DE4125975A1

DE4125975A1 - Hot runner nozzle for e.g. injection mould - has outer heater element and rectangular gate outlet with large cross=section to allow ion injection pressure

Info

Publication number: DE4125975A1
Application number: DE19914125975
Authority: DE
Inventors: Klaus-Peter Baensch
Original assignee: BAENSCH KLAUS PETER
Current assignee: BAENSCH KLAUS PETER
Priority date: 1991-08-06
Filing date: 1991-08-06
Publication date: 1993-02-11

Abstract

A hot runner nozzle for plastic moulding tools, such as e.g. injection moulding equipment, has a resistance heater and a gate for the melt. The outlet of this gate is rectangular and narrow in shape. The example shown has the nozzle head (2) screwed on (3) and contains the melt flow bore (4) which widens round a torpedo. Both the main body (1) and head (2) have an outer heater element (5) and a thermometer (not shown). The torpedo (6) has two diametrically opposite lugs to fix it in position. The outlet (9) of the gate is rectangular in shape and is relatively large in area. As a variant on this design the gate outlet (9) can alternatively have additional e.g. crossarms or the whole outlet can have an e.g. S-shape. ADVANTAGE - The design enables the injection pressure to be minimised and hence produces visually and mechanically excellent mouldings.

Description

Die Erfindung betrifft eine Heißkanaldüse für Werkzeuge zum plastischen Ausformen von Werkstücken, z. B. Spritz gußwerkzeuge, mit einer elektrischen Widerstandsheizung sowie einer im Düsenkopf ausgebildeten Anschnittsöff nung für den Schmelzeübertritt.The invention relates to a hot runner nozzle for tools for plastic molding of workpieces, e.g. B. Spritz casting tools, with an electrical resistance heater and a gate opening formed in the nozzle head for melt transfer.

Es sind Heißkanaldüsen für Spritzgußwerkzeuge mit punkt förmig kreisrunden Anschnittsöffnungen bekannt. Die ge ringe Größe dieser Anschnittsöffnungen erfordert hohe Arbeitsdrücke, wodurch sich vielfach Verspannungen und Schlierenbildungen am Werkstück einstellen. Außerdem führen punktförmige Anschnittsöffnungen und hohe Drücke zu störenden optischen und mechanischen Unebenheiten und Mängeln an den Werkstücken.They are hot runner nozzles for injection molding tools with a dot shaped circular gate openings known. The ge ring size of these gate openings requires high Working pressures, which often causes tension and Set streaking on the workpiece. Furthermore lead to punctiform gate openings and high pressures to disturbing optical and mechanical bumps and Defects in the workpieces.

Es ist Aufgabe der Erfindung bei Heißkanaldüsen Maßnah men zur Senkung des Spritzdruckes und zur Bildung op tisch und mechanisch einwandfreier Werkstücke zu schaf fen.It is an object of the invention for hot runner nozzles men to lower the injection pressure and to form op table and mechanically perfect workpieces fen.

Erfindungsgemäß ist hierzu vorgesehen, daß die An schnittsöffnung der Heißkanaldüse im Querschnitt als streifenförmiges Vieleck ausgebildet ist. Gemäß bevor zugter Ausführung ist die Anschnittsöffnung im Quer schnitt als streifenförmiges Parallelogramm, z. B. als Rechteck, ausgebildet. Die streifenförmige Ausgestaltung der Anschnittsöffnung führt zu relativ großen Über trittsquerschnitten für die Schmelze, wodurch ein nie driger Spritzdruck in Anwendung kommen kann. Außerdem erbringt der niedrige Spritzdruck optisch und mechanisch einwandfreie Spritzgußformteile, bei denen der Anschnitt weitgehend unkenntlich ist und Einsenkungen od. dgl. im Werkstück vermieden sind. Außerdem verhindert die An schnittsöffnung Schlierenbildungen im Werkstück und sorgt für exaktes Ausgießen der Werkstückräume im Spritzgußwerkzeug. Schließlich ist das Spritzgußwerkzeug auch leichter entformbar und Verspannungen sind vermie den.According to the invention it is provided that the An sectional opening of the hot runner nozzle in cross section as is strip-shaped polygon. According to before tensile version is the gate opening in the cross cut as a strip-shaped parallelogram, e.g. B. as Rectangle, trained. The stripe shape the gate opening leads to relatively large overs tread cross-sections for the melt, which makes a never third spray pressure can be used. Furthermore provides the low spray pressure optically and mechanically flawless injection molded parts where the gate is largely unrecognizable and depressions or the like in Workpiece are avoided. Also prevents the on cut opening streaking in the workpiece and ensures precise pouring of the workpiece spaces in the Injection mold. Finally, the injection mold also easier to remove from the mold and tension is avoided the.

