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Die Erfindung betrifft ein Nadelverschluss-System für eine Gusskavität.
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Es ist bereits bekannt, Kunststoffbauteile vielfältigster Formen durch Spritzgießen herzustellen. Beim Spritzgießen wird flüssige Kunststoffmasse in eine zwischen zwei Formplatten ausgebildete Kavität (Spritzgusskavität) eingespritzt und verfestigt sich dort. Ferner ist es bereits bekannt, Metallgussteile durch die Druckgusstechnik in einer Kavität (Druckgusskavität) zu fertigen.
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In der Spritzgusstechnik finden Nadelverschlussventile für das Einspritzen der flüssigen, heißen Kunststoffmasse in die Kavität Verwendung. Derartige Nadelverschlussventile weisen eine Düsenöffnung auf, die durch die Verschlussnadel verschlossen bzw. durch ein Zurückziehen der Verschlussnadel in dem Ventil geöffnet werden kann.
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Bei der Verwendung von Nadelverschlussventilen zur Steuerung des Kunststoffzuflusses ist es schwierig, die mechanischen und thermischen Anforderungen zu erfüllen, um – möglichst auf kostengünstige Weise – optisch und geometrisch einwandfreie Angussstellen herzustellen. Es kann zu einem Abdruckbild der Verschlussnadel an der Bauteilkontur sowie gegebenenfalls zu einem Anhaften des Bauteils an der Verschlussnadel bei der Entnahme und damit zu einer Delle in der Bauteiloberfläche kommen. Ferner können Ablagerungen an der Verschlussnadelspitze an dem Bauteil anhaften bleiben (schwarzer Punkt), und durch die Verschlussnadel bewirkte thermische Inhomogenitäten am Bauteil können im Bereich der Anspritzstelle zur Entstehung von optischen Mängeln führen.
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Ähnliche Anforderungen und Probleme können in der Druckgussfertigung von Metall-Gussbauteilen auftreten.
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Die Druckschrift
DE 199 15 682 A1 zeigt eine Spritzgussdüse mit einem Ventilstift, welcher einen von einer elektromagnetischen Induktionsspule umgebenen Harzkanal verschließen kann.
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In der Schrift
US 6 398 541 B1 ist ein Verschließmechanismus für Spritzgussdüsen mit gesondertem Materialzufluss beschrieben.
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Die
US 2002/0 071 888 A1 lehrt eine Spritzgussdüse, bei der der Düsenkörper einen Teil des Heißkanals bildet.
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In der Druckschrift
US 5 834 041 A ist eine Spritzgussdüse gezeigt, bei der sowohl der Heißkanal als auch die Düsenmündung beheizt werden können.
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Eine der Erfindung zugrundeliegende Aufgabenstellung kann darin gesehen werden, ein Nadelverschluss-System für eine Gusskavität mit guten mechanischen und thermischen Eigenschaften zu schaffen, das ferner eine platzsparende Unterbringung in einem Werkzeug ermöglicht.
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Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabenstellung wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Ein Nadelverschluss-System für eine Gusskavität, insbesondere Kunststoff-Spritzgusskavität, weist einen Düsenkörper auf, in welchem ein in eine Düsenöffnung des Düsenkörpers mündender Nadelhohlraum, eine in dem Nadelhohlraum verschieblich angeordnete Verschlussnadel, und ein Schmelzekanal aufgenommen sind. Dabei weist der Schmelzekanal einen ersten Abschnitt auf, welcher getrennt vom Nadelhohlraum ausgeführt ist und in einem beheizten Bereich des Düsenkörpers verläuft, einen zweiten Abschnitt auf, welcher den Schmelzekanal zum Nadelhohlraum hin umlenkt und mit dem Nadelhohlraum zusammenführt, und einen dritten Abschnitt auf, der koaxial mit dem Nadelhohlraum ist und in die Düsenöffnung mündet.
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Durch die Unterbringung sowohl des Schmelzekanals als auch des Nadelhohlraums innerhalb des Düsenkörpers kann ein kompaktes und thermisch gut steuerbares Nadelverschluss-System erzielt werden, in welchem sowohl der Nadelhohlraum mit Verschlussnadel als auch der Schmelzekanal bis zur gemeinsamen Düsenöffnung hin untergebracht sind. Dabei kann der zweite Abschnitt des Schmelzekanals, der den Schmelzekanal zum Nadelhohlraum hin umlenkt, nahe an die Düsenöffnung heranreichen, sodass konstruktiv geringe Nadelhübe erreichbar sind.
