DE69012341T2

DE69012341T2 - Drehventil für spritzgiessmaschine.

Info

Publication number: DE69012341T2
Application number: DE69012341T
Authority: DE
Inventors: Nobukazu Tanaka; Akira Yokota
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1989-09-27
Filing date: 1990-09-26
Publication date: 1995-03-09
Anticipated expiration: 2010-09-27
Also published as: WO1991004841A1; EP0494304A1; CA2067102A1; KR920703298A; EP0494304B1; EP0494304A4; DE69012341D1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Drehventil für eine Spritzgießeinrichtung, insbesondere auf ein Drehventil, das in einem Schmelzharz-Kanal angeordnet ist, in welchen geschmolzenes Harz gepreßt wird, damit dieses von der Schraubspindelseite zur Düsenseite fließt, wobei das Ventil eine sogenannte "Hahn-Struktur" zum Öffnen und Schließen des Schmelzharz-Kanals aufweist und die Spritzgießeinrichtung in der Weise aufgebaut ist, daß das in einem Zylinder geschmolzene und plastifizierte Harz durch die Düse in eine Gießform gepreßt wird, um Erzeugnisse aus Harz herzustellen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und entsprechend der aus US-A-3 026 567 bekannten Lehre.

STAND DER TECHNIK

Das vorgenannte herkömmliche Drehventil, von dem in der japanischen Offenlegungsschrift mit der Veröffentlichungs-Nr. 63-297012 ein Beispiel offenbart ist, wird allgemein und weit verbreitet für Spritzgießeinrichtungen verwendet. Unter Bezugnahme auf die Figuren 1 und 2 wird nachstehend eine Spritzgießeinrichtung zusammenfassend beschrieben.
Eine in einem Zylinder 11 angeordnete Schraubspindel 12 schmelzt und verinengt innerhalb des geheizten Zylinders 11 Harzstücke, die aus einem Zuführtrichter 13 zugeführt werden, und preßt das geschmolzene Harz durch ein Drehventil 14 und eine Düse 15 in eine (nicht dargestellte) Gießform. Die Drehzahl der Schraubspindel 12 wird durch das Einströmen von Hydrauliköl gesteuert, welches einem hydraulischen Motor 16 zugeführt wird. Die hin- und hergehende Bewegung der Schraubspindel 12 bezüglich der Düse 15 erfolgt durch Steuern von Zufuhr und Auslaß von Hydrauliköl zu bzw. aus einem Kolben 18 innerhalb eines Hydraulikzylinders 17. Zufuhr und Auslaß von Hydrauliköl werden gesteuert, indem mittels einer Steuereinheit 20 ein Schaltventil 21 betätigt wird, und zwar auf Grund von Positionsdaten, die von einem Kolbenstellungsgeber 19 geliefert werden. Die EIN-AUS-Steuerung des Arbeitsgangs, bei dem geschmolzenes Harz durch die Düse 15 in eine Gießform gepreßt wird, sowie die Steuerung der zu pressenden Harzmenge erfolgen durch Einstellung der Öffnung. Die Einstellung der Öffnung umfaßt das Öffnen/Schließen des Drehventils 14, wobei dieser Vorgang über Hebel 23 und 24 mittels eines von der Steuereinheit 20 gesteuerten ventilstellmechanismus 22 erfolgt. Der ventilstellmechanismus 22 kann zweckmäßig ein Hydraulikzylinder, ein Luftzylinder, Servomotor o. dgl. sein. Die Bezugsziffer 25 bezeichnet eine von der Steuereinheit 20 gesteuerte Hydraulikpumpe.
Unter Bezugnahme auf Fig. 2 wird nun das vorgenannte Drehventil 14 erläutert.
Innerhalb eines Schmelzharz-Kanals 26, in den das im Zylinder 11 geschmolzene und plastifizierte Harz mittels der Schraubspindel 12 gepreßt wird, damit es von der Seite der Schraubspindel 12 zur Seite der Düse 15 strömt, befindet sich eine zylindrische Ventilkammer S mit einer Achse X, die quer zum Schmelzharz-Kanal 26 verläuft. Ein zylindrischer Ventilkörper V steckt so in der zylindrischen Ventilkammer S, daß die Achse des zylindrischen Ventilkörpers V mit der Achse X zusammenfällt. Der zylindrische Ventilkörper V weist eine Durchgangsbohrung H auf, die den zylindrischen Ventilkörper V in Radialrichtung durchdringt und deren Durchmesser im wesentlichen dem des Schmelzharz-Kanals 26 entspricht, so daß der Schmelzharz-Kanal 26 mit der Durchgangsbohrung H verbunden ist. Der zylindrische Ventilkörper V ist so konstruiert, daß er mittels der mit ihm gekoppelten Hebel 23 und 24 um die Achse X drehbar ist, und zwar in einer gleitenden Drehung, die - wie vom Pfeil angedeutet - zwischen einer den offenen Zustand bildenden Stellung a und einer den geschlossenen Zustand bildenden Stellung b hin- und hergeht. Wenn der zylindrische Ventilkörper V sich in der den offenen Zustand bildenden