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Die
Erfindung betrifft eine Nadelverschlussdüse zur Herstellung eines Spritzgussteils
mit einer über
einen Hebemechanismus betätigbaren
Düsennadel
gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1.
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Um
bei der Herstellung von Spritzgussteilen den für das Plastifizieren des Werkstoffes
erforderlichen Staudruck der Spritzgießmasse in der Einspritzeinheit
zu halten und um zu Verhindern, dass keine Schmelze aus der Düsenöffnung austritt,
wenn die Einspritzeinheit vom Spritzgießwerkzeug abgehoben wird, sind
Nadelverschlussdüsen
von Spritzgießmaschinen
mittels einer Düsennadel
verschließbar.
Bei der Verwendung von Nadelverschlussdüsen ist in vorteilhafter Weise
die gesamte Zykluszeit zur Herstellung eines Spritzgussteils reduzierbar,
wenn die Dosierzeit zur Zufuhr von zu plastifizierenden Werkstoff
sich mit der Prozesszeit überschneidet,
in welcher das Spritzgießwerkzeug
noch geöffnet
ist. Somit kann schon Spritzgießmasse
in der Plastifiziereinheit der Einspritzeinheit plastifiziert werden,
obwohl das Spritzgießwerkzeug
noch nicht geschlossen ist.
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Um
zu Beginn des Plastifiziervorganges der Spritzgießmasse die
Nadelverschlussdüse
geschlossen zu halten, ist es aus dem Stand der Technik bekannt,
die Düsennadel über einen
Hebel zu betätigen.
Der Hebel ist hierzu durch einen Aktuator betätigbar, wobei der Aktuator
an einem ersten freien Ende des Hebels angreift und die Düsennadel
von einer ersten geöffneten
Stellung in eine zweite Schließstellung
verfährt.
An dem zweiten freien Ende des Hebels ist eine Druckrolle vorgesehen,
die auf einen Druckring wirkt, der dem der Düsenöffnung abgewandten Ende der
Düsennadel
zugeordnet ist. Zum Bewegen der Düsennadel von der ersten geöffneten Stellung
in die zweite Schließstellung
ist eine Druckkraft über
den Druckring auf die Düsennadel übertragbar,
wobei der Hebel um eine Drehachse drehbar gelagert ist, die zwischen
dem ersten und dem zweiten Ende des Hebels angeordnet ist. Die von
dem Aktuator auf das erste freie Ende des Hebels übertragenen Kräfte werden
somit über
die Drehachse des Hebels umgelenkt und wirken daher an dem zweiten freien
Ende des Hebels in die entgegengesetzte Richtung.
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Durch
den Angriff der Kräfte
auf beiden Seiten des Drehpunktes benötigt dieser zweiarmige Hebelmechanismus
zum Aufbringen einer für
das Bewegen der Düsennadel
erforderlichen Kraftgröße einen
entsprechend großen
Einbauraum, der den Platzbedarf zur Unterbringung der Nadelverschlussdüse in der
Einspritzeinheit vergrößert.
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Demgemäß ist es
eine Aufgabe der Erfindung, eine Nadelverschlussdüse zur Herstellung
eines Spritzgussteils bereit zu stellen, die nur einen geringen
Bauraum benötigt
und bei der die Düsennadel mit
einer ausreichend großen
Druckkraft beaufschlagbar ist.
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Diese
Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch
die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
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Weitere
Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.
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Eine
Nadelverschlussdüse
zur Herstellung eines Spritzgussteils umfasst gemäß der Erfindung eine
Düsenöffnung und
einen sich daran anschließenden
Strömungskanal,
in welchem eine in axialer Richtung verschiebbare Düsennadel
aufgenommen ist, deren Nadelspitze der Düsenöffnung zugewandt ist. Zum Bewegen
der Düsennadel
von einer ersten geöffneten
Stellung in eine zweite Schließstellung,
in der die Düsenöffnung durch
die Düsennadel
verschlossen wird, ist ein Hebelmechanismus und ein Aktuator vorgesehen,
wobei der Aktuator an einem ersten freien Ende des Hebels angreift
und diesen betätigt.
