AT528067A1 - Verschlussdüse für eine Formgebungsmaschine - Google Patents

Abstract

Verschlussdüse für eine Formgebungsmaschine (2), umfassend - ein wenigstens einen Fluidkanal (3) aufweisendes Ventilgehäuse (4), wobei der wenigstens eine Fluidkanal (3) dazu ausgebildet ist, ein – vorzugsweise flüssiges und/oder plastisches – Fluid zu führen, und - ein rotatorisch um eine Rotationsachse (5) gegenüber dem Ventilgehäuse (4) gelagertes Ventilelement (6), welches den Fluidkanal (3) durchsetzt und wenigstens eine Durchführöffnung (7) zum Durchführen des Fluids aufweist, wobei durch eine Rotationsbewegung (5) des Ventilelements (6) ein Strömungsquerschnitt zwischen Fluidkanal (3) und Durchführöffnung (7) variierbar ist und somit ein Durchfluss des Fluids beeinflussbar ist, wobei das Ventilelement (6) entlang der Rotationsachse (5) schwimmend im Ventilgehäuse (4) gelagert ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verschlussdüse für eine Formgebungsmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1, sowie eine Formgebungsmaschine und/oder eine Einspritzeinheit für eine Formgebungsmaschine mit einer

solchen Verschlussdüse.

Unter Formgebungsmaschinen können Spritzgießmaschinen, Spritzpressen, Pressen und dergleichen verstanden werden. Auch Formgebungsmaschinen, bei welchen die plastifizierte Masse einem offenen Formwerkzeug zugeführt wird, sind durchaus

denkbar.

Im Folgenden soll der Stand der Technik anhand einer Spritzgießmaschine umrissen werden. Analoges gilt allgemein

für Formgebungsmaschinen.

Gattungsgemäße Verschlussdüsen für Spritzgießmaschinen

umfassen:

- ein wenigstens einen Fluidkanal aufweisendes Fluidgehäuse, wobei der wenigstens eine Fluidkanal dazu ausgebildet ist, ein - vorzugsweise flüssiges und/oder plastisches - Fluid zu führen und

- ein rotatorisch um eine Rotationsachse gegenüber dem Fluidgehäuse gelagertes Ventilelement, welches den Fluidkanal durchsetzt und wenigstens eine Durchführöffnung zum Durchführen des Fluids aufweist, wobei durch eine Rotationsbewegung des Ventilelements ein Strömungsquerschnitt zwischen Fluidkanal und Durchführöffnung variierbar ist und somit ein Durchfluss des

Fluids beeinflussbar ist. Ein beispielhaftes Ausführungsbeispiel, welches durch den

Stand der Technik bekannt ist, geht aus der CA 2687054 Al

hervor.

Bei entsprechenden Ausführungsformen des Standes der Technik

ist das Ventilelement am Ventilgehäuse rotatorisch gelagert.

Gegenüber einer axialen Verschiebung ist in bekannten Ausführungsformen das Ventilelement gegenüber dem Ventilgehäuse durch einen Absatz oder ähnlichem gelagert, sodass eine axiale Position des Ventilelements gegenüber dem Ventilgehäuse sichergestellt und eine axiale Bewegung

verhindert werden kann.

Durch diese axiale Lagerung des Ventilelements gegenüber dem Ventilgehäuse reibt das Ventilelement jedoch durch die

Rotationsbewegung.

Durch diese Reibung des Ventilelementes bzw. der axialen Begrenzung des Ventilelementes gegenüber dem Ventilgehäuse entsteht im laufenden Betrieb ein Verschleiß, wodurch sich das

Ventilelement gegenüber dem Ventilgehäuse verschiebt.

Dieser Verschub des Ventilelementes gegenüber dem Ventilgehäuse ist dem Abrieb zuschulden, welche Versatz zu einer ungenauen Positionierung des Ventilelementes zum

Ventilgehäuse führt.

Dieser axiale Verschub oder Versatz des Ventilelementes gegenüber dem Ventilgehäuse führt dazu, dass eine Durchführöffnung des Ventilelementes nicht mehr zu einem

Fluidkanal des Ventilgehäuses ausgerichtet ist.

Es ist jedoch für einen reibungslosen Betrieb der Verschlussdüse erforderlich, dass in einer Öffnungsstellung der Verschlussdüse die Durchführöffnung des Ventilelementes mit dem Fluidkanal des Ventilgehäuses möglichst genau

fluchten, sodass keine Absätze, Kanten oder andere

strömungsbeeinflussende Geometrien entstehen, welche die

Strömung des Fluids durch die Verschlussdüse beeinflussen.

