AT393993B - Kunststoff-spritzgiessmaschine - Google Patents

Description

AT 393 993 B

Gegenstand der Erfindung ist eine Kunststoff-Spritzgießmaschine mit über eine Anpreß- und Verschiebeeinrichtung am ortsfesten einspritzseitigen Werkzeugträger relativ zu diesem axial verschiebbar befestigtem Plasti-fizier- und Spritzaggregat, wobei die Anpreß- und Verschiebeeinrichtung zwischen einer Befestigungsstelle am einspritzseitigen Werkzeugträger und einer Befestigungsstelle am Plastifizier- und Spritzaggregat vorgesehen ist.

Bei Kunststoff-Spritzgießmaschinen wird heute normalerweise das Spritzaggregat mit der Einspritzdüse der Plastifiziereinheit während der Einspritz- und Nachdruckphase durch eine meist hydraulische Anpreßvorrichtung mit großer Kraft auf die im einspritzseitigen Werkzeugträger liegende Angußbüchse des Werkzeuges gepreßt, um ein Ausfließen von flüssigem Kunststoff zwischen Düse und Angußbüchse während diesen Phasen zu verhindern. Bei der nachfolgenden Dosierphase wird dann das Spritzaggregat mit der Plastifiziereinheit von der Angußbüchse durch einen Abhebehub der Anpreßvorrichtung getrennt, um ein Fließen von Wärme zwischen Plastifiziereinheit und Werkzeug zu verhindern.

Um eine gute Zugänglichkeit zur Düse der Plastifiziereinheit bei Servicearbeiten zu gewährleisten, läßt sich das Spritzaggregat mit der Plastifiziereinheit in eine hintere Position zurückfahren, und oftmals ist sogar ein Ausschwenken von Spritzaggiegat und Plastifiziereinheit möglich.

Um aber das Plastifizier- und Spritzaggiegat ausschwenken zu können, muß die feste Verbindung zwischen Anpreß- und Verschiebeeinrichtung und einspritzseitigem Werkzeugträger bzw. Plastifizier- und Spritzaggregat gelöst werden. Die zum axialen Verschieben des Aggregates bzw. zur Erzeugung des Anpreßdruckes notwendige Befestigung z. B. der Kolbenstange der meist vorgesehenen hydraulischen Anpreß- und Verschiebeeinrichtung am einspritzseitigen Werkzeugträger bzw. am Plastifizier- und Spritzaggregat erfolgt üblicherweise mittels Schrauben. Da die Anpreß- und Verschiebeeinrichtung bezüglich der Spritzachse der Maschine stets mindestens zwei symmetrisch zu dies«' Achse angeordnete Anpreß- und Verschiebeeinrichtungen aufweisen muß, bedingt das Lösen der genannten Befestigung stets das Lösen einer größeren Anzahl von Schrauben, was zeitraubende und umständliche Handarbeit bedeutet

Die vorliegende Erfindung bezweckt diesen Nachteil der bekannten Spritzgießmaschinen der eingangs genannten Art zu vermeiden. Sie ist zu diesem Zweck dadurch gekennzeichnet daß die Anpreß- und Verschiebeeinrichtung mit der einen dieser Befestigungsstellen durch eine automatisch ein- und ausrückbare Kupplungsvorrichtung verbunden ist Wenn, wie üblich, die Anpreß- und Verschiebeeinrichtung mehrere zur Spritzachse symmetrisch angeordnete z. B. hydraulische Kolbenvorrichtungen oder elektrische Spindelvorrichtungen aufweist, ist natürlich jeder dieser Vorrichtungen eine Kupplung zugeordnet wobei alle Kupplungen gleichzeitig ein- bzw. ausrückbar sind. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet daß, wenn die Anpreß-und Verschiebeeinrichtung wenigstens ein axial bewegbares, als Kolbenstange oder Spindel ausgebildetes Verbindungselement aufweist, am freien Ende des Veibindungselementes ein Kupplungskopf vorgesehen ist, der in einer Bohrung eines am Werkzeugträger oder am Plastifizier- und Spritzaggregat befestigten Kupplungsgehäuses durch wenigstens einen automatisch betätigbaren Schieber oder eine Klinke bei eingedickter Kupplung blockiert und bei ausgerückter Kupplung für einen Rückzug freigegeben ist. Dies erlaubt eine vollautomatische Arbeitsweise mit beträchtlicher Zeit- und Personaleinsparung.

