DE4300971A1 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Spritzgußtechnik und insbeson­ dere einen Spritzguß-Meßfühler gemäß dem Oberbegriff des Anspru­ ches 1.

Erwärmte Spritzguß-Düsen und Spritzguß-Meßfühler sind in weitem Umfang in Gebrauch, um die mit Druck beaufschlagte Schmelze auf einer gleichmäßigen Temperatur zu halten, wenn sie zu einem in einen Hohlraum führenden Eingußkanal fließt. Der Unterschied zwischen ei­ ner Düse und einem Meßfühler besteht darin, daß die Düse von der Schmelze durchströmt wird, während der Meßfühler von der Schmelze umströmt wird. Aus dem US-Patent 48 20 147 von Gellert, veröffent­ licht am 11. April 1989, und aus der CA 20 32 728-6-A von Gellert, eingereicht am 19. Dezember 1990, mit dem Titel "Injection Moulding Probe with Varying Heat Profile" sind Meßfühler bekannt, die ein elektrisches Heizelement aufweisen, das entlang des Außenkörpers des Meßfühlers verläuft. Hierbei ist das Heizelement jedoch in verschiede­ nen Abschnitten auf sich selbst zurückgebogen, um entlang des Meß­ fühlers eine unterschiedliche Wärme zu erzeugen, um unterschiedliche Wärmeverluste aufgrund der Struktur des Meßfühlers auszugleichen. Aus dem US-Patent 45 57 685 von Gellert, veröffentlicht am 10. De­ zember 1985, sind ähnliche Düsen bekannt, bei denen die Ganghöhe des schraubenförmigen Heizelementes, das um die Außenfläche des Düsenkörpers gewickelt ist, variiert wird.

Es ist außerdem wohlbekannt, in Meßfühlern entfernbare Thermoele­ mente anzubringen, um die Betriebstemperatur in der Nähe des vorde­ ren Endes des Meßfühlers zu überwachen. Aus dem US-Patent 46 11 394 von Gellert, veröffentlicht am 16. Dezember 1986, ist ein frühes Beispiel eines solchen Thermoelementes bekannt, das sich durch eine neben einem mittigen Rohrheizelement in Längsrichtung sich er­ streckende Buchse zum vorderen Ende des Meßfühlers erstreckt. Aus der CA 20 37 186-2-A von Gellert, eingereicht am 27. Februar 1991, mit dem Titel "Injection Moulding Probe with a Longitudinal Ther­ mocouple Bore and Off Center Heating Element" ist der Versatz des Heizelements aus dem Mittelpunkt bekannt, damit eine longitudinale Thermoelement-Bohrung untergebracht werden kann, ohne den Außen­ durchmesser des Meßfühler-Körpers unvorteilhaft zu vergrößern. Sämtliche dieser früheren Anordnungen, die eine longitudinale Ther­ moelement-Bohrung sowie ein Heizelement aufweisen, besitzen den Nachteil, daß die Bohrung und/oder das Heizelement aus dem Mittel­ punkt versetzt sein müssen. Um eine ausreichende Festigkeit zu erhal­ ten, muß dabei der Außendurchmesser des Meßfühlers vergrößert wer­ den, um den zwischen der Thermoelement-Bohrung und dem Heizele­ ment geschaffenen Abstand auszugleichen.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des erwähnten Standes der Technik wenigstens teilweise zu beseitigen und einen Spritzguß-Meßfühler mit einem elektrischen Heizelement und ei­ ner longitudinalen Thermoelement-Bohrung, die beide im Außenkörper des Meßfühlers mittig verlaufen, zu schaffen.

Diese Aufgabe wird bei einem Spritzguß-Meßfühler der gattungsgemä­ ßen Art erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale im kennzeichnen­ den Teil des Anspruches 1.

Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung sind in den Unteransprüchen, die sich auf bevorzugte Ausführungsformen der vor­ liegenden Erfindung beziehen, angegeben.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer bevorzugten Ausfüh­ rungsform mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt eines Teils eines Mehrkammer-Spritzguß­ systems, in dem ein Meßfühler gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dargestellt ist;

Fig. 2 einen Querschnitt zur Erläuterung der Herstellung des Meß­ fühlers; und

Fig. 3 eine dreidimensionale Darstellung des hinteren Endes des Meßfühlers.

