DE10255938B4

DE10255938B4 - Gering beabstandete Düse mit einem thermisch leitfähigen Einsatz für eine Spritzgießvorrichtung

Info

Publication number: DE10255938B4
Application number: DE10255938.4A
Authority: DE
Inventors: Hans Guenther; Beilei Yan
Original assignee: Mold Masters 2007 Ltd
Current assignee: Mold Masters 2007 Ltd
Priority date: 2001-11-29
Filing date: 2002-11-29
Publication date: 2014-09-25
Anticipated expiration: 2022-11-30
Also published as: US6945767B2; DE10255938B8; DE10255938A1; US20030124216A1

Abstract

Eine Düse für eine Spritzgießvorrichtung (10) umfassend: einen Düsenkörper (26), wobei der Düsenkörper (26) in sich einen ersten Düsenschmelzekanal (38) definiert, wobei der erste Schmelzekanal (38) geeignet ist, nachgeschaltet nach und in Fluidverbindung mit einer Schmelzequelle zu sein, wobei der erste Düsenschmelzekanal (38) zentriert um eine Achse (A) positioniert ist, der Düsenkörper (26) weist ein stromaufwärts angeordnetes oberes Düsenkörperende (32), einen mittleren Düsenkörperbereich (33) und ein in Strömungsrichtung unteres Düsenkörperende (34) auf, wobei der Düsenkörper (26) aus einem Düsenkörpermaterial ausgebildet ist; einen Heizer (28), wobei der Heizer (28) thermisch mit dem Düsenkörper (26) verbunden ist und um den ersten Schmelzekanal (38) positioniert ist; und einen Einsatz (30), wobei der Einsatz (30) aus einem Einsatzmaterial besteht, wobei das Einsatzmaterial thermisch leitfähiger als das Düsenkörpermaterial ist, und wobei der Einsatz (30) zentriert um die Achse (A) positioniert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (30) zwischen dem Heizer (28) und dem ersten Schmelzekanal (38) positioniert ist, wobei der Einsatz (30) derart platziert ist, dass der Einsatz (30) vom ersten Schmelzekanal (38) beabstandet ist, und wobei der Einsatz (30) ein in Strömungsrichtung unteres Einsatzende (48) aufweist, das nahe des in Strömungsrichtung unteren Düsenkörperendes (34) positioniert ist, wobei der Einsatz (30) weiter ein in Strömungsrichtung oberes Einsatzende (49) aufweist, das nahe des mittleren Düsenkörperbereichs (33) positioniert ist, so dass Wärme von dem mittleren Düsenkörperbereich (33) in Richtung des in Strömungsrichtung unteren Düsenkörperendes (34) leitbar ist.

Description

Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich auf eine Spritzgießvorrichtung und im Besonderen auf eine gering beabstandete Düse für eine Spritzgießvorrichtung.
Hintergrund der Erfindung
Für viele Spritzgießanwendungen ist es wünschenswert, die Formhohlräume so eng wie möglich zusammen zu platzieren, um die Anzahl von Artikeln zu maximieren, die mit Hilfe einer gegebenen Größe der Spritzgießmaschine geformt werden können. Für kleine geformte Artikel, wie Kontaktlinsen, können die Düsen einer typischen Spritzgießmaschine ein einschränkender Faktor in Bezug darauf sein, wie eng die Hohlräume angeordnet sein können. Dies ist so, weil die Düsen selbst zu breit sein können, um sie so eng zusammen wie wünschenswert zu platzieren.
Ein Lösungsweg um einen geringen Formhohlraum-zu-Formhohlraum-Abstand zu ermöglichen ist es Mehrfach-Spitzendüsen zu verwenden. Eine Mehrfach-Spitzendüse ist eine Düse, die einen Hauptschmelzekanal hat, der Schmelze erhält und sie in mehrere sekundäre Schmelzekanäle verteilt. Diese Düse hat an ihrem Ende mehrere Spitzen, durch die die sekundären Schmelzekanäle in mehrere Formhohlräume enden. Es sind verschiedene Arten von Mehrfach-Spitzendüsen bekannt.
