DE2550091C3 - Mehrstufige Hochleistungsheizpatrone - Google Patents

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.

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.

Ein ganz anderes Problem liegt der vorliegenden Erfindung zugrunde. Bei runden Verteilerplatten an einem Heizkanalgerät von Sprilzgußmaschinen werden Hochleistungsheizpatronen eingesetzt.

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 Hochleistungsheizpatronen

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, der

is Überhitzungserscheinungen verhindert.

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.

Eine bevorzugte Weiterbildung kennzeichnet sich dadurch, daß die Stufe mit geringerem Durchmesser auf geringere Leistung ausgelegt ist als die Stufe mit größerem Durchmesser.

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.

Durch diese Leistungsabstufung, die konstruktiv gelöst ist, werden örtliche Überhitzungserscheinungen vermieden. So ist in nächster Nähe der Einfüllöffnung der Verteilerplatte die Kunststoffwärme am größten

•♦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.

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 zu

M) vermeiden sind.

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 sehr

'■■"i schwer eine Reduzierung im gewünschten Maße erfolgen kann.

Diese unbeheizten Stufenübergänge bedingen aber keinen Nachteil für die Heizwirkung der Patronen.

Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. I eine Verteilerplatte einer Kunststoffspritzgußmaschine, teilweise aufgebrochen,

Fig.2 eine vergrößerte Darstellung einer in die Verteilerplatte eingesetzten Heizpatrone.

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.

Entsprechend den Mantelabschnitten 6 und 7 ist auch das Sackloch 4 in der Verteilerplatte 1 ausgebildet.

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.

Die Zwischenräume sind mit Isolierstoff, z. B. MgO, ausgefüllt. Außerdem ist der Abschnitt 6 für eine ίο größere Heizleistung als der Abschnitt 7 ausgelegt

Die Stirnwände 12 und 13 sind ballig ausgebildet, damit sie beim Reduzieren der Manteldurchmesser nach geben können.

Über der Wand 13 ist noch eine Zentrierplatte 14 vorgesehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnunecn

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Mehrstufige Hochleistungshc-izpatrone, insbesondere für runde Verteilerplatlen von Heißkanalwerkzeugen, bestehend aus einem einseitig geschlossenen Metallmantel und mindestens zwei in axialer Erstreckung des Metallmantels hintereinander angeordneten Heizleiter tragenden Wickelkörpern, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallmantel mindestens zwei in seiner Längserstreckung hintereinander angeordnete Abschnitte (6 und 7) unterschiedlichen Durchmessers aufweist und die die Heizleiter (10,11) tragenden Wickelkörper (8,9) den unterschiedlichen Durchmessern angepaßt ausgebildet sind.

2. Mehrstufige Hochleistungsheizpatrone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stufe mit geringerem Durchmesser auf geringere Leistung ausgelegt ist als die Stufe mit größerem Durchmesser.