DE2362161A1 - Hot duct injection moulder for multiple small articles - has additional insulating annulus around heat conducting core - Google Patents

Hot duct injection moulder for multiple small articles - has additional insulating annulus around heat conducting core

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Abstract

A hot duct injection moulding machine comprises a hot duct distributor plate clamped between a mould plate and a clamping plate; the distributor plate comprises a number of smooth-bore transverse passages, in each of which there is seated a core cylinder having a flange at the front of the distributor plate and a screwed-on nut at the back. Each core cylinder contains a screwed-in, heat-conducting core which itself contains the sprue duct and projects some way out of the heat distributor plate into the nozzle unit. There is thus an intermediate, annular space between the outer face of this heat-conducting core and the inner face of the nozzle unit, all as in the Parent Patent, in which it was intended that this annular space should be filled with partially set injected material which would thus constitute a thermal insulation. In this Parent of Addn, the heat-conducting core has a thermally insulating annular chamber in the vicinity of its cylindrical surface, esp. constituted of turned-in channels forming a setback from the cylindrical surface and themselves covered by a cylindrical sleeve. This provides the necessary additional insulating effect. When the penetration of the heat-conducting core into the nozzle unit is relatively long.

Description

DR. ING. UlPL PHYS. H. STURlES DR. ING. UlPL PHYS. H. STURlES

PATENTANWÄLTE ■ _iA„. _β PATENTANWÄLTE ■ _ iA “. _ β

DIPL. ING. P. EICHLER DIPL. ING. P. EICHLER

56 WUPPERTAL 2, BRAHMSSTRASSE 2956 WUPPERTAL 2, BRAHMSSTRASSE 29

12. Dez. 1973Dec 12, 1973

Firma Strack-Norma GmbH, 56 Wuppertal 1, Friedrich-Ebert-Str.Company Strack-Norma GmbH, 56 Wuppertal 1, Friedrich-Ebert-Str.

"Heißkanal-Spritzgußwerkzeug" ■ (2. Zusatz zur Patentanmeldung P 21 60 535.6) "Hot runner injection molding tool" ■ (2nd addendum to patent application P 21 60 535.6)

Gegenstand der Patentanmeldung P 21 60 535.6 ist ein Heißkanal-Spritzgußwerkzeug mit einer zwischen einer Pormund einer Aufspannplatte angeordneten r beheizbaren Heißkanalverteilerplatte , die mit glatt durchgehenden Zylinderbohrungen xind darin sitzenden, mittels die Zylinderbohrungsränder hintergreifender Einspannflansche und sich unmittelbar an der Aufspannplatte abstützender Spannmuttern gehaltenen Kernzylindern versehen ist, die je einen eingeschraubten, von einem Masseleitkanal axial durchsetzten Wärmeleitkern tragen, der mit Abstand in den Düsenkörper der Formplatte hineinragt und damit einen von teilweise erstarrender Spritzgußmasse auszufüllenden, wärmeisolierenden Zwischenraum bildet.Subject of patent application P 21 60 535.6 is a hot-runner injection molding tool seated, held by means of the cylinder bore edges engaging behind Einspannflansche and directly abstützender on the platen clamping nuts core cylinders is provided with, arranged between a Pormund a platen r heated hot runner manifold plate which X IND with smooth continuous cylinder bores therein , which each carry a screwed-in, axially penetrated by a ground conduction heat conducting core, which protrudes at a distance into the nozzle body of the mold plate and thus forms a heat-insulating space to be filled by partially solidifying injection molding compound.

Ein solches Heißkanal-Spritzgußwerkzeug zeichnet sich vor allem durch seinen kompakten, aus verteilerplatte und eingepaßten Kernzylindern mit darin verschraubten Wärmeleitkernen bestehenden Heißkanalblock aus, der sowohl für eine gleichmäßige Wärmeverteilung als auch für eine optimaleSuch a hot runner injection molding tool is distinguished especially because of its compact design, made of distribution plate and fitted core cylinders with heat conducting cores screwed into them existing hot runner block, which can be used for a even heat distribution as well as for optimal

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ob*if*

Ableitung der erheblichen Druckkräfte sorgt und damit weitestgehend verwerfungsfrei ist. Auch sind bei ihm die Masseleitkanäle in bestmöglicher Weise abgedichtet. Darüber hinaus kann der Heißkanalblock exakt dimensioniert und zwischen der Form- und der Aufspannplatte auch sehr einfach montiert bzw. demontiert werden.Dissipation of the considerable pressure forces ensures and is therefore largely free of distortion. Also are with him the ground ducts sealed in the best possible way. In addition, the hot runner block can be precisely dimensioned and can also be easily assembled or disassembled between the mold and the clamping plate.