Stellung a befindet, steht die Durchgangsbohrung H in einer Verbindungsstellung, die den Schmelzharz-Kanal 26 freigibt und somit eine Verbindung zwischen der Seite der Schraubspindel 12 und der Seite der Düse 15 des Schmelzharz-Kanals 26 herstellt. Wenn der zylindrische Ventilkörper V sich in der den geschlossenen Zustand bildenden Stellung b befindet, steht die Durchgangsbohrung H in einer Sperrstellung, die den Schmelzharz-Kanal 26 verschließt. Das Drehventil 14 besteht aus der Durchgangsbohrung H, der zylindrischen Ventilkammer S, dem zylindrischen Ventilkörper V usw. Einem derartigen Drehventil 14 haftet jedoch folgender Nachteil an.
Wenn das Spiel, das zwischen der inneren Umfangsfläche der zylindrischen Ventilkammer S und der äußeren Umfangsfläche des Ventilkörpers V zum Ermöglichen der gleitenden Drehbewegung des Ventilkörpers V vorhanden ist, klein gewählt wird, kommt die zylindrische Ventilkainmer S in unmittelbare Berührung mit dem zylindrischen Ventilkörper V und bewirkt dadurch eine Berührungszone. Dies führt zu ungünstigen Situationen der Art, daß zum Drehen des zylindrischen Ventilkörpers V ein hohes Stelldrehmoment erforderlich wird und es im schlimmsten Fall unmöglich wird, den zylindrischen Ventilkörper V zu drehen. Eine der Ursachen für die Entstehung der Berührungszone ist die nachfolgend beschriebene. Das kleine Spiel für die Gleitdrehung vergrößert den Bereich, in dem die zylindrische Ventilkammer S gleitend mit dem zylindrischen Ventilkörper V in Berührung steht, so daß das als Schmierstoff zwischen der zylindrischen Ventilkammer S und dem zylindrischen Ventilkörper V wirkende Schmelzharz verringert wird. Dies führt zu der Erscheinung des sogenannten "Rupfens" zwischen dem metallischen Werkstoff der zylindrischen Ventilkammer S und jenem des zylindrischen Ventilkörpers V. Infolgedessen kommt es zu ungleichmäßigem Verschleiß an den Umfangsflächen der zylindrischen Ventilkammer S und des zylindrischen Ventilkörpers V.
Wenn, wie in Fig. 3 dargestellt, eine vom Druck des Harzes entwickelte exzentrische Kraft F von der Seite der Schraubspindel 12 her durch den Schmelzharz-Kanal 26 hindurch auf die der Schraubspindelseite zugewandte Umfangsfläche des zylindrischen Ventilkörpers V wirkt, mit anderen Worten, wenn das Harz schon unter Druck steht, während sich die Durchgangsbohrung H noch in der Sperrstellung befindet (d.h. der zylindrische Ventilkörper V befindet sich in der Schließstellung b), oder wenn ein von der Schraubspindel 12 ausgeübter Rückdruck wirkt, dann wird der zylindrische Ventilkörper V aus der Mitte zur Seite der Düse 15 hin (d.h. in Fig. 3 nach links) verschoben und gegen die innere Umfangsfläche der zylindrischen Ventilkammer S gedrückt. Das Antriebsdrehmoment, das erforderlich ist, um den zylindrischen Ventilkörper V in die offene Stellung zu drehen, ist im vorgenannten Fall zwanzigmal so hoch wie in dem Fall, in dem keine exzentrische Kraft F wirkt. Die folgenden Faktoren werden als Ursache für die vorgenannte Situation angesehen: Ein erster Faktor besteht in einer durch die exzentrische Kraft F bedingten großen Berührungsfläche A, die einen beträchtlichen Bogenbereich der äußeren Umfangsfläche des zylindrischen Ventilkörpers V entlang dessen Achse abdeckt. Ein weiterer Faktor besteht darin, daß die Harzschicht, die sich zwischen den gleitenden Berührungsflächen befindet und im Berührungsbereich A der zylindrischen Ventilkammer S und des zylindrischen Ventilkörpers V infolge der exzentrischen Kraft F sehr dünn wird, sich durch Wärme zersetzt und teilweise karbonisiert wird, wodurch es zum Phänomen des sogenannten "Fressens" kommt.
Um das durch das kleine Spiel für die Gleitdrehung ausgelöste Problem zu lösen, wurde der Versuch unternommen, das Spiel groß zu machen, wodurch die Zone, in der die zylindrische Ventilkammer S mit dem zylindrischen Ventilkörper V in Berührung steht, verkleinert wird, damit sich das als Schmiermittel wirkende geschmolzene Harz im wesentlichen über die ganze äußere Umfangsfläche des zylindrischen Ventilkörpers V ausbreiten kann. Zwar erleichtert diese Anordnung die gleitende Drehung des zylindrischen Ventilkörpers V, aber es entsteht der Nachteil, daß die an beiden Enden des Drehventils 14 durch die Spielräume leckende Schmelzharzmenge zunimmt und sich das Harz am Umfangsbereich der Düse 15 haftend anlagert, wodurch es zu verschiedenen Problemen kommt.
