15 ist in einer entsprechenden Ausnehmung ein ringförmiger Kolben 28 mit ringförmig vorspringender Dichtkante 29 verschieblich angeordnet. Die Bohrung 16 des Deckels 15 ist zu der den Kolben 28 aufnehmenden Ausnehmung hin durch eine konische Räche 31 derart erweitert, daß der große Durchmesser der Konusfläche 31 größer als der Durchmesser der ringförmigen Dichtkante 29 ist. Hierdurch preßt die in die Düse unter hohem Druck eintretende Spritzmasse den Kolben 28 mit seiner Kante 29 fest (in F i g. 1 nach rechts) gegen die sog. Leiste eines (nicht gezeichneten) Verteilers der Spritzmasse und stellt somit eine vollkommene Abdichtung an dieser Stelle her. Diese Art der Abdichtung eignet sich besonders für Mehrfach-Spritzwerkzeuge mit mehreren Düsen, die einem gemeinsamen Verteiler zugeordnet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. HeiOkanalspritzduse für eine Kunststoffspritzgießmaschine, bei welcher in einem im wesentlichen hohlzylindrischen, mit einer Düsenaustrittsöffnung versehenen Düsenkörper ein rohrförmigen von plastifiziertem Kunststoff durchflossener, auf seinem Außenmantel ein ringförmiges, elektrisches Heizelement tragender Düsenkern koaxial angeordnet ist, der mit einem mit einem konusförmigen, wenigstens zwei öffnungen für den Durchtritt des plastifizierten Kunststoffes aufweisenden Ende in die Düsenaustrittsöffnung ragt, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenkern (5) an seinem der Düsenaustrittsöffnung (10) benachbarten Ende mit einer kegelig abgeschrägten Schulter (6) auf einem Innenkonus (7) des Düsenkörpers (1) aufsitzt und an seinem der Düsenaustrittsöffnung (10) abgekehrten Ende eine konische Stirnfläche aufweist, die mit einer komplementären, konischen Fläche eines mit dem Düsenkörper (!) verschraubbaren, mit einer in den zentralen Innenraum des Düsenkerns (5) übergehenden Bohrung (16} versehenen Deckels (15) zusammenpaßt, daß bei aufgeschraubtem Deckel (15) der Düsenkern (5) zwischen der kegeligen Schulter (6) und der konischen Stirnfläche zentriert und abgedichtet im Düsenkörper (I) fest eingespannt ist, daß der Außendurchmesser des Düsenkernb (5) und der innendurchmesser des Düsenkörpers (1) so aufeinander abgestimmt sind, daß zwischen Düsenkern (5) und Düsenkörper (1) ein ringförmiger, das Heizelement (19) des Düsenkerns (5) zum Düsenkörper (1) win wärmeisolierend umgebender Luftspalt \18) besteht, und daß die Wand des Düsenkörpers (1) eii.:n zum deckelseitigen Ende des Düsenkörpers (1) hin offenen, in eine Gewindebohrung übergehenden Schlitz (22) zur Einführung elektrischer Anschlußleitungen (21) für das Heizelement (19) aufweist und die eingeführten Anschlnßleitungen (21) mittels einer sie umgebenden Schraubbuchse (23) in der Gewindebohrung befestigt sind.

2. Düse nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am oder im Düsenkern (5) ein Thermoelement (24, 25) zur Steuerung der Kunststofftemperatur vorgesehen ist, dessen Anschlußleitungen (26) durch den Schlitz (22) und die Schraubbuchse (23) herausgeführt sind.