DE3590090C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Heißkanal-Spritzgießanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Beim Heißkanal-Spritzgießen ist das Abtrennen des Kunststoffes an den Eingußöffnungen beim Öffnen der Form problematisch. Deshalb wurde eine Heißkanal-Spritzgießanlage vorgeschlagen, in der der Kunststoffkanal zur Einführung des geschmolzenen Kunststoffes aus der Düse der Spritzgießmaschine in jeden Formhohlraum der Form mit Hilfe eines elektrischen Widerstandsheizelementes von außen erhitzt wird, um den Kunststoff im Kunststoffkanal im geschmolzenen Zustand zu halten. Es ist jedoch schwierig, die Temperatur des Kunststoffes im Kunststoffkanal nahe der Eingußöffnung des Formhohlraumes konstant zu halten, da der der Eingußöffnung nahe Abschnitt des Kunststoffkanales in der Nähe eines hohlen Plattenelementes liegt, das im allgemeinen mit Kühlwasser gekühlt wird. Durch eine solche Ausbildung ändert sich die Temperatur um einen großen Betrag, wenn die Form geöffnet oder geschlossen wird. Wenn die Temperatur des Kunststoffes an der Eingußöffnung zu hoch ist, kann der Kunststoff an der Eingußöffnung beim Öffnen der Form Fäden ziehen. Wenn die Temperatur des Kunststoffes an der Eingußöffnung zu niedrig ist, kann der Kunststoff in der Eingußöffnung aushärten und die Eingußöffnung verschließen, so daß im nächsten Spritzzyklus eine Einspritzung verhindert wird. Wenn die Temperatur des Kunststoffes an der Eingußöffnung übermäßig hoch ist, kann auch ein Tropfen auftreten.

Um diese Probleme zu überwinden, ist eine Heißkanal- Spritzgießanlage entwickelt worden, in der in jeder Eingußöffnung eine mechanische Ventileinrichtung vorgesehen ist. Diese Ventileinrichtung wird beim Öffnen der Form geschlossen, um ein Fädenziehen bzw. Tropfen zu verhindern, während der Kunststoff nahe der Eingußöffnung auf eine bestimmte Temperatur erhitzt wird, die ausreicht, um den Kunststoff im geschmolzenen Zustand zu halten. Infole des hohen Druckes, der während jedes Spritzzyklus auf die Ventileinrichtung ausgeübt wird, kann diese abbrechen, wobei noch zu berücksichtigen ist, daß die Öffnungs- und Schließvorgänge viele Male wiederholt werden. Außerdem ergibt sich infolge der Ventileinrichtung ein aufwendiger Aufbau und eine relativ großvolumige Anlage.

Bei einer anderen bekannten Heißkanal-Spritzgießanlage ist im Kunststoffkanal gegenüber der Eingußöffnung eine Heizspitze angeordnet. Der Kunststoff wird in der Eingußöffnung zwangsweise gekühlt, um ihn auszuhärten, bevor die Form geöffnet wird. Dadurch kann ein Fädenziehen und ein Tropfen verhindert werden. Die Heizspitze wird unmittelbar vor dem Spritzhub des nächsten Spritzzykluses rasch erhitzt, um den erhärteten Kunststoff in der Eingußöffnung zu schmelzen und die Einspritzung durch die Eingußöffnung zu ermöglichen. Eine solche Heißkanal-Spritzgießanlage wird auch als intermittierend heizende Heißkanal-Spritzgießanlage bezeichnet. Bei einer derartigen intermittierend arbeitenden Heißkanal-Spritzgießanlage kann das Problem auftreten, daß zum Aufschmelzen des erhärteten Kunststoffes in der Eingußöffnung eine relativ lange Zeit benötigt wird, wodurch die Zeitdauer des Spritzzykluses zunimmt. Außerdem kann die Heizspitze brechen oder sich abnützen, was insbes. dann der Fall ist, wenn mit Glasfasern versetzter Kunststoff geschmolzen wird. Da die Temperatur der Heizspitze an ihrer Basis höher sein kann als an der gespitzen Vorderseite, kann der die Basis der Heizspitze umgebende Kunststoff verbrannt oder zersetzt werden.

Eine Heißkanal-Spritzgießanlage der eingangs genannten Art ist aus der JP 58-39 427(A) bekannt. Bei dieser Spritzgießanlage ist jeder Eingußöffnung ein Rohrkörper zugeordnet, der mit zwei voneinander getrennten Heizeinrichtungen bzw. Heizwicklungen versehen ist. Jede dieser Heizwicklungen ist mit einer eigenen Hochfrequenz- Stromversorgungseinrichtung zusammengeschaltet. Betrachtet man diese beiden Hochfrequenz-Stromversorgungseinrichtungen als eine Einheit, so bedeutet dies eine Parallelschaltung der Heizwicklungen. Derartig parallelgeschaltete Heizwicklungen weisen jedoch den Mangel auf, daß der Hochfrequenzstrom durch die unterschiedlichen Heizwicklungen hindurch in Abhängigkeit vom Hochfrequenzwiderstand der einzelnen Heizwicklungen stark unterschiedlich sein kann. Das führt dazu, daß nicht alle Eingußöffnungen mit dem gleichen Strom beaufschlagt werden, bzw. daß einige Eingußöffnungen und die ihnen zugeordneten Rohrkörper zu stark abkühlen, während andere Eingußöffnungen bzw. Rohrkörper überhitzt werden können. Mit derartig unterschiedlichen Temperaturverhältnissen an den einzelnen Eingußöffnungen sind keine Gießbedingungen aufrechtzuerhalten, wie sie bei solchen Spritzgießanlagen wünschenswert sind.

Wenn an den Eingußöffnungen die Temperaturgleichgewichte nicht passend aufrechterhalten werden, ist es möglich, daß aus einigen Eingußöffnungen das geschmolzene Material ausläuft, während gleichzeitig andere Eingußöffnungen versperrt sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Heißkanal- Kunststoffspritzgießanlage der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die Eingießtemperatur für alle Hohlformen einer Vielfachform mit hoher Genauigkeit gesteuert werden kann, so daß an den Eingußöffnungen ein gutes Temperatur­ gleichgewicht erhalten und der Spritzvorgang erfolgreich ausgeführt werden kann, ohne daß ein Fädenziehen, Tropfen oder ein Verstopfen der Eingußöffnungen auftritt, wobei auf einen komplizierten Mechanismus wie eine mechanische Ventilvorrichtung und/oder auf eine intermittierende Heizeinrichtung verzichtet werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Anlage sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Indem die Hochfrequenz-Induktionsheizwicklungen miteinander in Reihe geschaltet sind, kann an den Eingußöffnungen ein Temperatur-Gleichgewicht erhalten werden, da bspw. eine aufgrund der Alterung einer jeden Hochfrequenz- Induktionsheizwicklung bewirkte Änderung sich auf den durch alle Hochfrequenz-Induktionsheizwicklungen durchfließenden Strom auswirkt. Ein erhöhter Widerstand einer der Hochfrequenz- Induktionsheizwicklungen verringert den allen Hochfrequenz- Induktionsheizwicklungen zugeführten Strom, wodurch die Temperatur aller Rohrkörper gleichmäßig gesenkt wird. Dadurch kann das Temperatur-Gleichgewicht an den Eingußöffnungen leicht aufrechterhalten werden.

