AT407849B

AT407849B - Druckausgleichsvorrichtung

Info

Publication number: AT407849B
Application number: AT0210196A
Authority: AT
Original assignee: Krauss Maffei Kunststofftech
Priority date: 1996-03-12
Filing date: 1996-12-03
Publication date: 2001-06-25
Also published as: ATA210196A; ITMI962583A0; IT1286466B1; DE19609568C2; US5858422A; ITMI962583A1; DE19609568A1; JPH10666A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Druckausgleichsvorrichtung zur Kompensation von Verkantungen von axial unter Druck zueinander zu führenden Maschinenteilen, insbesondere von Formhälften, oder schweren, auf einem Gleitbett hin und her zu bewegenden Formaufspannplatten bei Spritzgiessmaschinen.

Aus der DE 295 16 398 U1 ist bei einer Spritzgiessmaschine zwischen der ortsfesten Formaufspannplatte und/oder dem Schliessmechanismus einerseits und dem C-förmigen Maschinenrahmen anderseits mindestens ein Halteteil angeordnet, das beim Aufbringen der Schliesskraft deformiert wird, wodurch die ortsfeste Formaufspannplatte bzw. der Schliessmechanismus relativ zum Maschinenrahmen gekippt wird.

Die Halteteile sind dabei von unterschiedlicher Festigkeit bzw. Elastizität, so dass sie beim Aufbringen der Schliesskraft deformiert werden. Mit derartigen Halteteilen kann daher auch nur eine annähernde Kompensation der Aufweitung des Maschinenrahmens erreicht werden.

Die DE 1 779 848 C offenbart eine Spritzform für plastische Massen mit getrennt nebeneinanderliegenden Formhohlräumen, die von einzelnen quer zur Hohlraumachse geteilten, durch Haltebzw. Rahmenplatten axial fluchtend gehaltenen Formkörpern begrenzt sind. Dabei sind mindestens die keine Einspritzöffnungen aufweisenden Formkörperteile mit Bezug zu den Rahmenplatten axial bewegbar und die plattenartigen Rahmenteile sind jeweils etwas dünner als die Länge der jeweils von ihnen gehaltenen Einsätze.

Auf der den Einspritzöffnungen gegenüberliegenden Seite sitzen alle zusammengefahrenen Formnester auf einer gemeinsamen Deckplatte auf, die elastisch nachgiebig ist und von einem hydraulischen Medium, beispielsweise ÖI oder Wasser, beaufschlagt wird Die elastische Deckplatte ermöglicht den Ausgleich toleranz- oder abnutzungsbedingter Unterschiede in den axialen Abmessungen der die einzelnen Formhohlräume umgebenden Bereiche oder Einsätze, da sie sich dank ihrer Verformbarkeit der tatsächlichen Lage der Stirnflächen dieser Einsätze anpasst, ohne an den gegenüber diesen Stirnflächen zurückspringenden Bereichen der unteren Rahmenplatte anzugreifen.

Die DE 40 37 406 A1 und die AT 400 314 B betreffen die Problematik der Ausbildung von kragenartigen Austrieben an Spritzgiessartikeln in der Trennebene von Formwerkzeughälften, mit denen eine Vielzahl von nebeneinanderliegenden Formnestern gebildet werden, die gleichzeitig mit einem Kunststoffmaterial gefüllt werden. Für eine schnelle Füllung der Formnester wird ein hoher Einspritzdruck verlangt, der zwischen den zugewandten Flächen der beiden Formwerkzeughälften eine Aufweitung in Form einer flachen Linse verursacht. In beiden Druckschriften werden verschiedene Massnahmen vorgeschlagen, um dieser Aufweitung entgegenzuwirken. Die DE 40 37 406 A1 schlägt vor, wenigstens eine der beiden Formwerkzeughälften mit einem Hohlkörper zu versehen, dessen formnestseitige Wand als druckdichte elastische Platte ausgebildet ist, und der mit einem Fluid beaufschlagbar ist.