Aus den DE-OS 29 11 469 bzw. 23 53 250 ist es bei Spritzgießmaschinen bekannt, daß die Anpreß- und Verschiebeeinrichtung zwischen einer Befestigungsstelle am einspritzseitigen Werkzeugträger und einer Befestigungsstelle am Plastifizier- und Spritzaggregat vorgesehen ist bzw. daß die Anpreß- und Verschiebeeinrichtung wenigstens ein axial bewegbares, als Kolbenstange oder Spindel ausgebildetes Verbindungselement aufweist

Demgegenüber läßt sich mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung durch Vermeidung umständlicher und zeitraubender Handarbeit zum Lösen der Verbindung zwischen Anpreß- und Verschiebeeinrichtung einerseits und Plastifizier- und Spritzaggregat bzw. einspritzseitigem Werkzeugträger anderseits die für Serviceaibeiten erforderliche Zeit erheblich reduzieren.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der schematischen Zeichnungen beispielsweise erläutert. In den Zeichnungen zeigen: Fig. 1 in Draufsicht eine erfindungsgemäße Kunststoff-Spritzgießmaschine, deren Elemente die der Einspritz- und Nachdruckphase entsprechende Lage einnehmen, Fig. 2 eine Draufsicht analog zu Fig. 1 mit den Maschinenelementen in der der Dosierphase entsprechenden Lage, Fig. 3 in einer Draufsicht analog zu Fig. 1 das in die hintere Endlage verschobene Plastifizier- und Einspritzaggregat, Fig. 4 eine Draufsicht analog zu Fig. 3 mit vom einspritzseitigen Werkzeugträger getrenntem und in Serviceposition ausgeschwenktem Plastifizier- und Einspritzaggregat, Fig. 5 in größerem Maßstab ein erstes Beispiel einer Kupplung im Axialschnitt, Fig. 6 einen Axialschnitt durch ein zweites Beispiel einer Kupplung, Fig. 7 einen Querschnitt nach der Linie (A-A) in Fig. 6 und Fig. 8 einen Querschnitt analog zu Fig. 7 durch ein drittes Beispiel einer Kupplung.

Die in den Fig. 1 bis 4 schematisch dargestellte Kunststoff-Spritzgießmaschine besitzt in an sich bekannter Weise eine Formschließ- und Schließkrafterzeugungseinheit (1) mit Kniehebelwerk (la), eine Werkzeugtragvorrichtung (2) mit einem bewegbaren und einem ortsfesten Werkzeugträger (2a bzw. 2b) und ein Plastifrzier-und Spritzaggiegat (3), das mittels einer aus symmetrisch zur Spritzachse (a) der Maschine angeordneten hydraulischen Kolbenvorrichtungen gebildeten Anpreß- und Verschiebeeinrichtung (4) mit dem einspritzseitigen Werkzeugträger (2b) relativ zu diesem verschiebbar verbunden ist. Die zur Steuerung aller Arbeitsvorgänge der Maschine vorgesehene Steuereinrichtung ist mit (5) bezeichnet. Beim gezeichneten Beispiel sind die Zylinder (4a) der Kolben Vorrichtungen der Anpreß- und Verschiebeeinrichtung (4) am auf Holmen (6) längs der Spritzachse (a) verschiebbar geführten Plastifizier- und Verschiebeaggregat (3) befestigt, während die gegen den einspritz- -2-

AT 393 993 B seitigen Werkzeugträger (2b) hin ragenden Kolbenstangen (4b) an diesem ortsfesten Träger mittels je einer Kupplung (7) lösbar befestigt sind. In der in Fig. 1 gezeigten, der Einspritzphase bzw. der Nachdruckphase des Arbeitszyklusses der Maschine entsprechenden Lage der Elemente ist das zwei- (oder mehr-) teilige Werkzeug (8) geschlossen, und das Plastifizier- und Einspritzaggregat (3) befindet sich in seiner vorderen Endlage, wobei die Einspritzdüse (3a) des Plastifizierzylinders (3b) mittels der Kolbenvonichtungen (4) mit großer Kraft gegen die im einspritzseitigen Werkzeugträger (2b) liegende Angußbüchse (8a) des Werkzeuges (8) gepreßt wird. Damit wird während diesen Phasen ein Ausfließen von flüssigem Kunststoff zwischen Düse (3a) und Angußbüchse (8a) verhindert Während der nachfolgenden Dosierphase (Fig. 2) wird das Plastifizier- und Einspritzaggregat (3) mittels der Kolbenvorrichtungen (4) unter Trennung von Düse (3a) und Angußbüchse (8a) um eine kurze Strecke, z. B. um nur wenige mm zurückgestoßen, um während dieser Phase eine Wärmeübertragung zwischen Werkzeug (8) und Plastifizier- und Spritzaggregat (3) zu verhindern. Während diesen sich wiederholend aufeinanderfolgenden Arbeitsphasen der Maschine bleiben die Kupplungen (7) zwischen den Kolbenstangen (4b) und dem einspritzseitigen Werkzeugträger (2b) dauernd eingerückt

