Formmaschine f r thermoplastisches Material.
Fiir die Formung thermoplastischen Ma terial. s sind Maschinen bekannt, die eine Wärmekammer und einen Stempel aufweisen.
13ei jedem Arbeitsgang-der Maschine stösst der Stempel Pulvermaterial in die Wärmekammer, von der dasselbe durch eine Diise in die Form gepresst wird. Die Form bleibt his zur Erhärtung des Materia. ls verschlossen, worauf der Formling entfernt wird und die Form wiederum f r einen andern Arbeitsgang der Maschine frei wird. Während der zur Offnung der Form und zur Wegnahme des Formlings und der zur Reinigung der- selben und zum Einsetzen der Einlagen erfor- derlichen Zeit wird aber das in der Düse verbliebene Material hart. so dass dasselbe vor dem Gebrauch der Düse für einen neuen Arbeitsvorgajig herausgenommen werden muss.
Der Zweck der Erfindung besteht darin, eine Maschine zu schaffen, mit. weleher thermoplastisches Material, z. B. Kunstharz, verarbeitet werden kann, und die so gerbant ist, da¯ das Hartwerden des Materials inner- halb der Injektionsdüse zwischen aufeinanderfolgenden Betriebsstufen der Machine vernlieden werden kann.
Die Erfindung betrifft eine Fbrmmaschine f r thermoplastisches Material mit einem Kniehebelmechanismus zum SchlieXen der Formen und Mittel, um diese während des Ein-spritzvorganges unter der Einwirkung von Flüssigkeitsdruck fest zusammenzuhalten.
Gemäss der Erfindung besitzt, die Ma- schine einen drehbaren Tisch mit daran befestigten Formen und 142ittel zum Drehen des Tisches, um ein dem Abstand der Formen entspreehendes Stück, wobei am Umfang des Tisches eine Einspritzvorrichtung vorgesehen ist und die meehanischen Formschliessmittel betätigt werden, bevor die Formen die Ein spritzstelle erreichen und noeh einige Zeit, naclzdem die Form diese Stelle verlassen hat, wirksam bleiben.
Die Figuren der beiliegenden Zeichnung zeigen ein Ausführungsbeispiel des. Erfin dungsgegenstandes,
Fig. 1 ist ein Grundriss der Machine.
Fig. 2 ist eine Ansicht den Schnittlinien 2-2 der Fig. 1 entlang.
Fig. 3 ist ein Schnitt entsprechend der Linie 3-3 der Fig. 2.
Fig. 4 ist ein Schnitt entsprechend der Linie. 4-4 der Fig. 2.
Fig. 5 ist ein Grundriss einer Form.
In den beiliegenden Zeichnungen ist 10 ein Gehäuse, das oben einen gro¯en Tisch 11 trÏgt. Der Tisch 11 ist um eine vertikale Achse 12 drehbar. Ein Treibrad 13 ist auf der Welle 12 fest montiert und arbeitet mit einem Kolben 14 zusammen. Der Kolben 14 ist auf einem Sternradelement 15 befestigt, das eine intermittierende Bewegung ausführt.
Der Kolben und das ; Sternrad sind drehbar auf einer Welle 55 zweckmäBig innerhalb des s GehÏuses 10 montiert. Eine Antreibevorrichtung 16 für das Sternradelement 15 ist auf einem Schneckenrad 17 befestigt, das ebenfalls drehbar im Gehäuse 10 auf der Welle 56 derart montiert ist, da¯ dasselbe in die Schnecke 18 eingreift. Die Sohnecke 18 ist am Ende einer Motorwelle 19 befestigt.
Das Rad 13 und der Kolben 14 sind im Verhältnis von 3 : 1 übersetzt, während das Sternrad 15 mit vier Spalten derart versehen ist, da¯ eine Umdrehung des Schneckenrades 17 das Rad 13 eine Zwolftelsumdrehung vor wärts bewegt.
Wenn die Motarwelle 19 im Betrieb ist, wird samit der Tisch 11 intermittierend um einen Zwölftel einer Umdrehung für jede ganze Umdrehung des Schneckenrades 1 s gedreht. Die stationäre Periode des Tisches zwischen jeder Bewegung beträgt dreimal die Dauer der Bewegungsperiode. Es sind zwölf f Formträger 20 vorgesehen, die ringförmig in gleichen AbstÏnden nahe der Peripherie des Tisches 11 angeordnet sind. Auf jedem dieser Formträger 20 ist eine feste Formhälfte 21 befestigt. Jede feste Formhälfte 21 und jede damit verbundene bewegliche Formhälfte 22 weist im Innern Formräume 24 auf.
