DE8324409U1

DE8324409U1 - Heizstab fuer eine heisskanal-verteilereinrichtung fuer spritzgussmasse

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Publication number: DE8324409U1
Application number: DE19838324409
Authority: DE
Original assignee: ROTFIL Srl 10040 ALMESE TORINO IT
Current assignee: ROTFIL Srl 10040 ALMESE TORINO IT
Priority date: 1982-09-03
Filing date: 1983-08-25
Publication date: 1984-03-22
Also published as: GB2126521B; IT8253648V0; ES274307U; ES274307Y; FR2532583B3; FR2532583A1; GB2126521A; GB8321804D0

Description

DIPL-ING. HORST ROSE, 'j · '· ' PIPC^O.: PETER KOSEL

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Unsere Akten-Nr.: 3049/1 Bad Gander she inn, 30. Dezember 1983 ROTFIL S.r.l.

Heißkanal-Verteilereinrichtung

für Scr i tzaußmaese

Die Erfindung bezieht eich auf eine Heißkanal-Verteilereinrichtung für Spritagußmasse gamäß dem Oberbegriff dee Schutaanepruehs 1, wobei die Verteilereinrichtung insbesondere für eine Verwendung bei Formwerkzeugen mit zahlreichen Gießhohlräumen von kleinen Auemaßen ausgestaltet ist.

Bekannterweiee wird bei derartigen Heißkanal-Verteilerein-1Ö richtungen für Spritzgußmasse das in die Formen einzuspritzende plastische Material durch Heizstäbe in einem flüssigen Zustand erhalten, während es durch die zahlreichen Eingießkanäle zu der Einspritzdüse fließt, über welche es in die jeweiligen Gießhöhlräume eingespritzt wird« innerhalb der Eingießkanäle sind Düsen angeordnet, um das plastische Material zu der Einspritzdüse zu fördern, welch letztere mit Heizstäben ausgerüstet ist* Die durch die Heizstäbe entwickelte Wärme wird auf die Einspritzdüse und auf diese weise auf das plastische Material übertragen, Welches so in einem flüssigen Zustand gehalten wird«

Diese bekannte Konstruktion weist jedoch Nachteile auf. Die Wärmeverteilung zwischen dem Heizstab und der Ein-» spritzdüse ist derart beschaffen, daß tan außerhalb der Einspritzdüse eine ausreichende Wärmezufuhr sicherzustellen, um das plastische Material flüssig zu halten, ein relativ

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leistungsfähiger Heizstab mit einem entsprechend hohen Energieverbrauch erforderlich wird. Ferner ergibt sich für die Einspritzdüsen mit den innerhalb dieser angeordneten Heizstäbe eine relativ sperrige Gesamtgröße, so daß sieh bei einem Einsatz bei Formwerkzeugen mit zahlreichen Gießhohlräumen eine Grenze für den Mindestabstand der Mittelpunkte zwischen den einzelnen Einspritzkanälen ergibt. Die Spritzgießwerkzeuge fallen auf diese Welse ebenfalls relativ sperrig aus 'and erfordern demzufolge den Gebrauch einer entsprechend leistungsfähigen Preß· einrlehtung«

Ede Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Heißkanal-Verteilereinrichtung für Spritzgußmasse zia konzipieren, bei welcher die dem Stand der Technik anhaftenden Nachteile wegfallen, Gelöst wird diese Aufgabe im wesentlichen durch die Merkmale des Kennzeictonungstells des Schutzanspruchs 1* Hiernach besteht der erfindungegemäße Heizstab im wesentlichen aus einem einzigen Teil, welches das äußere Gehäuse sowohl für den Heizstab als auch einen Widerstandsdraht bildet« Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erfolgenden Beschreibung, welche jedoch den Erfindungsgegeftständ nur beispielhaft erläutert, ohne dessen Schutzumfang einzuengen*

Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Heizetabes für eine erfindungsgemäße Heißkanal-Verteilereinrichtung.

Fig. 2,3 und 4 Längsschnitte unterschiedlicher Stadien während der Herstellung eines der Fig. 1 entsprechenden Heizstabes·

Fig. 5 eine geringfügige Variation des Heizstabes gemäß Fig. 1.

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Fig. 6 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße, Heißkanal-Verteilereinrichtung für Spritzgußmasse.

Fig. 7 einen Querschnitt gemäß Linie VII-VlI der Fig. 6. Fig. 8 einen Querschnitt gemäß Linie VIII-VIII der Fig. 7.

