DE3533730A1

DE3533730A1 - Hot-runner for injection moulding devices

Info

Publication number: DE3533730A1
Application number: DE19853533730
Authority: DE
Inventors: Werner Dr Ing Weinert
Original assignee: Schneider Carl & Co KG GmbH
Current assignee: Schneider Carl & Co KG GmbH
Priority date: 1985-09-21
Filing date: 1985-09-21
Publication date: 1987-03-26

Abstract

A hot-runner for injection moulding devices for the temperature-controlled transport of the thermoplastic in a feedplate or injection nozzle is described. The hot-runner consists of a round jacket tube into which a guide tube is inserted concentrically and is held using strip-shaped supporting elements and terminating rings. The guide tube is electrically heated with the aid of a mineral-insulated heating conductor and represents external heating for the plastic guided in its interior. As a consequence of the round cross-section of the jacket tube, the hot-runner may be easily inserted into correspondingly prepared bores in the feedplate and clamped there. The guide tube may be square or round in cross-section and be heated by means of heating wires carried on it. In so far as the guide tube consists of ceramic material, it may also be vapour-coated with electrical resistor material, to which the feed lines are connected. Branch channels or nozzles have, in principle, the same structure and are attached by boring through the jacket pipe and the guide pipes and pressing them against one another by means of pretensioning elements. It is equally possible to place the hot-runner outside the feedplate. As a result of the choice of electrical resistance and the minimum heat loss, the hot-runner can be operated in the approximate low-voltage range with small cable cross-sections.

Description

Die Erfindung betrifft einen Heißkanal für Spritzgießvor richtungen, in denen thermoplastische Kunststoffe in einem Verteiler über Düsen den Spritzgießformnestern zugeführt werden, in welchen der Kunststoff zu Spritzteilen erstarrt.The invention relates to a hot runner for injection molding directions in which thermoplastics in one Distributor fed to the injection mold nests via nozzles in which the plastic solidifies into molded parts.

Zum Heißkanaltransport zwischen Maschinendüse des Spritz aggregates und den Formnestern ist es erforderlich, den erstarrten Kunststoff zunächst aufzuschmelzen, um dann innerhalb bestimmter Verarbeitungsbandbreiten bezüglich Temperaturführung und mechanischer Belastung des Kunststoff materials ein einwandfreies Fließen in den Kanälen und den Düsen zu gewährleisten. Dazu sind im wesentlichen zwei Verfahren bekannt: In einem ersten Verfahren bringt man mittels Heizpatronen, Heizschlangen oder ähnlichem einen Verteilerblock samt Düsen auf die erforderliche Temperatur, so daß die eingebrachte Wärme auf die im Block eingearbei teten Kanäle und Düsen und damit auf den Kunststoff übergeht, der dann in der gewünschten Weise fließt. Bei dieser Heizung wird der Kunststoff in den Kanälen von außen her beheizt, so daß quer zur Fließrichtung kein Temperaturgradient entsteht. Man spricht daher auch von einer "Außenbeheizung".For hot runner transport between the machine nozzle of the sprayer aggregates and the form nests it is necessary to melt the solidified plastic first and then within certain processing ranges Temperature control and mechanical stress on the plastic materials in the channels and the Ensure nozzles. There are essentially two Process known: In a first process you bring using heating cartridges, heating coils or the like Manifold including nozzles to the required temperature, so that the heat brought in works in the block channels and nozzles and thus to the plastic, which then flows in the desired manner. With this heater the plastic in the channels is heated from the outside, so that no temperature gradient across the flow direction arises. One therefore speaks of an "outside heating".

Da es sich jedoch - insbesondere im Großformenbau - beim Verteilerblock um ein größeres metallisches Bauelement mit entsprechendem Volumen handelt, erfordert zum einen das Aufheizen von Platte und Düse erhebliche Energiemengen, und außerdem geben diese Bauelemente die Wärme durch Leitung, Strahlung und Kaminwirkung in erheblichem Maße nach außen ab, was hohe Wärmeverluste bedeutet.However, since - especially in large mold construction - Distribution block with a larger metallic component appropriate volume, on the one hand requires that Heating the plate and nozzle considerable amounts of energy, and also these components give the heat through conduction, Radiation and chimney effect to a large extent to the outside what high heat loss means.