Viele Lösungen sind im Stand der Technik vorgeschlagen worden. Insbesondere wird in Verbindung mit einem zur Vermeidung des vorgenannten Nachteils kleingehaltenen Spiel ein spezieller Werkstoff, zum Beispiel Hochgeschwindigkeitsstahl, für den zylindrischen Ventilkörper V verwendet, um ein "Rupfen" zu verhindern. Alternativ wird der zylindrische Ventilkörper V mit harten Werkstoffen beschichtet, wie etwa Werkstoffen aus der Ni-Gruppe oder Ni-Gruppen-Werkstoffen mit P/Si. Jedoch sind solche Maßnahmen keine zufriedenstellenden grundsätzlichen Lösungen des vorgenannten Problems, da sie kostenaufwendig sind und zum Teil nicht in der Lage sind, das für den Antrieb des zylindrischen Ventilkörpers V erforderliche Drehmoment hinreichend abzusenken. Um die vorstehend genannten Schwierigkeiten zu überwinden, gibt die vorliegende Erfindung ein verbessertes Drehventil für eine Spritzgießeinrichtung an, das zu einer Kostensenkung beiträgt und das für den Antrieb des zylindrischen Ventilkörpers V erforderliche Drehmoment hinreichend absenkt.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft ein Drehventil für eine Spritzgießeinrichtung, die mit einem Schmelzharz-Kanal versehen ist, in welchen geschmolzenes und plastifiziertes Harz gepreßt wird, damit dieses von einer Schraubspindelseite zu einer Düsenseite strömt, besitzt eine zylindrische Ventilkammer mit einer Achse, die quer zum Schmelzharz-Kanal verläuft, und einen zylindrischen Ventilkörper, der in der zylindrischen Ventilkammer in der Weise angeordnet und eingepaßt ist, daß er dieselbe Achse wie die zylindrische Ventilkammer hat, wobei der zylindrische Ventilkörper eine ihn in Radialrichtung durchdringende und mit dem Schmelzharz-Kanal verbindbare Durchgangsbohrung aufweist und um seine Achse gleitend hin- und herdrehbar ist zwischen einer einen offenen Zustand bildenden Stellung, in der die Durchgangsbohrung sich in einer den Schmelzharz-Kanal freigebenden Verbindungsstellung befindet, und einer einen geschlossenen Zustand bildenden Stellung, in der die Durchgangsbohrung sich in einer den Schmelzharz-Kanal verschließenden Sperrstellung befindet, wobei das Drehventil erfindungsgemäß gekennzeichnet ist durch:
Umfangsnuten, die in einem Bereich der Umfangsfläche des zylindrischen Ventilkörpers in der Weise angeordnet sind, daß sie in einer Umfangsrichtung desselben verlaufen und in Axialrichtung nebeneinanderliegen, wobei die Durchgangsbohrung zwischen ihnen verläuft.
Im Hinblick auf die Herstellung des Ventils ist es vorzuziehen, daß die oben genannten Umfangsnuten, die im Bereich der Umfangsfläche des zylindrischen Ventilkörpers vorgesehen sind, am Außenumfang des zylindrischen Ventilkörpers ausgebildet sind, aber alternativ können sie am Innenumfang der zylindrischen Ventilkammer oder an beiden Umfangsflächen ausgebildet sein. Mit Hilfe der vorstehend genannten Anordnung befindet sich stets eine ausreichende Menge geschmolzenen Harzes als Schmierstoff in den Umfangsnuten, d.h. zwischen der inneren Umfangsfläche der zylindrischen Ventilkammer und der äußeren Umfangsfläche des zylindrischen Ventilkörpers, selbst wenn der zylindrische Ventilkörper aus der Mittelachse verschoben und gegen die innere Umfangsfläche der zylindrischen Ventilkammer gedrückt wird. Ferner wird selbst dann, wenn eine durch den Harzdruck entwickelte exzentrische Kraft vom Schmelzharz-Kanal der Schraubspindelseite ausgehend auf den zylindrischen Ventilkörper wirkt und diesen dadurch zur Düsenseite verschiebt und gegen die innere Umfangsfläche der zylindrischen Ventilkammer drückt, der Harzdruck zu den Umfangsnuten übertragen, nämlich durch einen Spielraum, der sich zwischen der inneren Umfangsfläche der zylindrischen Ventilkammer und der äußeren Umfangsfläche des zylindrischen Ventilkörpers durch die Exzentrizität schraubspindelseitig ausbildet. Daher wirkt in den Umfangsnuten der Harzdruck auf den zylindrischen Ventilkörper an dessen ganzem Umfang im wesentlichen gleichmäßig und wirkt auch als Reaktionskraft auf den zylindrischen Ventilkörper, so daß die exzentrische Kraft vermindert wird. Deshalb kann selbst dann, wenn das Spiel für die gleitende Drehung klein gewählt wird, um das Austreten des geschmolzenen Harzes aus dem Ventil zu verhindern, der zylindrische Ventilkörper sich weich gleitend drehen. Infolgedessen ist es nicht erforderlich, einen besonderen harten Werkstoff zu verwenden oder eine harte Beschichtung aufzubringen, um ein "Rupfen" zu vermeiden. Dieser Vorteil trägt zu Verringerung der Herstellungskosten bei. Auch kann das zum Antrieb des zylindrischen Ventilkörpers benötigte Drehmoment entsprechend gesenkt werden.
