DE3925348C2 - Spritzgießeinrichtung mit einer Ventilnadel-Betätigungsvorrichtung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Heißkanal-Spritzgießvorrichtung mit einer Ven­ til-Betätigungsvorrichtung mit einer beheizbaren Düse, die in einer Formhohlraumplat­ te eingesetzt ist und an einem beheizten Verteiler befestigt ist, sowie einer durch Druck betätigbaren langgestreckten Verschlußnadel, die in Längsrichtung zwischen einer zurückgezogenen Offenstellung und einer vorderen Schließstellung in einer Mittelbohrung in der Düse hin- und herbewegbar ist, wobei die Mittelbohrung in axialer Ausrichtung mit einem Anschnitt versehen ist, der sich durch die Formhohlraumplatte zu einem Formhohlraum erstreckt, wobei die Verschlußnadel ein angetriebenes Ende und ein Spitzenende aufweist, das in dem Anschnitt in der Schließstellung einsitzt, und mit einem Schmelzekanal, der sich durch den Verteiler und entlang der Ver­ schlußnadel in der Mittelbohrung der Düse erstreckt, um unter Druck stehende Schmelze von einem Einlaß in dem Verteiler zu dem Anschnitt zu leiten, sowie mit ei­ ner Verschlußnadelhülse, die in die Düse eingesetzt ist und einen nach rückwärts sich erstreckenden Abschnitt aufweist, der bis in den Verteiler reicht, wobei die Verschluß­ nadelhülse eine Verschlußnadelbohrung aufweist, die sich durch diese hindurch in Ausrichtung mit der Mittelbohrung der Düse erstreckt, um die Verschlußnadel aufzu­ nehmen, um eine wesentliche Leckage von unter Druck stehender Schmelze rund um die sich hin- und herbewegende Verschlußnadel zu vermeiden.

Spritzgießeinrichtungen mit Ventilnadelverschluß des Anschnittes sind im Stand der Technik bekannt, ebenso wie die zugehörigen Probleme der Betätigungsvorrichtungen für die Verschlußnadel. Die Betätigungsvorrichtungen sind üblicherweise entweder hebelbetätigte oder kolbenbetätigte Vorrichtungen. Eine hebelbetätigte Vorrichtung ist in der US 4,222,733 gezeigt. Obwohl diese Anordnung für viele Anwendungen zufrie­ denstellend ist, hat sie den Nachteil, daß der Hebel unvermeidlich eine seitliche Kraft auf die hin- und hergehende Ventilnadel bzw. Verschlußnadel überträgt, welche Rei­ bung, einen ungleichmäßigen Verschleiß und einen größeren Spalt auf einer Seite gegenüber der anderen Seite verursacht. Im Ergebnis dessen tritt während der be­ trieblichen Lebensdauer des Systems ein ungleichmäßiger Aufbau von Schmelzeab­ lagerungen rund um die Verschlußnadel auf, der Leckage und Fehlfunktionen verur­ sachen kann. Andere Beispiele von hebelbetätigten Vorrichtungen für die Steuerung der Verschlußnadel, bei denen ähnliche Probleme auftreten, sind in den Veröffentli­ chungen "SVG 5000, SVG 7000", H. Müller Mekaniska AB "Flytgöt Typ N" und Precusion Products GmbH Delta" Spritzdüse mit Hydraulikverschluß, sowie in der DE 23 36 099 A1 dargestellt.

Zur Überwindung der Schwierigkeiten, die mit hebelbetätigten Vorrichtungen auftre­ ten, sind Betätigungsvorrichtungen verwendet worden, die einen Kolben besitzen, der direkt mit der Verschlußnadel bzw. Ventilnadel verbunden ist. Beispiele solcher kol­ benbetätigten Vorrichtungen sind in den US 4,380,426, US 4,433,969 und US 4,755,131 dargestellt. Obwohl diese kolbenbetätigten Vorrichtungen die Seitenkräfte, die auf die Verschlußnadel einwirken, vermindern, haben sie den Nachteil, daß sie verhältnismäßig kostenaufwendig in ihrer Herstellung sind und einen beträchtlichen Raumbedarf rund um den Kopf der Verschlußnadel, mit dem der Kolben verbunden ist, erfordern. Dies ist besonders ein Problem für die Anordnung des Schmelzekanals in einem Einzeldüsensystem mit zentralen Eintritt, wie es in der US 4,380,426, die oben erwähnt wurde, erläutert ist. Auch sind viele kolbenbetätigte Vorrichtungen hy­ draulisch angetrieben, was die zusätzlichen Probleme der Heißdichtungen und der fortgesetzten Ölzirkulation für Kühlzwecke nach dem Abschalten der Vorrichtung auf­ wirft. Außerdem bildet bei einer Mehrfachformkonfiguration die zusätzliche Höhe, die für die Betätigungsvorrichtung erforderlich ist, einen beträchtlichen Nachteil.