Bei einem zweiten Verfahren bringt man in die Kanäle einer Verteilerplatte, in der der thermoplastische Kunststoff fließen soll, zentral besondere Heizelemente in Form von Stäben oder ähnlichem ein, die elektrisch aufgeheizt werden (Widerstandsheizung), und die von dem Kunststoff umflossen werden. Der Kunststoff wird somit von innen her beheizt, weshalb man bei diesem Verfahren auch von einer "Innen beheizung" spricht. Diese hat jedoch den Nachteil, daß der Werkstoff eben nur innen, d.h. von der Außenwand der Heizele mente beheizt wird, sich nach außen hin, d.h. an der Innen wand des Heißkanals, aber abkühlt (thermische Isolierwirkung der Kunststoffe). Dies führt im Kunststoff zu einem radialen Temperaturgefälle quer zur Fließrichtung von innen nach außen. Dieses hat wiederum zur Folge, daß kritische Kunststoffe nicht immer innerhalb der erforderlichen Temperaturband breiten verarbeitet werden und sich die erstarrten Randzonen unkontrolliert verändern können. Ferner hat der Temperatur gradient einen zum Schmelzetransport notwendigen wesentlich höheren Druckbedarf und eine entsprechend höhere mechanische Scherbelastung des Kunststoffes selbst zur Folge. In a second method, one is brought into the channels Distribution plate in which the thermoplastic should flow centrally, special heating elements in the form of Rods or the like, which are heated electrically (Resistance heating), and which is surrounded by the plastic will. The plastic is thus heated from the inside, which is why this procedure also uses an "inside heating "speaks. However, this has the disadvantage that the Material only inside, i.e. from the outer wall of the heater element is heated towards the outside, i.e. on the inside wall of the hot runner, but cools down (thermal insulation effect of plastics). This leads to a radial in the plastic Temperature gradients transverse to the flow direction from the inside to the outside. This in turn means that critical plastics not always within the required temperature range wide are processed and the solidified edge zones can change uncontrollably. Furthermore, the temperature gradient is essential for the melt transport higher pressure requirements and a correspondingly higher mechanical Shear stress on the plastic itself.

Die Stromversorgung richtet sich bei beiden Verfahren nach der installierten Heizleistung, so daß Systeme von 3 bis 220 Volt bekannt geworden sind. Ferner werden nach dem Stand der Technik Heißkanäle üblicherweise temperatur geregelt, d.h. die Solltemperatur an einem Regelgerät vor gegeben und die Heizleistung so ausgeregelt, bis die mit Thermoelementen erfaßte Isttemperatur dem Sollwert entspricht.The power supply is based on both methods of the installed heating power, so that systems from 3 to 220 volts have become known. Furthermore, according to the State of the art hot runners usually temperature regulated, i.e. the target temperature on a control device given and the heat output regulated until the with The actual temperature recorded by thermocouples corresponds to the setpoint.

In der DE-OS 33 37 803 ist sowohl die Innenbeheizung als auch die Außenbeheizung am Beispiel einer Spritzdüse dar gestellt. Aus dieser Druckschrift ist nun ersichtlich, wie kompliziert der Aufbau einer Düse sein muß, wenn man quer zur und entlang der Fließrichtung eine bedarfsgerechte Bereit stellung der Wärme erreichen will. Es sind dazu die unter schiedlichsten Querschnittsformen des Heizelementes und der umgebenden Kanalfreiräume erforderlich, die in der Praxis nur schwer herzustellen und zusammenzusetzen sind. Ihre Optimierung, d.h. Abstimmung der Wärmeableitung, setzt jedoch den Isttemperaturverlauf des Einzelfalles voraus, der an solchen Düsen kaum zu erfassen ist. Zum anderen würden in dieser Weise optimierte Düsen nur im Auslegefall den beschriebenen Anforderungen genügen und beim Verändern der Spritzparameter, des Kunststoffmaterials, etc. der Wärme haushalt und damit der Temperaturverlauf beeinträchtigt werden. In DE-OS 33 37 803 both the internal heating and external heating is also shown using the example of a spray nozzle posed. This publication now shows how the structure of a nozzle must be complicated if you cross to and along the flow direction a needs-based readiness position of heat. It is the below various cross-sectional shapes of the heating element and surrounding channel clearances required in practice are difficult to manufacture and assemble. Your Optimization, i.e. Coordination of heat dissipation, sets however, the actual temperature profile of the individual case ahead, which can hardly be detected at such nozzles. Second, would nozzles optimized in this way only in the design case described requirements meet and when changing the Spray parameters, the plastic material, etc. of the heat household and thus the temperature curve affected will.

Der große Querschnitt der vollständig aus Widerstandsmate rial bestehenden Heizelemente erfordert zur Erwärmung schon im Niederspannungsbereich (3 Volt) die Zufuhr eines elek trischen Stromes mit hoher Stromstärke (bis 100 Amp.) zu den Einzelverbrauchern - d.h. zu den Kanälen der Verteiler platte und den Düsen -, was seinerseits den Anschluß einer Vielzahl von dicken Stromkabeln an das Heißkanalregelgerät bedingt.The large cross section of the completely made of resistance mat existing heating elements already requires heating in the low voltage range (3 volts) the supply of an elec trical current with high current (up to 100 Amp.) to the Individual consumers - i.e. to the channels of the distributors plate and the nozzles - which in turn connects a Large number of thick power cables to the hot runner control unit conditionally.

Zur Senkung des Heizstromes und Verkleinerung der Stromzu führungsleitungen sind auch außenbeheizte Rohrsysteme bekannt geworden, bei welchen eine hochohmige Heizspirale um die Düsenkörper gewickelt wird. Der damit festgelegte Windungs verlauf schränkt bei diesen Systemen die Verbindungsmöglich keit von Abzweigungskanälen und Düsen jedoch erheblich ein und ist damit für Heißkanäle ungeeignet.To reduce the heating current and reduce the current Guide pipes are also known for externally heated pipe systems in which a high-resistance heating coil around the Nozzle body is wound. The winding determined with it course limits the connection possible with these systems branch channels and nozzles considerably and is therefore unsuitable for hot runners.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen wesentlich vereinfachten Heißkanal für Spritzgießvorrichtungen zu schaffen, wobei sich die Vereinfachungen sowohl auf den technischen Auf bau als auch auf die elektrischen Zuführungen erstrecken sollen.The invention is based on this prior art based on the task, a much simplified To create hot runner for injection molding devices, wherein the simplifications both on the technical up construction and extend to the electrical leads should.