Um die Übertragung des Harzdrucks wirksam durchzuführen und die exzentrische Kraft zu vermindern, kann vorzugsweise ein erster Verbindungspfad vorgesehen werden. Der erste Verbindungspfad wird auf dem zylindrischen Ventilkörper in Axialrichtung ausgebildet und sorgt dafür, daß diejenige Durchtrittsöffnung der Durchgangsbohrung, die düsenseitig liegt, wenn der Ventilkörper sich in der offenen Stellung befindet und den Schmelzharz-Kanal öffnet, mit den Umfangsnuten in Verbindung steht. Durch diese Ausbildung kann der Harzdruck ohne großen Strömungswiderstand durch die Durchgangsbohrung und den ersten Verbindungspfad zu den Umfangsnuten übertragen werden. Der erste Verbindungspfad kann eine Verbindungsnut sein, die am Außenumfang des zylindrischen Ventilkörpers ausgebildet wird.
Außerdem wird bevorzugt ein zweiter Verbindungspfad vorgesehen, um den Harzdruck durch die Durchgangsbdhrung usw. zu den Umfangsnuten zu übertragen, wenn sich der zylindrische Ventilkörper sich in der Schließstellung befindet. Der zweite Verbindungspfad wird in dem Bereich der Umfangsfläche des zylindrischen Ventilkörpers ausgebildet. Wenn der zylindrische Ventilkörper sich in Schließstellung befindet, sorgt der zweite Verbindungspfad dafür, daß diejenige Öffnung der Durchgangsbohrung, die in der den Schmelzharz-Kanal freigebenden Öffnungsstellung des zylindrischen Ventilkörpers schraubspindelseitig liegt, mit der schraubspindelseitigen, der zylindrischen Ventilkammer zugewandten Öffnung des Schmelzharz- Kanals verbunden ist. Der zweite Verbindungspfad kann dadurch ausgebildet werden, daß der Mündungsbereich der Durchgangsbohrung schraubspindelseitig erweitert wird. Ferner kann der zweite Verbindungspfad eine Verbindungsnut sein, die auf dem Außenumfang des zylindrischen Ventilkörpers und/oder dem Innenumf ang der zylindrischen Ventilkammer in Umfangsrichtung ausgebildet wird.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die Figuren 1 bis 3 dienen der Erläuterung eines Drehventils für eine Spritzgießeinrichtung.
Fig. 1 ist eine halbschematische vertikale Schnittansicht des Gesamtaufbaus der Spritzgießeinrichtung.
Fig. 2 ist eine perspektivische Vertikalschnittansicht der Spritzgießeinrichtung und veranschaulicht deren Vorderende mit dem Drehventil.
Fig. 3 ist eine schematische Schnittansicht des Drehventils in seinem exzentrischen Zustand.
Die Figuren 4 bis 14 dienen der Erläuterung bevorzugter Ausführungsformen eines Drehventils für eine erfindungsgemäße Spritzgießeinrichtung.
Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht eines zylindrischen Ventilkörpers nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht eines zylindrischen Ventilkörpers nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 6 ist eine schematische Schnittansicht entlang der Linie VI-VI der Fig. 5.
Figuren 7 bis 9 sind Teilschnittansichten, die jeweils ein abgewandeltes Beispiel der zweiten Ausführungsform zeigen.
Fig. 10 ist eine perspektivische Ansicht eines zylindrischen Ventilkörpers nach einem weiteren abgewandelten Beispiel der zweiten Ausführungsform.
Fig. 11 ist eine Teilschnittansicht entlang der Linie XI- XI der Fig. 10.
Fig. 12 ist eine perspektivische Ansicht einer zylindrischen Ventilkammer einer geänderten Abwandlung der zweiten Ausführungsform zur Veranschaulichung der schraubspindelseitigen Hälfte der Ventilkammer.
Fig. 13 ist eine perspektivische Ansicht einer zylindrischen Ventilkammer einer geänderten Abwandlung der ersten Ausführungsform zur Veranschaulichung der schraubspindelseitigen Hälfte der Ventilkammer.
Fig. 14 ist eine perspektivische Ansicht einer zylindrischen Ventilkammer einer geänderten Abwandlung der zweiten Ausführungsform zur Veranschaulichung der schraubspindelseitigen Hälfte der Ventilkammer.