An dem zweiten Ende des Hebels ist eine Drehachse vorgesehen, um
die der Hebel drehbar gelagert ist. Die von dem Aktuator über das
erste Hebelende auf den Hebel ausgeübte Kraft zum Verschieben der
Düsennadel
wird dabei über
einen Nadelangriffspunkt auf die Düsennadel übertragen. Der Nadelangriffspunkt
zur Übertragung
der Hebelkräfte auf
die Düsennadel
ist hierbei zwischen dem ersten und dem zweiten Ende des Hebels
angeordnet, wobei die Kräfte
vorzugsweise im Querschnittsmittelpunkt der Düsennadel einwirken.
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Durch
die Anordnung des Nadelangriffspunkts der Düsennadel zwischen der Drehachse
des Hebels und dem Kraftangriffspunkt des Aktuators ergibt sich
der Vorteil, dass der erfindungsgemäße einarmige Hebelmechanismus
im Vergleich zu einem aus dem Stand der Technik bekannten zweiarmigen Hebelmechanismus,
bei dem die Drehachse zwischen dem ersten und dem zweiten Ende des
Hebels angeordnet ist, bei gleichem Übersetzungsverhältnis eine
kleinere Einbaugeometrie aufweist.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung sind die Drehachse des Hebels und der Angriffspunkt
des Aktuators auf gegenüberliegenden Seiten
des Strömungskanals
angeordnet. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass bei einem großen Übersetzungsverhältnis der
Hebel sich nur abschnittsweise über
die Unter- und Oberseite des Strömungskanals
hinweg erstreckt, wodurch der zur Verfügung stehende Einbauraum optimal
genutzt wird und sich eine kompakte Bauform der Nadelverschlussdüse ergibt.
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Erfindungsgemäß kann es
weiterhin vorgesehen sein, dass der Hebel den Strömungskanal
gabelförmig
umschließt.
Die einzelnen gabelförmigen Abschnitte
des Hebels erstrecken sich dabei ausgehend von der oberhalb des
Strömungskanals
angeordneten Drehachse auf beiden Seiten des Strömungskanals in Richtung zum
unterhalb des Strömungskanals
angeordneten Kraftangriffspunkt des Aktuators. Durch die Gabelform
des Hebels und der Verteilung der von dem Hebel auf die Düsennadel
zu übertragenden
Kräfte
auf die gabelförmigen
Abschnitte des Hebels können
die einzelnen gabelförmigen
Abschnitte, die seitlich am Strömungskanal entlang
geführt
sind, eine geringere Querschnittsgröße als ein lediglich auf einer
Seite des Strömungskanals
angeordneter stabförmiger
Hebel aufweisen, wodurch eine noch kompakterer Bauform der Nadelverschlussdüse ermöglicht wird.
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Im
Bereich des Nadelangriffspunkts der von dem Hebel auf die Düsensnadel übertragenden
Kräfte
kann gemäß der Erfindung
wenigstens ein drehbar gelagertes zylinderförmiges Rollenelement am Hebel vorgesehen
sein, dessen Drehachse sich in einer zur Längsachse der Düsennadel
senkrecht verlaufenden Richtung erstreckt und mit dem Hebel verbunden
ist. Der Düsennadel
ist dabei auf der der Düsenöffnung zugewandten
Seite des Hebels ein Druckring zugeordnet, der mit dem Rollenelement
zusammenwirkt. Zum Bewegen der Düsennadel
von der ersten geöffneten
Stellung in die zweite Schließstellung
wird die Druckkraft, die von dem Aktuator auf den Hebel einwirkt,
vom Hebel über
das Rollenelement auf den Druckring und anschließend auf die Düsennadel übertragen.
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Gemäß eine weiteren
Ausführungsform
kann der Düsennadel
neben dem Druckring auch ein Zugring zugeordnet sein, der sich auf
der der Düsenöffnung abgewandten
Seite des Hebels befindet. Zum Bewegen der Düsennadel von der zweiten Schließstellung
in die erste geöffnete
Stellung überträgt der Zugring
die von dem Hebel auf das wenigstens eine Rollenelement übertragenen
Druckkraft und zieht somit die Düsennadel
mit einer Zugkraft in axialer Richtung von der Düsenöffnung weg.
