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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ventilnadelentkopplungseinrichtung für eine Heißkanalbetätigungsplatte einer Spritzgießmaschine mit Heißkanalsystem, die zum Entkoppeln einer Ventilnadel beim Auftreten einer Überlast an der Ventilnadel dient.
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Ventilnadelentkopplungseinrichtungen sind bekannt. Sie werden eingesetzt, um im Falle eines Widerstands gegen die Steuerbewegung der Ventilnadel, zum Beispiel beim Ausfall einer Heizeinrichtung in dem betreffenden Bereich, die Ventilnadel sowie mit dieser in Verbindung stehende Bauteile des Heißkanalsystems vor einer Beschädigung zu schützen. Bekannte Ventilnadelentkopplungseinrichtungen weisen verschiedene Nachteile auf. Beispielsweise haben einige dieser Einrichtungen einen komplexen Aufbau und/oder erfordern einen großen axialen Bauraum in der Heißkanalbetätigungsplatte, andere beruhen auf Sollbruchstellen von Sicherungselementen, was die Wiederinbetriebnahme dieser Einrichtungen nach einer Entkopplung erschwert oder die Entkopplung der Ventilnadeln bei vorgegebenen Überlastgrößen erfolgt unzuverlässig.
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Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Ventilnadelentkopplungseinrichtung für eine Betätigungsplatte zur Verfügung zu stellen.
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Dies wird erfindungsgemäß durch die Lehre des Anspruchs 1 erreicht. Zu bevorzugende Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Eine erfindungsgemäße Ventilnadelentkopplungseinrichtung für eine Betätigungsplatte einer Spritzgießmaschine mit Heißkanalsystem nimmt eine Ventilnadel auf, die mittels der Betätigungsplatte zum Steuern der Zufuhr von Schmelze in einen Formhohlraum entlang einer Ventilnadelachse bewegbar ist. Die Ventilnadel weist wenigstens eine Halteausnehmung auf, an welcher die Ventilnadel mit der Betätigungsplatte verbindbar ist. Die Halteausnehmung ist dabei vorzugsweise so ausgestaltet, dass darin ein Halteelement eingreifen kann, welches unmittelbar oder mittelbar mit der Betätigungsplatte verbunden ist.
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Die Ventilnadelentkopplungseinrichtung weist wenigstens ein beweglich angeordnetes Halteelement auf, welches wenigstens teilweise in der Halteausnehmung der Ventilnadel aufnehmbar ist und mittels welchem eine Verbindung zwischen der Ventilnadel und der Betätigungsplatte herstellbar ist, wobei diese Verbindung mittelbar oder unmittelbar ausgestaltet sein kann. Das Halteelement und die Halteausnehmung sind dabei vorzugsweise so ausgebildet, dass sich bei in der Halteausnehmung aufgenommenen Halteelement ein Formschluss zwischen den beiden Elemente ausbildet, über welchen die Bewegung der Betätigungsplatte auf die Ventilnadel übertragen wird. Dabei weisen die den Formschluss bildenden Flächen eine Geometrie auf, durch welche bei einer Belastung der Ventilnadel in Richtung der Ventilnadelachse eine Kraft auf das Halteelement wirkt, welche neben einer Komponente in Richtung der Ventilnadel auch eine Komponente quer zur Richtung der Ventilnadel radial nach außen aufweist, und damit eine Bewegung des Halteelements radial von der Ventilnadel weg bewirkt.
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Die Ventilnadelentkopplungseinrichtung weist ferner einen an der dem Formhohlraum abgewandten Seite der Betätigungsplatte ortsfest angeordneten Deckel auf, an welchem wenigstens eine erste Haltefläche ausgebildet ist, an welcher das wenigstens eine Haltelement angeordnet ist. Die wenigstens eine erste Haltefläche ist im Wesentlichen senkrecht zur Ventilnadelachse angeordnet, um eine Bewegung eines Halteelements im Wesentlichen senkrecht bzw. radial zur Ventilnadelachse zu ermöglichen.
