Maschine zum Spritzen von Formstücken aus Kunststoff
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Maschine zum Spritzen von Formstücken aus Kunststoff mit einer auf dem Maschinenbett abgestützten Plastifizier- und Spritzeinheit und einer zur Achse der letzteren verstellbaren Formschliesseinheit. Bei einer bekannten Ausführungsform einer solchen;Ma- schine sind sowohl die Plastifizier- und Spritzeinhèit als auch die Formschliesseinheit in verschiedenen relativen Winkellagen ihrer Achsen in einer Vertikalebene durch diese Achsen am Maschinenbett montierbar. Dadurch ist es z.
B. möglich, bei horizontaler Lage der Achse der Plastifiziereinheit die Formschliesseinheit ebenfalls horizontal oder nach oben oder unten vertikal anzuordnen; bei horizontaler (oder vertikaler) Fluchtlage der beiden Einheiten lassen sich Formstücke mit zentralem Anguss spritzen, während bei einer Winkelversetzung von 900 der Achsen der beiden Einheiten Formstücke mit in der Formtrennebene liegendem Anguss gespritzt werden können. Ausserdem eignet sich eine solche Maschine zum Spritzen von Formstücken mit Einlagen, in welchem Fall die Formschliesseinheit in ihre Vertikallage eingestellt wird.
Obwohl somit eine solche Maschine verschiedene Einstellungen ihrer Einheiten gestattet, um so unterschiedlichen Spritzbedingungen gerecht werden zu können, ist sie doch in Aufbau und Bedienung recht kompliziert; das Umstellen der einen oder beider Einheiten aus einer Lage in eine andere setzt ein Demontieren und wieder Montieren dieser Einheit voraus, was relativ umständlich und zeitraubend ist.
Da die Schwerpunktverteilung bei den verschiedenen Stellungen der beiden Einheiten stark voneinander abweichen und besonders bei vertikal stehender Plastifizier- und Spritzeinheit recht ungünstig ist, müssen extrem stabile Lage rund Abstützelemente vorgesehen sein; die Verstellbarkeit der Plastifizierund Spritzeinheit zwingt ausserdem zu einer relativ komplizierten Führung der an diese Einheit angeschlossenen Steuer- bzw. Hydraulikleitungen.
Bei der Maschine nach der vorliegenden Erfindung sind die genannten Nachteile vermieden; die erfindungsgemässe Maschine ist zu diesem Zweck dadurch gekennzeichnet, dass die Formschliesseinheit einerseits in einer zur horizontalen Achse der auf dem Maschinenbett in Achsrichtung verstellbar gelagerten Plastifizier- und Spritzeinheit senkrechten Ebene um die genannte Achse am Maschinenbett schwenkbar gelagert und in ihrer jeweiligen Schwenklage feststellbar ist, während die Formschliesseinheit anderseits in der genannten Ebene radial zur genannten Achse der Plastifizier- und Spritzeinheit verstellbar ist.
Die stets senkrecht zur Achse der Plastifizierund Spritzeinheit stehende Achse der Formschliesseinheit ermöglicht es, Formstücke mit-in der Formtrennebene liegendem Anguss herzustellen, wobei die Formschliesseinheit zufolge ihrer Schwenkbarkeit um die Achse der Plastifizier- und Spritzeinheit zwischen horizontaler und vertikaler Achslage beliebig verstellbar ist. Da die Formschliesseinheit bezüglich der Achse der Plastifizier- und Spritzeinheit radial verstellbar ist, kann die Form mit ihrer Trennfläche aus der genannten Achse heraus verschoben werden, so dass nach Einsetzen eines Umlenkkopfes auch Formstücke mit zentralem Anguss gespritzt werden können. Da die Plastifizier- und Spritzeinheit stets horizontal auf dem Maschinenbett gelagert bleibt, sind auch beim Verschwenken bzw.
Verstellen der Formschliess einheit keine erheblichen Gewichtsverschiebungen zu erwarten und auch die Führung der Steuer- und Hydraulikleitungen zur horizontal bleibenden Plastifizier- und Spritzeinrichtung ist einfach; die schwenkbare Lagerung der Formschliesseinheit macht ein Demontieren dieser Einheit unnötig.