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Da
das wenigstens eine Rollenelement sich bei einer Verdrehung des
Hebels sowohl in Längsrichtung
der Düsennadel
als auch senkrecht hierzu bewegt, weist der Druck- und der Zugring
jeweils eine im Wesentlichen ebene Oberfläche auf auf der das Rollenelement
abrollen kann.
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Durch
die erfindungsgemäße Verwendung eines
dem Hebel zugeordneten Rollenelementes und einem der Düsennadel
zugeordneten Druck- bzw. Zugringes werden in vorteilhafter Weise
nur solche Kräfte
auf die Düsennadel übertragen,
die in axialer Richtung der Düsennadel
wirken, wodurch eine von der axialen Richtung der Düsennadel
abweichende Beanspruchung und somit ein Verkanten der Düsennadel
in dem Strömungskanal
verhindert wird.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung ist der Aktuator mit dem ersten freien Ende des Hebels über ein
längenverstellbares
Gestänge verbunden. Über eine Änderung
der Gestängelänge ist
in vorteilhafter Weise die Position der Düsennadel im Strömungskanal
einstellbar. Beispielsweise kann die Position der Düsennadel
in der zweiten Schließstellung über eine Änderung
der Länge
des Gestänges
korrigiert werden.
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In
diesem Zusammenhang umfasst das längenverstellbare Gestänge gemäß einer
weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform
ein rohrförmiges Verbindungselement,
das an wenigstens einem Ende ein Innengewinde aufweist. Ein Anschlusselement zum
Verbinden des Gestänges
mit dem Aktuator oder dem Hebel weist dabei ein Außengewinde
auf, welches in das Innengewinde des rohrförmigen Verbindungselementes
einschraubbar ist. Die Längenverstellung
des Gestänges
erfolgt somit durch ein Verdrehen des rohrförmigen Verbindungselementes, wobei
das dem Innengewinde abgewandte Ende des rohförmigen Verbindungselementes
entweder frei verdrehbar gelagert ist oder aber ebenfalls ein Gewinde
aufweist, dessen Gewindegang in die entgegengesetzte Richtung verläuft.
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Gemäß der Erfindung
kann der Aktuator einen Hydraulk- oder Pneumatikzylinder umfassen,
der auf das erste freie Ende des Hebels eine Zug- oder Druckkraft
zum Bewegen der Düsennadel
und somit zum Öffnen
oder Schließen
der Düsennadel überträgt.
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Alternativ
hierzu kann der Aktuator auch einen ersten elektromagnetischen Hubmagneten
umfassen, mit dem Hebel betätigbar
ist. Der Hubmagnet weist dabei vorzugsweise eine Spule und einen
Anker auf, der bei einem Einschalten der Spule von einer Ruhelage
in eine Hubendlage bewegt wird.
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Durch
die Verwendung eines elektrisch betätigbaren Aktuators ist in vorteilhafter
Weise keine Öldruckquelle
oder Luftdruckquelle zum Verfahren der Düsennadel von der ersten geöffneten
Stellung in die zweite Schließstellung
erforderlich, so dass die Nadelverschlussdüse wartungsfrei betrieben werden kann
und auch für
die Verwendung in Reinräumen geeignet
ist. Weiterhin sind Hubmagnete durch den Wegfall von pneumatischen
oder hydraulischen Versorgungsleitungen auf einfache Weise in eine
Spritzgießmaschine
zu integrieren, wobei sich die Hubmagnete aufgrund der geringen
Anzahl beweglicher Teile als robust und langlebig erwiesen haben.
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Um
bei einem geringen Einbauraum für
den Aktuator die erforderliche Kraftgröße zum Bewegen der Düsennadel
und somit zum Öffnen
oder Schließen
der Düsenöffnung zu
erreichen, kann es gemäß der Erfindung
vorgesehen sein, dass der Aktuator einen zweiten elektromagnetisch
betätigbaren
Hubmagneten umfasst. Der erste und der zweite Hubmagnet sind dabei
hintereinander angeordnet, wobei die Anker kraftmäßig mit
einander gekoppelt sind.