Jede bewegliche Formhälfte 22 besitzt ebenfalls eine Maise mit einem Sitz 23, der mit den Formräumen über einen relativ kleinen Durchgang 25 verbunden ist. Zwei Zugstan- gen 26 verlaufen von jeder beweglichen Formhälfte 22 durch den Tisch 11 nach ab wärts, wobei die untern Enden mit einem Balken 27 verbunden sind. Das obere Ende dieser Zugstangen ist mit K¯pfen versehen, um die beweglichen Formhälften 22 nach abwärts ziehen zu können. Di & untern Enden dieser Stangen sind zur Aufnahme von Ringorganen 28, die schwenkbar mit dem Balken 27 verbunden sind, mit Gewinde versehen.
Zum Spannen des Stangenpaares 26 ist auf der Unterseite des Tisches 11 ein Kniehebelpaar 30, 31 vorhanden. Der obere Hebel 31 des Kniehebelpaares besitzt einen Arm 32, mit demselben ein einziges Stick bildend, das mit einer Rolle 33, die in. einer Nute 34 läuft, versehen ist. Die Nute ist in einem feststehenden Teil des Gehäuses hergestellt.
Befindet sich das Eniehebelpaar 30, 31 in der in Fig. 3 dargestellten Lage, so wird der benachbarte Balken 27 heruntergedrückt und dadurch die Stangen 26 gespannt, um die Formhälfte 22 gegen die Formhälfte 21 zu drücken. Die Stangen sind derart eingestellt. dass dabei ein Pressdruck von ungefähr 4, 5 Tonnen ausgeübt wird.
Die Nute ist so geformt, da¯, wenn der Tisch 11 sich dreht, die Rollen 33 auf einem erhöhten Teil 35 während einer Viertelsumdrehung laufen. In dieser Lage werden die Hebel 31 im Gegenuhrzeigersinn bewegt und heben dadurch den Balken 27, die Formen dadurch öffnend. Eine Form in der offenen Lage ist in Fig. 2 links dargestellt.
Bine Mehrzahl von Ausstossstangen 36 ist in jeder Formhälfte 21 angeordnet und in einem passenden Ausschnitt im benachbarten Formträger 20 mit der vom Stössel 38 betätigten Scheibe 37 verbunden. Der Stössel 38 verläuft im Tisch 11 nach abwärts. Das untere Ende des Stosseis 38 liegt direkt über der Drehachse des Hebels 31. Der Arm 32 bildet genau unterhalb des Stössels 38 einen Kamm 39. Der Kamm 39 hat eine solche Form, da¯, wenn der Kniehebel sich in der in Fig. 3 dargestellten Image befindet, derselbe knapp au¯er Kontakt mit dem Ende des Stössels) 38 ist.
Wenn jedoch der Knie- hebel zurückgezogen wird, arbeitet der Kamm 39 mit dem untern Ende des Stössels 38 so zusammen, dass die, Scheibe 37 gehoben wird, wodurch die Stangen 36 nach oben gesto¯en werden und dadurch die Formlinge ausstossen.
Diese Ausstossstangen dienen auch zur Halterung von in der Form vorgesehenen Einlagen. Diese Einlagen liegen in Offnungen, die sich in den Enden dieser Ausstoss- stangen befinden, so dass, wenn sich die Formhälften schliessen, diese Einlagen nach abwärts in ihre gewünschte Lage innerhalb der Form gezogen werden.
Die Kopfpartie der Maschine ist in einen Rahmen 40, der vom Gehäuse 10 an einer Seite des Tisches 11 nach aufwärts vorsteht, gebaut. Das obere Ende dieses Ra-hmens ragt nach innen über die liante des Tisches. Am Rahmen 40 sind die hydraulischen Press- zylinder und ein Injektionszylinder befestigt.
. tus der Zeichnung ist ersichtlich, dass eine Ahstützung 41 am Rahmen 40 knapp unterhalb des benachbarten Teils des Tisches 11 derart-angegossen ist, dass, wenn der hydrau- lische Druck erzeugt wird, die benachbarte Tischkante unabhÏngig von der Achse 12 abgestützt wird. Dadurch wird vermieden. dass die Achse 12 auf Biegung beansprucht wird.
Wie in Fig.. 3 dargestellt, sind zwei Druckzylinder 42, die an dem den Tisch iiberragenden Rahmen 40 befestigt sind, vorgesehen. Die Kolbenstangen 43 verlaufen vom Zylinder 42 nach abwÏrts und sind mit der Druckplatte 44 verbunden. Die Leitun- g und Ventile zum Steuern der Zylinder sind auf der 7eichnung nicht dargestellt.
Wenn die Druckflüssigkeit in die Zylinder 4@ ? f-infliesst. wird die Druckplatte 44 nach ab- wärts gegen die obere Fläche der beweglichen Formhälfte 22 bewegt, um dadurch cliese Platte direkt gegen die feste Formhälfte 21 zu drücken. Die Druckflüssigkeit steht unter einem solchen Druck, dass ein Druck von ungefähr 127 T'onnen zum Schlie ssen der Form zur Verfügung steht.
