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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Düse für eine Spritzgießvorrichtung, die mit einer Schmelzeauslassöffnung eines Verteilers verbindbar ist, und einen Düsenflanschabschnitt, einen Düsenkörperabschnitt und einen Düsenspitzenabschnitt aufweist und eine Ventilausgangsschließeinrichtung aufweist, die mit einer Betätigungseinrichtung wirkverbunden ist, welche entlang einer ersten Achse hin und her bewegbar ist, wobei die Ventilausgangsschließeinrichtung einen Betätigungsabschnitt und einen Sperrabschnitt aufweist, der im Düsenspitzenabschnitt entlang einer zweiten Achse zum Steuern des Schmelzeflusses in einen Formhohlraum bewegbar ist, wobei die zweite Achse in einem Winkel gegenüber der ersten Achse angeordnet ist.
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Düsen zum seitlichen Angießen für das Spritzgießen sind im Stand der Technik bekannt. Zum Beispiel offenbart
EP 1 380 400 B1 eine Spritzgießdüse zum seitlichen Angießen mit einer Betätigungseinrichtung, die dazu dient, Ventilnadeln auf einer zweiten Achse hin und her zu bewegen, welche bezüglich der Betätigungsachse angewinkelt ist. Die Einrichtung weist einige bewegte Elemente mit zwischen diesen liegenden Kontaktflächen auf. Diese Kontaktflächen sind verschleißanfällig. Auch führen Fertigungsfehler oder Spiel zwischen den bewegten Elementen der Betätigungseinrichtung zu zusätzlichem Verschleiß und auf diese Weise zu Wärmeerzeugung an der Betätigungseinrichtung.
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Zusätzlich weist die Betätigungseinrichtung von
EP 1 380 400 B1 gute Wärmeleiteigenschaften auf. Für einige Anwendungen ist es vorteilhaft, die Wärme der Ventilnadel abhängig vom Werkstoff der verarbeiteten Schmelze oder entsprechend den Anforderungen an das Erscheinungsbild der Angießmarke auf dem Gussteil zu steuern. Daher ist es eine Aufgabe dieser Erfindung, eine verbesserte Düse zum seitlichen Angießen zur Verfügung zu stellen, welche die obigen Nachteile des bekannten Stands der Technik überwindet.
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Eine verbesserte Düse für eine Spritzgießvorrichtung wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs erreicht. Weiterentwicklungen der Erfindung bilden den Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die Erfindung schlägt eine Düse für eine Spritzgießvorrichtung vor, die mit einer Schmelzeauslassöffnung eines Verteilers verbindbar ist, und einen Düsenflanschabschnitt, einen Düsenkörperabschnitt und einen Düsenspitzenabschnitt aufweist und eine Ventilausgangsschließeinrichtung aufweist, die mit einer Betätigungseinrichtung wirkverbunden ist, welche entlang einer ersten Achse hin und her bewegbar ist. Die Ventilausgangsschließeinrichtung weist einen Betätigungsabschnitt und einen Ventilsperrabschnitt auf, der im Düsenspitzenabschnitt entlang einer zweiten Achse zum Steuern des Schmelzeflusses in einen Formhohlraum bewegbar ist, wobei die zweite Achse in einem Winkel gegenüber der ersten Achse angeordnet ist. Der Betätigungsabschnitt der Ventilausgangsschließeinrichtung ist insbesondere fest mit dem Sperrabschnitt verbunden und weist wenigstens einen flexiblen und/oder gelenkigen Abschnitt auf, so dass durch eine Bewegung des Betätigungsabschnitts entlang der ersten Achse der Sperrabschnitt entlang der zweiten Achse bewegbar ist.
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Die vorgeschlagene Lösung weist nur ein Betätigungselement auf, welches insbesondere fest mit dem Sperrabschnitt verbunden ist. Im Zusammenhang mit dieser Erfindung wird auch eine gelenkige Verbindung als fest verbunden betrachtet. Das Anpassen der Bewegungsrichtung der Betätigungseinrichtung, welche auf der ersten Achse hin und her bewegbar ist in die Bewegung des Sperrabschnitts, der auf der zweiten Achse hin und her bewegbar ist, wird durch die Flexibilität des Betätigungsabschnitts oder durch wenigstens ein Gelenk der Ventilausgangsschließeinrichtung, das Teil des Betätigungsabschnitts ist, erreicht.
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In einer Weiterbildung der Düse wird der Betätigungsabschnitt in der Düse geführt. Eine Führung unterstützt eine korrekte Funktion des Öffnens und Schließens des Ventilausgangs insbesondere mit eher flexiblen Betätigungsabschnitten. Der Betätigungsabschnitt kann entlang seiner vollen Länge geführt werden. Es ist auch möglich, sektionale Führungselemente in ausgewählten Abschnitten vorzusehen, in welchen eine Führung erforderlich ist.