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Die Ventilnadelentkopplungseinrichtung weist ferner ein Druckstück auf, welches wenigstens eine zur Ventilnadelachse geneigte zweite Haltefläche aufweist, an welcher das wenigstens eine Haltelement angeordnet ist, und eine Vorspanneinrichtung, welche das Druckstück gegen das wenigstens eine Halteelement und dieses dadurch gegen den Deckel drückt. Die Neigung der zweiten Haltefläche gegenüber der Ventilnadelachse ist so ausgeführt, dass das Haltelement an der Ventilnadel gehalten wird und zu einer Aufspaltung der in radialer Richtung auf das Halteelement wirkenden Kraft in eine radiale und in eine axiale (in Richtung der Ventilnadelachse) Komponente führt. In Verbindung mit der axialen Vorspannung des Druckstücks gegen das Halteelement und den Deckel durch die Vorspanneinrichtung, erfordert eine radiale Bewegung des Haltelements von der Ventilnadel weg eine ausreichend große Kraft in Richtung der Ventilnadelachse, welche insbesondere in Verbindung mit einer Änderung der Wirkungsrichtung über Schrägflächen der Vorspannung der Vorspanneinrichtung entgegenwirkt. Folglich führt erst eine ausreichend große Kraft an der Ventilnadel, die im Ergebnis entgegen der Vorspannung des Druckstücks wirkt, zu einer Auslösung der Ventilnadelentkopplung.
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Die Vorspanneinrichtung weist einen geeigneten Aufbau auf, um eine insbesondere parallel zur Ventilachse wirkende Vorspannkraft aufzubringen, um das Druckstück gegen das wenigstens eine Halteelement und dieses dadurch gegen den Deckel vorzuspannen bzw. zu drücken. Beispielsweise kann die Vorspanneinrichtung Federelemente wie Schraubenfedern oder Tellerfedern aufweisen, welche eine geeignete Vorspannkraft aufbringen. Insbesondere kann die Vorspannkraft der Vorspanneinrichtung veränderbar sein, beispielsweise durch Veränderung des Federwegs bei einer Vorspanneinrichtung mit Federkonstante. Bei einer anderen Ausführungsform ist die Ventilnadelentkopplungseinrichtung so aufgebaut, dass die Vorspanneinrichtung bei Bedarf leicht ausgetauscht werden kann.
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Die vorgeschlagene Ventilnadelentkopplungseinrichtung weist einen einfachen und zuverlässig auslösenden Aufbau auf, der lediglich eine entsprechend ausgebildete Ventilnadel, wenigstens ein Halteelement, eine Vorspanneinrichtung, ein Druckstück und einen Deckel aufweist, wodurch eine geringe axiale Baugröße erreichbar ist. Da die Entkopplung der Ventilnadel zerstörungsfrei erfolgt, ist die Ventilnadelentkopplungseinrichtung mit wenig Aufwand einfach wieder in Betrieb nehmbar.
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Vorzugsweise wirkt beim Auftreten einer Überlast, welche der Steuerbewegung der Ventilnadel entlang der Nadelachse in Richtung zum Formhohlraum hin entgegenwirkt, die Halteausnehmung der Ventilnadel mit dem wenigstens einen Halteelement, den ersten und zweiten Halteflächen sowie der Vorspanneinrichtung derart zusammen, dass das Halteelement insbesondere aufgrund der Geometrie von Halteausnehmung und Halteelement entlang der ersten und zweiten Halteflächen und damit aus der Halteausnehmung bewegt wird. Dadurch wird die Ventilnadel gegenüber der Betätigungsplatte bewegbar.
