DE3904753A1 - Entfernbarer einspritzeinsatz fuer das spritzgiessen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft allgemein Einspritzdüsen und insbesondere einen verbesserten Einspritzeinsatz, der entfernbar im vorderen Ende einer Düse sitzt.

Einspritzdüsen mit entfernbaren Einspritzeinsätzen sind der Fachwelt bekannt. Das US-Patent No. 42 86 941 zeigt ein frühes Beispiel eines Düsenverschlusses, dessen eines Ende im vorderen Ende einer Düse sitzt und dessen anderes Ende sich in eine Öffnung in der Formhohlraumplatte zum Formhohlraum hineinerstreckt. Die kanadischen Patentanmeldungen No. 5 32 677 und 5 49 516 zeigen ein entfernbares Mundstück oder einen Einspritzeinsatz. Obwohl diese bekannten Einspritzeinsätze den Wärmefluß zum Einspritzbereich verstärken, wurde festgestellt, daß dies für einige Materialien, wie etwa kristalline Materialien mit einem engen Temperaturbereich (temperature window), noch nicht ausreicht.

Es ist weiterhin bekannt, durch Verwendung einer Sonde mit einer beheizten Spitze, die von der Schmelze umströmt wird, größere Wärme im Einspritzbereich zur Verfügung zu stellen, wie dies beispielsweise im US-Patent No. 46 43 664 gezeigt ist. Eine Düse mit einem beheizten, spitz zulaufenden Ende ist in der kanadischen Patentanmeldung No. 5 49 518 beschrieben. Jedoch zeigt der Stand der Technik keinen entfernbaren Einspritzeinsatz, durch den die Schmelze hindurchströmt und der für die temperaturkritischen Anwendungen ausreichende Wärme bereitstellt.

Dementsprechend ist es ein Ziel der Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik durch Bereitstellung eines Einspritzeinsatzes mit einem einteiligen, inneren elektrischen Heizelement und eines Verfahrens zur Herstellung desselben zumindest teilweise zu überwinden.

Zu diesem Zweck schafft die Erfindung in einem ihrer Ausgestaltungen einen entfernbaren Einspritzeinsatz für das Spritzgießen, gekennzeichnet durch einen zylindrischen rückwärtigen Abschnitt, der bis zum rückwärtigen Ende verläuft, einen sich bis zum vorderen Ende erstreckenden Mündungsabschnitt und einen zwischen dem rückwärtigen Abschnitt und dem Mündungsabschnitt verlaufenden Mittelabschnitt, durch eine zentrale Schmelzbohrung, die von einem Einlaß am rückwärtigen Ende axial durch den Einspritzeinsatz bis zu einem Auslaß am vorderen Ende verläuft, und durch ein elektrisches Heizelement mit einem Spiral-Abschnitt, der einteilig im Einspritzeinsatz eingebettet ist, damit er sich um die zentrale Bohrung herum erstreckt, und mit einem Endanschluß-Abschnitt, der einen zum Anschluß an eine Zuleitung von einer äußeren Stromquelle vorgesehenen Verlauf aufweist.

