(57)【要約】  本発明は、ホットランナーシステム、特に、ホットランナーノズル、及び/又は、ホットランナー供給部のための電熱装置に関し、少なくとも、管状、又は、ノズル状に構成された支え部（２０；３２）と、少なくとも、熱案内路（２３）を備えた熱層（２２）とを備え、熱層（２２）は、焼結膜、又は、焼結厚層ペーストであることを特徴とする。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホットランナーシステム、特に、ホットランナーノズル、及び/又は、ホットランナー供給部のための電熱装置において、
少なくとも、管状、又は、ノズル状に構成された支え部（２０；３２）と、
少なくとも、熱案内路（２３）を備えた熱層（２２）と、を備え、
熱層（２２）は、焼結膜、又は、焼結厚層ペーストであることを特徴とする電熱装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電熱装置において、
熱層（２２）上に、少なくとも、電気的に絶縁された覆い層（２４）が備えられていることを特徴とする電熱装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電熱装置において、
少なくとも、更に、温度センサとして用いられる電気伝導性の層（２８）を備え、
この層（２８）の電気抵抗は、温度に依存することを特徴とする電熱装置。
【請求項４】
請求項３に記載の電熱装置において、
温度センサとして用いられる層（２８）は、温度係数正（ＰＴＣ）材料、又は、温度係数負（ＮＴＣ）材料からなることを特徴とする電熱装置。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の電熱装置において、
温度センサとして用いられる層（２８）は、熱素子として並べられ、かつ、熱応力を生じさせるために適切な材料からなることを特徴とする電熱装置。
【請求項６】
請求項３乃至５のいずれかに記載の電熱装置において、
温度センサとして用いられる層（２８）、及び、熱層（２２）は、半径方向に対して同じ平面上にあることを特徴とする電熱装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の電熱装置において、
支え部（２０；３２）は、焼結材料から作成されることを特徴とする電熱装置。
【請求項８】
請求項７に記載の電熱装置において、
焼結材料は、セラミック、焼結金属、又は、焼結金属合金であることを特徴とする電熱装置。
【請求項９】
請求項１乃至６のいずれかに記載の電熱装置において、
支え部（２０；３２）は、金属、金属合金、鋼、合金鋼から作成されることを特徴とする電熱装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれかに記載の電熱装置において、
支え部（２０；３２）と熱層（２２）の間に、絶縁層（３４）が備えられていることを特徴とする電熱装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれかに記載の電熱装置において、
支え部（２０；３２）と絶縁層（３４）の間に、バランス層が備えられていることを特徴とする電熱装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれかに記載の電熱装置において、
絶縁層（３４）、及び/又は、覆い層（２４）、及び/又は、バランス層は、ガラス状、及び/又は、セラミックの誘電層であることを特徴とする電熱装置。
【請求項１３】
請求項９乃至１２のいずれかに記載の電熱装置において、
絶縁層（３４）、及び/又は、覆い層（２４）、及び/又は、バランス層は、圧縮応力の下、支え部（２０；３２）に対して、少なくとも焼結工程があることを特徴とする電熱装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の電熱装置において、
絶縁層（３４）の線形熱膨張係数（ＴＥＣＤＥ）、及び/又は、覆い層（２４）の線形熱膨張係数（ＴＥＣＤＥＡ）、及び/又は、バランス層の線形熱膨張係数（ＴＥＣＤＥＡ）は、焼結工程の後で、支え部（２０；３２）の線形熱膨張係数（ＴＥＣＭ）より小さいことを特徴とする電熱装置。
