Presseinrichtung zum Herstellen von Formkörpern aus schüttbarem Kunststoff
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Presseinrichtung zum Herstellen von Formkörpern aus schüttbarem Kunststoff.
Pressen, bei welchen die Schliessbewegung in vorbestimmten Zeitintervallen automatisch ausgelöst wird, während das Füllen der Pressform vor Beginn der Schliessbewegung mit der vorher bereitgestellten, für die Herstellung eines Formstückes notwendigen Presstoffmenge sowie das Auffangen der jeweils nach beendetem Pressvorgang von den Presstempeln abgestreiften Form stücke manuell erfolgt, sind allgemein bekannt. Es sind aber auch schon Presseinrichtungen bekannt geworden, bei welchen die Beschickung der Pressformen automatisch mit Hilfe einer Waage, die die notwendige Presstoffmenge dosiert, erfolgt. Auch für das automatische Abführen der fertigen Formstücke sind schon Einrichtungen geschaffen worden.
Nachteilig bei diesen bekannten Beschickungsund Abnahmevorrichtungen ist aber, dass diese speziell für einen bestimmten Pressentyp mit meist nur einteiliger Pressform konstruiert werden müssen, relativ kompliziert sind und insbesondere die Dosierung mit Hilfe einer Waage infolge der Empfindlichkeit der Waage leicht zu Fehlern Anlass gibt.
Die vorliegende Erfindung bezweckt nun die Schaffung einer automatisch arbeitenden Pressen richtung mit einer Beschickungsvorrichtung und einer Abnahmevorrichtung, welche sich insbesondere auch für mehrteilige Pressformen eignet, die Verwendung handelsüblicher Pressen erlaubt und einen relativ einfachen Aufbau ermöglicht.
Die erfindungsgemässe Presseinrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Beschickungsvorrichtung und die Abnahmevorrichtung je ein angenähert horizontal verschiebbar geführtes, periodisch in Abhängigkeit des Arbeitsablaufes der Presse zwischen einer Endlage und einer die Pressform überdeckenden Lage bewegbares Transportorgan aufweisen, wobei das Transportorgan der Beschickungsvorrichtung mit Mitteln zur Aufnahme der dosierten Kunststoffmenge und Mitteln zum Umfüllen der Kunststoffmenge in die Pressform und das Transportorgan der Abnahmevorrichtung mit Mitteln zum Auffangen der von den Presstempeln abgestreifen Formkörper und Mitteln zum Reinigen der Pressform versehen ist.
Eine beispielsweise Ausführungsform der erfindungsgemässen Presseinrichtung wird anhand der Zeichnung nachfolgend näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 und 2 die Presseinrichtung in zwei verschiedenen Ansichten in schematischer Darstellung,
Fig. 3 und 4 die Beschickungsvorrichtung und die Abnahmevorrichtung der Presseinrichtung gemäss Fig. 1 und 2 in Seitenansicht und Draufsicht in grösserem Masstab, und
Fig. 5 ein Detail der Beschickungsvorrichtung gemäss Fig. 3 in grösserem Masstab.
Gemäss Fig. 1 und 2 besteht die Presseinrichtung im wesentlichen aus einer Beschickungsvorrichtung 2 und einer Abnahmevorrichtung 3. Die Presse 1 weist einen Tisch 4 mit einer Steuereinrichtung 5 und ein durch vier Säulen 6 vom Tisch 4 distanziertes Kopfstück 7 auf. Ferner ist die beispielsweise hydraulisch betätigbare Presse 1, bei welcher das Pressen mit Druckwirkung von oben nach unten erfolgt, mit einer Pressform 8, mit in diesem Beispiel vier Matrizen und somit auch mit vier Presstempeln 8a zur gleichzeitigen Herstellung von vier Formkörpern ausgerü- stet. Selbstverständlich können aber auch andere Pressen verwendet werden, beispielsweise ein- oder doppelständrige oder aber Pressformen mit weniger oder mehr als vier Matrizen.
