DE60106203T2

DE60106203T2 - Düse zum Spritzgiessen von Kunststoffen

Info

Publication number: DE60106203T2
Application number: DE60106203T
Authority: DE
Inventors: Maurizio Bazzo; Tiziano Boscariol
Original assignee: Amuleto Trading e Marketing Ltda
Current assignee: Inglass SpA
Priority date: 2001-04-27
Filing date: 2001-10-31
Publication date: 2005-11-17
Anticipated expiration: 2021-11-01
Also published as: ITTO20010399A1; DE60131031D1; DE60131031T2; EP1252998A2; EP1484157A2; DE60106203D1; US7131831B2; EP1252998B1; US20020160075A1; CA2361868C; ITTO20010399A0; EP1252998A3; US7210921B2; EP1484157B1; EP1484157A3; US20060275527A1; ATE278528T1; CA2361868A1

Description

Diese Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf Spritzgießen von Kunststoffmaterialien und im speziellen auf eine Düse für dieses Spritzgießen der Bauart, welche einen allgemeinen zylindrischen Körper umfasst mit einem Heizwiderstand, der um die äußere Oberfläche herumgewunden ist, welcher betriebbar mit einem steuernden Thermoelement verbunden ist.
In Düsen dieser Art ist die Funktion des Heizwiderstandes offensichtlich, die Temperatur der Düse auf vorgegebenen Werten zu halten gemäß der Zusammensetzung des geschmolzenen Kunststoffmaterials, welches injiziert werden soll. Das Thermoelement ist mit einer elektronischen Steuereinheit für einen automatischen Gießprozess verbunden, welche die elektrische Leistung für den Heizwiderstand steuert.
In solchen Düsen, welche gegenwärtig im Gebrauch sind, von denen ein Beispiel im europäischen Patent EP-B-0 750 975 von MOLD MASTERS LIMITED beschrieben und veranschaulicht ist, ist die Wirksamkeit der automatischen Steuerung des Gießprozesses eng verbunden mit der Funktionalität, d.h. der Zuverlässigkeit des Heizwiderstandes und des entsprechenden Thermoelements. Dies deswegen, weil im Fall von Versagen eines der beiden Bauteile die Temperatur des injizierten Kunststoffmaterials nicht länger auf geeignete Weise gesteuert werden kann, mit folglicher Verschlechterung des Gießprozesses. Andererseits würde das Ersetzen des Heizwiderstandes oder des zugeordneten Thermoelements bedeuten, dass die Gießvorrichtung angehalten werden müsste und ein kritisches Problem darstellen unter Berücksichtigung der hohen Anzahl von Düsen, welche allgemein in einer Gießeinrichtung verwendet werden.
WO-A-01/15884 offenbart eine Düse zum Spritzgießen, wie angegeben im Oberbegriff des Anspruchs 1. Dieses Dokument offenbart jedoch in keiner Beziehung, wie und wo die ersten und zweiten Heizwiderstände angeordnet werden würden.
Aus US-A-3 812 323 ist eine Düse zum Spritzgießen bekannt, welche mit einer Vielzahl von Heizmanschetten oder Bändern ausgestattet ist, die um den Düsenkörper herum montiert sind, und in einer beabstandeten Lage entlang ihrer Achse angeordnet sind. Jedes Heizband besteht aus einem offenen stützenden Umgriff, welcher wenigstens zwei leitfähige Leiter trägt, die jeweilige herumgewundene Heizspulen ausbilden, um einen ausfallsicheren Betrieb für die Düse bereitzustellen, im Fall, dass eine der Spulen betriebslos sein sollte. Eine derartige Lösung ist jedoch nicht praktisch, auf Grund der Notwendigkeit der festen Sicherung jedes Heizbandes um den Düsenkörper herum, und der schlechten Wirksamkeit, angesichts der Tatsache, dass im montierten Zustand die Heizspulen auf der Außenseite der äußeren Oberfläche des Körpers der Düse angeordnet sind und demnach radial weit entfernt von ihrem zentralen Durchflusskanal, welcher das Kunststoffmaterial befördert, das injiziert werden soll.
Die Aufgabe dieser Erfindung ist es, dieses Problem zu überwinden.
Gemäß dieser Erfindung wird diese Aufgabe durch die Tatsache erreicht, dass jeder der ersten und zweiten Heizwiderstände in einer spiralförmigen Rille angeordnet ist, welche in der äußeren Oberfläche des zylindrischen Körpers der Düse bereitgestellt ist.
Dank dieser Idee stellt die Düse und folglich die Gießvorrichtung, in welcher die Düse eingepasst ist, die doppelte Betriebszuverlässigkeit bereit, in Bezug auf jene einer herkömmlichen Düse. Die Thermoelemente der zwei Heizwiderstände sind mit der elektronischen Steuereinheit des Gießprozesses verbunden, um wahlweise einen oder den anderen der zwei Widerstände gemäß ihrer wirksamen Funktiona lität einzuschalten. Die zwei Thermoelemente können ebenso auf unterschiedliche Werte kalibriert sein.
Die Erfindung wird besser verstanden werden durch die folgende Beschreibung im Einzelnen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen, lediglich bereitgestellt als nichtbeschränkendes Beispiel, in welchen:
1 schematisch eine vereinfachte Form eines axialen Schnittes einer Düse für Kunststoffmaterial-Spritzgießen gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung zeigt, und
2 eine Variante von 1 zeigt.
Mit Bezug auf 1 bezieht sich das Bezugszeichen 1 auf eine Düse für Kunststoffmaterial-Spritzgießen gemäß dieser Erfindung. Es muss hervorgehoben werden, dass für den Zweck der Vereinfachung der Darstellung die Zeichnung lediglich den äußeren Körper der Düse zeigt, während das Ventil, welches aus einem beweglichen Stift besteht, der sich axial hin und her bewegt und mit einem zugeordneten ringförmigen Ventilsitz zusammenarbeitet, weggelassen wird.
Der Körper der Düse 1, allgemein bezeichnet durch Bezugszeichen 2, ist allgemein zylindrisch mit einer internen axialen Passage 3. Eine spiralförmige Rille 4 ist in der äußeren Seite des Körpers 2 hergestellt, in welcher ein erster Heizwiderstand 5 und gemäß der Erfindung ein zweiter Heizwiderstand 6 gewunden sind.
Die Widerstände 5 und 6 sind vollständig unabhängig voneinander unter einem funktionalen Gesichtspunkt.
In der gezeigten Ausführungsform sind die Widerstände 5 und 6 in einem radial übereinandergeordneten Zustand in der spiralförmigen Rille 4 angeordnet, welche eine Tiefe aufweist, die entsprechend angepasst ist, um beide darin zu beherbergen.
Die Widerstände 5, 6 sind elektrisch unabhängig in Bezug aufeinander mit einer elektrischen Stromquelle über entsprechende Verbindungsanschlüsse verbunden, welche in der Zeichnung nicht sichtbar sind und welche betreibbar verbunden sind (in einer Weise, die bekannt ist und jedoch innerhalb des Verständnisses von Technikern des Bereichs liegt), jeder mit einem jeweiligen Thermoelement 7, 8.
Die zwei Thermoelemente 7, 8, welche in Übereinstimmung mit dem Ende des Körpers 2 angeordnet sind, bestimmt der Innenseite der Spritzgießform gegenüber zu liegen, sind wiederum unabhängig voneinander mit einer elektronischen Steuereinheit des Gießprozesses verbunden (herkömmlich und in den Zeichnungen nicht gezeigt), welche den elektrischen Strom zu einem oder dem anderen der Widerstände 5, 6 gemäß den vorbestimmten Gießprozessparametern steuert. Die elektronische Steuereinheit wählt ebenso einen der zwei Widerstände 5, 6 gemäß deren effektiver Funktionalität aus. Auf diese Weise wird z.B. der erste Heizwiderstand 5 normalerweise betreibbar, während der zweite Widerstand 6 als Sicherheit bereitgehalten wird, um betreibbar gemacht zu werden für den Fall eines Ausfallens, das den ersten Widerstand 5 betrifft, oder das entsprechende Thermoelement 7.
Ein gestaffelter Betrieb der zwei Widerstände 5, 6, welcher ebenso automatisch durch einen Teil der elektronischen Steuereinheit geregelt werden wird, wird falls notwendig möglich sein, durch Betreiben in Abhängigkeit der Kalibrierung der jeweiligen Thermoelemente 7, 8.
Die Variante, welche in 2 gezeigt ist, ist allgemein ähnlich zur Ausführungsform, welche mit Bezug auf 1 offenbart ist und lediglich der Unterschied wird im Einzelnen offenbart werden. In dieser Variante sind die Widerstände 5 und 6 in einem axialen Seite-an-Seite-Zustand in der spiralförmigen Rille 4 angeordnet, welche in diesem Fall eine Breite aufweist, die entsprechend angepasst ist, um beide darin zu beherbergen.
Natürlich können zahlreiche Veränderungen am Aufbau und den Gestalten der Ausführungsformen der Erfindung, die hierin ins Auge gefasst ist, implementiert werden, welche alle innerhalb des Kontext des Konzepts enthalten sind, das diese Erfindung kennzeichnet, wie vorgeben durch die folgenden Ansprüche.

