DE3417220A1

DE3417220A1 - Elektrisch beheizbare, am ende eines heisskanals angeordnete angussduese

Info

Publication number: DE3417220A1
Application number: DE19843417220
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: 1984-05-10
Filing date: 1984-05-10
Publication date: 1986-01-09
Also published as: GB2158766B; US4682944A; CA1234263A; FR2564030B1; DE3417220C2; GB2158766A; GB8511938D0; JPS6135220A; JPH0531447B2; FR2564030A1

Description

Patentanwälte

Dr. Loesenbeck (198O) Dipl.-lng. Stracke Dipl.-lng. Loesenbeck Jöllenbecker Str. 164,4800 Bielefetd 1

4/12

Ewikon Entwicklung und Konstruktion GmbH & Co. KG, Schöne Aussicht 13,

4900 Herford

Elektrisch beheizbare, am Ende eines Heißkanals angeordnete Angußdüse

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrisch beheizbare Angußdüse, die am Ende eines Heißkanals angeordnet ist, mit einem in den den Heizkanal aufweisenden Heißkanalblock eingesetzten, ringförmigen Mantelteil und einem ringförmigen Strömungskanal für die einzuspritzende Kunststoffmasse zwischen der inneren Oberfläche des Mantelteils und der äußeren Oberfläche eines sich mittig durch das Mantelteil bis in die Angußöffnung des zugeordneten Eormhohlraums erstreckenden Heizstabes, dessen sich in die Angußöffnung erstreckende verjüngende Spitze als Teil einer elektrischen Widerstandsheizung ausgebildet ist, wobei der Heizstab im Bereich seiner Spitze über Stege, die eine oder mehrere Austrittsöffnungen für die aus dem ringförmigen Strömungskanal austretende Kunststoffmasse begrenzen, mit dem Mantelteil verbunden ist.

Es ist eine elektrisch beheizbare Angußdüse dieser Art bekannt (DE-PS 28 24 971), die mit einer Spitze ausgerüstet ist, so daß jedem Eormhohlraum (Formnest) der Spritzgießform eine Angußdüse zugeordnet werden muß.

EWIKON -βί- er

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrisch beheizbare Angußdüse der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß die Kunststoffmasse gleichzeitig in mindestens zwei Formhohlräume (Formnester) eingespritzt werden kann.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Angußdüse mehrere Spitzen aufweist und jede Spitze sich in die Angußöffnung oder bis in die Nähe? der Angußöffnunq eines Formhohlraumes erstreckt.

Die Angußdüse kann mit zwei, drei, vier oder weiteren Spitzen ausgerüstet sein, so daß mittels einer Angußdüse gleichzeitig entsprechend viele Formhohlräume gefüllt werden können, wobei diese Formhohlräume voneinander einen geringen Abstand aufweisen können.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung vorteilhafter, beispielsweiser Ausführungsformen, bei denen die Angußdüse jeweils mit zwei Spitzen ausgerüstet ist.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Angußdüse in perspektivischer Darstellung und teilweise geschnitten,

Fig. 2 eine konstruktive Einzelheit der Angußdüse nach der Fig. 1,

Fig. 3 eine Abwandlungsform zu der Ausführung nach der Fig. 1 in perspektivischer Darstellung,

Fig. 3a einen Schnitt nach der Linie IHa-IIIa in Fig. 3, Fig. 4 eine weitere Abwandlungsform der Angußdüse nach der Fig. 1, 2¹P Fig. 5 eine in einen Heißkanalblock eingebaute Angußdüse,

Fig. 6 eine Angußdüse in perspektivischer Darstellung und teilweise geschnitten, bei der die Spitzen in einer quer zur Längsachse der Düse verlaufende Ebene liegen,

Fig. 7 die in den Fig. 1 und 6 aufgezeigte Angußdüsen in einem Heißkanalblock eingebaut, dem eine Spritzgießform zugeordnet ist,

Fig. 8 eine weitere Ausführungsform einer Angußdüse und

Fig. 9 die Angußdüse nach der Fig. 8 in teilweise demontiertem Zustand,

Fig. 10 ein weiteres Ausführungsbeispiel teilweise geschnitten,

Fig. 11 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles XI in Fig. 10,

Fig. 12 eine Ausführungsform mit kurzen Mantelzungen,

Fig. 13 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles XIII in Fig. 12,

Fig. 14 einen Schnitt nach der Linie XIV-XIV in Fig. 12 und

Fig. 15 eine Abwandlungsform zu der Ausführung nach der I ig. 12.