In Fig. 1 ist ein Teil eines Mehrkammer-Spritzgußsystems, in dem der Eingußkanal eine heiße Spitze aufweist, gezeigt. Von einem Einlaß 12 zweigt in einer Verteileranordnung 14 ein Schmelzekanal 10 für er­ wärmte Schmelze ab, um mit Druck beaufschlagte Schmelze in jeden der Hohlräume oder Kammern 16 zu befördern. Die Schmelze-Vertei­ leranordnung 14 besitzt einen einteilig ausgebildeten, erwärmten Ein­ laßbereich 18 und ein elektrisches Heizelement 20, wie in der CA 20 44 793-1-A, eingereicht am 13. Juni 1991 unter dem Titel "Injection Moulding Manifold with Integral Heated Inlet Portion" beschrieben ist. Die Anordnung 14 erstreckt sich zwischen einer Hohlraumplatte 22 und einer Gegendruckplatte 24, welche durch eine Abstandsplatte 26 von­ einander getrennt sind. Diese Platten werden gekühlt, indem durch Kühlleitungen 28 Kühlwasser gepumpt wird. Die Verteileranordnung 14 wird durch den zylindrischen Einlaßabschnitt 18, der sich durch ei­ ne Anpassungsöffnung 30 in der Gegendruckplatte 24 erstreckt, und durch einen Zentrierring 32, der zwischen der Verteileranordnung 14 und der Hohlraumplatte 22 sitzt, genau zentrisch angeordnet. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, wird dadurch zwischen der erwärmten Verteiler­ anordnung 14 und den diese umgebenden kühlenden Platten ein isolie­ render Luftzwischenraum 34 geschaffen. In einem Sitz in der Gegen­ druckplatte 24 ist mittels Schraubbolzen 38 ein kreisförmiger Kranz 36 befestigt, mit dem die Gießform in der Spritzgußmaschine angeordnet wird.

Das System besitzt eine Anzahl von erwärmten Meßfühlern 40 gemäß der Erfindung, die durch das im folgenden beschriebene Verfahren hergestellt werden. Jeder Meßfühler 40 erstreckt sich durch eine Dichtungsbuchse 42 und in einen in der Hohlraumplatte 22 befindlichen Schacht 44. Jede Dichtungsbuchse 42 besitzt eine starre Außenfläche 46, in der Rillen 48 vorgesehen sind, durch die zwischen der Außenflä­ che 46 und der diese umgebenden Hohlraumplatte 22 isolierende Luft­ zwischenräume geschaffen werden. Jede Dichtungsbuchse 42 besitzt außerdem einen hinteren Kranzabschnitt 50 mit größerem Durchmes­ ser, der sich zwischen der Verteileranordnung 14 und der Hohlraum­ platte 22 erstreckt, um einen Leckverlust der mit Druck beaufschlagten Schmelze aus dem Schmelzekanal 10 in den Luftzwischenraum 34 zu verhindern. Der Innendurchmesser der Dichtungsbuchse 42 ist im we­ sentlichen gleich dem Durchmesser der in der Verteileranordnung 14 befindlichen, angrenzenden Bohrung 52, der ausreichend groß ist, um denjenigen Abschnitt des Schmelzekanals 10 zu bilden, der den er­ wärmten Meßfühler 40 umgibt.