Daneben ist eine Spritzgießvorrichtung der eingangs genannten Art aus der US 4,530,654 bekannt. Eine solche Spritzgießvorrichtung, bei der am hinteren Ende der Verschlußnadel ringförmig um diese ein Druckzylinder angebracht ist, um die Ver­ schlußnadel nach vorne zu schieben bzw. wieder zurückzuholen, weist jedoch gravie­ rende Nachteile auf: Zum einen kann ein solcher Druckzylinder nur hydraulisch betrie­ ben werden, da aufgrund des geringen verfügbaren Bauraumes die Zylinderabmes­ sungen so klein gewählt werden müssen, daß eine Luftdruckbetätigung nicht die er­ forderliche Druckkraft aufbringen kann. Bei einer hydraulischen Betätigung der Ver­ schlußnadel ergibt sich jedoch zum einen ein Abdichtungsproblem des Druckzylinders gegenüber dem Schmelzekanal und den weiteren Hohlräumen innerhalb der Spritz­ gießvorrichtung, und zum anderen ist es überaus schwierig und kostspielig, die Spritzgießeinrichtung an Hochdruckleitungen für Hydrauliköl so anzuschließen, daß die Spritzgießvorrichtung insgesamt noch leicht bewegbar und verfahrbar bleibt.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Heißkanal-Spritzgieß­ vorrichtung derart zu verbessern, daß bei Senkung der Betriebskosten durch Verwen­ dung eines pneumatischen Antriebs die auftretenden und Verschleiß verursachenden Seitenkräfte minimiert werden und somit ein sicherer Betrieb der Spritzgießvorrichtung auch langfristig gewährleistet wird.

Diese Aufgabe wird bei einer Spritzgießvorrichtung der eingangs genannten Art erfin­ dungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Zahnstangenteil in Richtung der Ver­ schlußnadel gleitbar in einer seitlichen Öffnung in dem Verteiler aufgenommen ist und in Eingriff mit dem angetriebenen Ende der Verschlußnadel ist, wobei das Zahnstan­ genteil einen verzahnten Abschnitt mit quer zur Richtung der Verschlußnadel ange­ ordneten Zähnen aufweist, die in der seitlichen Öffnung nach außen weisen; mit einem Schwenkhebel, der an seinem dem Zahnstangenteil zugewandten Ende mit einer Mehrzahl von Zähnen versehen ist, die mit den Zähnen des Zahnstangenteiles in Eingriff sind; mit einer doppelt wirkenden pneumatischen Betätigungseinrichtung, um den Schwenkhebel über einen bestimmten Winkel entsprechend nach einem vor­ gegebenen Zyklus zu schwenken, wodurch das Zahnstangenteil und die Verschluß­ nadel in Längsrichtung zwischen der Offen- und Schließstellung hin- und hergehend bewegbar sind, und wobei das Zahnstangenteil eine nach innen gewandte Oberfläche aufweist, die gegen eine Gegenfläche der seitlichen Öffnung in dem Verteiler oder ge­ gen eine Gegenfläche des sich in den Verteiler erstreckenden Abschnittes der Ver­ schlußnadelhülse anliegt, um das Zahnstangenteil in Längsausrichtung mit der Ver­ schlußnadel zu halten und Seitenkräfte aufzunehmen, die von dem Schwenkhebel übertragen werden, wenn das Zahnstangenteil und die Verschlußnadel zwischen der Offen- und Schließstellung hin- und hergehend bewegt werden.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargelegt.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittdarstellung eines Teiles einer Spritzgießeinrichtung nach ei­ nem Ausführungsbeispiel der Erfindung, das den Schmelzeströmungs­ kanal zeigt,

Fig. 2 eine Schnittdarstellung entlang der Linie 2-2 in Fig. 1, die die Betäti­ gungsvorrichtung zeigt, wobei sich die Ventil- bzw. Verschlußnadel in der Schließstellung befindet,

Fig. 3 eine Ansicht ähnlich derjenigen in Fig. 2, die die Verschlußnadel in der Offenstellung zeigt,

Fig. 4 eine perspektivische Teilschnittdarstellung, die zeigt, wie das Zahnstan­ genteil in dem Verteiler aufgenommen ist,

Fig. 5 eine Schnittdarstellung eines Teiles einer Spritzgießeinrichtung nach ei­ nem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, und

Fig. 6 eine perspektivische Teilschnittdarstellung, die zeigt, wie das Zahnstan­ genteil in Fig. 5 gegen die Verschlußnadelhülse anliegt.

