DE69804932T2

DE69804932T2 - Modulares Kabelführungssystem

Info

Publication number: DE69804932T2
Application number: DE69804932T
Authority: DE
Inventors: Franciscus Antonius Josef Van Boekel
Original assignee: Synventive Holding BV
Current assignee: Synventive Holding BV
Priority date: 1998-01-28
Filing date: 1998-01-28
Publication date: 2002-11-07
Anticipated expiration: 2018-01-29
Also published as: CA2260515A1; EP0933184A1; DE69804932D1; EP0933184B1; BR9917592A; US6252168B1

Description

Die Erfindung betrifft ein modulares Kabelführungssystem zum Verwenden in einer Spritzgussvorrichtung.
Bei Spritzgussvorrichtungen wird das geschmolzene thermoplastische Material zu einem Gusshohlraum über ein System von Leitungen geliefert. Diese Leitungen sind eingebaut in einer Gussform, welche bei relativ niedriger Temperatur gehalten wird, um es dem geschmolzenen thermoplastischen Material zu ermöglichen, abzukühlen und zu verfestigen. Systeme, in welchen Leitungen beheizt werden, so genannte "Heiß-Lauf-Systeme" werden extensiv benutzt. Die Heiß-Lauf-Systeme weisen eine zentrale Einspritzöffnung für das Einspritzen des Kunststoffmaterials in ein Verteilerrohr auf. Eine Anzahl von Düsen ist mit dem Verteilerrohr verbunden zum Einspritzen des geschmolzenen thermoplastischen Materials in einen Gießform-Hohlraum. Um das Heiß-Lauf-System bei einer hohen Temperatur (wie z. B. 250ºC) aufrechtzuerhalten, sind elektrische Elemente und Thermoelemente zum Messen der Temperaturen entlang dem Verteilerrohr verteilt. Diese Heizelemente und Thermoelemente enthalten eine große Anzahl von Anschlusskabeln, welche das Verteilerrohr verlassen und welche zu Anschlussboxen außerhalb des Verteilerrohrbereichs geführt werden müssen.
Im Allgemeinen weisen der zentrale Spritzgießbereich, die Verteilerrohre und jede Düse ein oder mehrere Heizelemente und Thermoelemente auf. Es ist derzeit bekannt, die Verbindungskabel all dieser Elemente durch einen einzigen zentralen Kanal einer Anschluss- und/oder Steuerkasten zu führen. Verteilersysteme, welche vier Düsen aufweisen, können zwölf gesteuerte Heizzonen umfassen, welche pro Zone einen Erdungsdraht umfassen, zwei Versorgungsdrähte und zwei Thermoelementdrähte, welche sich zu einer Anzahl von 60 Anschlussdrähten insgesamt addieren. Größere Systeme sind jedoch auch alltäglich.
Das Dokument GB-2,250,564 offenbart eine leiterartige Konstruktion von zwei Abschnitten, welche miteinander bei einem einstellbaren Winkel über eine Lasche verbunden sind. Das Dokument EP-A-0,468,485 offenbart eine Spritzgussvorrichtung, welche einen festen Kabelrahmen aufweist, bei dem Finger hervorragen, entlang welchen die Kabel von dem hohlen Kabelrahmen zu den jeweiligen Düsenteilen geführt werden können.
Um ein unregelmäßiges Muster von Kabeln in dem Verteilersystem zu vermeiden, zum Schützen der Verbindungskabel vor mechanischen Beschädigungen und zum Isolieren der Kabel vor Hitze, werden Kabelführungen benutzt. Diese Kabelführungen sind Röhren, durch welche die Verbindungskabel zu dem Anschlusskasten außerhalb des Verteilersystems geführt werden. Diese Kabelführungen müssen für jedes System von Hand angefertigt werden und sind jedes Mal entsprechend spezifischen Anforderungen konstruiert, da Heiß-Lauf-Systeme kundenspezifisch sind. Die Kabelführungen sind separat gezeichnet und konstruiert. Dies ist ein komplexes Verfahren, welches relativ zeitaufwändig ist, und welches jedes Mal im Detail ausgeführt werden muss, wenn eine unterschiedliche Spritzgussvorrichtung konstruiert wird.
Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kabelführungssystem bereitzustellen, welches leicht angepasst werden kann an verschiedene Spritzguss-Konfigurationen mit einem Minimum an Vordesign, welches zuverlässig ist und welches einfach ist und welches leicht installiert werden kann.
Hierfür ist das Kabelführungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass es aufweist
- mindestens einen ersten Kabelführungskanal,
- mindestens einen Verbinder, welcher eine Buchse zum Passen um ein erstes Ende des Kabelführungskanals aufweist, Klemmmittel (bzw. Klammermittel) zum Festspannen der Buchse um den ersten Kabelführungskanal zum Bilden einer Klemmverbindung mit dem Kanal und ein Kupplungselement zum Verbinden des Verbinders mit einem Maschinenteil oder anderem Kabelführungskanal, und
- einen zweiten Kabelführungskanal, welcher eine Anzahl von regelmäßig beabstandeten Verbindungslöchern aufweist zum Empfangen von Kupplungselementen zum Verbinden des zweiten Kabelführungskanals mit dem Maschinenteil.
Der erste Kabelführungskanal kann den Abstand zwischen dem Verteilerrohr und dem Verbinderkasten (bzw. Anschlusskasten) überbrücken. Da die Enden des ersten Kabelführungskanals in die Buchse des Verbinders passen, sind keine separaten Verbindungselemente auf dem Kabelführungskanal selbst vorhanden, so dass er auf die richtige Größe gebracht werden kann durch einfaches Abschneiden eines Teils von dem Kabelführungskanal von einem z. B. kontinuierlichen Vorrat eines Kabelführungskanals. Nachdem er auf die richtige Größe geschnitten oder gesägt wurde, werden beide Enden des Kabelführungskanals in jeweilige Verbinderbuchsen eingeklemmt, von denen eine z. B. mit dem Verbinder- oder Steuerkasten verbunden werden kann, wobei die andere an einen Maschinenteil, wie z. B. einem Verteilerrohr, verbunden werden kann. Von dem ersten Kabelführungskanal werden die Drähte in den zweiten Kabelführungskanal eingeführt, welcher an dem Maschinenteil angebracht ist, und welcher den Abstand von der Ecke des Verteilerrohrs zu den Einspritzdüsen überbrücken kann. Da der zweite Kabelführungskanal regelmäßig beabstandete Verbindungslöcher aufweist, kann er wieder auf die richtige Größe gebracht werden durch Abschneiden eines Teils, z. B. von einem Vorrat eines Kabelführungskanals einer längeren Länge. Das Muster der Löcher entspricht dem Muster von mit Gewinde versehenen Verbindungsbohrungen an dem Maschinenteil, so dass jede abgeschnittene Länge des zweiten Kabelkanals an die Maschinenteile in einer Position entsprechend mit dem Muster der Löcher daran angebracht werden kann.
Das modulare Kabelführungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung kann sehr leicht installiert werden, weil die Kabelführungskanäle auf die richtige Größe an Ort und Stelle während der Installation geschnitten werden können. Da keine Kupplungselemente an dem ersten Kabelführungskanal enthalten sind, kann er an jeder Stelle entlang einer Länge geschnitten werden und klemmend in Eingriff gebracht werden mit den Verbindern. Dieselbe Freiheit in Längenabmessungen wird für den zweiten Kabelführungskanal erhalten durch die regelmäßig beabstandeten Verbindungslöcher daran. Beide Kabelführungskanäle können eine rohrförmige Form aufweisen oder können einen separaten Deckel aufweisen, welcher auf jedem Kabelführungskanal angeklemmt werden kann. Die Verbinder können Verbindungselemente aufweisen, die auf einer Fläche parallel zu den Kabelführungskanälen angeordnet ist zum Anbringen an einer Seitenoberfläche des Maschinenteils oder können Kupplungselemente auf einer Oberfläche transversal zu dem ersten Kabelführungskanal aufweisen zum Verbinden mit einer Endfläche des Maschinenteils oder Verteilerrohrs.