In Ausgestaltung der Heißkanaldüse besteht die Möglich keit, beliebig streifenförmig gestaltete Querschnitte für die Anschnittsöffnung in Anwendung zu bringen. So ist denkbar, den Querschnitt der Anschnittsöffnung durch kreuzförmig zueinander sich erstreckende streifenförmige Schlitzungen zu bilden. Auch besteht die Möglichkeit, die Anschnittsöffnung durch eine bogenförmig gekrümmte Schlitzung zu bilden, wobei die Anschnittsöffnung gege benenfalls einer Teilkontur des Werkstücks angepaßt sein kann.The design of the hot runner nozzle is possible speed, cross-sections of any shape to apply for the gate opening. So is conceivable through the cross section of the gate opening Strip-shaped stripes extending towards each other To form slits. There is also the possibility the gate opening through an arcuate curved Form slit, the gate opening against may also be adapted to a partial contour of the workpiece can.

Schließlich ist bei Heißkanaldüsen für Werkzeuge zum plastischen Ausformen von Werkstücken mit einer elek trischen Widerstandsheizung noch vorgesehen, im Düsen kopf ein mit der Schmelze kontaktierender Wärmeleit körper (Torpedo) fest anzuordnen und den Wärmeleitkörper an dem der Anschnittsöffnung zugewandten Ende im Quer schnitt dem Anschnittsöffnungsquerschnitt anzupassen. Die Kombination von streifenförmiger Anschnittsöffnung mit einem Wärmeleitkörper sorgt für ein leichtes Ein fließen der Schmelze in die Werkstückräume, wobei der Wärmeleitkörper für die Beibehaltung einer hohen Flexi bilität der Schmelze sorgt.Finally, for hot runner nozzles for tools plastic shaping of workpieces with an elec trical resistance heating still provided in the nozzles a heat conduction contacting the melt body (torpedo) and the heat conducting body at the end facing the gate opening in the transverse direction cut to match the gate opening cross-section. The combination of a striped gate opening with a heat sink ensures easy on flow of the melt into the workpiece spaces, the Thermally conductive body for maintaining a high flexi balance of the melt ensures.

Zweckmäßig ist der Wärmeleitkörper zur Vermeidung von vorzeitigen Abnutzungen aus einer Chrom- oder Wolfram- bzw. einer gepanzerten Kupfer-Legierung hergestellt. Die Form des Wärmeleitkörpers kann dabei beliebig, insbeson dere der jeweiligen Heißkanaldüse entsprechend angepaßt sein. Weiter ist vorgesehen, den Düsenkopf aus einem ge härteten Eisenwerkstoff zu bilden. Es sind auch Metall-Legierungen, z. B. eine Kupfer-Legierung für den Düsen kopf denkbar, wobei die Kupfer-Legierung insbesondere mit Nickel gepanzert sein kann. Die Kupfer-Legierung zeichnet sich durch eine hohe Wärmeleitfähigkeit bis hin zur Anschnittsöffnung aus und gewährleistet gute Fließ fähigkeit der Schmelze.The heat-conducting body is expedient to avoid premature wear from a chrome or tungsten or an armored copper alloy. The The shape of the heat-conducting body can be arbitrary, in particular adapted to the respective hot runner nozzle accordingly be. It is also provided that the nozzle head from a ge to form hardened iron material. There are also metal alloys e.g. B. a copper alloy for the nozzles head conceivable, the copper alloy in particular can be armored with nickel. The copper alloy is characterized by a high thermal conductivity to the gate opening and ensures good flow ability of the melt.

Unter bestimmten Voraussetzungen besteht noch die Mög lichkeit, den Düsenkopf einstückig mit dem Spritz- bzw. Druckgußwerkzeug auszubilden, d. h. das Spritzguß- bzw. Druckgußwerkzeug selbst übernimmt einen Teil der Heißka naldüsenausbildung.Under certain conditions the possibility still exists possibility of integrating the nozzle head with the spray or Form die casting tool, d. H. the injection molding or Die casting tool itself takes over part of the Heißka nozzle training.

Es entspricht der Erfindung, daß die Heißkanaldüse mit der vorgeschlagenen Anschnittsöffnung auch bei Werk zeugen für Druckgießen in Anwendung bringbar ist, da dort gleiche oder ähnliche Verhältnisse vorliegen und daß durch eine streifenförmige Ausgestaltung der An schnittsöffnung auch dort vorteilhafte Wirkungen erziel bar sind.It corresponds to the invention that the hot runner nozzle with the suggested gate opening also at the factory witness for die casting is applicable, because there are the same or similar conditions and that by a striped design of the An cut opening also achieved advantageous effects there are cash.