【請求項１５】
請求項１乃至１４のいずれかに記載の電熱装置において、
絶縁層（３４）、及び/又は、覆い層（２４）、及び/又は、バランス層は、焼結膜、又は、焼結厚層ペーストであることを特徴とする電熱装置。
【請求項１６】
請求項１乃至１５のいずれかに記載の電熱装置において、
絶縁層（３４）、及び/又は、覆い層（２４）、及び/又は、バランス層は、爆発コーティング、又は、熱コーティング、又は、浸漬コーティングによって作成されることを特徴とする電熱装置。
【請求項１７】
請求項１乃至１６のいずれかに記載の電熱装置において、
熱層（２２）内の熱案内路（２３）の構造、及び/又は、配置は、その時々の熱出力の需要に対応していることを特徴とする電熱装置。
【請求項１８】
請求項１乃至１７のいずれかに記載の電熱装置において、
熱案内路（２３）は、少なくとも円弧状に曲がった形状を構成していることを特徴とする電熱装置。
【請求項１９】
請求項１８に記載の電熱装置において、
曲がった形状の熱案内路（２３）は、変曲点近く、及び/又は、変曲点で、少なくとも円弧形状の追加の電導層を備えることを特徴とする電熱装置。
【請求項２０】
請求項１乃至１９のいずれかに記載の電熱装置において、
絶縁層（３４）、熱層（２２）、及び/又は、温度センサとして用いられる層（２８）の間に、接触層（２６）が構成されていることを特徴とする電熱装置。
【請求項２１】
請求項１乃至２０のいずれかに記載の電熱装置において、
接触層（２６）、及び/又は、温度センサとして用いられる層（２８）は、焼結膜、又は、焼結厚層ペーストであることを特徴とする電熱装置。
【請求項２２】
請求項１乃至２１のいずれかに記載の電熱装置において、
絶縁層（３４）、及び/又は、熱層（２２）、及び/又は、覆い層（２４）、及び/又は、バランス層、及び/又は、接触層（２６）、及び/又は、温度センサとして用いられる層（２８）は、層状に構成されていることを特徴とする電熱装置。
【請求項２３】
請求項１乃至２２のいずれかに記載の電熱装置（１０；３０）を備えた、ホットランナーシステム、特に、ホットランナーノズル、又は、ホットランナー供給部。
【請求項２４】
請求項２３に記載のホットランナーシステムにおいて、
電熱装置（１０；３０）は、材料管（１３）上に、棒、供給部アーム、ノズルのようなものが備えることを特徴とするホットランナーシステム。
【請求項２５】
請求項１乃至２２のいずれかに記載の電熱装置（１０；３０）を備えたホットランナーノズルにおいて、
電熱装置（１０；３０）は、円筒状の材料管（１３）上に、事前に定められた遊びを持って備えられていることを特徴とするホットランナーノズル。
【請求項２６】
請求項２５に記載のホットランナーノズルにおいて、
電熱装置（１０；３０）の支え部（２０；３２）の内側、又は、材料管（１３）の外側は、表面がざらざらしていることを特徴とするホットランナーノズル。
【請求項２７】
請求項２５又は２６に記載のホットランナーノズルにおいて、
電熱装置（１０；３０）の支え部（２０；３２）の内側、及び/又は、材料管（１３）の外側は、黒くコーティングされる、又は、温度処理によって黒くなっていることを特徴とするホットランナーノズル。
【請求項２８】
請求項１乃至２２のいずれかに記載の、ホットランナーシステム、特に、ホットランナーノズル、及び/又は、ホットランナー供給部のための電熱装置の製造方法において、
熱層（２２）、及び/又は、絶縁層（３４）、及び/又は、覆い層（２４）、及び/又は、接触層（２６）、及び/又は、温度センサとして用いられる層（２８）は、膜技術、又は、シルクスクリーン印刷技術によって作成されることを特徴とする製造方法。
【請求項２９】
請求項２８に記載の製造方法において、
シルクスクリーン印刷技術で作成された層は、円形印刷技術によって、ペースト形状に作成されることを特徴とする製造方法。
【請求項３０】
請求項２８又は２９に記載の製造方法において、
いずれの層も分離して備えられ、かつ、連続して焼結されていることを特徴とする製造方法。
【請求項３１】
請求項２８乃至３０のいずれかに記載の製造方法において、
焼付け温度は、層毎に異なっていることを特徴とする製造方法。
【請求項３２】
請求項３１に記載の製造方法において、