BESTE ART DER AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen werden nachfolgend Ausführungsbeispiele eines Drehventils für eine erfindungsgemäß Spritzgießeinrichtung beschrieben.

(Erstes Ausführungsbeispiel)

Wie in Fig. 4 gezeigt, besitzt ein zylindrischer Ventilkörper V einen Mittelabschnitt 30, in welchem eine Durchgangsbohrung H ausgebildet ist, die den zylindrischen Ventilkörper V quer zu seiner Achse X (d.h. in einer Radialrichtung des zylindrischen Ventilkörpers V) durchdringt; ferner besitzt der Ventilkörper V Endstücke 31, die in Axialrichtung X ausgerichtet sind, und Umfangsnuten 32, die in Umfangsrichtung verlaufen und in Axialrichtung hintereinander angeordnet sind, wobei die Durchgangsbohrung H dazwischen liegt. Der Mittelabschnitt 30 und die Endstücke 31 haben jeweils einen größeren Durchmesser, während die Umfangsnuten 32 jeweils einen kleineren Durchmesser aufweisen. Die Teile mit dem kleinen Durchmesser (die Umfangsnuten 32) liegen jeweils zwischen Teilen mit großem Durchmesser (dem Mittelabschnitt 30, den Endstücken 31). Da die Endstücke 31 mit einem größeren Durchmesser ausgebildet sind, ist der Spielraum zwischen der inneren Umfangsfläche der zylindrischen Ventilkammer S und der äußeren Umfangsfläche des zylindrischen Ventilkörpers V sehr eng, so daß ein Austreten von geschmolzenem Harz aus beiden Seiten des zylindrischen Ventilkörpers V verhütet werden kann.
Gemäß der ersten Ausführungsform verschiebt, wenn der zylindrische Ventilkörper V in einer Schließstellung b steht und über einen Schmelzharz-Kanal 26 an der Seite der Schraubspindel 12 Harzdruck auf die zylindrische Ventilkammer S ausgeübt wird, eine vom Harzdruck entwickelte exzentrische Kraft F die Mittelachse des zylindrischen Ventilkörpers V auf eine Düse 15 zu und drückt, wie in Fig. 3 gezeigt, den zylindrischen Ventilkörper V an die innere Umfangsfläche der zylindrischen Ventilkammer S an der Seite der Düse 15. Dank der Exzentrizität wird in dieser Zeit der Harzdruck über den gesamten Umfang der Umfangsnuten 32 durch einen Spielraum übertragen, der zwischen der inneren Umfangsfläche der zylindrischen Ventilkammer S und der äußeren Umfangsfläche des zylindrischen Ventilkörpers V an der Seite der Schraubspindel 12 gebildet wird.
Danach wirkt der über die Umfangsflächen der Umfangsnuten 32 übertragene Harzdruck auf den zylindrischen Ventilkörper V im wesentlichen gleichmäßig über der Umfangsfläche. Der Harzdruck wirkt auch als Reaktionskraft gegen die exzentrische Kraft F, so daß diese verringert wird.
Das in der ersten Ausführungsform beschriebene Drehventil 14 für eine Spritzgießeinrichtung eignet sich insbesondere für Fälle, in denen geschmolzene Kunstharzwerkstof fe mit vergleichsweise geringer Viskosität verwendet werden, wie etwa Polypropylen, Polyoxymethylen (Acetalharz), Polyamid 6 (Nylon 6), Polyamid 66 und Polyphenylensulfid. Bei Verwendung solcher geschmolzener Kunstharzwerkstoffe kann der Harzdruck durch den von der Exzentrizität geschaffenen Spielraum im wesentlichen gleichmäßig über den gesamten Umfang der Umfangsnuten 32 übertragen werden, indem lediglich die Umfangsnuten 32 etwas tiefer ausgebildet werden (z.B. mit einer Tiefe von 0,1 mm bis 1 mm).