Die linsenförmige Aufweitung des Formwerkzeuges wird dadurch kompensiert, dass der Innenraum des Behälters über eine geeignete Verbindung mit einer Fluidquelle verbunden ist, die über eine Druckregel- und Steuereinrichtung verfügt und somit den Innendruck jederzeit in hinreichendem Masse oberhalb des aussen auf die Deckplatte wirkenden Schliessdrucks halten kann. Demgegenüber schlägt die AT 400 314 B vor, den Hohlraum mit einer konstanten
Fluidmenge gefüllt und mit einer membranartigen, elastischen Wand druckdicht abgeschlossen zu halten. Der Fluiddruck muss also stets grösser als der zu erwartende Schliessdruck sein, um die besagte linsenförmige Aufweitung zu verhindern.

Zum Ausgleich grösserer Druckunterschiede dienen die wellenartig und parallel zur Schliessrichtung liegenden Wandbereiche, während geringe Druck- unterschiede durch die den Formnestern zugewandte membranartige, elastische Wand des Hohl- raums kompensiert werden.

Bei diesem Stand der Technik geht es im wesentlichen darum, Druckvariationen auszuglei- chen, die in der Werkzeugebene liegen, bei den beiden letztgenannten Druckschriften speziell in radialer Symmetrie (linsenförmige Aufweitung). Demgegenüber geht der Anmeldungsgegenstand von in sich formstabilen Werkzeugteilen (allgemein Maschinenteilen) aus. Diese in sich formstabilen Werkzeugteile, insbesondere Formwerkzeughälften, werden axial unter Druck geführt und nei- gen zu Verkantungen, wenn ein C-förmiger Maschinenrahmen verwendet wird. Um nun die Form- werkzeughälften parallel zueinander zu halten, müssen diese Verkantungen ausgeglichen werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, mit einer Druckausgleichsvorrichtung eine möglichst exakte und stabile Kompensation von Verkantungen von Maschinenteilen zu erreichen.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, dass eine Vielzahl von zwei- oder mehrlagigen Stahl-

kugeln in einer mittels einer Druckausgleichsplatte abgeschlossenen Kammer unter Vorspannung eingeschlossen ist, wobei die Druckausgleichsplatte und die Kammer sich jeweils gegen anliegende, druckbeaufschlagte Maschinenteile abstützen, so dass bei Druckbeaufschlagung der Maschinenteile die Druckausgleichsplatte sich jeweils so einstellt, dass über ihre gesamte Fläche immer der gleiche spezifische Druck vorhanden ist.

Der Anmeldungsgegenstand sieht vor, zur Druckübertragung eine Vielzahl von zwei- oder mehrlagigen Stahlkugein zu verwenden und diese in einer mittels einer Druckausgleichsplatte abgeschlossenen Kammer einzuschliessen. Ein derartiges Kugelbett hat den Vorteil, dass es sich jeder Positionsveränderung ohne weiteres anpassen kann. Im Gegensatz zu einem fluiden Medium sind daher bei der Erfindung keine besonderen Massnahmen erforderlich, um das Druckübertragungsmedium in der Kammer zu halten. Aufwendige Abdichtungen zur Verhinderung von Lecks können also entfallen. Der Einsatz von Stahlkugeln bei den im Stand der Technik beschriebenen Druckausgleichsvorrichtungen würde dort zu erheblichen Problemen führen. Die Kugeln würden die elastischen Teile eindrücken und eine "gewellte" Oberfläche erzeugen.

Das ist aber unvorteilhaft, wenn ein Druckausgleich in der Ebene erfolgen soll.

Die Stabilität des Kugelbettes wird vorteilhaft dadurch erhöht, dass sich die Stahlkugeln beiderseits gegen gehärtete Stahlbleche abstützen, in die sich die Stahlkugeln nicht eindrücken können.

Um die Anpassungsfähigkeit des Kugelbettes noch weiter zu erhöhen, wird vorgeschlagen, die Stahlkugeln in Trockengraphit zu lagern.