Diese Aufgabe ist durch einen Heißkanal gelöst, der die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist. Weitere Merk male des erfundenen Heißkanals sind in den Unteransprüchen angegeben. This task is solved by a hot runner, which features specified in claim 1. Further remarks Male of the invented hot runner are in the subclaims specified.

Gemäß den Merkmalen des Hauptanspruches besteht der er fundene Heißkanal aus einem runden Mantelrohr, in das konzentrisch mit Isolationsabstand ein beheizbares Füh rungsrohr eingesetzt ist, in dem dann der thermoplastische Kunststoff geführt wird.According to the features of the main claim, he exists found hot runner from a round jacket tube into which A heatable guide concentrically with insulation distance is used in the then thermoplastic Plastic is guided.

Ein solcher Heißkanal hat eine ganze Reihe von wesent lichen Vorteilen. Vor allem kann er ohne größere tech nische Schwierigkeiten in eine Verteilerplatte eingesetzt werden. Es ist dazu lediglich erforderlich, daß in die Ver teilerplatte Bohrungen eingebracht werden, die dem Außen durchmesser des Mantelrohres entprechen. In diese Bohrungen können die außerhalb montierten Heißkanal-Module problemlos eingeführt und verspannt werden. Da die Schmelzverteilung in einer Ebene durchgeführt wird, ergeben sich minimale Verteilerplattendicken.Such a hot runner has a number of essentials advantages. Above all, he can do without major tech African difficulties used in a distribution plate will. It is only necessary that in Ver divider plate holes are made, the outside correspond to the diameter of the casing tube. In these holes the hot runner modules mounted outside can easily be used be introduced and braced. Because the melt distribution is carried out in one level, there are minimal Manifold thickness.

Entsprechend der Lage der Formnester kann der Heißkanal aus Einzelstücken individuell zusammengesteckt werden. Es handelt sich somit um einen Heißkanal, der quasi "von der Stange" aufgebaut werden kann, und bei dem sich die einzelnen Verteiler und Düsen lediglich in ihrer Länge unterscheiden.Depending on the location of the mold cavities, the hot runner can individually put together from individual pieces. It is therefore a hot runner, the quasi can be built "off the shelf", and in which the individual distributors and nozzles only in their length differentiate.

Heiztechnisch stellt der erfundene Heißkanal eine "Außenbe heizung dar, die aber "innen", d.h. innerhalb des Mantel rohres und somit auch innerhalb der Verteilerplatte ange ordnet ist. Dadurch wird eine besonders gute Wärmeisolation erzielt, mit gleichmäßiger Wärmeverteilung und einer ge ringen Verlustwärme, wie sie sonst nur bei innenbeheizten Systemen erzielbar ist, ohne jedoch den dort störenden Temperaturabfall nach außen (Temperaturgradienten) aufzu weisen.In terms of heating technology, the invented hot runner provides an "exterior heating, but which is "inside", i.e. inside the coat pipe and thus also within the distributor plate is arranged. This creates a particularly good thermal insulation achieved, with even heat distribution and a ge wrestle heat loss, which you would otherwise only find with internally heated Systems can be achieved, but without the disturbing there Temperature drop to the outside (temperature gradient) point.

Durch diese minimalen Wärmeverluste ist es möglich, den Heißkanal im ungefährlichen Niederspannungsbereich zu be treiben, d.h. mit weniger als 60 V. In Verbindung mit einer relativ hochohmigen Widerstandsauslegung der Heizleiter lassen sich bei Heizleistungen von ca. 1000 W pro Meter Heißkanallänge sehr geringe Kabelquerschnitte erreichen, so daß die bei den Niederspannungssystemen nach dem Stand der Technik erforderlichen dicken Kabelzuführungen entfallen und eine zentrale Stromzuführungsleitung zwischen Heißkanal- Regelgerät und Verteilerplatte - wie im Falle von 220 Volt- Systemen - verwendet werden kann.These minimal heat losses make it possible to use the Hot runner in the safe low-voltage range drive, i.e. with less than 60 V. In connection with a relatively high resistance design of the heating conductors can be achieved with heating outputs of approx. 1000 W per meter Hot runner length reach very small cable cross sections, so that the low voltage systems according to the state the thick cable feeds required by technology are no longer required and a central power supply line between hot runner Control device and distribution plate - as in the case of 220 volt Systems - can be used.

Infolge seines einfachen Aufbaues bietet der erfundene Heißkanal hinsichtlich des Abstandes und des Winkels universelle Anschlußmöglichkeiten für Kanalabzweigungen und für den Anschluß der Düsen. Durch große Dichtflächen an dem Führungsrohr wird eine gute Dichtheit der angesetz ten Düsen und Abzweigungskanäle erzielt, vor allem weil alle Kanalteile und Düsen unter Berücksichtigung der Wärme ausdehnung in der Verteilerplatte gegeneinander verspannt werden können.Due to its simple structure, the invented one Hot runner in terms of distance and angle universal connection options for duct branches and for the connection of the nozzles. With large sealing surfaces good tightness is applied to the guide tube th nozzles and branch channels, mainly because all duct parts and nozzles taking into account the heat expansion braced against each other in the distributor plate can be.