In einer anderen Ausgestaltung schafft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Einspritzeinsatzes für das Spritzgießen, gekennzeichnet durch die Schritte des Formens eines Rumpfteils aus Stahl mit einem vorderen Ende, einem rückwärtigen Ende, einer dazwischen verlaufenden zentralen Bohrung, einem zylindrischen rückwärtigen Abschnitt, der bis zum rückwärtigen Ende verläuft, mit einem bis zum vorderen Ende verlaufenden Mündungsabschnitt und einem Halsabschnitt mit einer eine umlaufende Vertiefung aufweisenden Außenfläche, die sich zwischen dem rückwärtigen Abschnitt und dem Mündungsabschnitt erstreckt, des Formens eines Mutternabschnittes aus Stahl mit einer mutternähnlichen, eingreifbaren Außenfläche und einer zur Außenfläche des Halsabschnittes passenden Innenfläche sowie einer ersten und einer zweiten Durchgangsöffnung, die beide radial verlaufen, des Wickelns eines Spiralabschnittes eines elektrisch isolierten Heizelementes in die Vertiefung in der Außenfläche des Halsabschnittes, wobei ein Endanschluß-Abschnitt an einem Ende des Heizelementes sich von dem Kanal aus nach außen erstreckt, des Anbringens des Mutternabschnittes am Halsabschnitt des Rumpfteils an einer Stelle, an der er den Spiralabschnitt des Heizelementes in der Vertiefung abdeckt, wobei der Endanschluß-Abschnitt des Heizelementes sich durch die erste radial verlaufende Durchgangsöffnung im Mutternabschnitt nach außen hindurcherstreckt, des Befestigens eines Füllreservoirs, das mit der zweiten radial verlaufenden Durchgangsöffnung im Mutternabschnitt in Verbindung steht, und des Einbringens einer vorbestimmten Menge eines hochleitfähigen Materials in das Füllreservoir, des Anordnens der Anordnung in einen Vakuumofen zum Schmelzen des hochleitfähigen Materials, das durch die zweite radial verlaufende Durchgangsöffnung im Mutternabschnitt strömt, um den Spiralabschnitt des Heizelementes einteilig in die Vertiefung einzugießen und den Mutternabschnitt einteilig am Rumpfteil zu befestigen, und des maschinellen Bearbeitens des Einspritzeinsatzes, um das Füllrohr zu entfernen.

Weitere Ziele und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittdarstellung eines Teils eines typischen Spritzgußsystems, das eine Düse und einen Einspritzeinsatz gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt,

Fig. 2 eine auseinandergezogene Darstellung der Bestandteile des in Fig. 1 gezeigten Einspritzeinsatzes,

Fig. 3 eine Schnittdarstellung der Bestandteile im zusammengefügten Zustand,

Fig. 4 einen Satz zusammengefügter Einheiten, die zum Einbringen in den Vakuumofen bereitge­ stellt sind,

Fig. 5 eine isometrische Darstellung eines fertig­ gestellten Einspritzeinsatzes, und

Fig. 6 eine Schnittdarstellung eines Einspritzein­ satzes gemäß einem anderen Ausführungsbei­ spiel der Erfindung.

Fig. 1 zeigt einen Teil eines Spritzgießsystems mit einer beheizten Düse 10, in deren vorderem Ende 14 ein Einspritzeinsatz 12 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung angeordnet ist. Obwohl ein ventilgesteuertes Mehrfachmatrizensystem gezeigt ist, ist es offensichtlich, daß der erfindungsgemäße Einspritzeinsatz auch mit einem Einfachmatrizen und/oder eingußkanalgesteuertem System verwendet werden kann. Die Düsen 10 sind jeweils in einer Bohrung 16 in einem Kern oder einer Matrizen- oder Formhohlraumplatte 18 eingesetzt. Die Düsen 10 sind mit verschiedenen Orientierungen durch Klemmelemente 20 an einem langgestreckten Verteiler 22 befestigt, um Schmelze vom Verteiler 22 zu einer Matrize bzw. einem Formhohlraum 24 zu überführen. Der Verteiler 22 weist eine langgestreckte Schmelzbohrung 26 auf, die einen Einlaß 28 an einer rückwärtigen Fläche 30 mit einer Anzahl von Auslaßbohrungen 32, die sich zu beabstandeten Ausgängen 34 verzweigen, verbindet. Ein beheiztes Schmelzzufuhr­ rohr 36 ist an der rückwärtigen Fläche 30 des Verteilers 22 mittels Bolzen befestigt, um unter Druck gesetzte Schmelze von einer Formmaschine (nicht gezeigt) zuzuführen. Der Verteiler 22 ist mittels eines an ihm mittels Bolzen befestigten elektrischen Plattenheizers 40 beheizt und relativ zum Kern 20 mittels eines dazwischen angeordneten Halterings 42 festgelegt. Jede Düse 10 weist einen Hauptkörper 44 mit einem vorderen Ende 14 und einem rückwärtigen Ende 48 sowie einem einteiligen Seitenabschnitt 50 auf, der angrenzend an das rückwärtige Ende 48 des Hauptkörpers 44 nach seitwärts vorspringt. Die Düse 10 weist eine allgemein zylindrische Außenfläche 52 auf, obwohl im gezeigten System ein Paar gegenüberliegender ebener Seiten verwendet sind. Ein langgestreckter Ventilstift 56 erstreckt sich durch eine zentrale Ventilstiftbohrung 58 hindurch. Die Ventilstiftbohrung 58 weist am vorderen Ende 46 eine vergrößerte Ausmündung 60 auf, die mit Schraubgewinde versehen ist, um den hohlen Einspritzeinsatz 12 gemäß der Erfindung sicher aufzunehmen. Der Einspritzeinsatz 12 aus Stahl umfaßt, wie nachstehend in Einzelheiten beschrieben, einen in einer öffnung 66 durch den Kern 18 aufgenommenen zylindrischen Mündungsabschnitt 64 und eine sich verjüngende zentrale Bohrung 68, die auf die Ventilstiftbohrung 58 ausgerichtet ist. Die Bohrung 68 bildet eine Einspritzöffnung 70, die zum Formhohlraum 24 führt; und der Mündungsabschnitt 64 legt die Düse genau in der Bohrung 16 fest. Ein isolierender Luftraum 72 ist zwischen der beheizten Düse 10 und der Innenwand 74 der Bohrung 18 in dem umgebenden, mittels durch Kühlleitungen 75 strömenden Wassers gekühlten Kern 18 vorgesehen.