Dadurch, dass die Stahlkugeln mittels Stellschrauben unter Vorspannung gehalten sind, können sich die Kugelpackungen bei Verkantungen der Formhälften der jeweiligen neuen Lage anpassen und es ist gewährleistet, dass die Kammern und somit die zugehörigen Formhälften über die gesamte Fläche immer unter dem gleichen Druck stehen.

Als besonders vorteilhaft hat es sich dabei erwiesen, die Stahlkugeln mittels eines Kolbens hydraulisch vorzuspannen, wodurch die Vorspannkraft der Stahlkugeln in einfachster Weise an die jeweilige Arbeitssituation angepasst werden kann.

In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen Fig. 1 eine Seitenansicht einer Spritzgiessmaschine im Ausschnitt,
Fig. 2 eine vergrösserte Teildarstellung aus Fig. 1,
Fig. 3 eine Ansicht gemäss Fig. 1, jedoch mit verkanteter Formaufspannplatte,
Fig. 4 eine Draufsicht auf eine Zweifach-Spritzgiessmaschine, Fig. 5 eine Zweifach-Spritzgiessmaschine gemäss Fig. 4 im Querschnitt mit Druckaus- gleichsvorrichtung, die
Fig. 6 und 7 eine Druckausgleichsvorrichtung gemäss den Fig. 4 und 5,
Fig. 8 den Gleitschuh einer Spritzgiessmaschine im Längsschnitt und
Fig. 9 den Gleitschuh einer Spritzgiessmaschine im Querschnitt.

Gemäss Fig. 1 ist in einem C-Gestell 1 eine Schliessplatte 2 mittels eines an einer Zylinderplatte 3 angeordneten Schliesszylinders 4 betätigbar. Mit der Schliessplatte 2 ist eine Druck- und Winkelausgleichsvorrichtung 5 fest verbunden, die ihrerseits die bewegliche Werkzeug- bzw. Formhälfte 6 einer Spritzgiessmaschine trägt. An der gegenüberliegenden Seite des C-Gestells 1 ist ein Einspritzaggregat 7 in einer Spritzplatte 8 und die feste Werkzeug- bzw. Formhälfte 9 einer Spritzgiessmaschine auf einer Achse Ao angeordnet.

Zwischen der Schliessplatte 2 und der bewegbaren Formhälfte 6 ist gemäss Fig. 1 eine Druckausgleichsvorrichtung im Winkel ao angeordnet. Sie besteht gemäss Fig. 2 aus einer Kammer 10, die fest mit der Schliessplatte 2 verbunden ist. Die bewegbare Formhälfte 6 ist fest mit einer Druckausgleichsplatte 5a verbunden, die ihrerseits durch einen Haltering 11 in der Kammer 10 gehalten ist Zwischen der Druckausgleichsplatte 5a und dem Boden der Kammer 10 sind zwischen gehärteten Stahlblechen 12 und 13 Stahlkugeln 14 eingebettet.

Bei einer unter Schliessdruck stehenden Spritzgiessmaschine nach Fig. 3 sind die Schliessplatte 2 und die Zylinderplatte 3 aufgrund der Schliesskraft von der Achse Ao in die Achse A1 gekippt. Da sich die Stahlkugeln 14 dieser neuen Lage entsprechend dem Winkel &alpha;1 anpassen, verbleiben die
Formhälften auf der Achse Ao und stehen daher auf der gesamten Fläche unter dem gleichen
Druck P1.

Gemäss Fig. 4 besteht eine Spritzgiessmaschine aus zwei Spritzgiesseinheiten I und II mit einer gemeinsamen Kolben-Zyiindereinheit 15, einer symmetrisch zur Mittellängsachse A angeordneten

Schliesseinheit, im wesentlichen bestehend aus einer ortsfesten Formaufspannplatte 16 und einer axial bewegbaren Formaufspannplatte 17 mit jeweils darauf aufgespannten Formhälften 18 und 19 sowie 18a und 19a. Zwischen der bewegbaren Formaufspannplatte 17 und den Formhälften 19 und 19a ist eine zweifache Druckausgleichsvorrichtung 20,20a vorgesehen, wie auch aus der Querschnittsdarstellung nach Fig. 5 ersichtlich ist. Die Druckausgleichsvorrichtung 20,20a gemäss den Fig. 4 und 5 ist im vergrösserten Massstab in den Fig. 6 und 7 dargestellt.

