DE3640620C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Düse für Spritzgießformen, insbesondere metallene Angußdüse für Kunststoff, mit einem hohlen Düsenschaft, der zuführseitig einen radial nach außen vorspringenden Ringbund aufweist und unterhalb des Ringbundes von einer Heizeinrichtung umgeben ist, die mit dem Düsenschaft über Wärmeleitmetall, welches das Schaftmetall an Wärmeleitfähigkeit übertrifft, in wärmeleitender Verbindung steht.

Derartige Düsen, insbesondere Angußdüsen werden bei Spritzgießformen verwendet, in denen der zu spritzende Kunststoff z. B. von einer Maschinendüse durch eine Formplatte der Spritzgießform bis in die Nähe des Spritzbereichs geleitet wird. Dabei darf dem zu spritzenden Kunststoff nicht so viel Wärme entzogen werden, daß er erstarrt bzw. nur noch mit unzulässig hohem Spritzdruck zu fördern ist. Infolgedessen wird die Düse mit einer Heizeinrichtung versehen, mit der ein einwandfreies Spritzen gewährleistet werden kann, indem Abkühlung des zu spritzenden Kunststoffs bzw. dessen Erstarren vermieden werden.

Bei einer Angußdüse der eingangs genannten Art ist das Wärmeleitmetall in Form von Wärmeleitstiften vorhanden, die mit einem Ende im Ringbund des Düsenschafts sitzen und mit dem anderen Ende in den Düsenschaft hineinragen, um dort bei entsprechend bündiger Anordnung mit dem Außenumfang des Düsenschaftes in wärmeleitenden Kontakt mit einer zylindrischen und eng um den Außenumfang des Düsenschaftes herum angeordneten Heizeinrichtung zu kommen. Es hat sich jedoch erwiesen, daß die Wärmeverteilung noch verbessert werden kann.

Aus "Kunststoffe 75" (1985) 12., S. 878 bis 881 ist eine Düse für Spritzgießformen mit einem hohlen Düsenschaft, der von einer Heizeinrichtung umgeben ist, die mit dem Düsenschaft über Wärmeleitmetall in wärmeleitender Verbindung steht, welches das Schaftmetall an Wärmeleitfähigkeit übertrifft, und bei der das Wärmeleitmetall um den Umfang des Düsenschaftes herum vorhanden ist, bekannt. Als Heizeinrichtung weist diese bekannte Düse einen nicht gewickelten Wendelheizer auf. Zwischen diesem Wendelheizer und dem Düsenschaft ist das Wärmeleitmetall über die gesamte Länge des Düsenschaftes vorhanden. Dadurch wird eine unterschiedliche Wärmeverteilung längs des Düsenschaftes beeinträchtigt, wenn nicht gar ausgeschlossen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Düse mit den eingangs genannten Merkmalen so zu verbessern, daß gleichzeitig Einfluß auf die Wärmeverteilung über die Länge der Düse als auch auf eine gleichmäßige Wärmeverteilung um den Düsenschaft herum genommen werden kann. Diese Aufgabe wird durch eine Düse mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Für die Erfindung ist von Bedeutung, daß das Wärmeleitmetall nicht mehr punktuell um den Umfang der Düse herum bzw. entsprechend der Ausbildung der Wärmeleitstifte mehr oder weniger linienförmig angeordnet ist und infolgedessen die Wärme nur ungleichmäßig verteilt zur Düsenbohrung gelangt, sondern daß das um den Umfang des Düsenschaftes herum überall annähernd gleichmäßig starke Wärmeleitmetall für eine entsprechend gleichmäßige Wärmeverteilung sorgt. Von Bedeutung ist aber außerdem, daß unvermeidbare Toleranzen zwischen dem Außenumfang der Düse bzw. der Wärmeleitstifte einerseits und dem Innenumfang der Heizeinrichtung bei der bekannten Angußdüse andererseits dazu führen müssen, daß der Wärmeübergang von der Heizeinrichtung auf die Wärmeleitstifte nur ungleichmäßig erfolgt. Beispielsweise wird der Kontaktdruck zwischen Heizeinrichtung und einigen Wärmestiften größer sein, als der Kontaktdruck zwischen anderen Wärmestiften und der Heizeinrichtung. Bei letzteren ist der Wärmeübergangswiderstand entsprechend erhöht und die Wärme verteilt sich ungleichmäßig. Im Extremfall ist ein Wärmestift ohne jeglichen Kontaktdruck denkbar, der dann praktisch keine direkt von der Heizeinrichtung herrührende Wärme weiterleiten kann. Eine derartige ungleichmäßige Wärmeverteilung infolge der unvermeidbaren Toleranzen der beteiligten Bauteile kann durch das erfindungsgemäß angeordnete Wärmeleitmetall vermieden werden - selbst wenn der Kontaktdruck an einer oder mehreren Stellen des Düsenumfangs gering sein sollte - weil das Wärmeleitmetall eine Wärmeleitung auch in Umfangsrichtung gestattet, was bei der Verwendung von Wärmeleitstiften nicht möglich ist. Hinzu kommt, daß durch die Spritzschicht der Wärmeübergangswiderstand zwischen dem Wärmeleitmetall und dem Düsenschaft sehr gering ist. Die Spritzschicht hat einen viel innigeren Kontakt mit dem Düsenschaft als ein Wärmeleitstift, dessen Toleranzen in Verbindung mit den Toleranzen der Düse zu einem erhöhten Wärmeübergangswiderstand und damit zu einer ungleichmäßigen Wärmeverteilung führen können.

