DE9206396U1 - Heißkanal-Radialdüse - Google Patents

Description

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PATENTANWALT ^*" ' " Tiroler Str. 15 D-7250 Leonberg Tel.07152/45421

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Firma IKO Isidor Kurz Werkzeug- und Formenbau GmbH & Co. Kommanditgesellschaft Hauptstraße 10, 74 52 Haigerloch 3 - Owingen

Heißkanal-Radialdüse

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 hergestellt werden können, sind in vielfältigen Ausführungsformen bekannt, wobei zur Dokumentation bevorzugt auf die im folgenden angegebenen Prospekte zurückgegriffen wird, die am besten geeignet sind, den letzten Stand der Technik zu dokumentieren.

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So läßt sich dem Prospekt Intek2000 Ingenieurtechnik unter den BezeichnungenVario-MINI-Block Typ 2000/Vario oder auch Intek-Lifra-Radialdüse eine Heißkanal-Radialdüse als bekannt entnehmen, bei der der Düsenschaft im unteren Teil, der dort auch pilzförmig ausgewölbt 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 vorgesehen, 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 bringen, daß die einwandfreie Herstellung von Spritzgußteilen gewährleistet ist.

In diesem Zusammenhang ist es auch möglich, den beispielsweise in Kupfer eingebetteten Heizkörper im Mittelbereich mit reduzierter Heizleistung zu betreiben, 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,

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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 Heißkanaldüse wirksame Heizung so ausgelegt wird oder jedenfalls versucht wird, diese so auszulegen, daß auch bei kleineren Spritzgußteilen im Angußbereich der einzelnen Schmelzkanalbohrungen die für einen einwandfreien Betrieb erforderlichen thermischen Bedingungen vorliegen, d.h. bei Beginn eines jeweiligen Spritzgußzyklus Herauspressen des erstarrten Pfropfens, einwandfreie Fließbedingungen bei gleichzeitiger einwandfreier Materialbeschaffenheit des thermischen Spritzgußmaterials und Verschluß der Angußöffnung durch einen erstarrten Materialpfropfen dann, wenn nach hinreichendem Herunterkühlen der Form das hergestellte Teil entformt wird.

Es hat sich aber herausgestellt, daß für die Herstellung besonders kleiner bzw. kleinster Spritzgußteile, die darüber hinaus noch extrem dünnwandig und hohl sind, die bisher bekannten Möglichkeiten der Ausbildung und Beheizung von Heißkanal-Radialdüsen nicht ausreichen, und zwar deshalb nicht, weil die Düsenkörper- bzw. Düsenkörperschaftbeheizung auch dann, wenn mit besonders verfeinerten Methoden gearbeitet wird, außerstande ist, erhebliche Temperaturschwankungen im Austrittsbereich oder im Bereich der einzelnen radialen Schmelzkanalbohrungen zu vermeiden, so daß man entweder zu Unregelmäßigkeiten beim Spritzgießen gelangt oder durch ein Hochfahren der Heiztemperatur im Schaftbereich, um solche Probleme im

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Bereich der Schmelzkanalbohrung zu vermeiden, in Kauf nehmen muß, daß es je nach den Schwingungen des Temperaturzyklus im Schaftbereich zu thermischen Zerstörungen 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 übertragen muß, um dort wirksam zu werden.

Um hier eventuell auftretende Probleme zu beseitigen, wird in dem schon genannten Prospekt Intek2000 vorgeschlagen, die von dem zentralen Zuflußkanal im Düsenkörper 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 Wärmever te llung 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-

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kanal-Radialdüse so auszubilden, daß auch sehr kritische Herstellungsabläufe, insbesondere wenn besonders dünnwandige, kleine und leichte Spritzgußteile hergestellt werden müssen, im Temperaturbereich sicher beherrschbar sind.

Vorteile der Erfindung

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den kennzeichnenden 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 Trennung, andererseits aber auch zur Aufrechterhaltung einer gleichmäßigen Spritztemperatur im Spritzkanal und im Bereich des Angußquerschnitts, so daß sich auch kleine und kleinste Spritzgußteile, insbesondere wenn diese aus extrem dünnwandigen Hohlteilen bestehen, problemlos herstellen lassen.