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Vorzugsweise ist die Ventilnadel im entkoppelten Zustand aus einer an der Betätigungsplatte montierten Ventilnadelentkopplungseinrichtung von der dem Formhohlraum zugewandten und/oder der dem Formhohlraum abgewandten Seite der Betätigungsplatte entnehmbar ist. Dabei sind die Bauteile der Ventilnadelentkopplungseinrichtung bevorzugt so ausgeführt, dass diese eine Bewegung der Ventilnadel entlang der Ventilnadelachse relativ zur Betätigungsplatte ermöglichen. Die Position der Ventilnadel kann sich damit – auch beweglich – gegenüber der Betätigungsplatte so einstellen, dass die Spritzgießmaschine beim Auftreten einer Überlast an einer Ventilnadel nicht unmittelbar abgestellt werden muss. Bevorzugt wird über ein oder mehrere Anzeigeelemente der Maschine eine Störungsmeldung beispielsweise unter Angabe der außer Betrieb gesetzten Ventilnadel ausgegeben. Diese zeigt dem Maschinenbediener die betreffende Störung an, so dass dieser hiervon ausgehend über eine Unterbrechung der Fertigung entscheiden kann. Ist zur Wiederinbetriebnahme des aufgrund der Ventilnadelentkopplung nicht mehr eingesetzten Formhohlraums ein Austausch der Ventilnadel erforderlich, so kann diese aufgrund der vorbeschriebenen Gestaltung von der dem Formhohlraum zugewandten und/oder der dem Formhohlraum abgewandten Seite der Betätigungsplatte entnommen und durch eine neue Ventilnadel ersetzt werden, ohne größeren Montageaufwand zu verursachen.
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Bei einer Ausführungsform der Ventilnadelentkopplungseinrichtung ist das Halteelement als Zylinderstift ausgebildet. Die Verwendung von Zylinderstiften ermöglicht auf einfache Weise einen vorteilhaften, symmetrischen Aufbau der Einrichtung, beispielsweise, wenn zwei Zylinderstifte parallel zueinander auf beiden Seiten der Ventilnadel angeordnet sind (symmetrische Verteilung der an der Ventilnadel wirkenden Kräfte) sowie eine kostengünstige Fertigung von Halteausnehmungen und zweiten Halteflächen. In gleicher Weise ist es aber auch möglich, Halteelemente mit anderen Geometrien wie Kugeln, Tonnen oder mit Schrägflächen versehenen Geometrien wie beispielsweise Kegel vorzusehen. Eine Verwendung von Elementen mit geringeren Abmessungen wie Kugeln ermöglicht beispielsweise eine günstige Verteilung der an der Ventilnadel wirkenden Kräfte über den Umfang der Ventilnadel.
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Bei einer Ausführungsform der Ventilnadelentkopplungseinrichtung ist die Vorspannung der Vorspanneinrichtung verringerbar, um die zum Entkoppeln der Ventilnadel erforderliche Kraft zu verringern. Hierdurch kann das wenigstens eine Halteelement bei Einwirkung einer geringeren Kraft auf die Ventilnadel in Richtung der Nadelventilachse aus der jeweiligen Halteausnehmung bewegt werden, wodurch die Ventilnadel gegenüber der Ventilnadelentkopplungseinrichtung bewegbar ist und dann aus dieser entnommen werden kann. Der Aufbau des wenigstens einen Halteelements sowie der Vorspanneinrichtung und des Druckstücks ist dabei vorzugsweise so ausgeführt, dass sich das wenigstens eine Halteelement nach dem Einsetzen einer Ventilnadel in die Ventilnadelentkopplungseinrichtung wieder in die Halteausnehmung(en) der Ventilnadel bewegt.
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Bei einer Ausführungsform der Ventilnadelentkopplungseinrichtung ist zum Verringern der Vorspannung der Vorspanneinrichtung der Deckel anhebbar. Dies ist beispielsweise bei einer Gestaltung verwirklicht, bei welcher der Deckel mittels eines Gewindes auf oder in die Ventilnadelentkopplungseinrichtung geschraubt ist. Durch eine Drehung des Deckels kann bei dieser Ausführung die Vorspannung der Vorspanneinrichtung verringert werden, so dass gleichzeitig die Vorspannung des wenigstens einen Halteelements in die wenigstens eine Halteausnehmung verringert wird, wodurch sich gleichfalls die an der Ventilnadel erforderliche Kraft zur Entkopplung dieser verringert.