焼付け温度は、層毎に異なるとともに、かつ、各焼結工程後も低下していることを特徴とする製造方法。
【請求項３３】
請求項２８乃至３２のいずれかに記載の製造方法において、
すべての層は、分離して備えられ、かつ、同時に焼結される（共同で焼結される）ことを特徴とする製造方法。
【請求項３４】
請求項２８乃至３３のいずれかに記載の製造方法において、
焼付け温度範囲は、８００℃から１４００℃の間であることを特徴とする製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホットランナーシステム、特に、ホットランナーノズル、及び/又は、ホットランナー供給部のための電熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ホットランナーシステムは、流動物―例えば、プラスチック溶解物―を、前もって設定された温度、かつ、高い圧力の下で、分離可能な金型インサートに供給するために、射出成形金型に投入されている。ホットランナーシステムは、たいてい流れ管を備えた材料管を備えており、この材料管は、ノズルの口まで達している。終端は、終端側のノズル排出口を形成し、このノズル排出口は、ゲート開口部を介して、金型インサートに流れ込む。材料管の中の流動物は、予定より早く冷やされないために、一つ、又は、いくつかの電熱装置を備えており、電熱装置はノズル口の奥深くまで、できる限り均一の温度分布になるようにされている。
【０００３】
電熱装置は、例えば、別の部材として、らせん状の熱素子を備えており、このらせん状の熱素子は、チューブ状にコーティングされており、かつ、大きさの側面では、材料管上の周囲に設置することが可能である。このコーティングは、例えば、独国実用新案第29507848号明細書、又は、米国特許第4558210号明細書で開示されているように、固定された形成物であり、この固定された形成物は、追加の支え部材、又は、チャック素子を介して材料管上に軸方向に固定されている。代替案として、柔軟な熱を持った細長いものや暖房マットのような、場合によっては、異なった熱伝導可能なものを備えた電気絶縁層間の暖房装置を構成しており、この暖房装置は、材料管の外周囲領域上に固定されている。欧州特許第0028153号明細書では、これに関して、熱伝導する接着した細長いものを設けることが記載され、一方、国際公開第97/03540号パンフレットでは、ごぼう状のふた、または、圧力ぶたを備えた柔軟性のある支えバンドを用いることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】独国実用新案第29507848号明細書
【特許文献２】米国特許第4558210号明細書
【特許文献３】欧州特許第0028153号明細書
【特許文献４】国際公開第97/03540号パンフレット
【特許文献５】独国特許出願公開第19941038号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
これらの公知の電熱装置の欠点は、相対的に大きな寸法であるので、その結果、とても多くのスペースを、取り付けの際、ホットランナーノズルに提供しなければならない。たいていの場合使用することが好ましくはなく、特に、小さなモールド間隔が要求される場合である。相対的に大きな寸法は、より高い暖房を更に必要とし、エネルギー消費量において不利に作用する。そのうえ、おおきな熱の塊は、暖め段階、及び、冷却段階を延長させ、それによって、生産効率の限界を生じさせている。
【０００６】
これらの問題を解決するために、独国特許出願公開第19941038号明細書では、少なくとも１つの流路を備えた材料管の壁上に、少なくとも絶縁層、及び、少なくとも熱伝導路を備えた、直接コーティングされた熱層を調達すること、及び、それゆえ、電熱装置と材料管が１つの部分で構成されることが提案されている。その際、直接コーティングは、例えば、薄膜技術、厚膜技術、又は、シルクスクリーン印刷技術が使用されており、この場合、形成後の層は、個々に、又は、同時に加熱されている。層における電熱装置の好ましい材料の調達には、流路の壁との耐久性のある堅い結合と、ホットランナー供給部、又は、ホットランナーノズル上の堅い支えを考慮しなくてはならない。直接コーティングによって形成するより少ない厚さの寸法に基づいて、電熱装置は、全体として、少しのスペースだけを占有することになり、その結果、以前のおおよそ等しい性能の電熱装置と比較して、極めてコンパクトな構成を実現することができる。その上、密度性能が明らかに上昇し、暖めているホットランナー要素の表面に直接熱を生じさせ、受け取られる。大部分の感度の良い熱要素の加熱を避けることもできる。更に、ノズルは、すばやく正確に加熱され、かつ、同様に冷却され、全体の生産工程において有利に作用する。
