DE4215601A1 - Heißkanal-Radialdüse - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Heißkanal-Radialdüse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Heißkanal-Radialdüsen oder sogenannte Heißkanalblöcke, bei denen von einem gemeinsamen das thermoplastische Spritzgußmaterial in einem inneren Kanal führenden Düsenschaft seitlich radial, häufig in sternförmiger Verteilung Spritzkanäle abgehen, so daß durch einen Spritzvorgang gleichzeitig mehrere Formteile herge­ stellt werden können, sind in vielfältigen Ausfüh­ rungsformen bekannt, wobei zur Dokumentation bevorzugt auf die im folgenden angegebenen Prospekte zurückge­ griffen wird, die am besten geeignet sind, den letzten Stand der Technik zu dokumentieren.

So läßt sich dem Prospekt Intek2000 Ingenieurtechnik unter den Bezeichnungen Vario-MINI-Block Typ 2000/Vario oder auch Intek-Lifra-Radialdüse eine Heißkanal- Radialdüse als bekannt entnehmen, bei der der Düsen­ schaft im unteren Teil, der dort auch pilzförmig aus­ gewölbt oder in Form eines einstückigen, nach außen vorspringenden Ringflansches ausgebildet sein kann, in seitliche Angußkanäle übergeht, die in beliebiger peripherer Verteilung um den Schaft des Düsenkörpers angeordnet sein können.

Dabei ist, wie auch bei der "Multidüse der Roko GmbH" eine Beheizung im Schaftbereich des Düsenkörpers vorge­ sehen, was bei entsprechend feinfühliger Steuerung als ausreichend erachtet wird, um bei Erzielung einer präzisen thermischen Trennung so viel Wärme in den Bereich der seitlichen Schmelzkanalbohrungen zu brin­ gen, daß die einwandfreie Herstellung von Spritzguß­ teilen gewährleistet ist.

In diesem Zusammenhang ist es auch möglich, den bei­ spielsweise in Kupfer eingebetteten Heizkörper im Mittelbereich mit reduzierter Heizleistung zu betrei­ ben, um so über die axiale Länge der Heißkanaldüse ein bestimmtes Wärmeverteilungsprofil zu erzielen, in nicht selten empirischer Abstimmung auf die Art des verwendeten thermoplastischen Materials und die herzustellenden Formen.

Heißkanal-Radialdüsen, bei denen in einer gleichen axialen Ebene sternförmig oder parallel eine größere Anzahl von einzelnen Schmelzkanalbohrungen abgehen, werden auch als sogenannte Heißkanalblöcke bezeichnet (Plastverarbeiter 29. Jahrg. 1978, Nr. 11, S. 595/596), wobei allen bekannten Ausführungsformen gemeinsam ist, daß die um den Düsenkörperschaft der Heißkanal­ düse wirksame Heizung so ausgelegt wird oder jeden­ falls versucht wird, diese so auszulegen, daß auch bei kleineren Spritzgußteilen im Angußbereich der einzelnen Schmelzkanalbohrungen die für einen einwand­ freien Betrieb erforderlichen thermischen Bedingungen vorliegen, d. h. bei Beginn eines jeweiligen Spritzguß­ zyklus Herauspressen des erstarrten Pfropfens, ein­ wandfreie Fließbedingungen bei gleichzeitiger ein­ wandfreier Materialbeschaffenheit des thermischen Spritzgußmaterials und Verschluß der Angußöffnung durch einen erstarrten Materialpfropfen dann, wenn nach hinreichendem Herunterkühlen der Form das herge­ stellte Teil entformt wird.

Es hat sich aber herausgestellt, daß für die Herstel­ lung besonders kleiner bzw. kleinster Spritzgußteile, die darüber hinaus noch extrem dünnwandig und hohl sind, die bisher bekannten Möglichkeiten der Ausbil­ dung und Beheizung von Heißkanal-Radialdüsen nicht ausreichen, und zwar deshalb nicht, weil die Düsen­ körper- bzw. Düsenkörperschaftbeheizung auch dann, wenn mit besonders verfeinerten Methoden gearbeitet wird, außerstande ist, erhebliche Temperaturschwan­ kungen im Austrittsbereich oder im Bereich der einzel­ nen radialen Schmelzkanalbohrungen zu vermeiden, so daß man entweder zu Unregelmäßigkeiten beim Spritz­ gießen gelangt oder durch ein Hochfahren der Heiz­ temperatur im Schaftbereich, um solche Probleme im Bereich der Schmelzkanalbohrung zu vermeiden, in Kauf nehmen muß, daß es je nach den Schwingungen des Tempe­ raturzyklus im Schaftbereich zu thermischen Zerstörun­ gen des thermoplastischen Kunstharzes kommt.