Dabei ist auch sichergestellt, daß durch sonst erforderliche hohe Temperaturen im Bereich des Düsenkörpers eine Materialschädigung ausgeschlossen ist, da die Erwärmung des Düsenkörpers gegenüber der Temperaturkontrolle des Angußquerschnitts und der radialen Kanäle oder Schmelzkanalbohrungen im Heißkanalblock zurückgestellt werden kann, wobei sich durch Untersuchungen ergeben hat, daß Temperaturreduzierungen insgesamt bis zu 50° oder mehr möglich sind - bei wesentlich verbesserten thermischen Arbeitsbedingungen und der Möglichkeit auch extrem dünnwandige

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hohle Spritzteile herstellen zu können, ist eine Materialschädigung ausgeschlossen.

Ein weiterer besonderer Vorteil besteht noch darin, daß nicht nur ein größerer Teil der Heizwicklungen oder -windungen gezielt zur gleichmäßigen und kontinuierlichen Wärmeabgabe im Bereich der radialen Spritzgußkanäle und Angußöffnungen verteilt wird, sondern auch in diesem Bereich die Isttemperatur zur Heizungsregelung erfaßt wird, so daß die Heizung nicht nur schneller reagieren kann, weil thermische Verzögerungen über die Masse der gesamten Heizkanaldüse vermieden 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 einstückig 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 Heizwindungs-Vernetzung oder -Verteilung.

Dabei ist die Verteilung und Anordnung der einen oder mehreren

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Wicklung(en) so getroffen, daß diese von entsprechend ausgeformten 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 Wärmeübergang und wiederum schneller, hierdurch ermöglichter Reaktion der Heizungsregelung.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht schließlich noch darin, daß die einzelnen, 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 Heizwindungsverlauf ohnehin im Bereich der Schmelzkanalbohrungen verläuft), sondern hier eine Voranpassung des Durchmesserbereichs der einzelnen Schmelzkanalbohrungen zum gegebenenfalls extrem kleinen Anschnittdurchmesser der Form möglich ist.

Deshalb verjüngen sich die Fortsetzungen der Schmelzkanalbohrungen innerhalb der gesonderten Einsätze zum Anguß hin merklich und weisen einen ausgeprägten konus- oder kegelförmigen Verlauf auf, der den anfänglichen Kanaldurchmesser bis auf ein Drittel im Angußbereich schon reduziert. Hierdurch ergibt sich eine nachhaltige Reduzierung eventueller Wirbelbildungen des thermoplastischen Kunstharzes oder Kunststoffes im übergang zum

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Anguß bzw. Anschnittdurchmesser, so daß auch hier zusätzliche Wäremebelastungen Friktionswärme wegfallen und das Auftreten 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 Herstellungsvorgang 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 verbessert wird durch die Wirkung der Einsätze in diesen Bohrungen.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 in einer teilweisen seitlichen Schnittdarstellung eine mögliche Ausführungsform eines Heißkanalblocks;

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

Fig. 3 speziell den unteren Bereich des Heizkanalblocks mit pilzförmiger Erweiterung in vergrößerter Darstellung zur besonderen Verdeutlichung einer möglichen Ausführungsform der Vernetzung bzw. Verteilung der Heizwindungen im

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Bereich des Pilzkopfes zeigt;

die Figuren 4 und 5 zeigen stark vergrößerte Seitendarstellungen von möglichen Düsenkopfeinsätzen an den Enden der radialen Schmelzkanalbohrungen des Heißkanalblocks;

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

Fig. 7 den Pilzkopf des Heißkanalblocks in einer Ansicht von unten zeigt mit symmetrischer Verteilung der Heizwindungen auch in diesem Bereich, und schließlich stellt die

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 Heißkanalblock dort anzubringen, wo, insbesondere dann, wenn es um die Herstellung kleiner und kleinster Spritzgußteile bei gegebenenfalls extrem dünnwandigen, hohlen Ausführungsformen geht, die Temperaturprofilverteilung 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,

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die im folgenden lediglich noch als Heißkanalblock

10 bezeichnet wird, besteht der Heißkanaldusenkörper

11 aus einem Düsenschaft 12 mit gestrichelt angedeutetem, zentralem Hauptschmelzkanal 13 und einem deutlich 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 vergrößerte Endbohrungen 16 münden, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel Düseneinsätze 17, 17' aufnehmen, wie sie in den Figuren 4 bzw. 5 gezeigt sind.

Es versteht sich, daß der in Fig. 1 gezeigte Heißkanalblock mit deutlich ausgeprägtem unterem Pilzkopf 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 Schmelzkanalbohrungen 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 vorliegender Erfindung verwirklichen, wie in Fig. 3 perspektivisch bzw. in den Figuren 7 und 8 in Draufsicht und Abwicklung dargestellt, Heizwicklungen oder -windungen 17 gezielt im Bereich der radialen Schmelzkanalbohrungen und deren Austrittsöffnungen, beim

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dargestellten Ausführungsbeispiel realisiert durch die Düseneinsätze 17 bzw. 17', anzusiedeln und demgegenüber die bisher ausschließlich angewendete Düsenschaf theizung zu reduzieren auf das Ausmaß, welches notwendig ist, um im Hauptschmelzkanal 13 das thermoplastische Kunstharz auf gewünschte Temperaturen zu halten.