In der beiliegenden Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Maschine dargestellt; es zeigen:
Fig. 1 schematisch und schaubildlich eine Ansicht der Spritzmaschine bei vertikal stehender Formschliesseinheit,
Fig. 2 eine Seitenansicht der Maschine mit im Vertikalschnitt gezeigter Plastifizier- und Spritzeinheit,
Fig. 3 eine Frontansicht der Maschine mit Ver tikalschnitt durch einen Teil der vertikal stehenden Formschliesseinheit und
Fig. 4 eine Seitenansicht mit teilweisem Vertikalschnitt analog Fig. 2 bei aus der Achse der Plastifiziereinheit heraus verschobener Spritzform.
Die gezeichnete Maschine zum Spritzen von Formstücken aus Kunststoff besitzt ein schematisch gezeichnetes Maschinenbett 1 mit horizontal auf diesem gelagerter Plastifizier- und Spritzeinheit 2.
Diese Plastifizier- und Spritzeinheit 2 ist aufhorizon- talen Führungsstangen 3 (Fig. 1) gelagert, die auf Lagerblöcken 4, 5 auf dem Maschinengestell 1 abgestützt sind; diese Einheit 2 besitzt einen Antriebsteil 6, an welchem ein Plastifizierzylinder 7 mit horizontaler Achse a befestigt ist. In dem von einem Heizmantel 8 umschlossenen Zylinder 7 ist eine Plastifizier- und Förderschnecke 9 angeordnet, die über eine Keilwelle 10 und Zahnrad 11, 12 von einer motorisch angetriebenen Welle 13 rotierend antreibbar ist. Auf der Keilwelle 10 sitzt ein in einem Zylinder des Getriebeteils 6 geführter Kolben 14, der je nach seiner Beaufschlagung durch ein Druckmedium eine begrenzte Axialverschiebung der Schnecke 9 ermöglicht. Am vorderen Endteil des Plastifizier Zylinders 7 ist ein Spritzkopf 15 mit Düse 16 abnehmbar befestigt (Fig. 2).
Auf den hinteren Endteil des Plastifizierzylinders 7 ist ein Einfülltrichter 17 für den zu verspritzenden Kunststoff aufgesetzt. Am rückwärtigen Ende des Getriebeteils 6 der Plastifizier- und Spritzeinheit 2 ist ferner ein Mitnehmer 18 angeordnet, der an einem in einem Zylinder begrenzt bewegbaren Kolben 19 befestigt ist. Zum Zusammenwirken mit dem Mitnehmer 18 ist ein an einer Gewindespindel 20 sitzendes Kupplungsglied 21 vorgesehen; die Spindel 20 ist längseinstellbar in einem höhenverstellbaren, am Maschinenbett 1 abgestützten Träger 22 gelagert (Fig. 2).
An dem an der Frontseite des Maschinenbettes 1 befestigten Lagerblock 5 ist eine Tragplatte 23 mittels in einer Ringnut 24 laufender, auf Bolzen gelagerter Rollen 25 um die Achse a der Plastifizierund Spritzeinheit 2 drehverstellbar gelagert. Mittels eines unter Federspannung stehenden Arretierbolzens 26, der im Lagerblock 5 gelagert ist und mit entsprechenden kreisförmig angeordneten Ausnehmungen in der Tragplatte 23 zusammenwirkt, kann die Tragplatte 23 in ihrer jeweiligen Drehlage lösbar fixiert werden (Fig. 4). An der Tragplatte 23 ist die Formschliesseinheit 26 der Maschine angeordnet.
Diese Einheit 26 besitzt einen Träger 27, in welchem vier zueinander parallele, senkrecht zur Achse a verlaufende und in den Ecken eines Quadrates angeordnete Führungssäulen 28 abgestützt sind. Ferner ist auf dem Träger 27 eine Platte 29 befestigt, welche der einen Hälfte einer zweiteiligen Spritzform 30 als Widerlager dient. Am andern Ende der Führungssäulen 28 ist ein Stützblock 31 montiert, dessen Stellung auf den Säulen 28 entsprechend der zur Verwendung gelangenden Form mittels eines Handrades 32 eingestellt werden kann. An der Unterseite des Stützblockes 31 sind Lenker 33 angelenkt, die ihrerseits je am einen Ende eines Hebels 34 angelenkt sind; dies andere Ende dieser Hebel 34 steht mit einer auf den Säulen 28 verschiebbar geführten Platte 35 in Verbindung, welche der anderen Hälfte der Spritzform 30 als Widerlager dient.