Bei der Hauptanmeldung erfolgt die Wärmeisolierung zwischen dem heißen Wärmeleitkern und dem möglichst kalt zu haltenden Düsenkörper bzw. der Formplatte allein durch den zwischen Düsenkörper und Wärmeleitkern vorhandenen, sich größtenteils mit erstarrender Spritzgußmasse anfüllenden Zwischenraum. Solange dabei der Wärmeleitkern nicht-allzu tief in den Düsenkörper hineinragt, reicht diese vorgenannte Wärmeisolierung aus. Das ist aber nicht mehr der Fall, wenn der Wärmeleitkern eine verhältnismäßig weite axiale Erstreckung besitzen muß, wie das beispielsweise bei verhältnismäßig tief ausgebildeten Düsenkörpern notwendig ist, weil dann über den entsprechend lang bemessenen ringartigen Zwischenraum und die darin befindliche erstarrte Spritzmasse zuviel Wärme nach außen in den Düsenkörper bzw. in die Formplatte abströmt, mithin die in die Düsenöffnung bzw. in den Formenhohlraum hineinragende Spitze des Wärmeleitkerns nicht mehr die genügende Wärmezufuhr erhält. Das wäre dann nur noch durch zusätzliche Beheizung der Wärmeleitkerne beispielsweise mit Hilfe entsprechender Stab- oder Ringbeheizungen möglich.During the main registration, the thermal insulation takes place between the hot heat conducting core and the nozzle body, which is to be kept as cold as possible, or the mold plate solely through the existing between the nozzle body and the heat conducting core, mostly filling up with solidifying injection molding compound Space. As long as the heat conducting core is not too protruding deep into the nozzle body, this aforementioned thermal insulation is sufficient. But that is no longer the case when the heat conducting core must have a relatively wide axial extension, as is the case, for example, with relatively deep trained nozzle bodies is necessary because then over the correspondingly long ring-like space and the solidified injection molding compound located therein too much heat flows outward into the nozzle body or into the mold plate, hence the tip of the heat conducting core protruding into the nozzle opening or into the mold cavity is no longer sufficient Receives heat supply. That would then only be through additional heating of the heat conducting cores, for example with the help of appropriate Rod or ring heating possible.

Der vorliegenden Zusatzerfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Heißkanal-Spritzgußwerkzeug nach der Hauptpatent-The present additional invention is therefore the task based on the hot runner injection molding tool according to the main patent

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anmeldung dahingehend zu verbessern und zu vervollkommnen, daß eine noch wirksamere Wärmeisolierung zwischen seinen Wärmeleitkernen und den zugehörigen Düsenkörpern bzw. der Formplatte erreicht wird. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Wärmeleitkern in der Nähe seiner Oberfläche eine wärmeisolierende Ringkammer vorgesehen ist. Diese wird vorteilhaft von einer am Umfang des Wärmeleitkerns vorgenommenen zylindrischen Ausdrehung gebildet, die nach außen durch eine Hülse abgedeckt wird, welche aus Stahl, insbesondere V2A-Stahl bestehen kann.registration to improve and perfect that an even more effective thermal insulation between its heat conducting cores and the associated nozzle bodies or the mold plate is achieved. This object is achieved according to the invention solved that a thermally insulating annular chamber is provided in the heat conducting core near its surface. This will advantageously formed by a cylindrical recess made on the circumference of the heat conducting core, which extends outwards through a sleeve is covered, which is made of steel, in particular V2A steel can exist.