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Bei einer Ausführungsform weist die Ventilnadelentkopplungseinrichtung eine Hülse auf, in welcher die Ventilnadel gelagert ist. Die Hülse stellt dabei eine Art Gehäuse der Ventilnadelentkopplungseinrichtung dar. In der Hülse sind insbesondere die Vorspanneinrichtung, das Druckstück und das wenigstens eine Halteelement aufgenommen. Ferner ist an der Hülse der Deckel angeordnet, so dass die Ventilnadelentkopplungseinrichtung eine an einer entsprechend ausgebildeten Betätigungsplatte anordenbare Baugruppe darstellt.
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Die Erfindung betrifft ferner eine Betätigungsplatte für eine Spritzgießmaschine mit Heißkanalsystem an welcher wenigstens eine Ventilnadelentkopplungseinrichtung mit vorangehend beschriebenem Aufbau angeordnet ist. Üblicherweise werden mit Betätigungsplatten eine Vielzahl von Ventilnadeln zur Steuerung des Schmelzeflusses in eine Vielzahl von Formhohlräumen bewegt, so dass an einer Betätigungsplatte der hier beschriebenen Art vorzugsweise ebenfalls eine Vielzahl von Ventilnadelentkopplungseinrichtungen angeordnet sind. Alternativ kann eine erfindungsgemäß gestaltete Ventilnadelentkopplungseinrichtung auch für eine Antriebseinheit verwendet werden, welche jeweils eine einzelne Ventilnadel separat betätigt, wie beispielsweise bei einer Pneumatikeinheit.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Zusammenhang mit den Figuren.
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Es zeigt:
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1a: eine Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Ventilnadelentkopplungseinrichtung im eingekoppelten Zustand in einer beispielhaften Ausführungsform;
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1b: eine Schnittdarstellung der Ventilnadelentkopplungseinrichtung aus 1a entlang der in 1a eingezeichneten Schnittlinie 1b-1b;
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1c: eine Schnittdarstellung der Ventilnadelentkopplungseinrichtung aus 1a im entkoppelten Zustand;
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1d: eine Schnittdarstellung der Ventilnadelentkopplungseinrichtung aus 1c entlang der in 1c eingezeichneten Schnittlinie 1d-1d;
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2: eine Darstellung des Kraftflusses von der Ventilnadel durch die Elemente der beispielhaften Ventilnadelentkopplungseinrichtung aus 1a;
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3: die beispielhafte Ventilnadelentkopplungseinrichtung aus 1a in Explosionsdarstellung;
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4a: eine beispielhafte Betätigungsplatte mit zwei beispielhaften Ventilnadelentkopplungseinrichtungen, wobei beide Ventilnadeln eingekoppelt sind;
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4b: die Betätigungsplatte aus 4a, wobei sich die oben gezeigte Ventilnadel im Entkopplungsprozess befindet;
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4c: die Betätigungsplatte aus 4a, wobei die oben gezeigte Ventilnadel entkoppelt ist;
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5a: eine beispielhafte Betätigungsplatte mit zwei beispielhaften Ventilnadelentkopplungseinrichtungen, wobei die Vorspannung der oben gezeigten Ventilnadelentkopplungseinrichtung verringert wird;
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5b: die Betätigungsplatte aus 5a, wobei die Vorspannung der oben gezeigten Ventilnadelentkopplungseinrichtung verringert ist;
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5c: die Betätigungsplatte aus 5a, wobei die Ventilnadel der oben gezeigten Ventilnadelentkopplungseinrichtung entkoppelt ist;
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5d: die Betätigungsplatte aus 5a, wobei die Ventilnadel der oben gezeigten Ventilnadelentkopplungseinrichtung entnommen wird;
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6a: eine beispielhafte Spritzgießeinrichtung mit einer erfindungsgemäßen beispielhaften Betätigungsplatte mit vier beispielhaften Ventilnadelentkopplungseinrichtungen in einer Schließposition der Ventilnadeln;
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6b: ein Detail einer in 6a gezeigten Ventilnadelentkopplungseinrichtung;
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6c: ein Detail der Ventilnadelspitze in der Angießöffnung der in 6a gezeigten Spritzgießeinrichtung;
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7a: die beispielhafte Spritzgießeinrichtung aus 6a, wobei sich die Ventilnadeln in einer Öffnungsposition befinden;
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7b: ein Detail einer in 7a gezeigten Ventilnadelentkopplungseinrichtung;
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7c: ein Detail der Ventilnadelspitze in der Angießöffnung der in 7a gezeigten Spritzgießeinrichtung;
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8a: die beispielhafte Spritzgießeinrichtung aus 6a, wobei sich eine Ventilnadel im entkoppelten Zustand befindet;
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8b: ein Detail der in 8a gezeigten Ventilnadelentkopplungseinrichtung; und
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8c: ein Detail einer Ventilnadelspitze in der Angießöffnung der in 8a gezeigten Spritzgießeinrichtung.