Durch das Entstehen solcher strömungsbeeinflussenden Geometrien, wie beispielsweise durch Kanten oder Ecken, kommt es zu turbulenten Strömungen, welche im Weiteren den Spritzgießprozess und eine Füllung des Formhohlraumes

beeinflussen.

Des Weiteren wird durch die turbulente Strömung, beispielsweise an Kanten oder Ecken, zusätzlich Wärmeenergie des Fluids (zumeist eines plastifizierten Kunststoffes) in das Ventilgehäuse oder das Ventilelement der Verschlussdüse

eingebracht.

Diese zusätzlich eingebrachte Wärmeenergie macht es erforderlich, die Verschlussdüse zusätzlich zu kühlen, da es sonst aufgrund einer starken Erwärmung der Verschlussdüse zur Beeinträchtigung der Funktionsweise der Verschlussdüse kommen könnte (beispielsweise durch eine unkontrollierte Wärmeausdehnung der Komponenten, welche zu einem Verklemmen der Komponenten untereinander oder zu einer Schädigung der

Dichtungen führen könnte).

Ein weiterer Nachteil eines unkontrollierten Verschiebens Ventilelementes gegenüber dem Ventilgehäuse besteht darin, dass in unkontrollierter Weise der Strömungsquerschnitt

verringert werden könnte.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Verschlussdüse bereitzustellen, durch welche die zuvor beschriebenen Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise verbessert werden können und/oder eine

verschleißbeständigere Verschlussdüse darstellt und/oder eine

längere Standzeit gegenüber den Ausführungsvarianten des

Standes der Technik ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Verschlussdüse für eine Formgebungsmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1, sowie einer Formgebungsmaschine und/oder einer

Einspritzeinheit mit einer solchen Verschlussdüse gelöst.

Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass eine Verschlussdüse

für eine Formgebungsmaschine Folgendes umfasst:

- ein wenigstens einen Fluidkanal aufweisendes Ventilgehäuse, wobei der wenigstens eine Fluidkanal dazu ausgebildet ist, ein - vorzugsweise flüssiges und/oder plastisches - Fluid zu führen und

- ein rotatorisch um eine Rotationsachse gegenüber dem Ventilgehäuse gelagertes Ventilelement, welches den Fluidkanal durchsetzt und wenigstens eine Durchführöffnung zum Durchführen des Fluids aufweist, wobei durch eine Rotationsbewegung des Ventilelements ein Strömungsquerschnitt zwischen Fluidkanal und Durchführöffnung variierbar ist und somit ein Durchfluss des Fluids beeinflussbar ist,

wobei das Ventilelement entlang der Rotationsachse schwimmend

im Ventilgehäuse gelagert ist.

Durch das Vorsehen einer schwimmenden Lagerung wird dem Ventilelement eine Axialbewegung entlang der Rotationsachse gegenüber dem Ventilgehäuse gestattet, sodass sich das Ventilelement durch die Strömung des Fluids durch die Verschlussdüse mit der Durchführöffnung an den Fluidkanal des

Ventilgehäuses ausrichten kann. In anderen Worten wird durch die Strömung des Fluids durch die

Verschlussdüse das Ventilelement mit der Durchführöffnung

automatisch gegenüber dem Fluidkanal ausgerichtet.

Diese Möglichkeit des Ausrichtens des Ventilelements gegenüber dem Ventilgehäuse wird durch eine kontrollierte, schwimmende

Lagerung ermöglicht.

In anderen Worten kann durch eine schwimmende Lagerung optimal eine Ausrichtung hervorgerufen werden, welche allein durch den bestehenden Strömungsfluss durch die Verschlussdüse

eingestellt wird.

Diese Ausrichtung des Ventilelements gegenüber dem Ventilgehäuse durch die schwimmende Lagerung verbleibt auch im laufenden Betrieb der Verschlussdüse und wird durch einen Verschleiß nicht oder nur minimal beeinflusst, wodurch es im laufenden Betrieb zu keinen turbulenten Strömungen, einer zusätzlichen Erhitzung oder anderen negativen Aspekten durch einen Versatz des Ventilelementes gegenüber dem Ventilgehäuse

kommt.

Darunter, dass durch Beeinflussung der Querschnittsfläche des Fluidkanals ein Durchfluss des Fluids beeinflussbar ist, kann gemäß der Erfindung verstanden werden, dass der Fluidkanal in einer Schließstellung der Verschlussdüse komplett verschlossen werden kann, sodass im Wesentlichen kein Durchfluss des Fluids

möglich ist.