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In einer Weiterbildung der Düse weist der Betätigungsabschnitt wenigstens ein Seil, insbesondere wenigstens ein verdrilltes Seil auf. Ein solches Seil kann in einer Seilzughülse geführt sein. Eine solche Ausführungsform kann auch selbstschmierende Eigenschaften aufweisen.
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In einer Weiterbildung der Düse weist der Betätigungsabschnitt wenigstens ein Geflecht, insbesondere wenigstens ein Drahtgeflecht auf. Ein solches Geflecht erlaubt verschiedene Flexibilitätsgrade und zusätzliche Eigenschaften hinsichtlich des Materials, der Wärmeleitfähigkeit usw.
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In einer Weiterbildung der Düse weist der Betätigungsabschnitt wenigstens eine Spirale auf. Auch eine Spirale erlaubt verschiedene Flexibilitätsgrade und zusätzliche Eigenschaften hinsichtlich des Materials, der Wärmeleitfähigkeit usw.
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In einer Weiterbildung der Düse weist der Betätigungsabschnitt wenigstens eine Ausnehmung zum Erhöhen der Flexibilität des Betätigungsabschnitts in wenigstens einem Abschnitt auf. Solche Ausnehmungen ermöglichen eine Bewegung zwischen den offenen Seiten der Ausnehmungen. Beispielsweise erlaubt eine Anzahl von Ausnehmungen an einer Seite des Betätigungsabschnitts ein Biegen des Betätigungsabschnitts in diesem Bereich.
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In einer Weiterbildung der Düse weist der Betätigungsabschnitt wenigstens eine Gliederkette auf. Durch Bewegungen zwischen den Kettengliedern im Betätigungsabschnitt wird die Bewegungsrichtung zwischen dem Ende des Betätigungsabschnitts, welches entlang der ersten Achse betätigt wird und dem anderen Ende des Betätigungsabschnitts, welches sich entlang der zweiten Achse bewegt, angepasst, um die Angießöffnung der Form zu öffnen und zu schließen.
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Bei einer Weiterbildung der Düse ist die Form der Kettenglieder im Wesentlichen zylindrisch, insbesondere hohlzylindrisch. Bei einer Ausführungsform ist die Kette aus hohlzylindrischen Elementen zusammengesetzt, welche Ausnehmungen und Vorsprünge beispielsweise wie Puzzleteile aufweisen, durch welche die hohlzylindrischen Elemente formschlüssig verbunden, aber gleichzeitig einander gegenüber beweglich sind.
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Bei einer Weiterbildung der Düse weist der Betätigungsabschnitt wenigstens ein Gelenk zum Erlauben einer Anpassung der Bewegungsrichtungen der beiden Enden des Betätigungsabschnitts auf. Bei einer besonderen Ausführungsform weist der Betätigungsabschnitt wenigstens einen Hebelgelenk auf.
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Bei einer Weiterbildung weist die Düse zwei Düsenspitzenabschnitte und zwei Ventilausgangsschließeinrichtungen auf. Wie für einen Fachmann erkennbar ist, sind die vorangehend offenbarten Ausführungsformen auch für Düsen mit mehr als einer Düsenspitze anwendbar.
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Bei allen bevorzugten Ausführungsformen der Düse sind die erste Ache A und die zweite Achse A zueinander angewinkelt angeordnet. Insbesondere liegt der Winkel α zwischen der ersten Achse A und der zweiten Achse B in einem Bereich von 70° bis 170°. Spezieller liegt der Winkel α zwischen der ersten Achse A und der zweiten Achse B im Bereich von 90° bis 135°. Bei besonderen Ausführungsformen beträgt der Winkel α zwischen der ersten Achse A und der zweiten Achse B 90°, 120°, 135° oder 150°.
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Für alle Ausführungsformen kann der Betätigungsabschnitt aus einem geeigneten Werkstoff hergestellt werden hinsichtlich der Dauerfestigkeit, der Schmiereigenschaften und insbesondere hinsichtlich der Wärmeleitfähigkeit des Werkstoffs und der Gestaltung der Ventilausgangsschließeinrichtung.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend in Verbindung mit den Figuren beschrieben.