Es wurde experimentell gefunden, daß die Anzahl Windungen jeder Heizwicklung zwischen einigen wenigen und einem Dutzend oder mehr schwanken kann. Der Hochfrequenz- Induktionsheizeffekt hängt auch vom Abstand zwischen den Hochfrequenz-Induktionsheizwicklungen und der Stromquelle, d. h. vom Widerstandsverlust in der Leitung, ab, wobei der Skin-Effekt in Betracht gezogen werden muß. Auch von diesem Gesichtspunkt aus betrachtet ist es vorteilhaft, die Hochfrequenz- Induktionsheizwicklungen in Serie zu schalten. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß der Aufbau der mit jeder Eingußöffnung der Formhohlräume verbundenen Teile wesentlich vereinfacht werden kann, da der Kunststoff nahe den Eingußöffnungen durch Umwickeln der Rohrkörper jeweils mit einigen bis einem Dutzend oder mehr Windungen mit leitfähigem Draht erhitzt werden kann. Damit kann eine Heißkanal- Einspritzung verwirklicht werden, wobei eine Form mit einer großen Anzahl von Formhohlräumen in einem vorgegebenen Bereich oder eine Form mit einer Vielzahl von Eingußöffnungen für jeden Formhohlraum verwendet werden kann. Zur Steuerung der Temperatur der Rohrkörper auf eine Solltemperatur kann eine Schaltung verwendet werden, die die Isttemperatur erfaßt und die den Strom einstellt oder ein- und ausschaltet, der von der Stromquelle an die Hochfrequenz-Induktionsheizwicklungen in Übereinstimmung mit der erfaßten Temperatur der Rohrkörper abgegeben wird.

Da im Kunststoffkanal kein Heizelement vorgesehen ist, wie dies beim intermittierend arbeitenden Heizsystem der Fall ist, ist der Druckverlust beim Einspritzen vernachlässigbar gering. Außerdem ist ein Bruch eines Heizelementes ausgeschlossen. Die Hochfrequenz-Induktionsheizwicklungen erwärmen sich selbst bei Erregung nur wenig, so daß in vorteilhafter Weise ein Durchbrennen verhindert wird.

Die Heizeinrichtung weist vorzugsweise eine Kupplungseinrichtung zum Anschluß eines Schaltkreises zur Balance-Einstellung der Eingußöffnung für jede Heizwicklung auf. Dazu kann ein Kondensator, eine Spule oder ein Widerstand verwendet werden. Wenn bspw. Kondensatoren parallel zu ausgewählten Heizwicklungen geschaltet werden, werden die Temperaturen der Rohrkörper, um die die ausgewählten Heizwicklungen gewickelt sind, erhöht und die Temperatur der anderen Rohrkörper erniedrigt. Wenn Spulen oder Widerstände parallel zu den ausgewählten Heizwicklungen geschaltet werden, werden die Temperaturen der Rohrkörper, um die die ausgewählten Heizwicklungen gewickelt sind, erniedrigt und die Temperaturen der anderen Rohrkörper erhöht. Das Ausmaß der Temperaturänderung durch Verwendung derartiger Einstellschaltkreise hängt ab vom Wert des Schaltkreises. Daher kann durch Verbinden eines oder mehrerer Einstellschaltkreise parallel zu einer oder mehreren Heizspulen und durch geeignete Auswahl der Werte der Schaltkreise eine feine Balance- Einstellung der Eingußöffnungen erreicht werden.

Wenn ein Widerstand für den Einstellschaltkreis verwendet wird, tritt ein Leistungsverlust auf. Deshalb ist ein Kondensator oder eine Spule vorteilhafter als ein Widerstand.

Da in der Heizkanal-Spritzgießanlage Hochfrequenzstrom verwendet wird, kann ein Rauschen auftreten, wenn die Temperatur der Rohrkörper mit einem Thermoelement erfaßt wird. Falls das Thermoelement abgeschirmt wird, um eine Überlagerung des Rauschens mit dem Meßsignal zu verhindern, wird der mit der Eingußöffnung verbundene Aufbau kompliziert, was nicht wünschenswert ist, da dann eine Miniaturisierung der Gesamtanlage schwierig wird.

Der Abschnitt des Rohrkörpers, der an die Eingußöffnung angrenzt, wird vorzugsweise sehr dünn gewählt. Er beträgt z. B. ca. 7 mm im Durchmesser. Um die Temperatur eines solchen dünnen Abschnittes zu erfassen, muß das Thermoelement einen Außendurchmesser des Mantels von etwa 0,5 mm aufweisen. Dadurch wird jedoch sein elektrischer Widerstand relativ groß. Wie bekannt ist, steigt die Wahrscheinlichkeit der Überlagerung des Rauschens mit dem elektrischen Widerstand. Selbst wenn sowohl das Thermoelement als auch der leitfähige Draht gemeinsam abgeschirmt werden, ist es sehr schwierig, das Rauschen vollständig zu unterdrücken.

Daher wird vorzugsweise eine Schalteinrichtung vorgesehen, die periodisch die Hochfrequenz-Stromquelle während einer vorgegebenen Zeitspanne abschaltet. Diese Zeitspanne kann alle 0,5 Sekunden 10 Millisekunden lang sein. Während dieser Abschaltphase kann das Ausgangssignal der Temperaturerfassungseinrichtung erfaßt werden. Hierbei ist der hochfrequente Strom abgeschaltet, wenn das Ausgangssignal der Temperaturerfassungseinrichtung gelesen wird, so daß die Temperatur ohne Einfluß eines störenden hochfrequenten Magnetfeldes erfaßt werden kann.

Vorzugsweise empfängt die Temperatursteuereinrichtung ein Temperatursignal aus einer Temperaturerfassungseinrichtung, die die Temperatur des Rohrkörpers, vorzugsweise die Temperatur an dessen Spitze, erfaßt, und steuert den an die Heizwicklungen abgegebene Strom, so daß die Temperatur der Rohrkörper auf den gewünschten Wert eingeregelt wird. Dabei wird die Kunststofftemperatur nahe der Eingußöffnungen normalerweise auf einen relativ niedrigen Wert gehalten, um ein Tropfen und/oder Fädenziehen zu verhindern. Die Kunststofftemperatur wird plötzlich unmittelbar vor dem Einspritzhub erhöht, wodurch der Kunststoff nahe der Eingußöffnungen für die Einspritzung aufgeschmolzen wird. Dies bedeutet eine Entlastung hinsichtlich der Genauigkeit der Temperatursteuerung und ist vorteilhaft zum Schmelzen von Kunststoffen wie Nylon, dessen Eigenschaften - wie z. B. die Viskosität - sich wesentlich innerhalb eines engen Temperaturbereichs ändern, so daß dessen kritischer Temperaturbereich, in welchem ein Tropfen und/oder Fädenziehen verhindert werden kann, sehr klein ist. Durch Festlegung des gewünschten Temperaturwertes, auf den die Temperatur des Rohrkörpers normalerweise geregelt wird, und die nachfolgend als Normal- oder Solltemperatur bezeichnet wird, auf einen Wert, der ausreichend kleiner ist als der kritische Temperaturwert, können Schwierigkeiten, wie bspw. Fädenziehen, Tropfen o. dgl. auch dann vermieden werden, wenn sich die Temperatur von Eingußöffnung zu Einfußöffnung infolge unterschiedlicher Umgebungsbedingungen ändert.