【０００７】
材料管を備えた電熱装置の一部の欠点は、電熱装置は必要な場合は交換することも、修理することもできない点である。更に、個々の層の材料選択は、焼付け温度がわずかな材料を使用できること、かつ、普通の特殊鋼から製造され、同様に焼付け温度が外にさらされることができる材料管の構成が、焼付け過程の間変化しないことに制限される。個々の層の焼付け温度は、それゆえ、材料管の材料の保証温度を上回らなくてよい。
【０００８】
技術におけるこれら、及び、更なる欠点を回避し、改善された電熱装置を提供することが本発明の目的であり、この電熱装置は、容易に、かつ、コストが望ましく製造することが可能である。目的は、特に、適した製造方法、改善されたホットランナーシステム、並びに、改善されたホットランナーノズルである。
【０００９】
本発明の主な特徴は、請求項１、２３、２５及び２８の特徴部で述べる。更なる形態は、請求項２乃至２２、２４、２６乃至２７、及び、２９乃至３４の対象である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
ホットランナーシステム、特に、ホットランナーノズル、及び/又は、ホットランナー供給部のための電熱装置において、本発明によれば、少なくとも、管状、又は、ノズル状に構成された支え部と、少なくとも、熱案内路を備えた熱層と、を備え、熱層は、焼結膜、又は、焼結厚層ペーストである。
【００１１】
支え部の管状、又は、ノズル状の構造によって、全体の電熱装置は、例えば、ホットランナーノズルの材料管上で、押し開けられており、それによって、全体として、電熱装置と材料管とからなる２つの部分を生じる。電熱装置は、好ましくは交換可能である。熱層は、焼結膜、又は、焼結厚層であるため、とてもわずかな厚さ寸法をしており、ほんの少しの空間しか取れない。その結果、他の機械的に解決可能な電熱装置と比べて、ほとんど同じ性能で、とてもコンパクトなホットランナーノズルを実現可能である。それだけなく、電熱装置は、簡単で経済的に製造することが可能になり、それは、製造コスト上好ましい。
【００１２】
熱層の上方は、少なくとも電気絶縁された覆い層が設けられていて、この覆い層は、熱層と支え層の外側を覆っており、電気的に絶縁している。覆い層は、電熱装置の一番外側の層に好ましくは設けられている。
【００１３】
流れ路の実際の温度を把握するために、少なくとも更なる温度センサとして用いられる層が設けられ、その層の電気抵抗は、温度に依存する。可変の電気抵抗に基づいて、連続的に実際の温度を決定することができる。この場合、本発明の電熱装置の制御のためにその測定値を使用可能である。温度センサとして用いられる層は、好ましくは、温度係数正（ＰＴＣ）材料、又は、温度係数負（ＮＴＣ）材料からなる。代替として、抵抗サンサのような同様の構造をして、ノズル噴出部近くの測定点を持った電気センサとしての熱素子が可能である。
【００１４】
温度センサとして用いられる層、又は、温度センサとして用いられる熱素子と、熱層は、半径方向に共通平面上に構成され、それによって、本発明による電熱装置の構造空間を減少することが可能である。好ましい接触温度のため、これらの２つの層の間に、好ましくは、少なくとも、電気絶縁接触層を備えている。
【００１５】
支え部は、例えば、セラミック、又は、焼結金属で作成された焼結材料から作られることが好ましい。しかし、金属、金属合金、鋼、又は、合金鋼も用いることが可能である。セラミックの使用は、熱層を支え層上に直接設けることが可能であるということで利点である。例えば、特殊鋼、超硬合金等、又は、鋼といった金属のような電気伝導性の材料を用いた場合、支え要素と熱層の間に、熱層の周りに支え要素に対して電気的に絶縁するために、絶縁層が構成される。しかし、その絶縁した中間層は、例えば、粘着性を改善させるために、セラミックの支え要素上で設けられる。