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Gezeigt sind in:
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1: eine Schnittdarstellung einer beispielhaften Düse für eine Spritzgießvorrichtung;
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2: eine Schnittdarstellung einer zweiten beispielhaften Düse für eine Spritzgießvorrichtung;
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3: eine Schnittdarstellung einer dritten beispielhaften Düse für eine Spritzgießvorrichtung;
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4: eine Schnittdarstellung einer vierten beispielhaften Düse für eine Spritzgießvorrichtung;
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5: eine Schnittdarstellung einer fünften beispielhaften Düse für eine Spritzgießvorrichtung;
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6: eine Schnittdarstellung einer sechsten beispielhaften Düse für eine Spritzgießvorrichtung;
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7: eine Schnittdarstellung einer siebten beispielhaften Düse für eine Spritzgießvorrichtung;
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8: eine Schnittdarstellung einer achten beispielhaften Düse für eine Spritzgießvorrichtung;
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9: eine Schnittdarstellung einer neunten beispielhaften Düse für eine Spritzgießvorrichtung;
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10: eine Schnittdarstellung einer zehnten beispielhaften Düse für eine Spritzgießvorrichtung; und
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11: eine Schnittdarstellung einer elften beispielhaften Düse für eine Spritzgießvorrichtung.
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1 zeigt eine Düse 10 für eine Spritzgießvorrichtung, die mit einer Schmelzeauslassöffnung eines Verteilers verbindbar ist, und einen Düsenflanschabschnitt, einen Düsenkörperabschnitt 11 und einen Düsenspitzenabschnitt 12 aufweist und eine Ventilausgangsschließeinrichtung 20 aufweist, die mit einer Betätigungseinrichtung wirkverbunden ist, welche entlang einer ersten Achse A hin und her bewegbar ist, wobei die Ventilausgangsschließeinrichtung 20 einen Betätigungsabschnitt 21 und einen Ventilsperrabschnitt 22 aufweist, der im Düsenspitzenabschnitt 12 entlang einer zweiten Achse B zum Steuern des Schmelzeflusses in einen Formhohlraum bewegbar ist, wobei die zweite Achse B in einem Winkel α (in 2 gezeigt) gegenüber der ersten Achse A angeordnet ist. Der Winkel α der Ausführungsform in 1 beträgt 90°. Der Betätigungsabschnitt 21 der Ventilausgangsschließeinrichtung 20 ist fest mit dem Sperrabschnitt 22 verbunden und weist einen flexiblen Abschnitt 24 auf, so dass sich durch ein Hin- und Herbewegen des Betätigungsabschnitts 21 auf der ersten Achse A (siehe Pfeil) der Sperrabschnitt 22 auf der zweiten Achse B (siehe Pfeil) hin- und herbewegt. Der Betätigungsabschnitt 21 der Ventilausgangsschließeinrichtung 20 ist aus einem flexiblen Element zusammengesetzt. Der beispielhafte Betätigungsabschnitt 21 aus 1 besteht auf seiner ganzen Länge aus einem gedrillten Seil 37. Die Führung des flexiblen Elements ist in 1 nicht dargestellt.
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2 zeigt eine Schnittdarstellung einer zweiten beispielhaften Düse für eine Spritzgießvorrichtung. Die gleichen Elemente der Düse 10 sind mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Die Düse 10 der zweiten beispielhaften Ausführungsform unterscheidet sich von der Düse 10 der Ausführungsform aus 1 darin, dass der Winkel α 135° beträgt.
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3 zeigt eine Schnittdarstellung einer dritten beispielhaften Düse für eine Spritzgießvorrichtung. Die gleichen Elemente der Düse 10 sind mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Die Düse 10 der dritten beispielhaften Ausführungsform unterscheidet sich von der Düse 10 der Ausführungsform aus 2 darin, dass der Winkel α 150° beträgt.
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4 zeigt eine Schnittdarstellung einer vierten beispielhaften Düse 10 für eine Spritzgießvorrichtung. Die gleichen Elemente der Düse 10 sind mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Die Düse 10 der vierten beispielhaften Ausführungsform unterscheidet sich von der Düse 10 der Ausführungsform aus 1 durch die Ventilausgangsschließeinrichtung 20. Der Betätigungsabschnitt 21 weist in der beispielhaften Ausführungsform einen flexiblen Abschnitt 24 mit drei starren Abschnitten 26 auf, welche durch flexible Elemente 27 zwischen den starren Abschnitten 26 verbunden sind, welche ein Anpassen der Ausrichtung der starren Abschnitte 26 zueinander erlauben.