Ein Beispiel für eine solche Mehrfach-Spitzendüse wird in der US 5 268 184 A (Gellert) gezeigt. Gellert offenbart eine Mehrfach-Spitzendüse, die einen vorwärtsgerichteten Teil mit einem zentralen Schmelzkanal hat, der sich in mehrere kleinere Schmelzkanäle verzweigt. Der vordere Teil hat mehrere Spitzen, aus denen Schmelze in mehrere Formhohlräume fließt. An jeder Spitze ist ein aus einem verschleißfesten Material hergestellter Stab in eine Bohrung eingesetzt und mit dem Rest des vorderen Teils verschweißt.
Eine andere, aber damit in Beziehung stehende Aufgabe existiert bei Düsen, und besonders bei gering beabstandeten Düsen für typische Spritzgießmaschinen. Normalerweise umfasst eine Spritzgießmaschine einen Formhohlraumblock, der für mindestens einen Teil des Spritzgießzyklus auf einer niedrigeren Temperatur als die Düse gehalten wird. Ein in Strömungsrichtung nachgeschalteter Teil der Düse ist normalerweise in der Nähe des Formhohlraumblocks und kann ihn sogar berühren. Als ein Ergebnis kann es sein, dass die Düse der kühlenden Wirkung des Formhohlraumblocks unterworfen ist. Daher zeigt das Temperaturprofil der Schmelze in einer typischen Düse aus dem Stand der Technik, dass die Temperatur der Schmelze am nachgeschalteten Ende des Düsenkörpers geringer und im mittleren Bereich höher ist. Um das nachgeschaltete Ende der Düse zu erwärmen, ist es wünschenswert, den Heizer so eng wie möglich am nachgeschalteten Ende zu platzieren, jedoch kann es sein, dass Platzeinschränkungen es verhindern den Heizer so weit abwärtsgerichtet an der Düse zu platzieren wie es wünschenswert wäre, um dem Wärmeverlust in den Formhohlraumblock entgegenzuwirken. Solche Platzeinschränkungen können für Mehrfach-Spitzendüsen schlechter als für typische Einzel-Spitzendüsen sein.
Eine Spritzgießvorrichtung mit einer verbesserten Wärmezuführung in den Angussbereich ist beispielsweise aus der US 4 921 708 A bekannt, bei der die Einspritzdüse mehrere Sondenkörper aufweist, die aus einem leitfähigen Material bestehen und sich über die Düse hinaus in den Angussbereich zur Formplatte erstrecken. Auch die EP 1 231 041 A1 beschreibt eine Spritzgieß- düse mit mehreren Düsenspitzen, die sich in entsprechende Angussöffnungen erstrecken und von einer Endkappe der Düse aus Werkzeugstahl ausgebildet sind.
Weiterhin sind Düsen in Spritzgießmaschinen oft direkt unterhalb des Verteilerblocks angeordnet, der die Schmelze von einer Schmelzequelle zu den Düsen transportiert. Üblicherweise wird der Verteilerblock auf einer geringen Temperatur als die Düse gehalten, weshalb als Folge die Düse an ihrem in Strömungsrichtung oberen Ende Wärme in den Verteilerblock verlieren kann.
Als ein Ergebnis zeigt das Temperaturprofil einer typischen Düse eine Maximaltemperatur in einem mittleren Bereich der Düse und niedrigere Temperaturen an den oberen und nachgeschalteten Enden.
In Abhängigkeit von der Konfiguration der Düse und dem speziellen Spritzgießmaterial kann es schwierig sein, die Düse in einer solchen Weise zu erhitzen, um an dem unteren Ende der Düse Schmelze mit einer akzeptablen hohen Temperatur zu haben, um den Formhohlraum vollständig zu durchdringen, ohne dass die Schmelze im mittleren Bereich der Düse verbrennt. Umgekehrt kann es sein, dass die Schmelze am unteren Ende zu kalt wird um wie gewünscht in den Formhohlraum zu fließen, wenn die Temperatur der Schmelze in der Düse reduziert wird um sicherzustellen dass die Schmelze im mittleren Bereich nicht verbrennt. Ebenso können auch andere Probleme mit der Schmelze auftreten, wenn sie zu heiß oder zu kalt ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des genannten Standes der Technik zu überwinden.
Diese Aufgabe wird durch eine Düse mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Spritzgießvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst.