Das Wärmeleitmetall ist am Düsenschaft in der Nähe des Ringbundes und bedarfsweise in der Nähe der dem Ringbund gegenüberliegenden Düsenspitze angeordnet. Damit kann die Wärme noch gezielter in die kritischen Bereiche des Düsenschaftes gebracht werden, nämlich in die Nähe des Ringbundes und in die Düsenspitze.

Das Wärmeleitmetall ist in Ringnuten des Düsenschaftes angeordnet und kann bündig mit der Außenfläche des Düsenschaftes abschließen. Die Vertiefungen bestimmen exakt denjenigen Bereich des Düsenschaftes, in dem sich das Wärmeleitmetall befinden soll. Je tiefer die Ringnut ist, desto weniger macht sich die verbleibende Wandstärke des Düsenschaftes bis zur Düsenbohrung als Wärmeleithindernis bemerkbar und die dem Wärmeleitmetall axial benachbarten Abschnitte des Düsenschaftes bilden ein vergleichsweise größeres Hindernis bei der radialen Wärmeverteilung der Heizeinrichtung. Es ist dabei auch denkbar, mehrere Ringnuten unterschiedlich tief auszubilden, um den radialen Wärmezufluß unterschiedlich zu steuern.

Zwischen zwei auf einem Längenabschnitt des Düsenschaftes angeordneten Ringnuten ist eine Lufttasche zwischen der Heizeinrichtung und dem Düsenschaft vorhanden. Diese Lufttasche ist ein beträchtliches Hindernis für den radialen Wärmeübergang von der Heizeinrichtung zur Düsenbohrung, so daß mit dieser Lufttasche größerer Einfluß auf die Wärmeverteilung über die Länge der Düse genommen werden kann. Es ist eine noch bessere Konzentrierung der von der Heizeinrichtung gelieferten Wärme auf die kritischen Bereiche der Düse möglich, beispielsweise die Konzentration auf die Düsenspitze und den Ringbund der Düse. Die Lufttasche ist eine ringzylindrische Ausnehmung des Düsenschaftes und kann infolgedessen zweckmäßig als Ausdrehung hergestellt werden.

