DE2550091C3

DE2550091C3 - Multi-stage high-performance heating cartridge

Info

Publication number: DE2550091C3
Application number: DE19752550091
Authority: DE
Inventors: Eugen 5880 Luedenscheid Schwarzkopf
Original assignee: Hotset Heizpatronen U Zubehoer 5880 Luedenscheid GmbH
Current assignee: Hotset Heizpatronen U Zubehoer 5880 Luedenscheid GmbH
Priority date: 1975-11-07
Filing date: 1975-11-07
Publication date: 1980-01-17
Also published as: DE2550091A1; DE2550091B2

Description

Die Erfindung betrifft eine mehrstufige Hochleistungsheizpatrone, insbesondere für runde Verteilerplatten von Heißkanalwerkzeugen, bestehend aus einem einseitig geschlossenen Metallmantel und mindestens zwei in axialer Erstreckung des Metallmantels hintereinander angeordneten Heizleiter tragenden Wickelkörpern.The invention relates to a multi-stage high-performance heating cartridge, in particular for round distributor plates of hot runner tools, consisting of a metal jacket closed on one side and at least two heating conductors arranged one behind the other in the axial extent of the metal jacket Winding bodies.

Patronen dieser Art sir.d beispielsweise aus der AT-PS 2 87 864 bekannt. Bei diese bekannten Patronen werden in einen Metallmantel mehrere Wickelkörper hintereinander eingesetzt, um so Heizpatronen beliebiger Länge herstellen zu können, wobei der Metallmantel über seine gesamte Längserstreckung gleichen Durchmesser aufweist.Cartridges of this type sir.d for example known from AT-PS 2 87 864th In these known cartridges, several winding bodies are inserted one behind the other in a metal jacket in order to be able to produce heating cartridges of any length, the metal jacket having the same diameter over its entire length.

Ein ganz anderes Problem liegt der vorliegenden Erfindung zugrunde. Bei runden Verteilerplatten an einem Heizkanalgerät von Sprilzgußmaschinen werden Hochleistungsheizpatronen eingesetzt.The present invention is based on a completely different problem. For round distributor plates In a heating channel device of injection molding machines, high-performance heating cartridges are used.

Die Verteilerplatten weisen in ihrer Mitte eine Einfüllöffnung für den flüssigen heißen Kunststoff auf. Von dieser Einfüllöffnung aus verlaufen mehrere, beispielsweise vier, rechtwinklig zueinander angeordnete Kanäle radial nach außen zu den Verteilern, die den Kunststoff in die Formnester leiten sollen. Um nun zu verhindern, daß der Kunststoff auf dem Wege von der Einfüllöffnung zum Verteiler einfriert, sind in die Verteilerplatte mehrere — um im Beispiel zu bleiben, vier — Hochleistungsheizpatronen in zur Plattenmitte hinzielende Sacklöcher oder dergleichen eingesteckt. Dabei sind diese Sacklöcher gegeneinander um jeweils 90° versetzt angeordnet und weisen gegenüber den Kanälen für den Kunststoff jeweils einen Winkel von 45° auf. Da die Heizpatronen die Kanäle der Verteilerplatte vom Einfüllteil bis zum Verteiler auf der geforderten Temperatur halten müssen, ist es notwendig, Patronen mit sehr hoher Leistung (Watt pro cm²) einzusetzen. Diese Patronen weisen relativ großen Außendurchmesser, z.B. 16mm, auf. damit sie die erforderliche Leistung auch übertragen können. Patronen geringeren Durchmessers, z.B. 10 mm, sind dafür nicht geeignet, vielmehr würden diese bei Aufbringen der erforderlichen Leistung eine zu geringe Lebensdauer aufweisen. F-ine hohe Leistung ist insbesondere deswegen erforderlich, da der Abstand von Heizpatrone und kunststoffleitendem Kanal von der Mitte der Verteilerplatte nach außen hin zunimmt. Eine zu weite Annäherung der Heizpatrone an das Zentrum der Verteilerplatte — indem die Heizpatrone langer ausgebildet würde — würde eine stellenweise Überhitzung in den Kanälen zur Folge haben, die unterbunden werden muß.
Von diesen bekannten HochleistungsheizpatronenThe distributor plates have a filling opening for the hot liquid plastic in their center. From this filling opening, several, for example four, channels arranged at right angles to one another run radially outward to the distributors, which are intended to guide the plastic into the mold cavities. In order to prevent the plastic from freezing on the way from the filling opening to the distributor, several - to remain in the example, four - high-performance heating cartridges are inserted into blind holes or the like pointing towards the center of the plate in the distributor plate. These blind holes are offset from one another by 90 ° and each have an angle of 45 ° with respect to the channels for the plastic. Since the heating cartridges have to keep the channels of the distributor plate from the filling part to the distributor at the required temperature, it is necessary to use cartridges with a very high output (watts per cm ² ). These cartridges have a relatively large outer diameter, for example 16mm. so that they can also transfer the required service. Cartridges with a smaller diameter, for example 10 mm, are not suitable for this, rather they would have too short a service life if the required power was applied. F-ine high power is particularly necessary because the distance between the heating cartridge and the plastic-conducting duct increases outwards from the center of the distributor plate. If the heating cartridge comes too close to the center of the distributor plate - by making the heating cartridge longer - this would result in overheating in places in the channels, which must be prevented.
From these well-known high-performance heating cartridges