Um die Temperatur des Rohrkörpers auf die Normaltemperatur zurückzubringen, wird die Stromversorgung zu den Heizwicklungen unterbrochen, bis die Rohrkörpertemperatur auf die Normaltemperatur gesunken ist. Es ist auch möglich, den Rohrkörper zu kühlen, indem der Rohrkörper mit einem Kühlkanal versehen ist. Der Kühlkanal kann einstückig mit dem Rohrkörper ausgebildet sein oder dadurch gebildet werden, daß ein Körper mit einer hohen Wärmeübertragungsgeschwindigkeit eng anliegend um den Rohrkörper gewickelt wird. Die Heizwicklungen können aus einem rohrförmigen leitfähigen Draht sein, durch den das Kühlmittel hindurchfließen kann.

Vorzugsweise weist die Heizeinrichtung eine Kurzschlußerfassungseinrichtung auf, die Kurzschlüsse in den Heizwicklungen auf der Basis der Beziehung zwischen der Temperatur des Rohrkörpers und der Änderungsgeschwindigkeit der Temperatur erfaßt. Da jede Heizwicklung eine kleine Anzahl von Windungen und demgemäß einen kleinen elektrischen Widerstand aufweist, ist es schwierig, einen elektrischen Kurzschluß in den Heizwicklungen festzustellen. Mit der Kurzschlußerfassungseinrichtung kann festgestellt werden, wenn die Temperatur eines Rohrkörpers abrupt abfällt, obwohl sie im Steuerbereich der Temperatursteuereinrichtung verbleibt, bzw. wenn die Geschwindigkeit der Temperaturzunahme eines Rohrkörpers kleiner ist als ein vorgegebener Wert. Alle diese Wirkungen können bei einem Kurzschluß einer Heizwicklung auftreten.

Zwischen der Heizwicklung und der Außenfläche des Rohrkörpers kann eine wärmeisolierende Schicht vorgesehen sein. Vorzugsweise ist die wärmeisolierende Schicht eine Luftschicht. Auf diese Weise können die Heizwicklungen auf einer relativ niedrigen Temperatur gehalten werden, wodurch eine Zerstörung oder Beeinträchtigung der Oberflächenschicht der Heizwicklungen verhindert werden kann.

Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Anlage sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform der Heißkanal-Spritzgießanlage,

Fig. 2 einen Querschnitt eines Teiles der Anlage gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine Ansicht eines Wicklungsbeispieles der Heizwicklung um den Rohrkörper,

Fig. 4 eine Ansicht zur Darstellung eines Beispieles der Befestigung der Heizwicklung,

Fig. 5 eine Ansicht einer Modifizierung der Anlage gemäß Fig. 1,

Fig. 6 ein Flußdiagramm zur Verdeutlichung eines Teils des Betriebes der in der Anlage gemäß Fig. 1 verwendeten Steuerschaltung, und

Fig. 7 bis 11 Querschnitte durch Abwandlungen des Rohrkörpers und der mit ihm verbundenen Teile.

Gemäß Fig. 1 weist die Heißkanal-Spritzgießmaschine eine Form 10 mit vier Formhohlräumen 12 a, 12 b, 12 c und 12 d auf. Die Form 10 umfaßt eine stationäre Formhälfte 14, die an einer stationären Platte der (nicht gezeigten) Spritzgießmaschine befestigt ist. Außerdem weist die Form 10 eine bewegliche Formhälfte 16 auf, die an einer beweglichen Platte der Spritzgießmaschine befestigt ist. Wenn die bewegliche Formhälfte 16 gegen die stationäre Formhälfte 14 gedrückt wird, d. h. wenn die Form 10 geschlossen wird, werden die Formhohlräume 12 a bis 12 d zwischen der stationären und der beweglichen Formhälfte 14 bzw. 16 gebildet. Die stationäre Formhälfte 14 weist eine Befestigungsplatte 18 auf, die an der stationären Platte befestigt wird. Die Formhälfte 14 weist außerdem einen Verteiler 22, der gegen die Befestigunsplatte 18 unter Zwischenschaltung eines wärmeisolierenden Materials 20 gedrückt wird, und der an der Befestigungsplatte 18 befestigt ist, sowie eine Hohlraumplatte 26 auf, die gegen den Verteiler 22 unter Zwischenschaltung von Stützelementen 24 gedrückt und an dem Verteiler 22 befestigt wird.

Die Hohlraumplatte 26 ist mit vier Ausnehmungen 28 a, 28 b, 28 c und 28 d versehen, die zur beweglichen Formhälfte 16 hin offen sind. Die Ausnehmungen 28 a bis 28 d bilden gemeinsam mit vier Kernabschnitten 17 a, 17 b, 17 c und 17 d bei geschlossener Form 10 jeweils die vier Formhohlräume 12 a bis 12 d. Die Hohlraumplatte 26 ist auf der Verteilerseite ferner mit vier Ausnehmungen 30 a, 30 b, 30 c und 30 d versehen. Die Ausnehmungen 30 a bis 30 d liegen jeweils den Formhohlräume 12 a bis 12 d ggenüber und sind zum Verteiler 22 hin offen. Die stationäre Formhälfte 14 ist mit einem Kunststoffkanal versehen, der über am Boden der jeweiligen Ausnehmungen 30 a bis 30 d befindlichen Öffnungen 32 a, 32 b, 32 c und 32 d mit den Hohlräumen 12 a bis 12 d verbunden ist. Dadurch ergibt sich eine Verbindung der Hohlräume 12 a bis 12 d mit der Düse der (nicht gezeigten) Spritzgießmaschine. Der Kunststoffkanal weist eine sog. Eingußstelle 34 a, die unmittelbar mit der Düse der Spritzgießmaschine verbunden ist, und einen Verteilungsabschnitt 34 b auf, der von der Eingußstelle 34 a abzweigt. Die Bereiche des Verteilerabschnittes 34 b, die an die Öffnungen 32 a bis 32 d angrenzen, werden jeweils von zugespitzten Rohrkörpern 36 a, 36 b, 36 c und 36 d gebildet. Heizwicklungen 38 a, 38 b, 38 c und 38 d sind um die Rohrkörper 36 a bis 36 d gewickelt. Wie weiter unten beschrieben wird, werden die Rohrkörper 36 a bis 36 d erhitzt, wenn die Heizwicklungen 38 a bis 38 d von einem hochfrequenten Strom durchflossen werden. Der Verteiler 22 wird durch eine (nicht gezeigte) Heizeinrichtung auf die gewünschte Temperatur gebracht.

Die aus der Düse der Spritzgießmaschine in die Eingußstelle 34 a injizierte Kunststoffschmelze wird über den Kunststoffkanal in die Formhohlräume 12 a bis 12 d abgegeben. Im allgemeinen werden die Hohlraumplatte 26 und die bewegliche Formhälfte 16 gekühlt. Sobald der Kunststoff in den Formhohlräumen 12 a bis 12 d durch Abkühlung ausgehärtet ist, wird die bewegliche Formhälfte 16 von der stationären Formhälfte 14 zum Öffnen der Form 10 wegbewegt. Dann können die in den Formhohlräumen 12 a bis 12 d ausgebildeten und von den Kernabschnitten 17 a bis 17 d gehaltenen Erzeugnisse aus der Formhälfte 16 entnommen werden.

