DE4240406C2

DE4240406C2 - Electrically operated hot runner

Info

Publication number: DE4240406C2
Application number: DE19924240406
Authority: DE
Inventors: Walter Mueller
Original assignee: Ewikon Heiskanalsysteme & GmbH
Current assignee: Ewikon Heiskanalsysteme & GmbH
Priority date: 1992-12-02
Filing date: 1992-12-02
Publication date: 2003-12-24
Anticipated expiration: 2012-12-03
Also published as: DE4240406A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Heißkanalwerkzeug nach dem Oberbegriff des An spruches 1.The invention relates to a hot runner tool according to the preamble of the saying 1.

Ein Heißkanalwerkzeug der gattungsgemäßen Art ist aus der US 50 32 078 bekannt.A hot runner tool of the generic type is out the US 50 32 078 known.

Die DE 29 38 832 A1 zeigt ferner ein Heißkanalwerkzeug, bei dem der Strömungska nal im Heißkanalabschnitt außen durch die Innenflächen des Außengehäuses und in nen durch den Heizleiter begrenzt wird. Die Aufheizung der in den Strömungskanal einfließenden Kunststoffschmelze geht vom zentralen Heizleiter aus, so daß insbeson dere die dem Heizleiter benachbart liegende Zone intensiv aufgeheizt wird. An der Innenseite des Außengehäuses bildet sich eine Schicht erstarrter Kunststoffschmelze, die eine Wärmeisolierung bildet und den Wärmeabfluß durch das Außengehäuse ver hindert.DE 29 38 832 A1 also shows a hot runner tool in which the flow channel nal in the hot runner section outside through the inner surfaces of the outer housing and in is limited by the heat conductor. Heating the in the flow channel inflowing plastic melt starts from the central heating conductor, so that in particular the zone adjacent to the heating conductor is heated intensively. At the A layer of solidified plastic melt forms on the inside of the outer housing, which forms thermal insulation and ver the heat flow through the outer housing prevents.

In einer Betriebspause erstarrt innerhalb des Strömungskanals die dort vorhandene Kunststoffschmelze teilweise oder vollständig, so daß bei einer erneuten Inbetrieb nahme die gesamte Kunststoffschmelze mittels des Heizleiters aufgeheizt werden muß. Da Kunststoff ein schlechter Wärmeleiter ist, bildet sich benachbart dem Heizleiter eine kreisringförmige Schmelzzone, deren Dicke von der dem Heizleiter zugeführten elektrischen Leistung abhängig ist. Die vom Heizleiter entfernter liegenden Kunst stoffschichten werden nur langsam aufgeheizt, so daß eine entsprechend lange Auf heizzeit erforderlich ist.During a break in operation, the existing one solidifies within the flow channel Plastic melt partially or completely, so that when restarted took the entire plastic melt must be heated by means of the heat conductor. Since plastic is a poor heat conductor, it forms adjacent to the heat conductor an annular melting zone, the thickness of which is supplied to the heating conductor electrical power is dependent. The art lying further away from the heating conductor Layers of material are heated only slowly, so that a correspondingly long time heating time is required.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Heißkanalwerkzeug der eingangs ge nannten Art so zu gestalten, daß sich kein einen einzigen Heizleiter umgebender Ring spalt einstellt, sondern ein zusammenhängender Fließkanal.The invention is based, the hot runner tool of the beginning ge named type so that no ring surrounding a single heating conductor gap sets, but a continuous flow channel.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruches 1 gelöst. Die zwei im Ab stand voneinander angeordneten Heizleiter heizen das zwischen ihnen befindliche Material in der Anfahrphase auf bzw. gleichen im Normalbereich die Wärmeverluste aus. Neben der Erzeugung eines zusammenhängenden Fließkanals wird durch die Anord nung zweier nebeneinander liegender Heizleiter der zentrale Bereich des Kanals in der Weise frei, daß ein Betätigungsorgan für die Verschlußnadel einer sogenannten Ver schlußdüse den Heißkanal zentral durchdringen kann.This object is solved by the subject matter of claim 1. The two in the Ab standing heat conductors arranged from each other heat the material between them in the start-up phase or compensate for the heat losses in the normal range. In addition to creating a coherent flow channel, the arrangement the central area of the duct in the Way free that an actuator for the valve pin of a so-called Ver closing nozzle can penetrate the hot runner centrally.

Eine sich als besonders vorteilhaft erwiesene Ausführungsform der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden beschrieben.An embodiment of the invention that has proven to be particularly advantageous is shown in the drawings and is described below.

Fig. 1 zeigt ein Heißkanalwerkzeug im Schnitt, Fig. 1 shows a hot runner mold in section,

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch einen Heißkanalabschnitt, Fig. 2 shows a cross section through a hot channel section,

Fig. 3 zeigt am Heißkanalabschnitt der Fig. 2 die Übergänge vom ersten Ma terial zum zweiten, Fig. 3 shows on the hot runner section of Fig. 2, the transitions from the first Ma material to the second,

Fig. 3a zeigt die Anordnung mehrerer Heizleiter. Fig. 3a shows the arrangement of several heating conductors.