Gemäss Fig. 3 und 4, welche die Beschickungs vorrichtung 2 und die Abnahmevorrichtung 3 mehr im einzelnen zeigen, sind beidseitig am Tisch 4 der Presse sich in Querrichtung zur Schliessbewegung erstreckende Träger 9 angeordnet. In der Darstellung gemäss Fig. 3 rechtsseitig vom Tisch 4 stützt sich auf diesen Trägern 9 ein Gerüst 10 der Beschickungsvorrichtung 2 ab. Dieses Gerüst 10 ist angenähert in halber Höhe mit einer Plattform 11 versehen, auf welcher ein trichterförmiger Beschickungsbehälter 12 zur Aufnahme des schüttbaren Kunststoffes aufsteht, wobei die Plattform 11 dessen Boden bildet. Unterhalb der Plattform 11 befindet sich eine Brücke 13.
Diese Brücke ist von der Plattform 11 distanziert und an dieser mittels Distanzstäben 14 und Auflagemuttern 15 höhenverstellbar befestigt. Zwischen der Plattform 11 und der Brücke 13 sind die Dosierbehälter 16 angeordnet. In diesem Beispiel ist aber zur besseren Veranschaulichung nur ein Dosierbehälter dargestellt. Selbstverständlich ist für jede Matrize ein besonderer Dosierbehälter erforderlich, also in diesem Beispiel vier Behälter. Die Dosierbehälter sind aus zwei gegen die Kraft einer Feder 17 ineinander verschiebbare Hülsen gebildet, wobei die äussere Hülse mit einem Flansch auf der Brücke 13 verschiebbar aufliegt, während die innere Hülse mit einem Auflageflansch fest mit einem Schieber 18 verbunden ist.
Dieser Schieber 18 liegt an der Unterseite der Plattform 11 an und ist um die in der Plattform 11 und der Brücke 13 gelagerte Achse 19 samt den an ihr befestigten Dosierbehältern 16 drehbar.
Durch Verschieben der Brücke 13 nach oben oder unten kann das Volumen der Dosierbehälter 16 bestimmt werden, wobei die Feder 17 bewirkt, dass die äussere Hülse des Dosierbehälters immer auf der Brückenfläche aufliegt. Für das Füllen der Dosierbehälter sind in der Plattform Öffnungen vorgesehen, welche so angeordnet sind, dass in der Füllstellung des Schiebers dieser mit den Dosierbehältern je mit einer dieser Öffnungen 20 fluchtet, wie dies näher in Fig. 5 veranschaulicht ist. In dieser Füllstellung ist die Unterseite der Dosierbehälter durch die Brücke 13 verschlossen. Beim Verschwenken der Dosierbehälter 16 bzw. des Schiebers gelangen die Dosierbehälter in den Bereich von je einer öffnung 21 in der Brücke 13, worauf sich die Behälter entleeren.
Das Verschwenken des Schiebers 18 mit den Dosierbehältern 16 um die Achse 19 wird durch ein hydraulisches oder pneumatisches System 22 bewirkt, wie dies in Fig. 5 näher veranschaulicht ist. Hierbei ist die Kolbenstange 23 des Systems 22 über einen Hebelarm 24 mit dem Schieber 18 gelenkig verbunden.
Der aus den Behältern 16 ausströmende Kunststoff gelangt durch eine Zuführungsleitung 26 hindurch in den Aufnahmebehälter 27. Diese Aufnahmebehälter, von welchen wiederum nur einer gezeigt ist aber selbstverständlich in diesem Ausführungsbeispiel vier erforderlich sind, sind auf einem als Rollwagen ausgebildeten Transportorgan 28 angeordnet.
Die Aufnahmebehälter 27 sind wiederum aus zwei ineinander verschiebbaren Hülsen gebildet, wobei die innere Hülse obenseitig fest mit dem Rollwagen 28 verbunden ist. Die äussere Hülse hingegen wird mit Hilfe einer Feder 29 gegen den Boden des Rollwagens gedrückt, welcher als relativ zum Rollwagen verschiebbarer Schieber 30 ausgebildet ist. Am Rollwagen 28 sind Räder 31 angeordnet, mittels welchen der Rollwagen 28 auf mit den Trägern 9 verbundenen Schienen 32 von einer in der Darstellung gezeigten Endlage in eine die Pressform überdeckende Lage bewegbar ist. Die Verschiebung des Rollwagens erfolgt mittels eines hydraulischen oder pneumatischen Systems 33, dessen Kolbenstange 34 über Hebel 35 mit dem Rahmen des Rollwagens 28 gelenkig verbunden ist.