Die Heizwicklungen 38 a bis 38 d sind über eine Relaisbox 40 mit der Hochfrequenz-Stromquelle 42 verbunden. Die Hochfrequenz- Stromquelle 42 weist einen Gleichrichter 44 auf, der den Wechselstrom aus einer Wechselstromquelle in einen (pulsierenden) Gleichstrom gleichgerichtet. Die Hochfrequenz- Stromquelle 42 weist außerdem ein Festkörperrelais 45 zum Ein- und Ausschalten der Wechselstromquelle, eine Schalteinrichtung 46, die unter dem Einfluß einer Temperatursteuerschaltung 52 wiederholt ein- und ausschaltet, einen Transformator 48, einen Kondensator C, der parallel zur Primärwindung des Transformators 48 geschaltet ist, und eine Filterschaltung 50 auf. Die Heizwicklungen 38 a bis 38 d sind an die Sekundärwicklung des Transformators 48 angeschlossen. Die Temperatursteuerschaltung 52 weist vier Thermoelemente 54 a bis 54 d auf, die die vorderen Endabschnitte der Rohrkörper 36 a bis 36 d berühren, um deren Temperatur zu messen. Die Ausgangssignale von den Thermoelementen 54 a bis 54 d werden mit Hilfe einer Schalteinrichtung 56 sukzessive in einen Verstärker 58 und danach in einen A/D-Wandler 60 eingegeben. Die Temperaturinformation von den Thermoelementen 54 a bis 54 d wird mittels des A/D-Wandlers 60 in ein Digitalsignal umgewandelt und dann unter der Kontrolle einer Steuerschaltung 62 in einem Speicher 64 gespeichert. An die Steuerschaltung 62 sind eine Schaltung 66 für die Eingabe einer Solltemperatur und eine Temperaturanzeigeschaltung 68 angeschlossen. Die Schaltung 66 gibt in die Steuerschaltung 62 eine Solltemperatur der vorderen Endabschnitte der Rohre 36 a bis 36 d ein, die bspw. mit Hilfe eine Wähleinrichtung vorgegeben wird. Die Solltemperatur wird in dem Speicher 64 unter dem Einfluß der Steuerschaltung 62 gespeichert. Die Steuerschaltung 62 liest die Temperaturinformation von den Thermoelementen 54 a bis 54 d aus, die in dem Speicher 64 gespeichert worden ist und im wesentlichen die Temperaturen der vorderen Endabschnitte der Rohre 36 a bis 36 d zu dieser Zeit wiederspiegelt, und sorgt dafür, daß eine Recheneinheit 70 einen Durchschnittswert bildet und die Differenz zwischen dem Durchschnittswert und der mit Hilfe der Schaltung 66 eingegebenen Solltemperatur berechnet. Die Steuerschaltung 62 steuert in Übereinstimmung mit der Differenz zwischen dem Durchschnittswert und der Solltemperatur einen Oszillator 72, wobei sich das Ausgangssignal des Oszillators 72 ändert. Dabei ist die Hochfrequenz-Stromquelle 42 derart ausgelegt, daß mehr Strom an die Heizwicklungen 38 a bis 38 d abgegeben wird, wenn die Frequenz innerhalb eines vorgegebenen Bereiches erniedrigt wird. Demgemäß steuert die Steuerschaltung 62 den Oszilltor 72 derart, daß er mit einer niedrigeren Frequenz oszilliert, wenn die Differenz zwischen dem Durchschnittswert und der Solltemperatur größer wird. In diesem Ausführungsbeispiel oszilliert der Oszillator 72 mit einer Frequenz zwischen 20 kHz und 50 kHz. Das Ausgangssignal des Oszillators 72 wird mit Hilfe einer Verstärkerschaltung 74 stromverstärkt und steuert die Schalteinrichtung 46 der Hochfrequenz-Stromquelle 42 an. Wenn die Schalteinrichtung 46 in wiederholter Weise mit einer Frequenz öffnet und schließt, die der Oszillatorfrequenz des Oszillators 72 entspricht, dann fließt ein hochfrequenter Strom durch die Primärwicklung des Transformators 48, und es wird ein hochfrequenter Strom in der Sekundärwicklung des Transformators 48 induziert, so daß die Heizwicklungen 38 a bis 38 d mit einem hochfrequenten Strom versorgt werden. Wenn ein hochfrequenter Strom durch die Heizwicklungen 38 a bis 38 d fließt, werden die Rohrkörper 36 a bis 36 d durch elektromagnetische Induktion aufgeheizt. Die Rohrkörper 36 a bis 36 d sind aus einem dafür geeigneten Material, so daß sie durch Hochfrequenz-Induktion erhitzt werden können. Die Rohre 36 a bis 36 d müssen gegen hohe Drücke und hohe Temperaturen widerstandsfähig sein. Vorzugsweise weist das Material der Rohre 36 a bis 36 d eine hohe mechanische Festigkeit und eine hohe magnetische Durchlässigkeit bei einer erhöhten Temperatur auf. Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Temperaturabhängigkeit der magnetischen Permeabilität des Materials relativ gering ist. Beispielsweise werden diese Forderungen mit Stahl SKD-61, 62 erfüllt. Die Temperatursteuerschaltung 52 wiederholt den Vergleich der Solltemperatur mit dem Durchschnittswert der Ist-Temperaturen der vorderen Endabschnitte der Rohre 36 a bis 36 d, die von den Thermoelementen 54 a bis 54 d eingegeben werden. Wenn die erstere höher als die letztere ist - erhöht die Temperatursteuerschaltung 52 die Oszillatorfrequenz des Oszillators 72, sobald die Differenz kleiner zu werden beginnt. Wenn die Oszillatorfrequenz erhöht wird, steigt die Frequenz des durch die Primärwicklung des Transformators 48 fließenden Stromes, wodurch die Frequenz des Stromes durch die Heizwicklungen 38 a bis 38 d steigt, so daß die von den Heizwicklungen 38a bis 38 d abgegebene Leistung sinkt. Während die Ist-Temperatur an dem vorderen Endabschnitt der Rohre 36 a bis 36 d niedriger ist als die Solltemperatur, versorgt demnach die Temperatursteuerschaltung 52 die Heizwicklungen 38 a bis 38 d mit einem Strom, der groß ist, wenn die Differenz zwischen der Ist-Temperatur und der Solltemperatur groß ist, bzw. der verringert wird, sobald die Ist-Temperatur sich der Solltemperatur nähert, so daß die Ist-Temperatur am vorderen Endabschnitt der Rohre der Solltemperatur angenähert wird. Wenn andererseits die Ist-Temperatur die Solltemperatur überschreitet, verringert die Temperatursteuerschaltung 52 den zu den Heizwicklungen 38 a bis 38 d zugeführten Strom um einen Betrag, der in Abhängigkeit von der Differenz zwischen der Ist- Temperatur und der Solltemperatur erhöht wird, so daß die Ist- Temperatur sich der Solltemperatur nähert. Die Temperaturanzeigeschaltung 68 zeigt die Ist-Temperatur der vorderen Endabschnitte der Rohre 36 a bis 36 d bzw. die Differenz zwischen der Ist-Temperatur und der Solltemperatur an. Da die Rohre 36 a bis 36 d selbst Hitze erzeugen, indem die Rohre 36 a bis 36 d durch Hochfrequenzinduktion erhitzt werden, ist das thermische Ansprechen im Vergleich zu einem System, bei dem die Rohre mit Hilfe von Widerstandsheizwicklungen durch Wärmeübertragung erhitzt werden, schneller, so daß die Temperatur der Rohre präzise gesteuert werden kann.