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Der zweite Abschnitt des Schmelzekanals ist in einem Einsatzstück ausgebildet, das in eine Ausnehmung des Düsenkörpers einsetzbar ist. Durch diese Realisierung wird eine einfache Wartung oder Erneuerung des Schmelzekanals im Bereich seines zweiten Abschnitts ermöglicht, da hierfür lediglich das Einsatzstück ausgetauscht werden muss. Da in diesen Bereich des Schmelzekanals aufgrund der dort in den Schmelzekanal hineintretenden Verschlussnadel Verschleiß auftritt, ist ein einfacher Austausch dieses Abschnitts des Schmelzekanals von Vorteil.
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Das Einsatzstück ist seitlich aus dem Düsenkörper herausschiebbar. Das Einsatzstück kann ein seitlich in den Düsenkörper eingeschobenes und form- und/oder kraftschlüssig von Wandungen des Düsenkörpers in diesem gehaltenes Teil sein, dass darüber hinaus beispielsweise auch thermisch vorteilhafte Eigenschaften aufweist. Beispielsweise kann das Einsatzstück als thermisches ”Isolierelement” ausgelegt sein, um das den Düsenkörper im Bereich seiner Düse thermisch zu entlasten, d. h. beispielsweise kälter als den restlichen Düsenkörper zu halten.
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Der erste Abschnitt des Schmelzekanals kann sich innerhalb einer beheizten Wand des Düsenkörpers erstrecken. Dadurch kann der Schmelzekanal auf einer höheren Temperatur als die Werkzeugumgebung gehalten werden.
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Der Düsenkörper kann zumindest über einen Teilbereich seiner Außenumfangsfläche von einer Heizung umgeben sein. Es kann vorteilhaft sein, wenn das Einsatzstück über zumindest einen Teilbereich seiner Außenumfangsfläche an der Heizung anliegt. Das Anliegen des Einsatzstückes an der Heizung ermöglicht eine Direkterwärmung des Einsatzstückes über die Heizung, die gleichzeitig die Heizung des Heißkanals realisieren kann.
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Der dritte Abschnitt des Schmelzekanals kann sich innerhalb eines beispielsweise einstückig mit dem Düsenkörper ausgebildeten Endteils des Düsenkörpers erstrecken. Dieser Abschnitt des Düsenkörpers kann eine konische äußere Form aufweisen und kann einen Endbereich des Heißkanals realisieren.
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Die Distanz zwischen der Düsenöffnung und der Verschlussnadelöffnung (in dem zweiten Abschnitt des Schmelzekanals) kann gleich oder weniger als 30 mm, 25 mm, 20 mm, 15 mm oder 10 mm betragen. Entsprechend kann ein kurzer Nadelhub realisiert werden.
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Dabei skaliert in vielen Fällen der Nadelhub zum Durchmesser der Verschlussnadel, sodass ein kurzer Nadelhub dadurch realisiert werden kann, dass das Verhältnis des Hubs der Verschlussnadel zum Durchmesser der Verschlussnadel gleich oder kleiner als 6, 5, 4, und insbesondere 3 ist.
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Der Düsenkörper kann beispielsweise integraler Bestandteil eines Heißkanals sein, welcher den Schmelzekanal bis zu der Düsenöffnung führt und gemäß der üblichen Funktionsweise eines Heißkanals den Schmelzekanal auf einer gegenüber der Werkzeugumgebung erhöhten Betriebstemperatur hält.
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Durch die Realisierung der Nadelführung in dem Einsatzstück kann erreicht werden, dass die Nadelführung kühler als die Wand des Düsenkörpers ist. Dadurch wird eine Kühlung der Verschlussnadel erreicht. Eine weitere Möglichkeit der Verschlussnadelkühlung besteht darin, dass der Düsenkörper eine in die Nadelbohrung mündende seitliche Belüftungsöffnung aufweist. Durch eine geeignete Dimensionierung der Belüftungsöffnung kann eine gewünschte Kühlung der Nadel auf konstruktiv einfache Weise erzielt werden.
