DE3324901C2

DE3324901C2 - Vorrichtung zur elektrischen Beheizung und zur Kühlung eines zentralen kunststofführenden Kanals einer Spritzgießmaschine

Info

Publication number: DE3324901C2
Application number: DE3324901A
Authority: DE
Inventors: Eugen 5880 Lüdenscheid Schwarzkopf
Original assignee: Hotset Heizpatronen und Zubehoer 5880 Luedenscheid De GmbH
Current assignee: Hotset Heizpatronen und Zubehoer 5880 Luedenscheid De GmbH
Priority date: 1983-07-09
Filing date: 1983-07-09
Publication date: 1986-02-20
Also published as: DE3324901A1; US4642043A

Abstract

Bei einer Vorrichtung zur elektrischen Beheizung und Kühlung mittels flüssiger Medien für Kunststoffspritzmaschinen sind in einen zumindest zweiteiligen Träger aus hochwärmeleitfähigem Werkstoff in jeden Trägerteil mindestens eine Kühlmittelrohrleitung und eine elektrische Widerstandsheizung eingegossen. Um auch, insbesondere im Bereich der Angießbuchse, einer Kunststoffspritzmaschine einen möglichst eng tolerierten Kunststoffverarbeitungstemperaturbereich sicherzustellen und dabei auch die Herstellung der Vorrichtung zu vereinfachen, kennzeichnet sich eine Vorrichtung vorbeschriebener Gattung durch einen kreisringförmig geschlossenen, metallischen, vorgefertigten Außenmantel (1), einen im Durchmesser gegenüber letzterem kleineren, innerhalb des Außenmantels (1) mit Spiel zu diesem koaxial angeordneten, metallischen, vorgefertigten Innenmantel (2), die gemeinsam einen kreisringförmige Querschnitte aufweisenden, stirnseitig verschlossenen Ringraum bilden, in welchem die elektrische Heizung (3) und die Kühlmittelrohrleitung (4) jeweils schraubenförmig gewunden so eingefügt sind, daß die Kühlmittelrohrleitung (4) am Innenmantel (2) unmittelbar anliegt, und daß die verbleibenden Zwischenräume im Ringraum mit körniger und/oder pulvriger, hochwärmeleitfähiger, durch Reduzieren der Ummantelung hochverdichteter Substanz (8) ausgefüllt ist.

Description

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dem InnenmanteL Zwischenmantel und Außenmantei dem Zwischenmantel 7 gebildeten Ringraum der elekgebildeien beiden Ringräume stirnseitic verschlossen trische Rohrheizkörper 3 angeordnet ist und die in den Ringräumen verbleibenden Zwischenräu- Beide vorgenannten Ringräume sind mit körniger

me mit körniger und/oder pulvriger, hochwärmeleitfä- und/oder pulvriger, hochwärmeleitfähiger, durch Reduhiger, durch Reduzieren der Ummantelung hochver- 5 zieren der Ummantelung hochverdichteten Substanz 8 dichteter Substanz ausgefüllt sind. aus Kupfer lückenlos ausgefüllt

Hierdurch sind einerseits bislang unerreichbar dünne Zum stirnseitigen Verschließen der vorgenannten

Wanddicken der Vorrichtung erreichbar. Andererseits Ringräume sind diesen im Durchmesser angepaßte Rinist die Vorrichtung zu einer kompakten Montageeinheit ge 9 bzw. 10 ebenfalls aus Kupfer vorgesehen. Die Rinzusammengefaßt und muß zum Montieren lediglich auf io ge 9 bzw. 10 sind jeweils mindestens unter Haftreibung den Spritzzylinder aufgesteckt bzw. zum Demontieren in die ihnen zugeordneten Ringräume eingesteckt, wonach dem Lösen der Anschlußleitungen lediglich vom bei die Ringe infolge Erwärmung Schrumpfverbindun-Spritzzylinder abgezogen werden. Dabei ist auch eine gen eingehen.