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Xn den Fig. 1 und 4 ist mit 1 ein Heizstab bezeichnet, der bei einer im folgenden noch zu beschreibenden, erfindungsgemäßen Heißkanal-Verteilereinrichtung eingesetzt wird, der aus einem einzigen, zylindrisch ausgestalteten äußeren Teil 2 besteht, welches aus Metall, vorzugsweise einem rostfreien Metall oder einem bearbeitungsfähigen Stahl hergestellt ist und welches das äußere Gehäuse sowohl des Heizstabes 1 als auch eines innerhalb dieses Teiles angeordneten, spiralartig aufgewickelten Widerstandsdrahtes 3, der vorzugsweise aus Nickel-Chrom hergestellt ist, bildet.

Das untere Ende 4 des Widerstandsdrahtes 3 ist in eine axiale Bohrung des konischen Endes 5 des Teiles 2 eingesetzt und mit dessen spitz zulaufendem Endbereich 6 verschweißt. Das obere Ende 7 des Widerstandsdrahtes 3 ist um den unteren Teil eines Stabes 10 gewickelt und mit diesem verschweißt, wobei der Stab 10 aus dem oberen Bereich des Teiles 2 herausragt und hier mit einem Gewinde versehen ist.

in die äußere Oberfläche des Teiles 2 ist eine vertikal verlaufende Rille 12 eingearbeitet. Ferner ist der im Durchmesser breitere obere Bereich des Teiles 2 mit zwei, mit Abstand voneinander und senkrecht zur Achse des Teiles 2 angeordneten Ringrillen 13 versehen.

im folgenden wird die Herstellung des Heizstabes 1 unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 3 beschrieben:

Das zylindrisch ausgestaltete Teil 2 gemäß der Fig. 2 weist an seinem oberen Bereich eine Bohrung 15 auf, die mit einer im Bodenbereich angeordneten kurzen Bohrung in Verbindung steht, in welche das untere Ende 4 des Widerstandsdrahtes 3 eingesetzt und eingeschweißt ist, welcher in einer spiralförmig aufgewickelten Form in die Bohrung 15 zusammen mit dem Stab 10 an seinem oberen Ende eingesetzt wird.

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Die Bohrung 15 wird gemäß Fig. 3 mit einem Isolierpulver 17, vorzugsweise Magnesiumoxid gefüllt,wobei anschließend das Teil 2 bearbeitet, vorzugsweise gezogen wird, um dessen Durchmesser zu verringern. Dies ist aus Fig. 4 ersichtlieh. Durch dieses Ziehverfahren wird das Isolierpulver komprimiert und die Wanddicke des Teiles 2 auf wenige Millimeter, vorzugsweise 3 bis 5mm verringert. Diese Maße sind ausreichend, um eine anschließende Herausarbeitung, beispieleweise durch zerspanende Bearbeitung, der verti-

tO kalen Rille 12, des mittleren und unteren Bereiches des Teiles 2, die im Durchmesser kleiner als dessen oberer Bereich ausgebildet sind, der Ringrillen 13 im oberen Bereich des Teiles 2 und des konischen Endes 5 mit dem spitz zulaufenden Endbereich 6 zu ermöglichen.

indenEig. 6bis 8 ist mit Ziffer 20 eine Heißkanal-Verteilereinrichtung für Spritzgußmasse bezeichnet, welche erfin dungs gemäß mit einer Anzahl Heizstäbe ausgerüstet ist. Die eine im wesentlichen bekannte, die Gestalt eines Parallelepipeds aufweisende Verteilereinrichtung 20 läßt eine Anzahl Kanäle zur Förderung des flüssigen, plastischen, zu formenden Materials erkennen, z.B. einen vertikal verlaufenden Einlaßgießkanal 22, der in seinem unteren Bereich mit einem horizontal verlaufenden Gießkanal 23 in Verbindung steht, von welchem senkrecht und in der Horizontalebene verlaufend beidseitig paarweise weitere Gießkanäle 24, 25 abgezweigt sind, deren jedes Paar mit entsprechenden, senkrecht zu den Gießkanälen 25, 26 und in eiser Horizontalebene verlaufenden Gießkanälen 26 und 27 in Verbindung steht. Von jedem der Gießkanäle 26 und 27 sind jeweils paarweise vier Gießkanäle 29 schräg nach unten abgezweigt, welche in vertikal angeordnete, zylindrisch ausgestaltete Kammern 30 einmünden, deren jede mit einem Heizstab 1 versehen ist. Jede der Kammern 30 steht in ihrem oberen Bereich «dt einer koaxial verlaufenden Kammer 31 von kleinerem Durchmesser

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in Verbindung, die ihrerseits an ihrem oberen Ende in eine Bohrung 32 übergeht.