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen in beispielhafter Weise erläutert. Identische oder einander entsprechende Teilen können mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet sein. Die Darstellungen in den Zeichnungen sind nicht zwingend maßstäblich, wobei der Offenbarungsgehalt der vorliegenden Anmeldung ein maßstabsgetreues Verständnis der Zeichnungen beinhalten soll. Dieses maßstäbliche Verständnis der Zeichnungen umfasst auch, dass Verallgemeinerungen dargestellter relativer Dimensionierungen wie ”größer als” oder ”kleiner als” oder ”gleich dimensioniert” aus den Zeichnungen entnommen werden können, sofern dort beispielhaft illustriert. In den Zeichnungen zeigt:
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1 eine schematische Schnittansicht eines beispielhaften Nadelverschluss-Systems im geschlossenen Zustand;
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2 eine schematische Schnittansicht des in 1 gezeigten beispielhaften Nadelverschluss-Systems im geöffneten Zustand;
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3 eine schematische Schnittansicht des in den 1 und 2 gezeigten beispielhaften Nadelverschluss-Systems im geschlossenen Zustand entlang einer Schnittebene senkrecht zu der Schnittebene der 1 und 2;
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4 eine Seitenansicht des in den 1 bis 3 beispielhaft gezeigten Nadelverschluss-Systems mit Blick auf die Schnittebene der 3; und
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5 eine Schnittdarstellung eines Werkzeugs, in welchem ein erfindungsgemäßes Nadelverschluss-System eingesetzt werden kann.
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Es wird darauf hingewiesen, dass im Folgenden beschriebene Anordnungen und Verfahren am Beispiel der Kunststoff-Spritzgusstechnik beschrieben werden. Die Anordnungen und Verfahren sind jedoch auch in der Metall-Druckgusstechnik anwendbar, sodass die folgende Beschreibung analog auch für ein Nadelverschluss-System für die Herstellung von Druckguss-Metallteilen in Metall-Druckgusskavitäten gilt.
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1 zeigt eine Schnittdarstellung eines Nadelverschluss-Systems 100 für eine Gusskavität 104. Das Nadelverschluss-System 100 ist als Heißkanal ausgeführt, der in einer Heißkanaldüse 103 endet. Die Heißkanaldüse 103 stellt den Übergang zwischen dem beheizten Heißkanal, dessen Nadelverschluss-System 100 hier dargestellt ist, und dem im Betrieb auf einer tieferen Temperatur befindlichen Spritzgießwerkzeug dar, von welchem in 1 in beispielhafter Weise ein Ausschnitt einer Formplatte 120 dargestellt ist. Die Formplatte 120 weist eine Ausnehmung oder Bohrung 121 auf, in welche der Heißkanal und somit auch dessen Nadelverschluss-System 100 eingesetzt wird. Dargestellt ist in 1 ferner eine Wandfläche 122 der Formplatte 120, welche (im geschlossenen Zustand des Werkzeuges) die Gusskavität 104 begrenzt.
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Das Nadelverschluss-System 100 umfasst einen Düsenkörper 110, der in einem ersten Bereich 110a rohrförmig ausgeführt sein kann und sich in einem zweiten Bereich 110b zu einem Endteil 110c der Heißkanaldüse 103 hin verjüngt. Zwischen dem Endteil 110c der Heißkanaldüse 103 und der Innenwandung der Ausnehmung 121 in der Formplatte 120 kann eine Isolierkappe 140 vorgesehen sein, die den Düsenkörper 110 thermisch von der Formplatte 120 entkoppelt und gleichzeitig eine Zentrierung des Düsenkörpers 110 in der Ausnehmung 121 bewerkstelligen kann.