Jeder Meßfühler 40 weist einen langgestreckten Außenkörper 54 mit einem hinteren Ende 56 und einem vorderen Ende 58 auf. In dieser Ausführungsform der Erfindung läuft das vordere Ende 58 spitz zu, in anderen Ausführungsformen kann es jedoch eine andere Form besitzen, die für andere Typen von Eingußkanälen wie etwa einem Eingußkanal mit angewinkelter Spitze oder einem Eingußkanal mit heißer Kante ge­ eignet sind. Der Außenkörper 54 eines jeden Meßfühlers 40 besitzt ei­ nen hinteren Kappenabschnitt 60 mit größerem Durchmesser, der sich zwischen der Verteileranordnung 14 und der Gegendruckplatte 24 er­ streckt. Die Gegendruckplatte 24 ist in ihrer Stellung mittels Schraub­ bolzen 62 befestigt, die sich durch die Abstandsplatte 26 in die Hohl­ raumplatte 22 erstrecken. Die Gegendruckplatte 24 übt daher auf die hinteren Enden 56 der Meßfühler 40 eine Kraft aus, die die Meßfühler 40, die Verteileranordnung 14 und die Dichtungsbuchsen 42 sicher in ihrer Stellung hält. Der Außenkörper 54 eines jeden Meßfühlers 40 besitzt außerdem einen Zwischenabschnitt 64, der sich zwischen dem hinteren Kappenabschnitt 60 mit größerem Durchmesser und einem vorderen Abschnitt 66 mit kleinerem Durchmesser erstreckt. Der Zwi­ schenabschnitt 64 ist im wesentlichen gerade so lang, daß er sich zum Schmelzekanal 10 erstreckt, wobei sein Durchmesser gerade so groß ist, daß er durch die Verteileranordnung 14 genau in die Anpassungs­ bohrung 52 paßt, um einen Leckverlust der mit Druck beaufschlagten Schmelze zu verhindern. Wie in der obenerwähnten CA 20 37 186-2-A des Anmelders beschrieben, besitzt der vordere Abschnitt 66 eines je­ den Meßfühlers vier gleichmäßig beabstandete Kühlrippen 68, die nach außen vorstehen und die Dichtungsbuchse 42 berühren, um den Meß­ fühler 40 genau auf die Betriebstemperatur einzustellen. Die Schmelze fließt zwischen den Kühlrippen 68, die glatt geformt sind, um jegliche tote Punkte in der strömenden Schmelze zu vermeiden. Das hintere En­ de 56 eines jeden Meßfühlers 40 weist einen Rückhaltstopfen 70 auf, der in einen mit Gewinde versehenen Sitz 72 im Kappenbereich 60 des Außenkörpers 54 des Meßfühlers 40 eingeschraubt ist.

Während der Außenkörper 64 des Meßfühlers 40 herkömmlichen Meß­ fühlern ähnlich ist, weist der erfindungsgemäße Meßfühler 40 selbst ei­ ne neue Anordnung der mittigen Thermoelement-Bohrung oder des Thermoelementlochs 74 und des Heizelements 76 auf. Die Thermoele­ ment-Bohrung 74 erstreckt sich durch ein mittiges Rohr 78 aus rost­ freiem Stahl, welches sich im Außenkörper 54 des Meßfühlers 40 in Längsrichtung erstreckt. Das elektrische Heizelement 76 besitzt einen Heizabschnitt 80, der um das mittige Rohr 78 koaxial gewickelt ist, um eine schraubenförmige Spule zu bilden. Das Heizelement 76 erstreckt sich bis zu einem Anschluß 83 in der Nähe des hinteren Endes 56 des Außenkörpers 54. Der Anschluß 82 empfängt von einer äußeren Lei­ stungsquelle über eine Verbindungsleitung 84 Leistung. In dieser Aus­ führungsform weist das Heizelement 76 einen Nickel-Chrom-Wider­ standsdraht 86 auf, der sich durch ein hochschmelzendes Pulver 88 wie etwa Magnesiumoxid zu einem Stahlgehäuse 90 erstreckt. Der elektri­ sche Anschluß 82 wird durch das Verfahren hergestellt, das im US- Patent 48 37 925 von Gellert, veröffentlicht am 13. Juni 1989, be­ schrieben ist. Zwischen dem Stahl-Anschlußkörper 84 und einer Stahl- Schutzkappe 96 wird ein Überzug 92 aus Magnesiumoxid oder einem anderen geeigneten Isoliermaterial aufgebracht. Ein blankes Ende 98 des Heizelements 76 erstreckt sich zum Anschluß 82, um eine elektri­ sche Verbindung mit dem Anschlußkörper 94 herzustellen. Das Heiz­ element 76 weist ebenfalls ein (nicht gezeigtes) blankes vorderes Ende auf, das geerdet ist, wenn der Außenkörper 54 um das Heizelement 76 und das Thermoelement-Rohr 78 hartverlötet und mit Silber 100 oder einem anderen geeigneten hochleitenden Material gefüllt wird, wie weiter unten genauer beschrieben wird. Der schraubenförmige Heizab­ schnitt 80 des Heizelementes 76 besitzt auf seiner Länge eine variie­ rende Ganghöhe, um verschiedene Wärmeverluste auszugleichen. Wie ersichtlich ist, ist die Ganghöhe in der Nähe der Bereiche, in der zwi­ schen dem erwärmten Meßfühler 40 und der umgebenden Verteileran­ ordnung 14 oder der Dichtungsbuchse 42 ein direkter Kontakt besteht, kleiner. In dieser Ausführungsform ist das äußere Gehäuse 90 des schraubenförmigen Heizabschnittes 80 des Heizelementes 76 im Ge­ senk geschmiedet, um einen stärker rechtwinkligen Querschnitt zu er­ halten, um dessen Dicke zu verringern. Obwohl der Querschnitt zur leichteren Darstellung rechtwinkling gezeigt ist, sind die Ecken tat­ sächlich ausreichend abgerundet, um einen Raum für eine spiralförmige Abwärtsströmung des Silbers während dem Hartlöten und Füllen zu schaffen. In anderen Ausführungsformen kann das äußere Gehäuse 90 in Fällen, in denen eine Verringerung der Abmessungen nicht wichtig ist, rund gelassen werden.