ίο ausgehend, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Hochleistungspatronenheizkörper :ju schaffen, der bei runden Verteilerplatten an Heißkanalwerkzeugen eine gleichmäßige Erwärmung der Platten ermög-'■cht, der eine hohe Lebensdauer aufweist, derίο starting, the invention is based on the object a high-performance cartridge heater: ju create that with round distributor plates on hot runner tools a uniform heating of the plates enables' ■ cht, which has a long service life, the

is Überhitzungserscheinungen verhindert.is prevented overheating.

Diese Aufgabe löst die Erfindung dadurch, daß der Metallmantel mindestens zwei in seiner Längcerstrekkung hintereinander angeordnete Abschnitte unterschiedlichen Durchmessers aufweist und die die Heizleiter tragenden Wickelkörper den unterschiedlichen Durchmessern angepaßt ausgebildet sind.This object is achieved by the invention in that the metal jacket has at least two in its lengthwise extension has successively arranged sections of different diameter and the Heat conductor-carrying bobbins are designed to be adapted to the different diameters.

Eine bevorzugte Weiterbildung kennzeichnet sich dadurch, daß die Stufe mit geringerem Durchmesser auf geringere Leistung ausgelegt ist als die Stufe mit größerem Durchmesser.A preferred development is characterized in that the step has a smaller diameter lower power than the step with the larger diameter.

Die erfindungsgernäße Ausbildung der Hochleistungsheizpatronen ermöglicht es nunmehr, bei Verteilerplatten eine dem jeweiligen Abstand von Heizpatrone und kunststofführendem Kanal entsprechende Leistung aufzubringen, indem die Wattdichte (W/cm²) mit geringerem Abstand der Patrone vom Kanal bzw. vom Mittelpunkt der Verteilerplatte abnimmt. Mit zunehmendem Abstand von der Plattenmitte wächst sowohl der Patronendurchmesser als auch der Wickelkörperdurchmesser in Stufen an.The design of the high-performance heating cartridges according to the invention now makes it possible to apply a power corresponding to the respective distance between the heating cartridge and the plastic-carrying duct in the case of distributor plates, in that the watt density (W / cm ² ) decreases as the distance between the cartridge and the channel or the center point of the distributor plate decreases. As the distance from the center of the plate increases, both the cartridge diameter and the winding body diameter increase in steps.

Durch diese Leistungsabstufung, die konstruktiv gelöst ist, werden örtliche Überhitzungserscheinungen vermieden. So ist in nächster Nähe der Einfüllöffnung der Verteilerplatte die Kunststoffwärme am größtenThis gradation of performance, which is solved constructively, causes local overheating avoided. The plastic heat is greatest in the immediate vicinity of the filling opening of the distributor plate

•♦o und der Abstand der benachbarten Kanäle am geringsten und daher die geforderte Heizwirkung am geringsten, was durch entsprechende Ausbildung des dort angeordneten Patronenteils erreicht wird. Entsprechend ist mit zunehmendem Abstand von der Mitte zu verfahren. Die höhere Lebensdauer, die mit der erfindungsgemäßen Patrone erreicht wird, resultiert daraus, daß nunmehr über die gesamte Einbaulänge der Patrone annähernd gleiche Temperaturverhältnisse erhalten werden.• ♦ o and the distance between the adjacent channels am lowest and therefore the required heating effect lowest, which is achieved by appropriate training of the arranged there cartridge part is achieved. Correspondingly, it closes with increasing distance from the center procedure. The result is the longer service life that is achieved with the cartridge according to the invention from the fact that now almost the same temperature conditions over the entire installation length of the cartridge can be obtained.

Es versteht sich von selbst, daß die Patronenaufnahnie in der Verteilerplatte entsprechend der einzusetzenden Heizpatrone ausgebildet sein muß. Dabei ist es wesentlich, um örtliche Überhitzung der Patrone zu verhindern, daß an den Stufenübergängen der Patrone geringe unbeheizte Zonen eingehalten werden. Dies ist aus zweierlei Gründen wesentlich. Einmal ist es schwierig, die Aufnahmekanäle genau auf Passung zu bohren, da an jeder Abstufung konisch zulaufende Stufen entstehen, die nur unter erheblichem Aufwand zuIt goes without saying that the cartridge receptacle must be designed in the distribution plate according to the heating cartridge to be used. It is there essential to prevent local overheating of the cartridge that occurs at the step transitions of the cartridge low unheated zones are observed. This is essential for two reasons. Once it is difficult to drill the receiving channels exactly to fit, as they are tapered at every step Levels arise that can only be achieved with considerable effort

M) vermeiden sind.M) are to be avoided.