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Verbinder ein erstes Segment, welches die Buchse umfasst, eine Platte, welche sich von der Buchse erstreckt und einen von entweder zwei Stiften oder zwei Schlitzen umfasst, welche auf einer kreisförmigen Spur angeordnet sind und ein zweites Segment, welches eine Platte aufweist, die sich parallel zu der ersten Platte des ersten Segments erstreckt und den anderen von zwei Stiften oder zwei Schlitzen aufweist und ein Kupplungselement oder eine Buchse zum Verbinden des zweiten Segments mit einem Maschinenteil oder mit einem weiteren Führungskanal, wobei die Stifte durch die Schlitze so hervorragen, dass die Segmente zueinander verschoben werden können, wobei die Stifte des Weiteren Verschlussmittel aufweisen zum Feststellen der relativen Positionen der Segmente. Durch die obige Konstruktion können die zwei Verbindersegmente bezüglich zueinander drehen, wobei die Stifte entlang der kreisförmigen Schlitze geführt werden. Wenn sie in der richtigen Winkelposition sind, können die Verschlussmittel, welche Schraubenmuttern um die mit Gewinde versehenen Enden von den Stiften aufweisen können, angezogen werden zum Feststellen der Verbindungselemente relativ zueinander. Auf diesem Weg können die Kabelführungskanäle bei einer großen Anzahl von Winkelpositionen untereinander verbunden werden.
Jede Verbinderbuchse kann zwei hochstehende, entgegengesetzt angeordnete Wände aufweisen und eine Klemmplatte, welche diese Wände überbrückt. Die Klemmplatte ist mit den Wänden mittels Bolzen verbunden. Auf diesem Weg wird eine sehr sichere Verbindung mit den Enden eines jeden Kabelführungskanals erhalten.
Der zweite Kabelführungskanal kann an dem Maschinenteil durch Kupplungselemente verbunden sein, welche einen ersten Teil aufweisen, welcher ein Schraubengewinde aufweist und einen Griffkopf, um in das Maschinenteil eingeschraubt zu werden und welches im Griffkopf ein inneres Schraubengewinde aufweist zum Empfangen eines zweiten Kupplungselementteils, welches ein äußeres Schraubengewinde aufweist und einen Klemmkopf. Zunächst werden die ersten Teile in ihre Stellung gebracht in mit Gewinde versehenen Bohrungen auf dem Maschinenteil in einem Muster entsprechend zu den Löchern auf dem zweiten Führungskanal. Danach wird der zweite Führungskanal auf die ersten Elemente gesetzt und wird danach befestigt durch Einführen der zweiten Kupplungselementteile in die ersten Teile.
Eine beispielhafte Ausführungsform eines modularen Kabelführungssystems entsprechend der vorliegenden Erfindung wird im Detail nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden. In den Zeichnungen zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines modularen Kabelführungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 eine teilweise Explosionsansicht von einem Verbinderkasten, den ersten Kabelführungskanal und zwei Verbinder gemäß der vorliegenden Erfindung,