Das Festkörperrelais 45 ist mit der Steuerschaltung 62 verbunden und wird innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne geöffnet und geschlossen. Das Festkörperrelais 45 wird z. B. alle 0,5 Sekunden für 10 Millisekunden geöffnet. Die Steuerschaltung 62 schaltet also die Wechselstromquelle mit einer vorgegebenen Frequenz ein, um das Ausgangssignal der Hochfrequenz-Stromquelle 42 zu unterbrechen. Die Temperaturinformation aus den Thermoelementen 54 a bis 54 d wird im Speicher 64 gespeichert, so daß das Temperatursignal von den Thermoelementen 54 a bis 54 d ohne Einfluß des durch die Heizwicklungen 38 a bis 38 d nahe den Thermoelementen 54 a bis 54 d aufgebauten hochfrequenten Magnetfeldes ausgelesen werden kann. Die Periode und die Zeitspanne für das Öffnen des Festkörperrelais 45 ist nicht auf die oben angegebenen Werte begrenzt. Wenn die Periode, mit der das Festkörperrelais 45 geöffnet wird, übertrieben kurz ist bzw. wenn die Zeitspanne, während der das Festkörperrelais 45 geöffnet wird, übermäßig lang ist, wird die Zeit, während der die Heizwicklungen 38 a bis 38 d mit Strom versorgt werden, verkürzt, um die Zeit zu verlängern, die benötigt wird, um die Temperatur der Rohre 36 a bis 36 d auf die gewünschte Temperatur anzuheben. Daher sollte die Periode, nach der das Festkörperrelais 45 geöffnet wird, und die Zeitspanne, während der das Festkörperrelais 45 geöffnet ist, entsprechend den obigen Überlegungen gewählt werden.

Das Festkörperrelais 45 ist vorzugsweise ein sog. Nulldurchgangstyp, der nicht öffnet, bis die Spannung der Wechselstromquelle Null wird, selbst dann nicht, wenn ein Öffnungssignal aus der Steuerschaltung 62 eingegeben wird, und der nicht schließt, bis die Spannung der Wechselstromquelle Null wird, selbst dann nicht, wenn ein Schließsignal aus der Steuerschaltung 62 eingegeben wird.

Die Steuerschaltung 62 maximiert den an die Heizwicklungen 38 a bis 38 d für eine vorgegebene Zeitspanne in Abhängigkeit von einem Signal aus der (nicht gezeigten) Spritzgießmaschine abzugebenden Strom, wie später noch im einzelnen beschrieben wird.

Im allgemeinen wird die Steuerschaltung 62 einen Mikroprozessor umfassen. Der Betrieb des Mikroprozessors zur Ausführung der oben beschriebenen Steuerung wird anhand des in Fig. 6 dargestellten Flußdiagrammes beschrieben.

Die Steuerschaltung 62 (Mikroprozessor) in Fig. 6 öffnet das Festkörperrelais 45 und liest nacheinander die Ausgangssignale To der Thermoelemente 54 a bis 54 d unter Zuhilfenahme der Schalteinrichtung 56 und berechnet einen Durchschnittswert MTo der Ausgangssignale To (Stufe S 1). In der Stufe S 2 berechnet die Steuerschaltung 62 die Differenz X zwischen der Solltemperatur S τ und dem Durchschnittswert MTo der Ausgangssignale To der Thermoelemente 54 a bis 54 d. Dann bestimmt die Steuerschaltung 62, ob die Solltemperatur höher als der Durchschnittswert Mto ist, d. h. ob die Differenz X positiv ist. Das geschieht in Stufe S 3. Wenn die Differenz X größer als Null, d. h. positiv ist, addiert die Steuerschaltung 62 einen Wert a (0) entsprechend dem absoluten Wert der Differenz X, zu einer Summe C und gibt diese in den Oszillator 72 (Stufen S 4 und S 6), Wenn die Differenz X nicht größer als 0 ist, zieht die Steuerschaltung 62 einen Wert α (0) entsprechend dem absoluten Wert der Differenz X von dem Steuerwert C ab und gibt die so erhaltene Differenz in den Oszillator 72 (Stufen S 5 und S 6). Danach bestimmt die Steuerschaltung 62 in Stufe S 7, ob ein Startsignal zum Schließen der Form 10 aus der Spritzgießmaschine eingegeben worden ist. Wenn nicht festgestellt wird, daß ein Startsignal zum Schließen der Form 10 eingegeben worden ist, dann kehrt die Steuerschaltung 62 zur Stufe S 1 zurück und wiederholt die Stufen S 1 bis S 7. Wenn festgestellt wird, daß ein Startsignal zum Schließen der Form 10 eingegeben worden ist, dann schaltet die Steuerschaltung 62 einen Zeitgeber T 1 ein (Sufe S 8). Der Zeitgeber T 1 bestimmt die Zeit, zu der der an die Heizwicklungen 38 a bis 38 geführte Strom maximiert ist. Wenn der Zeitgeber T 1 abgelaufen ist (Stufe S 9), dann maximiert die Steuerschaltung 62 den Steuerwert C und gibt ihn in der Stufe S 10 in den Oszillator 72 ein, wobei gleichzeitig ein Zeitgeber T 2 in Stufe S 11 eingeschaltet wird. Der Zeitgeber T 2 bestimmt das Zeitintervall, während dem der Steuerwert C auf einem Maximalwert gehalten wird, d. h. das Zeitintervall, während dem der an die Heizwicklungen 38 a bis 38 d angelegte Strom maximal gehalten wird. Dabei wird der Steuerwert C maximal gehalten, bis der Zeitgeber T 2 abgelaufen ist. Wenn der Zeitgeber T 2 abgelaufen ist (Stufe S 12), wird der Steuerwert C minimalisiert bzw. auf Null gestellt (Stufe S 12). In Stufe S 14 wird dann festgestellt, ob der Durchschnittswert MTo der Ausgangssignale To der Thermoelemente 54 a bis 54 d unter die Solltemperatur ST gefallen ist. Für die Zeit, für die der Durchschnittswert MTo größer ist als die Solltemperatur ST, wird der Steuerwert C auf einem Minimalwert gehalten. Wenn der Durchschnittswert MTo kleiner als die Solltemperatur ST wird, kehrt die Steuerschaltung 62 zur Stufe S 2 zurück, um die Temperatur der Rohre 36 a bis 36 d derart zu steuern, daß der Durchschnittswert MTo in konvergierender Weise an die Solltemperatur ST herangeführt wird.

Der Zeitgeber T 1 dient zur Festlegung der Zeit, während der der an die Heizwicklungen 38 a bis 38 d angelegte Strom maximal ist. Der Zeitgeber T 2 dient zur Festlegung der Dauer, während der der an die Heizwicklungen 38 a bis 38 d geführte Strom auf einem Maximalwert gehalten wird, wobei die Zeiten derart eingestellt sind, daß der Kunststoff nahe den Öffnungen 32 geschmolzen ist, um eine Einspritzung unmittelbar vor jedem Spritzhub zu ermöglichen. Dabei sind das Kunststoffmaterial, die Normaltemperatur, d. h. die Solltemperatur, die Zeit für den Formzyklus u. dgl. zu berücksichtigen. Wenn die Heizwicklungen 38 a bis 38 d unmittelbar vor jedem Spritzhub mit großem Strom beaufschlagt werden, kann die Normal- bzw. Solltemperatur unterhalb jener kritischen Temperatur eingestellt werden, bei der das Ziehen von Fäden und ein Tropfen auftreten kann und bei der ein Verstopfen der Öffnung vermieden wird. Dadurch können die Anforderungen an die Genauigkeit der Temperatursteuerung reduziert und die Temperatursteuerung vereinfacht werden.