【００１６】
覆い層も中間層として用いられる絶縁層は、好ましくは、ガラス状、及び/又は、セラミック状の誘電層であり、その誘電層も少なくとも、支え部に対して圧縮圧力の下で焼結工程を備えている。その結果、支え部の内圧荷重がかかった場合、絶縁層内部で、さまざまな高さで発生する層間剥離力の半径に依存して補償される。支え部の特性長さの伸びに依存して低くなる、セラミックの絶縁層の線形膨張係数ＴＥＣＤＥ、又は、覆い層の線形熱膨張係数ＴＥＣＤＥＡと、支え部の対応する値ＴＥＣＭと、の特性の不適合が事前に設定されることによって、圧縮応力は好ましくは生じ、この場合、膨張の差分ＴＥＣＤＥ-ＴＥＣＭ、又は、ＴＥＣＤＥＡ-ＴＥＣＭは、５・１０―６Ｋ―１の値を超えることはない。
【００１７】
それだけでなく、絶縁層、及び/又は、覆い層は、焼付け温度付近で支え表面を湿らせる特性を持っていることが好ましい。所定の状況の下、材料システムは、少なくとも一部が結晶状態に変化することが好ましい。
【００１８】
絶縁層、及び/又は、覆い層は、ガラス状、又は、ガラス結晶状の材料システムからなり、
その材料システムは、少なくとも前もって形成されたガラスを含んでおり、そのガラスが、前もって設定された焼付け温度付近で、支え部の表面を湿らせる。材料しシステムは、更に少なくとも、前もって形成されたガラスを含んでおり、そのガラスは、前もって設定された焼付け温度付近で、少なくとも一部分が結晶状態に変化する。
【００１９】
材料システムは、少なくとも更なる補足や代案が可能であり、焼付け条件の下で、結晶したガラス、及び/又は、少なくとも一部が結晶した結合を含んでいない場合、考慮の下の材料システムの前もって形成されたガラス状及び結晶の構成要素の大部分を最適化することによって、焼付け過程の条件の下、材料システムのＴＥＣ−増分は、０と１３・１０−６Ｋ−１の間の範囲でＴＥＣ値を持ったセラミックの誘電層から得られる。
【００２０】
支え部と絶縁層の間で、追加のバランス層が構成され、そのバランス層は、例えば、化学のニッケルから構成される。そのバランス層は、支え部の材料と絶縁層の間のさまざまな熱膨張係数をバランスするために用いられる。このバランス層は、絶縁層や覆い層と同様の方法で生成可能である。
【００２１】
絶縁層、及び/又は、覆い層、及び/又は、バランス層は、焼結膜、又は、焼結圧層ペーストであることが好ましい。これらの層は、爆発コーティング、又は、熱コーティングによっても生成可能である。代案としては、焼付けと共に、浸漬コーティング（浸漬工程）によっても可能である。
【００２２】
熱層内部の熱案内路の構成、及び/又は、配置は、熱出力の需要に対応している。それによって、非常に強く暖めるための材料管部で配置される熱案内路部が、この熱案内路部に応じて多かれ少なかれ熱エネルギーを発生するために、例えば、細い、又は、太い横断面を持って構成されている。
【００２３】
熱案内路が、らせん状、又は、曲がり形状に構成されていれば、熱エネルギーの放出を変化させるために、そのらせんは、１つずつ小さなものや、大きなものが選択される。更に、１つずつ異なる案内路間隔が選択される。
【００２４】
熱案内路の変曲点の部分で高い温度が発生すること（いわゆる、ホットスポット）を避けるために、本発明では、曲がり形状の熱案内路は、変曲点近く、及び/又は、変曲点で、少なくとも１つずつ、追加の伝導性の層を設けるという更なる構成が設けられている。これらの層ブリッジは、隣接する熱案内路層と結合し、又は、隣接する熱案内路層の幅を広げている。その結果、熱案内路の抵抗は、変曲点で、目的にかなって、残りの領域よりわずかに小さくなる。それゆえ、電熱装置で、とても均一な温度分布を達成することが可能である。
【００２５】
この層ブリッジは、好ましくは、熱案内層上に、膜、又は、厚層ペーストで構成される。この層は、爆発コーティング、又は、熱コーティングによっても、生成可能である。
【００２６】