Jeder Heizstab 1 ist mit seinem Hittelpunkt innerhalb einer Kammer 30 angeordnet, wobei die vertikal verlaufende Rille 12 dem Gießkanal 29 gegenübersteht und wobei der obere Bereich des Heizetabes mit den Ringrillen 13 in die Kammer 31 eingepreßt ist tsud gegenüber dem oberen, kreisringförmigen Anschlag 34 dieser Kammer 31 abgestützt ist.

Der Stab 10 durchdringt die Bohrung 32, ragt an deren oberen Ende aus dieser heraus und ist hier an eine Sammelßchiene 38, die aus einem elektrisch leitfähigen Material, vorzugsweise Kupfer hergestellt ist, angeschlossen. Insgesamt sind jeweils vier Stäbe 10 von Heizstäben 1, die auf der gleichen Seite der Gießkanäle 26, 27 angeordnet sind, an eine einzige Sammelschiene 38 angeschlossen, so daß sich insgesamt vier Sammelschienen ergeben, «Jede Sammelschiene 36 ist mit vier Bohrungen versehen, in deren jede ein Stab 10 eingesetzt ist, wobei jeder Stab 10 durch ein Paar Muttern 40, die auf den Stab geschraubt sind, eine oberhalb und eine unterhalb der Sammelschiene 38, gehalten werden. Die Enden dieser vier Sammelschienen 38 sind auf 2er gleichen 'Seite durch eine sich senkrecht zu diesen erstreckende weitere Sammelschiene 41, jeweils durch Schrauben 42 und Muttern 43 befestigt. Eine der genannten Sammelschienen 38 ist mit einem Abschnitt 45 ausgerüstet, mittels welchem eine Verbindung zu einem elektrischen Anschluß hergestellt wird, der in den Zeichnungen nicht dargestellt ist, so daß die Heizstäbe mit elektrischer Energie versorgt werden. Die Verbindung mit diesem elektrischen Anschluß geschieht vorzugsweise mittels einer Schraube und einer Mutter. Die unteren Abschnitte der Teile 2 der erfindungsgemäßen Heizstäbe werden von Kammern 50 innerhalb eines Formwerkzeugs 51 umgeben, wobei die Kammern 50 einen größeren Durchmesser als die Heizetäbe aufweisen und einen dem konischen Ende

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in einer Düse 55 endet, die in einen Gießhöhlraum 56 ein-

; mündet, in welchen eine Gegenform 57 eingesetzt ist, mit-

tele welcher die Gestalt des zu gießenden Teiles bestimmt wird. Zwei bekannte Arten von Heizstäben 60 sind in der ebenfalls bekannten Weise innerhalb des Hauptteiles der Verteilereinrichtung 20 oberhalb und parallel zu den Gießkanälen 26 und 27 eingesetzt.

Die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Heizstabes bedarf nur einer geringfügigen Erläuterung. Sobald an den Abschnitt 45 der Sammelschiene 38 eine positive Sparnung und an die Masse der Verteilereinrichtung 20 eine negative Spannung gelegt wird, wird in dem Widers tandsdr ah t 3 Wärmeenergie entwickelt, die über das Teil 2 auf das in den Gießkanälen 29 befindliche plastische Material übertragen wird. Das plastische Material wird auf diese Weise innerhalb der Kammern 30 and 50 in einem flüssigen Zustand erhalten und unmittelbar über die Einspritzdüse 55 dem Gießhohlraum 56 zugeführt. Hierbei erleichtert die Rille 12 den Fluß des plastischen Materials zu der Einspritzdüse 55.

Der erfindungsgemäße Heizstab 1 bringt zahlreiche Vorzüge mit eich. Die günstigen Wärmeübertragungeverhältnieee zwischen dem Widere tandsdr ah t 3 und dem, das Teil 2 umge bonden plastischen Material haben einen relativ geringen Energieverbrauch zur Folge. Dadurch, daß der Heizstab 1 aus einem einzigen Teil 2 besteht, das das äußere Gehäuse sowohl des Heizstabea 1 als auch des Wlderstandsdrahtes 3 bildet, ergibt eich «ine sehr kompakte Bauweise, welche es ermöglicht, die Einspritzdüsen 55 und damit die Gießhohlräume 56 mit sehr geringem Abstand voneinander anzuordnen. Der erfindungsgemäße Heizstab ist auf diese Weise besonders geeignet für eine Verwendung bei Formwerkzeugen 51 mit zahlreichen, kleinen Gießhohlräumen 56. Demzufolge können «ehr

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kompakte Formwerkzeuge51 benutzt werden, welche eine sehr geringe ScMießkraft erfordern und demzufolge auch bei Maschinen mit sehr geringer Gießkapazität Verwendung finden können.

OS Die Tatsache, daß das wesentliche Teil 2 des Heizstabes nur wenige Millimeter dick ist, ennögldcht es, daß die notwendigen fieadaeitungsvorgänge ohne das Bedürfnis eines zusätzlichen Süßeren Teiles durchgeführt werden können.