Es wird zuerst auf Fig. 1 Bezug genommen, die eine Spritzgießeinrichtung mit Nadel­ verschluß zeigt, mit einem Schmelzekanal 10, der sich von einem zentralen Einlaß 12 in einen Verteiler 14 durch eine Mittelbohrung 16 einer Düse 18 und einen Anschnitt 20 zu einem Formhohlraum 22 erstreckt. Wie ersichtlich ist, verzweigt sich der Schmelzekanal 10 von dem zentralen Einlaß 12 in zwei Kanäle 24 rund um die Betäti­ gungsvorrichtung für die Verschlußnadel, und die Zweigkanäle verbinden sich wieder in einer Verschlußnadelhülse 26, die in der Düse 18 eingesetzt ist, und erstreckt sich entlang der Verschlußnadel 28 in der Mittelbohrung 16, die einen beträchtlich größe­ ren Durchmesser aufweist als die Ventil- bzw. Verschlußnadel 28. Die Mittelbohrung 16 erstreckt sich durch eine Hülse 29 aus rostfreiem Stahl.

Die Düse 18 ist in eine Bohrung 30 in der Formhohlraumplatte 32 durch einen Isolier­ flansch oder eine Isolierhülse 34 eingesetzt, die gegen eine Umfangsschulter 36 an­ liegt. Auf diese Weise ist die Düse 18 in der Mittelbohrung 16 exakt positioniert, und zwar derart, daß sich die Mittelbohrung 16 in axialer Übereinstimmung mit dem An­ schnitt 20 befindet und ein isolierender Luftraum oder Luftspalt 38 zwischen der Düse 18 und der umgebenden Formhohlraumplatte 32 gebildet wird. Die Düse 18 besitzt ein elektrisches Heizelement 40, das integral in die Düse eingegossen ist. Die Formhohl­ raumplatte 32 wird gekühlt, indem Kühlwasser durch Kühlleitungen 42 gepumpt wird. Eine Spritzgießdüsendichtung 44, wie sie in der US 4 286 941 erläutert ist, ist in den Nasenabschnitt 46 der Düse 18 eingesetzt und überbrückt den Luftraum bzw. Luftspalt 38 rund um den Anschnitt 20, um zu verhindern, daß sich der Luftspalt 38 mit Schmelze füllt.

Der Verteiler 14 ist durch Schrauben 48 in exakter Ausrichtung mit der Düse 18 be­ festigt. Die Düse 18 und der Verteiler 14 werden ihrerseits durch einen Positionierring 50 in ihrer Lage festgelegt, der durch Schrauben 52 befestigt ist, die sich durch die Lagerplatte 54 in die Formhohlraumplatte 32 erstrecken.

Die Verschlußnadelhülse 26 ist fest in einer Öffnung 56 in der Rückfläche 58 der Düse 18 eingesetzt und besitzt eine Verschlußnadelbohrung 60, die sich durch die Hülse hindurch in Übereinstimmung erstreckt mit der Mittelbohrung 16, welche die Düse 18 durchsetzt. Wie in der US 4 433 969 erläutert ist, ist die Verschlußnadelbohrung 60, die sich in einen nach hinten vorspringenden Abschnitt 62 erstreckt, von ausreichen­ der Größe und nimmt passend die Verschlußnadel 28 so auf, daß sie eine Abdichtung gegen Leckage der unter Druck stehenden Schmelze rund um die Verschlußnadel 28 bildet, wenn die Verschlußnadel 28 hin- und herbewegt wird. Wie ersichtlich ist, ist die Verschlußnadelhülse 26 so geformt, daß sie die beiden Kanäle 24 des Schmelzekana­ les 10 mit der Mittelbohrung 16, die sich durch die Düse 18 erstreckt, verbindet. Die Verschlußnadelhülse 26 und die Öffnung 56, in die sie in die Düse 18 eingesetzt ist, sind rechteckig geformt, um sie exakt aufeinander auszurichten, und der nach hinten vorspringende Abschnitt 62 besitzt eine nach außen weisende Flachfläche 64.