In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß zur Bohrung der Angußdüse parallele Wärmeleitstifte im Ringbund des Düsenschaftes vorhanden sind und mit dem Wärmeleitmetall in wärmeleitender Verbindung stehen. Der Wärmeübergang zwischen den Wärmeleitstiften und dem Wärmeleitmetall kann praktisch ohne jeden Wärmeübergangswiderstand ausgebildet werden, so daß auch bei dieser Ausgestaltung der Angußdüse trotz der vorhandenen Wärmeleitstifte, die die Wärme in den Ringbund leiten, eine sehr gleichmäßige Wärmeverteilung im Düsenschaft innerhalb der Ringnut möglich ist. Die Wärmeleitstifte stehen lediglich mit dem Wärmeleitmetall der ringbundseitigen Ringnut in Verbindung und ersetzen deren Wärmeleitmetall entsprechend dem Stiftquerschnitt über die gesamte Höhe der Ringnut. Bei dieser Ausgestaltung der Angußdüse sind die Wärmeleitstifte und das Wärmeleitmetall gut miteinander verzahnt und die Wärmeverteilung im Bereich des Ringbundes ist über die gesamte Länge der Wärmeleitstifte gleichmäßig.

Das Wärmeleitmetall und/oder die Wärmeleitstifte bestehen aus einer Kupfer-Beryllium-Legierung.

In Weiterbildung der Düse ist vorgesehen, daß im Einsteckbereich der Düsenspitze in eine Formplatte eine eingelassene Keramikfüllschicht als Wärmeisolierstück vorhanden ist.

Die Befestigung der Düse in einer Formplatte erfolgt derart, daß die Düse axial in Durchtrittsrichtung druckbeaufschlagt wird und sich über das Isolierstück an einer Formplatte abstützt. Diese unter Druck erfolgende Abstützung beschränkt die Auswahl unter den für das Isolierstück einsetzbaren Werkstoffen. Die Abstützung ist ein besonderes Bauteil, was die Spritzgießform verkompliziert. Nicht zuletzt hängt der Wärmeübergang aus der Düse in die Formplatte von den Toleranzen der Bauteile ab, insbesondere also von dem Sitz der Düse im düsenspitzenseitigen Isolierstück. Diese z. B. durch die Fertigung der Bauteile bedingten Toleranzen und auch die sich durch unterschiedliche Ausdehnungskoeffizienten ergebenden Druckverhältnisse zwischen der Düse und dem Isolierstück können dazu führen, daß mehr oder weniger Wärme in die Verengung der Düsenspitze gelangt, so daß der gewünschte Abriß des Kunststoffs im Angußbereich nicht gewährleistet ist.

Durch die oben genannte Ausbildung wird die Wärmezuleitung zur Düsenspitze bzw. die Wärmeverteilung in der Düsenspitze im gewünschten Sinne vergleichmäßigt und auch eine Vereinfachung des Düsenaufbaus ist möglich.

Durch die in die Düsenspitze des Düsenschaftes eingelassene Keramikfüllschicht wird das Wärmeisolierstück baulich mit dem Düsenschaft vereinigt. Die Düse und ihre Keramikfüllschicht bilden ein einziges Bauteil, das einfach zu handhaben ist. Insbesondere kann das Wärmeisolierstück nicht verlorengehen oder verkantet eingesetzt werden. Der Wärmeabfluß durch das Isolierstück kann vergleichmäßigt werden, weil die Wärmeübergangsverhältnisse aus der Düsenspitze in das schlecht wärmeleitende Isolierstück durch fabrikmäßigen Zusammenbau vergleichmäßigt werden können.