In gewissen Ausführungsformen kann alternativ oder zusätzlich vorgesehen sein, dass Zwischenöffnungsgrade realisierbar sind, beispielsweise um den Volumenstrom durch die Verschlussdüse zu

steuern oder zu regeln.

Die Verschlussdüse ist bevorzugt dazu eingerichtet, ein plastisches oder flüssiges Fluid zu führen. Optional kann das Fluid eine Gaskomponente aufweisen, beispielsweise beim

Schaumspritzgießen.

Unter Formgebungsmaschinen können Spritzgießmaschinen, Spritzpressen, Extruder, Pressen und dergleichen verstanden werden. Auch Formgebungsmaschinen, bei welchen die plastifizierte Masse einem offenen Formwerkzeug zugeführt

wird, sind durchaus denkbar.

Eine erfindungsgemäße Ausführungsform einer Verschlussdüse kann auch in bekannten Ausführungsformen des Standes der Technik (wie in der Beschreibungseinleitung beschrieben) ihren Einsatz finden und/oder beispielsweise bei solchen

nachgerüstet werden.

Vorteilhafte Ausführungsformen sind anhand der abhängigen

Ansprüche definiert.

Es kann vorgesehen sein, dass das Ventilelement in einer das Ventilgehäuse durchsetzenden Ausnehmung - vorzugsweise Bohrung

— angeordnet ist.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Ventilelement gegenüber dem Ventilgehäuse mittels wenigstens einem Federelement,

insbesondere wenigstens einer Tellerfeder, vorgespannt ist.

Es kann vorgesehen sein, dass das Ventilelement an beiden Enden der das Ventilgehäuse durchsetzenden Ausnehmung mittels wenigstens eines Federelements, vorzugsweise wenigstens einer

Tellerfeder, vorgespannt ist. ES kann vorgesehen sein, dass das Ventilelement gegenüber dem Ventilgehäuse mittels wenigstens einem Dichtelement,

vorzugsweise wenigstens einem Dichtring, abgedichtet ist.

Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass das Ventilelement

rotatorisch bewegungsschlüssig mit einem Betätigungselement

27

verbunden ist, welches Betätigungselement dazu ausgebildet ist, das Ventilelement über eine Rotationsbewegung zwischen

einer Schließstellung und einer Öffnungsstellung zu rotieren.

Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass das Betätigungselement als Gabelelement ausgebildet ist, welches beidseitig mit dem das Ventilgehäuse durchsetzenden Ventilelement rotatorisch

bewegungsschlüssig verbunden ist.

ES kann vorgesehen sein, dass das Ventilelement gegenüber dem Ventilgehäuse und/oder gegenüber einem Lagerelement des

Ventilgehäuses entlang der Rotationsachse mit einem Spiel von 0,01 mm bis 5 mm - vorzugsweise 0,03 mm bis 2,5 mm, besonders

bevorzugt 0,05 mm bis 1 mm - gelagert ist.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Ventilelement rotationssymmetrisch, besonders bevorzugt als Bolzen,

ausgebildet ist.

ES kann vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Durchführöffnung in einer Ebene orthogonal zu ihrer Längserstreckung durch das Ventilelement einen Querschnitt aufweist, welcher entlang der Rotationsachse des Ventilelements eine größere Abmessung als senkrecht dazu

aufweist.

ES kann vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Durchführöffnung im Querschnitt in der Ebene orthogonal zur Längserstreckung der wenigstens einen Durchführöffnung als

Langloch ausgebildet ist.

Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass die Abmessung der wenigstens einen Durchführöffnung im Querschnitt in der Ebene orthogonal zur Längserstreckung der wenigstens einen

Durchführöffnung entlang der Rotationsachse zu einer

Höhenabmessung senkrecht dazu mindestens in einem Verhältnis von 1,5 : 1 - besonders bevorzugt in einem Verhältnis von

2: 1 -— steht.

ES kann vorgesehen sein, dass die Abmessung der wenigstens einen Durchführöffnung entlang der Rotationsachse im Querschnitt in einer Ebene orthogonal zur Längserstreckung der

wenigstens einen Durchführöffnung mit ihrer Größe in einem

Bereich von +/- 20 % - vorzugsweise +/- 10 %, besonders bevorzugt +/- 5 % - eines Durchmessers des Ventilelements im

Bereich der wenigstens einen Durchführöffnung liegt. Vorzugweise kann vorgesehen sein, dass die Abmessung der wenigstens einen Durchführöffnung entlang der Rotationsachse im Querschnitt in der Ebene orthogonal zur Längserstreckung der wenigstens einen Durchführöffnung gleich dem Durchmessers des Ventilelements im Bereich der wenigstens einen

Durchführöffnung ist.

Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass der wenigstens eine

Fluidkanal des Ventilgehäuses in Flussrichtung des Fluids,

—- an einer Eintrittsstelle des wenigstens einen Fluidkanals in die wenigstens eine Durchführöffnung des Ventilelements und/oder

—- an einer Austrittsstelle der wenigstens einen Durchführöffnung des Ventilelements in den wenigstens einen Fluidkanal

dieselbe Querschnittsform wie die wenigstens eine

Durchführöffnung aufweist, sodass sich entlang der

Flussrichtung des Fluids in einer Öffnungsstellung durch die

Verschlussdüse für das Fluid keine Stufen, Kanten, Ecken oder

Querschnittssprünge ergeben. Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass der wenigstens eine

Fluidkanal vor der Eintrittsstelle in die wenigstens eine

Durchführöffnung und/oder nach der Austrittsstelle aus der

wenigstens einen Durchführöffnung vorzugsweise kontinuierlich, in einen Kreisquerschnitt entlang seiner Längserstreckung

übergeht.

Dadurch, dass der Fluidkanal vor und nach dem Ventilelement wiederum in einen Kreisquerschnitt übergeht, kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass trotz dem Vorliegen eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels dennoch die Vorteile einer kreisförmigen Anschlussstelle der Verschlussdüse an einem Formwerkzeug und/oder einer Plastifizier- und/oder Einspritzeinheit einer

Formgebungsmaschine genutzt werden.

Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass der wenigstens eine Fluidkanal und/oder die wenigstens eine Durchführöffnung entlang seiner/ihrer Längserstreckung eine, besonders bevorzugt und dieselbe, Größe einer Querschnittsfläche aufweisen, sodass sich entlang der Flussrichtung des Fluids durch die Verschlussdüse in einer Öffnungsstellung des Ventilelements keine Variationen des Drucks und/oder der Strömungsgeschwindigkeit des Fluids aufgrund von

Querschnittsveränderungen ergeben.

Weiters wird Schutz begehrt für eine Formgebungsmaschine und/oder eine Einspritzeinheit für eine Formgebungsmaschine

mit einer erfindungsgemäßen Verschlussdüse.

Vorzugweise kann vorgesehen sein, dass die Einspritzeinheit eine rotatorisch um ihre Längsachse und translatorisch entlang ihrer Längsachse bewegbar in einem Massezylinder angeordnete

Einspritzschnecke aufweist. Diese Einspritzschnecke kann dazu ausgebildet sein, durch eine

Rotationsbewegung um die Längsachse ein zu plastifizierendes

Material zu plastifizieren und durch eine Längsbewegung

entlang der Längsachse das plastifizierte Material (oder das plastifizierte Fluids) aus dem Massezylinder, vorzugsweise über eine an den Massezylinder anschließende erfindungsgemäße

Verschlussdüse, auszuschieben.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Figuren sowie der dazugehörigen Figurenbeschreibung.

Dabei zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels einer Verschlussdüse,

Fig. 2 einen Schnitt durch das Ausführungsbeispiel der Fig. 1 in einer Ebene orthogonal zur Längserstreckung zur Durchführöffnung,

Fig. 3 den in Fig. 2 gekennzeichneten Schnitt in einer Öffnungsstellung des Ventilelements,

Fig. 4 den in Fig. 2 gekennzeichneten Schnitt in einer Schließstellung der Verschlussdüse, und

Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel einer Formgebungsmaschine.

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines

erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels einer Verschlussdüse 1.

Zur besseren Veranschaulichung ist dabei in der perspektivischen Ansicht der Fig. 1 ein Viertel der Verschlussdüse 1 ausgeschnitten, sodass ein freier Blick auf

die inneren Bauteile der Verschlussdüse 1 gewährt wird.

Fig. 2 zeigt eine Schnittdarstellung durch das Ausführungsbeispiel der Fig. 1 durch die Verschlussdüse, wobei die Schnittebene orthogonal zur Längserstreckung der Durchführöffnung 7 des Ventilelementes 6 (in einer

Öffnungsstellung 18 des Ventilelementes 6) gelegt wurde und

des Weiteren die Rotationsachse 5 des Ventilelements 6

aufweist.

Die Figuren 3 und 4 stellen Schnittdarstellungen desselben Ausführungsbeispiels der Verschlussdüse 1 dar, wobei die Schnittebene A-A der Figuren 3 und 4 in Fig. 2 gekennzeichnet

wird.

Die Figuren 3 und 4 unterscheiden sich dadurch, dass die Fig. 3 eine Öffnungsstellung 18 der Verschlussdüse 1 darstellt und die Fig. 4 eine Schließstellung 17 der Verschlussdüse 1.