Üblicherweise befindet sich ein Temperaturfühler im Düsenkörperschaft und steuert von dieser Stelle aus die Heizleistung des den Schaft umgebenden Heizkörpers, so daß zum Teil erhebliche Temperaturschwankungen im Bereich der einzelnen Schmelzkanalbohrungen gar nicht zu vermeiden sind, wenn man berücksichtigt, daß sich die eingebrachte Wärmeleistung erst über den gesamten Düsenkörper bis zur üblichen Pilzform im Bereich der radialen Schmelzkanalbohrungen übertra­ gen muß, um dort wirksam zu werden.

Um hier eventuell auftretende Probleme zu beseitigen, wird in dem schon genannten Prospekt Intek2000 vorge­ schlagen, die von dem zentralen Zuflußkanal im Düsen­ körper radial abgehenden Schmelzkanalbohrungen durch einen Kupfer-Kobalt-Einsatz zu ergänzen, so daß über das sehr gut wärmeleitende Kupfer die im Inneren des Düsenkörpers vorhandene Wärme gut bis zu den Anguß- Düsenöffnungen geführt werden kann, so daß man eine gleichmäßigere Wärmeverteilung bei guter thermischer Trennung zu erzielen hofft. Diese Kupfer-Kobalt-Einsätze nehmen mit ihrer Innenbohrung den Querschnitt der anfänglich radial vom inneren Hauptkanal abgehenden Seitenkanäle unverändert auf und führen diesen unverändert bis zur Spritzgußmündung fort.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Heiß­ kanal-Radialdüse so auszubilden, daß auch sehr kriti­ sche Herstellungsabläufe, insbesondere wenn besonders dünnwandige, kleine und leichte Spritzgußteile herge­ stellt werden müssen, im Temperaturbereich sicher beherrschbar sind.

Vorteile der Erfindung

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den kennzeichnen­ den Merkmalen des Anspruchs 1 und hat den Vorteil, daß durch die spezielle Heizwicklungsverteilung die Temperatur genau an die Stelle gebracht wird, wo sie benötigt wird, einmal zur sicheren thermischen Tren­ nung, andererseits aber auch zur Aufrechterhaltung einer gleichmäßigen Spritztemperatur im Spritzkanal und im Bereich des Angußquerschnitts, so daß sich auch kleine und kleinste Spritzgußteile, insbeson­ dere wenn diese aus extrem dünnwandigen Hohlteilen bestehen, problemlos herstellen lassen.

Dabei ist auch sichergestellt, daß durch sonst erfor­ derliche hohe Temperaturen im Bereich des Düsenkör­ pers eine Materialschädigung ausgeschlossen ist, da die Erwärmung des Düsenkörpers gegenüber der Tempe­ raturkontrolle des Angußquerschnitts und der radia­ len Kanäle oder Schmelzkanalbohrungen im Heißkanal­ block zurückgestellt werden kann, wobei sich durch Untersuchungen ergeben hat, daß Temperaturreduzie­ rungen insgesamt bis zu 50° oder mehr möglich sind - bei wesentlich verbesserten thermischen Arbeitsbe­ dingungen und der Möglichkeit auch extrem dünnwandige hohle Spritzteile herstellen zu können, ist eine Ma­ terialschädigung ausgeschlossen.

Ein weiterer besonderer Vorteil besteht noch darin, daß nicht nur ein größerer Teil der Heizwicklungen oder -windungen gezielt zur gleichmäßigen und konti­ nuierlichen Wärmeabgabe im Bereich der radialen Spritz­ gußkanäle und Angußöffnungen verteilt wird, sondern auch in diesem Bereich die Isttemperatur zur Heizungs­ regelung erfaßt wird, so daß die Heizung nicht nur schneller reagieren kann, weil thermische Verzöge­ rungen über die Masse der gesamten Heizkanaldüse vermie­ den werden, sondern auch exakt an der Stelle gemessen wird, wo tatsächlich kritische Temperaturbedingungen vorliegen und beherrscht werden müssen.

Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bzw. sind Gegenstand von Unteransprüchen.