Durch die vorteilhaft mit Luft als Wärmeisoliermedium gefüllte Ringkammer in der Nähe der Oberfläche des Wärmeleitkerns wird dieser weitestgehend gegen radial nach außen erfolgenden Wärmetransport geschützt, so daß nicht nur entsprechende Wärmeverluste vermieden werden, sondern der Wärmeleitkern auch axial entsprechend länger bemessen werden kann, ohne daß dadurch Schwierigkeiten hinsichtlich des Flüssighaltens der * die Düsenöffnung passierenden Kunststoffmasse auftreten. Vielmehr bleibt die Kunststoffmasse auch bei größeren Axiäierstreckungen des Wärmeleitkerns an dessen Spitze bzw. im Bereich der Düsenöffnung hinreichend fließfähig, ohne daß dazu.eine zusätzliche Beheizung des Wärmeleitkerns notwendig wäre.Due to the advantageous use of air as a heat insulating medium filled annular chamber in the vicinity of the surface of the heat conducting core, this is largely protected against heat transport taking place radially outwards, so that not only corresponding Heat losses can be avoided, but so does the heat conducting core can be dimensioned correspondingly longer axially without causing difficulties in terms of keeping the * plastic compound passing through the nozzle opening. Rather, the plastic compound remains even with greater axial stretches of the heat conducting core at its tip or in Area of the nozzle opening sufficiently flowable without an additional heating of the heat conducting core is necessary were.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines nach der vorliegenden Zusatzerfindung gestalteten Heißkanal-Spritzgußwerkzeuges in geschnittener Teilansicht dargestellt.In the drawing , an exemplary embodiment of a hot runner injection molding tool designed according to the present additional invention is shown in a partial sectional view.

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Das abgebildete Heißkanal-Spritzgußwerkzeug besteht im wesentlichen aus der mehrere eingesetzte Düsenkörper 1 enthaltenden Formplatte 2, der Aufspannplatte 3 und der zwischen den vorerwähnten platten angeordneten beheizbaren Heißkanal-Verteilerplatte 4 sowie nicht dargestellten Distanzplatten. Die Verteilerplatte ist mit mehreren glatt durchlaufenden, also unabgestuften Bohrungen 5 versehen, in die jeweils ein Kernzylinder 6 eingepaßt ist, der die Ränder der Zylinderbohrung 5 mit seinem Einspannflansch 6· einerseits sowie einer entsprechend vorspringenden, aufgeschraubten Spannmutter 7 andererseits hintergreift. Die Spannmutter 7 stützt sich unmittelbar an der Aufspannplatte 3 ab.The hot runner injection molding tool shown consists essentially of the several inserted nozzle bodies 1 containing mold plate 2, the platen 3 and the heatable arranged between the aforementioned plates Hot runner distributor plate 4 and spacer plates, not shown. The distribution plate is equipped with several smoothly continuous, so provided unstepped bores 5, in each of which a core cylinder 6 is fitted, which the edges the cylinder bore 5 with its clamping flange 6 · on the one hand and a correspondingly protruding, screwed-on clamping nut 7 on the other hand engages behind. The clamping nut 7 is supported directly on the clamping plate 3.

Im Kernzylinder 6 ist eine Gewindebohrung 6'' vorgesehen , in die der mit einem entsprechenden Gewindeteil 8' versehene Wärmeleitkern 8 eingeschraubt ist. Dieser Wärmeleitkern 8 besteht vorzugsweise aus Silber, also aus einem besonders gut wärmeleitenden Material. Der Wärmeleitkern 8 wird axial von dem ventillosen Masseleitkanal 9 durchsetzt, der einerseits an den rechtwinklig abgebogenen Masseleitkanal 6''· im Kernzylinder 6 anschließt und andererseits über die beiden Zweigkanäle 9' in den zwischen dem Wärmeleitkern 8 und dem Düsenkörper 1 vorhandenen Zwischenraum 10 einmündet, der sich zu Beginn des Spritζvorganges mit Spritzmasse füllt, die darin größtenteils erstarrt und somit für die weiteren Spritzvorgänge eine gute Wärmeisolierung zwischen dem Wärmeleitkern und dem möglichst kühl zu haltenden Düsenkörper 1 bildet.A threaded bore 6 ″ is provided in the core cylinder 6, into which the heat conducting core 8, which is provided with a corresponding threaded part 8 ′, is screwed. This heat-conducting core 8 is preferably made of silver, that is to say of a material that conducts heat particularly well. The heat conducting core 8 is axially penetrated by the valveless ground conduit 9, which on the one hand connects to the ground conduit 6 ″ bent at right angles in the core cylinder 6 and, on the other hand, opens via the two branch channels 9 ′ into the space 10 existing between the heat conduction core 8 and the nozzle body 1, which fills with injection compound at the beginning of the spraying process, which for the most part solidifies and thus forms good thermal insulation between the heat conducting core and the nozzle body 1, which is to be kept as cool as possible, for further spraying processes.