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Der Düsenkörper 110 ist – sofern als Heißkanal ausgeführt – beheizt. Die Heizung 130 kann beispielsweise durch eine Heizmanschette ausgeführt sein. Die Heizung, insbesondere Heizmanschette 130, kann den Düsenkörper 110 an seinem Außenumfang umgeben und beispielsweise direkt an dem Außenumfang des Düsenköpers 110 anliegen, um einen guten Wärmeübergang zu gewährleisten. Die Heizung 130 kann sich dabei beispielsweise über den ersten Bereich 110a und beispielsweise bis hin zu dem sich konisch verjüngenden zweiten Bereich 110b des Düsenkörpers 110 erstrecken. Zwischen der Heizung (bzw. Heizmanschette) 130 und der Wandung der Ausnehmung 121 kann ein Zwischenraum vorhanden sein, damit der Wärmeabfluss von der Heizung 130 auf die Formplatte 120 gering ist. Es wird darauf hingewiesen, dass anstelle der hier beispielhaft dargestellten Heizmanschette 130 auch andere Möglichkeiten zur Beheizung des Heißkanals bzw. des Nadelverschluss-Systems 100 bestehen. Beispielsweise kann eine Heizung 130 vorgesehen sein, die den Düsenkörper 110 nicht in Form einer Heizmanschette umgibt, sondern in die Wandung des Düsenkörpers 110 eingearbeitet ist.
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Die Bereiche 110a, 110b und 110c des rohrförmigen Düsenkörpers 110 können integral, d. h. einstückig ausgeführt sein.
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Der Düsenkörper 110 umgibt einen Nadelhohlraum 160, in welchem eine Verschlussnadel 102 verschieblich angeordnet ist. Der Nadelhohlraum 160 kann einen ersten Abschnitt 160a umfassen, in welchem die Verschlussnadel 102 frei angeordnet sein kann, einen zweiten Abschnitt 160b umfassen, der in einem Einsatzstück 170 ausgebildet ist, welches eine als Nadelführung 171 dienende Bohrung aufweist, und einen dritten Abschnitt 160c aufweisen, welcher in dem Endteil 110c des Düsenkörpers 110 ausgebildet ist. Der erste Abschnitt 160a und der dritte Abschnitt 160c des Nadelhohlraums 160 sowie der als Nadelführung 171 dienende zweite Abschnitt 160b in dem Einsatzstück 170 können beispielsweise als koaxiale Bohrungen ausgeführt sein.
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Ferner verläuft in dem Düsenkörper 110 ein Schmelzekanal 150, der ebenfalls in die Düsenöffnung 111 des Endteils 110c des Düsenkörpers 110 – d. h. z. B. in die Heißkanaldüse 103 – mündet. Der Schmelzekanal 150 kann einen ersten Abschnitt 150a aufweisen, welcher innerhalb der Wandung des Düsenkörpers 110 beispielsweise im ersten Bereich 110a desselben verläuft und sich parallel zur Verschlussnadelachse bzw. der Mittenachse des Nadelhohlraums 160 erstrecken kann. Im Bereich des ersten Abschnitts 150a des Schmelzekanals 150 kann der Düsenkörper 110 beispielsweise beheizt sein, das heißt z. B. von der Heizmanschette 130 umgeben sein.
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Der Schmelzekanal 150 weist einen zweiten Abschnitt 150b auf, welcher in dem Einsatzstück 170 ausgebildet ist. Im zweiten Abschnitt 150b des Schmelzekanals 150 wird dieser zu dem Nadelhohlraum 160b im Einsatzstück 170 hin umgelenkt und mit diesem zusammengeführt. Wie bereits angegeben ist der im Einsatzstück 170 verlaufende zweite Abschnitt 160b des Nadelhohlraums 160 vor dem Zusammenführen des Schmelzekanals 150b mit dem Nadelhohlraum 160 als Nadelführung 171 ausgelegt und erweitert sich nach dem Zusammenführen mit dem Schmelzekanal 150 auf einen größeren Durchmesser, so dass dort die Verschlussnadel 102 unter Abstand zu dem Einsatzstück 170 verläuft, was auch bedeutet, dass bei geschlossenem Nadelverschluss (siehe 1) die Verschlussnadel 102 innerhalb des zweiten Abschnitts 150b des Schmelzekanals 150 von Schmelze umgeben sein kann. Die Nadelführung 171 in dem Einsatzstück 170 kann die einzige Nadelführung in dem Nadelhohlraum 160 sein.
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Das Einsatzstück 170 kann beispielsweise als thermisches ”Isolierelement” ausgelegt sein, um den Düsenkörper 110 im Bereich seines Endteils 110c thermisch zu entlasten (d. h. den Warmetransport von der Heizung 130 zum Endteil 110c zu reduzieren). Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass das Einsatzstück 170 aus einem Material besteht, das eine geringere Wärmeleitfähigkeit aufweist als das Material, aus welchem der Düsenkörper 110 gefertigt ist. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, eine oder mehrere Freisparungen 190 in den Wandflächen des Einsatzstückes 170 (oder in den entsprechenden Wandflächen des Düsenkörpers 110) vorzusehen, um die Formschlussfläche zwischen dem Einsatzstück 170 und dem Düsenkörper 110 zu verkleinern und dadurch den Wärmetransport in das Einsatzstück 170 zu reduzieren.