Das in der Fig. 1 aufgezeigte Heißkanalwerkzeug weist einen Heißkanalabschnitt 1 auf, der mit einer Angußbuchse 2 versehen ist, in die die Maschinendüse einer Spritz gießmaschine eingesetzt wird. Die Angußbuchse 2 bildet somit eine Einlaßöffnung 3 für die Kunststoffschmelze, die in einen Strömungskanal 4 des Heißkanalabschnittes 1 eingeführt wird. Der Heißkanalabschnitt weist ein Angußgehäuse 5 auf, in dessen Strömungskanal 4 elektrische Heizleiter 6 angeordnet sind.That seen in FIG. 1, hot runner mold includes a hot runner portion 1 is provided with a sprue bush 2, in which the machine nozzle of an injection molding machine is employed. The sprue bushing 2 thus forms an inlet opening 3 for the plastic melt, which is introduced into a flow channel 4 of the hot runner section 1 . The hot runner section has a sprue housing 5 , in the flow channel 4 of which electrical heating conductors 6 are arranged.

Die Kunststoffschmelze gelangt bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel über Aus laßöffnungen 7 in die Strömungskanäle 8 weiterer Heißkanalabschnitte 9, die mit Dü sen 10 ausgerüstet sind, die von der Kunststoffschmelze durchströmt werden und von denen aus die Kunststoffschmelze in Formnester 11 einer Spritzgießform 12 gelangt. Auch die Heißkanalabschnitte 9 sind im mittleren Bereich mit elektrischen Heizleitern 6 ausgerüstet. Die Öffnung der Spritzgießform zur Entformung der erstarrten Spritz linge erfolgt in der Ebene 13. Die Spritzlinge werden von Ausstoßern 14 aus dem Formnest entfernt.In the illustrated embodiment, the plastic melt passes through outlet openings 7 into the flow channels 8 of further hot runner sections 9 , which are equipped with nozzles 10 through which the plastic melt flows and from which the plastic melt enters mold cavity 11 of an injection mold 12 . The hot runner sections 9 are also equipped with electrical heating conductors 6 in the central region. The opening of the injection mold for demolding the solidified injection molded parts takes place in level 13 . The moldings are removed from the mold cavity by ejectors 14 .

Die elektrischen Heizleiter sind jeweils im Bereich der Gehäuseenden mit Endstücken 15 gelagert, die die Heißkanalabschnitte endseits verschließen und ggf. die spannungs führenden Heizleiter isolieren. Derartige endseitige Lagerungen der Heizleiter sind nur schematisch dargestellt, weil sie bekannt und nicht Gegenstand dieser Erfindung sind. Die aus den Gehäusen herausgeführten Enden der Heizleiter sind entweder mit An schlüssen 18 für Stromversorgungskabel oder mit einer Brücke ausgestattet, die zwei oder mehrere Heizleiter in Reihe schalten.The electrical heating conductors are each mounted in the area of the housing ends with end pieces 15 which close the hot runner sections at the ends and, if necessary, isolate the live heating conductors. Such end bearings of the heat conductors are only shown schematically because they are known and are not the subject of this invention. The ends of the heating conductors led out of the housings are either equipped with connections 18 for power supply cables or with a bridge that connect two or more heating conductors in series.

Aus der Fig. 1 ist erkennbar, daß die Heizleiterenden aus dem Außengehäuse heraus ragen.From Fig. 1 it can be seen that the heat conductor ends protrude from the outer housing.

Bei der ersten Inbetriebnahme des Werkzeuges wird der gesamte Heißkanal bis zum Formnest 11 mit Schmelze gefüllt. Aufgrund des Wärmeverlustes der Schmelze an die relativ kühlen, den Heißkanal begrenzenden Wandungen bildet sich dort eine erstarrte Schicht, wobei zwischen den parallelen Heizleitern ein mit fließfähiger Masse gefüll ter Strömungskanal bleibt, der gegenüberliegend von den beiden Heizleitern und be nachbart gegenüberliegend von erstarrter Schmelze begrenzt wird.When the tool is started up for the first time, the entire hot runner up to the mold cavity 11 is filled with melt. Due to the heat loss of the melt to the relatively cool walls that delimit the hot runner, a solidified layer forms there, with a flow channel filled with flowable mass remaining between the parallel heating conductors, which is delimited opposite by the two heating conductors and adjacent to one another by solidified melt ,

Fig. 2 zeigt den Querschnitt einer Versuchsanordnung für einen solchen Heißkanal. Der Kanal 19 wurde zunächst mit einem ersten Material 20 gefüllt. Danach wurde die Materialfarbe gewechselt. Fig. 2 shows the cross section of an experimental arrangement for such a hot runner. The channel 19 was first filled with a first material 20 . Then the material color was changed.

