DE102008025180A1

DE102008025180A1 - Heißkanal mit einem Temperatursensor zum Steuern eines Düsenheizers sowie entsprechendes Verfahren

Info

Publication number: DE102008025180A1
Application number: DE102008025180A
Authority: DE
Inventors: George Georgetown Olaru
Original assignee: Mold Masters 2007 Ltd
Current assignee: Mold Masters 2007 Ltd
Priority date: 2007-05-25
Filing date: 2008-05-26
Publication date: 2008-11-27
Also published as: CA2632093A1; US20080290542A1; CN101332657A

Abstract

Ein Heißkanal umfasst einen Verteiler mit einem Verteilerkanal und eine Vielzahl von Düsen, die mit dem Verteiler verbunden sind. Der Verteilerkanal umfasst eine Vielzahl von Verzweigungen und einen Verteilerheizer. Jede aus der Vielzahl von Düsen umfasst einen Düsenkanal und einen Düsenheizer, wobei der Düsenkanal Gussmaterial von einer Verzweigung des Verteilerkanals empfängt und das Gussmaterial zu einem Formhohlraum führt. Wenigstens ein Temperatursensor ist in der Nähe der Schnittstelle zwischen dem Verteiler und wenigstens einer der Düsen angeordnet. Der Temperatursensor ist mit einer Steuereinrichtung verbunden, und die Steuereinrichtung ist mit wenigstens einem der Düsenheizer verbunden. Die Steuereinrichtung steuert die Stromzufuhr zu dem Düsenheizer in Übereinstimmung mit der durch den Temperatursensor gemessenen Temperatur.

Description

Hintergrund der Erfindung
Erfindungsfeld
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Heißkanal in einer Spritzgussvorrichtung und insbesondere einen Temperatursensor in dem Heißkanal sowie ein Verfahren zum Steuern eines Heizers.
Stand der Technik
Es sind Spritzgusssysteme mit Einspritzverteilern, Heißkanaldüsen und Formhohlräumen bekannt. In einigen Fällen weisen Formhohlräume dieselbe Größe auf, um identische Gussteile gleichzeitig auszubilden. In anderen Fällen weisen die Formhohlräume verschiedene Formen und Größen auf, um verschiedene Teile gleichzeitig auszubilden.
Das Füllen von Hohlräumen mit korrekten Mengen an Gussmaterial (z. B. einer Kunststoffschmelze) ist immer noch für viele Heißkanalanwendungen problematisch. Dies ist teilweise darauf zurückzuführen, dass das in den meisten Heißkanalverteilern fließende Gussmaterial eine asymmetrische Querschnitttemperatur und ein asymmetrisches Viskosemuster aufweist. Dise ist zum Teil auf ungleichmäßige Scherspannungen zurückzuführen, die erzeugt werden, wenn das Gussmaterial durch die verschiedenen Schmelzkanäle fließt.
Die Temperatur, der Druck und Dimensionsvariationen in dem Verteiler und in den Düsen können eine ungleichmäßige Füllung der Formhohlräume erzeugen, auch wenn diese Hohlräume die gleiche Form oder Größe aufweisen. Weiterhin trägt ein Wärmeverlust aufgrund des Kontakts zwischen dem Verteiler und den Düsen mit den Formplatten zu einer ungleichmäßigen Füllung der Formhohlräume bei.
Zusammenfassung der Erfindung
Ein Heißkanal umfasst einen Verteiler mit einem Verteilerkanal und eine Vielzahl von Düsen, die mit dem Verteiler verbunden sind. Der Verteilerkanal umfasst eine Vielzahl von Verzweigungen und einen Verteilerheizer. Der Verteilerkanal empfängt ein Gussmaterial von einem Einguss. Jede aus der Vielzahl von Düsen umfasst einen Düsenkanal und einen Düsenheizer. Der Düsenkanal ist mit dem Auslass einer der Verzweigungen des Verteilerkanals verbunden und empfängt Gussmaterial aus demselben. Der Düsenkanal gibt das Gussmaterial zu einem Formhohlraum. Wenigstens ein Temperatursensor ist in der Nähe der Schnittstelle zwischen dem Verteiler und wenigstens einer der Düsen angeordnet. Der Temperatursensor ist mit einer Steuereinrichtung verbunden, und die Steuereinrichtung ist mit wenigstens einem der Düsenheizer verbunden. Die Steuereinrichtung steuert die Stromzufuhr zu dem Düsenheizer in Übereinstimmung mit der durch den Temperatursensor gemessenen Temperatur.
Kurzbeschreibung der Figuren
Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ausführlicher mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
1 ist eine Teilschnittansicht einer heißen Seite gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine schematische Ansicht von ausgewählten Komponenten der heißen Seite von 1 und einer Steuerschaltung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 ist ein Flussdiagramm einer Düsenheizer-Steuerprozedur, die durch die Steuerschaltung von 2 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird.
