DE8709724U1

DE8709724U1 - Hot runner injection molding tool

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Publication number: DE8709724U1
Application number: DE8709724U
Authority: DE
Original assignee: Plastic-Service 6800 Mannheim De GmbH
Current assignee: Plastic-Service 6800 Mannheim De GmbH
Priority date: 1987-07-15
Filing date: 1987-07-15
Publication date: 1987-09-10

Description

NANS TRAPPElvteieÄÖ.iW^Wl^ßNieüft . KarlsruhiNANS TRAPPElvteieÄÖ.iW^Wl^ßNieüft . Karlsruhe

EUROPÄISCHER PATENTVERTRETEREUROPEAN PATENT AGENT

08-07.1987 &eegr; L08-07.1987 &eegr; L

PX 0543 IPX 0543 I

plastic-service GmbHplastic-service GmbH

Pirnaer Str. 10 - 16/ 6800 Mannheim 31Pirnaer Str. 10 - 16/ 6800 Mannheim 31

Hot runner injection molding tool

Die Neuerung betrifft ein Heißkanal-Spritzgußwerkzeug, gebildet aus einer Aufspannplatte, einem Heißkanal-Balkenverteiler sowie einer Formplatte mit integrierten Heißkanal-Düsen, wobei der Heißkanal-Balkenverteiler auf den ( Düsenkörpern aufsitzend mit der Formplatte und diesesThe innovation concerns a hot runner injection molding tool, formed from a clamping plate, a hot runner beam distributor and a mold plate with integrated hot runner nozzles, whereby the hot runner beam distributor sits on the nozzle bodies with the mold plate and this

Paket mit der Aufspannplatte verschraubt ist.Package is screwed to the clamping plate.

Der Zweck von Heißkanalwerkzeugen ist, neben der EicSparung von Verteilerspinnen und Angußstangen, Teile zu fertigen, welche keiner Nacharbeit mehr bedürfen«. Dieses Vorteiles wegen hat sich das Heißkanal-Spritzgießen zwischenzeitlich in der Praxis durchgesetzt.The purpose of hot runner tools is, in addition to saving on distributor spiders and sprue rods, to produce parts that no longer require rework. Because of this advantage, hot runner injection molding has now become established in practice.

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Schwierigkelten entstehen bei den Heißkanäl-Spritzgußwerkzeugeh durch die unterschiedliche Temperatur der einzelnen Teile dieser Werkzeuge. Die Aufspannplatte liegt beim Arbeiten des Werkzeuges etwas über Raumtemperatur) auch die Formplatte weist etwa die gleiche Temperatur auf. Der «wischen diesen beiden Platten befindliche Heißkanal-Balkenverteiler allerdings liegt temperaturmäßig bei der Schmelzetemperatur des zu verarbeitenden Kunststoffes fand damit bei 250 ⁰C bis 3 50 ⁰C. Bei diesen Temperaturdifferenzen müssen zudem noch die enormen, auf diese Konstruktionsteile einwirkenden Druckkräfte, die zwischen < einigen bar und einigen 1000 bar liegen können, aufgenomDifficulties arise with hot runner injection molding tools due to the different temperatures of the individual parts of these tools. When the tool is in operation, the clamping plate is slightly above room temperature (the mold plate also has approximately the same temperature). The hot runner beam distributor located between these two plates, however, is at the melting temperature of the plastic to be processed (250 ⁰ C to 350 ⁰ C). With these temperature differences, the enormous pressure forces acting on these structural parts, which can be between a few bar and a few thousand bar, must also be absorbed.

men werden.men will be.