In einem ersten Aspekt bezieht sich die Erfindung auf eine Düse für eine Spritzgießvorrichtung. Die Düse umfasst einen Düsenkörper, einen Heizer und einen Einsatz. Der Düsenkörper definiert in sich einen ersten Schmelzekanal. Der erste Schmelzekanal ist geeignet, um nachgeschaltet nach und in Fluidverbindung mit einer Schmelzquelle zu sein. Der Düsenkörper hat ein in Strömungsrichtung unteres Düsenkörperende. Der Düsenkörper ist aus einem Düsenkörpermaterial gebildet. Der Heizer ist thermisch mit dem Düsenkörper verbunden. Der Einsatz ist im Düsenkörper platziert. Der Einsatz ist aus einem Einsatzmaterial gebildet. Das Einsatzmaterial ist thermisch leitfähiger als das Düsenkörpermaterial. Der Einsatz ist geeignet Wärme vom Heizer in Richtung des unteren Düsenkörperendes zu leiten.
In einem zweiten Aspekt ist die Erfindung auf eine Düse für eine Spritzgießvorrichtung gerichtet. Die Spritzgießvorrichtung schließt einen Formhohlraumblock ein. Die Düse umfasst einen Düsenkörper, einen Heizer und einen Einsatz. Der Düsenkörper definiert in sich einen ersten Schmelzekanal. Der erste Schmelzekanal ist geeignet um nachgeschaltet nach und in Fluidverbindung mit einer Schmelzequelle zu sein. Der Düsenkörper hat ein in Strömungsrichtung unteres Düsenkörperende. Das untere Düsenkörperende ist geeignet in der Nähe des Formhohlraumblocks zu sein. Der Düsenkörper hat einen mittleren Düsenkörperbereich. Der mittlere Düsenkörperbereich ist geeignet weiter entfernt vom Formhohlraumblock zu sein als das untere Düsenkörperende. Der Düsenkörper ist aus einem Düsenkörpermaterial gebildet. Der Heizer ist thermisch mit dem Düsenkörper verbunden. Der Einsatz ist im Düsenkörper platziert. Der Einsatz ist aus einem Einsatzmaterial gebildet, das thermisch leitfähiger ist als das Düsenkörpermaterial. Der Einsatz ist zwischen dem Heizer und dem ersten Schmelzekanal platziert und ist geeignet die Wärme aus dem mittleren Düsenkörperbereich weg zu leiten.
In einem dritten Aspekt ist die Erfindung auf eine Spritzgießvorrichtung gerichtet, die mindestens eine der oben beschriebenen Düsen einschließt.
Beschreibung der Zeichnungen
Für ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung, und um deutlicher zu zeigen wie die Erfindung wirkungsvoll eingesetzt wird, wird im Folgenden auf die beigefügten Zeichnungen verwiesen, es zeigen:
1 eine Teilschnittansicht eines Teils einer Spritzgießvorrichtung mit mehreren Düsen entsprechend der ersten Ausbildung der vorliegenden Erfindung;
2 eine Schnittansicht der in 1 gezeigten Düsen;
3 eine perspektivische Ansicht des unteren Endes der in 2 gezeigten Düse;
4 eine Schnittansicht einer Düse entsprechend einer zweiten Ausbildung der vorliegenden Erfindung;
5a eine Schnittansicht einer Düse entsprechend einer dritten Ausbildung der vorliegenden Erfindung; und
5b eine Endansicht der in 5a gezeigten Düse.
Beschreibung der bevorzugten Ausbildung
Die folgenden Patente werden durch den Bezug hierauf aufgenommen: US 4 921 708 A (Gellert) und US 5 702 735 A (Martin et al.).
1 zeigt eine Spritzgießvorrichtung 10 mit einem Schmelzkanalblock 11, einer Vielzahl von Düsen 12, in Übereinstimmung mit einer ersten Ausbildung der vorliegenden Erfindung, und einen Formhohlraumblock 13. Der Schmelzkanalblock 11 hat eine Vielzahl von Heißläufern 14, die wiederum einen Einlass 16 zur Aufnahme der Schmelze von einer Schmelzequelle (nicht gezeigt) haben, und welche eine Vielzahl von Durchflüssen 18 haben um die Schmelze in die Düsen 12 zu fördern. In 1 ist gezeigt, dass die Spritzgießvorrichtung 10 nur eine Teilung im Heißläufer 14 aufweist (gezeigt bei 20), jedoch ist es vorgesehen, dass Spritzgießvorrichtungen eine größere Anzahl von Heißläuferteilungen umfassen können. Weiterhin kann die Spritzgießvorrichtung 10 eine einzelne Mehrhohlraum-Spritzgießvorrichtung oder eine Stapelform-Maschine, oder jede andere geeignete Art von Spritzgießvorrichtung sein.