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines zweiten Kabelführungskanals gemäß der vorliegenden Erfindung,
Fig. 4 ein modulares Kabelführungssystem, welches einen Verbinder aufweist mit seinen Kupplungselementen, welche in einer Ebene transversal zu dem Kabelführungskanal angeordnet sind,
Fig. 5 einen Verbinder, welcher zwei Segmente aufweist, welche eine winkelmäßige Einstellung von den Kabelführungskanälen in Bezug zu einem Maschinenteil aufweist, und
Fig. 6 einen Verbinder, welcher zwei Segmente aufweist, die eine winkelmäßige Einstellung von zwei untereinander verbundenen Kabelführungskanälen erlaubt.
Fig. 1 zeigt ein Kabelführungssystem 1, welches verbunden ist mit einem Verteilerrohr 2 einer Heiß-Lauf-Spritzguss-Vorrichtung. Das Verteilerrohr 2 umfasst eine Spritzgussdüse 3 und eine zentrale Düse 4, welche das geschmolzene thermoplastische Material von einem Extruder empfängt. Die Düse 3 ist mit ihrem unteren Ende 5 mit einem Gusshohlraum verbunden, welcher nicht in Fig. 1 gezeigt ist. Um jede Düse 3, 4 herum ist ein elektrisches Heizelement 7 angeordnet in der Form einer Klemmhülse. Für jedes Heizelement 7 gehen zwei Versorgungsdrähte 8, 9, ein Erdungsdraht 10 und ein Thermoelementdraht 11 von dem Verteilerrohr 2 heraus. Des Weiteren können dort Heizdrähte in dem Material des Verteilerrohrs eingebettet sein zum Aufrechterhalten der Verteilerrohr- Temperatur auf dem gewünschten Niveau um die Versorgungsleitungen des geschmolzenen thermoplastischen Materials herum. Diese Heizdrähte sind in dieser Figur nicht gezeigt. Die erste Gruppe von elektrischen Drähten 12 ist durch einen zweiten Kabelführungskanal 14 zu einem ersten Kabelführungskanal 13 geführt, zusammen mit einer zweiten Gruppe von elektrischen Drähten 12' und von dort zu einem Kabelempfangskasten 15, welcher eine Verbinder- oder Steuereinheit sein kann, welche z. B. eine elektrische Spannungsversorgung, einen Mikroprozessor zum Auslesen der Thermoelementsignale und zum Steuern der Spannungsversorgung etc. aufweist.
Wie in Fig. 1 zu sehen, ist der erste Kabelführungskanal 13 auf einer Seite mit einer Verbinderplatte 16 des Kabelempfangskastens 15 über einen Verbinder 17 verbunden. Das zweite Ende des Kabelführungskanals 13 ist an einem Verteilerrohr 2 über einen Verbinder 18 verbunden. Der zweite Kabelführungskanal 14 ist mit dem Verteilerrohr 2 über Verbinderelemente 19, 20 verbunden, welche in das Verteilerrohr 2 eingeschraubt sind, und welche durch Löcher in der Unterseite des Kabelführungskanals 14 vorragen, wobei die Löcher in regelmäßigen Intervallen entlang der Unterseite des Kabelführungskanals 14 beabstandet sind.
Wie in Fig. 2 zu sehen, weist der Verbinder 17 auf der Verbinderplatte 16 ein U- förmiges Teil 21 auf und eine Klemmplatte 22, die an dem U-förmigen Teil 21 mittels Bolzen 23 verbunden ist. Das erste Ende 25 des Kabelführungskanals 13 passt klemmend in die Hülse, welche durch das U-förmige Teil 21 und die Klemmplatte 22 gebildet wird. Durch Festziehen der Bolzen 23 wird der Kabelführungskanal sicher und genau an der Verbindungsplatte 16 befestigt. Der Verbinder 18 weist eine Bodenplatte 27 und zwei gegenüberliegend angeordnete, hochstehende Seitenwände 28, 29 auf. Wieder sind mit Gewinde versehene Buchsen 30 mit den Seitenwänden 28, 29 verbunden zum Aufnehmen von Bolzen 31 für das Verbinden der Klemmplatte 33 mit den Seitenwänden 28, 29. Das zweite Ende 26 des Kabelführungskanals 13 kann klemmend in Eingriff gebracht werden in die Hülse, welche durch die Bodenplatte 27 gebildet wird, die Seitenwände 28, 29 und die Klemmplatte 33. Die Bodenplatte 29 weist Kupplungselemente 35, 36 für das Anbringen an dem Verteilerrohr 2 auf.