Um bei Stillstand der Maschine Servicearbeiten z. B. an der Einspritzdüse (3a) vornehmen zu können, wird durch vollständiges Ausfahren der Kolbenstangen (4b) der Anpreß- und Verschiebeeinrichtung (4) das Plastifizier- und Einspritzaggregat (3) auf den Holmen (6) in eine hintere Endlage (Fig. 3) verschoben. Anschließend werden die Kupplungen (7) ausgerückt und die dadurch vom Werkzeugträger (2b) getrennten Kolbenstangen (8b) in ihre in Fig. 3 bei der unteren Kolbenvorrichtung gezeigte innere Endlage zurückgezogen. Das schwenkbar auf einem auf den Holmen (6) geführten Träger montierte Plastifizier- und Spritzaggregat (3) kann nun, wie in Fig. 4 gezeigt so verschwenkt werden, daß eine gute Zugänglichkeit der Aggregatteile, insbesondere der Düse (3a) von der Bedienungsseite der Maschine her gewährleistet ist. Nach erfolgten Servicearbeiten wird das Plastifizier- und Spritzaggregat (3) in seine durch die Spritzachse (a) festgelegte Arbeitslage zurückgeschwenkt, worauf die Kolbenstangen (4b) wieder gegen den Werkzeugträger (2b) hin in den Bereich der Kupplungen (7) vorgeschoben und die Kupplungen (7) eingerückt werden; nach erfolgtem Einrücken der Kupplungen (7) kann mittels der Kolbenvorrichtungen (4a, 4b) das Plastifizier- und Spritzaggregat wieder in seine der Dosierphase (Fig. 2) entsprechende Ausgangslage für die nächsten Arbeitszyklen vorgeschoben werden.

Wie bereits erwähnt, soll erfindungsgemäß das Aus- und Einrücken der Kupplungen (7) automatisch erfolgen, wobei die hiezu erforderlichen Betätigungselemente von der zentralen Steuereinrichtung (5) gesteuert werden. Ein erstes Beispiel einer Kupplung (7) ist in Fig. 5 dargestellt. Auf da* vom Werkzeug (8) abgekehrten Seite ist am Werkzeugträger (2b) ein hier mehrteilig gezeichnetes Kupplungsgehäuse (10) befestigt. Dieses Kupplungsgehäuse (10) besitzt eine zur Kolbenstange (4b) der dieser Kupplung zugeordneten Kolbenvorrichtung koaxiale Bohrung (11), deren Öffnungspartie konisch erweitert und deren Bodenpartie kegelförmig verengt ist. In die Mittelpartie dieser Bohrung (11) münden zwei einander diametral gegenüberliegende Führungskanäle (12), in welchen je ein Kupplungsschieber (13) geführt ist In der in Fig. 5 gezeigten Einrücklage der Kupplung ragen die beiden Schieber (13) teilweise in die Bohrung (11) und begrenzen mit dem Boden der Bohrung (11) den Aufnahmeraum für einen hier als Kugel ausgebildeten Kupplungskopf (15) am freien Ende der Kolbenstange (4b). Die Kupplungsschieber (13) sind je über eine Kolbenstange (14a) mit einem in einer Zylinderbohrung (14b) angeordneten Kolben (14c) verbunden und lassen sich so hydraulisch oder pneumatisch aus der in Fig. 5 gezeigten Einrücklage der Kupplung, in welcher sie den Kupplungskopf (15) an der Kolbenstange (2b) am Austreten aus der Bohrung (11) hindern, in eine Ausrücklage zurückziehen; in dieser Ausrücklage der Kupplungsschieber läßt sich die Kolbenstange (2) mit dem Kupplungskopf (15) ohne weiteres wie im Zusammenhang mit Fig. 3 beschrieben, zurückziehen. In der in Fig. 5 gezeigten Einrücklage blockieren die Kupplungsschieber (13) den Kupplungskopf (15) im Gehäuse (10). In dieser Einrücklage schaffen die einzelnen Kupplungen (7) die beim Betrieb der Maschine notwendige, Druck- und Zugkräfte zu übertragen gestattende, feste Verbindung zwischen der Anpreß- und Verschiebeeinrichtung (4) und dem einspritzseitigen Werkzeugträger (2b). Wie im Zusammenhang mit den Fig. 1 bis 4 erwähnt, erfolgt die Steuerung der Kolbenvonichtungen (14a, b, c) und damit der Kupplungsschieber (13) ebenso wie jene der Kolbenvorrichtungen (4a, 4b) über die entsprechend programmierbare Steuereinrichtung (5) der Maschine automatisch.