Der Formhohlraumblock 13 enthält eine Vielzahl von Formhohlräumen 22, wobei jeder eine Angussöffnung 23 hat. Die Angussöffnungen 23 erlauben die Schmelze in die Formhohlräume 22 zu transportieren. Der Formhohlraumblock 13 kann gekühlt werden, um die Erstarrung der Schmelze in den Formhohlräumen 22 zu unterstützen. Die Kühlung kann, zum Beispiel, durch das Durchlaufen von Kühlmittel durch Kühlkanäle 24 bewirkt werden.
In 2 ist die Düse 12 detaillierter gezeigt. Die Düse 12 kann eine Mehrfach-Spitzendüse sein, und kann daher Schmelze von einem Heißläufer 14 eine Vielzahl von Formhohlräumen 20 transportieren. Die Düse 12 kann wie gewünscht Schmelze in zwei, drei, vier oder mehr Formhohlräume transportieren. Es ist alternativ möglich, dass die Düse 12 eine Einzel-Spitzendüse ist, um so Schmelze in einen einzelnen Formhohlraum 22 zu transportieren.
Die Düse 12 hat einen Körper 26, einen Heizer 28 und einen Einsatz 30. Der Düsenkörper 26 hat ein stromaufwärts angeordnetes oberes Ende 32, einen mittleren Bereich 33 und einen in Strömungsrichtung unteres Ende 34. Das obere Ende 32 kann mit dem Schmelzekanalblock 11 verbunden sein. An dem oberen Ende 32 ist ein Einlass 36 zu einem ersten Düsenschmelzekanal 38. Der erste Schmelzekanal 38 erhält die Schmelze von einem Heißläufer 14. Der erste Schmelzekanal 38 hat ein in Strömungsrichtung unteres Ende 40, mit dem es mit einer Vielzahl von optionalen Kanälen 42 verbunden ist, die durch eine Vielzahl von optionalen Rippen 44 gebildet werden, die sich am unteren Ende 34 des Düsenkörpers 26 nach außen hin erstrecken. Entlang der Mitte des ersten Schmelzekanals 38 erstreckt sich eine Achse A.
Die Rippen 44 berühren den Formhohlraumblock 13, so dass die Kanäle 42 und der Formhohlraumblock 13 zusammen eine Vielzahl von zweiten Düsenschmelzekanälen 46 definieren, die sich von dem ersten Düsenschmelzekanal 38 zu einer Vielzahl von Angusöffnungen 23 erstrecken. An dem Ende jeder Rippe 44 kann eine optionale Spitze 47 sein. Die Spitze 47 kann ein schmaler konischer Überstand sein, der sich in eine der Angussöffnungen 23 erstreckt um die dort hindurchströmende Schmelze zu erwärmen.
Es ist alternativ möglich, dass die zweiten Schmelzekanäle 46 direkt in dem Düsenkörper 26 ausgebildet sind, anstatt durch die angrenzenden Oberflächen der Düse 12 und des Formhohlraumblocks 13 geformt zu werden.
Der Düsenkörper 26 kann aus jedem angemessen thermisch leitfähigen Material hergestellt sein, wie z. B. Werkzeugstahl. Die Spitzen 47 können aus demselben Material wie der Rest des Düsenkörpers 26 hergestellt werden und können eine verschleißfeste Beschichtung wie Wolframkarbid aufweisen. Alternativ können die Spitzen 47 aus einem verschleißfesten Material wie Wolframkarbid gemacht werden.
Die Düse wird vom Heizer 28 erwärmt. Der Heizer 28 kann, wie in 2 gezeigt, in den Düsenkörper 26 eingebettet werden, und kann sich entlang eines Teils oder des größten Teils der Länge des Düsenkörpers 26 erstrecken.