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Alternativ
hierzu, kann der Aktuator erfindungsgemäß neben einem zweiten elektromagnetisch
betätigbaren
Hubmagneten zudem eine mit dem Hebel verbundene Druckplatte umfassen.
Der erste und der zweite Hubmagnet sind nach dieser Ausführungsform
der Erfindung nebeneinander angeordnet, wobei die Anker der beiden
Hubmagnete auf die Druckplatte und somit auf das erste freie Ende des
Hebels einwirken. Im Vergleich zu der Verwendung von nur einem Hubmagneten
besteht bei der Verwendung von zwei hintereinander oder nebeneinander
angeordneten elektrisch betätigbaren
Hubmagneten der Vorteil, dass zur Erzielung der erforderlichen Kraft
zum Bewegen der Düsennadel
nur ein geringerer Platzbedarf erforderlich ist. Insbesondere bei einem
nebeneinander angeordneten ersten und zweiten Hubmagneten ergibt
sich bei gleicher Kraftwirkung ein kleinerer Hüllkreis als bei der Verwendung
von lediglich nur einem Hubmagneten.
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Zum
Verfahren der Düsennadel
von der zweiten Schließstellung
in die erste geöffnete
Stellung kann die Düsennadel über den
im Strömungskanal
bei geschlossener Düsenöffnung vorhandenen Staudruck
oder durch einen für
das Rückstellen
vorgesehenen Aktuator bewegt werden. Bei elektromagnetisch betätigbaren
Hubmagneten kann es vorgesehen sein, dass zum Rückstellen des Ankers von der
Hubendlage in die Ausgangsposition ein Rückstellelement, wie beispielsweise
eine Feder, vorgesehen ist. Nach dem Ausschalten der Spule stellt
das Rückstellelement
den Anker mechanisch in die Ruhelage zurück. Hierbei kann das Rückstellelement gleichzeitig
mit dem Rückstellen
des Ankers auch die Düsennadel
von der zweiten Schließstellung
in die erste geöffnete
Stellung verfahren.
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Für ein unmittelbares Öffnen und
Schließen der
Düsennadel
mittels eines elektromagnetisch betätigbaren Aktuators kann es
gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung vorgesehen sein, dass der Aktuator einen bistabilen
Hubmagneten umfasst, der durch eine elektromagnetische Betätigung sowohl
eine Druckkraft als auch eine Zugkraft auf das erste freie Ende
des Hebels übertragen
kann. Ein solcher aus dem Stand der Technik bekannter bistabiler
Hubmagnet umfasst eine erste und eine zweite hintereinander und
beabstandet zueinander angeordnete Spule, in welcher ein Anker in
axialer Richtung von einer ersten Hubendlage in eine zweite Hubendlage
verschiebbar ist. Bei der Erregung der zweiten Spule bewegt sich
der Anker von der ersten Hubendlage in Richtung der zweiten Spule in
eine zweite Hubendlage, wodurch der Anker und somit der Aktuator
mit einer Druckkraft auf das erste Hebelende einwirkt und die Düsennadel
von der ersten geöffneten
Stellung in die zweite Schließstellung verfahren
wird. Die Bewegung des Ankers von der zweiten Hubendlage in die
erste Hubendlage erfolgt durch die Erregung der ersten Spule, wobei
hiefür
die zweite Spule stromlos geschaltet wird. Durch die Verwendung
eines bistabilen Hubmagneten ist der Hebel und somit die Düsennadel
in Richtung der ersten geöffneten
Stellung und in Richtung der zweiten Schließstellung direkt ansteuerbar,
wobei der Energiebedarf zur Betätigung
der Düsennadel
gering ist und die bei der Verwendung von Einfachhubmagneten erforderlichen
Rückstellelemente
wie Federn zum Rückstellen
der Düsennadel
nicht mehr erforderlich sind.
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In
diesem Zusammenhang kann es gemäß einer
erfindungsgemäßen Ausführungsform
vorgesehen sein, dass zwischen der ersten und der zweiten Spule
des bistabilen Hubmagneten ein Dauermagnet angeordnet ist, der den
Anker umschließt
und diesen nach einem Abschalten der ersten und der zweiten Spule
in der jeweiligen Position der ersten oder zweiten Hubendlage hält.