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1a zeigt eine Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Ventilnadelentkopplungseinrichtung 10 im eingekoppelten Zustand in einer beispielhaften Ausführungsform. Die Ventilnadelentkopplungseinrichtung 10 weist eine Hülse 11 auf, in welcher eine Ventilnadel 30 gelagert ist. In der Hülse 11 ist eine Vorspanneinrichtung 12 angeordnet, welche bei der beispielhaften Ausführungsform durch ein Tellerfederpaket verwirklicht ist. In der Hülse 11 ist ferner ein Druckstück 13 angeordnet, welches von der Vorspanneinrichtung 12 mit einer Kraft beaufschlagt ist. Die beispielhafte Ventilnadel 30 weist eine umlaufende Halteausnehmung 31 auf, in welcher die beiden Halteelemente 14 aufgenommen sind.
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An der der Vorspanneinrichtung 12 gegenüber liegenden Ende der Hülse 11 ist ein Deckel 15 angeordnet, welcher fest mit der Hülse verschraubt ist. Der Deckel 15 ist damit im montierten Zustand der Ventilnadelentkopplungseinrichtung 10 an der dem Formhohlraum (in 6a dargestellt) abgewandten Seite der Betätigungsplatte angeordnet. Der Deckel 15 der gezeigten Ausführungsform weist zwei erste Halteflächen 15a auf und das Druckstück weist in der gezeigten Ausführungsform zwei zweite Halteflächen 13a auf. Die beiden Halteelemente 14 sind zwischen einer ersten Haltefläche 15a und einer zweiten Haltefläche 13a aufgenommen und liegen jeweils unter der von der Vorspanneinrichtung 12 aufgebrachten Vorspannung an den ersten und zweiten Halteflächen 15a, 13a an. An der Hülse 11 der Ventilnadelentkopplungseinrichtung 10 ist ferner ein Sicherungsring 16 angeordnet, welcher zur Befestigung der Ventilnadelentkopplungseinrichtung 10 an einer Betätigungsplatte dient.
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1b zeigt eine Schnittdarstellung der Ventilnadelentkopplungseinrichtung 10 aus 1a entlang der in 1a eingezeichneten Schnittlinie 1b-1b. Wie gut erkennbar ist, werden die Halteelemente 14 der beispielhaften Ventilnadelentkopplungseinrichtung 10 von Zylinderstiften gebildet. Diese sind in 1b in der kreissegmentförmigen Halteausnehmung 31 angeordnet und stellen eine formschlüssige Verbindung zwischen der Ventilnadelentkopplungseinrichtung 10 und der Ventilnadel 30 her. In 1b ist ferner ein sich vom Deckel 15 aus erstreckender Vorsprung 15b gezeigt, der zwischen den beiden Haltelementen 14 angeordnet ist und so eine weitere Annäherung dieser zueinander verhindert.
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1c zeigt eine Schnittdarstellung der Ventilnadelentkopplungseinrichtung aus 1a im entkoppelten Zustand. Die Ventilnadel 30 ist gegenüber der Darstellung in 1a nach links (siehe Pfeil), also vom Formhohlraum weg verschoben. Tritt an der Ventilnadel 30 eine Kraft auf, welche entgegen der Bewegung der Ventilnadel 30 auf den Formhohlraum zu gerichtet ist, welche beispielsweise durch erstarrte Schmelze verursacht sein kann, so werden mit fortschreitender Bewegung der Ventilnadel 30 gegenüber der Ventilnadelentkopplungseinrichtung 10 die Halteelemente 14 entgegen der Vorspannung der Vorspanneinrichtung 12 aus der Halteausnehmung 31 bewegt. 1c zeigt einen Zustand, in welchem die Halteelemente 14 gerade die Halteausnehmung 31 verlassen haben.