In der Darstellung gemäss Fig. 3 linksseitig. vom Tisch 4 ist ferner die Abnahmevorrichtung angeordnet, welche im wesentlichen aus einem Transportorgan in Form eines Rollwagens 40 besteht. Dieser Rollwagen weist ebenfalls Räder 41 auf, mittels welchen dieser auf den Schienen 32 von einer in der Darstellung gezeigten Endlage in eine die Pressform überdeckende Lage bewegbar ist. Für die Verschiebung dieses Rollwagens 40 ist ebenfalls ein hydraulisches oder pneumatisches System 43 vorgesehen, dessen Kolbenstange 44 über ein Gestänge 45 mit dem Rahmen des Rollwagens 40 gelenkig verbunden ist. Auf dem Rollwagen 40 ist eine Auffangwanne 46 kippbar, sowie eine Pressluftreinigungseinrichtung 47 mit in diesem Beispiel vier Düsen angeordnet.
Diese Düsen gelangen bei der die Pressform überdeckenden Lage des Rollwagens vor die Öffnungen der Matrizen, so dass diese ausgeblasen werden können, wie das nachfolgend noch näher beschrieben wird.
Im Betrieb der Presseinrichtung gelangt zunächst der schüttbare Kunststoff von dem Beschickungsbehälter 12 durch die Öffnungen 20 der Plattform 11 hindurch in die Dosierbehälter 16, deren Volumen vorher auf die für ein Formstück notwendige Pressstoffmenge eingestellt wurde. Für einen gleichmässigen Fluss des Presstoffes sorgt hierbei ein mit einem Motor 48 versehenes Rührwerk 49, welches in den Beschickungsbehälter 12 hineinragt. Nach einem vorbestimmten vom Arbeitsablauf der Einrichtung abhängigen Zeitintervall wird das System 22 (Fig. 5) in Gang gesetzt und hierdurch der Schieber 18 mit den gefüllten Dosierbehältern 16 von der Füllage in die Entleerungslage verschwenkt.
Nunmehr gelangen die Dosierbehälter 16 über die Öffnungen 21 der Brücke 22, worauf der Kunststoff durch diese Öffnungen hindurch aus den Dosierbehältern 16 abströmt und in die Auffangbehälter 30 des Rollwagens 28 gelangt. Ist die Umfüllung des Kunststoffes von den Dosierbehältern 16 in die Auffangbehälter 27 beendet, beginnt der Rollwagen 28 seine Bewegung in Richtung des Tisches 4 der Presse 1. Ehe der Rollwagen 28 in seine die Pressform überdeckende Lage gelangt ist, stösst der vorstehende Schieber 30 an einen hierfür vorgesehenen Anschlag 50 an. Während der Rollwagen 28 seine Bewegung beibehält, bleibt der Schieber 30 stehen, so dass zwischen Rollwagen und Schieber eine Relativbewegung stattfindet, welche so lange anhält, bis der Rollwagen seine vorbestimmte, die Pressform überdeckende Endlage erreicht hat.
In dieser Stellung befinden sich die einzelnen Aufnahmebehälter 27 direkt über den diesen zugeordneten Matrizen, so dass der Kunststoff von den Behältern 27 durch hierfür vorgesehene Öffnungen 51 im Schieber 30 in die Matrizen gelangt. Ist dieser Vorgang beendet, verschiebt das hydraulische System 33 den Rollwagen 28 in seine in der Darstellung gezeigte Endlage zurück, wobei auch der Schieber infolge der Kraft einer Feder 52 in seine die Behälter bodenseitig verschliessende Lage zurückkehrt.
Hat der Rollwagen der Beschickungsvorrichtung 2 diese End- oder Ruhelage erreicht, beginnt die Presse ihre Schliessbewegung, welche zur Bildung der Form stücke führt.