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Zur
Anpassung der Kraftrichtung des Aktuators an die Drehbewegung des
Hebels kann der Aktuator gemäß der Erfindung
verschwenkbar gegenüber
der Nadelverschlussdüse
angeordnet sein. Hierzu kann beispielsweise ein Halter vorgesehen
sein, der schwenkbar an dem Gehäuse
der Nadelverschlussdüse
befestigt ist.
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Die
Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnungen anhand
einer bevorzugten Ausführungsform
beschrieben.
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In
den Zeichnungen zeigen:
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1 einen
Längsschnitt
durch eine erfindungsgemäße Nadelverschlussdüse mit einer
in einem Strömungskanals
aufgenommenen Düsennadel und
einem Aktuator zur Betätigung
der Düsennadel mittels
eines einarmigen Hebels, sowie
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2 einen
Querschnitt durch eine Nadelverschlussdüse mit einem den Strömungskanal
gabelförmig
umschließenden
Hebel.
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Wie
in der 1 gezeigt ist, umfasst eine erfindungsgemäße Nadelverschlussdüse 1 zur
Herstellung eines Spritzgussteils ein Düsenkörper oder Düsengehäuse 6, in dem ein
Strömungskanal 2 und eine
am Ende des Strömungskanals 2 angeordnete Düsenöffnung 10 zur
Zufuhr von plastifizierten Werkstoffen zu einem nicht dargestellten
Spritzgusswerkzeug vorgesehen ist.
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Innerhalb
des Düsengehäuses 6 ist
weiterhin eine sich durch den Strömungskanal 2 hindurch
erstreckende Düsennadel 8 aufgenommen,
die durch eine nicht dargestellte Gleitführung im Wesentlichen entlang
der Längsachse 4 der
Nadelverschlussdüse 1 und
in Längsrichtung
der Düsennadel 8 verschiebbar
gelagert ist. Durch einen Hebelmechanismus 12 und einen
diesen betätigenden
Aktuator 28 ist Düsennadel 8 von
der in 1 gezeigten ersten geöffneten Stellung in eine zweite
Schließstellung
verfahrbar. Der Aktuator 28 umfasst hierfür einen
bistabilen Hubmagneten und ist mittels eines Haltelements 46 verschwenkbar
an dem Düsengehäuse 6 befestigt.
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Das
der Düsenöffnung 10 zugewandte
Ende der Düsennadel 8 ist
einem sich konisch verjüngenden
Abschnitt des Strömungskanals 2 zugeordnet, der
konzentrisch zur Düsennadel 8 angeordnet
ist und mit dem die Düsennadel 8 in
der zweiten Schließstellung
derart zusammenwirkt, dass die Düsenöffnung 10 verschlossen
ist und keine Spritzgießmasse
austreten kann.
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Der
Hebelmechanismus zur Betätigung
der Düsennadel 8 weist
einen Hebel 12 auf, der an seinem zweiten Ende 16 um
eine Drehachse 18 drehbar gelagert ist. An dem ersten freien
Ende 14 des Hebels 12 ist ein Kraftangriffspunkt 30 vorgesehen,
an den die von dem Aktuator 28 ausgeübten Kräfte angreifen. Das erste freie
Ende 14 mit dem Kraftangriffspunkt 30 des Aktuators 28 und
das zweite Ende 16 des Hebels 12 mit der Drehachse 18 sind
hierbei auf gegenüberliegenden
Seite des Strömungskanals 2 angeordnet.
Wie in diesem Zusammenhang in 2 gezeigt
ist, umschließt
der Hebel 12 den Strömungskanal 2 gabelförmig, so
dass sich die Gabelabschnitte 12a, 12b des Hebels 12 sich
von der oberhalb des Strömungskanals 2 angeordneten
Drehachse 18 bis zum unterhalb des Strömungskanals 2 angeordneten
Kraftangriffspunkt 30 des Aktuators 28 hinweg
erstrecken.
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Zwischen
dem ersten freien Ende 14 und dem zweiten Ende 16 des
Hebels 12 überträgt dieser an
einem Nadelangriffspunkt 20 die vom Aktuator 28 auf
den Kraftangriffspunkt 30 des Hebels 12 ausgeübten Kräfte auf
die Düsennadel 8.