Durch die Figuren 1 bis 4 ist zu erkennen, dass die

Verschlussdüse 1 ein Ventilgehäuse 4 umfasst.

Das Ventilgehäuse 4 dieses Ausführungsbeispiels wird durch einen zentralen Teil des Ventilgehäuses 4 gebildet sowie den

angeschraubten Lagerelementen 21.

Durch das Ventilgehäuse 4 führt ein zentraler Fluidkanal 3, welcher dazu ausgebildet ist, ein - vorzugsweise flüssiges

und/oder plastisches - Fluid zu führen.

Weiters umfasst das Ventilgehäuse 4 eine das Ventilgehäuse 4 durchsetzende Ausnehmung 11, welche ebenfalls den Fluidkanal 3

durchsetzt.

Diese Ausnehmung 11 ist in diesem Ausführungsbeispiel durch eine Bohrung durch das Ventilgehäuse 4 sowie den

Lagerelementen 21 umgesetzt. In der Ausnehmung 11 ist das Ventilelement 6 rotatorisch um

die Rotationsachse 5 im Ventilgehäuse 4 angeordnet und

gelagert.

Das Ventilelement 6 ist in diesem Ausführungsbeispiel als

Bolzen umgesetzt.

Das Ventilelement 6 weist eine Durchführöffnung 7 auf, welche in der Öffnungsstellung 18 der Verschlussdüse 1 eine Verlängerung des Fluidkanals 3 bildet, sodass das Fluid ungehindert durch den Fluidkanal 3 und die Durchführöffnung 7

durch die Verschlussdüse 1 hindurchtreten kann.

Wenn nun eine Drehbewegung des Ventilelementes 6 um die Rotationsachse 5 ausgeführt wird, kann die Verschlussdüse 1 in eine Schließstellung 17 übergeführt werden, wie sie

beispielsweise durch die Fig. 4 dargestellt ist.

In dieser Schließstellung 17 wird der Fluidkanal 3 durch das Ventilelement 6 unterbrochen, wodurch ein Durchtritt eines

Fluids durch die Verschlussdüse 1 verhindert werden kann.

Es ist zu erkennen, dass durch die Rotationsbewegung des Ventilelementes 6 ein Strömungsquerschnitt für ein Fluid zwischen Fluidkanal 3 und Durchführöffnung 7 verändert werden

kann.

Das Ventilelement 6 ist im Ventilgehäuse 4 schwimmend

gelagert.

Diese schwimmende Lagerung des Ventilelementes 6 im

Ventilgehäuse 4 ist gut durch die Fig. 2 erkennbar.

Das Ventilelement 6 wird über die Tellerfedern 14 gegenüber

dem Ventilgehäuse 4 vorgespannt. Diese Tellerfedern 14 sind zwischen dem Ventilgehäuse 4 und

den mit dem Ventilelement 6 rotationsschlüssig verbundenen

Betätigungselementen 16 angeordnet.

Die Betätigungselemente 16 sind in diesem Ausführungsbeispiel der Verschlussdüse 1 als Teil des Gabelelementes 19 umgesetzt und mit dem Ventilelement 6 über die Stifte 20

rotationsschlüssig verbunden.

Durch Betätigung des Gabelelementes 19 an einem unteren Anlenkpunkt kann eine Rotationsbewegung des Ventilelementes 6

um die Rotationsachse 5 umgesetzt werden.

Eine solche Betätigung des Gabelelementes 19 kann

beispielsweise über einen Linearantrieb erfolgen.

Durch die Betätigung und somit die Rotation des Ventilelementes 6 um die Rotationsachse 5 kann das Ventilelement 6 zwischen einer Öffnungsstellung 18 und einer

Schließstellung 17 rotiert werden.

Das Ventilelement 6 ist gegenüber dem Ventilgehäuse 4 mittels

der Dichtelemente 15 abgedichtet.

Durch die schwimmende Lagerung wird dem Ventilelement 6 entlang der Rotationsachse 5 eine gewisse freie Beweglichkeit gestattet, sodass sich das Ventilelement 6 mit der

Durchführöffnung 7 gegenüber dem Fluidkanal 3 ausrichten kann.

Durch diese axiale Beweglichkeit des Ventilelementes 6 gegenüber dem Ventilgehäuse 4 kann durch die Strömung des Fluids durch das Ventilelement 6 das Ventilelement dermaßen ausgerichtet werden, dass an einer Eintrittsstelle 12 des Fluidkanals 3 in die Durchführöffnung 7 sowie an der Austrittsstelle 13 der Durchführöffnung 7 in den Fluidkanal 3 der Fluidkanal 3 mit der Durchführöffnung 7 £luchtet.