Claims

Düse (1) zum Spritzgießen von Kunststoffmaterial, umfassend einen allgemein zylindrischen Körper (2), welcher eine äußere Oberfläche aufweist, einen ersten Heizwiderstand (5), welcher um die erste äußere Oberfläche herumgewunden ist und mit welchem ein erstes steuerndes Thermoelement (7) betreibbar verbunden ist, und einen zweiten Heizwiderstand (6), der um die äußere Oberfläche herumgewunden ist, wobei der zweite Heizwiderstand (6) unabhängig vom ersten Heizwiderstand (5) ist und mit einem unabhängigen zweiten steuernden Thermoelement (8) ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl der erste als auch der zweite Heizwiderstand (5, 6) in einer spiralförmigen Rille (4) angeordnet ist, die auf der äußeren Oberfläche des zylindrischen Körpers (2) bereitgestellt ist.
Düse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Heizwiderstände (5, 6) in der gleichen spiralförmigen Rille (4) in einem übereinander angeordneten Zustand aufgenommen werden.
Düse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Heizwiderstände (5, 6) in der gleichen spiralförmigen Rille (4) in einem Seite-an-Seite-Zustand aufgenommen sind.
Düse nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Thermoelemente (7, 8) auf unterschiedliche Werte kalibriert sind.