So besteht eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung darin, daß die Heißkanaldüse sich im unteren Bereich, also dort, wo die radialen Schmelzkanalbohrungen oder Spritzkanäle verlaufen, eine pilzförmige Erweiterung oder einen pilzförmigen Radialflansch, bevorzugt ein­ stückig mit dem Düsenkörperschaft aufweist, so daß neben dem größeren, zur Verfügung stehenden Raum auch mehr Platz geboten wird zur besseren Verteilung und symmetrischen Anordnung der dort vorgesehenen Heiz­ windungs-Vernetzung oder -Verteilung.

Dabei ist die Verteilung und Anordnung der einen oder mehreren Wicklung(en) so getroffen, daß diese von entsprechend aus­ geformten Ausnehmungen oder Nuten hauptsächlich im Pilzkopf der Heißkanal-Radialdüse aufgenommen werden, also in diesen eingelegt sind, so daß auch eine innige Materialberührung mit dem Metall, üblicherweise ein legierter Stahl, der Heißkanal-Radialdüse oder des Heißkanalblocks möglich ist bei schnellem Wärmeüber­ gang und wiederum schneller, hierdurch ermöglichter Reaktion der Heizungsregelung.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfin­ dung besteht schließlich noch darin, daß die einzel­ nen, vom zentralen Hauptkanal radial abzweigenden Schmelzkanalbohrungen innerhalb der erweiterten unteren Pilzform gesonderte Einsätze aufweisen, die in diesem Fall jedoch nicht die Aufgabe haben, für eine bessere Wärmeverteilung aus dem Düsenkörper-Schaftbereich zu sorgen (dies ist deshalb unnötig, weil der Heiz­ windungsverlauf ohnehin im Bereich der Schmelzkanal­ bohrungen verläuft), sondern hier eine Voranpassung des Durchmesserbereichs der einzelnen Schmelzkanal­ bohrungen zum gegebenenfalls extrem kleinen Anschnitt­ durchmesser der Form möglich ist.

Deshalb verjüngen sich die Fortsetzungen der Schmelz­ kanalbohrungen innerhalb der gesonderten Einsätze zum Anguß hin merklich und weisen einen ausgeprägten konus- oder kegelförmigen Verlauf auf, der den anfäng­ lichen Kanaldurchmesser bis auf ein Drittel im Anguß­ bereich schon reduziert. Hierdurch ergibt sich eine nachhaltige Reduzierung eventueller Wirbelbildungen des thermoplastischen Kunstharzes oder Kunststoffes im Übergang zum Anguß bzw. Anschnittdurchmesser, so daß auch hier zusatzliche Wäremebelastungen Friktionswärme wegfallen und das Auftre­ ten von seitlichen Totbereichen beim Übergang der Schmelzkanalbohrungen in den Angußbereich der Form reduziert, wenn nicht vollständig vermieden wird.

Untersuchungen haben festgestellt, daß sich hierdurch eine merkliche synergistische Wirkung auf den Herstel­ lungsvorgang bei den hier primär ins Auge gefaßten, kleinen und kleinsten Spritzgußteilchen ergibt, also das Heranbringen der Wärmeleistung in den direkten Bereich der Schmelzkanalbohrungen noch merklich ver­ bessert wird durch die Wirkung der Einsätze in diesen Bohrungen.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeich­ nung dargestellt und werden in der nachfolgenden Be­ schreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in einer teilweisen seitlichen Schnittdar­ stellung eine mögliche Ausführungsform eines Heißkanalblocks;

Fig. 2 den Heißkanalblock der Fig. 1 in einer seit­ lichen Draufsicht und zur Hälfte im Schnitt, während

Fig. 3 speziell den unteren Bereich des Heizkanal­ blocks mit pilzförmiger Erweiterung in vergrö­ ßerter Darstellung zur besonderen Verdeutli­ chung einer möglichen Ausführungsform der Ver­ netzung bzw. Verteilung der Heizwindungen im Bereich des Pilzkopfes zeigt;

Fig. 4 und 5 zeigen stark vergrößerte Seiten­ darstellungen von möglichen Düsenkopfeinsätzen an den Enden der radialen Schmelzkanalbohrun­ gen des Heißkanalblocks;

Fig. 6 zeigt in vergrößerter Darstellung aus­ schnittsweise lediglich die untere Pilzkopfform des Heißkanalblocks in einer Seitendarstellung ohne Heizwindungen, während

Fig. 7 den Pilzkopf des Heißkanalblocks in einer An­ sicht von unten zeigt mit symmetrischer Vertei­ lung der Heizwindungen auch in diesem Bereich, und schließlich stellt

