DE3423254C2

DE3423254C2 - Heißkanalwerkzeug zum Zuführen einer Kunststoffschmelze zu einer Spritzgießform

Info

Publication number: DE3423254C2
Application number: DE19843423254
Authority: DE
Inventors: Walter Mueller
Original assignee: EWIKON ENTWICKLUNG KONSTR
Current assignee: EWIKON ENTWICKLUNG KONSTR
Priority date: 1983-09-29
Filing date: 1984-06-23
Publication date: 1994-06-01
Anticipated expiration: 2004-06-24
Also published as: DE3423254A1

Description

Gegenstand des Hauptpatents 33 35 291 ist ein Heißkanalwerkzeug mit mindestens einem Heißka nalabschnitt zum Zuführen einer Kunststoffschmelze zu einer Spritz gießform, vorzugsweise einer Mehrfachspritzgießform, mit Punktansprit zung für jeden Formling, wobei der Heißkanalabschnitt ein mit einem Strömungskanal versehenes Außengehäuse mit wenigstens einer Einlaß- und einer Auslaßöffnung und einen an eine elektrisch Spannung legbaren, von der Kunststoffschmelze umströmten Heizleiter aufweist, wobei im Heißkanalabschnitt zur Begrenzung des Strömungskanals nach außen min destens ein Metallrohr vorgesehen und zwischen dem Metallrohr und der Innenfläche des Außengehäuses eine Warmeisolierschicht angeordnet ist.

Das Metallrohr, durch das der Strömungskanal nach außen begrenzt wird, ist elektrisch neutral. Aufgrund einer wesentlich größeren Wärmeleitfähig keit und einer höheren Wärmespeicherfähigkeit als der Kunststoff ist das Metallrohr in der Lagen kurzzeitig aus der im Strömungskanal be findlichen Kunststoffschmelze Wärme zu speichern und ggf. an die Kunst stoffschmelze wieder abzugeben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Gegenstand des Hauptpa tents 33 35 291 weiterzubilden und das Heißkanalwerkzeug so zu gestalten, daß die Aufheizung der im Strömungs kanal des Heißkanalabschnittes befindlichen Kunststoffschmelze, die auch teilweise oder aufgrund einer Betriebspause völlig erstarrt sein kann, in kürzerer Zeit erfolgen kann.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß das Metall rohr an dem der Spannungseinspeisung abgewandten Ende über eine Brücke aus elektrisch leitendem Material mit dem Heizleiter verbunden ist, und daß das der Spannungseinspeisung zugewandte Ende des Metallrohres mit dem zweiten Anschlußpunkt der Spannungsquelle elektrisch verbunden ist.

Das Metallrohr ist beim Gegenstand der Erfindung nicht mehr elektrisch neutral, sondern ein Teil der elektrischen Widerstandsheizung. Die Kunststoffschmelze wird somit nicht nur vom mittigen Heizleiter, son dern auch vom Metallrohr, das die äußere Begrenzung des Strömungskanals bildet, aufgeheizt. Durch die Wahl des Rohrmaterials oder durch die Wahl der Dicke des Rohrmaterials kann der elektrische Widerstand des Metallrohres und damit die im Bereich des Metallrohres erzeugte Wärme beeinflußt werden.

Da der Strömungskanal durch ein elektrisches Heizelement nach außen be grenzt wird, werden alle Störfaktoren, die von außen die Kunststoff schmelze beeinflussen könnten, ausgeschaltet.

Dadurch, daß das Metallrohr ein Teil der elektrischen Widerstandshei zung ist, wird die Aufheizung der im Strömungskanal vorhandenen Kunst stoffschmelze homogenisiert.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung überragt der Heiz leiter die Brücke nach außen hin und ist mit einer von seiner äußeren Stirnfläche ausgehenden Aufnahmebohrung für einen Thermofühler ver sehen.

Weitere Kennzeichen und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

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

Fig. 1 ein Heißkanalwerkzeug mit zugeordneter Spritzgießform im Ver tikalschnitt,

Fig. 2 eine Abwandlung in der Gestaltung des Metallrohrendes, das der Spannungeinspeisung zugewandt ist, im Schnitt, und

Fig. 3 ein von der Fig. 1 abweichendes Ausführungsbeispiel für das andere Metallrohrende.