4 ist eine schematische Ansicht eines Heißkanals für ein Spritzgusssystem mit 32 Hohlräumen gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
5 ist ein Schnittdiagramm einer heißen Seite gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
6 ist eine Teilschnittansicht eines Teils einer heißen Hälfte gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
7 ist ein Schnittdiagramm einer heißen Seite gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Allgemein ist eine heiße Seite ein Teil einer Spritzgussvorrichtung, die zum Führen eines erhitzten Gussmaterials von einer Spritzgussmaschine zu einem Formhohlraum verwendet wird. Neben mehreren Platten umfasst eine heiße Seite gewöhnlich einen geheizten Verteiler und eine oder mehrere Düsen sowie damit assoziierte Komponenten, die zusammen als Heißkanal bezeichnet werden.
1 zeigt eine heiße Seite 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die heiße Seite 100 umfasst eine Rückplatte 102, eine Formplatte 104, einen Einguss 106, einen Verteiler 108 und Düsen 110. Zum Beispiel weist die heiße Seite 100 vier Düsen (zwei Düsen sind nicht gezeigt) auf, wobei aber auch mehr oder weniger als vier Düsen verwendet werden können. Es ist hier ein durch Ventile geschlossenes System gezeigt, wobei jedoch auch ein thermisch geschlossenen System verwendet werden kann. Außerdem können die für die anderen Ausführungsformen beschriebenen Merkmale und Aspekte auch für die vorliegende Ausführungsform verwendet werden.
Die Rückplatte 102 umfasst den Einguss 106, der das Gussmaterial (z. B. eine Kunststoffschmelze) zu der heißen Seite 100 führt. Stellglieder 112 sind in der Rückplatte 102 angeordnet, um den Fluss des Gussmaterials durch die Düsen 110 zu steuern.
Die Gussplatte 104 umfasst Schächte 114 zum Aufnehmen der Düsen 110, Gussöffnungen 116, die zu den Formhohlräumen 118 führen, und Kühlkanäle 120. Die Hohlräume 118 wirken mit anderen Komponenten (nicht gezeigt) zusammen, um Formhohlräume zum Erzeugen von gegossenen Produkten zu bilden. Es können mehr Formplatten verwendet werden, wobei aber auch andere bekannte Komponenten wie etwa Öffnungseinsätze verwendet werden können.
Jede Düse 110 umfasst einen Düsenkörper 112, eine Düsenspitze 124, einen Heizer 126 und einen Temperatursensor 128. Der Düsenkörper 122 und die Düsenspitze 124 definieren einen Düsenkanal 130, der sich durch dieselben erstreckt, um Gussmaterial zu der Gussöffnung 116 zu führen. Der Heizer 126 ist ein elektrisches Widerstandsdrahtelement oder ähnliches, das wie gezeigt um den Düsenkörper 122 gewickelt sein kann. Der Temperatursensor 128 kann ein Thermoelement oder ähnliches sein, das bei Bedarf aber auch weggelassen werden kann. Ein Ventilstift 132 erstreckt sich von dem Stellglied 112 durch die Düse 110 und zu der Formöffnung 116, um die Formöffnung 116 zu öffnen und zu schließen.
Der Verteiler 108 umfasst einen Heizer 134 und Temperatursensoren 136. Ein Verteilerkanal 138 weist Verzweigungen auf, die sich durch den Verteiler 108 von dem Einguss 106 zu den Düsen 110 erstrecken, um das Gussmaterial zu den Düsen 110 zu führen. Der Heizer 134 ist ein elektrisches Widerstandsdrahtelement oder ähnliches, das dazu dient, den Verteiler 108 und damit das Gussmaterial in dem Verteilerkanal 138 zu heizen. Ein Positionierungsring 140 positioniert den Verteiler 108 auf der Formplatte 104.
Ein Temperatursensor 136 ist für jede Düse 110 vorgesehen. Jeder Temperatursensor 136 ist in einer Vertiefung 142 des Verteilers 108 in der Nähe der Schnittstelle zwischen dem Verteiler 108 und der Düse 110 angeordnet (d. h. in der Nähe des Auslasses des Verteilers 108). Die Temperatursensoren 136 können Thermoelemente oder ähnliche Einrichtungen sein, die ein elektrisches Signal auf der Basis eines an einem Erfassungspunkt gemessenen Temperatur erzeugen. In dieser Ausführungsform sind die Erfassungspunkte der Temperatursensoren 136 so nahe wie möglich an dem Verteilerkanal 138 angeordnet, um die Temperatur des darin enthaltenen Gussmaterials genau messen zu können. Es können auch Bohrungen anstelle von Vertiefungen verwendet werden, wobei eine Vertiefung oder Bohrung auch in dem vorgeordneten Teil des Düsenkörpers (d. h. in dem Kopf) anstatt in dem Verteiler 108 vorgesehen sein kann, wobei in diesem Fall der Erfassungspunkt des Temperatursensors 136 so nahe wie möglich an dem Düsenkanal 130 sei sollte, um die Temperatur des darin enthaltenen Gussmaterials genau messen zu können. Obwohl mehrere Positionen für jeden Temperatursensor 136 annehmbar sind, die mehr oder weniger praktisch sind, sollte der Temperatursensor 136 jedoch am besten an einer Position nach dem Punkt angeordnet sein, an dem das fließende Flussmaterial hauptsächlich durch den Verteiler 108 beeinflusst wird, und vor dem Punkt, wo das Gussmaterial hauptsächlich unter den Einfluss des Düsenheizers 126 gerät. In dieser Ausführungsform ist eine derartige Position in dem Verteiler 108 in der Nähe der Schnittstelle zwischen dem Verteiler 108 und der Düse 110. Ein weiteres Beispiel für eine derartige Position des Temperatursensors 136 ist in der Düse 110 oder in dem Verteiler 108 vor dem Düsenheizer 126 und ausreichend nahe an dem Gussmaterial, um die Temperatur des Gussmaterials messen zu können. Der Temperatursensor 136 wird verwendet, um den Düsenheizer 126 zu steuern.