Im gezeigten System weist der Seitenteil 50 jeder Düse 10 einen nach außen vorspringenden Flanschabschnitt 76 auf, der sich in Umfangsrichtung um eine zentrale Stirnfläche 78 herum erstreckt. Die Düse 10 umfaßt einen Schmelzkanal 80 mit einem Querabschnitt 82 und einem Längsabschnitt 84. Es ist zu erkennen, daß der Längsabschnitt 84 parallel zur zentralen Ventilstiftbohrung 58, jedoch dieser gegenüber versetzt, bis zu einem Diagonalabschnitt 86 verläuft, der die Verbindung zur zentralen Bohrung 68 des in der Ausmündung 60 der Ventilstiftbohrung 58 nahe dem vorderen Ende 14 angeordneten Einspritzeinsatz 12 herstellt. Der Querabschnitt 82 des Schmelzkanals 80 erstreckt sich von einem Einlaß 88 an der zentralen Stirnfläche 78 des Seitenteils 50 aus und stellt an einer gleichmäßig gebogenen Krümmung 90 die Verbindung zum Längsabschnitt 84 her. Der Verteiler 22 ist mit einem vertieften zylindrischen Sitz 92 versehen, der sich um jeden Auslaß 34 der Schmelzbohrung 26 herum erstreckt. Der Seitenteil 50 jeder Düse 10 weist einen Bund 94 auf, der um den Schmelzkanaleinlaß 88 an der zentralen Stirnfläche 78 herum nach außen vorspringt. Die Einlässe 88 sind im Durchmesser gleich mit den Auslässen 34. Wenn der Bund 94 einer bestimmten Düse 10 in dem vertieften Sitz 92 aufgenommen ist, befinden sich der jeweilige Einlaß 88 und Auslaß 34 in genauer Ausrichtung, sogar dann, wenn eine gewisse Rotationsbewegung zwischen ihnen vorhanden ist. Das Paar angeflanschter Klemmelemente 20 ist mittels Bolzen 98 an der Seitenfläche des Verteilers 22 lösbar befestigt. Wenn die Düse 10 mit in dem vertieften Sitz 92 aufgenommenen Bund 94 montiert ist, befinden sich die Klemmelemente 20 im Eingriff mit dem Flanschteil 76. Da jede Düse 10 einzeln installiert wird, werden die Bolzen 98 ausreichend angezogen, um sie an Ort und Stelle zu halten, jedoch nicht um eine Rotation zu verhindern. Nachdem sämtliche Düsen mit ihren jeweiligen Orientierungen montiert sind, werden sämtliche Bolzen 98 angezogen, um den Bund 94 jeder Düse 10 gegen den vertieften Sitz 92 in der Seitenfläche des Verteilers zwecks Verhinderung von Leckage der Schmelze während der Benutzung zu befestigen. Es ist jedoch zu erkennen, daß diese Konstruktion trotzdem eine geringe Drehbewegung zwischen jeder Düse 10 und dem Verteiler 22 aufgrund von Wärmeausdehnungen erlaubt, während der Einlaß 88 und der Auslaß 34 dennoch in genauer Ausrichtung gehalten sind.

