DE60131031T2

DE60131031T2 - Düse zum Spritzgiessen von Kunststoffen

Info

Publication number: DE60131031T2
Application number: DE60131031T
Authority: DE
Inventors: Maurizio Bazzo; Tiziano Boscariol
Original assignee: Amuleto Trading e Marketing Ltda
Current assignee: Inglass SpA
Priority date: 2001-04-27
Filing date: 2001-10-31
Publication date: 2008-07-17
Anticipated expiration: 2021-11-01
Also published as: ITTO20010399A0; EP1484157B1; EP1252998A2; EP1252998B1; US20020160075A1; US7210921B2; CA2361868C; ITTO20010399A1; ATE278528T1; EP1252998A3; CA2361868A1; EP1484157A3; DE60106203T2; US20060275527A1; DE60131031D1; EP1484157A2; DE60106203D1; US7131831B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen das Spritzgießen von Kunststoffmaterialien und im Besonderen eine Düse zum Spritzgießen des Typs, der einen im Allgemeinen zylindrischen Körper mit einem an der Außenfläche gewundenen Heizdraht aufweist, der operativ an ein Regelthermoelement angeschlossen ist.
In Düsen dieser Art besteht die Funktion des Heizdrahtes offensichtlich darin, die Temperatur der Düse auf vordefinierten Werten in Übereinstimmung mit der Zusammensetzung des geschmolzenen Kunststoffmaterials, das gespritzt werden soll, zu halten. Das Thermoelement ist mit einer elektronischen Steuereinheit für einen automatischen Spritzgießprozess verbunden, die die elektrische Leistung zu dem Heizdraht steuert.
In solchen derzeit verwendeten Düsen, von denen ein Beispiel in dem europäischen Patent EP-B-0750975 von MOLD MASTERS LIMITED beschrieben und illustriert wird, ist die Effizienz der automatischen Steuerung des Gießprozesses eng mit der Funktionalität, das heißt, der Zuverlässigkeit, des Heizdrahtes sowie des jeweiligen Thermoelementes verbunden. Dies rührt daher, dass im Fall einer Störung einer der beiden Komponenten die Temperatur des eingespritzten Kunststoffmaterials nicht länger auf eine geeignete Weise geregelt werden kann, wodurch folglich eine Verschlechterung des Gießprozesses bewirkt wird. Demgegenüber würde ein Ersetzen des Heizdrahtes oder des dazugehörigen Thermoelementes das Anhalten der Spritzgießvorrichtung bedeuten und ein kritisches Problem in Anbetracht der großen Anzahl von Düsen darstellen, die gewöhnlich in einer Spritzgießvorrichtung verwendet werden.
Das Dokument EP-A-0499688 von MOLD MASTERS K. K. offenbart eine beheizte Düse zum Spritzen von Kunststoff, die eine spiralförmige Nut an ihrem Außenumfang aufweist, innerhalb der ein ummantelter Heizdraht gewunden ist. Der Heizdraht ist mit einem an dem Düsenkörper angeschweißten äußeren Metallband bedeckt.
Aus dem Dokument US-A-3.812.323 ist eine Düse zum Spritzgießen bekannt, die mit einer Vielzahl von Heizmanschetten oder -bändern versehen ist, die um den Düsenkörper herum befestigt sind und in einer entlang seiner Achse beabstandeten Position angeordnet sind. Jedes Heizband umfasst eine offene Führung zum Aufnehmen der Ummantelung und wenigstens zwei leitende Drähte, die jeweilige gewundene Heizspiralen bilden, um den fehlersicheren Betrieb der Düse in dem Fall zu gewährleisten, in dem eine der Spiralen nicht arbeitet. Eine solche Lösung ist jedoch sowohl aufgrund der Notwendigkeit der unbeweglichen Befestigung jeder Heizmanschette um den Düsenkörper herum als auch aufgrund des schlechten Wirkungsgrades, angesichts der Tatsache, dass die Heizspiralen in dem befestigten Zustand außerhalb der Außenfläche des Düsenkörpers und demzufolge radial weit entfernt von dem zentralen Flusskanal, der das zu spritzende Kunststoffmaterial befördert, positioniert sind, unpraktisch.
Das Dokument DE-U-29510135 offenbart eine Düse zum Spritzgießen, wie diese in dem vorkennzeichnenden Teil des Anspruches 1 dargelegt ist, umfassend einen im Allgemeinen zylindrischen Körper mit einer Außenfläche, einen ersten an der Außenfläche gewundenen Heizdraht sowie einen zweiten an der Außenfläche gewundenen Heizdraht, der von dem ersten Heizdraht unabhängig ist. Der erste Heizdraht ist um eine erste Hälfte des Düsenkörpers gewunden und der zweite Heizdraht ist um eine zweite Hälfte des Düsenkörpers gewunden.
Eine ähnliche Anordnung wird in dem Dokument DE-U-8620956 offenbart, worin eine Heizeinrichtung dargestellt wird, die auf einen Düsenkörper für Kunststoffspritzgießmaschinen anzuwenden ist, einschließlich metallischem Außen- und Innenmantel, die einen Ringraum bilden, der zwei spiralförmige Heizspiralen aufnimmt, von denen sich eine entlang der axialen Länge der Heizeinrichtung erstreckt und sich die andere lediglich über einen kürzeren axialen Abschnitt davon erstreckt.
Die Aufgabe dieser Erfindung besteht darin, das Problem zu lösen.
In Übereinstimmung mit dieser Erfindung wird diese Aufgabe durch die Leistungsmerkmale von Patentanspruch 1 erreicht. Zusätzliche sekundäre Leistungsmerkmale sind in den Unteransprüchen aufgeführt.
Dank dieser Idee gewährleisten die Düse und demzufolge die Gießvorrichtung, in der die Düse befestigt ist, einen Betrieb, der doppelt so zuverlässig ist wie der einer herkömmlichen Düse. Die Thermoelemente der beiden Heizdrähte sind mit der elektronischen Steuereinheit für den Gießprozess verbunden, um selektiv entweder einen oder den anderen der beiden Drähte entsprechend deren effektiver Funktionalität zu aktivieren. Die zwei Thermoelemente können ebenfalls auf differenzierte Werte kalibriert sein.
Die Erfindung wird durch die folgende ausführliche Beschreibung in Bezug auf die angehängte Zeichnung besser erläutert, die lediglich als nicht einschränkendes Beispiel bereitgestellt ist und eine vereinfachte Form eines axialen Querschnitts der Düse zum Spritzgießen von Kunststoffmaterialien in Übereinstimmung mit einer ersten Ausführungsform der Erfindung schematisch illustriert.
In Bezug auf die Figur bezieht sich die Nummer 1 im Allgemeinen auf eine Düse zum Spritzgießen von Kunststoffmaterialien in Übereinstimmung mit dieser Erfindung. Es muss betont werden, dass zum Zwecke der Einfachheit der Illustration die Zeichnung lediglich den Außenkörper der Düse darstellt, wobei das Ventil, welches aus einer Nadel besteht, die sich axial hin- und herbewegt und mit einem entsprechenden ringförmigen Ventilsitz zusammenwirkt, weggelassen wurde.
Der Körper der Düse 1, der im Allgemeinen durch die Nummer 2 angegeben wird, ist im Allgemeinen zylindrisch und weist einen inneren Axialkanal 3 auf. Eine spiralförmige Nut 4 ist in der Außenseite des Körpers 2 bereitgestellt, in der ein erster Heizdraht 5 und in Übereinstimmung mit dieser Erfindung ein zweiter Heizdraht 6 gewunden sind.
Die Heizdrähte 5 und 6 sind vollkommen funktional unabhängig voneinander und sind in einer axialen Seite-an-Seite-Lage in der spiralförmigen Nut 4 angeordnet, die eine Breite aufweist, die entsprechend eingerichtet ist, um beide darin aufzunehmen.
Die beiden Drähte 5, 6 sind unabhängig voneinander mit einer elektrischen Stromquelle über jeweilige Verbindungsanschlüsse elektrisch verbunden, die in der Zeichnung nicht zu sehen sind und die jeweils operativ (auf eine Weise, die bekannt und für Personen mit gewöhnlicher Erfahrung auf dem Gebiet offensichtlich ist) mit einem jeweiligen in der Zeichnung nicht dargestellten Thermoelement verbunden sind.
Die beiden Thermoelemente, die in Übereinstimmung mit dem Ende des Körpers 2 angeordnet sind, das dafür bestimmt ist, in die Spritzgussform zu zeigen, sind wiederum unabhängig voneinander mit einer elektronischen Steuereinheit für den Gießprozess (herkömmlich und in der Zeichnung nicht dargestellt) verbunden, die die elektrische Leistung zu entweder einem oder den anderen Heizdraht 5, 6 in Übereinstimmung mit vordefinierten Gießprozessparametern regelt. Die elektronische Steuereinheit wählt einen der beiden Heizdrähte 5, 6 in Übereinstimmung mit deren effektiver Funktionalität aus. Auf diese Weise ist beispielsweise der erste Heizdraht 5 normal funktionsfähig, während der zweite Heizdraht 6 als ein Ersatz gehalten wird, der in dem Fall einer Störung des ersten Heizdrahtes 5 oder des jeweiligen Thermoelements 7 in Betrieb genommen wird.
Eine differenzierte Funktionsweise der zwei Drähte 5, 6, die ebenfalls teilweise durch die elektronische Steuereinheit automatisch gesteuert werden, ist, falls erforderlich, möglich, indem an der Kalibrierung der jeweiligen Thermoelemente gearbeitet wird.

