CH669146A5

CH669146A5 - Kunststoff-spritzgiessmaschine.

Info

Publication number: CH669146A5
Application number: CH1061/86A
Authority: CH
Inventors: Rudolf Krebser; Jakob Kamm
Original assignee: Netstal Ag Maschf Giesserei
Priority date: 1986-03-14
Filing date: 1986-03-14
Publication date: 1989-02-28
Also published as: IT1198243B; CN86108372A; FR2595615B1; ATA300586A; CN1011394B; US4768944A; JPS62221522A; DE3638071A1; AT393993B; IT8622836A0; FR2595615A1; DE3638071C2

Description

BESCHREIBUNG

Gegenstand der Erfindung ist eine Kunststoff-Spritzgiessmaschine mit über eine Anpress- und Verschiebeeinrichtung am feststehenden einspritzseitigen Werkzeugträger relativ zu diesem axial verschiebbar befestigtem Plastifizier- und Spritzaggregat.

Bei Kunststoff-Spritzgiessmaschinen wird heute normalerweise das Spritzaggregat mit der Einspritzdüse der Plastifiziereinheit während der Einspritz- und Nachdruckphase durch eine meist hydraulische Anpressvorrichtung mit grosser Kraft auf die im einspritzseitigen Werkzeugträger liegende Angussbüchse des Werkzeugs gepresst, um ein Ausflies-sen von flüssigem Kunststoff zwischen Düse und Angussbüchse während diesen Phasen zu verhindern. Bei der nachfolgenden Dosierphase wird dann das Spritzaggregat mit der Plastifiziereinheit von der Angussbüchse durch einen Abhebehub der Anpressvorrichtung getrennt, um ein Fliessen von Wärme zwischen Plastifiziereinheit und Werkzeug zu verhindern.

Um eine gute Zugänglichkeit zur Düse der Plastifiziereinheit bei Servicearbeiten zu gewährleisten, lässt sich das Spritzaggregat mit der Plastifiziereinheit in eine rückwärtige Position zurückfahren, und oftmals ist sogar ein Ausschwenken von Spritzaggregat und Plastifiziereinheit möglich.

Um aber das Plastifizier- und Spritzaggregat ausschwenken zu können, muss die feste Verbindung zwischen Anpress- und Verschiebeeinrichtung und einspritzseitigem Werkzeugträger bzw. Plastifizier- und Spritzaggregat gelöst werden. Die zum axialen Verschieben des Aggregats bzw. zur Erzeugung des Anpressdrucks notwendige Befestigung z. B. der Kolbenstange der meist vorgesehenen hydraulischen Anpress- und Verschiebeeinrichtung am einspritzseitigen Werkzeugträger bzw. am Plastifizier- und Spritzaggregat erfolgt üblicherweise mittels Schrauben. Da die Anpress-und Verschiebeeinrichtung bezüglich der Spritzaxe der Maschine stets mindestens zwei symmetrisch zu dieser Axe angeordnete Anpress- und Verschiebeeinrichtungen aufweisen muss bedingt das Lösen der genannten Befestigung stets das Lösen einer grösseren Anzahl von Schrauben, was zeitraubende und umständliche Handarbeit bedeutet.

Die vorliegende Erfindung bezweckt, diesen Nachteil der bekannten Spritzgiessmaschinen der genannten Art zu vermeiden. Sie ist zu diesem Zweck dadurch gekennzeichnet, dass die zwischen einer Befestigungsstelle am einspritzseitigen Werkzeugträger und einer Befestigungsstelle am Plastifi-zier-und Spritzaggregat vorgesehene Anpress- und Verschiebeeinrichtung mit der einen dieser Befestigungsstellen durch eine automatisch ein- und ausrückbare Kupplungsvorrichtung verbunden ist. Wenn wie üblich die Anpress- und Verschiebeeinrichtung mehrere zur Spritzachse symmetrisch angeordnete z. B. hydraulische Kolbenvorrichtungen oder elektrische Spindelvorrichtungen aufweist, ist natürlich jeder dieser Vorrichtungen eine Kupplung zugeordnet, wobei alle Kupplungen gleichzeitig ein- bzw. ausrückbar sind.