2 zeigt eine schematische Ansicht von ausgewählten Komponenten der heißen Seite 100 und einer Steuerschaltung 202 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Verteilerkanal 138 von 1 ist mit vier Verzweigungen 138a–d gezeigt, von jeden jeweils eine für eine Düse 110a–d, einen entsprechenden Düsenkanal 130a–d und einen entsprechenden Düsenheizer 126a–d vorgesehen ist. Wie gezeigt, ist die Form des Verteilerheizers 134 asymmetrisch in Bezug auf die Verzweigungen 138a-3. An dem Auslass jeder Verzweigung 138a–d ist ein entsprechender Temperatursensor 136a–d vorgesehen. Weiterhin ist in 2 eine Düse 204 einer Spritzgussmaschine vorgesehen, die das Gussmaterial in den Einguss 106 und die Formhohlräume 206a–d füllt, die keine gleichen Formen oder Größen aufzuweisen brauchen.
Die Steuerschaltung 202 ist mit den Düsenheizern 126a–d und den Temperatursensoren 136a–d und optional mit dem Verteilerheizer 134 verbunden. Die durch die Temperatursensoren 136a–d durchgeführten Temperaturmessungen gehen als Ta–d in die Steuerschaltung 202 ein, und die Steuerschaltung 202 gibt die Stromzufuhr zu den Düsenheizern 126a–d als Pa–d aus. Die Steuerschaltung 202 kann auch eine Stromzufuhr zu dem Verteilerheizer 134 als Pm ausgeben. Es ist zu beachten, dass die in 2 gezeigten Verbindungen schematisch dargestellt sind, wobei gewöhnlich mehr als eine Leitung für einen Heizer oder Temperatursensor erforderlich sind.
Die Steuerschaltung 202 umfasst eine Steuereinrichtung 208, eine Stromversorgung 210 und eine Benutzerschnittstelle 212. Die Steuereinrichtung 208 ist ein Chip oder eine Schaltung, die einen Prozessor und/oder eine Logik enthält. Die Temperaturmessungen Ta–d werden in die Steuereinrichtung 208 eingegeben. Die Stromversorgung 210 ist mit der Steuereinrichtung 208 verbunden und führt Strom zu den Heizern 126a–d auf der Basis der Ausgabe aus der Steuereinrichtung 208 zu. Die Benutzerschnittstelle 212 ist optional und mit der Steuereinrichtung 208 verbunden. Die Benutzerschnittstelle 212 kann Ein-/Ausgabeeinrichtungen wie etwa eine Tastatur, einen Anzeigebildschirm, einen Berührungsbildschirm, eine Maus usw. umfassen. Die Steuerschaltung 202 kann andere wohlbekannte Komponenten wie etwa Filter, Speicher, DSPs, A/D- und D/A-Wandler umfassen, die hier aber der Einfachheit halber nicht gezeigt sind. Die Steuerschaltung 202 kann digital, analog oder digital/analog sein. Die Steuerschaltung 202 kann ein Computer sein.
Allgemein sind die Effekte der Düsenheizer 126a–d bekannt und zwischen den verschiedenen Düsen 110 konsistent, während das Heizen oder Kühlen des Gussmaterials in dem Verteiler 108 gewöhnlich unbekannt und nicht voraussagbar ist. Deshalb stellt das Messen der Temperatur des Gussmaterials an dem Auslass des Verteilers 108 mit den Sensoren 136a–d eine direkte Möglichkeit dar, um den Einfluss der Verteilers 108 auf die verschiedenen Verzweigungen des Gussmaterials zu bestimmen. Weiterhin stellt das unabhängige Einstellen der Düsenheizer 126a–d auf der Basis der gemessenen Temperaturen Ta–d eine direkte Möglichkeit zum Kompensieren von ungleichmäßigen Einflüssen des Verteilers 108 dar.