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Es ist auch möglich, dass das Einsatzstück 170 aus einem Material besteht, das eine höhere Wärmeleitfähigkeit aufweist als das Material, aus welchem der Düsenkörper 110 gefertigt ist. In diesem Fall wird die Wärme besser nach vorne zur Düse, d. h. beispielsweise in den Bereich des Endteils 110c des Düsenkörpers 110 gebracht als im oben beschriebenen Fall. Dies kann bei manchen Düsenausführungen ebenfalls von Vorteil sein.
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1 macht deutlich, dass bei geschlossenem Nadelventil die Verschlussnadel 102 aus dem Endteil 110c des Düsenkörpers 110 vorstehen kann und die Dichtung zur Guss-Kavität 104 nicht im Endteil 110c, sondern unmittelbar im Bereich der Wandfläche 122 der Formplatte 120 erfolgen kann. Zu diesem Zweck kann eine Austrittsbohrung 123 in der Formplatte 120, die koaxial zur Verschlussnadelachse orientiert ist, zur Guss-Kavität 104 hin verjüngend ausgebildet sein, so dass ihr Öffnungsdurchmesser in der Wandfläche 122 identisch mit dem Durchmesser der Verschlussnadel 102 sein kann. Es ist jedoch auch möglich, dass sich der Düsenkörper 110 bis zur Gusskavität 104 hin erstreckt und z. B. eben und bündig mit der Wandfläche 122 der Formplatte 120 abschließt. In diesem Fall und auch generell kann die Düsenöffnung 111 des Endteils 110c des Düsenkörpers 110 verjüngend ausgebildet sein, und die zu 2 genannten Dimensionsangaben können entsprechend angepasst sein.
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2 zeigt das Nadelverschluss-System 100 im geöffneten Zustand. Die Verschlussnadel 102 ist aus dem Schmelzekanal 150 bzw. dem zweiten Abschnitt 150b desselben zurückgezogen, d. h. sie steht nicht durch eine in der Wandung des Schmelzekanals 150 vorhandene Verschlussnadelöffnung 150b1 in den Schmelzekanal 150 hinein. Die Verschlussnadelöffnung 150b1 kann sich beispielsweise am Ende der Nadelführung 171 innerhalb des Einsatzstückes 170 befinden.
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2 verdeutlicht, dass die Verschlussnadelöffnung 150b1 durch die zurückgezogene Verschlussnadel 102 abgedichtet wird, so dass keine Schmelze in die Nadelführung 171 oder in den ersten Abschnitt 160a des Nadelhohlraums 160 eindringen kann.
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Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Nadelverschluss-Systems 100 kann darin bestehen, dass es eine gute thermische Auslegung des Nadelverschluss-Systems 100 im Düsenbereich bei gleichzeitig geringem Nadelhub H ermöglicht. Je geringer der Nadelhub H, desto geringer sind die anzuwendenden Schließkräfte für die die Verschlussnadel 102 ansteuernde Mechanik (nicht dargestellt), und desto geringer ist der Verschleiß im Bereich der Verschlussnadel 102 bzw. im Bereich der Nadelführung 171. Durch den geringeren Schließdruck im Vergleich zu herkömmlichen Nadelverschlussventilen kann die Mechanik zur Betätigung der Verschlussnadel vereinfacht werden, so dass ein kostengünstigerer Verschlussnadelantrieb als in herkömmlichen Systemen eingesetzt werden kann.
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Darüber hinaus kann durch einen geringen Nadelhub H ein geringerer Einzug von Kunststoff in die Nadelführung erreicht werden, welcher optische Probleme am Bauteil (z. B. schwarze Punkte, usw.) verursachen könnte. Ein geringer Nadelhub H und/oder ein geringer Abstand L zwischen der Verschlussnadelöffnung 150b1 in dem Einsatzstück 170 und der Endfläche mit der Düsenöffnung 111 des Endteils 110c des Düsenkörpers 110 ermöglichen ferner, dass – anders als bei Standarddüsen, bei denen die Verschlussnadel im Schmelzekanal frei schwimmend verläuft – keine Nadelzentrierung benötigt wird.
