DE3335294A1

DE3335294A1 - Elektrisch betriebenes heizelement fuer ein heisskanalwerkzeug

Info

Publication number: DE3335294A1
Application number: DE19833335294
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: ES286461U; JPH0432729B2; ES286461Y; JPS60179217A; DE3335294C2

Description

Elektrisch betriebenes Heizelement für ein
Heißkanalwerkzeug Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrisch betriebens Heizelement mit einem Heizleiter, der in einem Heißkanal und in vom Heißkanal abzweigenden, zu einer Formnestreihe einer Spritzgießform führenden Angußkanälen eines Heißkanalwerkzeuges angeordnet ist.
Es ist ein elektrisch betriebenes Heizelement dieser Art bekannt (AT-PS 286 607), bei dem der Heizleiter stabförmig ausgebildet ist, mittig durch einen Heißkanal verläuft und dann im Bereich eines vom Heißkanal abzweigenden zum Formnest einer Spritzgießform führenden Angußkanal schleifenförmig gestaltet ist. In den Heißkanal und in die abzweigenden Angußkanäle wird die Kunststoffschmelze unter Druckstößen eingeführt, die eine hohe mechanische Belastung des Heizleiters ergeben. Bei dem bekannten Heizelement besteht die Gefahr, daß unter der Wirkung dieser mechanischen Belastungen der Heizleiter deformiert wird und mit den Werkzeugwandungen in Berührung kommt. Dies führt aber zu einem Kurzschluß und zu einer Betriebsunterbrechung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektrisch betriebenes Heizelement der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß bei der im Betrieb auftretenden Wärmeausdehnung des Heißkanalwerkzeuges, die zu der des eingebauten Heizleiters unterschiedlich ist, die Ausrichtung des Heizleiters zu den Ausstremöffnungen des Heißkanalwerkzeuges erhalten bleibt und der Heizleiter die Belastungen durch die in das Heißkanalwerkzeug stoßartig einströmende Materialschmelze aufnehmen kann.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der Heizleiter mäanderförmig ausgebildet und zwischen zwei aus einem Isolierwerkstoff bestehenden, an dem Heizleiter anliegenden Platten angeordnet ist und der Heizleiter sich auf Lagerkörpern abstützt oder mit Lagerkörpern verbunden ist, die mit ihren Enden in Lageraussparungen des Heißkanalwerkzeuges formschlüssig festgelegt sind.
Durch die Mäanderform des Heizleiters ist der Heizleiter in seiner Längsrichtung form federnd und entsprechend der Werkstoffwahl material federnd ausgebildet.
Durch die mit ihren Enden formschlüssig im Heißkanalwerkzeug befestigten Lagerkörper an denen sich der Heizleiter abstützt oder die mit dem Heizleiter verbunden sind, wird der Heizleiter gezwungen, die aufgrund der Wärmeausdehnung des Heißkanalwerkzeuges auftretenden Bewegungen mitzumachen. Durch die Forn>##und Materialfederung des Heizleiters ist dies möglich, ohne daß der Heizleiter beschädigt wird. Die synchrone Bewegung des Heizleiters mit dem Heißkanalwerkzeug unter den im Betriebe auftretenden Wärmebeanspruchungen gewährleistet eine ständig exakte Ausrichtung des Heizleiters zu den Ausströmöffnungen des Heißkanalwerkzeuges. Damit sind die Voraussetzungen für einen einwandfreien Spritzgießbetrieb gegeben.
Durch die aus einem Isolierwerkstoff hergestellten Platten, die im mittleren Bereich #des Heizleiters angeordnet sind und die sich einerseits am Heizleiter und andererseits an Innenseiten der Kanäle des Heißkanalwerkzeuges abstützen, ergibt sich eine sichere Halterung des Heizleiters über seine gesamte Lände, die auch dann erhalten bleibt, wenn die Materialschmelze auf dem Wege vom Heißkanal zu den Ausströmöffnungen des Heißkanalwerkzeuges den Heizleiter durch- bzw. umströmt.
Die aus einem Isolierwerkstoff, z.B. einer Keramikmasse, hergestellten Platten bilden mit Stegen des Heizleiters Strömungskanähe für die Materialschmelze.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung einer vorteilhaften, beispielsweisen Ausführungsform, die in den Zeichnungen dargestellt ist.
Es zeigen: Fig. 1 ein mit einem elektrisch betriebenen Heizelement ausge rüstetes Heißkanalwerkzeug im Vertikalschnitt, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1, Fig. 3 den Heizleiter des elektrisch betriebenen Heizelements nach den Fig. 1 und 2 im Aufriß und Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 3.
Das Heißkanalwerkzeug 1 weist einen Heißkanal 2 auf, dem die Materialschmelze durch eine Einströmöffnung 3 zugeführt wird.
Von dem Heißkanal 2 zweigt eine Reihe von Angußkanälen 4 ab, die zur Ausströmöffnung 5 führen, von der aus die Materialschmelze in ein Formnest einer Spritzgießform gelangt.
Das Heißkanalwerkzeug 1 ist mit einem Heizleiter Ca ausgerüstet, durch den die Materialschmelze sowohl im Heißkanal 2 als auch in den Angußkanälen 4 aufgeheizt wird. Der Heizleiter kann aus einem Chrom-Nickel-Stahl hergestellt werden und weist an den Enden Anschlußplatten 7 auf, an die die elektrische Spannung angelegt wird. Der zwischen den Anschlußplatten 7 liegende Teil des Heizleiters Caist mäanderförmig ausgebildet und setzt sich aus U-förmig verlaufenden Stegen zusammen, wobei die unteren Enden, die den Ausströmöffnungen des Heißkanalwerkzeuges bzw. den Formnestern der Spritzgießform zugewandt sind, als Spitzen 6 ausgebildet sind. Benachbarte Stege 8, die in der Spitze 6 verbunden sind, weisen Querschnitte auf, die sich zu der Spitze 6 hin verkleinern. Hierdurch wird eine erhöhte Wärmeleistung in diesem Bereich erzielt und gewährleistet, daß die Materialschmelze unter guten Fließbedingungen durch die Ausströmöffnung des Heißkanalwerkzeuges in das Formnest der Spritzgießform einfließen kann.
In dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel weisen die Anschlußplatten 7 zum Anlegen der elektrischen Spannung sowie die Heizleiterstege einen rechteckigen Querschnitt auf.
Im Bereich der Anschlußplatten 7 ist der Heizleiter Ca mittels Bolzen 9 in dem Heißkanalwerkzeug gelagert. Diese Bolzen können aus einem Isolierwerkstoff hergestellt sein. Sofern die Bolzen aus Metall bestehen, müssen ihre Enden in Buchsen 10 gelagert werden, die aus einem Isolierwerkstoff, z.B. einer Keramikmasse, gefertigt sind. Die Buchsen 10 sind in entsprechenden Aussparungen des Heißkanalwerkzeuges angeordnet.
Zwischen den Anschlußplatten 7 wird der Heizleiter auf Bolzen 11 gelagert, die die Querstege 12 des Heizleiters Ca an der den Ausströmöffnungen 5 des Heißkanalwerkzeuges abgewandten Seite untergreifen. Auch diese Bolzen können entweder aus einem Isolierwerkstoff oder aus Metall gefertigt sein. Im letzteren Fall müssen die Enden der Bolzen 11, wie in der Fig. 2 dargestellt, in Buchsen 10 gelagert werden, die aus einem Isolierwerkstoff gefertigt sind.
Der zwischen den Anschlußplatten 7 liegende Teil des Heizleiters wird zwischen Platten 13 angeordnet, die aus einem Isolierwerkstoff, z.B. einer Keramikmasse gefertigt sind und sich, wie sich aus den Fig. 1 und 2 ergibt, über den mittleren Bereich des Heizleiters, jedoch über die gesamte Länge des Heißkanals 2 erstrecken. Aus der Fig. 2 ergibt sich, daß die Platten 13 sowohl am Heizleiter Ca als auch an einer Innenfläche des Heißkanals anliegen, so daß eine sichere Halterung des Heizleiters gegeben ist. Ferner bilden mehrere vertikale Stege des Heizleiters mit den Platten 13 Strömungskanäle 14, durch die die Materialschmelze in Richtung der zugeordneten Ausströmöffnung 5 des Heißkanalwerkzeuges fließt.
Um im Bereich der Spitzen 6 die Wärmeerzeugung zu intensivieren, besteht die Möglichkeit, wie dies in der Fig. 1 aufgezeigt ist, mit der Spitze einen Heizdraht 15 zu verbinden, an dem eine elektrische Spannung angelegt wird.
Bezugszeichen 1 Heißkanalwerkzeug 2 Heißkanal 3 Einströmöffnung 4 Angußkanal 5 Ausströmöffnung 6 Spitze Ca Heizleiter 7 Anschlußplatte 8 Steg 9 Bolzen 10 Buchse 11 Bolzen 12 Quersteg 13 Platte 14 Strömungskanal 15 Heizdraht - Leerseite -