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5 zeigt eine Schnittdarstellung einer fünften beispielhaften Düse 10 für eine Spritzgießvorrichtung. Die gleichen Elemente der Düse 10 sind mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Die Düse 10 der fünften beispielhaften Ausführungsform unterscheidet sich von der Düse 10 der Ausführungsform aus 1 durch ein Führungselement 28 am oberen Ende des Betätigungsabschnitts 21 der Ventilausgangsschließeinrichtung 20. Zwischen dem Führungselement 28 und dem Sperrabschnitt 22 ist ein flexibler Abschnitt 24 angeordnet, welcher ein Anpassen der Bewegungsrichtungen der Betätigungseinrichtung und des Sperrabschnitts 22 erlaubt.
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Die 6 und 7 zeigen Schnittdarstellungen einer sechsten und siebten beispielhaften Düse 10 für eine Spritzgießvorrichtung. Die gleichen Elemente der Düse 10 sind mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Die Düse 10 der sechsten beispielhaften Ausführungsform unterscheidet sich von der Düse 10 der Ausführungsform aus 1 dadurch, dass der Betätigungsabschnitt 21 der Ventilausgangsschließeinrichtung 20 aus einer Spirale 29 zusammengesetzt ist. Führungselemente 31a und 31b führen die Spirale in dem Abschnitt, in welchem sich die Spirale 29 biegt, um die Bewegungsrichtungen der Betätigungseinrichtung und des Sperrabschnitts 22 anzupassen. Die Düse 10 der siebten beispielhaften Ausführungsform unterscheidet sich von der Düse 10 der Ausführungsform aus 1 darin, dass der Betätigungsabschnitt 21 der Ventilausgangsschließeinrichtung 20 aus einem Drahtgeflecht 33 hergestellt ist. Führungselemente 31a und 31b führen das Geflecht 33 in dem Abschnitt, in welchem sich das Geflecht 33 biegt, um die Bewegungsrichtungen der Betätigungseinrichtung und des Sperrabschnitts 22 anzupassen.
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8 zeigt eine Schnittdarstellung einer achten beispielhaften Düse 10 für eine Spritzgießvorrichtung. Die gleichen Elemente der Düse 10 sind mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Die Düse 10 der achten beispielhaften Ausführungsform unterscheidet sich von der Düse 10 der Ausführungsform aus 5 dadurch, dass der flexible Abschnitt 24 des Betätigungsabschnitts 21 von einer Kette 34 gebildet ist, welche in einem Kanal 31 geführt ist, um die Bewegungsrichtungen der Betätigungseinrichtung und des Sperrabschnitts 22 anzupassen.
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9 zeigt eine Schnittdarstellung einer neunten beispielhaften Düse 10 für eine Spritzgießvorrichtung. Die gleichen Elemente der Düse 10 sind mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Die Düse 10 der neunten beispielhaften Ausführungsform unterscheidet sich von der Düse 10 der Ausführungsform aus 1 dadurch, dass der Betätigungsabschnitt 21 von einer Kette 34 gebildet ist, welche in einem Kanal 31 geführt ist, um die Bewegungsrichtungen der Betätigungseinrichtung und des Sperrabschnitts 22 anzupassen.
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10 zeigt eine Schnittdarstellung einer zehnten beispielhaften Düse 10 für eine Spritzgießvorrichtung. Die gleichen Elemente der Düse 10 sind mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Die Düse 10 der zehnten beispielhaften Ausführungsform unterscheidet sich von der Düse 10 der Ausführungsform aus 1 durch einen gelenkigen Abschnitt 25.
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Der Betätigungsabschnitt wird dabei von einem Hebelgelenk 35 gebildet, der ein Hebelgelenkbetätigungselement 35b und ein Hebelgelenkbewegungselement 35a zum Anpassen der Bewegungsrichtungen des Betätigungselements und des Sperrabschnitts 22 aufweist.
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11 zeigt eine Schnittdarstellung einer elften beispielhaften Düse für eine Spritzgießvorrichtung, wobei die Düse 10 zwei Düsenspitzenabschnitte 11 und zwei Ventilausgangsschließeinrichtungen 20 aufweist. Die Ventilausgangsschließeinrichtungen 20 entsprechen den Ventilausgangsschließeinrichtungen 20 aus 5. Die Ventilausgangsschließeinrichtungen 20 der Düse 10 weisen Führungselemente 28 am oberen Ende des Betätigungsabschnitts 21 auf. Ein flexibler Abschnitt 24 ist zwischen dem Führungselement 28 und dem Sperrabschnitt 22 angeordnet, welcher ein Anpassen der Bewegungsrichtungen der Betätigungseinrichtung und des Sperrabschnitts 22 erlaubt. Beide Ventilausgangsschließeinrichtungen 20 können gleichzeitig betätigt werden, wobei es auch möglich ist, die Betätigung der Ventilausgangsschließeinrichtungen 20 individuell zu steuern.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1380400 B1 [0002, 0003]