Jede Düse 10 weist ein einteiliges Einzeldraht-Heizelement 100 von 220 Volt mit einem spiraligen Chromnickel-Widerstandsdraht 102 auf, der sich durch ein elektrisches Isoliermaterial 104 in Form feuerfesten Pulvers, wie beispielsweise Magnesiumoxid innerhalb eines Stahlfutters 106, hindurcherstreckt. Wie vorstehend erwähnt, ist im gezeigten System ein langgestreckter Ventilstift 56 in der zentralen Ventilstiftbohrung 58 jeder Düse 10 angeordnet. Jeder Ventilstift weist ein Antriebsende 108 und ein sich verjüngendes Stiftende 110 auf. Das Antriebsende 108 befindet sich im Eingriff mit einem Schwenkarm 112, der mittels eines hydraulisch betätigten Kolbens (nicht gezeigt) betätigt wird. Gemäß einem vorbestimmten Zyklus den Kolben beaufschlagendes hydraulisches Fluid bewegt den Ventilstift 56 in der Ventilstiftbohrung 58 zwischen einer vorderen Schließstellung, in welcher das Stiftende 110 in der Einspritzöffnung 70 angeordnet ist, und einer zurückgezogenen Offenstellung hin und her.

Der in den Fig. 2 bis 5 gezeigte Einspritzeinsatz 12 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung umfaßt einen Mittelabschnitt 114, der sich zwischen einem zylindrischen rückwärtigen Abschnitt 116 und einem Mündungsabschnitt 64 erstreckt. Es ist zu erkennen, daß der rückwärtige Abschnitt 116 eine mit Gewinde versehene Außenfläche 118 und der Mittelabschnitt 114 eine hexagonale Außenfläche 120 aufweisen. Ein Schraubenschlüssel kann mit letzterer in Eingriff gebracht werden, um den Einspritzeinsatz 12 in der Ausmündung 60, die passende Gewindegänge 122 aufweist, anzuziehen. Der Durchmesser der zentralen Bohrung 68 verringert sich allmählich mit deren axialen Verlauf durch den Einspritzeinsatz 12 von einem Einlaß 124 am rückwärtigen Ende 126 bis zu einem Auslaß 128 am vorderen Ende 130. Wie in Fig. 1 zu erkennen ist, ist der Einspritzeinsatz 12 an einer Stelle befestigt, an welcher das vordere Ende 130 während der Benutzung bündig mit dem Formhohlraum 24 ist. Der Einspritzeinsatz 12 weist ein elektrisches Heizelement 132 mit einem einteilig in ihm eingebetteten Spiralabschnitt 134 und einem Endanschlußabschnitt 136 auf, der einen zum Anschluß an eine Zuleitung von einer äußeren Stromquelle (nicht gezeigt) vorgesehenen Verlauf aufweist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Heizelement 132 ein 24 Volt Gleichstromelement mit einem Widerstandsdraht (nicht gezeigt), der sich durch ein Isoliermaterial in einem Stahlfutter erstreckt und an einem vom Endanschluß 136 entfernten Ende mit dem Einspritzeinsatz 12 verbunden ist (grounded to the gate insert). Eine Thermoelement-Öffnung 138 ist im Mittelabschnitt 114 zur Aufnahme eines Thermoelements zwecks Messung der Temperatur nahe dem Spiralabschnitt 134 des Heizelementes 132 vorgesehen.