Der Formhohlraumblock 13 kann, zumindestens für einen Teil des Spritzgießzyklus, auf einer geringeren Temperatur als die Düse 12 gehalten werden. Der Teil der Düse 12, der in der Nähe des Formhohlraumblocks 13 ist, kann daher einer dort herauskommenden Kühlwirkung unterworfen sein. Daher ist die Temperatur der Schmelze am unteren Ende 34 des Düsenkörpers 26 niedriger und im mittleren Bereich 33 höher, der typischerweise weiter entfernt von dem Formhohlraumblock 13 ist als das untere Ende 34.
Der Einsatz 30 ist im Düsenkörper 26 platziert, um einen gesteuerten Wärmetransport von dem heißeren Mittelbereich 33 zu der Schmelze in dem kühleren unteren Ende 34 bereitzustellen. Aus diese Weise verschafft der Einsatz 30 der Schmelze in der Düse 12 ein gleichmäßigeres Temperaturprofil als es mit der gleichen Düsenkonstruktion ohne den Einsatz 30 erreicht werden würde.
Der Einsatz 30 ist vorzugsweise aus einem thermisch leitfähigen Material hergestellt wie, z. B., Kupfer, Silber, Aluminium, Gold und Legierungen dieser Materialien. Das Material des Einsatz 30 hat eine höhere thermische Leitfähigkeit als das Material des Düsenkörpers 26 um so bevorzugt die Wärme vom Heizer 28 in Richtung der Schmelze im unteren Ende 24 des Düsenkörpers 26 zu leiten.
Der Einsatz 30 hat ein in Strömungsrichtung unteres Ende 48 und ein oberes Ende 49. Das untere Ende 48 kann in die zweiten Düsenschmelzekanäle 46 exponiert sein. Das untere Ende 48 des Einsatzes 30 kann auch wahlweise mit der Wand der zweiten Schmelzekanäle 46 abschließen, mit dem Sinn, dass es sich weder in den zweiten Schmelzekanal 46 erstreckt noch ausgespart ist, wie es deutlicher in 3 gezeigt ist. Durch das Exponieren des unteren Endes 48 des Einsatzes 30 in die zweiten Schmelzekanäle 46 wird zumindestens ein Teil der in dem Einsatz 30 enthaltenen Wärme direkt in die Schmelze, die sich in der Nähe der Angussöffnung 22 befindet, transportiert.
Es ist alternativ möglich, dass das untere Ende 48 des Einsatzes 30 in dem Düsenkörper 26 eingeschlossen ist, so dass es nicht direkt der Schmelze ausgesetzt ist und nicht dem Verschleiß durch die Schmelze unterworfen ist. Zum Beispiel kann das untere Ende 48 des Einsatzes 30 mit einer Schicht eines schützenden Materials bedeckt sein, das verschleißfester ist als das Material des Einsatzes 30 selbst. Diese Materialschicht kann dasselbe Material wie der Rest des Düsenkörpers 26 sein, oder es kann ein anderes Material sein.
Das obere Ende 49 des Einsatzes kann an einer geeigneten Position im Düsenkörper 26 platziert werden. Zum Beispiel kann das obere Ende 49 näher zu einem Teil des Heizers 28 platziert werden als das untere Ende 34.
Abhängig von der Temperaturverteilung über den Düsenkörper 26 ist es möglich, dass der Punkt der maximalen Temperatur in dem Einsatz 30 an einem mittleren Punkt entlang der axialen Länge des Einsatzes 30 liegt, anstatt am oberen Ende 49. In diesem Fall wird Wärme von dem Punkt der Maximaltemperatur in Richtung sowohl des oberen als auch des unteren Endes 49 und 48 geleitet.
Der Einsatz 30 kann, wie in den Figuren gezeigt, radial zwischen zumindestens einen Teil des Heizers 28 und dem ersten Düsenschmelzekanal 38 platziert sein. Durch das Platzieren des Einsatzes 30 in dieser Weise wird der gesamte Düse-zu-Düse-Abstand, der in 1 mit S1 gezeigt ist, und der Spitze-zu-Spitze-Abstand in der Düse 12, der in
1 mit S2 gezeigt ist, geringer gehalten, als wenn der Einsatz 30 auf der Außenseite des Heizers 28 platziert wäre.