Die Steuereinrichtung 208 verwendet die Temperaturmessungen Ta–d, um die Stromzufuhr Pa–d zu jedem Düsenheizer 126a–d zu steuern und dadurch die Wärmeausgabe jedes Düsenheizers 126a–d einzustellen. Die Steuereinrichtung 208 kompensiert die Tatsache, dass die durch die Temperatursensoren 136a–d gemessenen Temperaturen des Gussmaterials an den verschiedenen Verzweigungen 138a–d des Verteilerkanals 138 wahrscheinlich verschieden sind. Derartige Differenzen können durch verschiedene Faktoren wie etwa die Temperaturverteilung des eingehenden Gussmaterials an dem Einguss 106, die Eigenschaften des Gussmaterials (z. B. die Viskosität), eine unterschiedliche Scherung des Gussmaterials in den Verzweigungen 138a–d des Verteilerkanals 138, ein ungleichmäßiges Heizen der verschiedenen Verzweigungen 138a–d des Verteilerkanals 138 aufgrund der Geometrie des Verteilerkanals 138, ein ungleichförmiges Layout des Verteilerheizers 134 (wie in 2 gezeigt), die Anzahl der Düsen und Hohlräume sowie durch die Wärmeaustrittspfade wie etwa den Positionierungsring 140, die Ventilstifthülsen, Schrauben usw. bedingt werden.
Allgemein erhöht die Steuereinrichtung 208 die Stromzufuhr zu einem bestimmten Düsenheizer 126a–d, wenn die durch den entsprechenden Temperatursensor 136a–d gemessene Temperatur Ta–d des Gussmaterials zu niedrig ist. Entsprechend vermindert die Steuereinrichtung 208 die Stromzufuhr zu einem bestimmten Düsenheizer 126a–d, wenn die durch den entsprechenden Temperatursensor 136a–d gemessene Temperatur Ta–d des Gussmaterials zu hoch ist. Eine Solltemperatur kann verwendet werden, um zu bestimmen, ob eine gemessene Temperatur zu hoch oder zu niedrig ist. Die Solltemperatur kann auf der Basis von Gussparametern (z. B. den Gussmaterialeigenschaften, der Hohlraumgeometrie, den Fülleigenschaften usw.) vorbestimmt werden. Die Solltemperatur für jede Düse 110 kann in der Steuereinrichtung 208 gespeichert und über die Benutzerschnittstelle 212 eingegeben und modifiziert werden. Alle Düsen 110 können jeweils verschiedene Solltemperaturen aufweisen, wobei aber auch bestimmte Düsen 110 eine gleiche Solltemperatur aufweisen können. Wenn Temperatursensoren 128 in der Nähe des Spitzenteils jeder Düse 110 vorgesehen sind, können die Temperaturmessungen hier verwendet werden, um zu bestätigen, dass der Düsenheizer 126a–d betriebsfähig ist und korrekt eingestellt wurde, und um weiterhin zu bestimmen, ob lokale Differenzen zwischen den Hohlräumen 206a–d bestehen.
3 zeigt ein Flussdiagramm, das eine durch die Steuerschaltung 208 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführte Düsenheizer-Steuerprozedur zeigt. In Schritt 302 prüft die Steuereinrichtung 208, ob das Gießen fortgesetzt wird. Diese Prüfung kann durch die Steuereinrichtung 208 durchgeführt werden, die ein Signal von einer Gussteuereinrichtung erhält, wenn die Steuereinrichtung 208 selbst nicht auch die Gusssteuereinrichtung ist. In den Schritten 304–306 wählt die Steuereinrichtung dann den nächsten Temperatursensor (d. h. einen Sensor 136a–d) aus und geht zu dem ersten Temperatursensor zurück, wenn zuvor der letzte Temperatursensor verarbeitet wurde. Die Steuereinrichtung 208 erhält dann in Schritt 310 die Solltemperatur (Ts) des gewählten Temperatursensors 136a–d (aus einem Speicher). Dann misst die Steuereinrichtung 208 in Schritt 312 die Temperatur (T) des Gussmaterials an dem gewählten Sensor 136a–d. Die Steuereinrichtung 208 vergleicht dann in Schritt 314 die gemessene Temperatur (T) mit der Solltemperatur (Ts), um zu bestimmen, ob die Stromzufuhr des entsprechenden Düsenheizers 126a–d erhöht (Schritt 316) oder vermindert (Schritt 318) werden soll. Die Erhöhungs- oder Verminderungsgröße der Stromzufuhr kann fixiert sein, kann von der Größe der Differenz zwischen der gemessenen Temperatur (T) und der Solltemperatur (Ts) abhängen oder kann einer anderen Formel folgen. Die Düsenheizer-Steuerprozedur gestattet also, dass die Düsenheizer 126a–d unabhängig voneinander auf der Basis der Temperatur des Gussmaterials gesteuert werden, die durch die Temperatursensoren 136a–d an den Auslässen der Verteilerkanalverzweigungen 138a–d gemessen wird.
Es ist zu beachten, dass die Schritte der oben beschriebenen Düsenheizer-Steuerprozedur auch in einer anderen Reihenfolge ausgeführt werden können, wobei auch einige Schritte miteinander kombiniert oder in eine Vielzahl von kleineren Schritten aufgeteilt werden können und außerdem zusätzliche Schritte eingefügt werden können.
Um die oben beschriebene Düsenheizer-Steuerprozedur zu speichern und auszuführen, kann die Steuereinrichtung 208 Hardware, Firmware, Software oder Kombinationen aus denselben verwenden. Die Steuereinrichtung 208 kann die Düsenheizer-Steuerprozedur kontinuierlich (d. h. in Echtzeit) oder diskret (d. h. eine oder mehrere Male pro Gusszyklus, wenn die Gussöffnung 116 geöffnet und/oder geschlossen wird) ausführen.