Die Druckplatte 44 ist mit einer zentralen Bohrung versehen, in der ein Injektionszylinder 45 derart montiert ist, daB er nach oben verlaufend zwischen die beiden Zylinder 42 zn lichen kommt. Das untere Ende des Zylin ders 45 weist eine Schulter 57 auf und wird mittels einer Druckfeder 46 federnd nach abwärts gedrückt, die Schultern gegen die Anschlagmutter 58 pressend. Das untere Ende des Injektionszylinders 45 ist mit einer D se 47, die mit jedem Sitz 23 zusammen- arbeiten kann, versehen.
Ein rohrförmiger Presskolben 48 ist inner hall) des Zylinders 45 vorgesehen. Das obere Ende dieses Kolbens trägt, mit dem untern Teil ein Stück bildend, einen Kolben 49 für den Kraftzylinder 50. Zwischen dem Kolben 49 und dem obern Zylinderende 50 wird eine Flüssigkeit, um das Organ 48 nach abwärts zu drucken, verwendet. Dadurch wird das im Injektionszylinder 45 befindliche Material 1 durch die Düse 47 aus dem Zylinder 45 ausgestossen.
Der Zylinder 45 ist mit einem Kern 51 versehen. Da das pulverisierte, plastische Material ein relativ schlechter Warmeleiter ist und da dasselbe im Injektionszylinder 45 erhitzt werden mu¯, so ist es vorteilhaft, den Injektionszylinder verhältnismässig dünnwandig herzustellen.
Ein F lltrichter 52 ist im Rahmen 40 befestigt und mittels einer Leitung mit einer Öffnung 53 mit dem obern Teil des Injek tionszylinders 45 verbunden. Wenn der Kolben 48 in der obersten Lage ist, flieBt das Material vom Trichter 52 abwÏrts durch die Öffnung 53 in den Zylinder 45. Wenn der Kolben 48 nach unten gedrückt wird, wird die Öffnung 53 von demselben abgedeekt, so da¯ kein Material entweichen kann. Eine Induktionsheizspule 54 ist ausserhalb des Zylinders 45 um denselben herum angeordnet, wodurch der Zylinder 45 und der r Kern 51 durch hochfrequente Induktion erhitzt werden. Diese Erhitzung überträgt sich auf das im Zylinder befindliche Material.
Der den Tisch drehende Mechanismus ist so ausgebildet, daB zwischen zwei aufein anderfolgenden Bewegungen des Tisches Zeitintervalle von zwölf Sekunden eingeschaltet werden. ; lerden. Für einen vollständigen Arbeits zyklus einer Forjn ist somit ein Zeitintervall von 144 Sekunden erforderlich. Für einen kompletten Arbeitsgang des Injektionskol- bens ist jedoch nur ein Intervall von 12 Sekunden erforderlich. Es bleibt somit für das Härten des Formgutes in der Form eine Zeitspa. nne von zirka 130 Sekunden zur Ver fügung. Dem Material in der Injektionsdüse ist jedoch keine genügend lange Zeit zum Hartwerden gegeben.
Das in der Düse befindliche Material 1 kann deshalb in die nächste Form eingespritzt werden.
Die dargestellte Maschine entspricht einer Ausführung mittlerer Grosse mit einem Form gutinhalt eines Injektionsvorganges von maxi- mal 227 Gramm. Der von der Machine wÏhrend der Injektion erzeugte Druck beträgt zirka, 18 Tonnen.
Das durch WÏrme sich erhärtende Mate- fia. erfordert zur Erhärtung 1 bis 1 1/2 Minuten. Nur 10 oder 12 Sekunden sind zwischen aufeinanderfolgendenArbeitsvorgängen des Enjektionszyiinders erforderlich, wodurch eine Verkrustung des MateriaIs innerhalb der Düse verhütet wird. Dieser Vorteil erspart Reinigung der Düse zwischen den aufeinanderfolgenden Injektionsvorgängen.
Ein weiterer Vorteil der beschriebenen Machine besteht darin, dass der auf die In jektionsdüse und das Material angewendete Drue, in einer solchen Richtung ausge bt wird, da¯ die Formhälften dadurch zusam mengehalten werden. Der Zusammenhalte- druck ist deshalb die Summe der Drücke, die von den Zylindern 42 und 50 erzeugt werden.
Wo die Injektionsdüse zwischen den FormhÏlften angebracht ist, erzeugt der auf die D se angewendete Druck ein Auseinander- streben der Formhälften, so dass von den Druckplatten, um diesen Injektionsdruck zu kompensieren, ein viel gr¯¯erer Druck aus geiibt werden muss.