Hauptsächlich wird vorgeschlagen, dem Führungsrohr einen quadratischen oder auch runden Querschnitt zu geben. Dadurch ist es möglich, Abzweigungskanäle auch radial zur vorherigen Fließrichtung anzusetzen. Bei quadratischem Führungsrohrquerschnitt wird dies durch einen zusätzlichen Heißkanal-Verteiler erreicht, welcher entsprechend dem Ab zweigungswinkel verdreht eingebaut wird.The main proposal is to have a guide tube to give square or round cross section. This makes it possible to also branch channels radially previous flow direction. With square Guide tube cross-section is made possible by an additional Hot runner manifold reached, which corresponds to the Ab branch angle is installed twisted.

Bei dieser quadratischen Ausführungsform sind mineraliso lierte Heizleiter in Nuten entlang den vier Kanten des Rohres untergebracht, z.B. verstemmt. Dies ergibt eine konstante Verteilung der Heizleistung mit konstanter Tem peratur über die Heißkanallänge, die an den Enden auf Grund einer 90°-Bewicklung in Umfangsrichtung sogar ansteigt. Das Führungsrohr wird im Mantelrohr durch hochtemperatur- und druckbeständige Abstützleisten gehalten, welche in Verbindung mit einer weiteren Wärmedämmschicht die Wärme isolation bewirken und die Vorspannkräfte und Wärmedehn kräfte aufnehmen. Die sich ergebenden Lufthohlräume ver stärken die Wärmeisolation dermaßen, daß sich eine Wärme durchgangszahl k W/m²K einstellt. Zur Temperaturregelung und -vermessungen können in den Nuten der Abstützelemente Thermofühler angebracht bzw. verfahren werden. An den offenen Enden sind Verschlußschrauben und Endkappen für die Zentrierung und Isolation, zum Angriff der Vorspann elemente und zur Halterung der Thermoelemente vorgesehen.In this square embodiment, mineralized heat conductors are accommodated in grooves along the four edges of the tube, for example caulked. This results in a constant distribution of the heating power at a constant temperature over the hot runner length, which even increases at the ends due to a 90 ° winding in the circumferential direction. The guide tube is held in the jacket tube by high-temperature and pressure-resistant support strips which, in conjunction with another thermal insulation layer, provide thermal insulation and absorb the pre-stressing and thermal expansion forces. The resulting air voids reinforce the heat insulation to such an extent that a heat transmittance k W / m ² K is established. For temperature control and measurement, thermal sensors can be attached or moved in the grooves of the support elements. At the open ends, locking screws and end caps for centering and insulation, for attacking the pretensioning elements and for holding the thermocouples are provided.

Die zu dieser Ausführungsform passenden Düsen sind im Prinzip in gleicher Weise aufgebaut, jedoch mit einge setzter Kegelspitze, die in bekannter Weise aus Cu-Beryl lium oder Hartmetall bestehen kann, und in die im Kegel bereich der Heizdraht eingelötet sein kann. Den Abschluß der Heißkanalverteiler und Düsen bilden zwischen Mantel- und Führungsrohr beidseitig die Abschlußringe, welche wie die Abstützelemente Zentrier- und Isolierfunktion haben.The nozzles suitable for this embodiment are in Principle constructed in the same way, but with one set cone tip, which in a known manner from Cu beryl lium or hard metal can exist, and in the in the cone area of the heating wire can be soldered. The end the hot runner manifold and nozzles form between and guide tube on both sides the end rings, which like the support elements have a centering and insulating function.

In einer zweiten Ausführungsform besteht das Führungsrohr aus einem runden Keramikrohr, an das die Heizleiter über die Abstützelemente oder eine besondere Isolation ange preßt werden. Das Keramikrohr hat den besonderen Vorteil einer guten Wärmeleitung, eines hohen elektrischen Isola tionswiderstandes sowie hoher Druckbelastbarkeit und Ver schleißfestigkeit.In a second embodiment there is the guide tube from a round ceramic tube to which the heating conductor is connected the support elements or special insulation be pressed. The ceramic tube has the particular advantage good heat conduction, high electrical insulation tion resistance as well as high pressure resistance and ver wear resistance.

Als Heizleiter wird dabei ein mineralischer Heizleiter ver wendet, d.h. ein Widerstandsdraht, der mit einer aus einem mineralischen Stoff bestehenden Isolierschicht umgeben ist und nach außen hin von einer Ummantelung abgedeckt wird. An den Enden ist eine Keramikbuchse aufgesteckt, durch die der Heizdraht hindurchragt und außerhalb derer er an das stromzuführende Kabel angelötet ist. Diese Verbindungsstelle ist dann von einem Keramik röhrchen abgedeckt, das zum Schutz gegen mechnainsche Ver letzungen noch mit einem Stückchen Gummischlauch überzogen sein kann. Auf diese Weise erreicht man sogenannte kalte Heizleiterenden.A mineral heating conductor is used as the heating conductor turns, i.e. a resistance wire that with one out of one mineral material existing insulation layer is surrounded and is covered on the outside by a casing. There is a ceramic bushing at the ends attached, through which the heating wire protrudes and outside of which he soldered to the power cable is. This connection point is then made of a ceramic tube covered, which protects against mechanical Ver recently covered with a piece of rubber tube can be. In this way you can achieve so-called cold Heating conductor ends.