Weiterhin verleiht der Einsatz 30 ein gleichmäßigeres Schmelzetemperaturprofil über die axiale Länge der Düse 12 verglichen mit typischen Düsen im Stand der Technik. Dies ist so, weil der Einsatz 30 einen Teil der Wärme, die sonst zur Schmelze im mittleren Bereich 33 übertragen wird zum unteren Ende 34 des Düsenkörpers 26 wegleitet. Auf diese Weise kann die Temperatur der Schmelze im mittleren Bereich 33 reduziert werden und die Temperatur der Schmelze am unteren Ende 34 erhöht werden. Durch das Erzeugen einer entlang der Länge der Düse 12 gleichmäßigeren Temperatur der Schmelze wird das Risiko die Schmelze im mittleren Bereich 33 zu überhitzen und eine zu kalte Schmelze am unteren Ende 34 zu haben, verringert.
Der Einsatz 30 kann in eine entsprechende zylindrische Nut im Düsenkörper 26 eingepresst sein, oder kann alternativ hartgelötet in, eingegossen in oder in sonstiger Weise mit dem Düsenkörper 26 zusammengefügt sein.
Der Einsatz 30 kann im Wesentlichen zylindrisch sein und kann generell zentriert um die Düsenschmelzekanalachse A angeordnet sein. Durch die zylindrische Ausführung des Einsatzes 30 wird die Wärme relativ gleichmäßig von allen umlaufenden Punkten um den Düsenkörper 26 herum zum unteren Ende 34 des Düsenkörpers 26 geführt.
4 zeigt eine in Übereinstimmung mit der zweiten Ausbildung der vorliegenden Erfindung ausgeführte Düse 100. Die Düse 100 kann in Spritzgießvorrichtungen 10 (1) verwendet werden. Die Düse 100 kann der Düse 12 (1) ähnlich sein, außer dass die Düse 100 einen Düsenkörper 101, einen externen Heizer 102 statt eines eingebetteten Heizers und einen Einsatz 30 hat.
Der Heizer 102 ist an der Außenseite des Düsenkörpers 101 angebracht und kann zur Instandsetzung oder Austausch vom Düsenkörper 101 entfernt werden.
Ein Teil des Düsenkörpers 101 ist innerhalb einer Bohrung 104 in dem Formhohlraumblock 13 platziert. Wegen dieser Anordnung kann der Heizer 102 sich nicht bis zu dem in Strömungsrichtung unteren Ende 105 des Düsenkörpers 101 erstrecken. Daher kann der Heizer 102 nicht so dicht wie sonst gewünscht zu dem unteren Ende 105 und zu den zweiten Düsenschmelzekanälen 106 platziert werden. Der Einsatz 30 leitet die Wärme vom Heizer 102 zum unteren Ende 105 und zu den zweiten Schmelzekanälen 106 und die Schmelze dann zu erwärmen.
Es wird Bezug genommen auf die 5a und 5b, die eine Düse 200 in Übereinstimmung mit einer dritten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung zeigen. Die Düse 200 kann der Düse 12 (1) ähnlich sein, jedoch schließt sie einen Einsatz 202 statt eines Einsatzes 30 (1) ein, und umfasst weiter einen Düsenkörper 204 und einen Heizer 206.
Der Düsenkörper 204 begrenzt einen Teil eines ersten Düsenschmelzekanals 208, und einen Teil einer Vielzahl von zweiten Schmelzekanälen 209, die sich von dem ersten Schmelzekanal 208 zu den Angussöffnungen 23 erstrecken. Der Düsenkörper 204 hat einen eingelassenen Sitz 210 zum Aufnehmen des Einsatzes 202, der direkt an den ersten Düsenschmelzekanal 208 angrenzt.
Der Einsatz 202 sitzt gegen den Sitz 210 und enthält einen Durchgang 212, der einen Teil des ersten Düsenschmelzekanals 208 definiert.
Der Einsatz 202 schließt einen äußeren, thermisch leitfähigen Teil 214 und eine Innenbeschichtung 216 ein, die sowohl verschleißfest als auch thermisch isolierend ist. Der äußere Teil 214 leitet Wärme vom Heizer 206 zur Schmelze im in Strömungsrichtung unteren Ende des ersten Düsenschmelzekanals 208 und zu der Schmelze in den zweiten Schmelzekanälen 209. Der Einsatz 202 hat ein in Strömungsrichtung unteres Ende 218, das in Kontakt mit der in den zweiten Schmelzekanälen 209 strömenden Schmelze steht. Die Beschichtung 216 kann für jeden geeigneten Teil des ”benetzten” Oberflächenbereichs des Einsatzes 202 eingesetzt werden. Der ”benetzte” Oberflächenbereich des Einsatzes 202 ist der Teil des Oberflächenbereichs der der Schmelze ausgesetzt ist.