Fig. 8 eine teilweise Abwicklung der Seitenansicht des Pilzkopfes des Heißkanalblocks mit Verlauf der Heizwindungen oder -wicklungen in diesem Bereich dar.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Der Grundgedanke vorliegender Erfindung besteht darin, Heizwindungen oder -wicklungen bei einem Heißkanal­ block dort anzubringen, wo, insbesondere dann, wenn es um die Herstellung kleiner und kleinster Spritz­ gußteile bei gegebenenfalls extrem dünnwandigen, hohlen Ausführungsformen geht, die Temperaturprofilvertei­ lung auch besonders kritisch ist, nämlich im Bereich der Schmelzkanalbohrungen und ihrem Austritt im Bereich der Angußöffnungen der angrenzenden Formnester.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Heißkanal-Radialdüse, die im folgenden lediglich noch als Heißkanalblock 10 bezeichnet wird, besteht der Heißkanaldüsenkörper 11 aus einem Düsenschaft 12 mit gestrichelt angedeu­ tetem, zentralem Hauptschmelzkanal 13 und einem deut­ lich im Umfang erweiterten, an den Düsenschaft 12 angesetzten unteren Pilzkopf 14, der vorzugsweise einstückig mit dem Düsenschaft 12 ausgebildet ist und in Form radialer Abgänge vom Hauptschmelzkanal 13 eine Vielzahl innerer radialer Schmelzkanalbohrungen 15a, 15b aufweist, die jeweils in abgesetzte vergrößer­ te Endbohrungen 16 münden, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel Düseneinsätze 17, 17′ aufnehmen, wie sie in den Fig. 4 bzw. 5 gezeigt sind.

Es versteht sich, daß der in Fig. 1 gezeigte Heißkanal­ block mit deutlich ausgeprägtem unterem Pilzkopf 14 lediglich eine mögliche Ausführungsform der Erfindung bildet, da auf die Pilzform auch verzichtet werden kann, wenn beispielsweise nur zwei, dann vorzugsweise sich diagonal gegenüberliegende radiale Schmelzkanal­ bohrungen vorgesehen sind, so daß nicht viel Platz benötigt wird. In diesem Fall können diese radialen Bohrungen auch direkt vom Düsenschaft 12 ausgehen, wie dies in vielen Ausführungsformen bei bekannten Heißkanalblöcken der Fall ist.

Auch in diesem Fall läßt sich der Grundgedanke vorlie­ gender Erfindung verwirklichen, wie in Fig. 3 perspek­ tivisch bzw. in den Fig. 7 und 8 in Draufsicht und Abwicklung dargestellt, Heizwicklungen oder -win­ dungen 17 gezielt im Bereich der radialen Schmelz­ kanalbohrungen und deren Austrittsöffnungen, beim dargestellten Ausführungsbeispiel realisiert durch die Düseneinsätze 17 bzw. 17′, anzusiedeln und dem­ gegenüber die bisher ausschließlich angewendete Dü­ senschaftheizung zu reduzieren auf das Ausmaß, wel­ ches notwendig ist, um im Hauptschmelzkanal 13 das thermoplastische Kunstharz auf gewünschte Temperatu­ ren zu halten.

Die Anordnung von Düseneinsätzen 17, 17′ ist dann eine für die Realisierung der Erfindung nicht not­ wendige, jedoch bevorzugte Ausgestaltung, die einen weiteren wichtigen Aspekt abdeckt, der darin besteht, daß bei den hier herrschenden, zum Teil enormen Drücken Verwirbelungen des thermoplastischen Kunstharzes an den bisher üblichen rechtwinkligen Übergangsbereichen und Einschnürungen vermieden werden, die zusätzlich Friktions­ wärme entwickeln und zu einer Materialschädigung führen können.

Da sich der Grundgedanke der Erfindung am besten anhand einer ausgeprägten Pilzkopfgestaltung eines Heißkanal­ blocks erläutern läßt, wird im folgenden anhand der Darstellung der Fig. 3, 6, 7 und 8 auf eine solche Ausführungsform genauer eingegangen.