Eine ähnlich Ausführungsform ergibt sich, wenn statt der Heizleiter aus Widerstandsdraht auf das Keramikrohr eine Schicht aus Widerstandsmaterial aufgedampft wird, an die an den Enden die Stromzufuhr angeschlossen wird.A similar embodiment results if instead of Resistance wire heating conductor on the ceramic tube Layer of resistance material is evaporated to the the power supply is connected at the ends.

Die Abstützelemente sind gemäß der Erfindung auf ihrer dem Führungsrohr zugekehrten Seite mit einer Längsnut versehen, in die in einfacher Weise ein Thermofühler ein führbar ist. Dadurch ist eine kontinuierliche Temperatur erfassung entlang aller Führungsrohre möglich, was in Ver bindung mit spezifischen Rechenprogrammen eine Optimierung der Verteilerbohrungen ermöglicht.The support elements are according to the invention on it the side facing the guide tube with a longitudinal groove provided, in a simple way a thermocouple is feasible. This is a continuous temperature detection along all guide tubes possible, which is described in Ver optimization with specific computer programs which enables distributor holes.

Weitere Vorteile des erfundenen Heißkanals bestehen darin, daß derselbe aus separaten Modulen quasi in Selbstmontage vom Kunststoffverarbeiter aufgebaut werden kann. Er ist zu Reinigungszwecken leicht demontierbar und verursacht nur geringe Herstellkosten, was einen besonderen volkswirt schaftlichen Nutzen darstellt. Im übrigen ist der vor liegende Heißkanal auch zum Schnelltransport des Kunst stoffes außerhalb der Verteilerplatte hervorragend geeignet.Further advantages of the invented hot runner are that the same from separate modules quasi in self-assembly can be assembled by the plastics processor. He is easily disassembled and caused for cleaning purposes only low manufacturing costs, which makes a special economist represents economic benefits. For the rest is the front horizontal hot runner also for fast transport of art material outside of the distributor plate.

In der Zeichnung ist die Erfindung in mehreren Ausführungs beispielen dargestellt. Es zeigen:In the drawing, the invention is in several embodiments shown examples. Show it:

Fig. 1 einen Heißkanal gemäß der Erfindung in Ansicht, Fig. 1 shows a hot runner according to the invention in view,

Fig. 2 einen Schnitt durch Fig. 1 in Höhe II-II der Fig. 1, Fig. 2 shows a section through Fig. 1 at the level II-II of Fig. 1,

Fig. 3 einen Heißkanal mit rundem Führungsrohr im Querschnitt, Fig. 3 is a hot runner with a round guide tube in cross-section,

Fig. 4 eine Verteilerplatte mit eingesetztem Heißkanal in Ansicht, Fig. 4 shows a distributor plate with inserted hot runner in view,

Fig. 5 einen Schnitt durch die Verteilerplatte der Fig. 4 entlang der Linie V-V der Fig. 4, Fig. 5 is a section through the distributor plate of Fig. 4 taken along line VV of Fig. 4,

Fig. 6 den Anschluß des Heizleiters an das stromführende Kabel in vergrößerter Darstellung. Fig. 6 shows the connection of the heating conductor to the current-carrying cable in an enlarged view.

Der prinzipielle Aufbau des erfundenen Heißkanals läßt sich am besten aus den Fig. 1 und 2 erkennen. Dort ist mit 1 ein rundes Mantelrohr bezeichnet, in dem das Füh rungsrohr 2 bzw. 3 enthalten ist. Und zwar wird das Füh rungsrohr durch Abstützelemente 4 a in Leistenform konzen trisch im Mantelrohr und mit Abschlußringen 4 c an den Enden gehalten. Im Inneren des Führungsrohres fließt der thermoplastische Kunststoff. Zwischen den Abstützelementen und dem Führungsrohr können zur Erhöhung der Wärmeisolation weitere Wärmedämmschichten 4 b aufgebaut werden. The basic structure of the invented hot runner can best be seen from FIGS. 1 and 2. There is a round jacket tube 1 , in which the guide tube 2 or 3 is included. Namely, the Füh pipe is supported by support elements 4 a in a strip shape concentrically in the jacket tube and with end rings 4 c at the ends. The thermoplastic flows inside the guide tube. Between the supporting elements and the guide tube, further thermal insulation layers 4 b can be built up to increase the thermal insulation.

Mindestens eines der Abstützelemente 4 a ist auf seiner dem Führungsrohr 2 bzw. 3 zugekehrten Seite mit einer Längs nut 4 a′ versehen. In diesen Längsnuten ist ein Thermofüh ler einschiebbar und verschiebbar. Wie bereits ausgeführt ist dadurch eine Temperaturerfassung an allen Stellen des Führungsrohres möglich.At least one of the support elements 4 a is provided on its side facing the guide tube 2 or 3 with a longitudinal groove 4 a '. A Thermofüh ler can be inserted and moved in these longitudinal grooves. As already stated, this enables temperature detection at all points on the guide tube.