Die Anordnung von Düseneinsätzen 17, 17' ist dann eine für die Realisierung der Erfindung nicht notwendige, 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 Friktionswärme entwickeln und zu einer Materialschädigung führen können.

Da sich der Grundgedanke der Erfindung am besten anhand einer ausgeprägten Pilzkopfgestaltung eines Heißkanalblocks erläutern läßt, wird im folgenden anhand der Darstellung der Figuren 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 vorgesehen sind, die, wie sich am besten der teilweisen Querschnittdarstellung der Fig. 2 entnehmen läßt, dadurch gebildet sind, daß, als bevorzugtes Ausführungsbeispiel, die eigentlichen radialen Schmelzkanal-

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bohrungen 15a, 15b, 15c ... in eine im Durchmesser erweiterte und hierdurch dem Außendurchmesser der Düseneinsätze 17, 17' entsprechende Bohrung 16 übergehen. 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 merklich bis auf die Hälfte, gegebenenfalls bis zu einem Drittel des ursprünglichen Durchmessers, wie der konusförmige Verlauf 18 des Spritzkanals 17a der Düseneinsätze 17, 17' in den Figuren 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 ebenfalls sehr kurz sein muß, damit es überhaupt möglich ist, den sich im Anguß bildenden Pfropfen nach Beendigung des Spritzvorgangs überhaupt bei Beginn des darauffolgenden 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 ermöglichten hohlen Spritzgußteils auf beispielsweise lediglich 0,3 mm belaufen, wie in Fig. 4 eines dort angedeuteten Formteils 20 gezeigt, so daß verständicherweise weder Durchmesser noch Dicke des sich im Anguß 19 bildenden Pfropfens diese Abmessung übersteigen darf, um bei Beginn des nächsten Spritzzyklus

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aus dem Anguß 19 noch einwandfrei herausgedrückt werden zu können.

Die Stirnbereiche der Düseneinsätze 17, 17' in den Figuren 4 und 5 sind teilweise im Winkel verlaufend ausgebildet, was darauf zurückzuführen ist, daß, wie den Figuren 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 Düsenkörperschafts 12 mit der Heizwicklung- oder -windung 21 nur in dem Maße, wie für die Gewinnung eines ausreichenden 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 übereinander und in den einzelnen Windungen eng aneinandergrenzend liegen können, wie als mögliche Ausführungsform 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

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den Pilzkopf mit der Heizwicklung überzugehen und dann im Bereich des Pilzkopfes 14 eine Heizwindungs- oder -Wicklungsverlegung anzustreben, die bei symmetrischem 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 erläuterte 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 Pilzkopfes und den dort verlaufenden radialen Schmelzkanalbohrungen sowie den Düseneinsätzen gezielt so viel Heizwärme einzubringen, daß sich auch bei kleinsten und dünnwandigsten Spritzgußteilen beste Ergebnisse 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,

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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 Draufsicht der Fig. 7 entnommen werden kann. Diese Schleife 27, die in etwa auf sich selbst zurückgebogen im geringen 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 übergeht, die sich dann wieder in eine Ringstirnwandschleife 30' fortsetzt. Das Ganze wiederholt sich so, wie in der Draufsicht der Fig. 7 und der Abwicklung der Fig. 8 dargestellt, es wechseln sich also jeweils Schleifen 27, 27', 27" undsofort im unteren Boden des Pilzkopfes 14 mit Schleifen 30, 30', 30" undsofort in der Ringstirnwandung des Pilzkopfes ab, so daß erkennbar wird, daß die jeweiligen, von dem Verlauf der Heizwicklung natürlich freigelassenen Angußöffnungen 28, 29 mit zugeordneten inneren Schmelzkanalbohrungen sozusagen von allen Seiten von der Heizwicklung umgeben sind, also in der seitlichen

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Stirnringwandung und vom Boden sowie über die Bewicklung 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 Heizwicklung bei einem Heißkanalblock auch anders ausgeführt werden kann - so können beispielsweise auch auf der oberen, vom Übergang zum Düsenkörperschaft freigelassenen Ringfläche des Pilzkopfes, falls erforderlich, noch vergleichbare Heizwicklungsschleifen liegen oder es kann ganz oder teilweise auch auf die an der Unterfläche 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 Fachmanns keine Grenzen gesetzt.