Während der Rückkehrbewegung der Presstempel 8a in ihre Ruhelage beginnt das hydraulische oder pneumatische System 43 der Abnahmevorrichtung 3 seine Arbeitsbewegung. Hierdurch wird der Rollwagen 40 von seiner Ruhelage nach rechts gegen den Tisch 4 der Presse 1 verschoben. Während dieser Bewegung kommt ein Steg 54 der Auffangwanne 46 ausser Eingriff eines Anschlages 55, so dass die Wanne von ihrer geneigten Lage in die horizontale gelangt, wie dies in Fig. 3 durch die strichpunktierte Linie angedeutet ist. Die Bewegung des Rollwagens in Richtung des Tisches 4 erfolgt so lange bis dieser in eine diesen Tisch überdeckende Lage gelangt ist.
In dieser Stellung befinden sich die Düsen der Presslufteinrichtung 47 je über einer Matrize, welche durch einen Pressluftstrahl gereinigt werden. Im Augenblick, wo der Rollwagen seine die Pressform überdeckende Lage erreicht hat, gelangt auch der Presstempel in seine Ausgangslage, wobei die an den einzelnen Presstempeln haftenden Formstücke von einem Abstreifer 56 abgestreift werden, welche in die sich in waagerechter Lage befindliche Auffangwanne 46 fallen. Hierauf kehrt der Rollwagen 40 der Abnahmevorrichtung 3 in seine Ausgangslage zurück, wobei die Auffangwanne 46 in der letzten Phase der Rückkehrbewegung wieder in ihre Schräglage angehoben wird, wodurch die Formstücke von der Auffangwanne 46 in einen Sammelbehälter oder beispielsweise auf ein Fliessband (nicht dargestellt) fallen.
Somit ist die Einrichtung für den nächsten Arbeitsgang bereit, welcher sich fortlaufend auf die vorstehend beschriebene Weise wiederholt. Um festzustellen, ob sich ein oder mehrere Formstücke in den Matrizen verklemmt haben, sind mechanische Auswerfer 59 vorgesehen, welche nach Abheben der Presstempel in den Matrizen nach oben verschoben werden. Bei der Aufwärtsbewegung der Auswerfer 59 werden evtl. hängengebliebene Formkörper wenigstens teilweise aus den Matrizen herausgedrückt.
Diese Formkörper können dann von Hand vom Tisch genommen werden. Es sind aber auch mechanische Einrichtungen denkbar, welche die von den Auswerfern aus den Matrizen herausgeschobenen Formstücke vom Tisch 4 abstreifen. Um nun eine Bewegung des Rollwagens 40 in Richtung des Tisches 4 zu verhindern, wenn sich noch eines oder mehrere Formstücke auf dem Tisch 4 befinden, ist der Rollwagen mit einem Sicherungsbügel 57 versehen, welcher bei der Vorwärtsbewegung des Rollwagens unmittelbar über den Tisch 4 hinweggleitet und jeden Widerstand auf einen Kontakt 58 überträgt, der die gesamte Einrichtung abstellt. Hierdurch wird vermieden, dass auf dem Tisch 4 liegen bleibende Formstücke vom Rollwagen 40 überfahren und somit zerstört werden. Anstelle des Sicherungsbügels 57 ist aber auch eine Lichtschranke denkbar.
Die Steuerung der Beschickungsvorrichtung, sowie der Abnahmevorrichtung, periodisch in Abhängigkeit des Arbeitsablaufes der Presse, kann beispielsweise elektronisch oder elektromechanisch erfolgen (nicht dargestellt).
Diese beschriebene, vollautomatisch arbeitende Presseinrichtung gewährleistet somit ein Dosieren der für die Herstellung eines Formstückes notwendigen Presstoffmenge, ein Beschicken der Pressformen, sowie ein Abnehmen der fertigen Formstücke auf sehr einfache und Fehler praktisch ausschliessende Weise. Die beschriebene Beschickungs- und Abnah mevorrichtung kann ohne weiteres an jeder handels üblichen Presse angeordnet werden.