Es ist vorgesehen, dass diese Erfindung auch für eine Düse mit einem einzelnen Auslass, der zu einem einzelnen Formhohlraum führt, angewandt werden kann. In diesem Fall kann der Einsatz so konfiguriert werden, dass sein nachgeschaltetes Ende in der Nähe des unteren Endes des Düsenschmelzekanals platziert ist, in der Nähe wo die Schmelze in die Angussöffnung zum Formhohlraum eintritt.
Während die obige Beschreibung die bevorzugten Ausgestaltungen darstellt, ist es selbstverständlich, dass die vorliegende Erfindung für Modifikationen und Änderungen offen ist ohne sich vom Umfang der Erfindung zu entfernen.

Claims

Eine Düse für eine Spritzgießvorrichtung (10) umfassend: einen Düsenkörper (26), wobei der Düsenkörper (26) in sich einen ersten Düsenschmelzekanal (38) definiert, wobei der erste Schmelzekanal (38) geeignet ist, nachgeschaltet nach und in Fluidverbindung mit einer Schmelzequelle zu sein, wobei der erste Düsenschmelzekanal (38) zentriert um eine Achse (A) positioniert ist, der Düsenkörper (26) weist ein stromaufwärts angeordnetes oberes Düsenkörperende (32), einen mittleren Düsenkörperbereich (33) und ein in Strömungsrichtung unteres Düsenkörperende (34) auf, wobei der Düsenkörper (26) aus einem Düsenkörpermaterial ausgebildet ist; einen Heizer (28), wobei der Heizer (28) thermisch mit dem Düsenkörper (26) verbunden ist und um den ersten Schmelzekanal (38) positioniert ist; und einen Einsatz (30), wobei der Einsatz (30) aus einem Einsatzmaterial besteht, wobei das Einsatzmaterial thermisch leitfähiger als das Düsenkörpermaterial ist, und wobei der Einsatz (30) zentriert um die Achse (A) positioniert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (30) zwischen dem Heizer (28) und dem ersten Schmelzekanal (38) positioniert ist, wobei der Einsatz (30) derart platziert ist, dass der Einsatz (30) vom ersten Schmelzekanal (38) beabstandet ist, und wobei der Einsatz (30) ein in Strömungsrichtung unteres Einsatzende (48) aufweist, das nahe des in Strömungsrichtung unteren Düsenkörperendes (34) positioniert ist, wobei der Einsatz (30) weiter ein in Strömungsrichtung oberes Einsatzende (49) aufweist, das nahe des mittleren Düsenkörperbereichs (33) positioniert ist, so dass Wärme von dem mittleren Düsenkörperbereich (33) in Richtung des in Strömungsrichtung unteren Düsenkörperendes (34) leitbar ist.
Die Düse für eine Spritzgießvorrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei der Einsatz (30) im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist und innerhalb des Düsenkörpers (26) platziert ist.
Die Düse für eine Spritzgießvorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine Vielzahl von Düsenspitzen (47), beim in Strömungsrichtung unteren Düsenkörperende (34) angeordnet ist.
Die Düse nach Anspruch 1, wobei ein Teil des Einsatzes (30) näher zu dem Heizer (28) platziert ist als das untere Einsatzende (48).
Die Düse nach Anspruch 1, wobei der Düsenkörper (28) weiter eine Vielzahl von zweiten Schmelzekanälen (46) definiert, wobei die Vielzahl von zweiten Schmelzekanälen (46) nachgeschaltet nach und in Fluidverbindung mit dem ersten Schmelzekanal (38) ist.
Die Düse nach Anspruch 5, wobei das untere Einsatzende (48) in der Nähe von mindestens einem zweiten Schmelzekanal (46) platziert ist.
Die Düse nach Anspruch 6, wobei das untere Einsatzende (48) in der Nähe der Vielzahl von zweiten Schmelzekanälen (46) platziert ist.
