DD298073A5 - Werkzeugwechselvorrichtung fuer kunststofformmaschinen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugwechselvorrichtung fuer einen horizontal beweglichen Formtraegerrahmen (2) aufweisende Kunststofformmaschinen (1) mit einem Spannrahmen (3) zum Befestigen des Werkzeugs (4) und einer am Spannrahmen (3) angreifenden Hebeeinrichtung (16) und einer Verfahreinrichtung (17) zum Transportieren des mit dem Spannrahmen (3) versehenen Werkzeugs (4) in die Kunststofformmaschine (1) hinein und aus dieser heraus. Mit der Erfindung soll eine Vorrichtung zum schnellen Werkzeugwechsel an Kunststofformmaschinen (1) geschaffen werden, die ohne eigenen Antrieb auskommt, eine exakte Positionierung des Werkzeugs (4) erlaubt, die Bauhoehe der Kunststofformmaschine (1) nicht vergroeszert und von weniger Personal bedient werden kann. Zu diesem Zweck weist die Hebeeinrichtung (16) einen Mitnehmer (7) auf, an dem der bewegliche Formtraegerrahmen (2) angreift, so dasz die Horizontalbewegung des beweglichen Formtraegerrahmens (2) in eine Hub- oder Senkbewegung des Spannrahmens (3) umsetzbar ist. Fig. 1

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugwechselvorrichtung für einen horizontal beweglichen Formträgerrahmen aufweisende Kunststofformmaschinen mit einem Spannrahmen zum Befestigen des Werkzeugs und einer am Spannrahmen angreifenden Hebeeinrichtung und einer Verfahreinrichtung zum Transportieren des mit dem Spannrahmen versehenen Werkzeugs in die Kunststofformmaschine hinein oder aus dieser heraus.

Grundsätzlich sind bei den Kunststofformmaschinen, insbesondere bei den Maschinen zum Herstellen von Schaumstoffteilen, zwei Typen zu unterscheiden. Zum einen gibt es die sogenannten Horizontalmaschinen, bei denen die Werkzeuge (in der Regel zweiteilige Formen) in Horizontalrichtung aufgefahren werden. Bei den Vertikalmaschinen hingegen erfolgt das Auseinanderfahren der Formen in vertikaler Richtung.

Bei beiden Maschinentypen werden nach Form und Gewicht unterschiedliche Formteile dadurch realisiert, daß entsprechend unterschiedlich ausgebildete Werkzeuge in die Maschinen eingebaut werden. Zu einer Maschine gehören deshalb im Normalfall eine Vielzahl unterschiedlicher Werkzeuge, von denen je nach gewünschtem Formteil eine entsprechende Werkzeugausführung eingebaut wird.

Zur Vermeidung längerer Stillstandszeiten der Maschinen muß der Werkzeugwechsel möglichst rasch vonstatten gehen. Da das Gewicht solcher Werkzeuge bei größeren Maschinen bis etwa 1 Tonne betragen kann, können die Werkzeuge nur über geeignete Hebevorrichtungen bewegt weiden.

Bei den Horizontalmaschinen, bei denen die beiden Werkzeughälften zum Füllen und Entleeren waagerecht gegeneinander verfahren werden, setzt sich der Bewegungsvorgang beim Werkzeugwechsel aus einem Anheben in die gewünschte Einbauhöhe und einem horizontalen Verschieben in die Einbauposition zusammen.

Für den Ein- und Ausbau der Werkzeuge wurden bisher sowohl verfahrbare Hallenkräne als auch Hebevorrichtungen, die fest mit der Maschine verbunden sind, eingesetzt. Der Nachteil dieser Kräne besteht darin, daß eine zu ,tzliche Vorrichtung benötigt wird, die von außen an die Maschine herangefahren werden muß. Darüber hinaus ist die Art des Werkzeugwechsels sehr zeit- und personalintensiv, da zumindest eine Person Anweisungen für die Bewegung des Kranes geben muß.

Bei den maüchinengebundenen, bisher verwendeten Hebevorrichtungen, die einen Flaschenzug mit eigenem Antrieb aufweisen, becteht der Nachteil darin, daß durch den Einbau einer solchen Hebevorrichtung die Maschinenhöhe beträchtlich vergrößert werden muß, was dann wiederum zu Aufstellungsproblemen führt.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum schnellen Werkzeugwechsel an Kunststofformmaschinen zu schaffen, die ohne eigenen Antrieb auskommt, eine exakte Positionierung des Werkzeugs erlaubt, die Bauhöhe der Kunststofformmaschine nicht vergrößert und von weniger Personal bedient werden kann.