Die langgestreckte Ventil- bzw. Verschlußnadel 28 besitzt einen vergrößerten Kopf 66 an ihrem angetriebenen Ende 68 und ein Spitzenende 70, das in der vorderen Schließstellung in dem Anschnitt 20 einsetzt. Der Verteiler 14 wird durch ein elektri­ sches Heizelement 72 beheizt, welches in diesen integral eingelötet ist. Der Verteiler 14 ist mit einem Schlitz oder einer radialen Öffnung 74 versehen, die den nach hinten vorspringenden Abschnitt 62 der Verschlußnadelhülse 26 und das Zahnstangenteil 76 aufnimmt. Das Zahnstangenteil 76 besitzt einen T-Schlitz 78, der in Eingriff ist mit dem vergrößerten Kopf 66 der Verschlußnadel 28 sowie einen verzahnten Abschnitt 80 mit einer Reihe nach außen weisender Zähne 82. Der Schlitz 74 in dem Verteiler 14 erstreckt sich radial nach außen, um den Schwenkhebel 84 aufzunehmen, der schwenkbar oder drehbar an einem Schwenkstift 86 gelagert ist, der sich an gegen­ überliegenden Seiten des Schlitzes 74 in den Verteiler 14 erstreckt. Der Schwenkhe­ bel 84 besitzt ebenfalls Zähne 88, die in Eingriff sind mit den Zähnen 82 des Zahn­ stangenteils 76 sowie einen Schwenkarm 90, der sich durch die Öffnung 92 (vgl. Fig. 4) des Schlitzes 74 nach außen erstreckt. Der Schwenkarm 90 ist durch eine Stange 94 mit einem doppelt wirksamen Kolben 96 verbunden, der durch Druckluft angetrieben wird, die durch Schläuche (nicht gezeigt) zu Verbindern 98 geführt wird, um den Kolben 96 in einem schwenkbar gelagerten Zylinder 100 hin- und herzubewe­ gen. Obwohl in diesem Ausführungsbeispiel der Schwenkarm 90 gekrümmt ist, um der Anordnung des Zylinders 100 und des Kolbens 96 zu entsprechen, können auch andere geeignete Anordnungen verwendet werden, um den Schwenkhebel 84 anzu­ treiben.

Im Betriebszustand ist das System montiert, wie dies dargestellt ist, und elektrische Energie wird an die Anschlüsse 102, 104 der Heizelemente 40, 72 gelegt, um den Verteiler 14 und die Düse 18 auf eine bestimmte Betriebstemperatur zu erwärmen. Unter Druck stehende Schmelze wird von einer Spritzgießmaschine (nicht gezeigt) in den Schmelzekanal 10 durch den Mitteleinlaß 12 nach einem bestimmten Zyklus ein­ geführt, und gesteuerter Pneumatikdruck wird durch die Schläuche an die Verbinder 98 gelegt, um den Kolben 96 nach einem passenden Zyklus zu bewegen. Wenn der Kolben 96 den Schwenkhebel 84 in die Offenstellung schwenkt, die in Fig. 3 gezeigt ist, gleiten das Zahnstangenteil 76 und die Verschlußnadel 28 nach hinten, um das Spitzenende 70 von dem Anschnitt 20 wegzuziehen. Die unter Druck stehende Schmelze strömt durch den Schmelzekanal 10 entlang der Verschlußnadel 28 durch den Anschnitt 20 und füllt den Formhohlraum 22. Nach dem Füllen des Formhohlrau­ mes wird der Einspritzvorgang noch eine zeitlang aufrechterhalten, um die Masse in der Form zu verdichten, und anschließend schwenkt der Kolben 96 den Schwenkhe­ bel 84 in die Schließstellung, die in Fig. 2 dargestellt ist. Dies veranlaßt das Zahnstan­ genteil 76 und die Verschlußnadel 28 nach vorwärts zu gleiten, bis das Spitzenende 70 in dem übereinstimmend angeordneten Anschnitt 20 einsetzt. Der Einspritzdruck wird anschließend entlastet und nach einer kurzen Abkühlphase wird die Form entlang der Trennebene 106 geöffnet, um das spritzgegossene Produkt auszuwerfen. Nach dem Auswerfen wird die Form geschlossen, Pneumatikdruck wird an den Zylinder 100 gelegt, um die Verschlußnadel 28 in die Offenstellung zurückzuziehen und der Ein­ spritzdruck wird wieder angelegt, um den Formhohlraum 22 erneut zu füllen. Dieser Zyklus wird kontinuierlich mit einer Frequenz wiederholt, die von der Größe des Form­ hohlraumes und von der Art des spritzgegossenen Materials abhängt.