Das in der Fig. 1 aufgezeigte Heißkanalwerkzeug weist einen Heißkanal abschnitt 1 auf, der mit einer Angußbuchse 2 versehen ist, in die die Maschinendüse einer Plastifiziereinheit eingesetzt wird. Die Anguß buchse 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 Strömungskanal ein elektrischer Heizleiter 6 angeordnet ist. Der Heizleiter 6, der stabförmig gestaltet ist, wird von der Kunststoff schmelze umströmt und bildet die innere Begrenzung des Strömungskanals.

Die Kunststoffschmelze gelangt bei dem dargestellten Ausführungsbei spiel über Auslaßöffnungen 7 in die Strömungskanäle 8 weiterer Heiß kanalabschnitte 9, die mit Düsen 10 ausgerüstet sind, die von der Kunststoffschmelze durchströmt werden und denen aus die Kunststoff schmelze in Formnester 11 einer Spritzgießform 12 gelangt. Auch die Heißkanalabschnitte 9 sind im mittleren Bereich mit einem elektri schen, stabförmigen Heizleiter 6 ausgerüstet.

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

Der elektrische Heizleiter 6 ist im Bereich der Gehäuseenden in Iso lierkörpern 15 gelagert. Die Abdichtung der Heizleiterenden gegenüber dem Strömungskanal 4 erfolgt durch Stopfbuchsen 16 und durch Druck schrauben 17. Das Heizleiterende 18 ist mit einer Buchse ausgerüstet, in die ein Stecker eines Stromversorgungskabels eingeführt wird. Der Spannungsquelle ist das Bezugszeichen 21 zugeordnet.

Der Strömungskanal 4 wird nach außen hin durch ein Metallrohr 19 be grenzt, wobei zwischen dem Metallrohr und der Innenfläche des Außen gehäuses 5 eine Wärmeisolierschicht 20 vorgesehen ist.

Das Metallrohr 19 ist an dem der Spannungseinspeisung abgewandten Ende über eine Brücke 22 aus elektrisch leitendem Material mit dem stab förmigen Heizleiter 6 verbunden. Das der Spannungseinspeisung zugewandte Ende des Metallrohres 19 ist mit dem zweiten Anschlußende der Spannungs quelle bzw. mit einer Masseleitung elektrisch verbunden.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach der Fig. 3 ist die Brücke 22 als Bund eines Heizleiterteiles 23 ausgebildet, der mit einem Außengewinde 24 ausgerüstet ist, das in ein Innengewinde 25 eines Endstückes 26 einge schraubt ist. Dieses Endstück 26 ist mit einem mittleren Teil 27 des Rohres durch eine Schweißnaht 28 verbunden. Das Endstück 26 ist drei mal im Innendurchmesser abgesetzt und weist einen nach innen sich er streckenden Ringflansch 29 auf, der eine Öffnung begrenzt, durch die sich ein stabförmiger Ausleger 30 des Heizleiters 6 erstreckt. Von der Stirnfläche 31 des Auslegers 30 geht eine Aufnahmebohrung 32 für einen Thermofühler aus, durch den die Temperatur des Heizleiters im Endbe reich des Strömungskanals ermittelt werden kann.

In dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 2 und 3 ist der Heizleiter 6 zweiteilig ausgebildet. Der mit dem Bund versehene Heizleiterteil 23 ist mit dem zweiten Heizleiterteil 33 durch eine Schweißnaht 34a verbunden. Die Aufnahmebohrung 32 für den Thermofühler erstreckt sich in dem Ausführungsbeispiel bis in den Heizleiterteil 33.

Das Metallrohr 19 besteht in dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 2 und 3 aus einem mittleren Teil 27 und den Endstücken 26 und 36. Das Endstück 34 ist mit dem mittleren Teil 27 durch eine Schweißnaht 35 verbunden. Das Endstück 34 weist einen Bund 36 auf, an dem sich eine Schraube 37 abstützt. Die Schraube ist in einer Gewindebohrung 38a des Außengehäuses 5 angeordnet und erstreckt sich in dem Ausführungsbei spiel nach der Fig. 2 mit ihrer Längsachse in einem rechten Winkel zur Längsachse des Metallrohres 19. Die Schraube 37 ist elektrisch mit dem zweiten Anschlußpunkt der Spannungsquelle 21 oder mit einer Masselei tung verbunden.