Da die elektrische Energie über ein einziges Kabel züge«· führt wird, welches an eine der Sanmtelsehienen 3S angeschlossen ist, ergibt sieh eine außerordentlich übersichtliche, zuverlässige und funktionssichere elektrische Schaltungsanordnung, bei der keine separaten Versorgungs« leitungen für die einzelnen Heizstäbe erforderlich sind« Der einschlägige Fachmann wird erkennen, daß an dem be* sehriebenen Heizstab Veränderungen vorgenommen werden können« ohne den Schutzumfang des Erfindungsgegenstands zu verlassen*

Beispielsweise kann bei dem Heizstab 1 gemäß Fig. 5 ein 2Ö bekanntes Thermoelement 61 innerhalb des Teiles 2 öder längsseits und in einfacher Weise am oberen Bereich.des Teiles 2 befestigt angeordnet werden, um eine Anzeige zu gewinnen, sobald die erforderliche Temperatur erreicht ist« Hierbei ist es denkbar, daß zur Regelung der elektrisehen Energiezufuhr das genannte Thermoelement 61 nur bei wenigen der Heizstäbe 1 der Verteilereinrichtung 20 eingesetzt wird.

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Claims

DIPL.-ING. HORST ROSE . , ,PIPMNGUPETER KOSEL • PATpNTArWjAlJTS* * ·##·, *· ZUGELASSENE VERTRETER'beIm'eUrOPÄISCHEN PATENTAMT ' Patentanwälte Diplomingenieure H. Rose, P. Kosel Postmen 129 D-3353 Bad Gandersheim 1 Odastrasse4a Postfach 129 D-3353 Bad Gandersheim 1 30. Dezember 1983 Telefon (05382) 4038 Telegramm-Adresse: Siedpatent Badgandersheim IhreAkten-Nr.: Unsere Akten-Nr.: 3049/1 G 83 24 409.3 ROTFIL S.r.l. 01 ANSPRÜCHE

1. Hei rkanal-Verteilereinrichtung (20) für Spritzgußmasse mit mehreren, innerhalb derselben angeordneten Heizstäben (1) zur Beheizung der Spritzgußmasse, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Heizstab (1) durch ein einziges wesentliches, das Gehäuse sowohl des Heizstabes (1) als auch eines Widerstandsdrahtes (3) bildendes Teil (2) aufweist.

2. Heißkanal-Verteilereinrichtung (20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizstäbe (1) jeweils mit einem Gewinde versehen sind, daß jeweils eine Sammelschiene (38) an den Gewinden mehrerer Heizstäbe (1) befestigt ist und daß an den durch die Gewinde der Heizstäbe (1) getragenen Sammelschienen(38) eine die letzteren untereinander und mit einer einzigen elektrischen Versorgungsleitung verbindende Sammelschiene

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(41) befestigt ist.

3. Heißkanal- Verteil er einrichtung (20) mch Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch Ausnehmungen bzw. Kammern (31) zur Positionierung der Heizstäbe (1).

4. Heißkanal-Verteilereinrichtung (20) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung des Teiles (2) 3mm bis 5mm dick ist.

5. Heißkanal-Verteilereinrichtung (20) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Teil (2) eine im wesentlichen zylindrische Gestalt aufweist.

6. Heißkanal-Verteilereinrichtung (20) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Teil (2) als ein zur Durchmesserverringerung durch einen Ziehprozeß hergestelltes Teil (2) ausgestaltet ist.

7. Heißkanal-Verteilereinrichtung (20) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Teil (2) aus Metall besteht.

8. Heißkanal-Verteilereinrichtung (20) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Oberfläche des Teiles (2) durch zerspanende Bearbeitung gestaltet ist.

9. Heißkanal-Verteilereinrichtung (20) nach einem der

vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizstab (1) einen spitz zulaufenden Endbereich (6) aufweist und daß die äußere Oberfläche des Heizstabes (1) mit einer Rille (1?.) ausgerüstet ist.

10. Heißkanal-Verteilereinrichtung (20) nach einem der

vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende (7) des Widerstandsdrahtes (3) an einem, mit Gewinde versehenen Stab (10) angeordnet ist, der an einem Ende des das Gehäuse des Heizetabes (1) bildenden

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Teiles (2) aus diesem herausragt.

11. Heißkanal-Verteilereinrichtung (20) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Ende (A) des Widerstandsdrahtes (3) an dem Teil (2) angeordnet ist.

12· HeAßka«al-Verteilereinrichtung (20) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch tin innerhalb dee Teiles (Z) angeordnetes Thermoelement (61).