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Durch den Masseleitkanal 9 des Wärmeleitkerns 8 und auch durch den Kernzylinder 6 erstreckt sich die in letzterem einstellbar gelagerte Verstellnadel 11, die vorzugsweise aus Stahl besteht. Mit ihrer Spitze 1.1 · ragt die Verstellnadel 11 in die im Düsenkörper 1 vorhandene Düsenöffnung I1 hinein. An ihrem anderen Ende ist die Verstellnadel 11 mit einem verbreiterten Kopf II11 versehen, der sich einerseits an der im Kernzylinder 6 sitzenden Einstellschraube 12 und andererseits an der in der Spannmutter 7 sitzenden Konterschraube 13 abstützt. Sowohl die Einstellschraube 12 als auch die Konterschraube 13 sind jeweils mit einer Innenmehrkantöffnung "12.' bzw. 13' versehen, die vorzugsweise gleichgestaltet sind, ·. also mit ein und demselben Einsteckschlüssel betätigt werden können. Durch entsprechendes axiales Einstellen der Verstellnadel 11 durch die Einstellschraube 12 und die Konterschraube 13 kann die Spitze II1 der Verstellnadel in bezug auf die Düsenöffnung 1' und auch in bezug auf den Formhohlraum so eingestellt werden, daß das Spritzgußteil unabhängig von seiner Kunststoffbeschaffenheit stets mit kleinstmöglichem Anspritzpunkt erzeugt werden kann.The adjusting needle 11, which is adjustably mounted in the latter and which is preferably made of steel, extends through the ground conduction channel 9 of the heat conducting core 8 and also through the core cylinder 6. The adjusting needle 11 protrudes with its tip 1.1 into the nozzle opening I 1 present in the nozzle body 1. At its other end, the adjusting needle 11 is provided with a widened head II 11, which is supported on the one hand on the adjusting screw 12 located in the core cylinder 6 and on the other hand on the counter screw 13 located in the clamping nut 7. Both the adjusting screw 12 and the counter screw 13 are each provided with a polygonal socket "12. '" or 13 ', which are preferably of the same design, i.e. can be operated with one and the same socket wrench. By appropriately adjusting the adjusting needle 11 axially by means of the adjusting screw 12 and the counter screw 13, the tip II 1 of the adjusting needle with respect to the nozzle opening 1 'and also with respect to the mold cavity can be adjusted so that the injection-molded part can always be produced with the smallest possible injection point, regardless of its plastic properties.

Um den Wärmeleitkern 8 gegen Wärmeverluste weitestgehend zu schützen und ihn so lang wie möglich ausbilden zu können, ist er in der Nähe seiner Oberfläche mit einer wärmeisolierenden Ringkammer 14 versehen. Diese vorzugsweise mit Luft als gutem Wärmeisoliermedium gefüllte Ringkammer 14 wird durch eine entsprechende zylindrische Ausdrehung an der .To the heat conducting core 8 against heat losses as much as possible To protect and train him as long as possible, he is close to his surface with a heat insulating annular chamber 14 provided. These preferably Ring chamber 14 filled with air as a good heat insulating medium is closed by a corresponding cylindrical recess on the.

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Oberfläche des Wärmeleitkerns 8 gebildet, die nach außen durch die Hülse 15 abgedeckt ist. Letztere besteht aus Stahl, insbesondere aus V2A-Stahl. Durch diese mit Luft gefüllte Ringkammer 14 wird zusätzlich zu der Wärmeisolierung, die durch die im Zwischenraum 10 vorhandene teilweise erstarrte Spritzgußmasse gebildet wird, eine weitere v/irksame Wärmeisolierung des Wärmeleitkerns 8 gewährleistet, so daß letzterer auch verhältnismäßig lang ausgebildet werden bzw. tief in den Düsenkörper 1 hineinragen kann., ohne dazu mit einer zusätzlichen elektrischen Stab- oder Ringbeheizung ausgerüstet sein zu müssen.Surface of the heat conducting core 8 is formed, which is covered by the sleeve 15 to the outside. The latter is made of steel, especially made of V2A steel. Through this air-filled annular chamber 14, in addition to the thermal insulation, the further effective thermal insulation is formed by the partially solidified injection molding compound present in the space 10 of the heat conducting core 8 guaranteed, so that the latter are also relatively long or deep in the nozzle body 1 can protrude. Without being equipped with an additional electric rod or ring heater to have to be.