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1b zeigt eine Schnittdarstellung der Ventilnadelentkopplungseinrichtung 10 aus 1c entlang der in 1c eingezeichneten Schnittlinie 1d-1d. Die Halteelemente 14 sind im Entkoppelten Zustand der Ventilnadel 30 außerhalb der kreissegmentförmigen Halteausnehmung 31 angeordnet. Der Formschluss zwischen der Ventilnadelentkopplungseinrichtung 10 und der Ventilnadel 30 ist aufgehoben, die Ventilnadel kann sich frei gegenüber der Ventilnadelentkopplungseinrichtung 10 bewegen.
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2 zeigt eine Darstellung des Kraftflusses von der Ventilnadel 30 durch die Elemente der beispielhaften Ventilnadelentkopplungseinrichtung 10 aus 1a. Die Ventilnadel 30 ist mit einer Kraft F beaufschlagt, welche in der Darstellung der 2 eine Bewegung der Ventilnadel gegenüber der Ventilnadelentkopplungseinrichtung 10 nach oben bewirkt. Die Bewegung der Ventilnadel 30 wird zunächst durch die zwischen den in der Halteausnehmung 31 aufgenommenen Halteelementen 14 verhindert, welche erste formschlüssige Verbindung mit der Halteausnehmung 31 und eine zweite formschlüssige Verbindung mit einer ersten Haltefläche 15a aufweisen. Durch die beispielhaft dargestellte Geometrie von Halteausnehmung 31 und Halteelement 14 weist die an deren Kontaktfläche wirkende Kraft neben einer axialen Komponente auch eine radial von der Ventilachse 32 nach außen wirkende Komponente auf. Diese radial von der Ventilachse 32 nach außen wirkende Kraft wird wiederum von der geneigten zweiten Haltefläche 13a aufgenommen, an welcher das Halteelement 14 radial nach außen angeordnet ist. Durch die Neigung der zweiten Haltefläche 13a ergibt sich aus der dort wirkenden Kraft eine axial entgegen der Richtung der Kraft F wirkende Kraft FV, welche entgegen der Vorspannkraft der Vorspanneinrichtung 12 gerichtet ist, die das Druckstück 13 gegen das Halteelement vorspannt. Sobald die Kraft F an der Ventilnadel 30, welche der Bewegung der Ventilnadelentkopplungseinrichtung 10 in Richtung zum Formhohlraum entgegensteht, so groß ist, dass die hieraus resultierende Kraft FV größer ist als die Vorspannkraft, mit welcher die Vorspanneinrichtung 10 das Druckstück gegen die Halteelemente 14 vorspannt, bewegt sich das Druckstück 13 gegen die Vorspanneinrichtung 12. Dadurch können sich die Halteelemente 14 entlang der ersten und zweiten Halteflächen 13a, 15a aus der Halteausnehmung 31 bewegen. Der Formschluss zwischen der Ventilnadel und den Halteelementen 14 wird aufgehoben, die Ventilnadel 30 ist folglich gegenüber der Ventilnadelentkopplungseinrichtung 10 entkoppelt.
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3 zeigt die beispielhafte Ventilnadelentkopplungseinrichtung 10 aus 1a in Explosionsdarstellung. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Gut erkennbar ist in dieser Ansicht der Absatz 11a an der Hülse 11, der zur formschlüssigen Befestigung der Ventilnadelentkopplungseinrichtung 10 an einer Betätigungsplatte dient.