Wenn die Verschlußnadel 28 zwischen der offenen und der geschlossenen Stellung hin- und herbewegt wird, sind die Zähne 88 des Schwenkhebels 84 in Eingriff mit den Zähnen 82 des Zahnstangenteiles 76 und treiben dieses an. Obwohl dies unvermeid­ lich zu einer gewissen Übertragung einer Seitenkraft auf das Zahnstangenteil 76 führt, wird diese Seitenkraft durch die Berührung zwischen der Innenseite 108 des Zahn­ stangenteiles 76 und der Gegenfläche 110 der radialen Öffnung bzw. des Schlitzes 74 in dem Verteiler 14, gegen die das Zahnstangenteil 76 anliegt, wenn es gleitet, aufge­ nommen. Die Form des Schlitzes 74 hält auch das Zahnstangenteil 76 und den Schwenkhebel 84 in übereinstimmender fester Anordnung miteinander, so daß die Zähne 82, 88 in gegenseitiger Ausrichtung zueinander verbleiben. Ein Teil der Seiten­ kraft, die auf das Zahnstangenteil 76 übertragen wird, wird auch durch den Gleitkon­ takt zwischen einer flachen, nach innen weisenden Fläche 112 des verzahnten Ab­ schnittes 80 des Zahnstangenteils 76 und der nach außen weisenden Flachfläche 64 des nach hinten vorspringenden Abschnittes der Verschlußnadelhülse 26 aufgenom­ men.

Somit bewegt sich das Zahnstangenteil 76 entlang einer im wesentlichen geraden Li­ nie, wenn es zwischen der Offen- und Schließstellung hin- und herbewegt wird, wobei hierdurch die Übertragung von Seitenkräften oder -spannungen auf das angetriebene Ende 68 der Verschlußnadel 28 vermieden wird. Die verhältnismäßig lose Aufnahme bzw. der verhältnismäßig lose Eingriff des vergrößerten Kopfes 66 der Verschlußnadel 28 in dem Schlitz 78 in dem Zahnstangenteil 76 stellt außerdem sicher, daß Seiten­ kräfte nicht durch das Zahnstangenteil 76 auf die Verschlußnadel 28 übertragen wer­ den.

Dies erlaubt es, daß die Verschlußnadel 28 in der Mitte der Verschlußnadelbohrung 60, die durch die Verschlußnadelhülse 26 hindurchgeht, hin- und herbewegt wird, oh­ ne daß die Verschlußnadel 28 nach einer Seite hin verlagert wird. Dies vermeidet eine Leckage oder Fehlfunktion infolge eines ungleichmäßigen Verschleißes oder einer ungleichmäßigen Verlagerung rund um die hin- und herbewegte Verschlußnadel 28. Die in zwei Richtungen wirkende Betätigung der Verschlußnadel ermöglicht es, daß die Verschlußnadel 28 geöffnet wird, ehe der Einspritzdruck angelegt wird, wobei vermieden wird, daß ein dünner Film aus halb kalter Kunststoffmasse eingespritzt wird, wenn die Einspritzung begonnen wird, wobei dies äußerst vorteilhaft ist, um gut aussehende, saubere Anschnittmarken bei Materialien, wie z. B. Polycarbonaten, ABS, PVC und dgl. zu erhalten.

Die Fig. 5 und 6 zeigen eine Einspritzeinrichtung nach einem weiteren Ausführungs­ beispiel der Erfindung. Soweit die Teile nach diesem Ausführungsbeispiel die gleichen sind wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, sind diese Teile, die beiden Ausfüh­ rungsformen gemeinsam sind, unter Verwendung der gleichen Bezugszeichen erläu­ tert und dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel verzweigt sich der Schmelzekanal 10 von einem Einlaß (nicht gezeigt) in einen langgestreckten Verteiler 14 zu einer An­ zahl von beabstandeten Düsen 18, von denen nur eine hier dargestellt ist. Jede Düse 18 sitzt in einer Bohrung 30 in der Formhohlraumplatte 32 mit einem Aufbau, wie oben erläutert. In diesem Fall hat der Schmelzekanal 10 eine Krümmung oder Biegung 114 in den Verteiler 14, bevor er sich in die Verschlußnadelhülse 26 erstreckt, wo er mit der Mittelbohrung 16 rund um die Ventilnadel bzw. Verschlußnadel 28 verbunden ist. Die Biegung 114 wird durch entsprechende, vorzugsweise spanende Bearbeitung ei­ nes Stopfens 116 erreicht, der in den Verteiler 14 eingelötet wird, wie dies in der US 4 609 138 dargestellt ist.