Es versteht sich, daß anstelle eines kugelförmigen Kupplungskopfes (15) auch ein anderer, z. B. zylinder-oder plattenförmig, ausgebildeter, von den Schiebern (13) in Einrücklage hintergriffener Kupplungskopf an der Kolbenstange (4b) vorgesehen sein kann.

Anstelle zweier einander diametral gegenüberliegender Kupplungsschieber, wie in Fig. 5 gezeigt, kann auch nur ein einziger über eine entsprechende Kolbenvorrichtung (24a, 24b und 24c) in und außer Einrücklage bringbarer Kupplungsschieber (25) vorgesehen sein, wie dies in Fig. 6 und 7 dargestellt ist. Der hier zylindrische Kupplungskopf (25) am freien Ende der Kolbenstange (4b) ist in Einrücklage der Kupplung in der Gehäusebohrung (21) durch den Kupplungsschieber (23) gefangen. Do* den Kupplungskopf (25) hintergreifende Kupplungsschieber (23) umfaßt dabei auch die Kolbenstange (4b). Ein anderes Beispiel einer automatisch ein-und ausrückbaren Kupplung zwischen der Anpreß- und Verschiebeeinrichtung und dem einspritzseitigen Werkzeugträger ist in Fig. 8 dargestellt. Der in eine entsprechende'Bohrung des Kupplungsgehäuses (30) eingefahrene Kupplungskopf (35) am freien Ende der Kolbenstange (4b) kann hier mittels einer durch eine entsprechende Kolbenvorrichtung (34a, b, c) in und außer Einrücklage verschwenkbare Kupplungsklinge (33) blockiert werden. -3-

Claims (3)

1. AT 393 993 B Es versteht sich, daß, wie schon erwähnt, das vorstehend als Kolbenstange bezeichnete vorschieb- bzw. zurückziehbare und mit dem Werkzeugträger (2b) oder dem Plastifizier- und Spritzaggregat (3) kuppelbare Verbindungselement der Anpreß- und Verschiebeeinrichtung (4) auch als motoigetriebene Gewindespindel ausgebildet sein kann. Wesentlich ist nur, daß dieses das Anpressen der Düse an die Einspritzbuchse bzw. das Trennen von einspritzseitigem Werkzeugträger und Plastifizier- und Spritzaggregat bewirkende Verbindungselement durch eine automatisch betätigbare Kupplung mit dem Werkzeugträger bzw. mit dem Aggregat verbunden ist Wie in den beschriebenen Beispielen gezeigt, ist zweckmäßig stets eine Formschlußkupplung vorgesehen; es wären aber auch Kraftschlußkupplungen denkbar. Umständliche und zeitraubende Handarbeit zur Schaffung bzw. zum Lösen der beim Betrieb der Maschine notwendigen festen Verbindung der Anpreß- und Verschiebeeinrichtung mit dem Plastifizier- und Spritzaggregat bzw. dem einspritzseitigen Werkzeugträger fällt weg. Kupplungen der hier notwendigen Art sind einfach in Aufbau und Betätigung. Dabei ist es ohne weiteres möglich, alle Kupplungen mittels ein»- einzigen Betätigungsvorrichtung ein- und auszurücken, wobei diese Betätigungsvorrichtung nicht nur hydraulisch oder pneumatisch, sondern auch elektrisch oder elektromechanisch arbeiten könnte. PATENTANSPRÜCHE 1. Kunststoff-Spritzgießmaschine mit über eine Anpreß- und Verschiebeeinrichtung am ortsfesten einspritzseitigen Werkzeugträger relativ zu diesem axial verschiebbar befestigtem Plastifizier- und Spritzaggregat, wobei die Anpreß- und Verschiebeeinrichtung zwischen einer Befestigungsstelle am einspritzseitigen Werkzeugträger und einer Befestigungsstelle am Plastifizier- und Spritzaggregat vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpreß- und Verschiebeeinrichtung (4) mit der einen dieser Befestigungsstellen durch eine automatisch ein- und ausrückbare Kupplungsvorrichtung (7) verbunden ist.
2. 2. Spritzgießmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn die Anpreß- und Verschiebeeinrichtung (4) wenigstens ein axial bewegbares, als Kolbenstange oder Spindel ausgebildetes Verbindungselement (4b) aufweist, am freien Ende des Verbindungselementes (4b) ein Kupplungskopf (15; 25; 35) vorgesehen ist, der in einer Bohrung (11; 21) eines am Werkzeugträger (2b) oder am Plastifizier- und Spritz-aggregat (3) befestigten Kupplungsgehäuses (10; 20; 30) durch wenigstens einen automatisch betätigbaren Schieb»- (13; 23) oder eine Klinke (33) bei eingerückter Kupplung (7) blockiert und bei ausgeriickter Kupplung für einen Rückzug freigegeben ist. Hiezu
3. 3 Blatt Zeichnungen -4-