Nach der Darstellung in 2 umfasst der Hebel 12 eine
am ersten freien Ende 14 angeordnete Achse 31 und
eine zwischen dem ersten und zweiten Hebelende 14, 16 angeordnete
weitere Achse 21, um welche zwei Rollenelemente 22a, 22b drehbar
gelagert sind. Die Rollenelemente 22a, 22b werden
dabei von zwei kreisförmigen
Scheiben gebildet, die in jeweils einer Ausnehmung der Gabelabschnitte 12a, 12b des
Hebels 12 angeordnet sind. Der Kraftangriffspunkt 30 des
Aktuators 28 auf den Hebel 12 ist auf der am ersten
Ende 14 angeordneten Achse 31 angeordnet, wohingegen der
Nadelangriffspunkt 20 des Hebels 12 auf die Düsennadel 8 auf
der weiteren Achse 21 zwischen dem ersten und dem zweiten
Hebelende 14, 16 vorgesehen ist.
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Zur Übertragung
der Hebelkräfte
auf die Düsennadel 8 wirken
die am Hebel 12 vorgesehenen Rollenelemente 22a, 22b mit
einem auf der Seite der Düsenöffnung 10 angeordneten
Druckring 24 und mit einem Zugring 26, der auf
der der Düsenöffnung 10 abgewandten
Seite der Rollenelemente 22a, 22b angeordnet ist,
zusammen. Für
das Einleiten der Kräfte in
die Düsennadel 8 sind
der Druckring 24 und der Zugring 26 über in 2 schematisch
dargestellte Verbindungsstege 9a, 9b mit dem der
Düsenöffnung 10 abgewandten
Ende der Düsennadel 8 verbunden. Beim
Verschwenken des Hebels 12 in Richtung der Düsenöffnung 10 durch
den Aktuator 28 wird somit auf der Höhe des Nadelangriffspunkts 20 eine
Druckkraft von dem Hebel 12 über die Rollenelemente 22a, 22b,
den Druckring 24 und die Verbindungsstege 9a, 9b auf
die Düsennadel 8 übertragen,
so dass diese in Richtung der Düsenöffnung 10 und
der zweiten Schließstellung
verfahren wird. Auf gleiche Weise wird durch den Aktuator 28 beim
Verschwenken des Hebels 12 in die entgegengesetzte Richtung
ebenfalls eine Druckkraft von dem Hebel 12 über die
Rollenelemente 22a, 22b und die Verbindungsstege 9a, 9b auf
den Zugring 26 übertragen,
wobei der Zugring 26 auf Höhe des Nadelangriffspunkts 20 eine
Zugkraft auf die Düsennadel 8 überträgt, wodurch
der Abstand zwischen der Düsennadel 8 und
der Düsenöffnung 10 vergrößert wird
und sich die Düsennadel 8 in
Richtung der in 1 gezeigten ersten geöffneten
Stellung bewegt.
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Zum
Verschwenken des Hebels 12 in Richtung der Düsenöffnung 10 oder
in die entgegengesetzte Richtung ist der Aktuator 28 über ein
Gestänge 40 mit
dem Kraftangriffspunkt 30 am ersten Ende 14 des
Hebels 12 verbunden.
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Der
als bistabiler Hubmagnet ausgeführte Aktuator 28 umfasst
einen Anker 38, der von einer ersten Spule 32,
einem Dauermagneten 34 und einer zweiten Spule 36 umschlossen
wird und in axialer Richtung über
eine nicht weiter dargestellte Gleitführung verschiebbar gelagert
ist. Die erste und zweite Spule 32, 36 sowie der
Dauermagnet 34 sind in Längsrichtung des Aktuator 28 hintereinander
angeordnet, wobei der Dauermagnet 34 zwischen der ersten
Spule 32 und der zweiten Spule 36 vorgesehen ist.