Durch dieses Fluchten werden somit Kanten, Stufen oder andere störende Einflüsse auf die Strömung des Fluids durch die Verschlussdüse 1 verhindert und eine optimale Strömung umgesetzt, ohne dass sich turbulente Strömungen bilden, welche zu einer übermäßigen Erwärmung des Ventilgehäuses 4 oder

Ablagerungen im Fluidkanal 3 führen.

Zur Reduktion der Baugröße ist es in diesem Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass die Durchführöffnung 7 in einer Ebene orthogonal zu ihrer Längserstreckung (wie in Fig. 2 dargestellt) entlang der Rotationsachse 5 eine größere

Abmessung 8 als senkrecht dazu aufweist.

Anders ausgedrückt weist die Durchführöffnung 7 eine flache

Querschnittsform auf.

In diesem speziellen Ausführungsbeispiel ist dabei die Durchführöffnung 7 mit einer Abmessung 8 (siehe Fig. 2) parallel zur Rotationsachse 5 größer einer Höhenabmessung 9

orthogonal dazu ausgebildet.

Es kann erkannt werden, dass durch diese Ausgestaltung der Durchführöffnung 7 ein möglichst großer Strömungsquerschnitt bereitgestellt wird, welcher dennoch die Stabilität und den Querschnitt des Ventilelementes 6 (bei dennoch verhältnismäßig kleinem Durchmesser 10 des Ventilelements 6) wenig

beeinflusst. In diesem Ausführungsbeispiel der Figuren 1 bis 4 ist dabei die Abmessung 8 zur Höhenabmessung 9 in einem Verhältnis von

2 : 1 umgesetzt.

Die Abmessung 8 der Durchführöffnung 7 ist im Wesentlichen

gleich groß dem Durchmesser 10 des Ventilelements 6 umgesetzt.

Um jedoch die Verschlussdüse 1 an einem Formwerkzeug der Formgebungsmaschine 2 und/oder an einer Einspritzeinheit der Formgebungsmaschine 2 problemlos anbinden zu können, geht der Fluidkanal 3 vor der Eintrittsstelle 12 und nach der

Austrittsstelle 12 in einen Kreisquerschnitt über.

Dieser Übergang sowie der Kreisquerschnitt der Verschlussdüse 1l ist Jedoch dermaßen ausgebildet, dass die Querschnittsfläche des Fluidkanals 3 und der Durchführöffnung 7 entlang ihrer Längserstreckung durch die Verschlussdüse 1 in der Größe konstant ist, sodass es bei einer Strömung des Fluids durch die Verschlussdüse 1 zu keiner Querschnittsverjüngung oder -erweiterung kommt, womit auch keine Druckvariationen oder Strömungsgeschwindigkeitsveränderungen während des Durchtritts

des Fluids durch die Verschlussdüse 1 auftreten.

Im speziellen Ausführungsbeispiel der Verschlussdüse 1 ist die Durchführöffnung 7 als Langloch im als Bolzen ausgebildeten

Ventilelements 6 umgesetzt.

Die in Fig. 5 beispielhaft dargestellte Formgebungsmaschine 2 ist eine Spritzgießmaschine und weist eine Einspritzeinheit 22 und eine Schließeinheit 23 auf, welche gemeinsam auf einem Maschinenrahmen 24 angeordnet sind. Der Maschinenrahmen 24

könnte alternativ auch mehrteilig ausgebildet sein.

Die Schließeinheit 23 weist eine feststehende Formaufspannplatte 25, eine bewegbare Formaufspannplatte 26

und eine Stirnplatte 27 auf. Die bewegbare Formaufspannplatte 26 ist über einen symbolisch

dargestellten Kniehebelmechanismus 28 relativ zum

Maschinenrahmen 24 bewegbar.

An der festen Formaufspannplatte 25 und der beweglichen Formaufspannplatte 26 können Formhälften eines Formwerkzeugs

29 aufgespannt oder montiert werden (gestrichelt dargestellt).

Die feste Formaufspannplatte 25, die bewegliche Formaufspannplatte 26 und die Stirnplatte 27 sind zueinander

durch die Holme 30 gelagert und geführt.

Das in Fig. 5 geschlossen dargestellte Formwerkzeug 29 weist wenigstens eine Kavität auf. Zur Kavität führt ein Einspritzkanal, über welchen eine plastifizierte Masse des Plastifizieraggregates 31 (beispielsweise über eine aus den vorhergehenden Figuren bekannte Verschlussdüse 1) zugeführt

werden kann.