Weil die Temperatursensoren 136a–d die Temperaturen des Gussmaterials messen, nachdem das Gussmaterial durch die Verzweigungen 138a–d des Verteilers 138 gegangen ist, und weil die Düsenheizer 126a–d in Übereinstimmung mit diesen gemessenen Temperaturen eingestellt werden, kann ein ungleichmäßiger Einfluss des Verteilers 108 auf die Temperatur des Gussmaterials reduziert werden. Dadurch wird eine besser ausgeglichene Schmelze erzielt und werden die Hohlräume 206a–d gleichmäßig gefüllt, wodurch Gussprodukte mit einer besseren Qualität erhalten werden.
4 ist eine schematische Ansicht eines Heißkanals für ein Spritzgusssystem mit 32 Hohlräumen gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Düsen werden durch Kreise wiedergeben, und Kanäle für das Gussmaterial werden durch dicke Linien wiedergegeben. Diese Ausführungsform ist bis auf zwei Hauptaspekte identisch mit der Ausführungsform von 1–3. Erstens ist die Anzahl der Düsen und der assoziierten Komponenten erhöht. Zweitens gestattet die Geometrie des Systems eine Reduktion in der Anzahl von Temperatursensoren (136 in 1) durch eine Symmetrie. Insbesondere wegen der Geometrie der Kanäle enthalten durch gleiche Bezugszeichen angegebene Düsen (d. h. A bis H) allgemein Gussmaterial mit dem gleichen Scherprofil. Das heißt, die durch A angegebenen Düsen weisen jeweils das gleiche Scherprofil auf, wie auch die durch B angegebenen Düsen jeweils das gleiche Scherprofil aufweisen usw. Wenn Heizeffekte neben der Scherung (z. B. der Position des Verteilerheizers, den Wärmeaustrittspunkten usw.) abgeschwächt sind oder vernachlässigt werden können, dann können weniger Temperatursensoren verwendet werden. Ein Temperatursensor für jede unterschiedliche Düsenposition A–H reicht aus. Deshalb können die Vorteile der mit Bezug auf 1–3 beschriebenen Ausführungsform in Formen mit mehreren Hohlräumen realisiert werden, ohne dass dafür viel mehr Temperatursensoren erforderlich sind. In diesem Beispiel kann die Temperatur von 32 verschiedenen Verzweigungen des Gussmaterials unter Verwendung von acht Temperatursensoren gesteuert werden. Das heißt, jeweils vier Düsenheizer werden unter Verwendung eines Temperatursensors gesteuert.
5 zeigt einen Teil einer heißen Seite 500 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die heiße Seite 500 umfasst eine Rückplatte 502, eine Formplatte 504, einen Verteiler 508 und Düsen 510 (eine Düse ist gezeigt, wobei aber auch mehr Düsen verwendet werden können). Die Rückplatte 502 und die Formplatte 504 kann wie in der Ausführungsform von 1–3 beschrieben sein, wobei die für die anderen Ausführungsformen verwendeten Merkmale und Aspekte aber auch für die vorliegende Ausführungsform verwendet werden können.
Jede Düse 510 umfasst einen Düsenkörper 522, eine Düsenspitze 524, einen Spitzenhalter 525 und einen Heizer 526. Der Düsenkörper 522 und die Düsenspitze 524 definieren einen Düsenkanal 530, der sich durch dieselben erstreckt, um ein Gussmaterial zu einem Formhohlraum zu führen. Der Heizer 526 ist ein elektrisches Widerstandsdrahtelement oder ähnliches, das wie gezeigt um den Düsenkörper 522 gewickelt sein kann.
Der Verteiler 508 umfasst einen Heizer 534 und einen Verteilerkanal 538, der sich durch den Verteiler 508 erstreckt, um Gussmaterial zu der Düse 510 zu führen. Ein Pfropfen 532 mit einem Pfropfenkanal 533 ist in dem Verteiler 508 vorgesehen, um die Verzweigung des Verteilerkanals 538 zu der Düse 510 zu führen. Der Heizer 534 ist ein elektrisches Widerstandsdrahtelement oder ähnliches und dient dazu, den Verteiler 508 und damit das Gussmaterial in dem Verteilerkanal 538 zu heizen.
Ein Temperatursensor 536 ist in einer Bohrung 537 des Pfropfens 535 vorgesehen. Der Temperatursensor ist nahe der Schnittfläche zwischen dem Verteiler 508 und der Düse 510 (d. h. nahe dem Auslass des Verteilers 508) vorgesehen. Der Temperatursensor 536 kann ein Thermoelement oder eine ähnliche Einrichtung sein, die ein elektrisches Signal auf der Basis einer an einem Erfassungspunkt 539 gemessenen Temperatur erzeugt. In dieser Ausführungsform ist der Erfassungspunkt 539 des Temperatursensors 536 so nahe wie möglich an dem Verteilerkanal 538 angeordnet, um die Temperatur des darin enthaltenen Gussmaterials genau zu messen. Eine Vertiefung in dem Pfropfen 535 kann anstelle der Bohrung 537 verwendet werden. Der Temperatursensor 536 wird verwendet, um den Düsenheizer 526 zu steuern.