Gerade dieser teilweise enormen Drücke wegen muß der Heißkanal-Balkenverteiler mit einer bestimmten Vorspannung auf die Düsenkörper aufgedrückt werden. Dies erfolgt über Schraubverbindungen, wobei die den Heißkanal-Balkenverteiler durchdringenden Schrauben mit einem bestimmten, dem jeweiligen Druck entsprechenden Drehmoment, in die Formplatte eingeschraubt werden. Diese dadurch erreich-* bare Vorspannung beziehungsweise dieser dadurch bewirkte Druck, mit dem der Heißkanal-Balkenverteiler auf die Düsenkörper aufgedrückt wird, ändert sich jedoch schon, &ngr; wenn der Heißkanal-Balkenverteiler aufgeheizt ist undIt is precisely because of these sometimes enormous pressures that the hot runner beam manifold must be pressed onto the nozzle bodies with a certain pre-tension. This is done using screw connections, whereby the screws penetrating the hot runner beam manifold are screwed into the mold plate with a certain torque corresponding to the respective pressure. This pre-tension that can be achieved in this way, or the pressure caused by this, with which the hot runner beam manifold is pressed onto the nozzle bodies, changes, however, when the hot runner beam manifold is heated up and

auch die Schrauben, bedingt durch den Kontakt mit dem Heißkanal-Balkenverteiler, auch dessen Wärme annehmen. Könnte diese Wärmedehnung der Schrauben noch vernachlässigt werden, so ergibt sich jedoch eine nicht mehr vernachlässigbare Änderung der Vorspannung dadurch, daß sich auch der Heißkanal-Balkenverteiler, und zwar senkrecht zur Längsachse der Schrauben, ausdehnt. Durch diese Relativbewegung zwischen der verhältnismäßig kalten Formplatte und dem warmen Heißkanal-Balkenverteiler findet eine Umbiegung der Schrauben, beginnend an deren Kopf-the screws also absorb heat due to contact with the hot runner beam distributor. If this thermal expansion of the screws could still be neglected, a no longer negligible change in the preload occurs due to the fact that the hot runner beam distributor also expands, namely perpendicular to the longitudinal axis of the screws. Due to this relative movement between the relatively cold mold plate and the warm hot runner beam distributor, the screws bend, starting at their head.

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seite, statt, wodurch die durch diese Schrauben erzeugte Vorspannung praktisch zusammenbricht und damit der Heißkanal-Baikenverteiler auch nicht mehr mit dem erforderlichen Druck auf die Düsenkörper aufgedrückt wird. Die Folge hiervon sind Undichtigkeiten zwischen dem Heißkanal-Balkenverteiler und den Düsenkörpern beziehungsweise der Austritt von zu verspritzendem Material.side, whereby the pre-tension created by these screws practically collapses and the hot runner beam manifold is no longer pressed onto the nozzle bodies with the required pressure. The result of this is leaks between the hot runner beam manifold and the nozzle bodies or the escape of material to be sprayed.

Aufgabe der Neuerung ist es, diesen Mißstand zu beheben, das heißt, eine Schraubverbindung anzugeben, die unbeschadet der Wärmedehnung des Heißkanal-Balkenverteilers ( ) stets die erforderliche Vorspannung beziehungsweise denThe aim of the innovation is to remedy this problem, i.e. to provide a screw connection that, regardless of the thermal expansion of the hot runner beam distributor ( ), always provides the required preload or the

Aufpreßdruck des Heißkanal-Balkenverteilers auf die Düsenkörper aufrecht hält.Maintains the pressure of the hot runner bar manifold on the nozzle bodies.

Erreicht wird dies nach der Neuerung dadurch, daß die den Heißkanal-Balkenverteiler mit der Formplatte verbindenden Schrauben kopfseitig in Bohrungen der Aufspannplatte geführt sind.This is achieved by the fact that the screws connecting the hot runner beam distributor to the mold plate are guided into holes in the clamping plate on the head side.