Zweckmäßigerweise ist die Keramikfüllschicht eine ringzylindrische, in eine entsprechende Ringnut der Düsenspitze eingebrachte Spritzschicht, die um den Umfang des Düsenschaftes herum überall etwa dieselbe Dicke aufweist. Von Bedeutung ist, daß die Keramikfüllschicht eine Spritzschicht ist, die sich überall gleichmäßig auf der Außenfläche des Düsenschaftes bzw. der Düsenspitze verteilt und einen gleichmäßigen und definierten Wärmeübergangswiderstand schafft. Dieser definierte Wärme­ übergangswiderstand erlaubt es, den Wärmeabfluß durch die Keramik­ füllschicht zu vergleichmäßigen und damit einen exakten Einfluß auf die Wärmeverteilung im Abrißbereich der Düsenspitze zu nehmen. Toleranzen im Bereich zwischen Keramikfüllschicht und Schaftaußenfläche werden praktisch ausgeschaltet. Auch die Dicke der Keramikfüllschicht kann sehr genau festgelegt werden, indem die Differenz des Außenumfangs des Düsenschaftes zum Nutgrund der ringnutartigen Vertiefung genau eingehalten wird.

Die Keramikfüllschicht schließt bündig mit dem zylindrischen Außenumfang der Düsenspitze ab und endet vor der Stirnfläche der Düsenspitze. Durch den bündigen Abschluß der Keramikfüllschicht mit dem zylindrischen Außenumfang der Düsenspitze ist nur noch die erforderliche Kontaktfläche von außen zugänglich. Die Düsenspitze kann mit ihrem Einsteckbereich problemlos in eine entsprechend bemessene Ausnehmung der Formplatte eingesetzt werden. Die Keramikfüllschicht stört auch nicht, wenn beispielsweise eine ringzylindrische Heizeinrichtung über die Düsenspitze in ihre Endlage nahe einem Ringbund anzuordnen ist, der an dem der Düsenspitze gegenüberliegenden Ende des Düsenschaftes vorhanden ist. Die Keramikfüllschicht endet vor der Stirnfläche der Düsenspitze, so daß zwischen der Stirnfläche und der Keramikfüllschicht eine Ringfläche vorhanden ist, mit der die Düsenspitze die Formplatte direkt berührt. Dadurch bleibt im vordersten Bereich der Düsenspitze ein Wärmeabfluß erhalten, damit die Düsenspitze im vorderen Bereich der Querschnittsverengung nicht zu heiß wird, was den Abriß des Angußmaterials beeinträchtigen würde.

Die Düse ist zweckmäßigerweise so ausgebildet, daß die Keramikfüllschicht eine trichterförmige Verengung der Düsenbohrung des hohlen Düsenschaftes auf einem beträchtlichen Teil der Länge des Trichterauslaufs überlappt. Infolgedessen wird der Einfluß des Wärmeentzugs in der Düsenspitze nicht zu groß und im Abrißbereich ist ein gewünschtes Temperaturgefälle zu erreichen.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine ausgestattete Angußdüse,

Fig. 2 die Ansicht A der Fig. 1 und

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III der Fig. 1.

Die in Fig. 1 dargestellte Angußdüse 10 besteht im wesentlichen aus einem Düsenschaft 11, an dessen einem Ende ein radial nach außen vorspringender Ringbund 12 angeordnet ist, während das andere Ende der Angußdüse 10 eine Düsenspitze 15 bildet. Die Angußdüse 10 wird über ihre gesamte Länge von einer durchgehenden Düsenbohrung 13 durchsetzt, um zu spritzenden Kunststoff von einer gestrichelt angedeuteten Maschinendüse 14 einer nicht dargestellten Kunststoffspritzmaschine in einen Bereich 22 zu transportieren, der der Düsenspitze 15 benachbart ist. Die Düsenbohrung 13 der Angußdüse 10 ist im Bereich der Düsenspitze 15 verengt, damit der sogenannte Anguß bzw. das an den Spritzling anschließende Angußstück nur eine geringe Querschnitts­ fläche hat, um beim Öffnen der Spritzgießform leicht und an der gewünschten Stelle abreißen zu können.