Die Angußdüse nach der Fig. 1 setzt sich aus einem mittigen Heizstab 1 und einem vorderen sowie einemhinteren Mantelteil 2,3 zusammen. Durch Isolierscheiben 4 und 5 werden die beiden Mantelteile 2 und 3 elektrisch untereinander isoliert. Sie sind über den Heizstab 1 miteinander verbunden.

Die Stromzuführung erfolgt über einen Steckkontakt 6 und einen Kontaktring 7, der mit dem hinteren Mantelteil 3 leitend verbunden ist.

EWIKON - f -

. τ.

Der Steckkontakt 6 ist in der Fig. 1 in demontiertem Zustand dargestellt. Der Stormfluß ist in der Fig. 1 angedeutet. Er geht über den Kontaktring 7, das hintere Mantelteil 3, den Heizstab 1 und das an Masse liegende vordere Mantelteil 2. Der Heizstab 1 kann aus Chrom-Nickel-Stahl gefertigt werden, während die Mantelteile 2 und 3 aus einem Baustahl hergestellt werden können. Es ist jedoch auch möglich, die Mantelteile ebenfalls aus Chrom-Nickel-Stahl zu fertigen. Der Heizstab 1 weist an seinem unteren Ende ein Gabelstück 8 auf, das durch Schweißen mit dem Heizstab verbunden sein kann. Dieses Gabelstück weist zwei Gabelschenkel 9 auf, deren Endstücke 10 in einer Spitze 11 enden.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach der Fig. 1 ist jeder Gabelschenkel 9 mit zwei Mantelzungen 12 verbunden. Diese Mantelzungen laufen an ihrem freien Ende in Spitzen 13 aus, die mit den Endstücken 10 der Gabelschenkel verschweißt sind. Die Mantelzungen 12 begrenzen mit dem zugeordneten Gabelschenkel 9 jeweils eine Austrittsöffnung 14 für die Kunststoffmasse, die am oberen Ende der Angußdüse über nicht dargestellte, im Mantelteil 3 vorgesehene Einstrittsöffnungen einem ringförmigen Strömungskanal 15 zugeführt wird. Dieser Strömungskanal wird durch die innere Oberfläche der Manteile 2 und 3 und durch die äußere Oberfläche? do:; llei/stnbo!; 1 berjren/i..

In der Angußdüse, die durch elektrische Widerstandsheizung aufgeheizt wird, können Temperaturen bis zu 400⁰C entstehen.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach der Fig. 3 weisen die Gabelschenkel 9 an der Innenseite eine oder mehrere Rippen 16 auf, durch die der Wärmeübergang von den Gabelschenkeln auf die Kunststoffmasse intensiviert wird. Zusätzlich oder ausschließlich können auch Rippen an der Außenseite der Gabelschenkel vorgesehen sein.

Während bei den Ausführungsformen nach den Fig. 1 und 3 jedem Gabelschenkel 9 zwei Mantelzungen 12 zugeordnet und mit den Gabelschenkeln

EWIKON - / -

verschweißt sind, ist in der Fig. 4 eine Ausführungsform aufgezeigt, bei der mit jedem Gabelschenkel 9 ausschließlich eine Mantelzunge 12 durch Schweißen verbunden ist.Die Schweißstelle 12a zwischen einem Gabelschenkel und einer Mantelzunge 12 ist in der Fig. 3a aufgezeigt. Sie verjüngt sich entgegen der Strömungsrichtung der Kunststoffmasse.

Die Mantelzungen 12 und der benachbart liegende Teil weist eine geringere Dicke auf als das übrige Mantelteil 2.