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4a zeigt eine beispielhafte Betätigungsplatte 20 mit zwei beispielhaften Ventilnadelentkopplungseinrichtungen 10 entsprechend der Ausführungsform aus 1a, wobei beide Ventilnadeln 30 eingekoppelt sind. Die Ventilnadelentkopplungseinrichtungen 10 sind in der beispielhaften Ausführungsform in Ausnehmungen der Betätigungsplatte 20 angeordnet. An der dem Formhohlraum zugewandten Seite weist die Ausnehmung in der Betätigungsplatte 20 einen Absatz auf, in welchem der Absatz 11a der Hülse 11 formschlüssig aufgenommen ist. Auf der gegenüberliegenden Seite der Betätigungsplatte 20 ist die Hülse 11 mit einem Sicherungsring 16 und damit lösbar befestigt. Die Betätigungsplatte 20 bewegt sich zur Steuerung des Schmelzeflusses in die Formhohlräume mittels der Ventilnadeln 30 in einer Hubbewegung entlang des dargestellten Pfeils von links nach rechts und zurück.
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In 4b befindet sich die Betätigungsplatte 20 in einer Bewegung nach rechts. Die oben dargestellte Ventilnadel kann sich dabei wegen eines Hindernisses nicht mit in Richtung zum Formhohlraum hin bewegen. Damit wirkt in Richtung der Nadelachse 32 eine Kraft F, welche zu einer Kraft am Druckstück 13 entgegen der Vorspannkraft der Vorspanneinrichtung 12 führt und schließlich eine Entkopplung der Ventilnadel 30 durch die Ventilnadelentkopplungseinrichtung 10 bewirkt. 4b zeigt die obere Ventilnadel 30 im Entkopplungsprozess, die Ventilnadeln 30 der beiden Ventilnadelentkopplungseinrichtungen 10 haben sich bereits um einen Abstand ”a” gegeneinander verschoben.
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4c zeigt die Betätigungsplatte der 4a und 4b, wobei der Entkopplungsprozess bereits abgeschlossen ist. Die Betätigungsplatte 20 hat sich weiter nach rechts bewegt, wodurch die Haltelemente 14 die Halteausnehmung 31 verlassen haben und zwischen Deckel, dem Druckstück und der Oberfläche der Ventilnadel 30 angeordnet sind. Die oben gezeigte Ventilnadel ist damit entkoppelt und in Richtung der Ventilnadelachse frei gegenüber der Ventilnadelentkopplungseinrichtungen 10 beweglich. Die Ventilnadeln 30 der beiden Ventilnadelentkopplungseinrichtungen 10 haben sich um einen Abstand ”b” gegeneinander verschoben, der größer als der Abstand ”a” ist.
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Die 5a bis 5d zeigen die Demontage einer Ventilnadel 30 aus einer Betätigungsplatte 20 mit zwei Ventilnadelentkopplungseinrichtungen 10 entsprechend der Ausführungsform aus 1a. Der Pfeil an der oberen, in Draufsicht gezeigten Ventilnadelentkopplungseinrichtung 10 veranschaulicht eine Drehung des Deckels entgegen dem Uhrzeigersinn, durch welche dieser in dem ihn aufnehmenden Gewinde angehoben wird. Durch ein Anheben des Deckels gegenüber der Hülse 11 bzw. der Betätigungsplatte 20, wird die Vorspannung der Vorspanneinrichtung 12 verringert.
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Die in den Figuren dargestellte Ausführungsform der Ventilnadelentkopplungseinrichtung 10 weist eine Hülse 11 auf. Bei einer ähnlichen Ausführungsform ist es jedoch auch möglich, in einer Betätigungsplatte entsprechende Ausnehmungen vorzusehen, in welchen unmittelbar die Elemente einer Ventilnadelentkopplungseinrichtung angeordnet werden können. Der Deckel 15 kann bei einer solchen Ausführungsform ebenfalls mittels eines Gewindes unmittelbar mit der Betätigungsplatte verbunden sein.
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5b zeigt einen Schnitt durch die Betätigungsplatte 20 aus 5a, bei welcher die Vorspannung der oben gezeigten Ventilnadelentkopplungseinrichtung verringert ist. Die Halteelemente 14 werden hierbei bereits unter der Wirkung einer geringen Kraft FD an der Ventilnadel 30 aus der Halteausnehmung 31 der Ventilnadel 30 bewegt.