Die Thermoelement-Bohrung 74 erstreckt sich über einen kurzen Ab­ stand nach vorne aus dem Rohr 78 aus rostfreiem Stahl in einen Nippel 101 aus Silber, der in der Nähe des vorderen Endes 58 des äußeren Körpers 54 des Meßfühlers 40 ausgebildet ist. Ein Thermoelement- Draht 102 ist in die Bohrung 74 entfernbar eingesetzt und durch eine Rille 104 in einem Randbereich 106 des mit Gewinde versehenen Sitzes 72 im Kappenbereich 60 des Außenkörpers 54 des Meßfühlers 40 nach außen gebogen. Wenn der mit Gewinde versehene Stopfen 70 in den mit Gewinde versehenen Sitz 72 eingeschraubt ist, ist die Ausbildung eines Sitzes des Thermoelementes in der Bohrung 74, die sich in den Silbernippel 101 erstreckt, und die Beibehaltung dieser Stellung ge­ währleistet. Dadurch kann die Temperatur des Meßfühlers 40 in dem Bereich, in dem die Schmelze um ihn herum zum Eingußkanal 108 strömt, überwacht werden. Hierdurch ist eine genauere Anzeige der Temperatur der Schmelze möglich, weil sich das Thermoelement im Mittelpunkt des Meßfühlers 40 befindet und nicht zu einer Seite ver­ setzt ist. Der Stopfen 70 befestigt außerdem einen Erdungsdraht 110, der sich durch ein radiales Loch 111 im Randbereich 106 des Sitzes 72 nach innen erstreckt. Der mit Gewinde versehene Sitz kann auch dazu verwendet werden, ein mit Gewinde versehendes Werkzeug aufzuneh­ men, um den Meßfühler 40 aus der Bohrung 52 der Verteileranordnung 40 herauszuziehen, um ihn gegebenenfalls zu reparieren oder zu erset­ zen.

Nun wird zur Beschreibung des Verfahrens zur Herstellung des Meß­ fühlers 40 auf die Fig. 2 und 3 Bezug genommen. Die drei Bestandteile des Außenkörpers 54 des Meßfühlers 40, nämlich der vordere Ab­ schnitt 112, der mittige Buchsenabschnitt 114 und der hintere Kappen­ abschnitt 60 sind zu einer Form bearbeitet, wie sie in Fig. 2 gezeigt ist. Der hohle vordere Abschnitt 112 ist aus Schnellstahl mit einer longitu­ dinalen Bohrung 116 hergestellt, welche sich zu einem geschlossenen vorderen Ende erstreckt, die das punktförmige vordere Ende 58 des Meßfühlers 40 bildet. Der langgestreckte mittige Buchsenabschnitt 114 ist aus einem Warmarbeitsstahl wie etwa H13 mit einer mittigen longi­ tudinalen Bohrung 118 hergestellt. Der hintere Kappenabschnitt 60 ist ebenfalls aus einem Warmarbeitsstahl wie etwa H13 hergestellt, wobei sich der Randabschnitt 106 um den zylindrischen und mit Gewinde ver­ sehenen Sitz 72 erstreckt. Der mittige Buchsenabschnitt 114 und der hintere Kappenabschnitt 60 sind so geformt, daß sie bei der Montage den obenbeschriebenen elektrischen Anschluß 82 aufnehmen.