Nicht mehr also wie bisher enden die Schrauben mit ihrem Schraubenkopf auf beziehungsweise im Heißkanal-Balkenverteiier, sondern die Schrauben werden bis in die Aufspannplatte hinein weitergeführt, so daß sie dort in Bohrungen gehalten werden. Da die Aufspannplatte praktisch das gleiche Temperaturniveau wie die Formplatte besitzt, findet zwischen diesen beiden Werkzeugteilen keine Relativbewegung statt. Die Wärmeausdehnung des Heißkanal-Balkenverteilers kann daher auch die Schraube nicht mehr umbiegen. Vielmehr wird der Heißkanal-Balkenverteiler sowohl auf den Düsenkörpern, auf die er aufgedrückt wird, wie auch an den Köpfen der Schrauben gleiten, wobei die Schrauben jedoch ihre ursprüngliche Richtung behalten und damit auch die gewünschte Vorspannung.The screws no longer end with their screw heads on or in the hot runner beam distributor, as was previously the case, but the screws continue into the clamping plate, so that they are held in holes there. As the clamping plate has practically the same temperature level as the mold plate, there is no relative movement between these two tool parts. The thermal expansion of the hot runner beam distributor can therefore no longer bend the screw. Instead, the hot runner beam distributor will slide both on the nozzle bodies onto which it is pressed and on the heads of the screws, whereby the screws, however, retain their original direction and thus also the desired preload.

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Zweckmäßigerweise wird man, statt Spezialschrauben mitInstead of special screws, it is advisable to use

verlängerten Schraubenköpfen zu verwenden, eine weitereextended screw heads, another

j Lösung nach der Neuerung einsetzen, wonach zwischen denj Use the solution after the innovation, after which between the

Schraubenköpfen der Schrauben und dem Heißkanäl-BalkenVer·* teiler jeweils ein den Schraubenschaft umfassender, in einer entsprechenden Bohrung der Aufspannplatte geführter Distanzklotz eingefügt ist. Zusätzlich können diese Distanzklötze mit einem durchgehenden oder unterbrochenenA spacer block is inserted between the screw heads of the screws and the hot runner beam distributor, which surrounds the screw shaft and is guided in a corresponding hole in the clamping plate. In addition, these spacer blocks can be provided with a continuous or interrupted

j Führungskranz versehen sein, um eine möglichst geringej Guide ring to minimize the risk of

Wärmeleitfläche zur Aufspannplatte zu bieten. Außerdem empfiehlt es sich, die Distanzklötze aus Material mit niedriger Wärmeleitfähigkeit herzustellen.To provide a heat conducting surface to the clamping plate. It is also recommended that the spacer blocks be made of material with low thermal conductivity.

Schließlich ist auch noch zu beachten, daß die den Schraubenschaft aufnehmenden Bohrungen im Heißkanal-Balkenverteiler einen deutlich größeren Durchmesser aufzuweisen haben als der Schraubenschaft, um die Wärmedehnung des Heißkanal-Balkenverteilers zu ermöglichen beziehungsweise ein Abscheren der Schrauben zu vermeiden.Finally, it should also be noted that the holes in the hot runner beam distributor that accommodate the screw shaft must have a significantly larger diameter than the screw shaft in order to allow thermal expansion of the hot runner beam distributor and to prevent the screws from shearing off.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt. Ein Heißkanal-Balkenverteiler (1), dessen Lage durch einen Zentrit. tift (2) (gestrichelt eingezeichnet) festgelegt ist, liegt auf Düsenkörpern {3) von Düsen (4) (gestrichelt eingezeichnet), die in eine Formplatte (5) eingesetzt sind, auf und ist über Schrauben (6) mit dieser Formplatte (5) verbunden. Der Durchmesser des Schraubenschaftes 1er Schrauben (6) ist hierbei deutlich geringer als die zugehörige Bohrung im Heißkanal-Balkenverteiler (1). Der Schraubenkopf (7) der Schraube (6) drückt auf einen Distanzklotz (8), der mit einem Führungskranz (9) in einer Bohrung (10) einer mit der Formplatte (5) verbundenen Aufspannplatte (11) geführt ist. Der Distanzklotz (8) seinerseits drückt auf den Heißkanal-Balkenverteiler (1) .An example of an embodiment is shown schematically in the drawing. A hot runner beam distributor (1), the position of which is determined by a centering pin (2) (shown in dashed lines), rests on nozzle bodies (3) of nozzles (4) (shown in dashed lines) that are inserted into a mold plate (5), and is connected to this mold plate (5) via screws (6). The diameter of the screw shaft of the screw (6) is significantly smaller than the corresponding hole in the hot runner beam distributor (1). The screw head (7) of the screw (6) presses on a spacer block (8), which is guided by a guide ring (9) in a hole (10) in a clamping plate (11) connected to the mold plate (5). The spacer block (8) in turn presses on the hot runner beam distributor (1).

