CH664114A5

CH664114A5 - Heisskanalwerkzeug zum zufuehren einer kunststoffschmelze zu einer spritzgiessform.

Info

Publication number: CH664114A5
Application number: CH4688/84A
Authority: CH
Inventors: Walter Mueller
Original assignee: Ewikon Entwicklung Konstr
Priority date: 1983-09-29
Filing date: 1984-09-28
Publication date: 1988-02-15
Also published as: GB2147245B; GB2147245A; DE3335291A1; JPS60105516A; ES281643Y; ES281643U; IT1180833B; CA1239266A; IT8412614A0; IT8412614A1; DE3335291C2; FR2552704A1; US4609341A; FR2552704B1; GB8424437D0

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung bezieht sich auf ein Heisskanalwerkzeug mit mindestens einem Heisskanalabschnitt zum Zuführen einer Kunststoffschmelze zu einer Spritzgiessform, vorzugsweise einer Mehrfachspritzgiessform, mit Punktanspritzung für jeden Formling, wobei der Heisskanalabschnitt ein mit einem Strömungskanal versehenes Aussengehäuse mit we- . nigstens einer Einlass- und einer Auslassöffnung und einen an eine elektrische Spannung legbaren, von der Kunststoffschmelze umströmten Heizleiter aufweist.

Es ist ein Heisskanalwerkzeug dieser Art bekannt (DE-OS 29 38 832), bei dem der Strömungskanal im Heisskanalabschnitt aussen durch die Innenflächen des Aussengehäuses und innen durch der Heizleiter begrenzt wird. Die Aufhei-zung der in den Strömungskanal einfliessenden Kunststoffschmelze geht vom zentralen Heizleiter aus, so dass insbesondere 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 verhindert.

In einer Betriebspause erstarrt innerhalb des Strömungskanals die dort vorhandene Kunststoffschmelze teilweise oder vollständig, so dass bei einer erneuten Inbetriebnahme die gesamte Kunststoffschmelze mittels des Heizleiters aufgeheizt werden muss. Der Kunststoff bildet einen schlechten Wärmeleiter. Benachbart dem Heizleiter bildet sich eine kreisringförmige Schmelzzone, deren Dicke von der dem Heizleiter zugeführten elektrischen Leistung abhängig ist. Die dem Heizleiter entfernter liegenden Kunststoffschichten werden nur langsam aufgeheizt, so dass eine entsprechend lange Aufheizzeit erforderlich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Heisskanalwerkzeug der eingangs genannten Art so zu gestalten,

dass die Aufheizung der im Strömungskanals des Heisska-nalabschnittes befindlich Kunststoffschmelze, die auch teilweise oder aufgrund einer Betriebspause vollständig erstarrt sein kann, in kurzer Zeit erfolgt.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, dass im Heisskanalabschnitt zur Begrenzung des Strömungskanals nach aussen mindestens ein Metallrohr im Abstand vom Heizleiter vorgesehen und zwischen dem Metallrohr und der Innenfläche des Aussengehäuses eine Wärmeisolierschicht angeordnet ist.

Die Wärmeisolierschicht kann als Luftspalt zwischen dem Metallrohr und der Innenfläche des Gehäuses ausgebildet sein. Sie kann auch aus Kunststoff oder einem anderen Wärmeisoliermaterial bestehen.

Das Metallrohr, durch das der Strömungskanal nach aussen begrenzt wird, ist elektrisch neutral. Es besitzt eine wesentlich grössere Wärmeleitfähigkeit und auch eine wesentlich höhere Wärmespeicherfähigkeit als der Kunststoff. Aufgrund dieser Eingenschaften ist das Metallrohr in der Lage, kurzzeitig aus der im Strömungskanal befindlichen Kunststoffschmelze Wärme zu speichern und ggf. an die Kunststoffschmelze wieder abzugeben. Das Metallrohr trägt aber auch zu einer besseren Homogenisierung der Kunststoffschmelze entlang des Heizleiters bei, da durch die Herausführung der Kunststoffschmelze an verschiedenen Stellen des Heisskanalabschnittes auch unterschiedliche Bedingungen herrschen.

Durch die Wärmeisolierung zwischen dem Metallrohr und dem Aussengehäuse des Heisskanalabschnittes wird erreicht, dass weniger Wärme nach aussen abfliesst, so dass auch die dem Heiz-leiter zugeführte elektrische Leistung kleiner sein kann als bei der bekannten Ausführung.

Anstelle eines Metallrohres, das in einem gewählten Abstand konzentrisch den Heizleiter umschliesst, können mehrere ineinanderliegende Metallrohre vorgesehen werden, wobei auch geringe zwischen den Rohren vorhandene Spalte eine Wärmeisolierung bilden.

Der Querschnitt des Metallrohres braucht nicht rund zu sein. Er kann auch eine andere Raumform aufweisen.

Es ist auch möglich, durch eine Verrippung des Metallrohres, die in das Innere des Strömungskanals ragt, eine Oberflächenvergrösserung des Metallrohres vorzunehmen.