In dem in Fig. 6 gezeigten Flußdiagramm wird der Steuerwert C maximiert, um den an die Heizwicklungen 38 a bis 38 d angelegten Strom für den Einspritzvorgang zu maximieren. Dennoch muß der an die Heizwicklungen 38 a bis 38 d für den Einspritzvorgang angelegte Strom so lange nicht den Maximalwert annehmen, so lange die Leistung ausreicht, den gewünschten Temperaturanstieg im Kunststoff zu erzielen. In diesem Fall wird anstelle der Maximierung des Steuerwertes C in Stufe S 10 ein Wert α entsprechend dem gewünschten Temperaturanstieg im Kunststoff dem Sollwert C hinzugeführt und die Summe aus beiden Werten in den Oszillator 72 als Steuerwert C eingegeben.

Fig. 2 zeigt den Aufbau eines Rohrkörpers und der damit verbundenen Teile. Der Rohrkörper weist eine Bohrung 80 auf, die einen Teil des an die Öffnung bzw. Austrittsstelle angrenzenden Kunststoffkanals bildet. Die Bohrung 80 verjüngt sich zum vorderen, der Öffnung 32 a benachbarten Ende hin und hat einen Durchmesser, der im wesentlichen gleich dem Durchmesser der Öffnung 32 a an dem unmittelbar an die Öffnung 32 a angrenzenden Abschnitt ist. Das Rohr 36 a ist mit einem Paar ringförmiger Vorsprünge 82 a und 82 b an den entgegengesetzten endseitigen Stirnflächen versehen. Das Rohr 36 a ist unter Druck zwischen dem Verteiler 22 und der Hohlraumplatte 26 eingefügt, wobei die Vorsprünge 82 a und 82 b leicht verformt werden, um zu verhindern, daß der geschmolzene Kunststoff zwischen den Kontaktflächen entweicht. Es können auch andere Dichtungsmittel wie z. B. O-Ringe verwendet werden. Der Vorsprung 82 b an der vorderen Stirnfläche des Rohres 36 a verengt die Kontaktfläche zwischen dem Rohr 36 a und der Hohlraumplatte 26, so daß die vom vorderen Ende des Rohres 36 a auf die Hohlraumplatte 26 zu übertragende Wärmemenge reduziert wird. Das Rohr 36 a ist am vorderen Endabschnitt mit einer Ausnehmung 84 zur Aufnahme der Spitze des Thermoelementes 54 a versehen. Die Heizwicklung 38 a und das Thermoelement 54 a sind in einem Gehäuse 86 untergebracht, das aus einem Metall besteht, das als Hochfrequenzabschirmung wirksam ist. Eine Leitung 88 a der Heizwicklung 38 a und eine Leitung 88 b des Thermoelementes 54 a erstrecken sich durch ein einstückig mit dem Gehäuse 86 verbundenes Abschirmrohr 90 zur Relaisbox 40. Die Heizwicklung 38 a hat im Kern einen Metalldraht bspw. aus Silber, Silberlegierungen, Kupfer o. dgl., der gut leitfähig und gegenüber Korrosion resistent ist. Der Metalldraht ist von einem Isoliermaterial umgeben. Die Heizwicklung 38 a ist mit einigen Windungen um das Rohr 36 a gewickelt. Die Windungszahl ist von der Größe des Rohres 36 a abhängig. Da der hintere Endabschnitt des Rohres 36 a durch Wärmeübertragung vom Verteiler 22 her erwärmt und der vordere Endabschnitt des Rohres 36 a durch Wärmeübertragung zur Hohlraumplatte 26 gekühlt wird, sollte die um das Rohr 36 a gewickelte Heizwicklung so nahe wie möglich am vorderen Ende des Rohres liegen, so daß der magnetische Fluß von der Heizwicklung 38 a zum vorderen Endabschnitt des Rohres 36 a hin konzentriert wird.

Wenn das Rohr 36 a lang ist und eine relativ große Wärmemenge vom Mittelabschnitt des Rohres 36 a verlorengeht, kann die Heizwicklung 38 a am vorderen Endabschnitt des Rohres dicht und am Mittelabschnitt und am hinteren Endabschnitt des Rohres 36 a dünn um das Rohr 36 a gewickelt werden. Obwohl die Temperatur des vorderen Endabschnittes des Rohres 36 a kaum davon beeinflußt wird, ob die Heizwicklung 38 a in innigem Kontakt mit der Außenfläche des Rohres 36 a steht, beeinflußt die Position der Heizwicklung 38 a in Längsrichtung des Rohres 36 a und die Dichte der Wicklungen der Heizwicklung 38 a die Temperatur am vorderen Endabschnitt des Rohres 36 a. Deshalb wird die Heizwicklung 38 a vorzugsweise am Rohr 36 a befestigt. Das kann bspw. durch einen hitzebeständigen Klebstoff erfolgen. Es kann auch eine spiralförmige Nut 90 e in die Außenfläche des Rohres 36 a entsprechend dem gewünschten Wicklungsmuster geschnitten werden, wobei dann die Heizwicklung 38 a entlang der spiralförmigen Nut 90 e, wie in Fig. 4 gezeigt, gewickelt wird.