Dem Ringbund 12 benachbart und an die Ringfläche 16 des Ringbundes 12 anschließend ist auf dem Düsenschaft 11 bis in den Bereich der Düsenspitze 15 eine Heiz­ einrichtung 17 vorhanden, die den Düsenschaft 11 eng umschließt. Die Heizeinrichtung 17 besteht beispiels­ weise im wesentlichen aus einer Heizspirale 17′, die entsprechend dem Wärmebedarf mit eng aneinander lie­ genden oder weiter voneinander entfernt angeordneten Windungen in einen Wärmeleitkern 17′′ aus einer Kupfer- Beryllium-Legierung eingebettet ist. Die Zuführung der elektrischen Energie erfolgt über eine Zuleitung 18, die beispielsweise an eine nicht dargestellte Stromquelle angeschlossen ist, welche ihrerseits von einer Regel­ einrichtung beaufschlagt wird.

An der schaftseitigen Ringfläche 16 ist ein Distanz­ ring 19 befestigt, der dem Einbau der Angußdüse 10 in die nicht dargestellte Spritzgießform dient und dabei die Zuleitung 18 und den benachbarten Bereich der Heiz­ einrichtung 17 schützt.

Neben dem ringbundseitigen Ende der Düsenbohrung 13 sind gemäß Fig. 2 fünf gleichmäßig über den Umfang verteilte Bohrungen 20 im Ringbund 12 angeordnet. In den Bohrungen 20 sitzen die in Fig. 1 im Längsschnitt dargestellten Wärmeleitstifte 21, die in den Ringbund 12 eingetrieben werden und daher fest in ihren Bohrungen 20 sitzen.

Die Wärmeleitstifte 21 sind über die gesamte Höhe des Ringbundes 12 vorhanden und ragen mit ihren unteren Enden in den Düsenschaft 11. Der freiliegende Außenum­ fang der Wärmeleitstifte 21 ist bündig mit der Außen­ fläche des Düsenschaftes 11, so daß die ringzylindrisch ausgebildete Heizeinrichtung 17 abänderungsfrei auf der Angußdüse 10 montiert werden kann.

Des weiteren ist auf dem Düsenschaft 11 und dem Ringbund 12 benachbart Wärmeleitmetall 23 angeordnet. Dieses Wärmeleitmetall 23 ist in einer Ringnut 24 des Düsenschaftes 11 angeordnet, die beispielsweise durch Ausdrehen mit derjenigen Tiefe hergestellt wird, die benötigt wird, um die von der Heizeinrichtung 17 gelieferte Wärme im erforderlichen Maße und ohne unerwünscht großen Wärmeleitwiderstand der verbleibenden Werkstoffdicke der Angußdüse 10 dem in der Düsenbohrung 13 befindlichen Kunststoff zuzuleiten.

In analoger Weise ist auch in der Nähe der dem Ringbund 12 gegenüberliegenden Düsenspitze 15 Wärmeleitmetall 23 angeordnet, und zwar ebenfalls in einer Ringnut 24′ des Düsenschaftes 11. Die Tiefen der beiden Ringnuten 24, 24′ sind in Fig. 1 gleich groß dargestellt, können jedoch voneinander abweichen, wenn dies erforderlich ist.

Das Wärmeleitmetall 23 ist jeweils als Spritzschicht ausgebildet, d. h. die in den Düsenschaft 11 eingearbeiteten Ringnuten 24, 24′ sind mit Spritzwerkstoff gefüllt. Die Herstellung der Spritzschichten kann so erfolgen, daß zunächst die Ringnuten 24, 24′ hergestellt werden, beispielsweise durch spanabhebendes Einarbeiten radial in den Werkstoff des Düsenschaftes 11. Danach kann das Wärmeleitmetall 23 in die Ringnuten 24, 24′ gespritzt werden, wonach der Düsenschaft über seine gesamte Länge auf einen dem Innendurchmesser der Heizeinrichtung 17 entsprechenden Außendurchmesser abgedreht wird.