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Durch
ein Bestromen der ersten oder der zweiten Spule 32, 36 sind
Magnetfelder erzeugbar, die den Anker 38 innerhalb des
Aktuatorgehäuses
in Richtung der ersten oder zweiten Spule 32, 36 bis
zu einer ersten oder zweiten Hubendlage verfahren. Nach einem vollständigen Verfahren
des Ankers 38 in Richtung der ersten Spule 32 bis
zur ersten Hubendlage wird der Anker 38 durch das Magnetfeld des
Dauermagneten 34 auch bei einer stromlos geschalteten ersten
Spule 32 in seiner Position gehalten. In gleicher Weise
hält die
Magnetkraft des Dauermagneten 34 auch den Anker in der
zweiten Hubendlage im Bereich der zweiten Spule 36, wenn
diese stromlos geschaltet ist. Die erste Hubendlage, in welcher
der Anker 38 vollständig
bis zur ersten Spule 32 verfahren ist, entspricht dabei
der ersten geöffneten
Stellung der Düsennadel 8,
wie es auch in 1 gezeigt ist. In gleicher Weise
entspricht die zweite Hubendlage, in welcher der Anker 38 bis
zur zweiten Spule 36 verfahren ist, der zweiten Schließstellung der
Düsennadel 8.
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Das
zwischen dem Anker 38 des Aktuators 28 und dem
Kraftangriffspunkt 30 am ersten freien Hebelende 14 vorgesehen
Gestänge 40 zur Übertragung
der Druck- und Zugkräfte
weist ein rohrförmiges Verbindungselement 42 und
ein mit dem Anker 38 verbundenes Anschlusselement 44 auf,
wobei das Anschlusselement 44 mit einem Außengewinde
versehen ist, welches in ein Innengewinde des rohrförmigen Verbindungselementes 42 eingreift.
Das dem ersten Hebelende 14 zugewandte Ende des rohrförmigen Verbindungselementes 42 kann
dabei um die Längsachse
frei verdrehbar am ersten Ende 14 des Hebels 12 angeschlossen
sein, so dass durch eine Verdrehung des rohrförmigen Verbindungselementes 42 der
Abstand zwischen dem Kraftangriffspunkt 30 und dem Anker 38 einstellbar
ist. Auf diese Weise ist es möglich
die Position der Düsennadel 8 im
Strömungskanal 2 an
die Position des Ankers 38 innerhalb des Aktuators 28 anzupassen,
um so ein dichtes Schließen
des Düsenöffnung 10 in
der zweiten Schließstellung
der Düsennadel 8 herzustellen.
Vorzugsweise ist die Länge
des Gestänges 40 derart eingestellt,
so dass eine Vorspannkraft auf die Düsennadel 8 übertragen
wird, wenn der Anker 38 in Richtung der zweiten Spule 36 bis
zur Hubendlage verfahren ist und von dem Dauermagneten 34 gehalten
wird.
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Nach
einer nicht näher
dargestellten Ausführungsform
des Gestänges 40 kann
es vorgesehen sein, dass das Gestänge 40 über ein
weiteres Anschlusselement mit dem Kraftangriffspunkt 30 am ersten
Ende 14 des Hebels 12 verbunden ist. Wie auch
schon auf der dem Aktuator 28 zugewandten Seite des Gestänges weist
das rohrförmige
Verbindungselement 42 ein Innengewinde und das weitere Anschlusselement
ein Außengewinde
auf, deren Gewinderichtungen gegenüber dem Gewinde am anderen
Ende des rohrförmigen
Verbindungselementes 42 gegenläufig sind.
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- 1
- Nadelverschlussdüse
- 2
- Strömungskanal
- 4
- Längsachse
- 6
- Düsengehäuse
- 8
- Düsennadel
- 9a,
9b
- Verbindungsstege
- 10
- Düsenöffnung
- 12,
12a, 12b
- Hebel
- 14
- erstes
freies Hebelende
- 16
- zweites
Hebelende
- 18
- Drehachse
- 20
- Nadelangriffspunkt
- 21
- Drehachse
- 22a,
22b
- Rollenelement
- 24
- Druckring
- 26
- Zugring
- 28
- Aktuator
- 30
- Kraftangriffspunkt
- 31
- Achse
- 32
- erste
Spule
- 34
- Dauermagnet
- 36
- zweite
Spule
- 38
- Anker
- 40
- Gestänge
- 42
- rohrförmiges Verbindungselement
- 44
- Anschlusselement
- 46
- Halteelement