DE3335282C2

DE3335282C2 -

Info

Publication number: DE3335282C2
Application number: DE19833335282
Authority: DE
Inventors: Walter 3559 Battenberg De Mueller
Original assignee: Ewikon Entwicklung und Konstruktion & Co Kg 4900 Herford De GmbH
Current assignee: Ewikon Entwicklung und Konstruktion & Co Kg 4900 Herford De GmbH
Priority date: 1983-09-29
Filing date: 1983-09-29
Publication date: 1991-09-26
Also published as: DE3335282A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Heißkanalwerkzeug zum Zuführen von Materialschmelzen zu einer Spritzgießform, mit einem Strömungskanal, von dem mindestens ein zu einer Ausströmöffnung führender Angußkanal abzweigt, in dem ein elektrisch betriebenes Heizelement angeordnet ist, das einen mittigen Metallkern aufweist, der an dem dem elektrischen Anschluß abgewandten Ende mit einem Außenmantel verbunden ist, wobei außerhalb der Verbindungsstelle zwischen dem Metallkern und dem Außenmantel eine Isolierschicht vorgesehen ist.The invention relates to a hot runner tool for feeding from molten material to an injection mold, with a Flow channel, of which at least one to an outflow opening leading sprue branches, in which an electrically operated Is arranged heating element which has a central metal core, the end facing away from the electrical connection an outer jacket is connected, outside of the junction an insulating layer between the metal core and the outer jacket is provided.

Es ist ein Heißkanalwerkzeug dieser Art bekannt (US-PS 35 20 026), mit einem elektrisch betriebenen Heizelement, bei dem die Wärmeerzeugung im Außenmantel erfolgt und dieser Außenmantel somit einen hohen spezifischen elektrischen Widerstand hat und an ihm eine hohe Teilspannung anliegt. Der Metallkern wird z. B. aus Kupfer gefertigt oder kann auch aus einem anderen Material mit einem höheren spezifischen elektrischen Widerstand hergestellt sein, sofern der Metallkern einen großen Querschnitt und damit einen geringen effektiven elektrischen Widerstand aufweist. A hot runner tool of this type is known (US Pat. No. 3,520,026), with an electrically operated heating element, in which the heat generation takes place in the outer jacket and thus this outer jacket has a high specific electrical resistance and a high value on it Partial tension is present. The metal core is z. B. made of copper or can be made of a different material with a higher one specific electrical resistance, provided the metal core has a large cross section and therefore a small one effective electrical resistance.

Da an dem Außenmantel eine hohe Teilspannung anliegt, kann das bekannte Heizelement nicht zum Aufheizen von Metallschmelzen verwendet werden. Der Einsatz dieses Heizelementes ist auf das Aufheizen von Kunststoffschmelzen beschränkt.Since there is a high partial tension on the outer jacket, this can known heating element is not used for heating metal melts will. The use of this heating element is on heating up limited by plastic melts.

Da der Metallkern einen relativ großen Querschnitt aufweist und die bekannten Isolierschichten eine Dicke besitzen, die einige Millimeter beträgt, ist der Gesamtquerschnitt des bekannten Heizelementes relativ groß, so daß nicht die Möglichkeit besteht, mit diesem Heizelement Heißkanäle aufzuheizen, die zu den Formnestern für kleine Spritzgußteile führen, wobei die Angußöffnungen benachbarter Formnester einen geringen Abstand haben.Since the metal core has a relatively large cross section and the known insulating layers have a thickness that some Is the total cross section of the known heating element relatively large, so that there is no possibility of using this heating element to heat up hot runners that lead to the mold nests lead for small injection molded parts, the sprue openings being adjacent Mold cavities have a small distance.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Heißkanalwerkzeug der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß es sowohl für Kunststoffschmelzen als auch für Metallschmelzen verwendbar ist und die in die Angußkanäle des Heißkanalwerkzeuges eingesetzten Heizelemente mit zur Aufheizung des Strömungskanals benutzt werden, von dem die Angußkanäle abzweigen.The invention has for its object a hot runner tool of the type mentioned in such a way that it is suitable for both Plastic melts can also be used for metal melts and the inserted into the sprue of the hot runner mold Heating elements are used to heat the flow channel, from which the sprue branches off.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.This task is accomplished by a device with the features of claim 1 solved.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Heizstab mit einer Sackbohrung versehen, die sich zu beiden Seiten der Verbindung des Außenmantels mit der Wandung des Strömungskanals erstreckt.In an advantageous embodiment, the heating element is with a Blind hole provided, which is on both sides of the connection of the Extends outer jacket with the wall of the flow channel.