Die Fig. 5 zeigt eine Angußdüse, bei der der Heizstab 1 durch ein Rohr gebildet wird. Dieser Heizstab ist am unteren Ende mit dem Gabel stück 8 verschweißt, dessen Gabelschenkel 9 mit ihren Spitzen 11 in Angußöffnungen 17 und 18 oder bis in die Nähe der Angußöffnungen zweier Formhohlräume ragen, die in der Fig. 5 nicht dargestellt sind.

Aus dem ringförmigen Strömungskanal 15 gelangt die Kunststoffmasse durch die Austrittsoffnungen 14 und durch die Öffnungen 19 in die Angußöffnungen 17 und 18 der Form.

Die beiden Gabelschenkel werden vom Strom durchflossen. Um einerseits die Stromdichte im Heizstab und andererseits die wärmetauschende Oberfläche des Heizstabes aufeinander abstimmen zu können, ist es besonders zweckmäßig, für den Heizstab die Rohrform zu wählen. Es ist jedoch auch denkbar, den Heizstab im Querschnitt sternförmig auszubilden oder ihm eine andere geometrische Raumform zu geben.

Bei dieser Ausführungsform fließt längs des rohrförmigen, sternförmigen o.dgl. Heizstabes doppelt so viel Kunststoffmasse als entlang eines jeden Gabelschenkels. Dies bedeutet, daß entlang des Heizstabes ein entsprechend der Anzahl der Gabelschenkel Mehrfaches an Kunststoff schmelze in fließfähigem Zustand gehalten werden muß.

EWIKON

In der Fig. 6 ist eine Angußdüse aufgezeigt, bei der die mit jeweils einer Spitze versehenen Endstücke 10 der Gabelschenkel 9 sich quer zur Längsachse 20 erstrecken. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel bildet die Längsachse der Endstücke 10 mit der Längsachse 20 der Angußdüse einen rechten Winkel. Es ist jedoch auch denkbar, daß dieser Winkel zwischen den genannten Längsachsen ein spitzer Winkel ist.

Auch bei diesem Ausführungsbeispiel sind jedem Gabelschenkel 9 zwei Mantelzungen 21 zugeordnet, die im Bereich ihrer Spitze entsprechend dem Verlauf der Endstücke 10 verformt und mit den Endstücken 10 verschweißt sind.

In der Fig. 7 ist eine Teilansicht einer Kunststoffspritzgießform im Schnitt aufgezeigt, die sowohl mit einer Angußdüse nach der Fig. 6 als auch mit einer Angußdüse nach der Fig. 1 ausgerüstet ist. Jeder Angußdüse sind zwei Formhohlräume 22 bzw. 23 zugeordnet. In diese beiden Formhohlräume wird gleichzeitig durch eine Angußdüse Kunststoffmasse eingespritzt.

Jedem Formhohlraum ist ein Ausstoßerstab 24 zugeordnet.

Die Kunststoffspritzgießform weist eine Aufnahmebuchse 25 für eine Maschinendüse auf. Über diese Maschinendüse wird ein Verteilerkanal mit einer Kunststoffmasse gefüllt, in dem ein langgestreckter Heizdraht 27 zum Aufheizen der Kunststoffmasse vorgesehen ist. Von dem Verteilerkanal 26 aus gelangt die Kunststoffmasse in die elektrisch beheizbaren Angußdüsen, die mit ihrem rückwärtigen Ende 28 in den Verteilerkanal 26 ragen. Die Kunststoffmasse durchströmt die beheizbaren Angußdüsen und gelangt dann über die Austrittsöffnungen am vorderen Ende der Angußdüsen in die Formhohlräume 22 bzw. 23 die Öffnung der Spritzgießform zur Entformung der erstarrten Spritzlinge erfolgt in der Ebene 29.

EWIKON

Aus den Fig. 8 und 9 ergibt sich, daß das Gabelstück 30 auch als Blechformteil ausgebildet sein kann.

In den Fig. 8 und 9 ist das Gabelstück U-förmig ausgebildet und greift mit einem Steg 31 in eine Aufnahmenut des Heizstabes 1. Der Heizstab ist mit dem Gabelstück 30 verschweißt.