Zweitens ist die in üblicher Weise mit pulverförmigem Isolierstoff, /.. B. MgO, gefüllte und anschließend im Durchmessen reduzierte Patrone in den Bereichen der Abstufung nicht optimal verdichtet, da hier nur sehrSecondly, the cartridge, which is filled in the usual way with powdered insulating material, / .. B. MgO, and then reduced in diameter in the areas of the gradation is not optimally compressed, since here only very much

'■■"i schwer eine Reduzierung im gewünschten Maße erfolgen kann.'■■ "i difficult to achieve a reduction to the desired extent can.

Diese unbeheizten Stufenübergänge bedingen aber keinen Nachteil für die Heizwirkung der Patronen.However, these unheated step transitions do not cause any disadvantage for the heating effect of the cartridges.

Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigtAn exemplary embodiment is shown in the drawing and described in more detail below. It shows

Fig. I eine Verteilerplatte einer Kunststoffspritzgußmaschine, teilweise aufgebrochen,Fig. I a distributor plate of a plastic injection molding machine, partially broken,

Fig.2 eine vergrößerte Darstellung einer in die Verteilerplatte eingesetzten Heizpatrone.2 shows an enlarged illustration of a heating cartridge inserted into the distributor plate.

Die Verteilerplatte 1 besitzt mittig eine Kunststoff-Einfüllöffnung 2, von der vier zueinander gleichmäßig verteilt angeordnete Kanäle 3 radial nach außen abstreben. Jeweils mittig zwischen zwei benachbarten Kanälen 3 ist ein Sackloch 4 angeordnet In jedes Sackloch 4 ist eine elektrische Hochleistungsheizperiode 5 mit Gleitsitz eingesetzt Die Heizpatrone 5 besitzt zwei in Längserstreckung hintereinander angeordnete, zylindrische, metallische Mantelabschnitte 6 und 7, wobei der Mantelabschnitt 6 im Durchmesser größer als der des Mantelabschniites 7 ist.The distributor plate 1 has a plastic filling opening 2 in the center, from which four channels 3, which are arranged evenly distributed to one another, extend radially outward. A blind hole 4 is arranged in the middle between two adjacent channels 3. In each blind hole 4, an electrical high-performance heating period 5 with a sliding fit is inserted that of the jacket section 7 is.

Entsprechend den Mantelabschnitten 6 und 7 ist auch das Sackloch 4 in der Verteilerplatte 1 ausgebildet.The blind hole 4 is also formed in the distributor plate 1 in accordance with the jacket sections 6 and 7.

Ferner ist in jedem Mantelabschnitt 6, 7 ein einen Heizleiter 8 bzw. 9 tragender Wickelkörper 10 bzw 11 mit Abstand zur Innenwand des metallischen Mantels angeordnet.Furthermore, in each jacket section 6, 7 there is a winding body 10 or 11 carrying a heating conductor 8 or 9 arranged at a distance from the inner wall of the metallic shell.

Die Zwischenräume sind mit Isolierstoff, z. B. MgO, ausgefüllt. Außerdem ist der Abschnitt 6 für eine ίο größere Heizleistung als der Abschnitt 7 ausgelegtThe spaces are covered with insulating material, e.g. B. MgO, filled in. Also, section 6 is for a ίο greater heating power than section 7 designed

Die Stirnwände 12 und 13 sind ballig ausgebildet, damit sie beim Reduzieren der Manteldurchmesser nach geben können.The end walls 12 and 13 are convex so that they can be used when reducing the jacket diameter can give.

Über der Wand 13 ist noch eine Zentrierplatte 14 vorgesehen.A centering plate 14 is also provided above the wall 13.

Hierzu 1 Blatt ZeichnunecnFor this 1 sheet of drawing

Claims

Patent claims:

1. Multi-stage high-performance hc-iz cartridge, in particular for round distribution plates of hot runner tools, consisting of a one-sided closed Metal jacket and at least two arranged one behind the other in the axial extension of the metal jacket Windings carrying heating conductors, characterized in that the metal jacket at least two sections (6 and 7) arranged one behind the other along its length Has different diameters and the heating conductors (10, 11) carrying the winding body (8, 9) are designed to be adapted to different diameters.

2. Multi-stage high-performance heating cartridge according to claim 1, characterized in that the stage with a smaller diameter is designed for less power than the step with a larger diameter.