Der Heizabschnitt 80 des Heizelementes 76 ist im Gesenk geschmiedet und in Form einer schraubenförmigen Spule um das Thermoelement- Rohr 78 aus Stahl gewickelt, welches ein vorderes Ende 122 besitzt, das mittels eines mit ihm verschweißten Stopfens verschlossen wird. Wie oben beschrieben, ist der schraubenförmige Heizbereich 80 des Heizelementes 76 mit einer vorgegebenen Ganghöhe gewickelt, die entlang des Heizelementes 76 variiert, um unterschiedliche Wärmever­ luste auszugleichen. Wie in Fig. 2 gezeigt, werden anschließend das Heizelement 76 und das Thermoelement-Rohr 78 im montierten Zu­ stand mittig in die zueinander ausgerichteten Bohrungen 116, 118 des vorderen Abschnittes 112 bzw. des mittigen Buchsenabschnittes 114 des Außenkörpers 54 eingeschoben. Anschließend wird der Kappenab­ schnitt 60 angebracht, wobei sich das hintere Ende 124 des Ther­ moelement-Rohrs 78 über eine beträchtliche Länge durch die mittige Bohrung 120 hinaus erstreckt. Dann wird der elektrische Anschluß über dem blanken Ende 98 des Heizelementes 76 angebracht, worauf­ hin diese Komponenten durch Heftschweißen aneinander befestigt wer­ den, um sie in ihrer gegenseitigen Position zu halten. Entlang der Ver­ bindungsstellen zwischen den drei Komponenten 112, 114, 116 des Meßfühler-Körpers 54 und des elektrischen Anschlusses 82 wird eine Wulst aus einem geeigneten Hartlötmaterial wie etwa einer Nickellegie­ rung aufgebracht. Über dem vorstehenden Thermoelement-Rohr 78 wird ein Füllrohr 128 angebracht und in den mit Gewinde versehenen Sitz 72 im hinteren Kappenabschnitt 60 des Meßfühler-Körpers 54 ein­ geschraubt. Das Füllrohr 128 besitzt eine Hohlbohrung 130, die in der Nähe des Kappenabschnittes 60 einen quadratischen Bereich 132 mit kleinerem Durchmesser aufweist, durch den die Abnahme des Füll­ rohrs 128 nach dem Hartlöten und Auffüllen erleichtert wird. Wie in Fig. 2 gezeigt, erstreckt sich das hintere Ende 124 des Thermoelement- Rohrs 78 über die offene Mündung 134 des Füllrohrs 128, durch die eine vorgegebene Menge von Silber 136 in die Hohlbohrung 130 des Füllrohrs 128 geladen wird.

Dann wird die Baueinheit in der gezeigten aufrechten Position in einen Vakuumofen eingeschoben und gemäß einem vorgegebenen Zyklus zu­ nächst über die Schmelztemperatur des Hartlötmaterials und anschlie­ ßend über die Schmelztemperatur von Silber erhitzt. Wenn der Ofen allmählich erwärmt wird, wird er auf ein verhältnismäßig hohes Vaku­ um evakuiert, um im wesentlichen den gesamten Sauerstoff zu beseiti­ gen. Bevor der Schmelzpunkt des Hartlötmaterials (Nickellegierung) erreicht ist, wird das Vakuum durch teilweises Wiederauffüllen mit ei­ nem inerten Gas wie etwa Argon oder Stickstoff verringert. Wenn die Nickellegierung schmilzt, fließt sie mit kapillarer Strömung, um die Verbindungspunkte zwischen den verschiedenen Komponenten abzu­ dichten. Wenn das Silber schmilzt, strömt es um das Heizelement 76 und das Thermoelement-Rohr 78 nach unten, um die zueinander aus­ gerichteten Bohrungen 116, 118, 120 der drei Abschnitte 112, 114, 60 des Meßfühler-Körpers 54 zu füllen. Dieser Prozeß des Hartlötens und des Füllens im Vakuumofen, das hier mit Hartlöten und Füllen be­ zeichnet wird, stellt ein metallurgisches Verbinden der Nickellegierung mit dem Stahl und des Silbers mit dem Heizelement 76, dem Ther­ moelement-Rohr 78 und des umgebenden Meßfühler-Körpers 54 dar, wodurch ein metallurgisch monolithischer, einteiliger, erwärmter Meß­ fühler 40 gebildet wird. In der Umgebung des vorderen Endes 122 des Thermoelement-Rohrs 78 in der Nähe des geschlossenen vorderen En­ des 58 des Meßfühler-Körpers 54 ist ein Nippel 101 aus Silber ausge­ bildet.