Die Einspritzeinheit 22 dieses Ausführungsbeispiels weist einen Massezylinder 32 und eine im Massezylinder 32 angeordnete Einspritzschnecke auf. Diese Einspritzschnecke ist um ihre Längsachse drehbar sowie entlang der Längsachse axial

in Förderrichtung bewegbar.

Diese Bewegungen werden über eine schematisch dargestellte Antriebseinheit 33 angetrieben. Bevorzugt umfasst diese Antriebseinheit 33 einen Drehantrieb für die Drehbewegung und

einen linearen Antrieb für die axiale Einspritzbewegung.

Fig. 5 zeigt eine Formgebungsmaschine 2 mit einer Einspritzeinheit 22, wobei die in diesem Ausführungsbeispiel gezeigte Einspritzeinheit 22 eine Einspritzschnecke aufweist, welche auch zur Plastifizierung eines zu plastifizierenden

Materials genutzt wird.

Das Plastifizieraggregat 31 (und somit die Einspritzeinheit

22) steht mit einer Steuer- oder Regeleinheit 34 in

signaltechnischer Verbindung. Von der Steuer- oder

Regeleinheit 34 werden Steuerbefehle beispielweise an das Plastifizieraggregat 31 und/oder die Antriebseinheit 33

ausgegeben. Die Steuer- oder Regeleinheit 34 kann mit einer Bedieneinheit

und/oder einer Anzeigevorrichtung 35 verbunden sein oder

integraler Bestandteil einer solchen Bedieneinheit sein.

Bezugszeichenliste:

1 Verschlussdüse

2 Formgebungsmaschine 3 Fluidkanal

4 Ventilgehäuse

5 Rotationsachse

6 Ventilelement

7 Durchführöffnung

8 Abmessung

9 Höhenabmessung

10 Durchmesser des Ventilelements 11 Ausnehmung

12 Eintrittsstelle

13 Austrittsstelle

14 Tellerfeder

15 Dichtelement

16 Betätigungselement

17 Schließstellung

18 Öffnungsstellung

19 Gabelelement

20 Stift

21 Lagerelement

22 Einspritzeinheit

23 Schließeinheit

24 Maschinenrahmen

25 feste Formaufspannplatte 26 bewegliche Formaufspannplatte 27 Stirnplatte

28 Kniehebelmechanismus

29 Formwerkzeug

30 Holm

31 Plastifizieraggregat

32 Massezylinder

33 Antriebseinheit

34 Steuer- oder Regeleinheit

35 Bedieneinheit und/oder Anzeigevorrichtung

Innsbruck, am 13. März 2024

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   1. Verschlussdüse für eine Formgebungsmaschine (2), umfassend

   - ein wenigstens einen Fluidkanal (3) aufweisendes Ventilgehäuse (4), wobei der wenigstens eine Fluidkanal (3) dazu ausgebildet ist, ein - vorzugsweise flüssiges und/oder plastisches - Fluid zu führen, und

   - ein rotatorisch um eine Rotationsachse (5) gegenüber dem Ventilgehäuse (4) gelagertes Ventilelement (6), welches den Fluidkanal (3) durchsetzt und wenigstens eine Durchführöffnung (7) zum Durchführen des Fluids aufweist, wobei durch eine Rotationsbewegung (5) des Ventilelements (6) ein Strömungsquerschnitt zwischen Fluidkanal (3) und Durchführöffnung (7) variierbar ist und somit ein Durchfluss des Fluids beeinflussbar ist,

   dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilelement (6) entlang

   der Rotationsachse (5) schwimmend im Ventilgehäuse (4)

   gelagert ist.

   2. Verschlussdüse nach Anspruch 1, wobei das Ventilelement (6) in einer das Ventilgehäuse (4) durchsetzenden Ausnehmung

   (11), vorzugsweise Bohrung, angeordnet ist.

   3. Verschlussdüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ventilelement (6) gegenüber dem Ventilgehäuse (4) mittels wenigstens einem Federelement, vorzugsweise

   wenigstens einer Tellerfeder (14), vorgespannt ist.

   4, Verschlussdüse nach Anspruch 2 und 3, wobei das Ventilelement (6) an beiden Enden der das Ventilgehäuse (4) durchsetzenden Ausnehmung (11) mittels wenigstens eines Federelements, vorzugsweise wenigstens einer Tellerfeder

   (14), vorgespannt ist.

   2 094820 28/eh

   Verschlussdüse nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ventilelement (6) gegenüber dem Ventilgehäuse (4) mittels wenigstens einem Dichtelement (15), vorzugsweise wenigstens einem Dichtring, abgedichtet

   ist.