Man erkennt aus Fig. 6 in der Draufsicht, daß über die Peripherie des Pilzkopfes gleichmäßig verteilt beispielsweise acht seitliche Anspritzbohrungen vorge­ sehen sind, die, wie sich am besten der teilweisen Querschnittdarstellung der Fig. 2 entnehmen läßt, dadurch gebildet sind, daß, als bevorzugtes Ausfüh­ rungsbeispiel, die eigentlichen radialen Schmelzkanal­ bohrungen 15a, 15b, 15c . . . in eine im Durchmesser erweiterte und hierdurch dem Außendurchmesser der Düseneinsätze 17, 17′ entsprechende Bohrung 16 über­ gehen. Dabei entspricht der innere Durchmesser der Innenbohrung 17a jedes Düseneinsatzes 17, 17′ dem Innendurchmesser jeder radialen Schmelzkanalbohrung 15a, 15b . . . verjüngt sich dann allerdings bis zur Austrittsmündung, also zum seitlichen Anguß hin merk­ lich bis auf die Hälfte, gegebenenfalls bis zu einem Drittel des ursprünglichen Durchmessers, wie der konus­ förmige Verlauf 18 des Spritzkanals 17a der Düsenein­ sätze 17, 17′ in den Fig. 4 und 5 deutlich erkennen läßt. Hierdurch ergibt sich ein wesentlich besserer Übergang zu dem Anguß 19 der Form, der natürlich bei sehr bzw. sogar extrem dünnwandigen herzustellenden Hohlformen im Durchmesser und in seiner Länge eben­ falls sehr kurz sein muß, damit es überhaupt möglich ist, den sich im Anguß bildenden Pfropfen nach Beendi­ gung des Spritzvorgangs überhaupt bei Beginn des darauf­ folgenden Zyklus in den Formhohlraum ausdrücken zu können.

Um hier mit numerischen Werten zu arbeiten, die mit Bezug auf die Erfindung aber nicht als einschränkend zu verstehen sind, kann sich die Wandstärke eines durch die Erfindung in seiner Herstellung ermöglich­ ten hohlen Spritzgußteils auf beispielsweise ledig­ lich 0,3 mm belaufen, wie in Fig. 4 eines dort ange­ deuteten Formteils 20 gezeigt, so daß verständli­ cherweise weder Durchmesser noch Dicke des sich im Anguß 19 bildenden Pfropfens diese Abmessung über­ steigen darf, um bei Beginn des nächsten Spritzzyklus aus dem Anguß 19 noch einwandfrei herausgedrückt werden zu können.

Die Stirnbereiche der Düseneinsätze 17, 17′ in den Fig. 4 und 5 sind teilweise im Winkel verlaufend ausgebildet, was darauf zurückzuführen ist, daß, wie den Fig. 1 und 2 entnehmbar ist, auch die radialen Schmelzkanalbohrungen in einem leichten Winkel nach unten gerichtet sind und durch diese Winkelform die vertikale Ringwand des Pilzkopfes wieder gewährleistet ist. Der sichere Sitz der Düseneinsätze 17, 17′ in ihren Aufnahmebohrungen 16 ergibt sich durch die Anlage an der Form.

Entsprechend Fig. 3 erfolgt eine Bewicklung des Düsen­ körperschafts 12 mit der Heizwicklung- oder -windung 21 nur in dem Maße, wie für die Gewinnung eines aus­ reichenden Temperaturprofils im Düsenkörperschaft erforderlich, also mit unter Umständen größerem axialem Abstand A zwischen den einzelnen Windungen; der Abstand verringert sich dann unter Umständen bis auf Null bei Annäherung an den Pilzkopf 14, wobei im Übergang zum Pilzkopf die Windungen ein- oder doppellagig über­ einander und in den einzelnen Windungen eng aneinander­ grenzend liegen können, wie als mögliche Ausführungs­ form in Fig. 1 bei 22 und 22′ gezeigt.

Es ist aber auch möglich, auf die Mehrfachlagen- Heizwicklungen 20, 22 im Übergangsbereich zum Pilzkopf 14 vom Schaft aus vollständig zu verzichten und vom Düsenkörperschaft 12 aus bei Annäherung an den Pilzkopf 14, gegebenenfalls nach Absolvierung einiger engerer Windungen, wie bei 23 in Fig. 3 gezeigt, sofort auf den Pilzkopf mit der Heizwicklung überzugehen und dann im Bereich des Pilzkopfes 14 eine Heizwindungs- oder -wicklungsverlegung anzustreben, die bei symmetri­ schem Verlauf den Pilzkopf sozusagen vernetzt und dabei darauf achtet, daß die durch Düseneinsätze 17, 17′ markierten seitlichen Anspritzöffnungen von dem Verlauf der Heizwicklungen sozusagen umgebend sind, diese dabei selbstverständlich freilassend oder im Abstand umlaufend.