Die Erfindung ist in der Zeichnung anhand eines Ausführ ungsbeispiels verdeutlicht. Es zeigen:The invention is in the drawing based on an embodiment clarified example. Show it:

Fig. 1 ein Teilstück einer Heißkanaldüse im Schnitt, Fig. 1 a portion of a hot runner nozzle in section,

Fig. 2 eine Heißkanaldüse gemäß Fig. 1 um 90° ver dreht, im Schnitt, Fig. 2 shows a hot runner nozzle according to FIG. 1 by 90 ° ver rotates, in section,

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 2, Fig. 3 is a section along the line III-III of Fig. 2,

Fig. 4 eine Heißkanaldüse der Fig. 1 in Unteransicht, Fig. 4 is a hot runner nozzle of FIG. 1 in bottom view,

Fig. 5 eine Heißkanaldüse mit einer Anschnittsöffnung anderer Ausführung, in Unteransicht und Fig. 5 is a hot runner nozzle with a gate opening of another design, in bottom view and

Fig. 6 eine Heißkanaldüse mit einer anderweitigen An schnittsöffnung in Unteransicht. Fig. 6 shows a hot runner nozzle with another cut opening in bottom view.

In den Figuren ist mit 1 ein Düsenkörper der Heißkanaldüse bezeichnet, der einen Düsenkopf 2 fest, z. B. vermittels einer Schraubverbindung 3 trägt. Mit 4 ist ein Schmelze kanal bezeichnet, der im Bereich des Düsenkopfes 2 eine Verbreiterung 4′ aufweist. Weiter ist am Düsenkörper 1 und dem Düsenkopf 2 eine Heizwicklung 5 mit Temperatur fühler (nicht gezeigt) isoliert aufgebracht. In der Ver breiterung 4′ ist ein in der Querschnittsgröße kleinerer Wärmeleitkörper 6 (Torpedo) eingestellt, der durch An sätze 7 in Ausnehmungen 8 des Düsenkopfes 2 abgestützt und durch den Düsenkörper 1 axial fixiert ist (Fig. 2). Der Düsenkopf 2 ist mit einer Anschnittsöffnung 9 ver sehen, die streifenförmig rechteckig gestaltet ist und zu einen großen Übergangsquerschnitt für die Schmelze zum Werkstückraum (nicht gezeigt) sorgt. Die relativ große streifenförmige Anschnittsöffnung 9 sorgt für die Anwendung eines niedrigen Spritzdrucks und für exakt ausspritzbare Werkstücke, die aus den Werkstückräumen leicht entformbar sind.In the figures, 1 denotes a nozzle body of the hot runner nozzle, which fixes a nozzle head 2 , e.g. B. carries by means of a screw connection 3 . With 4 , a melt channel is designated, which has a widening 4 'in the region of the nozzle head 2 . Furthermore, a heating coil 5 with a temperature sensor (not shown) is applied in an insulated manner to the nozzle body 1 and the nozzle head 2 . In the Ver widening 4 'is set in the cross-sectional size smaller heat sink 6 (torpedo), which is supported by sets 7 in recesses 8 of the nozzle head 2 and axially fixed by the nozzle body 1 ( Fig. 2). The nozzle head 2 is see ver with a gate opening 9 , which is designed in a strip shape and rectangular to a large transition cross-section for the melt to the workpiece space (not shown). The relatively large strip-shaped gate opening 9 ensures the use of a low injection pressure and workpieces which can be precisely sprayed out and which can be easily removed from the workpiece spaces.

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 5 ist abweichend die Anschnittsöffnung 9 durch zwei quer zueinander sich er streckende streifenförmigen Rechtecken 9′, 9′′ gebildet, während beim Ausführungsbeispiel der Fig. 6 eine bogen förmig gestaltete streifenförmige Anschnittsöffnung 9 gezeigt ist. Die Gestaltung dieser Anschnittsöffnung kann gegebenenfalls derart erfolgen, daß sie einer Teil kontur des Werkstücks angepaßt ist.In the embodiment of FIG. 5, the gate opening 9 is deviatingly formed by two transverse stripe-shaped rectangles 9 ', 9 '', while in the embodiment of FIG. 6 an arcuate strip-shaped gate opening 9 is shown. The design of this gate opening can optionally be such that it is adapted to a part contour of the workpiece.