(Zweites Ausführungsbeispiel)

Wie in den Figuren 5 und 6 gezeigt, werden zusätzlich zu den bei der ersten Ausführungsform beschriebenen Umfangsnuten 32 Quernuten 33a und 33b in Richtung der X-Achse am Mittelabschnitt 30 des zylindrischen Ventilkörpers V eingekerbt. Die Quernuten 33a und 33b sind Verbindungspfade, die es ermöglichen, daß eine schraubspindelseitige Öffnung Ha der Durchgangsbohrung H und eine düsenseitige Öffnung Hb (an der der Schraubspindelseite entgegengesetzten Seite) mit den Umfangsnuten 32 kommunizieren. Gemäß der zweiten Ausführungsform, wie sie in Fig. 3 gezeigt ist, wird der Harzdruck, wenn der zylindrische Ventilkörper V sich in Schließstellung b befindet und die exzentrische Kraft F den zylindrischen Ventilkörper V aus der Mittelachse treibt und wie bei der ersten Ausführungsform gegen die düsenseitige innere Umfangsfläche der zylindrischen Ventilkammer S drückt, unmittelbar durch den von der Exzentrizität gebildeten Spielraum zu den Umfangsnuten 32 übertragen und zu diesen auch mittelbar übertragen, nämlich durch den Spielraum, die Öffnung Ha der Durchgangsbohrung H und/oder die Quernut 33a an der Seite der Schraubspindel 12. Ferner wird der Harzdruck an die Umfangsnuten 32 gegen geringeren Widerstand über den Spielraum, die Durchgangsbohrung H, die düsenseitige Öffnung Hb der Durchgangsbohrung H und die Quernut 33b übertragen. Andere Einzelheiten entsprechen denen der ersten Ausführungsform.
Durch Verwendung des Drehventils 14 für eine Spritzgießeinrichtung nach der zweiten Ausführungsform kann der Harzdruck selbst dann leicht zu den Umfangsnuten 32 übertragen werden, wenn geschmolzene Kunstharzwerkstoffe vergleichsweise hoher Viskosität verwendet werden. Deshalb ist das Drehventil 14 nach der zweiten Ausführungsform besonders für Fälle geeignet, in denen Materialien hoher Viskosität verwendet werden. Diese Ausführungsform ermöglicht auch eine besonders flache Ausbildung der Umfangsnuten 32 (z.B. mit einer Tiefe von 0,01 mm bis 0,1 mm). Ein Verbindungsloch kann als Verbindungspfad verwendet werden, der dafür sorgt, daß die düsenseitige Öffnung Hb der Durchgangsbohrung H mit den Umf angsnuten 32 in Verbindung steht.
Wenn bei der zweiten Ausführungsform der zylindrische Ventilkörper V sich in der Schließstellung b befindet, ist die Durchgangsbohrung H düsenseitig mit der der zylindrischen Ventilkammer S zugewandten Mündung 26a des Schmelzharz-Kanals 26 über den Spielraum verbunden. Die Durchgangsbohrung H kann sich zur Düse 15 hin verjüngen, um einen Trichterkanal zu bilden, wie in Fig. 7 gezeigt. Alternativ kann, wie in Fig. 8 gezeigt, die Durchgangsbohrung H in T-Form ausgebildet werden, so daß sie an der Seite der Düse 15 verengt ist. Bei den Ausbildungen nach den Figuren 7 und 8 ist der Bereich der schraubspindelseitigen Öffnung Ha der Durchgangsbohrung H vergrößert, so daß die Durchgangsbohrung H unmittelbar mit der Öffnung 26a in Verbindung steht, wenn der zylindrische Ventilkörper V sich in der Schließstellung b befindet, und infolgedessen kann der Harzdruck durch die Durchgangsbohrung H aktiver zu den Umfangsnuten 32 übertragen werden. Um dieselbe vorgenannte Wirkung zu erzielen, kann