In der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform besteht das Führungsrohr 2 aus Metall und hat einen quadratischen Querschnitt. An den Kanten dieses quadratischen Profiles sind Längsnuten ausgespart, in denen der Heizdraht 5 ver legt, z.B. verstemmt ist.In the embodiment shown in Fig. 2, the guide tube 2 is made of metal and has a square cross section. At the edges of this square profile longitudinal grooves are left in which the heating wire 5 lays ver, for example, is caulked.

In der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform besteht das Führungsrohr 3 aus Keramik und hat einen runden Querschnitt. Um den Außenmantel dieses Führungsrohres kann der Heiz draht gewickelt sein und durch eine Isolierschicht fest gehalten werden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Außenmantel jedoch mit einer elektrischen Widerstands schicht 6 in µm-Dicke belegt, die z.B. aufgedampft sein kann. An den entgegengesetzten Enden der Schicht sind die elek trischen Zuleitungen angeschlossen.In the embodiment shown in Fig. 3, the guide tube 3 is made of ceramic and has a round cross section. The heating wire can be wound around the outer jacket of this guide tube and held firmly by an insulating layer. In the present exemplary embodiment, however, the outer jacket is coated with an electrical resistance layer 6 in μm thickness, which can be vapor-deposited, for example. The electrical leads are connected to the opposite ends of the layer.

An diesen Prinzipdarstellungen der Fig. 1-3 ist der Charakter des erfundenen Heißkanals besonders deutlich zu erkennen. Es handelt sich quasi um eine nach innen verlegte Außenheizung. Der thermoplastische Kunststoff fließt in dem ihn umgebenden temperaturgeregelten Führungs rohr und wird somit von außen beheizt. Demzufolge gibt es im Kunststoff keinen nach außen abfallenden Temperatur gradienten.The character of the invented hot runner can be seen particularly clearly from these basic representations of FIGS. 1-3. It is a kind of external heating installed inside. The thermoplastic flows in the surrounding temperature-controlled guide tube and is therefore heated from the outside. As a result, there is no outside temperature gradient in the plastic.

Andererseits steckt der ganze Heißkanal in einfachen Boh rungen der Verteilerplatte, gegenüber welcher das Führungs rohr 2 bzw. 3 aber durch die zwischen den Abstützelementen 4 a befindliche Luft und durch die zusätzliche Wärmedämmschicht 4 b thermisch isoliert ist. Demzufolge treten nur geringe Wärmeverluste nach außen hin auf, die sonst nach dem Stand der Technik das Merkmal des beheizten heißen Blockes sind. Mit dem erfundenen Heißkanal ist es somit gelungen, die Vorteile der beiden Beheizungssysteme zu vereienen, aber dabei ihre jeweiligen Nachteile zu vermeiden.On the other hand, the whole hot runner is in simple drilling of the distributor plate, with respect to which the guide tube 2 or 3 is thermally insulated by the air located between the support elements 4 a and by the additional thermal insulation layer 4 b . As a result, only slight heat losses to the outside occur, which are otherwise the feature of the heated hot block according to the prior art. With the invented hot runner, it was possible to freeze the advantages of the two heating systems, while avoiding their respective disadvantages.

Die Fig. 4 und 5 zeigen, wie ein Heißkanal der Aus führungsform nach den Fig. 1 und 2 in eine Verteilerplatte eingesetzt ist. Fig. 4 zeigt dabei eine Draufsicht auf die Verteilerplatte 7 auf diejenige Seite, an der die Nestein sätze an die Verteilerplatte montiert werden. Die Anbindung an die Spritzteile erfolgt über Düsen, von denen in Fig. 5 die Düse 18 im Querschnitt gezeigt ist. Es handelt sich dabei um die rechte obere Düse der Fig. 4, wie sich auch aus der Schnittangabe in Fig. 4 ergibt. FIGS. 4 and 5 show how a hot runner from the guide die according to Fig. 1 and is inserted into a distributor plate 2. Fig. 4 shows a plan view of the distributor plate 7 on the side on which the Nestein sets are mounted on the distributor plate. The connection to the molded parts takes place via nozzles, of which the nozzle 18 is shown in cross section in FIG. 5. This is the upper right nozzle of FIG. 4, as can also be seen from the section in FIG. 4.

Die Zufuhr des thermoplastischen Kunststoffes vom Aggregat der Spritzmaschine erfolgt in Pfeilrichtung A der Fig. 5 in einen Hauptkanal 8, der in der Darstellung der Fig. 4 in waagerechter Richtung verläuft. Von ihm gehen nach oben und unten je zwei Abzweigungskanäle 9-12 ab, an die wiederum die Düsen in der in Fig. 5 gezeigten Weise angeschlossen sind.The thermoplastic plastic is fed from the unit of the injection molding machine in the direction of arrow A in FIG. 5 into a main channel 8 , which runs horizontally in the illustration in FIG. 4. Go upwardly therefrom and two branch ducts each below 9-12 from, to, in turn, the nozzles 5 are connected in the manner shown in Fig..