Es versteht sich, daß die im folgenden genauer erläu­ terte Form einer Heizwicklungsverlegung nicht die einzige darstellt, die eine erfolgreiche Realisierung der Erfindung ermöglicht, sondern nur ein denkbares Ausführungsbeispiel ist, um in dem Bereich des Pilz­ kopfes und den dort verlaufenden radialen Schmelz­ kanalbohrungen sowie den Düseneinsätzen gezielt so viel Heizwärme einzubringen, daß sich auch bei klein­ sten und dünnwandigsten Spritzgußteilen beste Ergeb­ nisse erzielen lassen.

So weist, wie die Darstellung der Fig. 6 zeigt, der Pilzkopf 14 angrenzend zum Düsenkörperschaft 12 einen randseitigen Ringvorsprung 24 auf, um den die vom Düsenkörperschaft 12 kommende Heizwicklung zunächst ein- oder mehrmals herumläuft - in Fig. 3 und 8 ist diese Ringwindung mit 25 bezeichnet.

Anschließend verläuft ein in etwa vertikal nach unten abgeknickter Teil 26 der Heizwicklung, dabei auf einer Seite eine dort befindliche Angußöffnung 28 umgebend, an der Stirnwandung des Pilzkopfes 14 nach unten und bildet dann auf der Unterfläche des Pilzkopfes als 27 eine Schleife, so wie dies am besten der Drauf­ sicht der Fig. 7 entnommen werden kann. Diese Schleife 27, die in etwa auf sich selbst zurückgebogen im gerin­ gen Winkel geöffnet ist, sorgt dafür, daß besonders der nach außen wegstehende Bereich des Pilzkopfes 14 auch von unten hinreichend erwärmt wird - dabei kann der zentrale Bodenbereich freigelassen werden, da hier die von außen über die Heizwicklung am Pilzkopf 14 und am Schaft zugeführte Wärme ohnehin, soweit sie nicht abgestrahlt wird, zusammenläuft.

Die Schleife kehrt dann wieder zurück und bildet, wenn man der Darstellung der Fig. 3 weiter folgt, zwischen zwei angrenzenden Angußöffnungen 28, 29 eine weitere Schleife 30 in der Stirnringwandung des Pilzkopfes 14, bevor sich diese Schleife wieder dem unteren Rand nähert und erneut in eine weitere Schleife 27′ im Bodenbereich des Pilzkopfes 14 über­ geht, die sich dann wieder in eine Ringstirnwand­ schleife 30′ fortsetzt. Das Ganze wiederholt sich so, wie in der Draufsicht der Fig. 7 und der Abwick­ lung der Fig. 8 dargestellt, es wechseln sich also jeweils Schleifen 27, 27′, 27′′ und so fort im unteren Boden des Pilzkopfes 14 mit Schleifen 30, 30′, 30′′ und so fort in der Ringstirnwandung des Pilzkopfes 14 ab, so daß erkennbar wird, daß die jeweiligen, von dem Verlauf der Heizwicklung natürlich freigelassenen Angußöffnungen 28, 29 mit zugeordneten inneren Schmelz­ kanalbohrungen sozusagen von allen Seiten von der Heizwicklung umgeben sind, also in der seitlichen Stirnringwandung und vom Boden sowie über die Bewick­ lung mindestens des Düsenkörperschaftes 12 ausgehend auch von oben.

Wie weiter vorn schon darauf hingewiesen, versteht es sich, daß der soeben geschilderte spezifische Verlauf des bevorzugten Ausführungsbeispiels einer Heizwick­ lung bei einem Heißkanalblock auch anders ausgeführt werden kann - so können beispielsweise auch auf der oberen, vom Übergang zum Düsenkörperschaft freigelas­ senen Ringfläche des Pilzkopfes, falls erforderlich, noch vergleichbare Heizwicklungsschleifen liegen oder es kann ganz oder teilweise auch auf die an der Unter­ fläche verlaufenden Heizwicklungen 27, 27′ verzichtet werden.

Schließlich ist es möglich, daß man lediglich ober- und unterhalb der Angußöffnungen 28, 29 im Pilzkopf einfach umlaufende Heizwicklungen legt, soweit an diesen Stellen hinreichend Platz ist - hier sind der empirischen Erprobung und den Vorstellungen des Fach­ manns keine Grenzen gesetzt.