Zwischen den beiden Ringnuten 24, 24′ ist eine Lufttasche 25 in den Außenumfang des Düsenschaftes 11 eingearbeitet. Diese Lufttasche 25 ist ringzylindrisch und schafft einen entsprechenden Abstand zwischen der Innenwand der Heizeinrichtung 17 und der Außenfläche 11′ der Angußdüse 11. Dieser Abstand bewirkt, daß im Bereich der Lufttasche 25 nur vergleichsweise wenig Wärme von der Heizeinrichtung 17 auf die unter der Lufttasche 25 liegenden Bereiche der Angußdüse 11 übertragen werden kann. Die Wärmeableitung von der Heizeinrichtung 17 konzentriert sich also auf die in der Nähe des Ringbundes 12 und auf die in der Nähe der Düsenspitze 15 gelegenen Bereiche des Düsenschaftes 11.

Der Werkstoff der Angußdüse 10 bzw. des Düsenschaftes 11 ist Edelstahl, während als Wärmeleitmetall 23 eine Kupfer- Beryllium-Legierung verwendet wird, die beim Spritzen in die Ringnuten 24, 24′ genügend fest mit dem Edelstahl verbunden wird, so daß daher auch ein sehr geringer Wärmeübergangswiderstand zwischen den beiden ungleichen Werkstoffen gegeben ist. Der Wärmeübergangswiderstand zwischen der Heizeinrichtung 17 und dem Wärmeleitmetall 23 ist ebenfalls sehr gering, zumal die beiden einander berührenden Bauteile 17, 23 aus demselben Werkstoff bestehen. Eventuell vorhandene Toleranzen zwischen diesen Bauteilen wirken sich nicht auf die Gleichmäßigkeit der Wärmeverteilung aus, da das Wärmeleitmetall 23 ringsum mit einer überall annähernd gleichmäßig starken Spritzschicht vorhanden ist.

Fig. 3 zeigt, daß bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel mit Wärmeleitstiften 21 lediglich in den zwischen den Wärmeleitstiften 21 gelegenen Bereichen Wärmeleitmetall vorhanden ist. Wären diese Wärmeleitstifte 21 nicht vorhanden, so wäre das Wärmeleitmetall 23 als ringsum geschlossener Zylinder­ ring 23′ ausgebildet. Die in der Fig. 1 im Querschnitt dargestellten Wärmeleitstifte ersetzen jedoch den ring­ bundseitigen Zylinderring 23′ teilweise entsprechend ihrem Querschnitt und über die gesamte Höhe dieses Zy­ linderrings 23′. Dies stört jedoch die Gleichmäßigkeit der Wärmeverteilung nicht, weil die Wärmeleitstifte 21 zweckmäßigerweise ebenfalls aus der gleichen Kupfer- Beryllium-Legierung hergestellt werden, die das Wärme­ leitmetall 23 bildet. Bei der Herstellung der in den Figuren dargestellten Angußdüse 10 werden zunächst die Metallstifte 21 in ihre Bohrungen 20 und die insoweit für sie bestimmte Vertiefung 24 eingesetzt und erst danach wird das Wärmeleitmetall 23 als Spritzschicht aufgebracht. Bei dem Aufspritzen des Wärmeleitmetalls 23 bildet sich eine sehr innige Verbindung zwischen dem Wärmeleitmetall 23 und den aus dem gleichen Werkstoff bestehenden Wärme­ leitstiften 21, so daß an den Übergangsstellen keine un­ erwünschte Beeinflussung der Wärmeverteilung erfolgt. Das wäre ohnehin ausgeschlossen, wenn die Angußdüse 10 nicht ausgebildet wird, wie in der Zeichnung dargestellt, sondern ohne die Wärmeleitstifte 21.