nahezu verlustlose und schnell wirksame Überleitung Der elektrische Rohrheizkörper 3 und/oder die Kühl-

der von der Vorrichtung ausgeübten Temperaturen auf 15 mittelrohrleitung 4 können über ihre gesamte Länge den Spritzzylinder sichergestellt Vorteilhafte Weiter- Zonen mehr oder weniger große Windungssteigungen bildungen zur weiteren Erhöhung des Wirkungsgrades aufweisen, um in diesen Bereichen die Aufheizung bzw. sind in den Ansprüchen 2 bis 6 offenbart Um auch bei die Kühlung zu intensivieren bzw. zu vermindern, als Mundstücke dienenden Angießbuchsen, vornehm- Während im Bereich der einen Stirnseite der Vorrich-

lich bei solchen, die mehrere von einem gemeinsamen 20 tung die Stirnenden des Außen-, Innen- und Zwischenaxial verlaufenden Kanal ausgehende, etwa radial ge- mantels zueinander bündig abschließend angeordnet richtete Düsen aufweisen, eine eng tolerierte Kunst- sind, ist im Bereich der anderen Vorrichtungsstirnseite Stoffverarbeitungstemperatur zu erreichen, ist der vom der aus dem Innenmantel 2 und dem Zwischenmantel 7 Innenmantel und dem Zwischenmantel gebildete Ring- gebildete Ringraum samt der eingefügten Kühimitteiraum samt Kühlmittelrohrleitung über mindestens eine 25 rohrleitung 4 über den Außenmantel 1 axial vorstehend der Stirnseiten des Außenmantels vorstehend ausgebil- ausgebildet, um wie aus der F i g. 4 ersichtlich, bei einer det so daß in den Bereichen eines Mundstückes, wo in Angießbuchse 11, die teilweise in ein Spritzwerkzeug 12 Folge der Umleitung des mit hoher Geschwindigkeit dichtschließend eingreift und mehrere, von einem axial geförderten und dabei Reibungswärme erzeugenden verlaufenden Kanal 13 ausgehende, etwa radial gerich-Kunststoffmasse-Stromes die Gefahr einer Überhit- 30 tete, in die Formennester führende Düsen 14 aufweist, zung besonders groß ist, ausschließlich gekühlt werden den Bereich der Angießbuchse 11 ausschließlich kühlen

kann, woraus sich auch eine Verminderung der Herstel- zu können, der in Folge der Umlenkung des mit hoher pj lungskosten ergibt Geschwindigkeit geförderten Kunststoffmassestroms

Hierzu ist eine vorteilhafte Weiterbildung im An- der Gefahr einer Überhitzung durch Reibungswärme

spruch 8 offenbart 35 besonders ausgesetzt ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Die Kühlmittelrohrleitung 4 hat ein rechteckiges

g Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher Rohrprofil und ist so angeordnet, daß sie mit einer lan-

\· beschrieben. gen Profilseite innenseitig des Innenmantels 2 unter Flä-

i; Es zeigt chenberührung anliegt. Die Kühlmittelrohrleitung 4 be-

' Fig. 1 eine Vorrichtung zur elektrischen Beheizung 40 steht ebenfalls bevorzugterweise aus Kupfer.

' und zur Kühlung eines zentralen kunststofführenden Zur weiteren Intensivierung der Aufheizung und/

; Kanals einer Spritzgießmaschine im Längsschnitt; oder der Kühlung können, wie aus F i g. 3 ersichtlich, in

Fig. 2 desgleichen im Querschnitt; der Vorrichtung mehrere in Längserstreckung hinter-

F i g. 3 eine Weiterbildung in der Vorderansicht; einander angeordnete und voneinander unabhängig an-

F i g. 4 ein Anwendungsbeispiel im wesentlichen im 45 schaltbare, elektrische Rohrheizkörper 3 und/oder

; Längsschnitt. Kühlmittelrohrleitungen 4 vorgesehen werden.

Diese Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einem Bei Angießbuchsen mit tellerartigen Mundstücken, in

kreisringförmig geschlossenen metallischen, vorgefer- welchen mehrere etwa radial gerichtete und auf den

>■■■ tigten Außenmantel 1 aus rostfreiem Stahl, einem im Umfang verteilt angeordnete Düsen 14 angeordnet sind, ! Durchmesser gegenüber letzterem kleineren, innerhalb 50 wobei der Durchmesser des tellerartigen Mundstückes

des Außenmantels 1 mit Spiel zu diesem koiacial ange- einem Mehrfachen des Durchmessers der Angießbuch- |; ordneten, metallischen vorgefertigten Innenmantel 2 se 11 entspricht, ist es vorteilhaft, wenn an dem dem k aus Kupfer, einen schraubenförmig gewundenen elek- tellerartigen Mundstück zugewandten Stirnendteil des ξ, trischen Rohrheizkörper 3 und einer schraubenförmig aus dem Innenmantel 2 und dem Zwischenmantel 7 ge-

gewundenen Kühlmittelrohrleitung 4. Der Außenman- 55 bildeten Ringraumes ein daran sich anschließender, |· tel 1 und der Innenmantel 2 sind Rohrabschnitte. Der nach außen abstrebender hohler Flansch vorgesehen ist,