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Die die Verschlussnadel 102 ansteuernde Mechanik kann beispielsweise am hinteren (d. h. dem von der Guss-Kavität 104 abgewandten) Ende der Verschlussnadel 102 angeordnet sein (ist in den Figuren nicht gezeigt) und beispielsweise pneumatische, hydraulisch oder elektrisch realisiert sein.
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Ein geringerer Verschleiß ermöglicht längere Standzeiten beziehungsweise Arbeitszyklen des Werkzeugs. Außerdem ermöglicht der in den Ausführungsbeispielen gezeigte Aufbau des Nadelverschluss-Systems 100 einen einfachen Austausch der Verschleißteile (Verschlussnadel 102 und/oder Einsatzstück 170), sofern ein Wechsel derselben erforderlich wird. Dies wird im Folgenden noch näher erläutert.
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Der Nadelhub H kann beispielsweise so bemessen sein, dass das Verhältnis des Hubs H der Verschlussnadel 102 zu dem Durchmesser D der Verschlussnadel 102 gleich oder kleiner als 6, 5, 4 und insbesondere 3 ist.
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Der Durchmesser D der Verschlussnadel 102 kann beispielsweise zwischen 1 mm und 10 mm betragen, wobei in den 1 bis 5 ein Durchmesser von z. B. etwa 4 mm gezeigt ist. Der Abstand L zwischen der Verschlussnadelöffnung 150b1 in dem Einsatzstück 170 und der Endfläche mit der Düsenöffnung 111 des Endteils 110c des Düsenkörpers 110 kann beispielsweise gleich oder weniger als 30 mm, 25 mm, 20 mm, 15 mm, 12 mm oder 10 mm betragen, d. h. er kann vergleichsweise kurz sein.
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Das Einsatzstück 170 kann beispielsweise eine Dimension d1 in X-Richtung von gleich oder weniger als 30 mm, 25 mm, 20 mm, 15 mm, 12 mm oder 10 mm aufweisen. Das Einsatzstück 170 kann beispielsweise eine Dimension d2 in Y-Richtung von gleich oder weniger als 50 mm, 40 mm, 30 mm, 25 mm, 20 mm, 15 mm aufweisen. Der Winkel α, unter welchem der zweite Abschnitt 150b des Schmelzekanals 150 die Verschlussnadelachse schneidet, kann beispielsweise gleich oder größer oder kleiner als 20°, 30°, 40°, 50°, 60° oder 70° sein.
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3 zeigt eine Schnittansicht des in 1 dargestellten Nadelverschluss-Systems 100 in einer um die X-Achse (entspricht der Verschlussnadelachse) 90° gedrehten Schnittebene. Deutlich erkennbar ist die Umbiegung des Schmelzekanals 150 in seinem zweiten Abschnitt 150b, mittels welcher dieser aus der Verschlussnadelachse heraus geführt wird.
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3 zeigt ferner, dass das Einsatzstück 170 mit einem Teilbereich 172b des Bereichs 172 der Außenumfangsfläche, der durch den Düsenkörper 110 hindurch ragt, an der Heizung 130 (beispielsweise Heizmanschette) des Heißkanals anliegen kann. Durch die Größe des Anlagebereichs (d. h. des Teilbereichs 172b) des Einsatzstückes 170 an der Heizung 130 kann die Temperatur des Einsatzstückes 170 im Betrieb auf einen Wert eingestellt werden, der unterhalb der Temperatur liegt, auf welcher der Düsenkörper 110 durch die Heizung 130 gehalten wird. Der Teilbereich 172b kann in X-Richtung und/oder umfangsmäßig ein Teilabschnitt des Bereichs 172 der Außenumfangsfläche darstellen. Ein in X-Richtung verbleibender, nicht von der Heizung 130 bedeckter Abschnitt der Außenumfangsfläche ist als Teilbereich 172a dargestellt.