Die Verwendung eines langgestreckten verzweigten Verteilers 14 führt in diesem Ausführungsbeispiel zu einem zusätzlichen Problem der Fehlausrichtung infolge von Wärmedehnungen. Obwohl die Düse 18 in der Bohrung 30 durch den Isolierflansch 34 exakt positioniert ist, dehnt sich der Verteiler 14 in Längsrichtung gegenüber der Posi­ tion, in der er sich in übereinstimmender Ausrichtung mit dem zentralen Einlaß (nicht gezeigt) befindet, aus bzw. kontraktiert entsprechend. Somit ist es nicht zufriedenstel­ lend, daß das Zahnstangenteil 76 gegen die Fläche 110 des Schlitzes 74 in dem Ver­ teiler 14 anliegt. Anstelle dessen hat die Verschlußnadelhülse 26 eine unterschiedli­ che Konfiguration, derart, daß sich der nach hinten vorspringende Abschnitt 62 weiter in den Schlitz 74 hineinerstreckt und einen Abstand bzw. einen Raum 118 zwischen sich und der Oberfläche 110 des Schlitzes 74 bildet. Wie deutlich aus Fig. 6 ersichtlich ist, besitzt der nach hinten vorspringende Abschnitt 62 der Verschlußnadelhülse 26 eine nach hinten außen weisende Flachfläche 120 und eine nach vorwärts und außen weisende Flachfläche 122. Das Zahnstangenteil 76 besitzt ebenfalls eine nach hinten und einwärts weisende Flachfläche 124 und eine nach vorwärts und einwärts weisen­ de Flachfläche 126. Wie gezeigt, liegen die Flachflächen 124, 126 des Zahnstangen­ teiles 76 gegen die Flachflächen 120, 122 des nach hinten vorspringenden Abschnit­ tes 62 der Verschlußnadelhülse 26 an, wenn das Zahnstangenteil 76 und die Ver­ schlußnadel 228 durch die Schwenk- bzw. Drehwirkung des Schwenkhebels 84 hin- und herbewegt werden. Somit werden im wesentlichen sämtliche Seitenkräfte, die durch den Schwenkhebel 84 auf das Zahnstangenteil 76 übertragen werden, durch die Verschlußnadelhülse und nicht durch die Verschlußnadel 28 aufgenommen. Wie oben erwähnt, hat die Verschlußnadel 28 einen vergrößerten Kopf 66, der lose in ei­ nem T-Schlitz 78 an dem Zahnstangenteil 76 aufgenommen ist, der außerdem si­ cherstellt, daß die Seitenkräfte nicht durch das Zahnstangenteil 76 auf die Verschluß­ nadel 28 übertragen werden. Obwohl die Flächen 120, 122 der Verschlußnadelhülse 26 und die Flächen 124, 126 des Zahnstangenteiles 76 in diesem Ausführungsbeispiel als flach dargestellt sind, können sie auch andere Formen haben, die ausreichend miteinander übereinstimmen, um eine hin- und hergehende Gleitbewegung des Zahnstangenteiles 26 zu gewährleisten. Der Kopf 66 der Verschlußnadel 28 ist mit ei­ ner flachen Seite 128 versehen, der gegen die nach hinten außen weisende Flachflä­ che 120 der Verschlußnadelhülse 26 anliegt, um zu verhindern, daß sich die Ver­ schlußnadel 28 dreht, wenn sie sich hin- und herbewegt. Dieses Merkmal ist nützlich, wenn das Spitzenende 70 der Verschlußnadel so geformt ist, daß es in Verbindung mit einem abgewinkelten Formhohlraum passend ist und/oder um eine strukturierte bzw. texturierte Oberfläche auszubilden.