Diese Aufgabe wird mit einer Werkzeugwechselvorrichtung gemäß den kennzeichnenden Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Das Werkzeug wird außerhalb der Kunststofformmaschine an einem Spannrahmen vormontiert. Der mit dem Werkzeug versehene Spannrahmen wird an die Rückseite der Maschine herangofahren, wobei die beiden Werkzeughälften, nämlich der Kern und die Haube, hierbei miteinander verblockt sind.

An der Kunststofformmaschine sind eine Hebeeinrichtung und eine Verfahreinrichtung fest installiert, die zum Transport des mit dem Werkzeug versehenen Spannrahmens in die Kunststofformmaschine bzw. aus der Kuiii.tstofformmaschine heraus dienen.

Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß die Hebeeinrichtung mit dem beweglichen Formträyerrahmen verbunden werden kann so daß das Öffnen und Schließer» der Dampfkammer aufgrund des Verschiebens .ies beweglichen Formträgerrahmens für die Hubbewegung des einzubauenden Werkzeuges ausgenutzt werden kann. Hierzu v. eist dip Hebeeinrichtung einen Mitnehmer auf, an dem der bewegliche Formträgerrahmen angreift. Diese erfindungsgemäße LÖMinj bietet cen Vorteil, daß für das Heben und Senken des Werkzeugs kein eigener Antrieb erforderlich ist, da der Antrieb des beweglichen Formträgerrahmens für die Bewegung des Werkzeugs mit ausgenutzt werden kann.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform weist die Hebeeinrichtung einen mindestens über eine Umlenkrolle laufenden Seilzug auf, der an einem Ende am Spannrahmen befestigt ist und a.n anderen Ende den Mi,nehmer aufweist, der mit dem bewefto.en Formträgerrahmen verbindbar ist. Um die Hebeeinrichtung mit dem.beweglichen Formträgerrahmen zu verbinden, ist der Mitnehmer auf einer im wesentlichen horizontal übe; der Kunststofformmaschine angeordneten Gleitschiene geführt, die um eine horizontale Achse schwenkbar ist.

Diese Gleitschiene ist parallel zur Bewegungsrichtung des beweglichen Formträger-ahmens ausgerichtet.

Zum Einbau des Werkzeuges wird zunächst der Mitnehmer ι jf der Gleitschiene soweii verschoben, daß der Mitnehmer sich im Bereich des noch in Schließstellung befindlichen beweglichen Formträgerrahmens befindet. Hierzu ist eine Positioniereinrichtung vorgesehen, die ebenfalls einen Seilzug aufweisen kann, der über eine Umlenkrolle aus der Kunststofformmaschine herausgeführt ist, wo der Seilzug mittels eines Griffs betätigt werden kann. Es ist auch vorgesehen, durch eine pneumatisch'; Einrichtung den Mitnehmer zu positionieren.

Danach wird die Gleitschiene geschwenkt, was mittels eines Pneumatikzylinciers erfolgen kann, so daß der Mitnehmer mit dem beweglichen Formträgerrahmen in Eingriff gelangt. Hierzu ist am oberen Ende des beweglichen Formträgerrahmens eine Gabel vorgesehen, die bei Bewegung des Formträgerrahmens den Mitnehmer in der Gleitschiene verschiebt.

Danach wird der bewegliche Formträgerrahmen in horizontaler Richtung verschoben, so daß der am Mitnehmer angebrachte Seilzug diese Horizontalbewegung durch Umlenkung über eine oder mehrere Umlenkrollen in eine Hubbewegung des mit dem Werkzeug versehenen Spannrahmens umsetzt.

Die Hebeeinrichtung ist so ausgelegt, daß das Anheben soweit erfolgt, bis die Einbauhöhe des Werkzeugs in der Kunststofformmaschine erreicht ist. Bei Kunststofformmaschinen, bei denen der Auffahrwog des beweglichen Formträgerrahmens nicht für das vollständige Anheben des Spannrahmens ausreicht, kann eine geeignete Übersetzungseinrichtung, z. B. ein Flaschenzug an der Hebeeinrichtung angebracht sein.

Bestandteil der Hebeeinrichtung kann ein Druckschalter als Überlastsicherung sein. Dieser Druckschalter ist mit den für das Verfahren des beweglichen Formkammerträgors verantwortlichen Hydraulikzylindern verbunden, so daß sofort dann eine Abschaltung der Hydraulikzylindr orfolgen kann, wenn beispielsweise das Anheben des Spannrahmens durch Verklemmen behindert wird. Dieser Druckschalter ist programmierbar, so daß für unterschiedliche Werkzeuggrößen entsprechende Werte einstellbar sind.