Es kommt lediglich darauf an, daß die bisher bekann­ ten Heizungen, die versuchten, bei Heißkanalblöcken mit seitlich abzweigenden Schmelzkanalbohrungen diese und deren Einmündungen in die Form von einer Wärme­ eindringung hauptsächlich im Bereich des Düsenkör­ perschafts zu versorgen, zu lösen und die Heizwicklun­ gen dort zu konzentrieren und anzuordnen, wo ein effek­ tiver Wärmebedarf in Verbindung mit einer präzisen thermischen Trennung vorliegt.

Dabei besteht eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung vorliegender Erfindung darin, daß sich auch die Rege­ lung der zugeführten Heizleistung, also die Istwert­ gewinnung der Temperatur mindestens ergänzend auf den Pilzkopfbereich konzentriert; in Fig. 6 ist bei 31, wie auch in den Fig. 7 und 8, ein Temperatur­ sensor erkennbar, der die Temperatur im Pilzkopfbe­ reich erfaßt und dessen Temperaturistwert für die Wärmezuführung über die dort verlegten Wicklungen ausgewertet wird.

Es versteht sich, daß aufgrund der symmetrischen feinen Verteilung der Heizwicklung im Pilzkopfbereich hier im Grunde nur ein Sensor erforderlich ist; auch liegt es innerhalb des Rahmens der Erfindung, die Wärmezu­ fuhr für den Düsenkörperschaft 12 vollkommen getrennt zum Pilzkopf zu gestalten und daher auch getrennte Heizwicklungen für den Düsenkörperschaft 12 und den Pilzkopfbereich vorzusehen und dann im Düsenkörper­ schaft einen eigenen Istwert-Temperatursensor anzu­ ordnen, gegebenenfalls auch die Wärmezufuhr zu takten oder Schaft und Pilzkopf unabhängig zu regeln.

Die Erfindung verwendet bevorzugt für die Heizwick­ lung eine Heizspirale, wie sie für Ringheiz­ körper unter der Bezeichnung Typ 904 EJ aus dem Datenblatt 2137 G Rev. 2/90 des Prospektes der Firma Rosemount Meßtechnikautomatisierung bekannt ist. Als Thermoelemente können Mantelthermoelemente MT 1,5 Verwendung finden, wie sie von der Firma hotset, Lüdenscheid, vertrieben werden.

Im übrigen sind die als vorteilhafte Ausgestaltung vorgesehenen Düseneinsätze 17, 17′ vorn also im Bereich der Mündungen der im Düseninneren verlaufenden radialen Einspritzkanäle abgesetzt ausgebildet; sie weisen also eine ausgeprägte Kragenform auf, die dazu dient, wie am besten der Darstellung der Fig. 4 ent­ nommen werden kann, den Einfluß von Übertragungswärme zu vermeiden oder zu verringern - auf diese Weise berühren die Düseneinsätze die Form in einem merklich reduzierten Ausmaß.

Abschließend wird darauf hingewiesen, daß die Ansprüche und insbesondere der Hauptanspruch Formulierungsversuche der Erfindung ohne umfassende Kenntnis des Stand der Technik und daher ohne einschränkende Präjudiz sind. Daher bleibt es vorbehalten, alle in der Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale sowohl einzeln für sich als auch in beliebiger Kombination miteinander als erfindungswesentlich anzusehen und in den Ansprüchen niederzulegen sowie den Hauptanspruch in seinem Merkmalsgehalt zu reduzieren.

Claims (15)

1. Heißkanal-Radialdüse (Heißkanalblock) mit mehreren seitlichen Spritzkanalabgängen, insbesondere zur Herstellung kleiner und kleinster, zum Teil extrem dünnwandiger hohler Spritzgußteile, mit einem Düsen­ körper (10) mit Düsenkörperschaft (12), von dem seitlich Spritzgußkanäle abzweigen, dadurch ge­ kennzeichnet, daß im Bereich der seitlichen Spritz­ kanäle (Schmelzkanalbohrungen 15a, 15b) Heiz­ schlangenverläufe (23, 25, 26, 27, 27′, 27′′; 30, 30′, 30′′) angeordnet sind, die die Schmelzkanal­ bohrungen (15a, 15b) und/oder deren zum Formhohlraum gerichtete Austrittsöffnungen außen an mindestens zwei Seiten umgeben.