Die Anordnung ist dabei zweckmässig so getroffen, dass das bzw. die zur Spritzachse parallel verschiebbaren Elemente der Anpress- und Verschiebeeinrichtung, also z. B. eine Kolbenstange oder eine Spindel, über die Kupplungsvorrichtung mit dem einspritzseitigen Werkzeugträger verbunden sind, während ein feststehendes Element der Anpress- und Verschiebeeinrichtung, also z. B. ein Zylinder oder ein Elektromotor mit Getriebe, fest mit dem Plastifizier- und Spritzaggregat verbunden ist. Die Steuerung der Kupplungsvorrichtung erfolgt zweckmässig über die Zentralsteuerung der Maschine. Durch Vermeidung umständlicher und zeitraubender Handarbeit zum Lösen der Verbindung zwischen Anpress- und Verschiebeeinrichtung einerseits und Plastifizier-und Spritzaggregat bzw. einspritzseitigem Werkzeugträger anderseits lässt sich die für Servicearbeiten erforderliche Zeit erheblich reduzieren.

Die Erfindung ist im folgenden anhand der beiliegenden schematischen Zeichnung beispielsweise erläutert. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 in Draufsicht eine Kunststoff-Spritzgiessmaschine nach der Erfindung, deren Elemente die der Einspritz- und Nachdruckphase entsprechende Lage einnehmen,

Fig. 2 eine Draufsicht analog Fig. 1, die Maschinenelemente in der der Dosierphase entsprechenden Lage,

Fig. 3 eine Draufsicht analog Fig. 1, das in die hintere Endlage verschobene Plastifizier- und Einspritzaggregat,

Fig. 4 eine Draufsicht analog Fig. 3 mit vom einspritzseitigen Werkzeugträger getrenntem und in Serviceposition ausgeschwenktem Plastifizier- und Einspritzaggregat,

Fig. 5 in grösserem Massstab ein erstes Beispiel einer Kupplung im Axialschnitt,

Fig. 6 ein Axialschnitt durch ein zweites Beispiel einer Kupplung,

Fig. 7 einen Querschnitt nach der Linie A—A in Fig. 6, und

Fig. 8 einen Querschnitt analog Fig. 7 durch ein drittes Beispiel einer Kupplung.

Die in den Fig. 1—4 schematisch dargestellte Kunststoff-Spritzgiessmaschine besitzt in an sich bekannter Weise eine Formschliess- und Schliesskrafterzeugungseinheit 1 mit Kniehebelwerk la, eine Werkzeugtragvorrichtung 2 mit einem beweglichen und einem feststehenden Werkzeugträger 2a bzw. 2b und ein Plastifizier- und Spritzaggregat 3, das mittels einer aus symmetrisch zur Spritzachse a der Maschi-