Insbesondere aus Fig. 4 ist zu erkennen, daß der fertigungs technische Aufwand der Verteilerplatte 7 nur in der Her stellung von Tieflochbohrungen zu sehen ist, welche in den Richtungen des Heißkanals und der Abzweigungskanäle platz sparend in einer Ebene durch die Platte eingebracht werden. In diese Tieflochbohrungen werden die vorher außerhalb der Platte 7 zusammengebauten Heißkanalmodule eingesteckt und verspannt.In particular, from Fig. 4 it can be seen that the manufacturing cost of the manifold plate 7 can only be seen in the position Her from deep holes, which are introduced in the directions of the hot runner and the branch channels to save space in one plane through the plate. The hot runner modules previously assembled outside the plate 7 are inserted and clamped into these deep hole bores.

Das Ansetzen der Abzweigungskanäle an den Hauptkanal ist dabei in einfachster Weise möglich. Es sind lediglich durch die Mantelrohre 1 Löcher gebohrt, durch welche die Führungs rohre gesteckt sind bis zur Anlage an das andere Führungs rohr, in dem an der entsprechenden Stelle ein Loch ange bracht ist. Die großen Auflageflächen ergeben dabei eine gute Abdichtung. Zusätzlich können noch Dichtmuffen 14 eingesetzt werden (Fig. 5), die geringfügige Verschiebungen der Bauelemente infolge von Wärmeausdehnung kompensieren. The branching channels can be attached to the main channel in the simplest possible way. There are only 1 holes drilled through the casing tubes, through which the guide tubes are inserted until they rest against the other guide tube, in which a hole is made at the appropriate point. The large contact surfaces result in a good seal. In addition, sealing sleeves 14 can also be used ( FIG. 5), which compensate for slight displacements of the components due to thermal expansion.

Die Führungsrohre sind nach außen hin durch Abschluß schrauben 15 abgeschlossen, über die isolierende Abdeck kappen 16 gesteckt sind. Gegen sie drücken Vorspannelemente in Form von Justierschrauben 17, welche die Abzweigungs kanäle gegen den Hauptkanal 8 drücken und dabei gleich zeitig auch diesen verspannen. Alle Heißkanalelemente - ob mit oder ohne Vorspannelement - sind gleich ausgeführt. Damit ist es möglich, gleich lange Thermofühler einzusetzen die von den Abdeckkappen gehalten werden.The guide tubes are closed to the outside by end screws 15 , over the insulating cover caps 16 are inserted. Against them press biasing elements in the form of adjusting screws 17 , which press the branch channels against the main channel 8 and at the same time brace it. All hot runner elements - whether with or without a preload element - are designed in the same way. This makes it possible to use thermocouples of the same length that are held by the cover caps.

Wie bereits erwähnt, läßt sich der erfundene Heißkanal auch dann gut zusammenbauen, wenn eine Abzweigung nicht senkrecht sondern unter einem anderen Winkel verläuft. Bei der Ausführungsform mit dem quadratischen Führungs rohr braucht dazu lediglich ein weiteres Führungsrohr entsprechend verdreht hinzugefügt werden. Bei einer Ausführungsform mit rundem keramischen Führungsrohr werden Loch und Dichtfläche im Hauptrohr schräg angesetzt.As already mentioned, the invented hot runner Assemble well even if a branch is not perpendicular but at a different angle. In the embodiment with the square guide tube only needs another guide tube added accordingly twisted. At a Design with a round ceramic guide tube Hole and sealing surface in the main pipe set at an angle.

Der Aufbau der Düsen 18 ist prinzipiell der gleiche wie derjenige der Einzelmodule (Fig. 5). Es ist auch hier ein Mantelrohr 1 vorhanden, in dem das Führungsrohr 2 bzw. 3 gehalten ist. An das Führungsrohr ist dann die an sich bekannte Kegelspitze 19 mit seitlich verlaufendem Aus trittsschlitz angesetzt.The structure of the nozzles 18 is basically the same as that of the individual modules ( Fig. 5). There is also a casing tube 1 in which the guide tube 2 or 3 is held. At the guide tube, the cone tip 19 known per se is then attached with a side slit.

Um die Wärmeverluste minimal zu halten, begrenzt auch hier ein Abschlußring 4 c das Mantelrohr 1. Zur Erzeugung der erforderlichen Vorspannkraft drückt der nicht dargestellte Formeinsatz in Pfeilrichtung B auf die Vorkammerbuchse 20, so daß sich der Kraftschluß über die Teile 4 c, 19, 2 auf den Heißkanal-Unterverteiler 10 bzw. andere übertragen kann.In order to keep the heat losses to a minimum, an end ring 4 c also limits the casing tube 1 here . To generate the required pretensioning force, the mold insert, not shown, presses in the direction of arrow B on the prechamber bush 20 , so that the frictional connection can be transmitted via parts 4 c , 19 , 2 to the hot runner sub-distributor 10 or others.