Claims

Düse (1) zum Spritzgießen von Kunststoffmaterialien, umfassend einen im Allgemeinen zylindrischen Körper (2) mit einem inneren Axialkanal (3), einer Außenfläche und einer in der Außenfläche entlang im Wesentlichen der axialen Erstreckung des Körpers (2) bereitgestellten spiralförmigen Nut (4), einen ersten ummantelten Heizdraht (5), mit einer ersten Ummantelung, gewunden innerhalb und entlang der spiralförmigen Nut (4), und gekennzeichnet durch einen zweiten ummantelten Heizdraht (6), mit einer zweiten Ummantelung, ebenso innerhalb und entlang der spiralförmigen Nut (4) in einer Seite-an-Seite-Lage relativ zu dem ersten Heizdraht (5) und mit demselben radialen Abstand in Bezug auf den inneren Axialkanal (3) des Körpers (2) gewunden, wobei der erste und der zweite Heizdraht (5, 6) funktional unabhängig voneinander sind.
Düse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder von dem ersten und dem zweiten Heizdraht (5, 6) mit einem jeweils daran angeschlossenen autonomen Regelthermoelement versehen ist.
Düse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite Thermoelement auf differenzierte Werte kalibriert sind.
Düse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder von dem ersten und dem zweiten Heizdraht (5, 6) jeweilige Windungen aufweist, die in Richtung auf die gegenüberliegenden Enden des zylindrischen Körpers (2) näher zusammen liegen.