Wenn der Meßfühler 40 abgekühlt und aus dem Vakuumofen entnom­ men worden ist, wird das Füllrohr 128 abgenommen, indem es von dem mit Gewinde versehenen Sitz 72 abgeschraubt wird. Das festge­ wordene Silber im quadratischen Abschnitt 132 der Bohrung 130 des Füllrohrs 128 bricht sauber, während der vorstehende Abschnitt des Thermoelement-Rohrs 78 abgedreht wird. Der Meßfühler 40 wird so bearbeitet, daß die Flansche 138 entfernt werden und eine genau vor­ gegebene äußere Form erhalten wird. Der Randabschnitt 106 um den mit Gewinde versehenen Sitz 72 im hinteren Kappenabschnitt 60 des Meßfühler-Körpers 54 wird so bearbeitet, daß eine radiale Thermoele­ ment-Rille 104 und das radiale Loch 111 ausgebildet werden, die den Erdungsdraht 110 aufnehmen. Durch das hohle Thermoelement-Rohr 78 wird ein dünner Bohrer eingeschoben, mit dem das geschlossene vordere Ende geöffnet und die Thermoelement-Bohrung 74 in der Nähe des spitz zulaufenden vorderen Endes 58 über einen vorgegebenen Ab­ stand in den Nippel 101 aus Silber verlängert werden. Während der Montage wird der Thermoelement-Draht 102 soweit wie möglich in die Thermoelement-Bohrung 74 eingeschoben und dann durch die radiale Rille 104 im Randabschnitt 106 nach außen gebogen. Wenn der mit Gewinde versehene Stopfen 70 in den mit Gewinde versehenen Sitz 72 eingeschraubt ist, wird sichergestellt, daß das Thermoelement in jedem Fall im Nippel 101 aus Silber positioniert und dort festgehalten wird.

Der Erdungsdraht 110 wird durch das radiale Loch 111 eingeschoben und ebenfalls festgeklemmt, wenn der Stopfen 70 in dem mit Gewinde versehenen Sitz 72 festgezogen wird.

Im Gebrauch ist das Spritzgußsystem oder die Spritzgußeinrichtung wie in Fig. 1 gezeigt montiert. An das Heizelement 20 in der Verteileran­ ordnung 14 und an das Heizelement 76 in jedem Meßfühler 40 wird elektrische Leistung geliefert, um diese auf eine vorgegebene Betriebs­ temperatur zu erwärmen. Anschließend wird in einem vorgegebenen Zyklus mit Druck beaufschlagte Schmelze von einer (nicht gezeigten) Gießmaschine durch den gemeinsamen Einlaß 12 im Verteiler-Einlaß­ abschnitt 18 auf herkömmliche Weise in den Schmelzkanal 10 einge­ spritzt. Die mit Druck beaufschlagte Schmelze umströmt jeden der er­ wärmten Meßfühler 40 und durch die Eingußkanäle 108, um die Hohl­ räume 16 zu füllen. Wenn die Hohlräume 16 gefüllt sind, wird der Ein­ spritzdruck zur Verdichtung kurzzeitig aufrechterhalten und dann ent­ spannt. Nach einer kurzen Abkühlungsperiode wird die Gießform ge­ öffnet, um die geschmolzenen Produkte auszustoßen.

Nach dem Auswurf wird die Gießform geschlossen, woraufhin erneut der Einspritzdruck angelegt wird, um die Hohlräume erneut aufzufül­ len. Dieser Zyklus wird ununterbrochen mit einer Frequenz wiederholt, die von der Größe und von der Form der Hohlräume und vom Typ des Gießmaterials abhängt. Die mittige Anordnung des Heizabschnittes 80 des Heizelementes 76 und der Thermoelement-Bohrung 74 im Nippel 101 aus Silber verbessert die Temperatursteuerung der um den Meß­ fühler 40 zum Eingußkanal 108 strömenden Schmelze. Während des Einspritzens wird durch die Reibung der Schmelze überschüssige Wärme erzeugt. Diese überschüssige Reibungswärme wird jedoch durch das Silber abgeführt, um ein Fädenziehen bei Öffnen der Gieß­ form zu vermeiden. Gleichzeitig nimmt das Thermoelement die über­ schüssige Wärme auf und erfordert keine zusätzliche Wärme vom Heizelement. Wenn jedoch die Gießform zum Auswerfen geöffnet ist, wird ausreichend Wärme bereitgestellt, um zu verhindern, daß die Schmelze im Bereich des Eingußkanals 108 in einem Ausmaß erstarrt, daß ein fester Stopfen gebildet würde, der den erneuten Einspritzvor­ gang bei erneuter Beaufschlagung mit dem Einspritzdruck nach Schlie­ ßen der Gießform behindern würde. Somit wird die Temperatursteue­ rung schneller erreicht, so daß die Zykluszeit abgekürzt werden kann.

