DE3740123A1 - Heizbare angussduese - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine heizbare Angußdüse nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Eine Angußdüse dieser Art ist durch das EP-00 05 305 bekannt. Der Düsenkern besteht aus zwei axial aneinander gefügten Kernteilen, wovon das eine in einer zentralen Bohrung eine Heizpatrone aufnimmt und von einem Ringkanal umgeben ist. Daran schließt sich ein ergänzendes zweites Kernteil an, das mit dem Düsenmantel einen Schirmkanal und dadurch den Übergang vom Einlaßkanal zum Ringkanal bildet. Damit dieses zweite Kernteil positioniert befestigt werden kann, sind Stege vorgesehen, die den Ringkanal unterbrechen. Weiterhin ist ein Leitungskanal vorgesehen, der ebenfalls eine Unterbrechung des Ringkanales bildet. Der durch den Einlaßkanal in die Angußdüse eintretende Kunststoffstrom wird auf diese Weise fächerförmig aufgeteilt. An dieser durch die Konstruktionsart bedingten Aufteilung wäre grundsätzlich nichts auszusetzen, wenn die Heizpatrone nicht im benachbarten Kernteil vorgesehen und infolge der Fuge zwischen den Kernteilen der Wärmeübergang gestört wäre. Durch diese Nachteile kühlt sich der aufgeteilte Kunststoffstrom sehr stark ab und bildet bei der Vereinigung im Ringkanal Bindenähte, die die Festigkeit des mit der Angußdüse hergestellten Werkstückes herabsetzen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine heizbare Angußdüse der eingangs genannten Art zu schaffen, wobei der den Ringkanal durchlaufende Kunststoffstrom weitgehend bindenahtfrei ist.

Die Aufgabe wird gelöst durch einen einstückig ausgeführten Düsenkern mit mindestens zwei am Umfang verteilten Gruppen von im wesentlichen axial hintereinander angeordneten Über­ gangsöffnungen.

Die einstückige Ausführung bewirkt eine zuverlässige und ungestörte Ausbreitung des von der Heizpatrone erzeugten Wärmestromes. Die vom Einlaßkanal zum Ringkanal führenden Übergangsöffnungen sind beispielsweise als eng aneinander liegende, relativ kleine Bohrungen ausgeführt. Sie sind bezogen auf den Düsenkern axial hintereinander und in beispielsweise vier am Umfang verteilten Gruppen angeordnet. Dabei bleibt zwischen den Übergangsöffnungen und insbesondere zwischen den Gruppen ausreichend Material, um die Wärme ungehindert direkt an jede einzelne Übergangsöffnung zu bringen. Die Folge davon ist, daß alle Übergangsöffnungen von stark aufgeheiztem Material umgeben sind, das eine intensive, gleichmäßige Temperierung des durch die Übergangsöffnungen laufenden Kunststoffstromes bewirkt. Wenn sich danach im Ringkanal der Kunststoffstrom wieder vereinigt, treten vorteilhafterweise nahezu keine Bindenähte mehr auf.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die Übergangsöffnungen in Achsrichtung geneigt angeordnet. Die Strömungsrichtung in den Übergangsbohrungen ist dabei der generellen Bewegung des Kunststoffmaterials im Ringkanal angepaßt, wobei Turbulenzen und damit ungleichmäßige Materialdichten vermieden werden.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Übergangsöffnungen jeder Gruppe zusätzlich in Umfangsrichtung hintereinander versetzt, in einer Schraubenlinie angeordnet. Sind beispielsweise vier Gruppen von mehreren Übergangsöffnungen am Umfang verteilt, so sind sie vergleichsweise wie der Verlauf eines viergängigen Gewindes angeordnet. Das heißt, die ersten vier Übergangsöffnungen sind jeweils im Winkel von 90° zueinander angeordnet. Die jeweils zweiten Übergangsöffnungen sind danach in gleichem Sinn axial und in Umfangsrichtung versetzt angeordnet und ergeben mit den folgenden Übergangsbohrungen vier schraubenlinienförmig verlaufende Gruppen. Durch diese Anordnung wird eine gleichmäßige Verteilung der Übergangsöffnungen am Umfang des Düsenkernes erzielt.

Nach einem weiteren erfindungsgemäßen Merkmal sind zwischen den Gruppen von Übergangsöffnungen dem Gruppenverlauf folgende Leitungskanäle für die Heizpatrone vorgesehen. Bei allen genannten Ausführungen verbleibt, wie bereits erwähnt, zwischen den einzelnen Gruppen von Übergangsöffnungen für den Wärmeübergang ein ausreichendes Materialvolumen. In diesen Abschnitten können vorteilhafterweise ohne störenden Einfluß Leitungskanäle vorgesehen werden, um die Heizpatrone mit elektrischem Strom zu versorgen. Die Leitungskanäle werden vorzugsweise als Bohrungen mit geringstem Durchmesser ausgeführt und zwischen jeder Gruppe von Übergangsöffnungen vorgesehen, um homogene Verhältnisse für die Ausbreitung der Wärme zu erhalten. Dabei wird lediglich eine Leitung einpolig hindurchgeführt. Die zweite erforderliche Leitung führt durch einen zweiten Leitungskanal.