Claims

Patentansprüche @ Elektrisch betriebenes Heizelement mit einem Heizleiter, der in einem Heißkanal und in vom Heißkanal abzweigenden, zu einer Formnestreihe einer Spritzgießform führenden Angußkanälen eines Heißkanalwerkzeuges angeordnet ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Heizleiter (6a) mäanderförmig ausgebildet und zwischen zwei aus einem Isolierwerkstoff bestehenden, an dem Heizleiter (6a) anliegenden Platten (13) angeordnet ist und der Heizleiter sich auf Lagerkörpern abstützt oder mit Lagerkörpern verbunden ist, die mit ihren Enden in Lageraussparungen des Heißkanalwerkzeuges (1) formschlüssig festgelegt sind.
2. Elektrisch betriebenes Heizelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die miteinander verbundenen, sich zu den Ausströmöffnungen (5) des Heißkanalwerkzeuges (1) erstreckenden Stege (8) des Heizleiters einen sich in Richtung auf die Ausströmöffnungen verkleinernden Querschnitt aufweisen.
3. Elektrisch betriebens Heizelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den Formnestern der Spritzgießform zugewandten Enden des Heizleiters (6a) als Spitzen (6) ausgebildet sind.
4. Elektrisch betriebenes Heize#lement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querstege (12) des Heizleiters (6a) an der den Ausströmöffnungen (5) des Heißkanalwerkzeuges abgewandten Seite sich auf Bolzen (11) abstützen.
5. Elektrisch betriebenes Heizelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bolzen (11) aus Metall gefertigt sind und ihre Enden in aus einem Isolierwerkstoff hergestellte, in entsprechende Aufnahmen des Heißkanalwerkzeuges angeordnete Buchsen (10) eingreifen.
6. Elektrisch betriebenes Heizelement nach Anspruch 1-, dadurch gekennzeichnet, daß die Bolzen (11) an dem Heizleiter (6a) befestigt sind.
7. Elektrisch betriebenes Heizelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an den Enden des Heizleiters Anschlußplatten (7) zum Anlegen der elektrischen Spannung vorgesehen sind und die Anschlußplatten sowie die Heizleiterstege einen rechteckigen Querschnitt aufweisen.
8. Elektrisch betriebenes Heizelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mit mindestens einer Spitze (6) des Heizleiters (6a) ein Heizdraht (15) verbunden ist, an dem eine elektrische Spannung angelegt ist.