Obwohl der erste Kabelführungskanal 13 aus einem einzigen Stück eines röhrenförmigen Materials gebildet sein kann, ist es bevorzugt, dass der Kabelführungskanal 13 einen "Auf-Clipp"-Deckel 36 aufweist, welcher den Zugang zu den Kabeln erlaubt, auch wenn der Kabelführungskanal 13 an seiner Stelle montiert ist.
Fig. 3 zeigt den zweiten Kabelführungskanal 14, welcher einen unteren Teil 37 und einen Deckel 38 aufweist. Der untere Teil 37 ist mit regelmäßig beabstandeten Verbindungslöchern 39 und 40 versehen. Der zweite Kabelführungskanal 14 ist an dem Verteilerrohr mittels Kupplungselementen 41, 42 verbunden, wobei jedes einen ersten Teil 43, 44 und einen zweiten Teil 45, 46 aufweist. Die ersten Teile 43, 44 weisen jedes ein mit Gewinde versehenes Ende und einen Griffkopf 47, 48 auf. Die ersten Teile können in Position an dem Verteilerrohr 2 montiert sein entsprechend der Teilung von regelmäßig beabstandeten Löchern 39, 40 in dem unteren Teil 37 des Kabelführungskanals 14. Die Griffköpfe 47, 48 sind hohl und weisen ein inneres Gewinde auf zum Aufnehmen der mit Gewinde versehenen Stiele der zweiten Teile 45, 46. Die Klemmköpfe 49, 50 des zweiten Teils 45, 46 befestigen den unteren Teil 47 des Kabelführungskanals 14 gegen die ersten Teile 43, 44 der Kupplungselemente 41, 42.
Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform, in welcher ein Verbinder 53 eine Hülse 54 aufweist um das zweite Ende 26 von dem ersten Kabelführungskanal 13 herum. Das Kupplungselement 55 des Verbinders 53 weist eine Platte 56 auf, transversal zu der Längsrichtung des Kabelführungskanals 13. Kupplungselemente 57 sind in der transversalen Platte 56 so angeordnet, dass der Verbinder 53 an einer Endfläche eines Maschinenteils, z. B. das in Fig. 1 gezeigte Verteilerrohr 2, befestigt werden kann.
Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform eines Verbinders, bei welchem das zweite Ende 26 von dem Kabelführungskanal 13 mit einem ersten Segment 61 des Verbinders 60 verbunden ist. Das erste Segment 61 weist eine erste Platte 62 auf, welche zwei Stifte 63, 64, aufweist, die rechtwinkelig von der Platte 62 vorragen. Ein zweites Segment 65 des Verbinders 60 weist eine Platte 66 auf, welche zwei Schlitze 67, 68 aufweist, die in einer kreisförmigen Spur angeordnet sind. Das zweite Segments 65 ist über Kupplungselemente 69, 70 an dem Verteilerrohr 2 verbunden. Durch Drehen des zweiten Segments 65 in Bezug zu dem ersten Segment 61 kann der Winkel a zwischen dem Kabelführungskanal 13 und dem Verteilerrohr 2 zwischen 0º und 90º variiert werden. An dem Ende der Stifte 63, 64 sind Schrauben vorgesehen zum Festziehen der Platte 66 gegen die Platte 62 und zum Festlegen der relativen Winkelpositionen des Kabelführungskanals 13 und des Verteilerrohrs 2.
Zuletzt zeigt Fig. 6 einen Verbinder 72, welcher zwei ähnlich geformte Segmente 73, 74 aufweist. In diesem Fall weisen beide Segmente 73, 74 eine Hülse 75, 75' auf, in welcher Endteile eines ersten und eines zweiten Kabelführungskanals 13, 13' jeweils aufgenommen werden. Mittels der zwei Abschnitte 73, 74 kann der relative Winkel α zwischen den Kabelführungskanälen 13 und 13' variiert werden.