2

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

3

ne angeordneten hydraulischen Kolbenvorrichtungen gebildeten Anpress- und Verschiebeeinrichtung 4 mit dem einspritzseitigen Werkzeugträger 2b relativ zu diesem verschiebbar verbunden ist. Die zur Steuerung aller Arbeitsvorgänge der Maschine vorgesehene Steuereinrichtung ist mit 5 be- 5 zeichnet. Beim gezeichneten Beispiel sind die Zylinder 4a der Kolben Vorrichtungen der Anpress- und Verschiebeeinrichtung 4 am auf Holmen 6 längs der Spritzachse a verschiebbar geführten Plastifizier- und Verschiebeaggregat 3 befestigt, während die gegen den einspritzseitigen Werkzeugträ- io ger 2b hin ragenden Kolbenstangen 4b an diesem ortsfesten Träger mittels je einer Kupplung 7 lösbar befestigt sind. In der in Fig. 1 gezeigten, der Einspritzphase bzw. der Nachdruckphase des Arbeitszyklus der Maschine entsprechenden Lage der Elemente ist das zwei- (oder mehr-) teilige Werk- 15 zeug 8 geschlossen, und das Plastifizier- und Einspritzaggregat 3 befindet sich in seiner vorderen Endlage, wobei die Einspritzdüse 3a des Plastifizierzylinders 3b mittels der Kolbenvorrichtungen 4 mit grosser Kraft gegen die im einspritzseitigen Werkzeugträger 2b liegende Angussbüchse 8a des 20 Werkzeugs 8 gepresst wird. Damit wird während diesen Phasen ein Ausfliessen von flüssigem Kunststoff zwischen Düse 3a und Angussbüchse 8a verhindert. Während der nachfolgenden Dosierphase (Fig. 2) wird das Plastifizier- und Einspritzaggregat 3 mittels der Kolbenvorrichtungen 4 unter 25 Trennung von Düse 3a und Angussbüchse 8a um eine kurze Strecke, z. B. um nur- wenige mm zurückgestossen, um während dieser Phase eine Wärmeübertragung zwischen Werkzeug 8 und Plastifizier- und Spritzaggregat 3 zu verhindern.

Während diesen sich wiederholend aufeinanderfolgenden 30 Arbeitsphasen der Maschine bleiben die Kupplungen 7 zwischen den Kolbenstangen 4b und dem einspritzseitigen Werkzeugträger 2b dauernd eingerückt.

Um bei Stillstand der Maschine Servicearbeiten z. B. an der Einspritzdüse 3a vornehmen zu können, wird durch voll- 35 ständiges Ausfahren der Kolbenstangen 4b der Anpress- und Verschiebeeinrichtung 4 das Plastifizier- und Einspritzaggregat 3 auf den Holmen 6 in eine hintere Endlage (Fig. 3) verschoben. Anschliessend werden die Kupplungen 7 ausgerückt und die dadurch vom Werkzeugträger 2b getrennten 40 Kolbenstangen 8b in ihre in Fig. 3 bei der unteren Kolbenvorrichtung gezeigte innere Endlage zurückgezogen. Das schwenkbar auf einem auf den Holmen 6 geführten Träger montierte Plastifizier- und Spritzaggregat 3 kann nun, wie in Fig. 4 gezeigt, so verschwenkt werden, dass eine gute Zu- 45 gänglichkeit der Aggregatteile, insbesondere der Düse 3a von der Bedienungsseite der Maschine her gewährleistet ist. Nach erfolgten Servicearbeiten wird das Plastifizier- und Spritzaggregat 3 in seine durch die Spritzachse a festgelegte Arbeitslage zurückgeschwenkt, worauf die Kolbenstangen 50 4b wieder gegen den Werkzeugträger 2b hin in den Bereich der Kupplungen 7 vorgeschoben und die Kupplungen 7 eingerückt werden; nach erfolgtem Einrücken der Kupplungen 7 kann mittels der Kolbenvorrichtungen 4a, 4b das Plastifizier- und Spritzaggregat wieder in seine der Dosierphase 55 (Fig. 2) entsprechende Ausgangslage für die nächsten Arbeitszyklen vorgeschoben werden.