Die Steuerung des Düsenheizers 526 mit dem Temperatursensor 526 ist identisch mit der oben mit Bezug auf 1–3 beschriebenen.
Eine Positionierung des Temperatursensors 526 in dem Pfropfen 535 ist ebenso annehmbar wie die Positionierung des Temperatursensors 136 in der Vertiefung 142 des Verteilers 108 von 1.
6 zeigt einen Teil einer heißen Seite 600 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die heiße Seite 600 umfasst eine Rückplatte 602, eine Formplatte 604, einen Verteiler 608 und Düsen 610 (es ist nur eine Düse gezeigt, wobei aber auch mehr Düsen verwendet werden können). Die Rückplatte 602 und die Formplatte 604 können wie in der Ausführungsform von 1–3 beschrieben sein, wobei die für die anderen Ausführungsformen verwendeten Merkmale und Aspekte auch für die vorliegende Ausführungsform verwendet werden können.
Jede Düse 610 umfasst einen Düsenkörper 622, eine Düsenspitze 624, einen Heizer 626 und einen Temperatursensor 628. Der Düsenkörper 622 und die Düsenspitze 624 definieren einen Düsenkanal 630, der sich durch dieselben erstreckt, um ein Gussmaterial zu einem Formhohlraum zu führen. Der Heizer 626 ist ein elektrisches Widerstandsdrahtelement oder ähnliches, das wie gezeigt um den Düsenkörper 622 gewickelt sein kann. Der Temperatursensor 628 kann ein Thermoelement oder ähnliches sein, das bei Bedarf auch weggelassen sein kann.
Der Verteiler 608 umfasst einen Heizer 634 und einen Verteilerkanal 638, der sich durch den Verteiler 608 erstreckt, um Gussmaterial zu der Düse 610 zu führen. Ein Pfropfen 632 mit einem Pfropfenkanal 633 ist in dem Verteiler 608 vorgesehen, um die Verzweigung des Verteilerkanals 638 zu der Düse 610 zu führen. Der Heizer 634 ist ein elektrisches Widerstandsdrahtelement oder ähnliches und dient dazu, den Verteiler 608 und damit das Gussmaterial in dem Verteilerkanal 638 zu heizen. Der Verteiler 608 umfasst weiterhin eine Vertiefung 642.
Ein Temperatursensor 636 ist in einer Bohrung 637 des Pfropfens 635 und in der Vertiefung 642 des Verteilers 608 vorgesehen. Der Temperatursensor ist nahe der Schnittfläche zwischen dem Verteiler 608 und der Düse 610 (d. h. nahe dem Auslass des Verteilers 608) vorgesehen. Der Temperatursensor 636 kann ein Thermoelement oder eine ähnliche Einrichtung sein, die ein elektrisches Signal auf der Basis einer an einem Erfassungspunkt 639 gemessenen Temperatur erzeugt. In dieser Ausführungsform ist der Erfassungspunkt 639 des Temperatursensors 636 so nahe wie möglich an dem Verteilerkanal 638 angeordnet, um die Temperatur des darin enthaltenen Gussmaterials genau zu messen. Eine Vertiefung in dem Pfropfen 635 kann anstelle der Bohrung 637 oder der Vertiefung 642 verwendet werden. Der Temperatursensor 636 wird verwendet, um den Düsenheizer 626 zu steuern.
Die Steuerung des Düsenheizers 626 mit dem Temperatursensor 636 ist identisch mit der oben mit Bezug auf 1–3 beschriebenen.
Eine Positionierung des Temperatursensors 636 in dem Pfropfen 635 ist ebenso annehmbar wie die Positionierung des Temperatursensors 136 in der Vertiefung 142 des Verteilers 108 von 1.
7 zeigt einen Teil einer heißen Seite 700 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die heiße Seite 700 umfasst eine Rückplatte 702, eine Formplatte 704, einen Verteiler 708 und Düsen 710 (es ist nur eine Düse gezeigt, wobei aber auch mehr Düsen verwendet werden können). Die Rückplatte 702 und die Formplatte 704 können wie in der Ausführungsform von 1–3 beschrieben sein, wobei die für die anderen Ausführungsformen verwendeten Merkmale und Aspekte auch für die vorliegende Ausführungsform verwendet werden können.
Jede Düse 710 umfasst einen Düsenkörper 722, eine Düsenspitze (nicht gezeigt) und einen Heizer 726. Der Düsenkörper 722 definiert einen Düsenkanal 730, der sich durch denselben erstreckt, um ein Gussmaterial zu einem Formhohlraum zu führen. Der Heizer 726 ist ein elektrisches Widerstandsdrahtelement oder ähnliches, das wie gezeigt in dem Düsenkörper 722 eingebettet sein kann.