絶縁層、熱層、及び/又は、温度センサの間に、接触層が構成されている。それは、温度センサ、及び/又は、温度センサとして用いられる抵抗層、及び/又は、支え部と熱案内路の間に構成される絶縁層、又は、接着力を高める中間層（絶縁層）で、好ましくは、焼結膜、又は、焼結厚層ペーストの周りに選択されて取り扱われている。簡単で経済的に製造する、特に、構成する、及び、適用することが可能になり、その結果、高信頼で好ましい電熱装置を製造することが可能である。
【００２７】
全体として、絶縁層、熱層、覆い層、接触層、及び、温度センサとして用いられる層が、好ましくは層結合を形成している。その結果、常に本発明による電熱装置の小型構造を達成することができる。
【００２８】
本発明は、更に、従来の技術に記載された電熱装置を備えたホットランナーシステム、特に、ホットランナーノズル、又は、ホットランナー供給部に関している。この場合、管状の、又は、スリーブ状に構成された支え部を備えた電熱装置は、材料管上に、棒、供給部アーム、ノズルのようなものが備えている。
【００２９】
その上、本発明は、本発明による電熱装置を備えたホットランナーノズルに関し、この場合、電熱装置、又は、管状の、又は、スリーブ状に構成された支え部は、材料管上に、かみ合い形成で事前に定められた遊びを持って備えられている。
【００３０】
最後に、本発明は、ホットランナーシステム、特に、ホットランナーノズル、及び/又は、ホットランナー供給部のための電熱装置の製造方法において、熱層、及び/又は、絶縁層、及び/又は、覆い層、及び/又は、接触層、及び/又は、温度センサとして用いられる層は、膜技術、又は、シルクスクリーン印刷技術によって作成されている。これらの塗り技術は、容易に習得することが可能であり、かつ、コスト面でも実現可能である。作られる層は、精密に作り出すことが可能であり、そして、それは、温度分布上で全体として好ましく、かつ、熱素子の寿命的にも良い作用をおよぼす。
【００３１】
シルクスクリーン印刷技術で作成された層は、円形印刷技術によって、ペースト形状に作成されることが好ましく、そして、それは、全体として経済的な案内方法を達成する。
【００３２】
いずれの層も分離して備えられ、かつ、さまざまな温度で焼付け可能である。例えば、セラミックでできた支え部上で、抵抗材料（例えば、プラチナ）が使用され、この抵抗材料は、より高い温度で、次の層として焼付けされる覆い層に焼付けされる。代案として、材料と一緒に抵抗材料を用いることも可能であり、この抵抗材料は、温度センサとしても用いられ、同時に、より高い温度で、次の層として焼付けられる覆い層に焼付けされる。代案として、すべての層は、同時に焼結され、それは、「共同で焼結される」とも言われている。焼付け温度範囲は、８００℃から１４００℃の間である。
【００３３】
本発明の更なる特徴、詳細、及び、効果は、請求項の文言、並びに、図面に基づく実施例の次の記述からから明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明による電熱装置の第１の実施形態を備えた本発明によるホットランナーノズルの断面図である。
【図２】図１に記載され、完全に巻き付けられ、部分的に展開した図における電熱装置である。
【図３】展開図において、温度センサを備えた図１及び図２の電熱装置である。
【図４】暖房装置、及び、温度センサの配列が異なったものである。
【図５】温度センサを備えた暖房装置の更に異なった実施形態である。
【図６】完全に巻き付けられ、部分的に展開した図における本発明の電熱装置の代替の実施形態である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
図１で描かれたホットランナーノズル１２は、熱可塑性のプラスチック加工のための射出成形装置の構成要素として、（図示されていない）供給部で決定するために、（同様に図示されていない）ハウジングを備えており、そのハウジング内で全体に円筒状の材料管１３が投入可能となっている。その材料管１３の端部側に備えられた基礎部１７は、同一平面状のハウジングで終了し、かつ、基礎部１７をふさぐようにぴったりとくっついている。この供給部で、軸方向の縦長に延在する材料管１３は、端部側で、ノズル噴出部１８にはめ込まれ、好ましくは、ねじってはめ込まれている。ノズル噴出部１８は、材料管１３で構成された流れ路１４を、（図示されていない）型穴（モールド・キャビティ）の（図示されていない）平面にまで続かせている。ノズル噴出部１８は、材料管１３の持つ同じ機能も備えている。