2. Heißkanal-Radialdüse nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an den Düsenkörperschaft (12) ein die radial von einem zentralen Hauptschmelzkanal (13) abgehenden Schmelzkanalbohrungen (15a, 15b) enthaltender Pilzkopf (14) (einstückig) angesetzt ist, der in gleichmäßiger peripherer Verteilung über seinen Umfang die Mündungsöffnungen der Schmelz­ kanalbohrungen aufweist.

3. Heißkanal-Radialdüse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizwicklung im Bereich der radialen Schmelzkanalbohrungen (15a, 15b) und deren Ausmündungen schleifenförmig, jeweils im geöffneten Winkel auf sich selbst zurückkehrend verlegt ist.

4. Heißkanal-Radialdüse nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizwicklung mäan­ derförmig auf der äußeren Stirnringfläche des Pilz­ kopfes (14) verläuft.

5. Heißkanal-Radialdüse nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizwicklung mäan­ derförmig auf der unteren Bodenaußenfläche des die radialen Schmelzkanalbohrungen enthaltenden Pilzkopfes verläuft.

6. Heißkanal-Radialdüse nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizwicklung auf der oberen Ringfläche, die Verbindung mit dem Düsen­ körperschaft (12) umgebend, verläuft.

7. Heißkanal-Radialdüse nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die im größeren Abstand (A) auf den Düsenkörperschaft (12) gewickelte Heiz­ wicklung (21) bei Annäherung an den Pilzkopf (14) enger aneinanderliegende Wicklungen (23) aufweist.

8. Heißkanal-Radialdüse nach Anspruch 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß auf der oberen Pilzkopfringfläche mehrere Lagen (22, 22′) von Heizwicklungen ange­ bracht sind.

9. Heißkanal-Radialdüse nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Düsenkörper­ schaft (12) kommende Heizwicklung unterhalb eines oberen Ringvorsprungs (24) am Pilzkopf (14) in eine ein- oder mehrfache Wicklung (25) der Stirn­ ringfläche des Pilzkopfes (14) übergeht.

10. Heißkanal-Radialdüse nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Ringwicklung (25) zur Bildung einer ersten, sich im vorgegebenen Winkel öffnenden Wicklungsschleife (27) am Pilzkopfboden nach unten geführt ist, anschließend zwischen jeweils angren­ zenden Schmelzkanalbohrungs-Austrittsöffnungen (28, 29) eine zunächst nach oben und anschließend nach unten geführte Schleife (30) in der Stirnring­ fläche des Pilzkopfes (14) bildet, anschließend in eine weitere, der ersten Schleife (27) im Pilz­ kopfboden ähnliche oder identische Schleife (27′) bildet, die erneut in eine weitere nach oben und nach unten verlaufende, sich jeweils zwischen zwei Spritzgußaustrittsöffnungen befindende Schleife (30′) in der Stirnringwandung des Pilzkopfes (14) übergeht und so fort.

11. Heißkanal-Radialdüse nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß die radial im Inneren des Pilzkopfes verlaufenden Schmelzkanalbohrungen (15a, 15b) in nach außen gerichteten erweiterten Bohrungsteilen (16) Düseneinsätze (17, 17′) aufneh­ men.

12. Heißkanal-Radialdüse nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Düseneinsätze (17, 17′) in ihrem Inneren mit dem Hauptschmelzkanal (13) über die Schmelzkanalbohrungen im unveränderten Übergang verbundene Spritzgußkanäle (17a) bilden, die sich zu jeder von ihnen gebildeten seitlichen Anspritzbohrung im konischen Übergang (18) verjün­ gen zur Reduzierung des Differenzdurchmessers im Bereich der Formangußöffnung (19).

13. Heißkanal-Radialdüse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die im Bereich des Pilzkopfes (14) verlaufenden Heizwicklungen in entsprechend ausge­ bildeten und die Wicklungen aufnehmenden Nuten und Ausnehmungen eingesetzt und aufgenommen sind.

14. Heißkanal-Radialdüse nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Düseneinsätze (17, 17′) zur Vermeidung von Übertragungswärme abgesetzt sind.

15. Heißkanal-Radialdüse nach einem der Ansprüche 1-14, dadurch gekennzeichnet, daß für die Regelung der Wärmezufuhr zu den Heizwicklungen oder -windungen mindestens ein Temperatur-Istwertgeber (Temperatur­ fühler 31) im Bereich der radialen Schmelzkanal­ verläufe bzw. im Bereich des Pilzkopfes (14) ange­ ordnet ist.