Die Düse nach Anspruch 6, wobei das untere Einsatzende (48) von mindestens einem zweiten Schmelzekanal (46) durch eine Schicht eines schützenden Materials getrennt ist, und die Schicht des schützenden Material widerstandsfähiger gegen Degradation durch die fließende Schmelze ist als das Einsatzmaterial.
Die Düse nach Anspruch 6, wobei zumindest ein Teil des unteren Einsatzendes (48) mindestens einem zweiten Schmelzekanal (46) ausgesetzt ist.
Die Düse nach Anspruch 1, wobei der Heizer (28) ein in Strömungsrichtung unteres Heizerende aufweist und das untere Heizerende einen Abstand zum unteren Düsenkörperende (34) aufweist.
Die Düse für eine Spritzgießvorrichtung (10) nach Anspruch 3, wobei die Spritzgießvorrichtung (10) einen Formhohlraumblock (13) umfasst und die Düse (12) umfasst: eine Vielzahl von zweiten Schmelzekanälen (46), wobei die Vielzahl von zweiten Schmelzekanälen (46) nachgeschaltet nach und in Fluidverbindung mit dem ersten Schmelzekanal (38) ist; eine Vielzahl von Düsenspitzen (47), welche beim in Strömungsrichtung unteren Düsenkörperende (34) nahe des Formhohlraumblocks (13) angeordnet ist; wobei der Einsatz (30) derart positioniert ist, dass der Einsatz (30) vom ersten Schmelzekanal (38) beabstandet ist und das untere Einsatzende (48) nahe mindestens eines zweiten Schmelzekanals (46) ist, und zumindest ein Teil des unteren Einsatzendes (48) mindestens einem zweiten Schmelzekanal (46) ausgesetzt ist.
Eine Spritzgießvorrichtung (10), die zumindest eine Düse (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 umfasst, wobei die Düse (12) eine Vielzahl von Düsenspitzen (47) aufweist, die am in Strömungsrichtung unteren Düsenkörperende (34) positioniert ist, wobei der Düsenkörper (26) weiter eine Vielzahl von zweiten Schmelzekanälen (46) definiert und die Vielzahl von zweiten Schmelzekanälen (46) nachgeschaltet nach und in Fluidverbindung mit dem ersten Schmelzekanal (38) ist, und wobei das in Strömungsrichtung untere Einsatzende (48) nahe mindestens eines zweiten Schmelzekanals (46) positioniert ist.
Die Spritzgießvorrichtung (10) nach Anspruch 12, wobei jede der Vielzahl von Düsenspitzen (47) am in Strömungsrichtung unteren Düsenkörperende (34) nahe einer jeweiligen Angussöffnung (23) positioniert ist.
Die Spritzgießvorrichtung (10) nach Anspruch 12 oder 13, wobei das untere Einsatzende (48) in der Nähe der Vielzahl von zweiten Schmelzekanälen (46) platziert ist.
Die Spritzgießvorrichtung (10) nach Anspruch 12 oder 13, wobei das untere Einsatzende (48) von dem mindestens einen zweiten Schmelzekanal (46) durch eine Schicht eines schützenden Materials getrennt ist, und die Schicht des schützenden Materials widerstandsfähiger gegen Degradation durch die fließende Schmelze ist als das Einsatzmaterial.
Die Spritzgießvorrichtung (10) nach Anspruch 12 oder 13, wobei zumindest ein Teil des unteren Einsatzendes (48) zumindest einem zweiten Schmelzekanal (46) ausgesetzt ist.
Die Spritzgießvorrichtung (10) nach Anspruch 12 oder 13, wobei der Heizer (28) ein in Strömungsrichtung unteres Heizerende aufweist und das untere Heizerende einen Abstand zum unteren Düsenkörperende (34) aufweist.
Die Spritzgießvorrichtung (10) nach Anspruch 12 oder 13, weiter einen Formhohlraumblock (13) umfassend, wobei der Formhohlraumblock (13) geeignet ist, zumindest intermittierend auf einer niedrigeren Temperatur als die Düse (12) gehalten zu werden, und wobei das untere Düsenkörperende (34) in der Nähe des Formhohlraumblocks (13) platziert ist.
Spritzgießvorrichtung (10) nach Anspruch 18, wobei der mittlere Düsenkörperbereich (33) weiter entfernt von dem Formhohlraumblock (13) ist als das untere Düsenkörperende (34).