Die Isolierschicht 20 wird in dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 2 und 3 durch eine Hülse 38 gebildet, deren Außenfläche mit der Außen fläche des Bundes 36 fluchtet.

Bezugszeichen

1 Heißkanalabschnitt
2 Angußbuchse
3 Einlaßöffnung
4 Strömungskanal
5 Außengehäuse
6 Heizleiter
7 Auslaßöffnung
8 Strömungskanal
9 Heißkanalabschnitt
10 Düse
11 Formnester
12 Spritzgießform
13 Ebene
14 Ausstoßer
15 Isolierkörper
16 Stoßbuchse
17 Druckschraube
18 Heizleiterende
19 Metallrohr
20 Isolierschicht
21 Spannungsquelle
22 Brücke
23 Heizleiterteil
24 Außengewinde
25 Innengewinde
26 Endstück
27 Teil
28 Schweißnaht
29 Ringflansch
30 Ausleger
31 Stirnfläche
32 Aufnahmebohrung
33 Heizleiterteil
34 Endstück
34a Schweißnaht
35 Schweißnaht
36 Bund
37 Schraube
38 Hülse
38a Gewindebohrung

Claims

1. Heißkanalwerkzeug mit mindestens einem Heißkanalabschnitt zum Zufüh ren 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 einem an eine elektrische Spannung legbaren, von der Kunststoffschmelze umströmten Heizleiter aufweist, wobei im Heißkanalabschnitt zur Begren zung des Strömungskanals nach außen mindestens ein Metallrohr vorgese hen und zwischen dem Metallrohr und der Innenfläche des Gehäuses eine Wärmeisolierschicht angeordnet ist, nach Patent 33 35 291 dadurch gekennzeichnet, daß das Metallrohr (19) an dem der Spannungseinspeisung abgewand ten Ende über eine Brücke (22) aus elektrisch leitendem Material mit dem Heizleiter (6) verbunden ist, und daß das der Spannungseinspeisung zugewandte Ende des Metallrohres (19) mit dem zweiten Anschlußpunkt der Spannungsquelle elektrisch verbunden ist.

2. Heißkanalwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizleiter (6) die Brücke (22) nach außen hin überragt und der Heizlei ter mit einer von seiner Stirnfläche (31) ausgehenden Aufnahmebohrung (32) für einen Thermofühler versehen ist.

3. Heißkanalwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich an dem der Spannungseinspeisung zugewandten Ende des Metallrohres (19) eine in eine Gewindebohrung (38a) des Außengehäuses (5) eingeschraubte Schraube (37) abstützt, die elektrisch mit dem zweiten Anschlußpunkt der Spannungsquelle verbunden ist.

4. Heißkanalwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brücke (22) als Bund des stabförmig ausgebildeten Heizleiters (6) ge staltet, mit einem Außengewinde (24) versehen und in ein Innengewinde (25) des Metallrohres eingeschraubt ist.

5. Heißkanalwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, daß der stabförmige Heizleiter (6) zweiteilig ausgebildet und der mit dem Bund versehene Heizleiterteil (23) mit dem zweiten Heizleiterteil (33) verschweißt ist.

6. Heißkanalwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, daß das Metallrohr (19) aus einem mittleren Teil (27) und zwei Endstücken (26, 34) besteht, die miteinander verschweißt sind.

7. Heißkanalwerkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das der Spannungseinspeisung abgewandte Endstück (26) einen sich nach innen erstreckenden Ringflansch (29) aufweist und sich durch die vom Ring flansch begrenzte Öffnung ein stabförmiger Ausleger (30) des Heizlei ters (6) erstreckt.

8. Heißkanalwerkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachse der Schraube (37) im rechten Winkel zur Längsachse des Me tallrohres (19) verläuft.

9. Heißkanalwerkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Schraube (37) an einem Bund (36) des Endstückes (34) des Metallrohres (19) abstützt und die Wärmeisolierschicht als Hülse (33) ausgebildet ist, deren Außenfläche mit der Außenfläche des Bundes (36) fluchtet.