Eine Querschnittsverringerung in dem genannten Bereich kann auch dadurch erzielt werden, daß der Heizstab mit mindestens einer Nut versehen ist. A reduction in cross-section in the area mentioned can also can be achieved in that the heating element with at least one groove is provided.

Der mittige Heizstab kann aus einem Chrom-Nickel-Stahl und der Außenmantel des Heizelements aus einem Baustahl oder einem anderen Stahl gefertigt werden.The central heating element can be made of a chrome-nickel steel and the Outer jacket of the heating element made of a structural steel or another Steel.

Da an dem Außenmantel im Betrieb eine kleine Teilspannung anliegt, kann das Heizelement von einer Metallschmelze, z. B. von einer Zinkschmelze, umströmt werden.Since there is a small partial tension on the outer jacket during operation, can the heating element from a molten metal, for. B. from a molten zinc.

Die eigentliche Wärmeerzeugung findet im mittigen Heizstab statt. Aufgrund der geringen Dicke der Isolierschicht bietet diese Isolierschicht kein wesentliches Hindernis für die Wärmeleitung zum Außenmantel, der somit intensiv aufgeheizt wird und die Wärme einerseits an die Materialschmelze, von der der Außenmantel umströmt wird, und andererseits an die Wandung des Strömungskanals abgibt, mit der der Außenmantel wärmeleitend verbunden ist.The actual heat generation takes place in the central heating element. Due to the small thickness of the insulating layer, this insulating layer offers no major obstacle to heat conduction to the Outer jacket, which is thus heated up intensely and the warmth on the one hand to the molten material from which the outer jacket flows and, on the other hand, to the wall of the flow channel emits, with which the outer jacket is thermally connected.

Bei einem Heißkanalwerkzeug für kleine Spritzgußteile liegen die zu den Formnestern führenden Angußkanäle in geringem Abstand voneinander. Diese Angußkanäle sind mit einem elektrisch betriebenen Heizelement ausgerüstet, so daß der Abstand der einzelnen Heizelemente voneinander gering ist. Somit besteht die Möglichkeit, auf eine Zusatzheizung im Strömungskanal des Heißkanalwerkzeuges zu verzichten. Durch die wärmeleitende Verbindung eines jeden Außenmantels der Heizelemente mit einer Wandung des Strömungskanals erfolgt eine ausreichende Aufheizung.In a hot runner mold for small injection molded parts are the sprue channels leading to the mold nests at a short distance from one another. These sprue channels are electrically powered Heating element equipped so that the distance between the individual heating elements is small from each other. So there is the possibility additional heating in the flow channel of the hot runner mold to renounce. Through the heat-conducting connection of everyone Outer jacket of the heating elements with a wall of the flow channel there is sufficient heating.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden beschrieben.An embodiment of the invention is shown in the drawings and is described below.

Es zeigt:It shows:

Fig. 1 ein einer Spritzgießform zugeordnetes Heißkanalwerkzeug im Vertikalschnitt, Fig. 1 a mapped an injection mold hot runner mold in vertical section,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1. Fig. 2 shows a section along the line II-II in FIG. 1.

Das Heißkanalwerkzeug 1 weist einen Strömungskanal 2 auf, dem die Kunststoffschmelze oder die Metallschmelze über eine nicht dargestellte Einlaßöffnung zugeführt wird. Von diesem Strömungskanal 2 zweigen Angußkanäle 3 ab, die zu den Ausströmöffnungen 4 des Heißkanalwerkzeuges führen, von denen die Materialschmelze in eine Vorkammer 5 gelangt, von der sie durch eine Angußöffnung in ein Formnest 6 der Spritzgießform fließt. In jedem Angußkanal 3 des Heißkanalwerkzeuges ist ein elektrisch betriebenes Heizelement 7 angeordnet. Jedes Heizelement weist einen mittigen Heizstab 8 auf, an dessen oberem Teil 9 die elektrische Stromzuführung angelegt wird. Als Heizwiderstand wird der Heizstab auf die gewünschte Temperatur gebracht. An dem dem elektrischen Anschluß abgewandten Ende ist der Heizstab 8 mittels einer Schweißnaht 10 mit einem Außenmantel 11 aus Metall verbunden, dessen spezifischer elektrischer Widerstand elektrischer Widerstand klein ist. Der Heizstab 8 weist einen hohen spezifischen elektrischen Widerstand auf und ist mit einem kleinen Querschnitt versehen. Der mittige Heizstab kann aus einem Chrom- Nickel-Stahl und der Außenmantel 11 aus einem anderen Stahl gefertigt sein.The hot runner tool 1 has a flow channel 2 , to which the plastic melt or the metal melt is fed via an inlet opening, not shown. From this flow channel 2, sprue channels 3 branch off, which lead to the outflow openings 4 of the hot runner mold, from which the material melt reaches a prechamber 5 , from which it flows through a sprue opening into a mold cavity 6 of the injection mold. An electrically operated heating element 7 is arranged in each sprue 3 of the hot runner mold. Each heating element has a central heating element 8 , on the upper part 9 of which the electrical power supply is applied. The heating element is brought to the desired temperature as a heating resistor. At the end facing away from the electrical connection, the heating element 8 is connected by means of a weld 10 to an outer jacket 11 made of metal, the specific electrical resistance of which is small. The heating element 8 has a high specific electrical resistance and is provided with a small cross section. The central heating element can be made from a chrome-nickel steel and the outer jacket 11 from another steel.