Mit der erfindungsgemässen Gestaltung des Heisskanalabschnittes werden dann besonders gute Wirkungen erzielt, wenn die Masse des Metallrohrkörpers so gewählt wird, dass im Betriebszustand sein Wärmeinhalt dem Wärmeinhalt des im Strömungskanal befindlichen Kunststoffes in einem Bereich von ca. +20 Prozent entspricht.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein Heisskanalwerkzeug mit zugeordneter Spritzgiessform im Vertikalschnitt,

Fig. 2 den Punkt II in Fig. 1 in vergrössertem Massstab und

Fig. 3 eine Abwandlungsform zu der Ausführung nach der Fig. 2.

Das in der Fig. 1 aufgezeigte Heisskanalwerkzeug weist einen Heisskanalabschnitt 1 auf, der mit einer Angussbuchse

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2 versehen ist, in die die Maschinendüse eines Kunststoffextruders 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 Aussengehäuse 5 auf, in dessen Strömungskanals ein elektrischer Heizleiter 6 angeordnet ist. Der Heizleiter 6, der von der Kunststoffschmelze umströmt wird, bildet die innere Begrenzung des Strömungskanals.

Die Kunststoffschmelze gelangt bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel über Auslassöffnungen 7 in die Strömungskanäle 8 weiterer Heisskanalabschnitte 9, die mit Düsen 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 einem elektrischen Heizleiter 6 ausgerüstet.

Die Öffnung der Spritzgiessform zur Entformung der erstarrten Spritzlinge erfolgt in der Ebene 13. Die Spritzlinge werden von Ausstossern 14 aus dem Formnest entfernt.

Der elektrische Heizleiter 6 ist im Bereich des Gehäuseendes in einem Isolierkörper 15 gelagert. Die Abdichtung des Heizleiterendes gegenüber dem Strömungskanal 4 erfolgt durch eine Stopfbuchse 16 und durch eine Druckschraube 17. Die Heizleiterenden sind mit einer Buchse 18 ausgerüstet, in die ein Stecker eines Stromversorgungskabels eingeführt wird.

Aus der Fig. 1 ist erkennbar, dass die Heizleiterenden aus dem Aussengehäuse herausragen.

Der Strömungskanal 4 wird nach aussen hin durch ein Metallrohr 19 begrenzt, wobei zwischen dem Metallrohr und der Innenfläche des Aussengehäuse 5 eine Wärmeisolierschicht 20 vorgesehen ist. Diese Wärmeisolierschicht besteht in dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus einer Kunststoffschicht.

Zur Erzeugung dieser Kunstostoffschicht kann das Metallrohr 19 mit Ausformungen 21 versehen werden, die nach aussen vorspringen und sich an der Innenfläche 22 des Aussengehäuses 5 abstützen. Zwischen den Ausformungen 21 sind im Rohrmantel Durchbrüche 23 vorgesehen, durch die beim ersten Betrieb des- Heisskanalwerkzeuges Kunststoffschmelze aus dem Strömungskanal in den Zwischenraum 24 zwischen dem Metallrohr und der Innenfläche 22 des Aussengehäuses fliesst und dort erstarrt.

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2 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Heisskanalwerkzeug mit mindestens einem Heisska-nalabschnitt zum Zuführen einer Kunststoffschmelze zu einer Spritzgiessform, vorzugsweise einer Mehrfachspritzgiess-form, mit Punktanspritzung für jeden Formling, wobei der Heisskanalabschnitt ein mit einem Strömungskanal versehenes Aussengehäuse mit wenigstens einer Einlass- und einer Auslassöffnung und einen an eine elektrische Spannung legbaren, von der Kunststoffschmelze umströmten Heizleiter aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass im Heisskanalabschnitt (1) zur Begrenzung des Strömungskanals (4) nach aussen mindestens ein Metallrohr (19) vorgesehen und zwischen dem Metallrohr und der Innenfläche des Aussenge-häuses (5) eine Wärmeisolierschicht (20) angeordnet ist.

2. Heisskanalwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Wärmeisolierschicht ein Luftspalt zwischen dem Metallrohr und der Innenfläche des Aussenge-häuses vorgesehen ist.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Heisskanalwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallrohr (19) nach aussen vorspringende, sich an der der Innenfläche (22) des Aussenge-häuses (5) abstützende Ausformungen (21) aufweist und im Rohrmantel zwischen den Ausformungen Durchbrüche (23) vorgesehen sind und die Wärmeisolierschicht durch in den Raum zwischen dem Metallrohr und der Innenfläche des Aussengehäuses (5) eingeströmte und erstarrte Kunststoffschmelze gebildet ist.

4. Heisskanalwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallrohr (19) den Heizleiter (6) konzentrisch umschliesst.

5. Heisskanalwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallrohr (19) nach innen in den Strömungskanal (4) sich erstreckende Rippen aufweist.

6. Heisskanalwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Masse des Metallrohrkörpers so gewählt ist, dass im Betriebszustand sein Wärmeinhalt dem Wärmeinhalt des im Strömungskanal befindlichen Kunststoffes in einem Bereich von ca. ± 20 Prozent entspricht.