Die Relaisbox 40 hat ein Verbindungsstück, um die Sekundärwicklung des Transformators der Hochfrequenz- Stromquelle 42 anzuschließen, sowie Verbindungsstücke 101, 102, 103 und 104, um jeweils die Heizwicklungen 38 a bis 38 d anschließen zu können. Die Verbindungsstücke 101 bis 104 sind mittels einer Kupplung 100 miteinander in Reihe geschaltet. Verbindungen 111, 112, 113 und 114 zum jeweiligen Anschluß an eine Schaltung für die Einstellung der Eingußöffnungen sind jeweils parallel zu den Verbindungsstücken 101 bis 104 geschaltet. Durch Verbindungen der Schaltungen für die Einstellung der Eingußöffnungen mit der ausgewählten zugehörigen Kupplung kann die Temperatur der Rohre 36 a bis 36 d individuell gesteuert werden. Nach Fig. 1 sind Kondensatoren 105 parallel zu den Heizwicklungen 38 a und 38 c mit Hilfe der Verbindungen 111 und 113 geschaltet. In diesem Fall wird die Temperatur der Rohre 36 a und 36 c, um die die Heizwicklungen 36 a und 36 c gewickelt sind, erhöht, während die Temperatur der Rohre 36 b und 36 d, um die die anderen Heizwicklungen 38 b und 38 d gewickelt sind, erniedrigt wird. Wenn parallel zu den Heizwicklungen 38 a und 38 c anstelle von Kondensatoren Widerstände oder Spulen geschaltet werden, wird die Temperatur der Rohre 36 a und 36 c, denen die Heizwicklungen 38 a und 38 c zugeordnet sind, erniedrigt, und die Temperatur der Rohre 36 b und 36 d, denen die anderen Heizwicklungen 38 b und 38 d zugeordnet sind, erhöht. Durch Parallelschaltungen von einem oder mehreren Einstellkreisen für die Eingußöffnung bzw. die Eingußöffnungen, d. h. von Kondensatoren, Spulen oder Widerständen mit der ausgewählten bzw. den ausgewählten Heizwicklungen, wird die Verteilung der Ströme an die Heizwicklungen 38 a und 38 d geändert und die Temperatur der Rohre 36 a bis 36 d individuell erhöht bzw. erniedrigt. Wenn bspw. die Temperatur eines der Rohre 36 a bis 36 d aus einem bestimmten Grund niedriger sein soll als die Temperatur der anderen Rohre, so kann ein Kondensator parallel zu der dem Rohr zugeordneten Heizwicklung mit Hilfe der Kupplung für die Einstellung der Eingußöffnung geschaltet werden. Auf der anderen Seite kann mit Hilfe der Kupplung für die Einstellung der Eingußöffnung eine Spule oder ein Widerstand parallel zu der dem jeweiligen Rohr zugeordneten Heizwicklung geschaltet werden, wenn die Temperatur eines der Rohre 36 a bis 36 d aus einem bestimmten Grund höher als die Temperatur der anderen Rohre sein soll. Kondensatoren, Spulen und Widerstände können auch gemeinsam in Kombination miteinander verwendet werden, wenn dies gewünscht wird. Wenn ein Widerstand als Schaltkreis für die Einstellung der Eingußöffnung verwendet wird, findet ein Leistungsverlust statt. Deshalb sind ein Kondensator oder eine Spule einem Widerstand überlegen. Das Maß der Temperaturänderung, die mit dem Einstellkreis für die Eingußöffnung erzeugt wird, hängt vom Wert des jeweiligen Einstellelementes ab. Ein Einstellkreis mit einem bestimmten Wert kann von einer Bedienungsperson unter Berücksichtigung der Temperaturanzeige oder des Kunststoffzustandes an der jeweiligen Eingußöffnung ausgewählt und manuell mit der jeweiligen Kupplung verbunden werden. Andererseits kann eine Vielzahl von Einstellkreisen für jede Heizwicklung vorgesehen sein, so daß einer der Einstellkreise wahlweise in Übereinstimmung mit der Differenz und der Temperatur zwischen den Rohren 36 a und 36 d angeschlossen wird. In der Relais-Box 40 a, die in Fig. 5 gezeigt ist, umfassen die Einstellkreise jeweils Relais 121, 122, 123 und 124, von denen jedes sechs feste Kontakte und einen einzigen beweglichen Kontakt hat, der wahlweise mit einem der festen Kontakte verbunden ist. Fünf der sechs festen Kontakte eines jeden Relais sind mit Kondensatoren unterschiedlicher Werte verbunden, und ein fester Kontakt ist offen. Die Relais 121 bis 124 werden durch eine Ansteuerungsschaltung 125 angesteuert, die durch die Steuerschaltung 62 gesteuert wird. Die Steuerschaltung 62 steuert die Relaisansteuerungsschaltung 125 derart, daß die Relais 121 bis 124 einen bestimmten Kondensator parallel mit der Heizwicklung 38 a bis 38 d verbinden, was in Übereinstimmung mit der Differenz zwischen den Temperaturen der Rohre 36 a bis 36 d, die von den Thermoelementen 54 a bis 54 d angegeben werden, erfolgt.

Obwohl die Dicke der Leitungen, die in die Spritzform 10 münden, praktisch begrenzt ist, sollte vorzugsweise die Leitung zwischen der Hochfrequenz-Stromquelle 42 und der Relaisbox 40 so dick wie möglich sein und einen möglichst geringen Hochfrequenzwiderstand aufweisen. Desgleichen sollte die Relaisbox 40 möglichst nahe an der Spritzform 10 angeordnet sein, so daß die Leitungsverluste zwischen der Hochfrequenz- Stromquelle 42 und den Heizwicklungen 38 a und 38 d minimal sind.

Obwohl in der oben beschriebenen Ausführung die Temperatur der Rohre 36 a bis 36 d auf die Normaltemperatur (Solltemperatur) nach jedem Spritzschub (nach Ablauf der vom Zeitgeber T 2 vorgegebenen Zeit) durch Minimierung des Steuerwertes C oder durch Unterbrechung der Stromversorgung zu den Heizwicklungen 38 a bis 38 d erniedrigt wird, kann die Temperatur der Rohre 36 a bis 36 d zwangsläufig durch Kühlen mit Wasser o. dgl. auf die Normaltemperatur erniedrigt werden. Die Heizwicklung kann aus einem rohrförmigen leitfähigen Bauteil 38 a sein, und ein Kühlmittel kann durch dieses rohrförmige leitfähige Bauteil 38 a′ geschickt werden.

Fig. 9 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel für das Rohr 36 a und die damit verbundenen Teile. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Rohr an seiner Oberseite mit einem Flansch 93 versehen. Die Heizwicklung 38 a wird durch ein Gehäuse 86 mit Hilfe eines Füllstoffes 91 gehalten. Eine wärmeisolierende Luftschicht 92 von etwa 1 mm Dicke ist zwischen der Außenfläche 94 des Rohres 36 a unterhalb des Flansches 93 und der Heizwicklung 38 a ausgebildet. Die Außenfläche des Gehäuses 86 steht in Kontakt mit der Hohlraumplatte 26. Da bei dieser Ausführungsform die Wärmeübertragung vom Rohr 36 a auf die Heizwicklung 38 a durch die wärmeisolierende Luftschicht 92 begrenzt ist und die Wärme der Heizwicklung 38 a über den Füllstoff 91 und das Gehäuse 86 an die Hohlraumplatte 26, die normalerweise gekühlt ist, abgeführt wird, kann die Heizwicklung 38 a auf einer relativ niedrigen Temperatur gehalten werden. Daher sollten vorzugsweise der Füllstoff 91 und das Gehäuse 86 aus Materialien bestehen, die die Wärme sehr gut übertragen.

Die wärmeisolierende Luftschicht 92 beeinflußt kaum die Wirksamkeit der Heizung, so lange die Dicke der Luftschicht 92 einen bestimmten Wert nicht überschreitet. Beispielsweise beeinflußt eine wärmeisolierende Luftschicht 92 von 1 mm Dicke kaum die Wirksamkeit der Heizung, wenn die Länge der Heizwicklung 20 mm, der Innendurchmesser der Heizwicklung 7 mm und ihr Außendurchmesser 9 mm betragen.

In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ist das Gehäuse 86 zylindrisch ausgebildet und es steht mit der Hohlraumplatte 26 über die gesamte Außenfläche in Kontakt. Das Gehäuse 86 kann jedoch auch derart angeordnet werden, daß es mit der Hohlraumplatte 26 nur über einen Teil der Außenfläche in Kontakt ist, wie in Fig. 11 in einer Querschnittsansicht entlang der Linie A-A gemäß Fig. 10 dargestellt ist.

Das Rohr 36 a kann von der Wicklungsanordnung, die von dem Gehäuse 86, dem Füllstoff 91, der Heizwicklung 38 a und einem Glimmerrohr 95 gebildet ist, trennbar oder mit ihr einstückig verbunden sein.