Nachdem das System in der vorbeschriebenen und gezeigten Weise zusammengesetzt worden ist, wird beim Einsatz elektrischer Strom an die Heizelemente 100 und 132 in der Düse 10 und im Einspritzeinsatz 12 angelegt, um diese auf eine vorbestimmte Betriebstemperatur aufzuheizen. Durch die Formmaschine (nicht gezeigt) wird sodann unter Druck gesetzte Schmelze in die Verteiler-Schmelzbohrung 26 eingeführt. Der Schmelzdruck wird entsprechend einem vorbestimmten Zyklus in Verbindung mit der Aufbringung eines gesteuerten hydraulischen Drucks auf den Betätigungsmechanismus in herkömmlicher Weise gesteuert. Wenn jeder Ventilstift 56 sich in der zurückgezogenen Offenstellung befindet, strömt die unter Druck gesetzte Schmelze durch den Schmelzkanal 80 in der Düse und die zentrale Bohrung 68 des Einspritzeinsatzes 12 und füllt den Formhohlraum 24. Nachdem dieser gefüllt ist, wird der Einspritzdruck momentan zur Verdichtung gehalten. Sodann wird hydraulischer Druck aufgebracht, um die Ventilstifte 56 in die vordere Schließstellung zu bringen, wobei das Stiftende 110 jedes Ventilstiftes 56 in einer der Einspritzöffnungen 70 angeordnet ist. Der Einspritzdruck wird sodann aufgehoben und diese Stellung für eine kurze Kühlperiode gehalten, bevor die Form zwecks Auswerfen geöffnet wird. Nach dem Auswerfen wird die Form geschlossen und hydraulischer Druck erneut aufgebracht, um den Ventilstift 56 in die zurückgezogene Offenstellung zu ziehen. Der Schmelzeinspritzdruck wird wieder zwecks erneuter Füllung des Formhohlraums aufgebracht und der Formungszyklus kontinuierlich in einem gleichförmigen Zyklus in Abhängigkeit von der Größe und Form des Formhohlraums und der Art des zu formenden Materials wiederholt.

Zur Beschreibung der von der Herstellung der Einspritzeinsätze 12 gemäß diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung umfaßten Schritte wird auf die Fig. 2 bis 5 bezug genommen. Wie in Fig. 2 gezeigt, wird ein Rumpfteil 140 aus Stahl mit einem rückwärtigen Ende 48 und einem vorderen Ende 14 hergestellt. Der Rumpfteil 140 umfaßt einen Halsabschnitt 142 mit einer sich verjüngenden Außenfläche 144, die zwischen einem zylindrisch rückwärtigen Abschnitt 116 mit einer sich bis zum rückwärtigen Ende 48 erstreckenden Außenfläche 118 mit Gewinde und einem sich bis zum vorderen Ende 14 erstreckenden zylindrischen Mündungsabschnitt 64 mit kleinerem Durchmesser verläuft. Eine zentrale Bohrung 68, deren Durchmesser sich zwischen dem rückwärtigen Ende 48 und dem vorderen Ende 14 allmählich verringert, wird in den Rumpfteil 140 maschinell eingearbeitet. Ein Spiralkanal 146 wird in die sich verjüngende Außenfläche 144 des Halsabschnitts 116 zur Aufnahme des Heizelementes 132 maschinell ausgebildet.