Der Schwenkhebel 84 und die übrigen Teile der Betätigungsvorrichtung für die Ver­ schlußnadeln sind die gleichen, wie sie in Bezug auf das erste Ausführungsbeispiel erläutert wurden. In gleicher Weise stimmt die Arbeitsweise des Systems mit der be­ reits erläuterten Arbeitsweise überein, und die Beschreibung derselben muß nicht wiederholt werden.

Der Unterschied besteht darin, daß in diesem Ausführungsbeispiel die Seitenkräfte von dem Zahnstangenteil 76 vollständig durch die Verschlußnadelhülse 26 aufge­ nommen werden, während bei dem ersten Ausführungsbeispiel die Seitenkräfte zwi­ schen dem Verteiler 14 und der Verschlußnadelhülse 26 aufgeteilt werden. Es ist selbstverständlich offensichtlich, daß das erste Ausführungsbeispiel auch so modifi­ ziert werden kann, daß sämtliche Seitenkräfte lediglich durch den Verteiler aufge­ nommen werden, und zwar in einem System, in dem Fehlausrichtungen infolge von thermischer Ausdehnung kein Problem bilden.

Claims (10)

1. Heißkanal-Spritzgießvorrichtung mit einer Ventil-Betätigungsvorrichtung mit einer beheizbaren Düse, die in einer Formhohlraumplatte eingesetzt ist und an einem beheizten Verteiler befestigt ist, sowie einer durch Druck betätigbaren langgestreckten Verschlußnadel, die in Längsrichtung zwischen einer zurückgezogenen Offenstellung und einer vorderen Schließstellung in einer Mittelbohrung in der Düse hin- und herbe­ wegbar ist, wobei die Mittelbohrung in axialer Ausrichtung mit einem Anschnitt verse­ hen ist, der sich durch die Formhohlraumplatte zu einem Formhohlraum erstreckt, wo­ bei die Verschlußnadel ein angetriebenes Ende und ein Spitzenende aufweist, das in dem Anschnitt in der Schließstellung einsitzt, und mit einem Schmelzekanal, der sich durch den Verteiler und entlang der Verschlußnadel in der Mittelbohrung der Düse erstreckt, um unter Druck stehende Schmelze von einem Einlaß in dem Verteiler zu dem Anschnitt zu leiten, sowie mit einer Verschlußnadelhülse, die in die Düse einge­ setzt ist und einen nach rückwärts sich erstreckenden Abschnitt aufweist, der bis in den Verteiler reicht, wobei die Verschlußnadelhülse eine Verschlußnadelbohrung auf­ weist, die sich durch diese hindurch in Ausrichtung mit der Mittelbohrung der Düse erstreckt, um die Verschlußnadel aufzunehmen, um eine wesentliche Leckage von unter Druck stehender Schmelze rund um die sich hin- und herbewegende Ver­ schlußnadel zu vermeiden, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zahnstangenteil (76) in Richtung der Verschlußnadel (28) gleitbar in einer seitlichen Öffnung (74) in dem Verteiler (14) aufgenommen und in Eingriff mit dem angetriebenen Ende (68) der Ver­ schlußnadel (28) ist, wobei das Zahnstangenteil (76) einen verzahnten Abschnitt (80) mit quer zur Richtung der Verschlußnadel (28) angeordneten Zähnen (82) aufweist, die in der seitlichen Öffnung (74) nach außen weisen;
mit einem Schwenkhebel (84), der an seinem dem Zahnstangenteil (76) zugewandten Ende mit einer Mehrzahl von Zähnen (88) versehen ist, die mit den Zähnen (82) des Zahnstangenteiles (76) in Eingriff sind;
mit einer doppelt wirkenden pneumatischen Betätigungseinrichtung (96, 100), um den Schwenkhebel (84) über einen bestimmten Winkel entsprechend nach einem vorge­ gebenen Zyklus zu schwenken, wodurch das Zahnstangenteil (76) und die Verschluß­ nadel (28) in Längsrichtung zwischen der Offen- und Schließstellung hin- und herge­ hend bewegbar sind, und
wobei das Zahnstangenteil (76) eine nach innen gewandte Oberfläche (108, 124, 126) aufweist, die gegen eine Gegenfläche (110) der seitlichen Öffnung (74) in dem Vertei­ ler (14) oder gegen eine Gegenfläche (120, 122) des sich in den Verteiler (14) er­ streckenden Abschnittes (62) der Verschlußnadelhülse (26) anliegt, um das Zahn­ stangenteil (76) in Längsausrichtung mit der Verschlußnadel (28) zu halten und Sei­ tenkräfte aufzunehmen, die von dem Schwenkhebel (84) übertragen werden, wenn das Zahnstangenteil (76) und die Verschlußnadel (28) zwischen der Offen- und Schließstellung hin- und hergehend bewegt werden.