An der Verbindungsstelle der Lenker 3 mit den Hebeln 34 ist ferner je eine Lasche 36 angelenkt, wobei diese Laschen 36 anderseits an einem zentralen Mitnehmer 37 angelenkt sind, der auf einer im Block 31 verschiebbar geführten Kolbenstange 38 sitzt. In Fig. 1 ist zur Betätigung der Kolbenstange 38 ein hydraulischer Zylinder 39 gezeichnet. Der beschriebene Hebelmechanismus dient dem Öffnen und Schliessen der Form 30. Links in Fig. 3 ist dieser Mechanismus bei geschlossener Form dargestellt; Hebel 34 und Lenker 33 sind gestreckt und miteinander in Flucht, während die Lasche 36 senkrecht zur Mittellinie von Lenker und Hebel nach innen ragt.
Rechts in Fig. 3 ist der Hebelmechanismus bei offener Form dargestellt. Hebel 34 und 33 bilden einen spitzen Winkel, während die Lasche 36 annähernd parallel zur nach oben verschobenen Kolbenstange 38 verläuft.
In der Fig. 1, 2 und 3, wo die Formschliesseinheit 26 ihre Vertikallage einnimmt, ist diese Einheit ausserdem so eingestellt, dass die Achse a der Plastifizier- und Spritzeinheit durch die Trennebene der geschlossenen Form geführt. In dieser Stellung der Formschliesseinheit können demzufolge Formstücke mit in der Formtrennebene liegendem Anguss erzeugt werden. Die vertikale Stellung der Formschliesseinheit gestattet es, Form stücke mit Einlagen z. B. aus Metall zu spritzen. Zufolge der schwenkbaren Lagerung der Formschliesseinheit 26 mittels der Tragplatte 23 am Lagerblock 5 kann diese Einheit nach Lösen der Arretierung in der zur Achse a senkrechten Vertikalebene in jede beliebige, z. B. in die in Fig. 1 und 3 mit strichpunktierten Linien angedeutete Horizontallage, verschwenkt und dort wieder arretiert werden.
Anderseits ist es aber auch möglich, die Formschliesseinheit 26 bezüglich der Achse a radial zu verschieben. Zu diesem Zweck ist die Formschliesseinheit mittels am Träger 27 und an den Platten 29 und 35 vorgesehener Gleitschuhe 40 in Führungsschienen 41 der Tragplatte 23 verschiebbar und feststellbar gelagert. Das Verstellen erfolgt mittels eines Handrades 42, das über Zahnräder eine Spindel 43 treibt, die drehbar, aber axial feststehend am Fuss der Tragplatte 23 gelagert ist.
Damit kann die Formschliesseinheit längs der Schienen 41 z. B. in die in Fig. 4 gezeigte Lage verschoben werden, in welcher die Form 30 vollständig ausserhalb der Achse a der Plastifizier- und Spritzeinheit liegt. Anstelle des Spritzkopfes 15 mit Düse 16 ist in diesem Fall ein Umlenkspritzkopf 44 mit in der Achse der Formschliesseinheit 26 liegender Düse 45 an den Zylinder 7 angeschlossen. Die Abstützung des Spritzkopfes 44 übernimmt dabei der Träger 27. Bei dieser Anordnung lassen sich Formstücke mit zentralem Anguss erzeugen. Es versteht sich, dass auch in diesem Fall die Tragplatte 23 und demzufolge die Formschliesseinheit 26 in der zur Achse a senkrechten Vertikalebene in jede beliebige Lage verschwenkt und dort arretiert werden kann.
Das Verschieben der Plastifiziereinheit 2 kann bei gelöster Kupplung 21 von Hand erfolgen; dies ermöglicht eine gute Zugänglichkeit der Düse bzw. der Angusspartie der Form; ; das Verschieben der Einheit 2 von Hand ermöglicht auch den leichten Ausbau dieser Einheit. Bei in den Mitnehmer 18 eingerückter Kupplung 21 lässt sich anderseits die Plastifiziereinheit 2 hydraulisch begrenzt verschieben und ist gleichzeitig in ihrer jeweiligen Einstellage arretiert.
Die beschriebene Maschine ist einfach in Aufbau und Bedienung und gestattet es, durch Verschwenken bzw. Verschieben der Formschliesseinheit die Maschine allen vorkommenden Spritzbedingungen anzupassen. Da die Formschliesseinheit mit ihrer Achse stets rechtwinklig zur Achse der Plastifizierund Spritzeinheit steht, besteht auch jederzeit die Möglichkeit, die Maschine mit einer zweiten Plastifizier- und Spritzeinheit zu versehen, um das Spritzen mit zwei verschiedenen Materialien bzw. zwei verschiedenen Farben zu ermöglichen. Diese zweite Einheit wird zweckmässig bei vertikal stehender Formschliesseinheit horizontal an diese angeschlossen.