der Durchmesser des Schmelzharz-Kanals 26 vergrößert werden, wie in Fig. 9 gezeigt, oder es kann im Mittelabschnitt 30 des zylindrischen Ventilkörpers V eine Vertikalnut 34 in Umfangsrichtung eingekerbt werden, wie in den Figuren 10 und 11 gezeigt. Die Vertikalnut 34 ist ein Strömungspfad, der mit der Öffnung Ha der Durchgangsbohrung H zusammenhängt. Diese Vertikalnut 34 kann, wie in Fig. 12 gezeigt, an der inneren Umfangsfläche der zylindrischen Ventilkammer S ausgebildet sein, so daß die Vertikalnut 34 mit der Öffnung 26a in Verbindung steht, durch welche der Schmelzharz-Kanal 26 schraubspindelseitig der Ventilkammer S gegenübersteht.
Bei der ersten und zweiten Ausführungsform sind die Umfangsnuten 32 an der Umfangsfläche des zylindrischen Ventilkörpers V angeordnet, aber sie können - wie in den Figuren 13 und 14 gezeigt - an der inneren Umfangsfläche der zylindrischen Ventilkammer S angeordnet sein, oder alternativ können sie sowohl an der inneren Umfangsfläche der zylindrischen Ventilkammer S als auch an der äußeren Umfangsfläche des zylindrischen Ventilkörpers V angeordnet sein. Wenn die Umfangsnuten 32 bei der zweiten Ausführungsform an der inneren Umfangsfläche der zylindrischen Ventilkammer S angeordnet sind, kann die schraubspindelseitige Quernut 33a an der inneren Umfangsfläche der zylindrischen Ventilkammer S angeordnet werden, wie in Fig. 14 gezeigt. Es ist auch möglich, die Quernut 33a sowohl an der inneren Umfangsfläche der zylindrischen Ventilkammer S als auch an der äußeren Umfangsfläche des zylindrischen Ventilkörpers V anzuordnen.
Für Fachleute ist ersichtlich, daß das erfindungsgemäße Drehventil weder auf die vorstehenden Ausführungsformen noch auf die abgewandelten Beispiele beschränkt ist; es kann natürlich auf vielerlei Arten abgewandelt werden. Wenn zum Beispiel die Nuten 32, 33a und 34 an der inneren Umfangsfläche der zylindrischen Ventilkammer S ausgebildet werden, wie in den Figuren 12 bis 14 gezeigt, kann die Ventilkammer aus zwei einzelnen Teilen bestehen. Ein weiteres Beispiel besteht darin, daß nicht der Durchmesser des Mittelabschnitts 30 des zylindrischen Ventilkörpers V über dem Umfang größer gemacht wird, sondern es kann ein Bereich in der Nähe der Durchgangsbohrung H, insbesondere der düsenseitigen Öffnung Hb, angehoben werden, um eine Trapezo dform anzunehmen, dessen Höhe jener der Endstücke 31 entspricht. Letzterer Fall ist besonders geeignet, die Zufuhr des geschmolzenen Harzes als Schmiermittel zwischen die innere Umfangsfläche der zylindrischen Ventilkammer S und die äußere Umfangsfläche des zylindrischen Ventilkörpers V sowie die Übertragung des Harzdrucks zu erleichtern, da die Umfangsnuten 32 im wesentlichen in einem Stück ausgebildet sind.

GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT

Erfindungsgemäß kann die exzentrische Wirkung auf den zylindrischen Ventilkörper zurückgedrängt werden, und das zum Antreiben des zylindrischen Ventilkörpers erforderliche Drehmoment kann gesenkt werden. Deshalb ist das erfindungsgemäße Drehventil für eine Spritzgießeinrichtung besonders für die Herstellung von Harzprodukten aus geschmolzenem Harz hoher Viskosität geeignet.