Den Gabelschenkeln 32 sind in dem Ausführungsbeispiel ebenfalls zwei Mantelzungen 33 zugeordnet, die mit den Gabelschenkeln verschweißt sind. Die Mantelzungen 33 begrenzen mit dem Gabelstück Austrittsöffnungen 34 für die Kunststoffmasse. Auch zwischen jeweils zwei einander diametral gegenüberliegenden Mantelzungen ist eine Austrittsöffnung vorhanden.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 10 und 11 ist an dem Heizstab 35 und dem Mantelteil 36 ein Formteil 37 durch Schweißen befestigt, das aus einem Metallblech gestanzt, als Gußstück ausgebildet sein kann oder aus einem stranggepreßten Profilstab gefertigt sein kann.

Das in der Fig. 10 dargestellte Formteil 37 weist einen mittigen Brückensteg 38 auf, der mit dem als Rundstab ausgebildeten Heizstab 35 verschweißt ist. Das Formteil 37 ist mit zwei U-förmigen Gabelschenkeln 39 ausgerüstet, deren Außenstege 40 mit dem Mantelteil 36 verschweißt sind. Die Gabelschenkel sind an ihren freien Enden mit jeweils einer Spitze 11 versehen. Mindestens eine der äußeren Begrenzungsflächen des Formteils 37 kann mit einer oder mehreren nach au-Ben vorspringenden Rippen 41 ausgerüstet sein, die in der Fig. 11 in Fig. 11 in strichpunktierten Linien angedeutet sind.

Durch diese Rippen wird der Wärmeübergang an die Kunststoffschmelze intensiviert.

EWIKON --β-- jj

Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 12 und 13 ist der Mantel 42 mit Mantelzungen 43 geringer Höhe ausgestattet. Die äußeren Enden der Mantelzungen sind als Spitzen 11 ausgebildet und sind mit Gabelschenkein 44 eines Formteils 45 verschweißt, das im Bereich eines Brückensteges 46 mit einem Heizstab 47 verschweißt ist.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 12 und 13 wird das Formteil 45 fast vollständig von dem Mantel 42 umschlossen.

Bei der Ausführungsform nach der Fig. 15 ist das Formteil 48, das mit einem Heizstab 49 und mit Mantelzungen 50 verschweißt ist, V-förmig ausgebildet. Es besitzt kurze Gabelschenkel 51, so daß die Schweißstelle 52 zwischen dem Formteil 48 und dem Heizstab 49 in geringer Entfernung von den Mantelzungen 50 liegt.