|,:, elektrische Rohrheizkörper 3 und die Kühlmittelrohrlei- dessen Innenraum mit dem vorgenannten Ringraum in i| tung 4 haben entsprechende Zuleitungen 5 bzw. 6, die Verbindung steht, und in welchem sich die in körnige j,: zum Beispiel stirnseitig aus der Vorrichtung herausge- und/oder pulvrige, hochwärmeleitfähige, verdichtete ;' führt sein können. ₆₀ Substanz eingebettete Kühlmittelrohrleitung 4 fortin den vom Außenmantel 1 und dem Innenmantel 2 setzt. Dabei sollte der Flansch so ausgebildet sein, daß [ ■ gebildeten Ringraum ist ein im Durchmesser gegenüber er über seine gesamte Fläche an der ihm zugewandten ■ dem Innenmantel 2 größerer kreisringförmig geschlos- Stirnseite des tellerartigen Mundstückes dichtschlie-

,. sener, metallischer, vorgefertigter Zwischenmantel 7 Bend anliegt, um auch in diesem Bereich eine eng tole- ; aus Kupfer angeordnet. ₆₅ rierte Kunststoffverarbeitungstemperatur sicherzustel-

:. In den vom Innenmantel 2 und dem Zwischenmantel 7 len. Beim Kühlmedium, zum Beispiel Öl, sollte die Ver-

! gebildeten Ringraum ist die Kühlmittelrohrleitung 4 dampfungstemperatur oberhalb der maximalen Kunst-

:..-■ eingefügt, während in dem vom Außenmantel 1 und stoffverarbeitungstemperatur liegen. Besonders vorteil-

haft wirkt sich diese Gestaltung bei der Verarbeitung zum Beispiel von Desmopan (Warenzeichen), ein Kunststoffprodukt der Firma Bayer, Leverkusen, aus, welches einen relativ eng tolerierten Verarbeitungstemperaturbereich mit einer Mindesttemperatur von z. B. 230° C und einer Höchsttemperatur von 245° C erfordert.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims

1 2 Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Patentansprüche: elektrischen Beheizung und zur Kühlung eines zentra len kunststofführenden Kanals einer Spritzgießmaschi-

1. Vorrichtung zur elektrischen Beheizung und zur ne, der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Kühlung eines zentralen kunststofführenden Kanals 5 und durch die DE-AS 12 36178 bekanntgewordenen einer Spritzgießmaschine, bei der mindestens eine Art

Kühlmittel-Rohrleitung auf einen den kunststoffüh- Bei der aus obiger DE-AS bekannten Vorrichtung ist renden Kanal umgebenden metallischen Innenman- mindestens eine Kühlmittel-Rohrleitung auf einen den te! unter Flächenberührung schraubenförmig aufge- kunststofführenden Kanal umgebenden metallischen Inwickelt ist und bei der die Kühlmittel-Rohrleitung io nenmantel unter Flächenberührung schraubenförmig von einem metallischen Zwischenmantel umgeben aufgewickelt Ferner ist die Kühlmittel-Rohrleitung von ist, um den außenseitig eine elektrische Heizeinrich- einem metallischen Zwischenmantel umgeben, um den tung angeordnet ist, dadurch gekennzeich- außenseitig eine elektrische Heizeinrichtung angeordn e t, daß der aus hochwärmeleitfähigem Werkstoff net ist

bestehende Innenmantel (2) Teil eines die Vorrich- 15 Die Montage dieser Vorrichtung ist aber umständlich

tung aufnehmenden Trägers ist daß die Heizeinrich- und aufwendig, weii hierzu unter anderem die Kühlmit-

tung ein auf dem Zwischenmantel (7) schraubenför- tel-Rohrleitung auf den Spritzzylinder selbst aufgewik-

mig aufgewickelter Rohrheizkörper (3) ist, daß der kelt werden muß.

Rohrheizkörper (3) von einem kreisringförmig ge- Noch zeitraubender ist ein eventueller Austausch der schlossenen, metallischen, vorgefertigten Außen- 20 vorgenannten Vorrichtung, da hierzu nach dem Entfermantel (1) umgeben ist und daß die zwischen dem nen der elektrischen Heizeinrichtung zunächst die aus-Innenmantel (2), Zwischenmantel (7) und Außen- zutauschende Kühlmittel-Rohrleitung vom Spritzzylinmantel (I) gebildeten beiden Ringräume stirnseitig der abgewickelt und anschließend daran eine neue verschlossen und die in den Ringräumen verbleiben- Kühlmittel-Rohrleitung auf den Spritzzylinder aufgeden Zwischenräume mit körniger und/oder pulvri- 25 wickelt werden muß, wonach noch die elektrischen ger, hochwärmeleitfähiger, durch Reduzieren der Heizungen anzufügen sind. Zudem ist der Raumbedarf Ummantelung hochverdichteter Substanz (8) ausge- dieser bekannten Vorrichtung relativ groß, so daß gerafüllt sind, de in den Bereichen, nämlich im Bereich der in das

