AT427U1 - INJECTION MOLDING DEVICE FOR PLASTICS - Google Patents
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Description
AT 000 427 UlAT 000 427 Ul
Die Erfindung bezieht sich auf eine Spritzgußeinrichtung für Kunststoffe mit einer bewegbaren und einer ortsfesten Aufspannplatte für eine zweiteilige Form, wobei ein einziger Elektro-Motor und unterschiedliche Getriebe zur Verschiebung der bewegbaren Auf-spannplatte zwischen der offenen und geschlossenen Stellung der Form (Eilhub) bzw. zum Zusammenpressen der Formhälften während des Einspritzens des Kunststoffes (Krafthub) vorgesehen sind.The invention relates to an injection molding device for plastics with a movable and a stationary platen for a two-part mold, with a single electric motor and different gears for moving the movable platen between the open and closed position of the mold (rapid stroke) or are provided for pressing the mold halves together during the injection of the plastic (power stroke).
Bei bekannten derartigen Einrichtungen (vgl. US«& 4,968,23g) erfolgt die ümschaltung vom Eilhub auf den Krafthub, sobald die bewegbare Aufspannplatte die gewünschte Endposition erreicht hat.In known devices of this type (see US Pat. No. 4,968,23g), the changeover from the rapid stroke to the power stroke takes place as soon as the movable platen has reached the desired end position.
Die Erfindung hingegen geht von der Überlegung aus, daß es aus zwei Gründen günstiger ist, die erwähnte ümschaltung nicht in Abhängigkeit von der Position der bewegbare Aufspannplatte, sondern in Abhängigkeit vom Widerstand zu bewirken, welcher einer weiteren Bewegung dieser Platte entgegensteht. Dadurch kann insbesondere auf einfache Weise ein Formschutz erzielt werden, für den Fall, daß Fremdkörper sich zwischen den Formteilen befinden, da durch solche Fremdkörper die Bewegung der Aufspannplatte in ähnlicher Weise behindert wird wie durch das Aufeinandertreffen der beiden Formhälften.The invention, on the other hand, is based on the consideration that, for two reasons, it is more favorable not to effect the switching mentioned above as a function of the position of the movable platen, but as a function of the resistance which prevents further movement of this platen. In this way, mold protection can be achieved in a simple manner, in the event that foreign bodies are located between the molded parts, since such foreign bodies hinder the movement of the platen in a manner similar to that of the two mold halves coming together.
Erfindungsgemäß ist somit vorgesehen, daß daß beim Schließen der Form die Umschaltung vom Eilhub auf den Krafthub erfolgt, sobald eine von der zwischen dem Motor und der bewegbaren Aufspannplatte wirkenden Kraft beaufschlagte Kraftmeßeinrichtung über einen vörbestimmten Wert hinaus belastet ist.According to the invention it is thus provided that when the mold is closed, the changeover from the rapid stroke to the power stroke takes place as soon as a force measuring device acted upon by the force acting between the motor and the movable platen is loaded beyond a predetermined value.
Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Kraftmeßeinrichtung in Form einer vorgespannten Druckfeder oder einer durch ein Überdruckventil abgeschlossenen Hydraulikeinheit konstruktiv in eines der zwischen Motor und bewegbarer Aufspannplatte vorgesehenen Getriebe integriert ist, in der Weise, daß sie unterhalb des vorbestimmten Wertes der Anpreßkraft das den Krafthub erzeugende Getriebe außer Wirkung setzt. Die konstruktive Durchführung dieses Gedankens kann in verschiedener Weise erfolgen und wird anhand der Ausführungsbeispiele näher erläutert. 2 AT 000 427 UlIt is particularly advantageous if the force measuring device in the form of a pretensioned compression spring or a hydraulic unit closed by a pressure relief valve is structurally integrated in one of the gears provided between the motor and the movable platen, in such a way that the force stroke is below the predetermined value of the contact pressure generating transmission overrides. The constructive implementation of this idea can take place in various ways and is explained in more detail using the exemplary embodiments. 2 AT 000 427 Ul
Die den Druck auf die bewegbare Formaufspannplatte ausübende Einrichtung muß sich bei Krafthub und Eilhub an einem ortsfesten Teil der Maschine abstützen. Der entsprechende Anschlag zur Abstützung des Krafthubes macht üblicherweise den Eilhub mit und wird erst zu Beginn des Krafthubes mit einem ortsfesten Maschinenteil, insbesondere mit einem Maschinenholm verriegelt. In kinematischer Umkehrung dieses Gedankens kann der plattenseitige Anschlag zunächst maschinenfest sein und anschließend mit der bewegbaren Auf spannplatte verriegelt werden. Ein besonderer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß auch diese Verriegelung unmittelbar mechanisch durch die erfindungsgemäße Kraftmeßeinrichtung bewirkt werden kann.The device exerting the pressure on the movable platen must be supported on a stationary part of the machine during the power stroke and rapid stroke. The corresponding stop for supporting the power stroke usually makes the rapid stroke and is only locked at the beginning of the power stroke with a stationary machine part, in particular with a machine spar. In a kinematic reversal of this idea, the plate-side stop can first be machine-fixed and then locked with the movable clamping plate. A particular advantage of the invention is that this locking can also be effected directly mechanically by the force measuring device according to the invention.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anschließend anhand der Zeichnung erläutert. Dabei sindFurther details of the invention are subsequently explained with reference to the drawing. Are there
Fig. 1 und 2 Seitenansichten eines ersten Ausführungsbeispieles in zwei verschiedenen Bewegungsstadien, Fig. 3 ein Horizontalschnitt nach der Linie III-III in Fig. 1, Fig. 4 die Seitenansicht und ein Teilschnitt eines zweiten Ausführungsbeispieles und Fig. 5 ein drittes Ausführungsbeispiel in drei verschiedenen Bewegungsstadien und zwei Detailansichten in Draufsicht.1 and 2 side views of a first embodiment in two different stages of movement, Fig. 3 shows a horizontal section along the line III-III in Fig. 1, Fig. 4 shows the side view and a partial section of a second embodiment and Fig. 5 shows a third embodiment in three different stages of movement and two detailed views in top view.
Die in Fig. 1 dargestellte Spritzgießmaschine umfaßt einen Maschinenrahmen 13, mit dem eine Formaufspannplatte 14 fest verbunden ist. Die bewegbare Aufspannplatte 2 ist auf einer Bahn 27 verfahrbar. Bei der Maschine handelt es sich um eine holmlose Konstruktion, bei welcher der von einer Druckstange 16 über das Gelenk 17 auf die geschlossene Form 15 aufgebrachte Druck lediglich über den Maschinenrahmen 13 abgeleitet wird.The injection molding machine shown in Fig. 1 comprises a machine frame 13 with which a platen 14 is fixedly connected. The movable platen 2 is movable on a track 27. The machine is a tie bar-less construction, in which the pressure applied by a push rod 16 via the joint 17 to the closed mold 15 is only discharged via the machine frame 13.
Fig. 1 zeigt die Einrichtung am Ende der Schließbewegung, während welcher sich die Zahnstange 7 unter dem Einfluß des Elektro-Motors 1 relativ zum Hebel 6 nach rechts verschoben und damit über die Konsole 20 die Auf spannplatte 2 mitgenommen hat. Eine Führung 28 am Hebel 6 sorgt dabei dafür, daß die Zahnstange 7 immer mit einem entsprechenden Zahnrad des Motors 1 in Eingriff bleibt.Fig. 1 shows the device at the end of the closing movement, during which the rack 7 has moved relative to the lever 6 to the right under the influence of the electric motor 1 and thus on the bracket 20 has taken on the clamping plate 2. A guide 28 on the lever 6 ensures that the rack 7 always remains in engagement with a corresponding gear of the motor 1.
Der Hebel 6, an welchem der Motor 1 gelagert ist, ist an sich um in Fig. 3 gezeigten Gelenkzapfen 29 schwenkbar, doch wirkt die 3 AT 000 427 UlThe lever 6, on which the motor 1 is mounted, is in itself pivotable about the pivot pin 29 shown in FIG. 3, but the 3 AT 000 427 Ul acts
Vorspannung der Druckfeder 3 dieser Verschwenkung entgegen, solange die zwischen Motor 1 und Zahnstange 7 wirkende Kraft einen bestimmten Wert nicht übersteigt. Die Vorspannung der Druckfeder 3 kann veränderlich sein, damit die Verschwenkung des Hebels 6 bei verschieden großen Kräften erfolgt.Biasing the compression spring 3 counter to this pivoting as long as the force acting between the motor 1 and the rack 7 does not exceed a certain value. The preload of the compression spring 3 can be variable so that the pivoting of the lever 6 takes place with different forces.