Der Verteiler 708 umfasst einen Heizer 734 und einen Verteilerkanal 738, der sich durch den Verteiler 708 erstreckt, um Gussmaterial zu der Düse 710 zu führen. Eine Ventilstifthülse 735 mit einem Hülsenkanal 733 ist in den Verteiler 708 eingesteckt, um die Verzweigung des Verteilerkanals 738 zu der Düse 710 zu führen. Der Heizer 734 ist ein elektrisches Widerstandsdrahtelement oder ähnliches und dient dazu, den Verteiler 708 und damit das Gussmaterial in dem Verteilerkanal 738 zu heizen. Der Verteiler 708 umfasst weiterhin eine Bohrung 742.
Ein Temperatursensor 736 ist in einer Bohrung 737 der Ventilstifthülse 735 und in der Bohrung 742 des Verteilers 708 vorgesehen. Der Temperatursensor befindet sich in der Nähe der Schnittstele zwischen dem Verteiler 708 und der Düse 710 (d. h. nahe dem Auslass des Verteilers 708). Der Temperatursensor 736 kann ein Thermoelement oder eine ähnliche Einrichtung sein, die ein elektrisches Signal auf der Basis einer an einem Erfassungspunkt 739 gemessenen Temperatur erzeugt. In dieser Ausführungsform ist der Erfassungspunkt 739 des Temperatursensors 736 so nahe wie möglich an dem Verteilerkanal 738 angeordnet, um die Temperatur des darin enthaltenen Gussmaterials genau zu messen. Eine Vertiefung in der Ventilstifthülse 735 oder dem Verteiler 708 kann anstelle der Bohrung 737 oder der Bohrung 742 verwendet werden. Der Temperatursensor 736 wird verwendet, um den Düsenheizer 726 zu steuern.
Die Steuerung des Düsenheizers 726 mit dem Temperatursensor 736 ist identisch mit der oben mit Bezug auf 1–3 beschriebenen.
Eine Positionierung des Temperatursensors 736 in der Ventilstifthülse 735 ist ebenso annehmbar wie die Positionierung des Temperatursensors 136 in der Vertiefung 142 des Verteilers 108 von 1.
Es wurden verschiedene bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben, wobei dem Fachmann jedoch deutlich sein sollte, dass verschiedene Variationen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne dass deshalb der Erfindungsumfang verlassen wird. Alle hier genannten Patente und Veröffentlichungen sind hier vollständig unter Bezugnahme eingeschlossen.

Claims

Heißkanal, der umfasst: einen Verteiler, der einen Verteilerkanal mit einer Vielzahl von Verzweigungen und einen Verteilerheizer aufweist, wobei der Verteilerkanal Gussmaterial von einem Einguss empfängt, eine Vielzahl von Düsen, die mit dem Verteiler verbunden sind, wobei jede Düse einen Düsenkanal und einen Düsenheizer aufweist, wobei der Düsenkanal Gussmaterial aus einer Verzweigung des Verteilerkanals empfängt und das Gussmaterial zu einem Formhohlraum führt, wenigstens einen Temperatursensor, der in der Nähe der Schnittstelle zwischen dem Verteiler und wenigstens einer der Düsen angeordnet ist, und eine Steuereinrichtung, die mit dem Temperatursensor und dem Düsenheizer der wenigstens einen Düse verbunden ist, wobei die Steuereinrichtung die Stromzufuhr zu dem Düsenheizer der wenigstens einen Düse in Übereinstimmung mit der durch den Temperatursensor gemessenen Temperatur steuert.
Heißkanal nach Anspruch 1, wobei der wenigstens eine Temperatursensor in einer Vertiefung oder Bohrung in dem Verteiler in Nachbarschaft zu einem Auslass des Verteilerkanals angeordnet ist.
Heißkanal nach Anspruch 1, der weiterhin einen Pfropfen mit einem Pfropfenkanal in dem Verteiler umfasst, wobei der Temperatursensor in einer Bohrung oder Vertiefung in dem Pfropfen in Nachbarschaft zu dem Pfropfenkanal angeordnet ist.
Heißkanal nach Anspruch 1, der weiterhin eine Ventilstifthülse mit einem Hülsenkanal in dem Verteiler umfasst, wobei der Temperatursensor in einer Bohrung oder Vertiefung in der Hülse in Nachbarschaft zu dem Hülsenkanal angeordnet ist.
Heißkanal nach Anspruch 1, der weiterhin umfasst: eine Ventilstifthülse mit einem Hülsenkanal in dem Verteiler, wobei der Hülsenkanal mit einer aus der Vielzahl von Verzweigungen des Verteilerkanals und einem der Düsenkanäle ausgerichtet ist, und einen Ventilstift, der wenigstens teilweise in dem Hülsenkanal und dem Düsenkanal angeordnet ist, wobei der wenigstens eine Temperatursensor in einer Bohrung oder einer Vertiefung in der Ventilstifthülse angeordnet ist.
Heißkanal nach Anspruch 5, der weiterhin eine Bohrung oder eine Vertiefung in dem Verteiler umfasst, die mit der Bohrung oder der Vertiefung in der Hülse ausgerichtet ist.
Heißkanal nach Anspruch 1, wobei der Temperatursensor in einer Bohrung oder einer Vertiefung in einem Kopf der Düse angeordnet ist.
