DE3335291A1

DE3335291A1 - Heisskanalwerkzeug zum zufuehren einer kunststoffschmelze zu einer spritzgiessform

Info

Publication number: DE3335291A1
Application number: DE19833335291
Authority: DE
Inventors: Walter 3559 Battenberg Müller
Original assignee: EWIKON ENTWICKLUNG und KONSTRUKTION GmbH and Co KG
Current assignee: EWIKON ENTWICKLUNG und KONSTRUKTION GmbH and Co KG
Priority date: 1983-09-29
Filing date: 1983-09-29
Publication date: 1985-04-18
Also published as: GB2147245A; FR2552704B1; GB2147245B; CH664114A5; JPS60105516A; ES281643Y; CA1239266A; IT8412614A0; US4609341A; IT1180833B; FR2552704A1; DE3335291C2; GB8424437D0; ES281643U

Description

Dr. Loesenbeck (is80) DipWng. Stracke

ι«??;⁹· Loesenbeck Jaitenbecker Str. 164,4800 Bielefeld 1

4/12

EWIKON Entwicklung und Konstruktion GmbH & Co. KG, Schöne Aussicht 13, 4900 Herford

Heißkanalwerkzeug zum Zuführen einer Kunststoffschmelze zu einer Spritzgießform

Die Erfindung bezieht sich auf ein Heißkanalwerkzeug mit mindestens einem Heißkanalabschnitt zum Zuführen einer Kunststoffschmelze zu einer Spritzgießform, vorzugsweise einer Mehrfachspritzgießform, mit Punktanspritzung für jeden Formling, wobei der Heißkanalabschnitt ein mit einem Strömungskanal versehenes Außengehäuse mit wenigstens einer Einlaß- und einer Auslaßöffnung und einen an eine elektrische Spannung legbaren, von der Kunststoffschmelze umströmten Heizleiter aufweist.

Es ist ein Heißkanalwerkzeug dieser Art bekannt (DE-OS 29 38 832), bei dem der Strömungskanal im Heißkanalabschnitt außen durch die Innenflächen des Außengehäuses und innen durch den Heizleiter begrenzt wird. Die Aufheizung der in den Strömungskanal einfließenden Kunststoffschmelze geht vom zentralen Heizleiter aus, so daß insbesondere die dem Heizleiter benachbart liegende Zone intensiv aufgeheizt wird. An der Innenseite des Außengehäuses bildet sich eine Schicht erstarrter Kunststoffschmelze, die eine Wärmeisolierung

bildet und den Wärmeabfluß durch das Außengehäuse verhindert.

In einer Betriebspause erstarrt innerhalb des Strömungskanals die dort vorhandene Kunststoffschmelze teilweise oder vollständig, so daß bei einer erneuten Inbetriebnahme die gesamte Kunststoffschmelze mittels des Heizleiters aufgeheizt werden muß. Der Kunststoff bildet einen schlechten Wärmeleiter. Benachbart dem Heizleiter bildet sich eine kreisringförmige Schmelzzone, deren Dicke von der dem Heizleiter zugeführten elektrischen Leistung abhängig ist. Die dem Heizleiter entfernter liegenden Kunststoffschichten werden nur langsam aufgeheizt, so daß eine entsprechend lange Aufheizzeit erforderlich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Heißkanalwerkzeug der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß die Aufheizung der im Strömungskanals des Heißkanalabschnittes befindlichen Kunststoffschmelze, die auch teilweise oder aufgrund einer Betriebspause vollständig erstarrt sein kann, in kurzer Zeit erfolgt.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß im Heißkanalabschnitt zur Begrenzung des Strömungskanals nach außen mindestens ein Metallrohr im Abstand vom Heizleiter vorgesehen.und zwischen dem Metallrohr und der Innenfläche des Außengehäuses eine Wärmeisolierschicht angeordnet ist.

Die Wärmeisolierschicht kann als Luftspalt zwischen dem Metallrohr und der Innenfläche des Gehäuses ausgebildet sein. Sie kann auch aus Kunststoff oder/einem anderen Wärmeisoliermaterial bestehen.