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Die 5c und 5d zeigen die weitere Entnahme einer entkoppelten Ventilnadel 30 aus der oben gezeigten Ventilnadelentkopplungseinrichtung 10 bei der Demontage der Ventilnadel 30. In 5d ist erkennbar, dass durch den sich vom Deckel 15 aus erstreckenden Vorsprung 15b die Halteelemente 14 auch bei demontierter Ventilnadel 30 zwischen den ersten und zweiten Halteflächen 13a und 15a gehalten wird. Dies ermöglicht ein einfaches Einsetzen und Einkoppeln einer Ventilnadel 30.
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6a zeigt eine beispielhafte Spritzgießeinrichtung 100 mit einer erfindungsgemäßen beispielhaften Betätigungsplatte 20, an welcher vier beispielhafte Ventilnadelentkopplungseinrichtungen 10 montiert sind. Die Ventilnadeln 30 erstrecken sich durch einen Heißkanalverteilerblock 50 und durch jeweils eine Heißkanaldüse 60. Durch die Hubbewegung einer Ventilnadel 30 wird der Schmelzefluss durch die jeweilige Heißkanaldüse 60 in einen Formhohlraum 70 gesteuert.
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Die Betätigungsplatte 20 wird mittels Antriebselementen 40 zum Öffnen und Verschließen der Angießöffnung des Formhohlraums 70 in einer Hubbewegung nach unten und oben bewegt. In 6a ist die Spritzgießeinrichtung 100 in einer Schließposition der Ventilnadeln 30 dargestellt. Die Betätigungsplatte 20 befindet sich dabei in einer unteren Stellung.
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6b zeigt eine vergrößerte Ansicht einer in 6a dargestellten Ventilnadelentkopplungseinrichtung 10 im eingekoppelten Zustand. 6c zeigt eine vergrößerte Ansicht einer in 6a dargestellten Heißkanaldüse 60. Die Ventilnadelspitze befindet sich in der Angießöffnung, wodurch der Schmelzefluss in den Formhohlraum 70 unterbrochen ist.
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7a zeigt die beispielhafte Spritzgießeinrichtung 100 aus 6a, wobei sich die Ventilnadeln 30 in einer Öffnungsposition befinden. Die Betätigungsplatte 20 befindet sich dabei in einer oberen Stellung. 7b zeigt entsprechend der 6b eine vergrößerte Ansicht einer in 7a dargestellten Ventilnadelentkopplungseinrichtung 10 im eingekoppelten Zustand. 7c zeigt eine vergrößerte Ansicht einer in 7a dargestellten Heißkanaldüse 60. Die Ventilnadelspitze befindet sich in einer zurückgezogenen Stellung in der Heißkanaldüse 60, wodurch die Angießöffnung für einen Schmelzefluss in den Formhohlraum 70 freigegeben ist.
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8a zeigt die beispielhafte Spritzgießeinrichtung 100 aus den 6a und 7a. Die Betätigungsplatte 20 befindet sich entsprechend der Darstellung aus 6a in einer unteren Stellung. Die von links aus gesehen zweite Ventilnadel 30 ist entkoppelt, wie in der vergrößerte Ansicht der 8b gezeigt ist. 8c zeigt eine vergrößerte Ansicht der Heißkanaldüse 60, deren Ventilnadel 30 entkoppelt ist. In 8c ist erkennbar, dass die Schmelze in der Heißkanaldüse 60 erstarrt ist und ein Hindernis bildet. Die Ventilnadel kann sich daher nicht mehr zum Formhohlraum 70 hin bewegen. Eine Bewegung der Betätigungsplatte 20 in Richtung zum Formhohlraum 70 führ daher zu einer Kraft F an der Ventilnadel 30, welche zu einer Entkopplung der Ventilnadel 30 führte. Diese ist in der in den 8a bis 8c gegenüber der Betätigungsplatte 20 in Richtung der Ventilachse beweglich gelagert, so dass eine Beschädigung der Ventilnadel 30 durch die weitere Bewegung der Betätigungsplatte verhindert wird. Der Formhohlraum 70 wird nicht mehr mit Schmelze befüllt.