Nach Anziehen der Schrauben (6) mit einem bestimmten
Drehmoment und daher einer bestimmten Vorspannung beziehungsweise einem bestimmten, den Heißkanal-Balkenverteiler (1) auf die Düsenkörper (3) aufdrückenden Druck, wird diese Vorspannung beziehungsweise dieser Druck auch dann beibehalten, wenn der Heißkanal-Balkenverteiler eine quer zum Schraubenschaft verlaufende Wärmebewegung ausführt.
Hierbei gleitet der Heißkanal-BaIkenverteiler (1) sowohl auf den Düsenkörpern (3), wie auch auf den Distanzstücken (8), ohne daß hierbei die Schrauben (6) verbogen werden. Dadurch bleibt die gewünschte Vorspannung, abgesehen von der geringfügigen, vernachlässigbaren Längenausdehnung der Schrauben, erhalten und damit auch der dichtende Druck zwischen dem Heißkanal-öalkenverteiler (1)
und den Düsenkörpern (3) der Düsen (4).After tightening the screws (6) with a certain
Torque and therefore a certain preload or a certain pressure pressing the hot runner beam distributor (1) onto the nozzle bodies (3), this preload or this pressure is maintained even when the hot runner beam distributor executes a thermal movement running transversely to the screw shaft.
The hot runner beam distributor (1) slides on both the nozzle bodies (3) and the spacers (8) without the screws (6) being bent. This means that the desired preload is maintained, apart from the slight, negligible length expansion of the screws, and thus also the sealing pressure between the hot runner beam distributor (1)
and the nozzle bodies (3) of the nozzles (4).

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Claims

HANS TRAPPEN BERG · patent engineer · Karlsruhe EUROPEAN PATENT REPRESENTATIVE 08.07.1987 &eegr; PX 0543 plastic-service GmbH Pirnaer Str. 10 - 16, 6800 Mannheim 31 Hot runner injection molding tool PROTECTED CLAIMS

1. Hot runner injection molding tool, consisting of a clamping plate, a hot runner beam distributor and a mold plate with integrated hot runner nozzles, whereby the hot runner beam distributor sits on the nozzle bodies with the mold plate and this package is screwed to the clamping plate,
characterized,

that the screws (6) connecting the hot runner die manifold (1) to the mold plate (5) are guided into holes (10) in the clamping plate (11) on the head side.

2. Hot runner injection molding tool according to claim 1, characterized in

that a spacer block (8) enclosing the screw shaft is inserted between the screw heads (7) of the screws (6) and the hot runner beam distributor (1).

3. Hot runner injection molding tool according to claim 2, characterized in

that the spacer block (8) is made of material with low thermal conductivity.

4. Hot runner injection molding tool according to claim 2 or 3,

characterized,

that the spacer blocks (8) are each in a bore (10)

the clamping plate 'H).

5. Hot runner injection molding tool according to claim 1, characterized in that

j that the spacer blocks (8) are provided with a continuous or

■ interrupted guide ring (9).

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6. Hot runner injection molding tool according to claim 1,

' characterized,

that the holes in the hot runner beam distributor (1) that accommodate the screw shaft have a significantly larger diameter than the screw shaft.

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