【００３６】
鋼鉄から製造された材料管１３の壁１６の周囲上に、電熱装置１０が配置されている。この電熱装置１０は、スリーブ状でセラミックの支え部２０を取り囲み、支え部２０は、電気絶縁材として使われ、支え部２０上に広がる熱層２２は、図２で図式的に示され、曲がった形状の熱案内路２３を備えている。そして、外の覆い層２４は、熱案内路２３と、その下にある支え部２０との外側を覆い、かつ、電気的に絶縁している。任意の形状の熱案内路２３は、支え部２０上で、必要な性能のため、異なった密度かつ配置に変更可能である。このため、材料管１３内部で、必要の際に定義された温度分布を達成することが可能である。
【００３７】
材料管１３、あるいは、壁１６の内部の温度の上昇や経過をも監視、又は、制御かつ調整することを可能とするために、熱層２２と覆い部２４の間に、少なくとも一部分ずつ、少なくとも温度センサとして使われる、ＰＴＣ材料で作られた層２８が設けられており、高い温度で、層２８の抵抗が増加する（図２）。温度可変の抵抗材料の代わりに、適当な材料で作られた温度素子が用いられている。より好ましい温度接触のために、熱層２２と温度センサとして使われる層２８の間に、電気的に絶縁された接触層２６があり、この接触層２６は、必要の際、更なる層を設けることも可能である。
【００３８】
温度センサとして使われる層２８は、同様に、熱層２２のような導体路２９を備え、この導体路２９は、温度センサとして温度経過を測定する（図４参照）。その際、導体路２９は、熱層２２の熱案内路２３のように、同じ平面で、適切な位置にあり、かつ、熱案内路２３と同様に、覆い層２４から外にも保護されている。これらの方法により、電熱装置の高さは、最低限に減少する。図３、図４及び図５は、温度測定のために、熱案内路２３及び導体路２９の配置の代替方法を示している。
【００３９】
いずれの層２２、２４、２６及び２８は、直接コーティングを使って、支え部２０上に好ましい材料が設けられており、かつ、材料の特有の所定の焼付け条件の下で、焼結接続されている。その結果、好ましい材料での結合層を生じさせ、この結合層は、電熱装置１０を形成する。結合層の個々の機能層２０、２２、２４、２６、２８は、材料特有の非常に類似した構造に基づいて、互いに、非常に好ましい粘着力を備えているため、電熱装置１０は、全体で、極度の機械的、及び/又は、熱的な負担でさえ耐久性がある。結合層の作成の後で、材料管１３上の電熱装置１０は、事前に決定された遊びを持って作成され、この遊びは、電熱装置１０は、暖められた運転状態で、熱効果の下での膨張した材料管１３によって傷つけられることなく、しかし、支え部２０と材料管１３の間のできる限り好ましい熱移動を確保するように、選択される。
【００４０】
支え部２０の内側、又は、材料管１３の外側の補足的な凸凹によって、より好ましい熱移動が引き起こされる。好ましい熱移動のために、支え部２０の内部、又は、材料管１３の外側も、黒っぽい、又は、黒くされた層を備えている。これらの層は、例えば、黒くされた塗料から構成され、その塗料は、放射熱要素からできた構成の場合に用いられる。代替、又は、補足として、黒っぽい材料、特に黒っぽいセラミック、例えば黒い酸化アルミニウムのように支え管のために用いられる。金属の支え管が用いられるのであれば、熱移動によって、金属の黒っぽい試みが管の内側で実現される。
【００４１】
コーティング方法として、個々の機能層を機能させるために、フィルムシルクスクリーン技術、及び、厚層シルクスクリーン技術は、絶縁層、及び/又は、覆い層、場合によっては、爆発コーティング、又は、熱コーティングにも適している。ただし、円筒印刷技術の使用の下、厚層シルクスクリーン技術が好んで用いられている。層の焼結は、個々に、又は、共通におこなわれる。
【００４２】
熱案内路２３、及び、温度センサとして用いられる層２８のための電気接続部２３′及び２９′は、同様に厚層技術で実行され、この場合、このために必要な接触は、性能供給、又は、情報移動が、差し込み可能なケーブル接続を介して行われるように形成される。
【００４３】