2. Spritzgießvorrichtung nach Anspruch 1, bei der das angetriebene Ende (68) der Verschlußnadel (28) einen vergrößerten Kopf (66) aufweist, der mittig in einen passenden Schlitz (78) in dem Zahnstangenteil (76) aufgenommen ist.

3. Spritzgießvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der verzahnte Abschnitt (80) des Zahnstangenteiles (76) sich teilweise mit dem sich in den Verteiler (14) er­ streckenden Abschnitt (62) der Verschlußnadelhülse (26) überlappt, wobei der ver­ zahnte Abschnitt (80) des Zahnstangenteiles (76) eine nach innen weisende Oberflä­ che (124, 126) aufweist, die in einem gleitbaren Lagerkontakt gegen eine passende, nach außen weisende Oberfläche (120, 122) des sich in den Verteiler (14) erstrec­ kenden Abschnittes (62) der Verschlußnadelhülse (26) anliegt.

4. Spritzgießvorrichtung nach Anspruch 3, bei der die zueinander passenden Oberflächen (124, 126; 120, 122) des verzahnten Abschnittes des Zahnstangenteiles (76) und des sich in den Verteiler (14) erstreckenden Abschnittes (22) der Verschluß­ nadelhülse (26) flach sind.

5. Spritzgießvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der diese zumindest eine, nach innen weisende Oberfläche (124, 126) des Zahnstangenteiles (76) und diese zumindest eine nach außen weisende Oberfläche (120, 122) des sich in den Verteiler (14) erstreckenden Abschnittes (62) der Verschlußnadelhülse (26) passend einander berühren.

6. Spritzgießvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die zumindest eine nach innen weisende Oberfläche (112, 124, 126) des Zahnstangenteiles (76) und die zumindest eine nach außen weisende Oberfläche (64, 120, 122) des sich in den Ver­ teiler (14) erstreckenden Abschnittes (62) der Verschlußnadelhülse (26) flach sind.

7. Spritzgießvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der der sich in den Vertei­ ler (14) erstreckende Abschnitt (62) der Verschlußnadelhülse (26) eine nach hinten versetzte, nach außen weisende flache Oberfläche (120) und eine vordere, nach au­ ßen weisende flache Oberfläche (122) aufweist, und das Zahnstangenteil (76) eine nach hinten versetzte, nach innen weisende flache Oberfläche (124) und eine vordere, nach innen weisende flache Oberfläche (126) aufweist, wobei die nach hinten versetz­ te, nach innen weisende flache Oberfläche (124) des Zahnstangenteiles (76) gegen die nach hinten versetzte, nach außen weisende flache Oberfläche (120) der Ver­ schlußnadelhülse (26) anliegt und die vordere, nach innen weisende flache Oberflä­ che (126) des Zahnstangenteiles (76) gegen die vordere, nach außen weisende flache Oberfläche (122) der Verschlußnadelhülse (26) anliegt, wodurch im wesentlichen sämtliche Seitenkräfte, die durch den Schwenkhebel (84) auf das Zahnstangenteil (76) übertragen werden, durch die Verschlußnadelhülse (26) aufgenommen werden, wenn das Zahnstangenteil (76) und die Verschlußnadel (28) zwischen der Offen- und Schließstellung hin- und herbewegt werden.

8. Spritzgießvorrichtung nach Anspruch 2 oder 7, bei der der Kopf (66) der Ver­ schlußnadel (28) eine flache Seite (128) aufweist, die gegen die nach hinten versetz­ te, nach außen weisende flache Oberfläche (120) der Verschlußnadelhülse (26) an­ liegt, so daß eine Rotation der Verschlußnadel (28) verhindert ist, wenn sich diese hin- und hergehend bewegt.

9. Spritzgießvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der der Schwenkhebel (84) drehbar an dem Verteiler (14) gelagert ist.

10. Spritzgießvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Betätigungseinrich­ tung einen Kolben (96) enthält, der sich in einem Zylinder (100) hin- und hergehend bewegt, wobei der Kolben (96) mit dem Schwenkhebel (84) durch eine Verbindungs­ stange (90b, 94) verbunden ist.