EWIKON

Bezugszeichen

1 Heizstab

2 Mantelteil

3 Mantelteil

4 Isolierscheibe

5 Isolierscheibe

6 STeekkontakt

7 Kontaktrinq

8 Gabelstück

9 Gabelschenkel

10 Endstück

11 Spitze

12 Mantelzunge

13 Spitze

14 Austrittsöffnung

15 Strömungskanal

16 Rippe

17 Angußöffnung

18 Angußöffnung

19 Öffnung

20 Längsachse

21 Mantelzunge

22 Formhohlraum

23 Formhohlraum

24 Ausstoßerstab

25 Aufnahmebuchse

26 Verteilerkanal

27 Heizdraht

28 Ende

29 Ebene

30 Gabelstück

31 Steg

32 Gabelschenkel

33 Mantelzunge

34 Austrittsöffnung

35 Heizstab

36 Mantelteil

37 Formteil

38 Brückensteg 59 Gabelschenkel

40 Außensteq

41 Rippe

42 Mantel

43 Mantelzunge

44 Gabelschenkel

45 Formteil

46 Brückensteg

47 Heizstab

48 Formteil

49 Heizstab

50 Mantelzunge

51 Gabelschenkel ') 2 Schweißstelle 12a üchwoißütelIv

. 42-

- Leerseite

Claims

EWIKON -X-

Patentansprüche

1 .j Elektrisch beheizbare Angußdüse, die am Ende eines Heißkanals angerdnet ist, mit einem in den den Heißkanal aufweisenden Heißkanalblock eingesetzten, ringförmigen Mantelteil und einem ringförmigen Strömungskanal für die einzuspritzende Kunststoffmasse zwischen der inneren Oberfläche des Mantelteils und der äußeren Oberfläche eines sich mittig durch das Mantelteil bis in die Angußöffnung des zugeordneten Formhohlraums erstreckenden Heizstabes, dessen sich in die Angußöffnung erstreckende verjüngende Spitze als Teil einer elektrischen Widerstandsheizung ausgebildet ist, wobei der Heizstab im Bereich seiner Spitze über Stege, die eine oder mehrere Austrittsöffnungen für die aus dem ringförmigen Strömungskanal austretende Kunststoffmasse begrenzen, mit dem Mantelteil verbunden ist, dadurch gekennzeichnet , daß die Angußdüse mehrere Spitzen (11) aufweist und jede Spitze sich in die Angußöffnung oder bis in die Nähe der Angußöffnung eines Formhohlraumes (22,23) erstreckt.
2. Elektrisch beheizbare Angußdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am unteren Ende des Heizstabes (1) ein Gabelstück (8, 30) befestigt ist, dessen Gabelschenkel (9,32) mit ihren freien Enden die Spitzen (11) der Angußdüse bilden und jeder Gabelschenkel mindestens mit einer in einer Spitze endenden Mantelzunge (12,21,33) verbunden ist.
3. Elektrisch beheizbare Angußdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Gabelschenkel (9,32) mit zwei Mantelzungen (12, 21,33) verbunden ist und die Mantelzungen und der Gabelschenkel eine Austrittsöffnung (14,34) begrenzen.

EWIKON - 2 -
4. Elektrisch beheizbare Angußdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Mantelzunge mit dem zugeordneten Gabelschenkel durch eine Schweißung verbunden ist und die Schweißstelle (12a) sich entgegen der Strömungsrichtung verjüngt.
5. Elektrisch beheizbare Angußdüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Spitze (11) versehenen Endstücke (10) des Gabelschenkels (9) sich parallel zur Längsachse (20) der Angußdüse erstrecken.
6. Elektrisch beheizbare Angußdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch 'gekennzeichnet, daß die mit der Spitze (11) versehenen Endstücke (10) der Gabelschenkel quer zur Längsachse (20) der Angußdüse verlaufen.
7. Elektrisch beheizbare Angußdüse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel zwischen der Längsachse der Endstücke (10) und der Längsachse (20) der Angußdüse ein spitzer Winkel ist.
8. Elektrisch beheizbare Angußdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenseite und/oder Außenseite eines Gabelschenkels (9) eine oder mehrere Rippen (16) vorgesehen sind.
9. Elektrisch beheizbare Angußdüse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizstab (1) als Rohr ausgebildet und an seinem unteren Ende mit dem Gabelstück (8) verschweißt ist.
10. Elektrisch beheizbare Angußdüse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gabelstück als Formteil (37,45,48 ausgebildet und mit dem unteren Ende des Heizstabes (1,35,47,49) verschweißt ist.
11. Elektrisch beheizbare Angußdüse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Formteil (37) einen mittigen, mit dem Heizstab (35)

EWIKON - 3 -

verschweißten Brückensteg (38) und zwei U-förmige Gabelschenkel (39) aufweist, die an ihren freien Enden mit jeweils einer Spitze (11) versehen und deren Außenstege (40) mit dem Mantelteil (36) verschweißt sind.
12. Elektrisch beheizbare Angußdüse nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine äußere Begrenzungsfläche des Formteils (37) mit einer oder mehreren, nach außen sich erstreckenden Rippen (41) ausgestattet ist.
13. Elektrisch beheizbare Angußdüse nach Anspruch 10, dadurch gekennnzeichnet, daß der Mantel (42) Mantelzungen (43) geringer Höhe aufweist und das mit dem Heizstab (47) verschweißte sowie mit den freien Enden mit den Mantelzungen (43) verschweißte Formteil (45) nahezu vollständig innerhalb des von dem Mantel (42) umschlossenen Raumes angeordnet ist.
14. Elektrisch beheizbare Angußdüse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißstelle (52) zwischen dem Formteil (48) und dem Heizstab (49) in geringer Entfernung von den Mantelzungen (50) liegt.
15. Elektrisch beheizbare Angußdüse nach Ansrpuch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Formteil (48) im Aufriß V-förmig ausgebildet ist.