Heißkanal, der umfasst: einen Verteiler, der einen Verteilerkanal mit einer Vielzahl von Verzweigungen und einen Verteilerheizer aufweist, wobei der Verteilerkanal Gussmaterial von einem Einguss empfängt und wobei jede der Verzweigungen des Verteilerkanals wenigstens eine Biegung aufweist, eine Vielzahl von Düsen, die mit dem Verteiler verbunden sind, wobei jede Düse einen Düsenkanal und einen Düsenheizer mit einem vorgeordneten und einem nachgeordneten Ende aufweist, wobei der Düsenkanal Gussmaterial von einer Verzweigung des Verteilerkanals empfängt und das Gussmaterial zu einem Formhohlraum führt, einen Temperatursensor, der hinter der Biegung in einer der Verzweigungen des Verteilerkanals und vor dem vorgeordneten Ende des eines der Düsenheizer angeordnet ist, und eine Steuereinrichtung, die mit dem Temperatursensor und dem Düsenheizer verbunden ist, wobei die Steuereinrichtung die Stromzufuhr zu dem Düsenheizer in Übereinstimmung mit einer durch den Temperatursensor gemessenen Temperatur steuert.
Heißkanal nach Anspruch 8, wobei der wenigstens eine Temperatursensor in einer Rille oder Vertiefung in dem Verteiler in Nachbarschaft zu einem Auslass des Verteilerkanals angeordnet ist.
Heißkanal nach Anspruch 8, der weiterhin einen Pfropfen mit einem Pfropfenkanal in dem Verteiler umfasst, wobei der Temperatursensor in einer Bohrung oder Vertiefung in dem Pfropfen in Nachbarschaft zu dem Pfropfenkanal angeordnet ist.
Heißkanal nach Anspruch 8, der weiterhin eine Ventilstifthülse mit einem Hülsenkanal in dem Verteiler umfasst, wobei der Temperatursensor in einer Bohrung oder Vertiefung in der Hülse in Nachbarschaft zu dem Hülsenkanal angeordnet ist.
Heißkanal nach Anspruch 8, der weiterhin umfasst: eine Ventilstifthülse mit einem Hülsenkanal in dem Verteiler, wobei der Hülsenkanal mit einer aus der Vielzahl von Verzweigungen des Verteilerkanals und einem der Düsenkanäle ausgerichtet ist, und einen Ventilstift, der wenigstens teilweise in dem Hülsenkanal und dem Düsenkanal angeordnet ist, wobei der wenigstens eine Temperatursensor in einer Bohrung oder Vertiefung in der Ventilstifthülse angeordnet ist.
Heißkanal nach Anspruch 12, der weiterhin eine Bohrung oder Vertiefung in dem Verteiler umfasst, die mit der Bohrung oder Vertiefung in der Hülse ausgerichtet ist.
Heißkanal nach Anspruch 8, wobei der Temperatursensor in einer Bohrung oder Vertiefung in einem Kopf der Düse angeordnet ist.
Verfahren zum Steuern eines Düsenheizers in einem Heißkanal, das folgende Schritte umfasst: Vorsehen einer Düse, die einen Düsenkanal und einen Düsenheizer aufweist, wobei der Düsenkanal Gussmaterial aus einem Verteilerkanal eines Verteilers empfängt und das Gussmaterial zu einem Formhohlraum führt, Vorsehen eines Temperatursensors, der in der Nähe der Schnittstelle zwischen der Düse und dem Verteiler angeordnet ist, und Steuern der Stromzufuhr zu dem Düsenheizer in Übereinstimmung mit einer durch den Temperatursensor gemessenen Temperatur.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei der wenigstens eine Temperatursensor in einer Vertiefung oder Bohrung in dem Verteiler in Nachbarschaft zu einem Auslass des Verteilerkanals angeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 15, das weiterhin einen Pfropfen mit einem Pfropfenkanal in dem Verteiler umfasst, wobei der Temperatursensor in einer Bohrung oder Vertiefung in dem Pfropfen in Nachbarschaft zu dem Pfropfenkanal angeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 15, das weiterhin eine Ventilstifthülse mit einem Hülsenkanal in dem Verteiler umfasst, wobei der Temperatursensor in einer Bohrung oder Vertiefung in der Hülse in Nachbarschaft zu dem Hülsenkanal angeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 15, das weiterhin umfasst: eine Ventilstifthülse mit einem Hülsenkanal in dem Verteiler, wobei der Hülsenkanal mit einer aus der Vielzahl von Verzweigungen des Verteilerkanals und einem der Düsenkanäle ausgerichtet ist, und einen Ventilstift, der wenigstens teilweise in dem Hülsenkanal und dem Düsenkanal angeordnet ist, wobei der wenigstens eine Temperatursensor in einer Bohrung oder einer Vertiefung in der Ventilstifthülse angeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 19, das weiterhin eine Bohrung oder Vertiefung in dem Verteiler umfasst, die mit der Bohrung oder Vertiefung in der Hülse ausgerichtet ist.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei der Temperatursensor in einer Bohrung oder einer Vertiefung in einem Kopf der Düse angeordnet ist.