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Spritzwerkzeug teilweise eingreifenden Angießbuchse zeichnet, daß der Außenmantel (1) aus Stahl, insbe- 30 mit den höchsten Kunststoffördergeschwindigkeiten, alsondere aus rostfreiem Stahl mit wärmereflektieren- so in jenen Zonen, in welchen die Gefahr einer Überhitder Innenseite besteht. zung des Kunststoffes durch Reibungswärme am größ-

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ten ist, kein ausreichend großer Raum zu ihrer Anordgekennzeichnet, daß der Werkstoff des Innenman- nung vorhanden ist Ferner ist aus der Druckschrift tels (2) und/oder des Zwischenmantels (7) vorwie- 35 »Plastverarbeiter«, 1958, Heft 1, Abb. 4, die Anordnung gend Kupfer ist. eines Innenmantels aus hochwärmeleitfähigem Werk-

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 3, stoff bekannt. Aus der DE-OS 30 46 471 ist außerdem dadurch gekennzeichnet, daß zum stirnicitigen Ver- bekannt, die Heizeinrichtung als Rohrheizkörper auszuschließen der Ringräume in die Ringraummündun- bilden und auf einen Mantel schraubenförmig aufzuwikgen mindestens mit Haftsitz eingefügte Ringe (9,10), 40 kein. Weiterhin ist es aus der DE-OS 27 16 950 bekannt insbesondere aus Kupfer, vorgesehen sind. bei Heizvorrichtungen die Zwischenräume mit körniger

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, und/oder pulveriger, hochwärmeleitfähiger und durch dadurch gekennzeichnet, daß die körnige und/oder Reduzieren einer Ummantelung hochverdichteter Subpulvrige Substanz (8) vorwiegend aus Kupfer be- stanz auszufüllen, aber auch diese bekannten Vorrichsteht. 45 tungen sind viel zu voluminös, um zum Beispiel auf einer

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Angießbuchse mangels des hier geringen Raumangebozeichnet, daß die Kühlmittel-Rohrleitung (4) zumin- tes Platz finden zu können.

dest außenseitig rechteckig profiliert ist. Auch ist ihre Herstellung und/oder Montage äußerst

7. Vorrichtung nach Anspruch I₁ dadurch gekenn- aufwendig und teuer.

zeichnet, daß der vom Innenmantel (2) und dem Zwi- 50 Aufgabe der Erfindung ist es nun, eine Vorrichtung

schenmantel (7) gebildete Ringraum samt Kühlmit- der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art

tel-Rohrleitung (4) über mindestens eine der Stirn- derart zu verbessern, daß bei Kunststoffspritzmaschi-

seiten des Außenmantels (1) vorstehend ausgebildet nen auch im Bereich deren Mundstücke eine eng tole-

ist. rierte Kunststoffverarbeitungstemperatur erreichbar

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn- 55 ist, um auch für Kunststoffe, wie thermoplastisches Pozeichnet, daß mindestens an einer Stirnseite des aus lyurethan-Elastomer mit Verarbeitungstemperaturbedem Innenmantel (2) u.id dem Zwischenmantel (7) reichen von zum Beispiel maximal 1O⁰C, optimale Vorgebildeten Ringraumes ein sich anschließender, nach arbeitungstemperaturen sicherzustellen und dabei auch außen abstrebender, hohler Flansch vorgesehen ist, eine Vereinfachung und Verbilligung der Herstellung zu dessen Innenraum mit dem vorgenannten Ringraum 60 erreichen.

in Verbindung steht und in welchem sich die in kör- Die Lösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich da-

nige und/oder pulvrige, hochwärmeleitfähige, ver- durch, daß der aus hochwärmeleitfähigem Werkstoff dichtete Substanz (8) eingebettete Kühlmittel-Rohr- bestehende Innenmantel Teil eines die Vorrichtung aufleitung (4) fortsetzt. nehmenden Trägers ist, daß die Heizeinrichtung ein auf

65 dem Zwischenmantel schraubenförmig aufgewickelter

Rohrheizkörper ist, daß der Rohrheizkörper von einem

kreisringförmig geschlossenen, metallischen, vorgefertigten Außenmantel umgeben ist, und daß die zwischen