Wie bereits erwähnt, soll erfindungsgemäss das Aus- und Einrücken der Kupplungen 7 automatisch erfolgen, wobei die hierzu erforderlichen Betätigungselemente von der zen- 60 tralen Steuereinrichtung 5 gesteuert werden. Ein erstes Beispiel einer Kupplung 7 ist in Fig. 5 dargestellt. Auf der vom Werkzeug 8 abgekehrten Seite ist am Werkzeugträger 2b ein hier mehrteilig gezeichnetes Kupplungsgehäuse 10 befestigt. Dieses Kupplungsgehäuse 10 besitzt eine zur Kolbenstange 65 4b der dieser Kupplung zugeordneten Kolbenvorrichtung koaxiale Bohrung 11, deren Öffnungspartie konisch erweitert und deren Bodenpartie kegelförmig verengt ist. In die

669146

Mittelpartie dieser Bohrung 11 münden zwei einander diametral gegenüberliegende Führungskanäle 12, in welchen je ein Kupplungsschieber 13 geführt ist. In der in Fig. 5 gezeigten Einrücklage der Kupplung ragen die beiden Schieber 13 teilweise in die Bohrung 11 und begrenzen mit dem Boden der Bohrung 11 den Aufnahmeraum für einen hier als Kugel ausgebildeten Kupplungskopf 15 am freien Ende der Kolbenstange 4b. Die Kupplungsschieber 13 sind je über eine Kolbenstange 14a mit einem in einer Zylinderbohrung 14b angeordneten Kolben 14c verbunden und lassen sich so hydraulisch oder pneumatisch aus der in Fig. 5 gezeigten Einrücklage der Kupplung, in welcher sie den Kupplungskopf 15 an der Kolbenstange 2b am Austreten aus der Bohrung 11 hindern, in eine Ausrücklage zurückziehen; in dieser Ausrücklage der Kupplungsschieber lässt sich die Kolbenstange 2 mit dem Kupplungskopf 15 ohne weiteres wie im Zusammenhang mit Fig. 3 beschrieben, zurückziehen. In der in Fig. 5 gezeigten Einrücklage blockieren die Kupplungsschieber 13 den Kupplungskopf 15 im Gehäuse 10. In dieser Einrücklage schaffen die einzelnen Kupplungen 7 die beim Betrieb der Maschine notwendige, Druck- und Zugkräfte zu übertragen gestattende, feste Verbindung zwischen der An-press- und Verschiebeeinrichtung 4 und dem einspritzseitigen Werkzeugträger 2b. Wie im Zusammenhang mit den Fig. 1 bis 4 erwähnt, efolgt die Steuerung der Kolbenvorrichtungen 14a, b, c und damit der Kupplungsschieber 13 ebenso wie jene der Kolbenvorrichtungen 4a, 4b über die entsprechend programmierbare Steuereinrichtung 5 der Maschine automatisch.

Es versteht sich, dass anstelle eines kugelförmigen Kupplungskopfes 15 auch ein anders, z. B. zylinder- oder platten-förmig ausgebildeter, von den Schiebern 13 in Einrücklage hintergriffener Kupplungskopf an der Kolbenstange 4b vorgesehen sein kann.

Anstelle zweier, einander diametral gegenüberliegender Kupplungsschieber wie in Fig. 5 gezeigt, kann auch nur ein einziger über eine entsprechende Kolbenvorrichtung 24a, 24b und 24c in und ausser Einrücklage bringbarer Kupplungsschieber 25 vorgesehen sein, wie dies in Fig. 6 und 7 dargestellt ist. Der hier zylindrische Kupplungskopf 25 am freien Ende der Kolbenstange 4b ist in Einrücklage der Kupplung in der Gehäusebohrung 21 durch den Kupplungsschieber 23 gefangen. Der den Kupplungskopf 25 hintergreifende Kupplungsschieber 23 umfasst dabei auch die Kolbenstange 4b. Ein anderes Beispiel einer automatisch ein- und ausrückbaren Kupplung zwischen der Anpress- und Verschiebeeinrichtung und dem einspritzseitigen Werkzeugträger ist in Fig. 8 dargestellt. Der in eine entsprechende Bohrung des Kupplungsgehäuses 30 eingefahrene Kupplungskopf 35 am freien Ende der Kolbenstange 4b kann hier mittels einer durch eine entsprechende Kolbenvorrichtung 34a, b, c in und ausser Einrücklage verschwenkbare Kupplungsklinge 33 blockiert werden.