   Verschlussdüse nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ventilelement (6) rotatorisch bewegungsschlüssig mit einem Betätigungselement (16) verbunden ist, welches Betätigungselement (16) dazu ausgebildet ist, das Ventilelement (6) über eine Rotationsbewegung zwischen einer Schließstellung (17) und

   einer Öffnungsstellung (18) zu rotieren.

   Verschlussdüse nach Anspruch 2 und 6, wobei das Betätigungselement (16) als Gabelelement (19) ausgebildet ist, welches beidseitig mit dem das Ventilgehäuse (4) durchsetzenden Ventilelement (6) rotatorisch

   bewegungsschlüssig verbunden ist.

   Verschlussdüse nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ventilelement (6) gegenüber dem Ventilgehäuse (4) und/oder gegenüber einem Lagerelement (21) des Ventilgehäuses entlang der Rotationsachse (5) mit einem Spiel von 0,01 mm bis 5 mm, vorzugsweise 0,03 mm bis

   2,5 mm, besonders bevorzugt 0,05 mm bis 1 mm, gelagert ist.

   Verschlussdüse nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ventilelement (6) rotationssymmetrisch, vorzugsweise als Bolzen, ausgebildet

   ist. Verschlussdüse nach wenigstens einem der vorhergehenden

   Ansprüche, wobei die wenigstens eine Durchführöffnung (7)

   in einer Ebene orthogonal zu ihrer Längserstreckung durch

   12.

   13.

   14.

   3 094820 28/eh

   das Ventilelement (6) einen Querschnitt aufweist, welcher entlang der Rotationsachse (5) des Ventilelements (6) eine

   größere Abmessung (8) als senkrecht dazu aufweist.

   Verschlussdüse nach Anspruch 10, wobei die wenigstens eine Durchführöffnung (7) im Querschnitt in der Ebene orthogonal zur Längserstreckung der wenigstens einen Durchführöffnung

   (7) als Langloch ausgebildet ist.

   Verschlussdüse nach Anspruch 10 oder 11, wobei die Abmessung (8) der wenigstens einen Durchführöffnung (7) im Querschnitt in der Ebene orthogonal zur Längserstreckung der wenigstens einen Durchführöffnung (7) entlang der Rotationsachse (5) zu einer Höhenabmessung (9) senkrecht dazu mindestens in einem Verhältnis von 1,5 : 1,

   vorzugsweise in einem Verhältnis 2 : 1, steht.

   Verschlussdüse nach wenigstens einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei die Abmessung (8) der wenigstens einen Durchführöffnung (7) entlang der Rotationsachse (5) im Querschnitt in der Ebene orthogonal zur Längserstreckung der wenigstens einen Durchführöffnung (7) mit ihrer Größe in einem Bereich von plus/minus 20%, vorzugsweise plus/minus 10%, besonders bevorzugt plus/minus 5%, eines Durchmessers (10) des Ventilelementes (6) im Bereich der

   wenigstens einen Durchführöffnung (7) Liegt.

   Verschlussdüse nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der wenigstens eine Fluidkanal (3) des Ventilgehäuses (4) in Flussrichtung des Fluids - an einer Eintrittsstelle (12) des wenigstens einen

   Fluidkanals (3) in die wenigstens eine Durchführöffnung

   (7) des Ventilelements (6), und/oder

   - an einer Austrittstelle (13) der wenigstens einen Durchrühröffnung (7) des Ventilelements (6) in den wenigstens einen Fluidkanal (3)

   dieselbe Querschnittsform wie die wenigstens eine

   Durchführöffnung (7) aufweist.

   15. Verschlussdüse nach Anspruch 14, wobei der wenigstens eine Fluidkanal (3) vor der Eintrittsstelle (12) in die wenigstens einen Durchführöffnung (7) und/oder nach der Austrittsstelle (13) aus der wenigstens einen Durchführöffnung (7), vorzugsweise kontinuierlich, in einen

   Kreisquerschnitt entlang seiner Längserstreckung übergeht.

   16. Verschlussdüse nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der wenigstens eine Fluidkanal (3) und/oder die wenigstens eine Durchführöffnung (7) entlang seiner/ihrer Längserstreckung eine, vorzugsweise und

   dieselbe, Größe einer Querschnittsfläche aufweisen.

   17. Formgebungsmaschine und/oder Einspritzeinheit für eine Formgebungsmaschine (2), mit einer Verschlussdüse (1) nach

   wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche.

   Innsbruck, am 13. März 2024