Das Metallrohr, durch das der Strömungskanal nach außen begrenzt wird, ist elektrisch neutral. Es besitzt eine wesentlich größere Wärmeleitfähigkeit und auch eine wesentlich höhere Wärmespeicherfähigkeit als der Kunststoff. Aufgrund dieser Eigenschaften ist das Metallrohr in der Lage, kurzzeitig aus der im Strömungskanal befindlichen Kunststoffschmelze Wärme zu speichern und ggf. an die

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Kunststoffschmelze wieder abzugeben. Das Metallrohr trägt aber auch zu einer besseren Homogenisierung der Kunststoffschmelze entlang des Heizleiters bei, da durch die Herausführung der Kunststoffschmelze an verschiedenen Stellen des Heißkanalabschnittes auch unterschiedliche Bedingungen herrschen.

Durch die Wärmeisolierung zwischen dem Metallrohr und dem Außengehäuse des Heißkanalabschnittes wird erreicht, daß weniger Wärme nach außen abfließt, so daß auch die dem Heiz-leiter zugeführte elektrische Leistung kleiner sein kann als bei der bekannten Ausführung.

Anstelle eines Metallrohres, das in einem gewählten Abstand konzentrisch den Heizleiter umschließt, können mehrere ineinanderliegende Metallrohre vorgesehen werden, wobei auch geringe zwisehen den Rohren vorhandene Spalte eine Wärmeisolierung bilden.

. Der Querschnitt des Metallrohres braucht nicht rund zu sein. Er kann auch eine andere Raumform aufweisen.

Es ist auch möglich, durch eine Verrippung des Metallrohres, die in das Innere des Strömungskanals ragt, eine Oberflächenverqrößerung des Metallrohres vorzunehmen.

Mit der erfindungsgemäßen Gestaltung des Heißkanalabschnittes werden dann besonders gute Wirkungen erzielt, wenn die Masse des Metallrohrkörpers so gewählt wird, daß im Betriebszustand sein Wärmeinhalt dem Wärmeinhalt des im Strömungskanal befindlichen Kunststoffes in einem Bereich von ca. - 20 Prozent entspricht.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden beschrieben. Es zeigen:

Fig, 1 ein Heißkanalwerkzeug mit zugeordneter Spritzgießform im Vertikal schnitt,

Fig. 2 den Punkt II in Fig. 1 in vergrößertem Maßstab und Fig. 3 eine Abwandlungsform zu der Ausführung nach der Fig. 2.

Das in der Fig. 1 aufgezeigte Heißkanalwerkzeug weist einen Heißkanalabschnitt 1 auf, der mit einer Angußbuehse 2 versehen ist, in die die Maschinendüse eines Kunststoffextruders eingesetzt wird. Die Angußbuehse 2 bildet somit eine Einlaßöffnung 3 für die Kunststoffschmelze, die in einen Strömungskanal 4 des Heißkanalabschnittes 1 eingeführt wird ^ Der Heißkanalabschnitt weist ein Außengehäuse 5 auf, in dessen Strömungskanals ein elektrischer Heizleiter 6 angeordnet ist« Der Heizleiter 6, der von der Kunststoffschmelze umströmt wird, bildet die innere Begrenzung des Strömungskanals.

Die Kunststoffschmelze gelangt bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel über Auslaßöffnungen 7 in die Strömungskanäle 8 weiterer Heißkanalabschnitte 9, die mit Düsen 10 ausgerüstet sind, die von der Kunststoffschmelze durchströmt werden und von denen aus die Kunststoffschmelze in Formnester 11 einer Spritzgießform 12 gelangt. Auch die Heißkanalabschnitte 9 sind im mittleren Bereich mit einem elektrischen Heizleiter 6 ausgerüstet.

Die Öffnung der Spritzgießform zur Entformung der erstarrten Spritzlinge erfolgt in der Ebene 13. Die Spritzlinge werden von Ausstoßern 14 aus dem Formnest entfernt.