Zwischen den beiden Kammern 21 und 21a der Druckausgleichsvorrichtung ist ein Verbindungskanal 23 mit einer Bohrung 24 in einem Gehäuse 25 vorgesehen. In der Bohrung 24 steht eine Feder 26 unter dem Druck einer Stellschraube 27. Die beiden Kammern 21 und 21a sind jeweils von Druckausgleichsplatten 28 und 28a beaufschlagt, die ihrerseits mit einer nicht dargestellten Formhälfte fest verbunden sind. Auf diese Weise können sich bei Verkantungen die Kugelpackungen in den Kammern 21 und 21a der jeweiligen neuen Lage anpassen, so dass die Kammern 21 und 21a und damit die zugehörigen Formhälften über die gesamte Fläche immer unter dem gleichen Druck P1 stehen.

Gemäss Fig. 8 ist eine bewegliche Formaufspannplatte 30 auf einer Gleitschiene 31 eines Maschinenbettes 32 einer Spritzgiessmaschine mittels Gleitbolzen 33 gelagert. Die Gleitbolzen 33 tragen die Formaufspannplatte 30 mittels einer Vielzahl von Stahlkugeln 34, die in Kammern 35 und einem Verbindungskanal 36 eingelagert sind. Der Verbindungskanal 36 ist durch eine Vorspannschraube 37 abgeschlossen. Bei Verkantungen der Formaufspannplatte 30 stellen sich die Kugeln 34 jeweils so auf die jeweilige Lage ein, dass die Auflagedrücke P1, P2 und P3 immer gleich sind.

Nach Fig. 9 ist eine Formaufspannplatte 38 auf einem Maschinenbett 39 mittels einer Gleitschiene 40 gleitend gelagert. Eine durch ein Federblech 41 mittels Schrauben 42 in der Formaufspannplatte 38 gehaltene Druckausgleichs- bzw. Gleitpendelplatte 43 stützt sich einerseits gegen die Gleitschiene 40 und anderseits gegen Kugeln 44 in einer Kammer 45 ab. Die Kugeln 44 werden durch eine Stellschraube 46 mit einer Feststellmutter 47 unter Vorspannung gehalten.

PATENTANSPRÜCHE:
1. Druckausgleichsvorrichtung zur Kompensation von Verkantungen von axial unter Druck zueinander zu führenden Maschinenteilen, insbesondere von Formhälften, oder schweren, auf einem Gleitbett hin und her zu bewegenden Formaufspannplatten bei Spritzgiessma- schinen, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von zwei- oder mehrlagigen Stahlku- geln (14, 34, 44) in einer mittels einer Druckausgleichsplatte (5a, 33, 43) abgeschlossenen
Kammer (10,35, 45) unter Vorspannung eingeschlossen ist, wobei die Druckausgleichs- platte (5a, 33,43) und die Kammer (10,35, 45) sich jeweils gegen anliegende, druck- beaufschlagte Maschinenteile abstützen, so dass bei Druckbeaufschlagung der Maschinen- teile die Druckausgleichsplatte (5a, 33,43) sich jeweils so einstellt, dass über ihre gesamte
Fläche immer der gleiche spezifische Druck vorhanden ist.

Claims

2. Druckausgleichsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Stahlkugeln beiderseits gegen gehärtete Stahlbleche (12, 13) abstützen.

3. Druckausgleichsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stahlkugeln (14,34, 44) in Trockengraphit gelagert sind.

4. Druckausgleichsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stahlkugeln (14,34, 44) mittels Stellschrauben (27, 37, 46) unter Vorspannung ge- halten sind.

5. Druckausgleichsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stahlkugeln mittels eines Kolbens hydraulisch vorgespannt sind.

HIEZU 7 BLATT ZEICHNUNGEN