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Das Einsatzstück 170 ist beispielsweise in eine Einsatzausnehmung 112 des Düsenkörpers 110 eingesetzt und aus dem Düsenkörper 110 entnehmbar. Es kann beispielsweise in Z-Richtung aus dem Düsenkörper 110 seitlich herausschiebbar sein. Bei dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel könnte hierfür beispielsweise die Heizung 130 bzw. Heizmanschette zurückgezogen werden, um das Einsatzstück 170 seitlich freizugeben. Die in der Schnittdarstellung der 1 und 2 sichtbaren Umfangsflächen des Einsatzstückes 170 können eben und in Z-Richtung verlaufend ausgebildet sein, so dass das Einsatzstück 170 in der Einsatzausnehmung 112 im Düsenkörper 110 in Z-Richtung verschieblich ist.
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Das z. B. seitlich in den Düsenkörper 110 eingeschobene Einsatzstück 170 kann form- und/oder kraftschlüssig vom Düsenkörper 110 aufgenommen sein. Ein dadurch erreichbarer Vorteil ist auch, dass eine platzsparende Anordnung des Einsatzstückes 170 im Düsenkörper 110 erreicht wird, welche einen minimalen Nadelhub ermöglicht. Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung bestehen darin, dass die Spritzdruckaufnahme zwischen Einsatzstück 170 und Düsenkörper 110 erfolgt – und beispielsweise nicht über einen eigens hierfür vorgesehenen Formeinsatz im Werkzeug. Ferner wird darauf hingewiesen, dass das – ggf. seitlich einschiebbare – Einsatzstück 170 gewindefrei (z. B. nur über Formschlussflächen) im Düsenkörper 110 befestigt ist, was wiederum eine Platzersparnis (es wird keine Gewindelänge in X-Richtung benötigt) und eine Kostenersparnis ermöglicht.
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4 zeigt eine Seitenansicht des Nadelverschluss-Systems 100. Der Düsenkörper 110 kann beispielsweise im ersten Bereich 110a eine Belüftungsöffnung 180 aufweisen, welche in den Nadelhohlraum 160 mündet. Auf diese Weise kann eine Kühlung der Verschlussnadel 102 im Betrieb erreicht werden. In 4 sind umfangsmäßige Bereiche 172 der Außenumfangsfläche des Einsatzstückes 170 erkennbar, die durch die Wandung des Düsenkörpers 110 hindurchtreten und an der Außenseite des Düsenkörpers 110 freiliegend sind. Ein Teilbereich 172b dieser Bereiche 172 kann wie bereits beschrieben an der Heizung 130 direkt anliegen (siehe 3), ein anderer Teilbereich 172a kann von der Heizung 130 unbedeckt bleiben.
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5 zeigt in teilweise geschnittener Darstellung ein Werkzeug 500 zur Herstellung eines Gussbauteils, beispielsweise eines Kunststoffbauteils. Das Werkzeug 500 weist eine erste Formplatte 501 und eine zweite Formplatte 502 auf. Die erste Formplatte 501 kann beispielsweise der zuvor beschriebenen Formplatte 120 entsprechen. Die erste Formplatte 501 ist beispielsweise als Formkernplatte ausgeführt, das heißt sie weist in ihrer der zweiten Formplatte 502 zugewandten Seite einen sogenannten Formkern 503 auf. Die zweite Formplatte 502 kann beispielsweise als Matrizenformplatte ausgelegt sein, welche eine dem Formkern 503 zugewandte Aussparung 504 aufweist.
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Im hier dargestellten Beispiel ist eine Kunststoffzuführung 510 dargestellt, die in der ersten Formplatte 501 untergebracht ist. Die Kunststoffzuführung 510 ist lediglich schematisch gezeigt und kann beispielsweise das in den 1 bis 5 dargestellte Nadelverschluss-System 100 enthalten. Die Kunststoffzuführung 510 ist im vorderen Bereich verjüngt und kann dort die Austrittsbohrung 123 ausbilden.
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Es ist auch möglich, dass die Kunststoffzuführung 510 in der zweiten Formplatte 502 (das heißt der Matrizenformplatte) realisiert ist, während die erste Formplatte 501 (Formkernplatte) beispielsweise ohne Kunststoffzuführung ausgestattet sein kann. Die Schließrichtungen der Formplatten 501, 502 sind in der 5 durch die Pfeile P1, P2 dargestellt, die sich beispielsweise parallel zur Richtung X erstrecken können.