Der elektrische Heizleiter 6 ist im Bereich des Gehäuseendes in einem Isolierkörper 15 gelagert. Die Abdichtung des Heizleiterendes gegenüber dem Strömungskanal 4 erfolgt durch eine Stopfbuchse 16 und durch eine Druckschraube 17. Die Heizleiterenden sind mit einer Buchse 18 ausgerüstet, in die ein Stecker eines Stromversorgungskabels eingeführt wird.

Aus der Fig. 1 ist erkennbar, daß die Heizleiterenden aus dem Ausr sengehäuse herausragen.

Der Strömungskanal 4 wird nach außen hin durch ein Metallrohr 19 .5 begrenzt, wobei zwischen dem Metallrohr und der Innenfläche des Außengehäuse 5 eine Wärmeisolierschicht 20 vorgesehen ist. Diese Wärmeisolierschicht besteht in dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus einer Kunststoffschicht.

Zur Erzeugung dieser Kunststoffschicht kann das Metallrohr 19 mit Ausformungen 21 versehen werden, die nach außen vorspringen und sich an der Innenfläche 22 des Außengehäuses 5 abstützen. Zwischen den Ausformungen 21 sind im Rohrmantel Durchbrüche 23 vorgesehen, durch die beim ersten Betrieb des Heißkanalwerkzeuges Kunststoffschmelze aus dem Strömungskanal in den Zwischenraum 24 zwischen dem Metallrohr und der Innenfläche 22 des Außengehäuses fließt und dort erstarrt.

Bezugszeichen

1 Heißkanalabschnitt

2 Angußbuchse

3 Einlaßöffnung

4 Strömungskanal.

5 Außengehäuse

6 Heizleiter

7 Auslaßöffnung

8 Strömungskanal

9 Heißkanalabschnitt

10 Düse

11 Formnest

12 Spritzgießform

13 Ebene

14 Ausstoßer

15 Isolierkörper

16 Stopfbuchse

17 Druckschraube

18 Buchse

19 Metallrohr

20 Wärmeisolierschicht

21 Ausformung

22 Innenfläche

23 Durchbruch

24 Zwischenraum

-5.

- Leerseite -

Claims

Patentansprüche

1. Heißkanalwerkzeug mit mindestens einem Heißkanalabschnitt zum Zuführen einer Kunststoffsehmelze zu einer Spritzgießform, vorzugsweise einer Mehrfachspritzgießform, mit Punktanspritzung für jeden Formling, wobei der Heißkanalabschnitt ein mit einem Strömungskanal versehenes Außengehäuse mit wenigstens einer Einlaß- und einer Auslaßöffnung und einen an eine elektrische Spannung legbaren, von der Kunststoffsehmelze umströmten Heizleiter aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß im Heißkanalabschnitt. (1) zur Begrenzung des Strömungskanals (4) nach außen mindestens ein Metallrohr (19) vorgesehen und zwischen dem Metallrohr und der Innenfläche des Außengehäuses (5) eine Wärmeisolierschicht (20) angeordnet ist.

2. Heißkanalwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Wärmeisolierschicht ein Luftspalt zwischen dem Metallrohr und der Innenfläche des Außengehäuses vorgesehen ist.

3. Heißkanalwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallrohr (19) nach außen vorspringende, sich an der der Innenfläche (22) des Außengehäuses (5) abstützende Ausformungen (21) aufweist und im Rohrmantel zwischen den Ausformungen Durchbrüche (23) vorgesehen sind und die Wärmeisolierschicht durch in den Raum zwischen dem Metallrohr und der Innenfläche des Außengehäuses (5) eingeströmte und erstarrte Kunststoffsehmelze gebildet ist.

4. Heißkanalwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallrohr (19) den Heizleiter (6) konzentrisch umschließt.

5. HeiOkanalwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallrohr (19) nach innen in den
Strömungskanal (4) sich erstreckende Rippen aufweist.

6. Heißkanalwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Betriebszustand der Wärmeinhalt des
Metallrohrkörpers dem Wärmeinhalt des im Strömungskanal befindlichen Kunststoffes in einem Bereich von ca. ί 20 Prozent entspricht.