Wenn die bewegbare Platte 2 auf ein Hindernis aufläuft, spätestens also beim völligen Schließen der Form 15, wird die Druckfeder 3 komprimiert, sodaß sich die Hülse, welche die Druckfeder 3 umgibt, verlängert. Der Elektro-Motor 1 rollt damit auf der feststehenden Zahnstange 7 ab und der Hebel 6 verschwenkt sich um die Zapfen 29. Dadurch verspannen sich die mit den Zapfen 29 verbundenen Exzenter 5 zwischen den im Rahmen 13 gelagerten Zapfen 29 einerseits und einem auf der Druckstange 16 verschiebbaren Druckstück 19 andererseits. Damit das Druckstück 19 auf der Druckstange 16 fixiert wird, ist zu Beginn des Druckhubes ein Klemmring 18 in bekannter Weise mit der Druckstange 16 zu verriegeln, was auf hydraulischem oder elektrischem Wege erfolgen kann. Diese Verriegelung wird vorzugsweise in Abhängigkeit von der Längenänderung der die Druckfeder 3 umgebenden Hülse gesteuert.When the movable plate 2 runs into an obstacle, at the latest when the mold 15 is completely closed, the compression spring 3 is compressed, so that the sleeve which surrounds the compression spring 3 is lengthened. The electric motor 1 thus rolls on the fixed rack 7 and the lever 6 pivots about the pins 29. As a result, the eccentrics 5 connected to the pins 29 clamp between the pins 29 mounted in the frame 13 on the one hand and one on the push rod 16 displaceable pressure piece 19 on the other hand. So that the pressure piece 19 is fixed on the pressure rod 16, a clamping ring 18 is to be locked in a known manner with the pressure rod 16 at the beginning of the pressure stroke, which can be done hydraulically or electrically. This locking is preferably controlled as a function of the change in length of the sleeve surrounding the compression spring 3.
Bei dem in Fig. 4 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel ist der Maschinenrahmen 13' mit Holmen 21 versehen, auf denen die bewegbare Aufspannplatte 2' gleitet. Zur Verschiebung der Aufspannplatte 2' ist ein Wagen 22 vorgesehen.In the second exemplary embodiment shown in FIG. 4, the machine frame 13 'is provided with bars 21, on which the movable platen 2' slides. A carriage 22 is provided for displacing the clamping plate 2 '.
Im Gegensatz zu Fig. 1 ist bei diesem Ausführungsbeispiel die Zahnstange 9 mit dem Maschinenrahmen 131 fest verbunden, wogegen der Motor 1’ die Bewegung der bewegbaren Aufspannplatte 2' mitmacht, solange die Konsole 8 mit dieser Platte verriegelt ist. Die Verriegelung erfolgt über eine Hydraulikeinheit 4, welche durch ein Überdruckventil abgeschlossen ist. Der am Überdruckventil eingestellte Wert bestimmt den Anpreßdruck, bei welchem sich die Stange 30 in der Hydraulikeinheit 4 bewegen kann und damit eine Relativbewegung von Konsole 8 und bewegbarer Aufspannplatte 2' möglich wird. Durch diese Relativbewegung werden, so wie beim ersten Ausführungsbeispiel der Hebel 6, nunmehr die Hebel 10 verschwenkt, welche an einem Ende Exzenter 5* tragen und am anderen Ende auf einer Gleitführung 31 gelagert sind. Im vorliegenden Fall ist es der gehäusefeste Anschlag 18', welcher zunächst die Bewe- 4 AT 000 427 Ul gung der Auf spannplatte 2' gegenüber dem Holm 21 mitmacht und am Beginn des Krafthubes verriegelt wird. Diese Verriegelung kann unmittelbar von der Verschwenkung der Hebel 10 abgeleitet werden, ist jedoch nicht dargestellt, da es hiefür verschiedene Möglichkeiten gibt.In contrast to FIG. 1, the rack 9 is fixedly connected to the machine frame 131 in this exemplary embodiment, whereas the motor 1 'takes part in the movement of the movable platen 2' as long as the bracket 8 is locked with this plate. The locking takes place via a hydraulic unit 4, which is closed by a pressure relief valve. The value set on the pressure relief valve determines the contact pressure at which the rod 30 can move in the hydraulic unit 4 and thus a relative movement of the console 8 and the movable platen 2 'becomes possible. As a result of this relative movement, as in the first exemplary embodiment of the lever 6, the levers 10 are now pivoted, which carry eccentrics 5 * at one end and are mounted on a sliding guide 31 at the other end. In the present case, it is the stop 18 'fixed to the housing which first moves along with the movement of the clamping plate 2' relative to the spar 21 and is locked at the beginning of the power stroke. This locking can be derived directly from the pivoting of the levers 10, but is not shown since there are various possibilities for this.