Die Angußdüse 10 ist des weiteren noch mit einer Keramikfüllschicht 26 an ihrer Düsenspitze 15 versehen. Mit dieser Düsenspitze 15 wird die Angußdüse 10 in eine den der Austrittsbohrung 27 benachbarten Bereich 22 bildende Ausnehmung einer Formplatte 28 gesteckt, welche der Düsenspitze 15 Wärme entzieht. Dieser Wärmeentzug muß im vordersten Bereich der Düsenspitze 15 erhalten bleiben, da sonst die Düsenspitze 15 im Bereich der Querschnittsverengung zu heiß wird und ein Abriß des Angußmaterials nicht gewährleistet ist. Andererseits darf der Wärmeentzug aus dem der Heizeinrichtung 17 benachbarten Bereich der Düsenspitze 15 nicht zu groß sein, damit die von der Heizeinrichtung 17 gelieferte Wärme nicht in die unmittelbar benachbarte Formplatte 28 abfließt und damit größtenteils nicht zur Erwärmung der Düsenspitze 15 bzw. der Spritzmasse zur Verfügung steht. Die Formplatte 28 soll auch möglichst kalt sein, um möglichst kurze Spritzzyklen zu erreichen. Häufig wird die Formplatte 28 dazu besonders gekühlt. Die schlecht wärmeleitende Keramikfüllschicht 26 verhindert einen Wärmeübergang in die Formplatte 28 und damit deren unerwünschte Aufheizung in erheblichem Maße. Sie trägt wesentlich dazu bei, daß die Wärmeverteilung im Bereich der Düsenspitze 15 wie gewünscht erfolgt und verhindert, daß Heizeinrichtungen verwendet werden müßten, bei denen die Bereitstellung der erforderlichen Heizleistung im Bereich der Düsenspitze 15 konstruktive Schwierigkeiten machen würde. Beispielsweise genügt wegen der Verwendung der Keramikfüllschicht 26 eine Heizeinrichtung 17 mit einer einzigen Spirale 17′ bei vergleichsweise geringem Außendurchmesser.

Die Keramikfüllschicht 26 ist zweckmäßigerweise eine ringzylindrische Schicht und schließt außen bündig mit dem Außenumfang der Düsenspitze 15 bzw. des Düsen­ schaftes 11 ab. Die Keramikfüllschicht 26 ist in die zweckmäßigerweise zylindrische Mantelfläche bzw. den Außenumfang der Angußdüse 10 so eingelassen, daß diese die Formplatte 28 mit einer an die Stirnfläche 29 der Düsen­ spitze 15 anschließenden Ringfläche 30 direkt berührt. Durch die derart plazierte Keramikfüllschicht 26 wird im Abrißbereich ein gewünschtes Temperaturgefälle er­ reicht.

Die gewünschte Verteilung der Wärme in der Düsen­ spitze 15 ist in der Zeichnung angedeutet. Der mit Punkten versehene Bereich 31 der Düsenspitze 15 kann vergleichs­ weise kalt gehalten werden, weil die direkt an die Form­ platte 28 anschließende Ringfläche 30 den erforderlichen Wärmeabfluß gestattet. Im Vergleich dazu bleibt der mit Strichen versehene Bereich 32 der Düsenspitze 15 heiß, so daß genügend Wärme an die engste Stelle 33 der Austrittsbohrung 27 fließt.

Die Austrittsbohrung 27 ist mit einer trichterförmigen Verengung versehen. Die Keramikfüllschicht 26 ist nun derart angeordnet, daß sie den Trichterauslauf 27′ der Austrittsbohrung 27 überlappt, so daß die Ringfläche 30 genau die gewünschte Breite erhält, damit der engsten Stelle 33 gerade die erforderliche Wärmemenge zufließt.