Vorzugsweise besteht das Gehäuse 86 aus einem nichtmagnetischen Material wie z. B. rostfreiem Stahl oder Aluminium. Der Füllstoff besteht bspw. aus keramischem Material.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Steuerschaltung 62 mit einer Einrichtung zur Erfassung eines Kurzschlusses an den Heizwicklungen 38 a bis 38 d ausgerüstet. Da der elektrische Widerstand der Heizwicklungen 38 a bis 38 d sehr klein ist, ergibt sich bei Kurzschluß kaum eine Änderung des Widerstandes der Schaltung einschließlich der Heizwicklungen 38 a bis 38 d, so daß es sehr schwierig ist, einen Kurzschluß der Heizwicklungen 38 a bis 38 d auf der Grundlage einer Strom- oder Spannungsänderung zu erfassen. Daher ist die Steuerschaltung 62 mit einer Einrichtung zur Erfassung eines Kurzschlusses auf der Grundlage der Temperatur der vorderen Endabschnitte der Rohre 36 a bis 36 d, die mit Hilfe der Thermoelemente 54 a bis 54 d erfaßt wird, und der Änderungsfrequenz der Temperatur versehen. Dabei steuert die Steuerschaltung 62 den zu den Heizwicklungen 38 a bis 38 d geführten Strom derart, daß die Temperatur am vorderen Endabschnitt der Rohre 36 a bis 36 d mit hoher Geschwindigkeit zunimmt, wobei die Temperatur der vorderen Endabschnitte der Rohre 36 a bis 36 d jedoch niedriger bleibt als eine vorgegebene Bezugstemperatur (bspw. 150°C), bei der ein Tropfen oder Fädenziehen auftritt. Wenn der Temperaturanstieg eines oder mehrerer Rohre 36 a bis 36 d träge ist, oder wenn die Temperatur eines oder mehrerer Rohre 36 a bis 36 d absinkt, während die Temperatur der Rohre 36 a bis 36 d unterhalb der vorgegebenen Referenztemperatur ist, kann daher festgestellt werden, daß die dem entsprechenden Rohr zugeordnete Heizwicklungen einen Kurzschluß aufweist. Wenn die Temperatur eines der Rohre 36 a bis 36 d mit einer Geschwindigkeit absinkt, die einen vorgegebenen Wert überschreitet, während die Temperatur der Rohre 36 a bis 36 d über einer vorgegebenen Referenztemperatur liegt, kann ebenfalls festgestellt werden, daß die dem entsprechenden Rohr zugeordnete Heizwicklung einen Kurzschluß aufweist.

In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ist als Hochfrequenzstromquelle 42 eine Schaltung beschrieben, in der die Stromversorgung zunimmt, wenn die Frequenz sinkt. Es kann jedoch auch eine Schaltung verwendet werden, in der die Stromversorgung zunimmt, wenn die Frequenz zunimmt. In dem oben beschriebenen Beispiel steuert die Temperatursteuerschaltung 52 die Temperatur an den vorderen Endabschnitten der Rohre 36 a bis 36 d auf der Grundlage eines Vergleichs des Durchschnittswertes der Ist-Temperaturen der vorderen Endabschnitte der Rohre 36 a bis 36 d und der Solltemperatur. Die Temperatursteuerschaltung 52 kann jedoch auch derart ausgelegt sein, daß die Temperatur auf der Grundlage eines Vergleiches der Ist-Temperatur des vorderen Endabschnittes eines der Rohre 36 a bis 36 d und der Solltemperatur gesteuert wird.

Claims (14)

1. Heißkanal-Spritzgießanlage mit einer Form, die eine stationäre und eine bewegliche Formhälfte sowie bei geschlossener Form mehrere Formhohlräume aufweist, sowie einen Kunststoffkanal, der mit den Formhohlräumen in Verbindung steht, wobei die Düse der Spritzgießmaschi­ ne jedem Formhohlraum über eine offene Einfußöffnung ge­ schmolzenen Kunststoff zuführt, mit einer Heizeinrich­ tung zum Aufheizen des Kunststoffkanals, um den Kunst­ stoff im Kunststoffkanal in einem geschmolzenen Zustand zu halten, wobei mindestens ein Teil des Kunststoffka­ nals nahe jeder Eingußöffnung aus einem Rohrkörper gebildet ist, dessen Material durch eine Hoch­ frequenz-Induktionsheizung erhitzbar ist, die Heizein­ richtung eine Vielzahl von Hochfrequenz-Induktions­ heizwicklungen aufweist, die jeweils um die Rohrkörper gewickelt sind, und wobei eine Hochfrequenz-Stromver­ sorgungseinrichtung zur Versorgung der Hochfrequenz­ heizwicklungen mit Hochfrequenzstrom und eine Tempera­ tursteuereinrichtung vorgesehen sind, welche den den Hochfrequenzheizwicklungen zugeführten Strom aus der Hochfrequenz-Stromversorgungseinrichtung in Abhängig­ keit eines Temperatursignales von einer Temperaturer­ fassungseinrichtung steuert, wodurch die Temperatur der Rohrkörper auf eine Solltemperatur geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß alle Hochfrequenz-Induktionsheizwicklungen mit­ einander in Reihe geschaltet sind.

2. Spritzgießanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz des an die Hochfrequenz-Induktionsheiz­ wicklungen gelegten Hochfrequenzstromes zwischen 20 kHz und 50 kHz liegt.

3. Spritzgießanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jede Heizwicklung in einem Abschnitt des Rohrkörpers nahe der Eingußöffnung dicht gewickelt ist.

4. Spritzgießanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Heizwicklung in einem Abschnitt nahe der Eingußöffnung dicht und in einem daran anschließenden Abschnitt bis zum Ende des Rohrkörpers dünn gewickelt ist.

5. Spritzgießanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Heizwicklung in einer in der Außenfläche des Rohrkörpers ausgebildeten schrau­ benlinienförmigen Nut fixiert ist.

6. Spritzgießanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung eine Kupp­ lungseinrichtung zum Anschluß eines Schaltkreises zur Balance-Einstellung der Eingußöffnung für jede Heiz­ wicklung aufweist, wobei dieser Schaltkreis zur zuge­ hörigen Heizungswicklung parallel geschaltet ist, um die Verteilung des Stromes an die Heizwicklung zu ändern.

7. Spritzgießanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung mit einer Schalteinrichtung ver­ sehen ist, die die Stromversorgung zu den Heizwicklungen von der Hochfrequenzstromversorgungseinrichtung in einer vorgegebenen Periode für eine vorgegebene Zeitspanne un­ terbricht und daß die Temperatursteuereinrichtung das Temperatursignal liest, während die Stromversorgung un­ terbrochen ist.

8. Spritzgießanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatursteuereinrichtung die Heizwicklungen mit einem Strom versorgt, der größer ist als der, der zum Erhöhen der Temperatur der Rohrkörper auf die Soll­ temperatur nötig ist, und zwar während einer vorgegebe­ nen Zeitspanne in Abhängigkeit eines Signals aus der Spritzgießanlage.

9. Spritzgießanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung eine Kurzschluß-Erfassungsein­ richtung aufweist, die die Geschwindigkeit der Änderung der Temperatur der Rohrkörper auf der Grundlage des Tem­ peratursignales aus der Temperaturerfassungseinrichtung berechnet, und die einen Kurzschluß der Heizwicklungen auf der Grundlage der Beziehung zwischen der Geschwindig­ keit der Änderung der Temperatur der Rohrkörper und der Temperatur der Rohrkörper anzeigt, die durch das Tempera­ tursignal repräsentiert wird.

10. Spritzgießanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß jede Heizwicklung zur Ausbildung einer Wicklungsan­ ordnung von einem Haltekörper gehalten wird, wobei der Haltekörper derart angeordnet ist, daß die Heizwicklung unter Ausbildung einer zwischen der Heizwicklung und der Außenfläche des Rohrkörpers liegenden wärmeisolierenden Schicht gehalten wird.

11. Spritzgießanlage nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Außenwandung der Wicklungsanord­ nung mit der Form in Berührung steht.

12. Spritzgießanlage nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Wicklungsanordnung einstückig mit dem Rohrkörper ausgebildet ist.

13. Spritzgießanlage nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Wicklungsanordnung von dem Rohr­ körper getrennt ist.

14. Spritzgießanlage nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die wärmeisolierende Schicht Luft ist.