Außerhalb der Verbindungsstelle zwischen dem Heizstab und dem Außenmantel ist zwischen dem Heizstab und dem Außenmantel eine Isolierschicht 12 vorgesehen, deren Dicke in dem Bereich von 0,1 bis 0,5 mm liegt. Die Isolierschicht kann aus einer Keramikmasse bestehen. Die Isolierschicht hat vorzugsweise eine Dicke von 0,2 mm.Outside the connection point between the heating rod and the outer jacket, an insulating layer 12 is provided between the heating rod and the outer jacket, the thickness of which is in the range from 0.1 to 0.5 mm. The insulating layer can consist of a ceramic mass. The insulating layer preferably has a thickness of 0.2 mm.

Der Außenmantel 11 weist am oberen Ende einen Ringflansch 13 auf, dessen Umfangsfläche wärmeleitend mit der Wandung 14 des Strömungskanals 2 verbunden ist.The outer jacket 11 has an annular flange 13 at the upper end, the peripheral surface of which is connected in a heat-conducting manner to the wall 14 of the flow channel 2 .

Um im Bereich des Ringflansches 13 die Heizleistung des Heizstabes 8 zu steigern, ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Heizstab zu beiden Seiten des Ringflansches und im Bereich des Ringflansches mit einer Sackbohrung 15 versehen, durch die in diesem Bereich des Heizstabes die Stromdichte vergrößert und die Heizleistung gesteigert wird. Der gleiche Effekt ist dadurch zu erzielen, daß der Heizstab mit mindestens einer Nut versehen ist, die auch zu einer Schwächung des Querschnittes führt.In order to increase the heating power of the heating element 8 in the area of the ring flange 13, in the exemplary embodiment shown the heating element is provided on both sides of the ring flange and in the area of the ring flange with a blind bore 15 through which the current density increases in this area of the heating element and the heating power is increased. The same effect can be achieved in that the heating element is provided with at least one groove, which also leads to a weakening of the cross section.

Claims

1. Hot runner tool for supplying molten material to an injection mold, with a flow channel, from which at least one sprue leading to an outflow branch branches, in which an electrically operated heating element is arranged, which has a central metal core which at the end facing away from the electrical connection is connected to an outer jacket, an insulating layer being provided outside the connection point between the metal core and the outer jacket, characterized in that the metal core is designed as a heating element ( 8 ), has a high specific electrical resistance, the specific electrical resistance of the outer jacket ( 11 ) is small, the thickness of the insulating layer ( 12 ) is in the range from 0.1 mm to 0.5 mm, the outer jacket is thermally conductively connected to a wall ( 14 ) of the flow channel ( 2 ) and in the area of this connection the heating element ( 8 ) has a reduced cross-section.

2. Hot runner tool according to claim 1, characterized in that the heating rod ( 8 ) is provided with a blind bore ( 15 ) or with at least one groove, which is on both sides of the connection of the outer casing ( 11 ) with the wall ( 14 ) of the flow channel extends.

3. Hot runner tool according to one of the preceding claims, characterized in that the outer casing ( 11 ) has an annular flange ( 13 ) and the peripheral surface of the annular flange ( 13 ) is connected to the wall ( 14 ) of the flow channel ( 2 ).

4. Hot runner mold according to one of the preceding claims, characterized in that only the heating elements ( 7 ) arranged in the sprue channels ( 3 ) are provided for heating the flow channel ( 2 ).