Ferner besitzt diese Anordnung der Wicklung des Heizabschnittes 80 des Heizelementes 76 koaxial um das Thermoelement-Rohr 78 den Vorteil, daß vermieden wird, daß eines dieser Elemente aus dem Mit­ telpunkt des Meßfühlers versetzt ist. Daher wird der Schmelze an der Außenseite des Meßfühlers gleichmäßigere Wärme zugeführt, so daß die Temperatur der Schmelze genauer überwacht werden kann. Außer­ dem können die Abstände, über die die Thermoelement-Bohrung 74 und das Heizelement 76 vom vorderen Ende 58 des Meßfühler-Körpers 54 beabstandet sind, für verschiedene Anwendungen verschieden aus­ gebildet werden. Die Herstellung wird erheblich erleichtert, ferner wird die Gefahr einer Beschädigung des Heizelementes, die besteht, wenn dieses Heizelement auf sich selbst zurückgebogen wird, beseitigt.

Obwohl die Beschreibung des einteilig ausgebildeten erwärmten Meß­ fühlers 40 anhand einer bevorzugten Ausführungsform gegeben worden ist, sind selbstverständlich verschiedene Abwandlungen möglich, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen, wie er vom Fachmann ver­ standen wird und in den folgenden Ansprüchen definiert ist.

Claims (6)

1. Spritzguß-Meßfühler, mit
einem langgestreckten Außenkörper (54) mit einem hinteren Ende (56) und einem vorderen Ende (58),
einer longitudinalen Thermoelement-Bohrung (74), die sich im Außenkörper (54) erstreckt und ein Thermoelement aufnimmt, um die Temperatur in der Nähe des vorderen Endes (58) des Außenkörpers (54) zu überwachen, und
einem elektrisch isolierten Heizelement (76) mit einem Heiz­ abschnitt (80), der zu einem Anschluß (82) in der Nähe des hinteren Endes (56) des Außenkörpers (54) verläuft, wobei der Heizabschnitt (80) des Heizelementes (76) im Außenkörper (54) zum vorderen Ende (58) des Außenkörpers (54) verläuft,
dadurch gekennzeichnet, daß die Thermoelement-Bohrung (74) durch ein mittiges Rohr (78) verläuft, die sich in Längsrichtung im Außenkörper (54) des Meß­ fühlers (40) erstreckt; und
der Heizabschnitt (80) des Heizelementes (76) koaxial um die Buchse (78) gewickelt ist, um eine schraubenförmige Spule zu bilden.

2. Spritzguß-Meßfühler gemäß Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß um das Rohr (78) und den schraubenförmigen Heizab­ schnitt (80) des Heizelementes (76) ein hochleitendes Material hartgelö­ tet und eingefüllt wird, um den Meßfühler (40) mit einer metallurgisch monolithischen Struktur zu versehen.

3. Spritzguß-Meßfühler gemäß Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das hochleitende Material Silber ist.

4. Spritzguß-Meßfühler gemäß Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der schraubenförmige Heizabschnitt (80) des Heizelemen­ tes (76) eine nach Vorgabe variierende Ganghöhe aufweist.

5. Spritzguß-Meßfühler gemäß Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sich das vordere Ende des Heizelementes (76) in der Nä­ he des vorderen Endes (58) des Außenkörpers (54) des Meßfühlers (40) befindet.

6. Spritzguß-Meßfühler gemäß Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sich die Thermoelement-Bohrung (74) durch das mittige Rohr (78) über einen vorgegebenen Abstand nach vorn in das hochlei­ tende Material in der Nähe des vorderen Endes (58) des Außenkörpers (54) des Meßfühlers (40) erstreckt.