Es kommt lediglich darauf an, daß die bisher bekannten Heizungen, die versuchten, bei Heißkanalblöcken mit seitlich abzweigenden Schmelzkanalbohrungen diese und deren Einmündungen in die Form von einer Wärmeeindringung hauptsächlich im Bereich des Düsenkörperschafts zu versorgen, zu lösen und die Heizwicklungen dort zu konzentrieren und anzuordnen, wo ein effektiver Wärmebedarf in Verbindung mit einer präzisen thermischen Trennung vorliegt.

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Dabei besteht eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung vorliegender Erfindung darin, daß sich auch die Regelung der zugeführten Heizleistung, also die Istwertgewinnung der Temperatur mindestens ergänzend auf den Pilzkopfbereich konzentriert; in Fig. 6 ist bei 31, wie auch in den Figuren 7 und 8, ein Temperatursensor erkennbar, der die Temperatur im Pilzkopfbereich 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 Wärmezufuhr 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 Düsenkörperschaft einen eigenen Istwert-Temperatursensor anzuordnen, gegebenenfalls auch die Wärmezufuhr zu takten oder Schaft und Pilzkopf unabhängig zu regeln.

Die Erfindung verwendet bevorzugt für die Heizwicklung eine Heizspirale, wie sie für Ringheizkörper 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.

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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 entnommen 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)

DIPL - — IISTG - E>ETER PATENTANWALT Tiroler Str. 15 D-7250 Leonberg Tel.07152/45421 2538/ot/wi 4.5.1992 Firma IKO Isidor Kurz Werkzeug- und Formenbau GmbH & Co. Kommanditgesellschaft Hauptstraße 10, 74 52 Haigerloch 3 - Owingen Schutzansprüche

1. Heißkanal-Radialdüse (Heißkanalblock) mit mehreren seitlichen Spritzkanalabgängen, insbesondere zur Herstellung kleiner und kleinster, zum Teil extrem dünnwandiger hohler Spritzgußteile, mit einem Düsenkörper (10) mit Düsenkörperschaft (12), von dem seitlich Spritzgußkanäle abzweigen, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der seitlichen Spritzkanäle (Schmelzkanalbohrungen 15a, 15b) Heizschlangenverläufe (23, 25, 26, 27, 27', 27"; 30, 30', 30") angeordnet sind, die die Schmelzkanalbohrungen (15a, 15b) und/oder deren zum Formhohlraum gerichtete' Austrittsöffnungen außen an mindestens zwei Seiten umgeben.

2. Heißkanal-Radialdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, 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 Schmelzkanalbohrungen aufweist.

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3. Heißkanal-Radialdüse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizwicklung im Bereich der radialen Schmel&zgr;kanalbohrungen (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 mäanderförmig auf der äußeren Stirnringfläche des Pilzkopfes (14) verläuft.

5. Heißkanal-Radialdüse nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizwicklung mäanderförmig 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 Düsenkörperschaft (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 Heizwicklung (21) bei Annäherung an den Pilzkopf (14) enger aneinanderliegende Wicklungen (23) aufweist.

8. Heißkanal-Radialdüse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf der oberen Pilzkopfringfläche mehrere Lagen (22, 22') von Heizwicklungen ange-

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bracht sind.

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

10. Heißkanal-Radialdüse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringwicklung (25) zur Bildung einer ersten, sich im vorgegebenen Winkel öffnenden Wicklungsschleife (27) am Pilzkopfboden nach unten geführt ist, anschließend zwischen jeweils angrenzenden Schmelzkanalbohrungs-Austrittsöffnungen (28, 29) eine zunächst nach oben und anschließend nach unten geführte Schleife (30) in der Stirnringfläche des Pilzkopfes (14) bildet, anschließend in eine weitere, der ersten Schleife (27) im Pilzkopfboden 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 undsofort.

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') aufnehmen.

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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) verjüngen 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 ausgebildeten und die Wicklungen aufnehmenden Nuten und Ausnehmungen eingesetzt und aufgenommen sind.

14. Heißkanal-Radialdüse nach Anspruch 11, dadurch gekannzeichnet, daß die Düseneinsätze (17, 17") zur Vermeidung von Ubertragungswärme 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 (Temperaturfühler 31) im Bereich der radialen Schmelzkanalverläufe bzw. im Bereich des Pilzkopfes (14) angeordnet ist.