図６は、完全に巻き付けられ、部分的に展開した図で、本発明による電熱装置３０の代替的な実施形態を示している。電熱装置３０は、管状の、又は、スリーブ状の支え部３２を取り囲んでおり、この支え部３２は、本質的に、図１及び２で描かれた電熱装置１０の支え部１０と同一であり、しかし、セラミックだけでなく、金属、又は、金属合金からも製造される。電気的な絶縁のために、支え部２０上に、絶縁層又は誘電層３４が構成され、図２で描かれた電熱装置と同様に、その上に順番に、熱層２２、接触層２６、温度センサを形成する層２８、及び、覆い層２４を備えている。個々の機能を機能させることは、電熱装置１０と同じ方法で行われる。
【００４４】
公知の方法で課題を改善する接着に対して、支え部３２の表面をざらざらにした表面は、誘電層３４の製造のために、円筒印刷方法で、厚層の誘電体ペーストを必要とする。それらの固定部分は、例えば、温度領域で、９００℃以上で、主要成分がBaO、Al2O3、及び、Sio2を持った結晶したガラスであって、モル組成の近似方法で、BaO、Al2O3、及び、SiO2からなる。焼結を受ける誘電層３４は、２０から３００℃の温度領域で、６・１０−６Ｋ−１のＴＥＣ（熱電冷却器）を備えている。
【００４５】
５・１０−６Ｋ−１オーダーで、金属層１６と誘電層３４との間で生じるＴＥＣのミスマッチによって生じることは、支え部３２の誘電特性を持った皮膜をかぶせた壁１６の冷却によるもので、約３５００バールの圧縮応力の構成を見込む（２・１０６バールの誘電層３４のＥモジュールの場合）ために、中が弾力性の変形がおきる温度領域、つまり、約７００℃のガラスの変形温度と空間温度との間にある。圧縮応力の大きさは、まだ、誘電層の固有圧力強度の臨界領域には達しておらず、その臨界領域は、６０００バールの上方で始まる。しかし、支え部３２の壁１６が、２０００バールの荷重で、周期的に伸ばされる場合、誘電層３４や、後に続く層２２、２４でも引張応力の出現を妨げるために十分である。
【００４６】
本発明は、先に記載された実施形態に制限されない。むしろ、本発明の保護領域に離れることなしに、変更や修正が可能であり、この保護領域は、添付する特許請求の範囲に定義されている。それゆえ、例えば、絶縁層、及び/又は、覆い層は、透明の、又は、透明の結晶状の材料システムを備え、この材料システムは、少なくとも前もって構成されたガラスを含み、そのガラスは、前もって設定可能な焼付け温度近くで、支え部の表面を湿らせる。この材料システムは、更に、少なくとも前もって構成されたガラスを備え、それは、前もって定められた温度近くで、少なくとも部分的に、結晶状態に変化する。
【００４７】
材料システムは、少なくとも更なる補足、又は、代替が可能であり、焼付け条件の下で、結晶したガラス、及び/又は、少なくとも一部の結晶状の結合を含まず、その場合、材料システムの前もって構成された透明及び結晶状の構成要素の大部分の考慮の下による最適化によって、その時々の焼結工程の条件の下、材料システムのその時々のＴＥＣ-増加が、ＴＥＣ-値で０と９・１０−６Ｋ−１の間の領域に保たれる。
【００４８】
絶縁層、及び/又は、覆い層は、―同様に、バランス層のようなものであって―焼結膜、又は、焼結厚層ペーストよりも好ましい。すべての３つの層は、爆発コーティング、又は、熱によるコーティングによっても形成される。代替として、連続焼結する浸漬コーティングも可能である。
【００４９】
請求項の全ては、明細書や図面から明らかになる特徴や利点であり、構成上の細部、空間の配置、及び、方法ステップを含めて、ひとつの構成要素でも、さまざまな組み合わせでも、発明の本質となることが可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１０  電熱装置
１２  ホットランナー
１３  材料管
１４  流れ路
１６  壁
１７  基礎部
１８  ノズル噴出部
２０  支え部
２２  熱層
２３  熱案内路
２３′接続部
２４  覆い部
２６  接触層
２８  温度センサとして使われる層
２９  導体路
２９′接続部
３０  電熱装置
３２  支え部
３４  誘電層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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