Die Herstellung der Keramikfüllschicht 26 bzw. der damit versehenen Angußdüse 10 erfolgt derart, daß zunächst eine Ringnut 26′ in den Außenumfang der Angußdüse 10 eingearbeitet wird, z. B. spanabhebend. Danach wird die durch geeignete Zusätze spritzfähig gehaltene Keramikmasse in die Ringnut 26′ eingespritzt, bis die Ringnut 26′ voll ausgefüllt ist. Daran anschließend kann der Außenumfang des Düsenschaftes 11 überdreht werden, und zwar zweckmäßigerweise in einem einzigen Arbeitsgang über seine gesamte Länge, so daß sowohl die Keramikfüllschicht 26 als auch das Wärmeleitmetall 23 in einem einzigen Arbeitsgang auf den gewünschten Außendurchmesser gebracht werden.

Die Keramikfüllschicht 26 kann unabhängig davon verwendet werden, ab Wärmeleitmetall 23 bzw. Wärmeleitstifte 21 vorhanden sind, wenngleich auch mit beiden zusammen eine besonders wirkungsvolle Beeinflussung des Temperaturgefälles in der Düsenspitze 15 erreicht wird. Auch die Ausbildung der Angußdüse 10 mit einem Ringbund 12 ist für die Verwendung der Keramikfüllschicht 26 als Spritzschicht erforderlich.

Claims (9)

1. Düse für Spritzgießformen, insbesondere metallene Angußdüse für Kunststoff, mit einem hohlen Düsenschaft, der zuführseitig einen radial nach außen vorspringenden Ringbund aufweist und unterhalb des Ringbundes von einer Heizeinrichtung umgeben ist, die mit dem Düsenschaft über Wärmeleitmetall, welches das Schaftmetall an Wärmeleitfähigkeit übertrifft, in wärmeleitender Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmeleitmetall (23) in einer Ringnut (24) in der Nähe des Ringbundes (12) und bedarfsweise in einer Ringnut (24′) in der Nähe der Düsenspitze (15) angeordnet ist, den ganzen Umfang der Ringnut (24, 24′) umgreift und in der Ringnut (24, 24′) in annähernd gleichstarker Spritzschicht (23′) vorliegt, und daß zwischen der Ringnut (24) und der Düsenspitze (15) eine Lufttasche (25) zwischen der Heizeinrichtung (17 ) und dem Düsenschaft (11) vorhanden ist.

2. Düse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lufttasche (25) eine ringzylindrische Ausnehmung des Düsenschaftes (11) ist.

3. Düse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bohrung (13) der Angußdüse (10) parallele Wärmeleitstifte (21) im Ringbund (12) des Düsenschaftes (11) vorhanden sind und mit dem Wärmeleitmetall (23) in wärmeleitender Verbindung stehen.

4. Düse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeleitstifte (21) lediglich mit dem Wärmeleitmetall (23) der ringbundseitigen Ringnut (24′) in Verbindung stehen und das Wärmeleitmetall (23) entsprechend dem Stiftquerschnitt über die gesamte Höhe der Ringnut (24) ersetzen.

5. Düse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmeleitmetall (23) und/oder die Wärmeleitstifte (21) aus einer Kupfer-Beryllium-Legierung bestehen.

6. Düse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenspitze (15) im Einsteckbereich in eine Formplatte (28) verengt ist und dort eine eingelassene Keramikfüllschicht (26) als Wärmeisolierstück vorhanden ist.

7. Düse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Keramikfüllschicht (26) eine ringzylindrische, in eine entsprechende Ringnut (26′) der Düsenspitze (15) eingebrachte Spritzschicht ist, die um den Umfang des Düsenschaftes (11) herum überall etwa dieselbe Dicke aufweist.

8. Düse nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Keramikfüllschicht (26) außen bündig mit dem zylindrischen Außenumfang der Düsenspitze (15) abschließt und vor der Stirnfläche (29) der Düsenspitze (15) endet.

9. Düse nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Keramikfüllschicht (26) eine trichterförmige Verengung der Düsenbohrung (13) des hohlen Düsenschaftes (11) auf einem beträchtlichen Teil der Länge des Trichterauslaufs (27′) überlappt.