Fig. 3 zeigt die Übergänge 21 vom ersten Material 20 zum andersfarbigen zweiten Material 22 und zeigt so die Übergänge von dem an den Wandungen des Heißkanals anliegend erstarrten ersten Material 20 zu dem zwischen den Heizleitern sich einstel lenden Strömungskanal 28 mit fließfähiger Masse 22. Fig. 3 shows the transitions 21 from the first material 20 to the differently colored second material 22 and thus shows the transitions from the solidified on the walls of the hot runner first material 20 to the flow channel 28 set between the heating conductors with flowable mass 22nd

Die Übergänge 21 zwischen den beiden Farben und damit dem Strömungskanal 28 zu den erstarrten Randbereichen zeigen deutlich, daß der Kanal 24 zwischen den Heizlei tern 6 ausgebildet ist. An den Wänden des Heißkanals hat sich ein durch die zuerst eingespritzte Schmelze gebildete Isolierschicht 27 gebildet. Es wird durch den Ver such deutlich, daß die Heizleiter 6 keine Ringspalte um sich herum ausbilden, sondern soviel elektrische Heizenergie zugeführt wurde, daß ein zusammenhängender Strö mungskanal 28 zwischen den Heizleitern entsteht. In welchem Maß die Wärmeisolie rung durch das zuerst eingespritzte Material zu der geometrischen Ausbildung des Strömungskanals 28 beiträgt, kann dadurch ersehen werden, daß durch die außermitti ge Anordnung der Heizleiter 6 in der Versuchsanordnung der Strömungskanal 28 benachbart der ihnen näherliegenden Wand 23 infolge der geringeren Wärmeisolation weiter auskühlt, als an der gegenüberliegenden Seite 25 und sich eine Einbuchtung ergibt, die zu einer Verringerung des Querschnitts des Fließkanals und zu einer Ver dichtung der Wärmeisolation führt.The transitions 21 between the two colors and thus the flow channel 28 to the solidified edge areas clearly show that the channel 24 between the Heizlei tern 6 is formed. On the walls of the hot runner, an insulating layer 27 formed by the melt injected first. It is clear from the search such that the heating conductor 6 does not form annular gaps around itself, but rather so much electrical heating energy has been supplied that a coherent flow channel 28 is formed between the heating conductors. To what extent the heat insulation tion by the first injected material contributes to the geometrical design of the flow channel 28 can be seen in the fact that by the arrangement of the heating conductors 6 in the experimental arrangement of the flow channel 28 adjacent to the wall 23 nearer to them due to the lower heat insulation cools further than on the opposite side 25 and there is an indentation which leads to a reduction in the cross section of the flow channel and to a sealing of the thermal insulation.

Fig. 1 verdeutlicht auch, daß durch die Verlagerung der Heizleiter aus dem Mittelbe reich Platz für ein Betätigungsorgan 30 für ein Verschlußelement 31 einer Verschluß düse geschaffen wird. Eine solche Düse ist nicht Gegenstand der Erfindung und des halb nur verallgemeinert dargestellt. Dieses Betätigungsorgan wird von einem Antrieb 32 axial verschoben und kann die Düsen - von der Maschine gesteuert - verschließen bzw. öffnen. Ein solcher Antrieb 32 ist verallgemeinert dargestellt und kann als Elek tromotor, Hubmagnet, hydraulischer oder pneumatischer Zylinder o. dgl. ausgebildet sein. Fig. 1 also shows that the displacement of the heating conductor from the Mittelbe rich space for an actuator 30 for a closure element 31 of a closure nozzle is created. Such a nozzle is not the subject of the invention and is only half generalized. This actuator is axially displaced by a drive 32 and can close or open the nozzles - controlled by the machine. Such a drive 32 is shown generalized and can be designed as an electric motor, lifting magnet, hydraulic or pneumatic cylinder or the like.

Fig. 3a zeigt, daß auch eine Anordnung von vier Heizleitern einen Durchtritt für ein Betätigungsorgan 33 einer Verschlußdüse gestattet. Wenn keine Verschlußdüse vorge sehen ist, kann ein zusammenhängender Strömungskanal auch durch die Anordnung von drei oder mehreren Heizleitern, die um den Strömungskanal herum angeordnet sind, gebildet werden. Fig. 3a shows that an arrangement of four heating conductors allows a passage for an actuator 33 of a closure nozzle. If no sealing nozzle is provided, a coherent flow channel can also be formed by the arrangement of three or more heating conductors which are arranged around the flow channel.

Claims

1. Hot runner tool with at least one hot runner section, the hot runner section having a flow channel provided with an outer casing and having at least one inlet and outlet opening and a heating conductor which can be placed on an electrical heating voltage and which consists of at least two heating conductors, characterized in that the two heating conductors (6) are spaced from each other in the flow channel (19/28).

2. Hot runner tool according to claim 1, characterized in that this Heating conductors run parallel to each other.

3. Hot runner tool according to claim 2, characterized in that the The distance between the heating conductors is preferably twice the diameter the heating conductor corresponds.

4. Hot runner tool according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the heating conductors parallel to the tool opening or Tool closing level run.