Die Kraftmeßeinrichtung wurde im Zusammenhang mit Fig. 4 als Hydraulikeinheit 4 beschrieben. Die Anordnung nach Fig. 4 könnte jedoch auch rein mechanisch verwirklicht werden, indem im Zylinder eine vorgespannte Feder angeordnet wird oder wenn die Dichtung 40 durch eine Klemmeinrichtung ersetzt wird, welche die Bewegung der Stange 30 bei überlast freigibt. Diese Freigabe kann nach Art einer Rutschkupplung erfolgen. Es ist andererseits auch möglich, den Motor mit einem Drehmomentgeber zu versehen, welcher bei Überschreitung des am Motor auftretenden Drehmoments die starre Verbindung zwischen der Konsole 8 und der bewegbaren Aufspannplatte 2' löst.The force measuring device has been described in connection with FIG. 4 as a hydraulic unit 4. The arrangement according to FIG. 4 could, however, also be implemented purely mechanically, in that a prestressed spring is arranged in the cylinder or if the seal 40 is replaced by a clamping device which releases the movement of the rod 30 in the event of an overload. This release can take the form of a slip clutch. On the other hand, it is also possible to provide the motor with a torque transmitter, which releases the rigid connection between the bracket 8 and the movable platen 2 'when the torque occurring at the motor is exceeded.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 ist der Elektro-Motor 1" fest mit dem Maschinenrahmen verbunden. Eine Spindel 24 wird von diesem Motor angetrieben und führt zur Linearbewegung einer Konsole 23. Wie schon beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ist die Konsole 23 während des Eilhubes starr mit der bewegbaren Aufspannplatte 2" verbunden. Der Abstand zwischen Konsole 23 und Aufspannplatte 2" bleibt so lange konstant, als die zwischen diesen beiden Elementen wirkende Kraft die Vorspannung der Druckfeder 3" nicht überwindet. Steigt diese Kraft insbesondere nach dem Schließen der Form 15" an, so kommt es zu einer Annäherung von Konsole 23 und Aufspannplatte 2” (Fig. 5b), welche zur Verriegelung der Anschläge 12 am Maschinenrahmen 13 führt. Weitere Bewegung des Motors 1" führt nunmehr zu einer Verschwenkung der Hebel ll und einer Anpressung der bewegbaren Aufspannplatte 2” durch die Streben 26.5, the electric motor 1 " firmly connected to the machine frame. A spindle 24 is driven by this motor and leads to the linear movement of a bracket 23. As in the exemplary embodiment according to FIG. 4, the bracket 23 is rigid with the movable platen 2 " during the rapid stroke. connected. The distance between console 23 and platen 2 " remains constant as long as the force acting between these two elements is the preload of the compression spring 3 " does not overcome. Does this force increase especially after the mold 15 " arrives, the console 23 and the clamping plate 2 ”(FIG. 5b) come closer, which leads to the locking of the stops 12 on the machine frame 13. Further movement of the motor 1 " now leads to a pivoting of the levers 11 and a pressure of the movable platen 2 ”by the struts 26.
Wenn sich die Hälften der Form 15" wieder trennen (Fig. 5c), lösen sich die Anschläge 12 wieder aus der Verzahnung 25 und die bewegbare Aufspannplatte 2" und die Konsole 23 bewegen sich synchron. 5If the halves of the 15 " separate again (Fig. 5c), the stops 12 release from the teeth 25 and the movable platen 2 " and the console 23 move synchronously. 5
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