In Fig. 6 ist noch zusätzlich der Anschluß des Heizleiters an die Stromzuführung dargestellt. Der Heizleiter selbst ist als Handelsware verfügbar. Es handelt sich um den Leiter 25, der von einer mineralischen Isolierschicht 25 a umgeben und nach außen durch eine Ummantelung 26 abge schlossen ist. Der Anschluß an das stromzuführende Kabel 29 geschieht dadurch daß auf den frei herausragenden Leiter 25 eine Keramikbuchse 27 gesteckt ist, die das Heizleiterende abschließt. An das durch die Buchse ragende Leiterende ist das Kabel 29 angelötet, und die Verbindungsstelle ist durch ein Keramikröhrchen 28 abgedeckt. Zum Schutz vor mecha nischen Beschädigungen kann die Verbindungsstelle noch mit einem Stückchen Gummischlauch überzogen werden, der über die Kabelisolation 29 a des Stromkabels 29 geführt wird. Zur Erhöhung des hygroskopischen Schutzes der Mineralisolation 25 a kann die Verbindungsstelle auch vergossen ausgeführt sein. Mit dieser Ausführungsform des Stromanschlusses erreicht man einen großen Temperaturgradienten, d.h. sogenannte kalte Leiterenden, eine gute Stromführung und eine Vermeidung des Abknickens des Widerstandsdrahtes (Mantelkontakt).In Fig. 6, the connection of the heating conductor to the power supply is also shown. The heating conductor itself is available as a commodity. It is the conductor 25 , which is surrounded by a mineral insulating layer 25 a and is closed to the outside by a jacket 26 . The connection to the current-carrying cable 29 is done by inserting a ceramic socket 27 onto the freely protruding conductor 25 , which closes the end of the heating conductor. The cable 29 is soldered to the conductor end protruding through the socket, and the connection point is covered by a ceramic tube 28 . To protect against mechanical damage, the junction can still be covered with a piece of rubber hose which is guided over the cable insulation 29 a of the power cable 29 . To increase the hygroscopic protection of the mineral insulation 25 a , the connection point can also be cast. With this embodiment of the power connection, a large temperature gradient is achieved, ie so-called cold conductor ends, good current flow and avoidance of the resistance wire kinking (sheath contact).

Claims

1. Hot runner for injection molding devices for transporting the thermoplastic in a distributor plate or spray nozzle, characterized in that the channel consists of a continuous outer jacket tube ( 1 ), in the coaxial with a clearance, through support elements ( 4 a) held guide tube ( 2 ; 3 ) is arranged, which is electrically heated, and inside the plastic is guided, and that the jacket tube ( 1 ) with openings for connecting branch channels ( 9 - 12 ) and / or nozzles ( 18 ) to the corresponding drilled guide tube ( 2 ; 3 ) is provided.

2. Hot runner according to claim 1, characterized in that in the jacket tube ends of each hot runner or nozzle for centering and insulation sealing end rings ( 4 c) are used, in which concentric openings for the guide tube ( 2 ; 3 ) are attached are.

3. Hot runner according to claim 1, characterized in that at least one of the support elements ( 4 a) is provided with a longitudinal groove ( 4 a ') for inserting and moving a thermal sensor for temperature control and hot runner optimization.

4. Hot runner according to claims 1-3, characterized in that the guide tube ( 2 ) consists of metal and has a rectangular or square cross section and is coated on its outer surfaces with heating wires ( 5 ).

5. Hot runner according to claim 4, characterized in that along the edges of the guide tube ( 2 ) grooves are saved and the heating wires ( 5 ) run in these grooves.

6. Hot runner according to claims 1-3, characterized in that the guide tube ( 3 ) consists of ceramic and has a round cross-section and is coated on its outer surface with heating wires.

7. Hot runner according to claims 1-3, characterized in that the guide tube ( 3 ) consists of ceramic and has a round cross section and is covered on its outer surface with a heating layer made of resistance material.

8. hot runner according to claims 4, 6 u and 7, characterized in that the heating wires or the heating layer on the outer surface of the guide tube under a thin heat insulation layer ( 4 b) are held.

9. Hot runner according to claim 6, characterized in that on the outer surface of the guide tube ( 3 ) or from the support elements ( 4 a) smooth surfaces for connecting Abzwei supply channels ( 9 - 12 ) and nozzles ( 18 ) are formed.

10. Hot runner according to claims 1-9, characterized in that the support elements ( 4 a) , the thermal barrier layer ( 4 b) and the end rings ( 4 c) consist of high temperature resistant pressure-resistant materials and as short pieces or continuous strips, Pipe strips or rings are trained.

11. Hot runner according to claims 1-10, characterized records that the hot runner and the nozzles from several under different angles modular lengths are put together.

12. Hot runner according to claims 1-11, characterized in that the hot runner is closed at its open ends with screw plugs ( 15 ) and end caps ( 16 ) on which, as required, biasing elements ( 17 ) engage for axial adjustment and mounting.

13. Hot runner according to claims 1-12, characterized in that sealing sleeves ( 14 ) are arranged at the junctures between the main channel and the branch channels or nozzles.

14. Hot runner according to claims 1-6 and 8-13, characterized in that at the connection point between the heating conductor ( 25 ) and the power supply cable, the heating conductor is completed with a centering ceramic socket ( 27 ) that the connection point is covered with a ceramic tube 28 and that the connection point is hermetically sealed.