Ein Mutternabschnitt 148 mit einer hexagonalen Außenfläche 120 wird aus Stahl mit einer sich verjüngenden Innenfläche 150, die mit der sich verjüngenden Außenfläche 144 des Halsabschnitts 116 zusammenpaßt, hergestellt. Eine U-förmige radialverlaufende Öffnung 152 wird in den Mutternabschnitt 148 maschinell eingearbeitet, um den Endanschluß-Abschnitt 136 des Heizelementes 132 aufzunehmen. Eine Füllbohrung oder -öffnung 154 mit einer vergrößerten Ausmündung 156 wird radial durch den Mutternabschnitt 148 hindurchgebohrt. Eine Thermoelement-Öffnung 138 wird radial nach innen teilweise durch den Mutternabschnitt 148 hindurchgebohrt. Das Heizelement 132 wird dann in den Spiralkanal 146 hineingewickelt, um den Spiralabschnitt 134 zu bilden, wobei der Endanschluß-Abschnitt 136 sich vom Kanal 146 nach außen erstreckt. Der Mutternabschnitt 148 wird dann auf den Halsabschnitt 142 des Rumpfteils 140 montiert und an Ort und Stelle durch Heftschweißung befestigt, wobei die sich verjüngende Innenfläche 150 des Mutternabschnittes 148 an der sich verjüngenden Außenfläche 144 des Halsabschnitts 142 anliegt. Wie aus Fig. 3 zu erkennen ist, bedeckt der Mutternabschnitt 148 den in den Spiralkanal 146 gewickelten Spiralabschnitt 134 des Heizelementes 132; und der Endanschluß-Abschnitt 136 erstreckt sich durch die U-förmige Öffnung 152 hindurch radial nach außen. Ein Füllrohr- oder reservoir 158 wird sodann montiert, wobei sein unteres Ende 160 in der Ausmündung 156 der Füllbohrung 154 angeordnet ist. Ein eine vorbestimmte Menge einer Nickellegierung enthaltender Rohling 162 wird in das Füllrohr 158 eingebracht, und die Anordnung wird jeweils in einem Satz in einem Vakuumofen 164, wie in Fig. 4 gezeigt, bis auf eine Temperatur von ungefähr 1177°C (2150°F) erhitzt. Wenn die Nickellegierung schmilzt, strömt sie unter der Einwirkung des Vakuums im Vakuumofen in den Raum im Spiralkanal 146 um den Spiralabschnitt 134 des Heizelementes hinein und zwischen die sich verjüngenden Innen- und Außenflächen 150, 144. Dies bildet eine einteilige metallurgische Bindung zwischen dem Stahl des Heizelementfutters 106, dem Halsabschnitt 142 und dem Mutternabschnitt 148, wodurch der Wärmeübergang verbessert und die Bildung von Hotspots oder örtlichen Überhitzungen entlang dem Heizelement verhindert wird. Nach dem Herausnehmen aus dem Vakuumofen wird der Einspritzeinsatz maschinell bearbeitet, um das Füllrohr 158 zu entfernen.

Fig. 6 zeigt einen Einspritzeinsatz 12 gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die meisten Bauelemente dieses Ausführungsbeispiels sind identisch mit den Bauelementen des ersten Ausführungsbeispiels, so daß beiden Ausführungsbeispielen gemeinsame Bauelemente unter Verwendung der gleichen Bezugszeichen beschrieben und dargestellt werden. In diesem Ausführungsbeispiel wird der Rumpfteil 140 ebenfalls mit einem Halsabschnitt 142 hergestellt, der eine sich verjüngende Außenfläche 144 aufweist, welche die sich verjüngende Innenfläche 150 des Mutternabschnittes 148 aufnimmt. In diesem Ausführungsbeispiel jedoch sind eine Umfangsvertiefung 166 in die Außenfläche 144 und eine zweite dazupassende Vertiefung 168 in die Innenfläche 150 des Mutternabschnittes 148 maschinell eingearbeitet. Der Spiralabschnitt 134 des Heizelementes 132 wird sodann in die Vertiefung 166 in der Außenfläche 144 hineingewickelt und der Mutternabschnitt 148 sodann auf den Halsabschnitt 142 des Rumpfteils 140 montiert. Wie zu erkennen ist, bilden die zwei zusammenpassenden Vertiefungen 166, 168 einen Umfangsraum 170, der den Spiralabschnitt 134 des Heizelementes enthält. Der Endanschluß-Abschnitt 136 erstreckt sich radial durch die Öffnung 152 nach außen. Das Herstellungsverfahren und die Verwendung dieses Ausführungsbeispiels sind im übrigen die gleichen wie vorbeschrieben und die Beschreibung braucht nicht wiederholt zu werden. Es ist offensichtlich, daß die Nickellegierung den Raum 170 um den Spiralabschnitt 134 des Heizelementes ausfüllt, wenn sie im Vakuumofen erhitzt wird und vom Füllrohr 158 einströmt. Wie vorstehend beschrieben, bildet sie eine integrale metallurgische Bindung zwischen dem Heizelementfutter 106 und dem umgebenden Halsabschnitt 142 und dem Mutternabschnitt 148.