Die Erfindung wird im folgenden an den in der Zeichnung dargestellten Beispielen beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 den Längsschnitt entlang der Linie B-B nach Fig. 2 einer heizbaren Angußdüse mit vier Gruppen von Übergangsöffnungen,

Fig. 2 den teilweisen Querschnitt entlang der Linie A-A nach Fig. 1 und

Fig. 3 die Abwicklung des Düsenkernes nach Fig. 1, 2 vom Ringkanal aus gesehen bei in Umfangsrichtung versetzt angeordneten Übergangsöffnungen.

Die in Fig. 1 und 2 dargestellte heizbare Angußdüse ist mit einem Ringkanal 1 versehen und dient zum Umspritzen eines Wälzlagers 2 mit einem Laufrollenmantel 3. Dabei ergibt sich ein ringförmig geschlossener Anguß 4. Die Angußdüse besteht aus einem einstückigen Düsenkern 5 und einem um den Abstand des Ringkanals 1 davon abgesetzten Düsenmantel 6. Diesen umgibt nahezu auf der gesamten Länge ein hülsenförmiges Heizelement 7. Im Zentrum des Düsenkerns 5 ist eine Heizpatrone 8 eingesetzt. Mit geringer Wandstärke abgetrennt schließt sich axial ein Einlaßkanal 9 an, der an der Stirnseite des Düsenkernes 5, wie nicht im einzelnen dargestellt ist, das aufbereitete und erhitzte Kunststoffmaterial aufnimmt. Von der Bohrungsfläche des Einlaßkanales 9 führen mehrere axial hintereinander in einer Gruppe angeordnete und zur Achslinie geneigte Übergangsöffnungen 10 zum Ringkanal 1. Vier dieser in Fig. 1 der besseren Übersicht wegen nur allein dargestellten Gruppe sind am Umfang des Düsenkernes verteilt angeordnet. Dies ist in Fig. 2 besser erkennbar. Zwischen den einzelnen Gruppen von Übergangsöffnungen 10 ist jeweils ein radial geneigter Leitungskanal 11 vorgesehen. Darüber wird die Heizpatrone 8 mit elektrischem Strom versorgt. Durch die vier Leitungskanäle 11 führt jeweils nur eine einpolige Leitung 12, wovon je 2 an der Heizpatrone 8 parallel zusammengeschaltet sind. Dadurch können die Leitungskanäle 11 als relativ dünne Bohrungen ausgeführt werden. Der Düsenkern 5 ist im Bereich des Einlaßkanals 9 über eine Sitzfläche 13 mit dem Düsenmantel 6 verbunden und zusammen mit einem Teil des Formwerkzeuges 14 mittels einer Mutter 15 verschraubt.

Fig. 3 zeigt die Abwicklung eines gegenüber Fig. 1, 2 abgeänderten Düsenkernes 5. Die Übergangsöffnungen 10 sind dabei nicht nur axial sondern auch in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt angeordnet. Dabei ergibt sich ein teilweise schraubenlinienförmiger Verlauf für jede der vier Gruppen der Übergangsöffnungen 10, vergleichbar mit dem Anfangsverlauf eines viergängigen Gewindes. Diesem Verlauf folgend sind zwischen den einzelnen Gruppen geneigte Leitungskanäle 11 vorgesehen.

Claims (4)

1. Heizbare Angußdüse für die Herstellung von Rotationsteilen in Kunststoff-Spritztechnik mit einem im wesentlichen zylindrischen Ringkanal, bestehend aus einem inneren Düsenkern mit im Zentrum angeordneter Heizpatrone und von einem Einlaßkanal in den Ringkanal führenden Übergangsöffnungen und aus einem Düsenmantel, gekennzeichnet durch einen einstückig ausgeführten Düsenkern (5) mit mindestens zwei am Umfang verteilten Gruppen von im wesentlichen axial hintereinander angeordneten Übergangsöffnungen (10).

2. Heizbare Angußdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergangsöffnungen (10) in Achsrichtung geneigt angeordnet sind.

3. Heizbare Angußdüse nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergangsöffnungen (10) jeder Gruppe zusätzlich in Umfangsrichtung hintereinander versetzt, in einer Schraubenlinie angeordnet sind.

4. Heizbare Angußdüse nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Gruppen von Übergangsöffnungen (10) dem Gruppenverlauf folgende Leitungskanäle (11) für die Heizpatrone (8) vorgesehen sind.