Um die von der erstarrenden Kunststoffmasse im Zwischenraum 10 auf die Hülse 15 ausgeübten erheblichen Drücke besser aufnehmen zu können, empfiehlt sich eine entsprechende Abstützung der Hülse 15 durch in der Ringkammer 14 vorgesehene Stützrippen 16. Diese können beispielsweise - wie im dargestellten Fall - in der Form eines in den betreffenden Bereich des Wärmeleitkerns 8 eingearbei- , teten Schraubengewindes ausgebildet sein.To the considerable extent exerted on the sleeve 15 by the solidifying plastic mass in the space 10 To be able to absorb pressures better, a corresponding support of the sleeve 15 is recommended in the annular chamber 14 provided support ribs 16. These can for example - as in the case shown - in the form of a incorporated into the relevant area of the heat conducting core 8, be formed ended screw thread.

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Claims (5)

23B2TS1 Patentansprüche (\ ■■ ■ ■ ; ■'■;::■23B2TS1 claims (\ ■■ ■ ■; ■ '■; :: ■ 1.) Heißkanal-Spritzgußwerkzeug mit einer zwischen einer1.) Hot runner injection mold with one between one Form- und einer Aufspannplatte angeordneten, beheizbaren Heißkanalverteilerplatte, die mit glatt durchgehenden' Zylinderbohrungen und darin sitzenden, mittels die Zylinderbohrungsränder Rintergreifender Einspannflansche und sich unmittelbar-an der Aufspannplatte abstützender Spannmuttern gehaltenen Kernzylindern versehen ist, die je einen eingeschraubten, von einem Masseleitkanal axial durchsetzten Wärmeleitkern tragen, der mit Abstand in den Düsenkörper der Formplatte hineinragt und damit einen von teilweise erstarrender Spritzgußmasse auszufüllenden, wärmeisolierenden Zwischenraum bildet, nach Patentanmeldung P 21 60 535.6,- d a■ d u r c h g e k e η η ze i eh η et, daß im Wärmeleitkern (8) in der Nähe seiner Oberfläche eine wärmeisolierende Ringkammer (1.4) vorgesehen ist,Heatable mold and a clamping plate arranged Hot runner manifold plate, which is made with smooth, continuous' Cylinder bores and clamping flanges seated in them, gripping the cylinder bore edges and directly supported on the clamping plate Locking nuts held core cylinders is provided, each one screwed in, axially from a ground conduit Carry penetrated heat conducting core, which protrudes at a distance into the nozzle body of the mold plate and thus a partially solidifying injection molding compound to be filled, heat-insulating space forms, according to patent application P 21 60 535.6, - d a ■ d u r c h g e k e η η ze i eh η et, that in the heat conducting core (8) in the vicinity of its surface a heat-insulating annular chamber (1.4) is provided, 2. Heißkanal-Spritzgußwerkzeug nach Anspruch 1, d ä d u r c h gekennzeichnet , daß der Wärmeleitkern (8) mit einer die Ringkammer bildenden zylindrischen Ausdrehüng (14) versehen und diese nach außen durch eine Hülse (15) abgedeckt2. Hot runner injection molding tool according to claim 1, d ä d u r c h characterized in that the heat conducting core (8) with a cylindrical turning (14) forming the annular chamber provided and this covered to the outside by a sleeve (15) XSt. _ :XSt. _: 509826/0 407509826/0 407 -M--M- * E* * E * 3. Heißkanal-Spritzgußwerkzeug nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Abdeckhülse (15) aus Stahl, insbesondere V2A-Stahl besteht.3. Hot runner injection molding tool according to claims 1 and 2, characterized in that the
Cover sleeve (15) made of steel, in particular V2A steel. 4. Heißkanal-Spritzgußwerkzeug nach den Ansprüchen 1 bis 3,4. hot runner injection molding tool according to claims 1 to 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Ringkammer (14) mit Luft als Wärmeisoliermedium gefüllt ist.characterized in that the
Annular chamber (14) is filled with air as a heat insulating medium. 5. Heißkanal-Spritzgußwerkzeug nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ringkammer (14) Stützrippen (16) für die Abdeckhülse (15) vorgesehen sind, z.B. in Form eines in den betreffenden Bereich des Wärmeleitkerns (8) eingearbeiteten Schraubengewindes. ■5. hot runner injection molding tool according to claims 1 to 4, characterized in that in the annular chamber (14) support ribs (16) for the cover sleeve (15) are provided, e.g. in the form of a screw thread worked into the relevant area of the heat conducting core (8). ■ 50982 6/0 U 0750982 6/0 U 07
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