Obwohl die Beschreibung des Einspritzeinsatzes 12 und das Verfahren zur Herstellung desselben unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsbeispiele dargestellt sind, sind sie nicht als begrenzend auszulegen. Abänderungen und Modifikationen ergeben sich für den Fachmann. Der Einspritzeinsatz kann andere Formen, wie beispielsweise eine solche mit einem sich verjüngenden Mündungsabschnitt, aufweisen. Wenn der Mutternabschnitt 148 auf den Halsabschnitt 142 des Rumpfteils montiert ist, können die Verbindungen zwischen beiden mittels eines geeigneten Klebstoffes abgedichtet werden, um Leckage der Nickellegierung während des Vakuumgießschrittes zu vermeiden.

Claims (14)

1. Entfernbarer Einspritzeinsatz für das Spritzgießen, gekennzeichnet

• (a) durch einen zylindrischen rückwärtigen Abschnitt (116), der bis zum rückwärtigen Ende (126) ver­ läuft, einen sich bis zum vorderen Ende (130) erstreckenden Mündungsabschnitt (64) und einen zwischen dem rückwärtigen Abschnitt (116) und dem Mündungsabschnitt (64) verlaufenden Mittel­ abschnitt (114),
• (b) durch eine zentrale Schmelzbohrung (68), die von einem Einlaß (124) am rückwärtigen Ende (126) axial durch den Einspritzeinsatz (12) bis zu einem Auslaß (128) am vorderen Ende (130) ver­ läuft, und
• (c) durch ein elektrisches Heizelement (132) mit einem Spiralabschnitt (134), der einteilig im Einspritzeinsatz (12) eingebettet ist, damit er sich um die zentrale Bohrung (68) herum erstreckt, und mit einem Endanschluß-Abschnitt (136), der einen zum Anschluß an eine Zuleitung von einer äußeren Stromquelle vorgesehenen Ver­ lauf aufweist.

2. Einspritzeinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der rückwärtige Abschnitt (116) eine mit Gewinde versehene Außenfläche (118) aufweist.

3. Einspritzeinsatz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelabschnitt (114) eine mutternähnliche eingreifbare Außenfläche (120) aufweist.

4. Einspritzeinsatz nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelabschnitt (114) eine Thermoelement-Öffnung (138) aufweist, die von der Außenfläche (120) radial nach innen bis zu einer dem Spiralabschnitt (134) des Heizelementes (132) benachbarten Stelle verläuft.

5. Einspritzeinsatz nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der zentralen Schmelzbohrung (68) sich zwischen dem Einlaß (124) und dem Auslaß (128) allmählich verringert.

6. Einspritzeinsatz nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Mündungsabschnitt (64) allgemein zylindrisch ist.