Claims

1. Drehventil (14) für eine Spritzgießeinrichtung, die mit einem Schmelzharz-Kanal versehen ist, in welchen geschmolzenes und plastifiziertes Harz gepreßt wird, damit dieses von einer Schraubspindelseite zu einer Düsenseite strömt, wobei das Drehventil eine zylindrische Ventilkammer (S) mit einer Achse, die quer zum Schmelzharz-Kanal verläuft, und einen zylindrischen Ventilkörper (V) besitzt, der in der zylindrischen Ventilkammer in der Weise angeordnet und eingepaßt ist, daß er dieselbe Achse wie die zylindrische Ventilkammer hat, wobei der zylindrische Ventilkörper eine ihn in Radialrichtung durchdringende und mit dem Schmelzharz-Kanal verbindbare Durchgangsbohrung (H) aufweist und um seine Achse gleitend hin- und herdrehbar ist zwischen einer einen offenen Zustand bildenden Stellung, in der die Durchgangsbohrung sich in einer den Schmelzharz-Kanal freigebenden Verbindungsstellung befindet, und einer einen geschlossenen Zustand bildenden Stellung, in der die Durchgangsbohrung sich in einer den Schmelzharz-Kanal verschließenden Sperrstellung befindet, wobei das Drehventil gekennzeichnet ist durch:

Umfangsnuten (32), die in einem Bereich der Umfangsfläche des zylindrischen Ventilkörpers in der Weise angeordnet sind, daß sie in einer Umfangsrichtung desselben verlaufen und in Axialrichtung nebeneinanderliegen, wobei die Durchgangsbohrung zwischen ihnen verläuft.

2. Drehventil für eine Spritzgießeinrichtung nach Anspruch 1, wobei die im Bereich der Umfangsfläche des zylindrischen Ventilkörpers angeordneten Umfangsnuten an der äußeren Umfangsfläche des zylindrischen Ventilkörpers ausgebildet sind.

3. Drehventil für eine Spritzgießeinrichtung nach Anspruch 1, wobei die im Bereich der Umfangsfläche des zylindrischen Ventilkörpers angeordneten Umfangsnuten an der inneren Umfangsfläche der zylindrischen Ventilkammer ausgebildet sind.

4. Drehventil für eine Spritzgießeinrichtung nach Anspruch 1, wobei die im Bereich der Umfangsfläche des zylindrischen Ventilkörpers angeordneten Umfangsnuten sowohl an der äußeren Umfangsfläche des zylindrischen Ventilkörpers als auch an der inneren Umfangsfläche der zylindrischen Ventilkammer ausgebildet sind.

5. Drehventil für eine Spritzgießeinrichtung nach Anspruch 1, mit einem ersten Verbindungspfad, der auf dem zylindrischen Ventilkörper in Axialrichtung ausgebildet ist und dafür sorgt, daß diejenige Durchtrittsöffnung der Durchgangsbohrung, die düsenseitig liegt, wenn der Ventilkörper sich in der offenen Stellung befindet und den Schmelzharz-Kanal öffnet, mit den Umfangsnuten in Verbindung steht.

6. Drehventil für eine Spritzgießeinrichtung nach Anspruch 5, wobei der erste Verbindungspfad eine am Außenumfang des zylindrischen Ventilkörpers ausgebildete Verbindungsnut ist.

7. Drehventil für eine Spritzgießeinrichtung nach Anspruch 5, ferner mit einem zweiten Verbindungspfad, der im Bereich der Umfangsfläche des zylindrischen Ventilkörpers ausgebildet ist und dafür sorgt, daß - wenn der zylindrische Ventilkörper sich in Schließstellung befindet - diejenige Öffnung der Durchgangsbohrung, die in der den Schmelzharz-Kanal freigebenden Öffnungsstellung des zylindrischen Ventilkörpers schraubspindelseitig liegt, mit der schraubspindelseitigen, der zylindrischen Ventilkammer zugewandten Öffnung des Schmelzharz- Kanals verbunden ist.

8. Drehventil für eine Spritzgießeinrichtung nach Anspruch 7, wobei der zweite im Bereich der Umfangsfläche des zylindrischen Ventilkörpers angeordnete Verbindungspfad dadurch gebildet ist, daß der Mündungsbereich der Durchgangsbohrung schraubspindelseitig erweitert wird.

9. Drehventil für eine Spritzgießeinrichtung nach Anspruch 7, wobei der zweite im Bereich der Umfangsfläche des zylindrischen Ventilkörpers angeordnete Verbindungspfad eine Verbindungsnut ist, die auf dem Außenumfang des zylindrischen Ventilkörpers in Umfangsrichtung ausgebildet wird.

10. Drehventil für eine Spritzgießeinrichtung nach Anspruch 7, wobei der zweite im Bereich der Umfangsfläche des zylindrischen Ventilkörpers angeordnete Verbindungspfad eine Verbindungsnut ist, die auf dem Innenumfang der zylindrischen Ventilkammer in Umfangsrichtung ausgebildet wird.