Es versteht sich, dass wie schon erwähnt, das vorstehend als Kolbenstange bezeichnete vorschieb- bzw. zurückziehbare und mit dem Werkzeugträger 2b oder dem Plastifizier-und Spritzaggregat 3 kuppelbare Verbindungselement der Anpress- und Verschiebeeinrichtung 4 auch als motorgetriebene Gewindespindel ausgebildet sein kann. Wesentlich ist nur, dass dieses das Anpressen der Düse an die Einspritzbuchse bzw. das Trennen von einspritzseitigem Werkzeugträger und Plastifizier- und Spritzaggregat bewirkende Verbindungselement durch eine automatisch betätigbare Kupplung mit dem Werkzeugträger bzw. mit dem Aggregat verbunden ist. Wie in den beschriebenen Beispielen gezeigt, ist zweckmässig stets eine Formschlusskupplung vorgesehen; es wären aber auch Kraftschlusskupplungen denkbar. Umständliche und zeitraubende Handarbeit zur Schaffung bzw.

669 146

zum Lösen der beim Betrieb der Maschine notwendigen festen Verbindung der Anpress- und Verschiebeeinrichtung mit dem Plastifizier- und Spritzaggregat bzw. dem einspritzseitigen Werkzeugträger fällt weg. Kupplungen der hier notwendigen Art sind einfach in Aufbau und Betätigung. Dabei ist es ohne weiteres möglich, alle Kupplungen mittels einer einzigen Betätigungsvorrichtung ein- und auszurücken, wobei diese Betätigungsvorrichtung nicht nur hydraulisch oder pneumatisch, sondern auch elektrisch oder elektromecha-nisch arbeiten könnte.

4

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

S

3 Blatt Zeichnungen

Claims

669 146 PATENTANSPRÜCHE

1. Kunststoff-Spritzgiessmaschine mit über eine Anpress-und Verschiebeeinrichtung (4) am feststehenden einspritzsei-tigen Werkzeugträger (2b) relativ zu diesem axial verschiebbar befestigtem Plastifizier- und Spritzaggregat (3), dadurch gekennzeichnet, dass die zwischen einer Befestigungsstelle am einspritzseitigen Werkzeugträger (2b) und einer Befestigungsstelle am Plastifizier- und Spritzaggregat (3) vorgesehene Anpress- und Verschiebeeinrichtung (4) mit der einen dieser Befestigungsstellen durch eine automatisch ein- und ausrückbare Kupplungsvorrichtung (7) verbunden ist.

2. Spritzgiessmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpress- und Verschiebeeinrichtung (4) wenigstens ein axial bewegliches als Kolbenstange oder Spindel ausgebildetes Verbindungselement (4b) aufweist, an dessen freien Ende ein Kupplungskopf (15; 25; 35) vorgesehen ist, der in einer Bohrung (11; 21) eines am Werkzeugträger (2b) oder am Plastifizier- und Spritzaggregat (3) befestigten Kupplungsgehäuse (10; 20, 30) durch wenigstens einen automatisch betätigbaren Schieber (13; 23) oder eine Klinke (33) bei eingerückter Kupplung (7) blockiert und bei ausgerückter Kupplung für den Rückzug freigegeben wird.

3. Spritzgiessmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsvorrichtung zum automatischen Ein- und Ausrücken mit der zentralen Steuereinrichtung (5) der Maschine verbunden ist.

4. Spritzgiessmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpress- und Verschiebeeinrichtung eine Mehrzahl von Kolbenvorrichtungen (4a, 4b) mit zur Spritzachse (a) symmetrisch und parallel angeordneten Spindeln oder Kolbenstangen (4b) aufweist, deren freies Ende durch je eine automatisch ein- und ausrückbare Kupplung (7) am einspritzseitigen Werkzeugträger (2b) oder am Plastifizier- und Spritzaggregat lösbar befestigt ist.