7. Verfahren zur Herstellung eines Einspritzeinsatzes für das Spritzgießen, gekennzeichnet durch die Schritte

• (a) des Formens eines Rumpfteils (140) aus Stahl mit einem vorderen Ende (14), einem rückwärtigen Ende (48), einer dazwischen verlaufenden zentralen Bohrung (68), einem zylindrischen rückwärtigen Abschnitt (116), der bis zum rückwärtigen Ende (48) verläuft, mit einem bis zum vorderen Ende (14) verlaufenden Mündungsabschnitt (64) und einem Halsabschnitt (142) mit einer eine umlau­ fende Vertiefung (146, 166) aufweisenden Außen­ fläche (144), die sich zwischen dem rückwärtigen Abschnitt (116) und dem Mündungsabschnitt (64) erstreckt,
• (b) des Formens eines Mutternabschnittes (148) aus Stahl mit einer mutternähnlichen eingreifbaren Außenfläche (120) und einer zur Außenfläche des Halsabschnittes (142) passenden Innenfläche (150) sowie einer ersten und einer zweiten Durchgangs­ öffnung (152, 154), die beide radial verlaufen,
• (c) des Wickelns eines Spiralabschnittes (134) eines elektrisch isolierten Heizelementes (132) in die Vertiefung (146, 166) in der Außenfläche (144) des Halsabschnittes (142), wobei ein Endanschluß- Abschnitt (136) an einem Ende des Heizelementes (132) sich von dem Kanal (146) aus nach außen erstreckt,
• (d) des Anbringens des Mutternabschnittes (148) am Halsabschnitt (142) des Rumpfteils (140) an einer Stelle, an der er den Spiralabschnitt (134) des Heizelementes (132) in der Vertiefung (146, 166) abdeckt, wobei der Endanschluß-Ab­ schnitt (136) des Heizelementes (132) sich durch die erste radial verlaufende Durchgangsöffnung (152) im Mutternabschnitt (148) nach außen hin­ durcherstreckt,
• (e) des Befestigens eines Füllreservoirs (158), das mit der zweiten radial verlaufenden Durchgangs­ öffnung (154) im Mutternabschnitt (148) in Ver­ bindung steht, und des Einbringens einer vorbe­ stimmten Menge eines hochleitfähigen Materials (162) in das Füllreservoir (158),
• (f) des Anordnens der Anordnung in einen Vakuum­ ofen (164) zum Schmelzen des hochleitfähigen Materials (162), das durch die zweite radial verlaufende Durchgangsöffnung (154) im Muttern­ abschnitt (148) strömt, um den Spiralabschnitt (134) des Heizelementes (132) einteilig in die Vertiefung (146, 166) einzugießen und den Mut­ ternabschnitt (148) einteilig am Rumpfteil (140) zu befestigen, und
• (g) des maschinellen Bearbeitens des Einspritzein­ satzes (12), um das Füllrohr (158) zu entfernen.

8. Verfahren nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch das Formen einer zweiten Vertiefung (168) in der Innenfläche (150) des Mutternabschnittes (148), die mit der Vertiefung (166) in der Außenfläche (144) des Halsabschnittes (142) zusammenpaßt, wobei die zusammenpassenden Vertiefungen (166, 168) einen Raum (170) bilden, der den Spiralabschnitt (134) des Heizelementes (132) enthält, wenn der Mutternabschnitt (148) am Halsabschnitt (142) angebracht ist.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Außenfläche (144) des Halsabschnittes (142) ausgebildete Vertiefung (146) ein Spiralkanal (146) ist.

10. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 7 bis 9, gekennzeichnet durch das Ausbilden des rückwärtigen Abschnittes (116) mit einer ein Gewinde aufweisenden Außenfläche (118).

11. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 7 bis 10, gekennzeichnet durch das Ausbilden des rückwärtigen Abschnittes (116) mit einem größeren Durchmesser als den Mündungsabschnitt (64) und das Verjüngen der Außenfläche (144) des dazwischenliegenden Halsabschnittes (142).

12. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 7 bis 11, gekennzeichnet durch das Herstellen des Rumpfteils (140) derart, daß sich der Durchmesser der zentralen Schmelzbohrung (68) allmählich vom rückwärtigen Ende (48) zum vorderen Ende (14) verringert.

13. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 7 bis 12, gekennzeichnet durch das Ausbilden des Mündungsabschnittes (64) mit allgemein zylindrischer Form.

14. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das hochleitfähige Material (162) eine Nickellegierung ist.