Claims

1. Heißkanaldüse für Werkzeuge zum plastischen Ausformen von Werkstücken, z. B. Spritzgußwerkzeuge, mit einer elektrischen Widerstandsheizung sowie einer im Düsenkopf ausgebildeten Anschnittsöffnung für den Schmelzeüber tritt, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschnittsöffnung (9) im Querschnitt als streifenförmiges Vieleck ausge bildet ist.1. Hot runner nozzle for tools for plastic molding of workpieces, e.g. B. injection molds, with an electrical resistance heater and a gate opening formed in the nozzle head for the melt occurs, characterized in that the gate opening ( 9 ) is formed in cross-section as a strip-shaped polygon.

2. Heißkanaldüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Anschnittsöffnung (9) im Querschnitt als streifenförmiges Parallelogramm, z. B. Rechteck, ausge bildet ist.2. Hot runner nozzle according to claim 1, characterized in that the gate opening ( 9 ) in cross section as a strip-shaped parallelogram, for. B. rectangle, is out.

3. Heißkanaldüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß der Querschnitt der Anschnittsöffnung (9) durch kreuzförmig zueinander ausgebildete streifenförmige Aus nehmungen (9′, 9′′) gestaltet ist (Fig. 5).3. Hot runner nozzle according to claim 1, characterized net gekennzeich that the cross-section of the gate opening (9) through recesses crosswise to each other formed from strip-shaped (9 ', 9' ') is shaped (Fig. 5).

4. Heißkanaldüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Anschnittsöffnung (9) durch eine bogenförm ig gekrümmte Schlitzung gebildet ist (Fig. 6).4. Hot runner nozzle according to claim 1, characterized in that the gate opening ( 9 ) is formed by an arcuate ig curved slot ( Fig. 6).

5. Heißkanaldüse für Werkzeuge zum plastischen Ausformen von Werkstücken, z. B. für Spritzgußwerkzeuge, mit einer elektrischen Widerstandsheizung sowie einer im Düsenkopf ausgebildeten Anschnittsöffnung für den Schmelzeüber tritt, dadurch gekennzeichnet, daß im Düsenkopf (2) ein mit der Schmelze kontaktierender Wärmeleitkörper (Torpe do) (6) fest angeordnet ist und daß der Wärmeleitkörper (6) an dem der Anschnittsöffnung (9) zugewandten Ende in der Querschnittsform dem streifenförmigen Anschnittsöff nungsquerschnitt angepaßt ist.5. Hot runner nozzle for tools for plastic molding of workpieces, e.g. B. for injection molding tools, with an electrical resistance heater and a gate opening formed in the nozzle head for the melt, characterized in that in the nozzle head ( 2 ) with the melt contacting heat conducting body (Torpe do) ( 6 ) is fixed and that the heat conducting body ( 6 ) at the end of the gate opening ( 9 ) facing the cross-sectional shape of the strip-shaped gate opening cross section is adapted.

6. Heißkanaldüse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich net, daß der Wärmeleitkörper (Torpedo) (6) aus einer Chrom-, oder Wolfram-, bzw. einer gepanzerten Kupfer-Legierung gebildet ist.6. Hot runner nozzle according to claim 5, characterized in that the heat-conducting body (torpedo) ( 6 ) is formed from a chromium or tungsten or an armored copper alloy.

7. Heißkanaldüse nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekenn zeichnet, daß der Düsenkopf (2) aus einem gehärtetem Eisenwerkstoff gebildet ist.7. Hot runner nozzle according to claim 1 and 5, characterized in that the nozzle head ( 2 ) is formed from a hardened iron material.

8. Heißkanaldüse nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekenn zeichnet, daß der Düsenkopf (2) aus einer Metall-Legier ung, z. B. Kupfer-Legierung, gebildet ist.8. Hot runner nozzle according to claim 1 and 5, characterized in that the nozzle head ( 2 ) from a metal alloy, for. B. copper alloy is formed.

9. Heißkanaldüse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich net, daß der Düsenkopf (2) aus einer gepanzerten Kupfer-Legierung gebildet ist.9. Hot runner nozzle according to claim 8, characterized in that the nozzle head ( 2 ) is formed from an armored copper alloy.

10. Heißkanaldüse nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekenn zeichnet, daß der Düsenkopf (2) einstückig mit dem Spritz- bzw. Druckgußwerkzeug ausgebildet ist.10. Hot runner nozzle according to claim 1 and 5, characterized in that the nozzle head ( 2 ) is integrally formed with the injection or die casting tool.