Claims

1. Modulares Kabelführungssystem (1) zum Verwenden in einer Spritzgußvorrichtung, aufweisend:

- mindestens einen ersten Kabelführungskanal (13),

- mindestens einen Verbinder (17, 18, 53, 60, 72), welcher eine Buchse (54, 75) zum Passen um ein erstes Ende des ersten Kabelführungskanals (13) aufweist, Klammermittel (22, 23, 30, 31, 33) zum Festspannen der Buchse um den ersten Kabelführungskanal (13) zum Bilden einer Klammerverbindung mit dem Kabelführungskanal und ein Kupplungselement (27, 35, 36, 55, 75') zum Verbinden des Verbinders mit einem Maschinenteil (2) oder an einen anderen Kabelführungskanal (13'), und

- einen zweiten Kabelführungskanal (14), welcher eine Anzahl von regelmäßig beabstandeten Verbindungslöcher (39, 40) aufweist zum Empfangen von Kupplungselementen (19, 20, 41, 42) zum Verbinden des zweiten Kabelführungskanals (14) mit dem Maschinenteil.

2. Kabelführungssystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbinder (60) ein erstes Segment (61) aufweist, wobei es die Buchse aufweist, eine Platte (62), die sich von der Buchse erstreckt und einen von entweder zwei Stiften (63, 64) oder zwei Schlitzen (67, 68) aufweist, die auf einer kreisförmigen Bahn angeordnet sind und ein zweites Segment (65), welches eine Platte (66) aufweist, die sich parallel zu der Platte (62) des ersten Segments (61) erstreckt und die den anderen der zwei Stifte (63, 64) oder der zwei Schlitze (67, 68) und ein Kupplungselement oder eine Buchse zum Verbinden des zweiten Segments (65) mit einem Maschinenteil (2) oder an einen weiteren Führungskanal (13') aufweist, wobei die Stifte (63, 64) durch die Schlitze (67, 68) so vorragen, dass die Segmente (61, 65) zueinander verstellt werden können, wobei die Stifte (63, 64) weiter Verschlussmittel aufweisen zum Fixieren der relativen Positionen der Segmente (61, 65).

3. Kabelführungssystem (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kabelführungskanäle (13, 14) und die Buchsen (54, 75) eine rechteckige Querschnittform aufweisen.

4. Kabelführungssystem (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse (54, 75) zwei gegenüberliegend angeordnete, hochstehende Wände (28, 29) aufweist und eine Klammerplatte (22, 33), welche die Wände überspannt, wobei die Klammerplatte (22, 33) mittels Bolzen (31) an den Wänden (28, 29) verbunden ist.

5. Kabelführungssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungselement (55) eine Platte (56) aufweist transversal zu dem Kabelführungskanal (13).

6. Kabelführungssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungselement eine Platte (27) aufweist parallel zu dem Kabelführungskanal (13).

7. Kabelführungssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungselemente (41, 42) einen ersten Teil (43, 44) aufweisen, welcher ein Schraubengewinde und einen Griffkopf (47, 48) aufweist, um in das Maschinenteil eingefügt zu werden, und in dem Griffkopf ein inneres Schraubengewinde aufweist zum Empfangen eines zweiten Kupplungselementteils (44, 46), welches ein äußeres Schraubengewinde und einen Klammerkopf (49, 50) aufweist.

8. Kabelführungssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend eine Verbinderplatte (16) zum Anbringen an eine Kabelaufnahmebox (15), wobei die Verbinderplatte einen Verbinder (17) trägt zum Empfangen eines Kabelführungskanals (13) transversal zu der Verbinderplatte (16).