Ist die Einbauhöhe erreicht, wird der Spannrahmen an die Verfahreinrichtung übergeben. Diese Verfahreinrichtung weist einen Laufwagen auf, der auf einer oder mehreren horizontal eingeordneten Schienen verschiebbar ist, die in die Kunststofformmaschine hineinführen. Die Schienen sind .*.o in die Kunststofformmaschine integriert, daß sie die Bauhöhe der Kunststofformmaschine nicht vergrößern. Nach Erreichen der gewünschten Hubhöhe wird der Spannrahmen an diesem Laufwagen befestigt.

Vorteilhafterweise besitzt der Spannrahmen am oberen Ende einen horizontal angeordneten, in Transportrichtung vorstehenden Haltezapfen, der gemäß siner besonderen Ausführungsform als Rundzapfon mit dem Radius r ausgebildet ist. Der Haltezapfen kann auch einen rechteckigen Querschnitt aufweisen. Wenn die gewün ;chte Einbauhöhe erreicht worden ist, wird der Laufwagen unter diesen Haltezapfen gefahren und der Haltezapfen auf die Auflagefläche des Laufwagens aufgelegt.

Die Schiene und der Laufwagen sind so positioniert, daß durch die Auflage des Haltezapfens die gewünschte mittige Position des Werkzeuges, die der späteren Einbauposition entspricht, bereits eingestellt ist. Um die seitliche Ausrichtung des einzubauenden Werkzeuges zu optimieren, ist die Auflagefläche und der Haltezapfen in ihrer Gestalt derart aufeinander abgestimmt, daß beim Auflegen des Haltezapfens sich dieser und damit auch der Spannrahmen selbsttätig in dor Mitte der Laufrolle zentrieren.

Wenn der Haltezapfen als Rundzapfen ausgebildet ist, weist d jr Laufwagen vorzugsweise eine konvex gekrümmte Auflagefläche mit einem Krümmungsradius R auf. Die ' mvexe Auflagefläche besitzt die Gestalt einer Mulde, wobei das Muldental sich In Transportrichtung erstreckt. Der Krümmungsradius R dieser konvexen Auflagefläche ist vorzugsweise größer gewählt als dnr

Radius r des Rundzapfens. Auf diese Weise wird erreicht, daß der Zapfen beim Auflegen auf diese konvexe Auflagefläche auch bei nicht exakter Positionierung auf dem Laufwagen in jedem Fall in das Muldental rutscht, so daß, wenn der Laufwagen exakt positioniert ist, auch der Spannrahmen und damit das daran befestigte Werkzeug bereits die vorgeschriebene Position einnimmt.

Dies hat den Vorteil, daß riurch die Justierung der Hebeeinrichtung und der Verfahreinrichtung eine weitere Korrektur durch zusätzliches Bedienungspersonal nicht mehr erforderlich ist.

Vorteilhafterweise ist die Oberfläche des Laufwagens mit einer geringe Reibung aufweisenden Schicht belegt, so daß sichergestellt worden kann, daß der Haltezapfen auch bei unterschiedlichen Formgewichten sich immer in der Laufwagenmitte zentriert.

Bei Haltezapfen mit rechteckigem Querschnitt besitzt die Auflagefläche des Laufwagens vorteilhafterweise eine Art Aufnahmenut, in die sich der Haltezapfen zentriert einsetzt.

Der Reibungswiderstand des auf Rollen geführten Laufwagens ist so gering, daß der Spannrahmen mit Werkzeug von Hand in die gewünschte Einbauposition in die Kunststofformmaschine hineingefahren werden kann. Dort werden das Werkzeug und der Spannrahmen mit den entsprechenden Dampfkammerteilen verschraubt und die Verblockung der beiden Werkzeughälften gelöst.

Beim Werkzeugausbau wird entsprechend in umgekehrter Reihenfolge vorgegangen.

Da der Horizontalweg des verfahrbaren Formträgerrahmens auch für andere Regelaufgaben durch einen Wegsensor erfaßt wird, kann eine Wegbegrenzung beim Ablassen des Spannrahmens auf die Aufsetzhöhe außerhalb der Kunststofformmaschine sehr leicht programmiert werden, so daß dieser Vorgang automatisch ablaufen kann.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß sie weitaus weniger Bauteile und auch einfachere Bauteile benötigt als dies beim Stand der Technik der Fall ist. Darüber hinaus wird eine exakte Positionierung sowohl in der Höhe als auch hinsichtlich der Seitenpositionierung erreicht. Dies war mit dem Stand der Technik nicht möglich. Insbesondere bei den Hebekränen mußte das Werkzeug mehrfach verfahren werden, um die exakte Einbauposition zu erzielen,

Insgesamt werden folgende Vorteile erreicht:

- Wegfall eines separaten Antriebs (Winde) für die Hubbewegung

- Die Maschinenhöhe wird nicht vergrößert.

- Das Werkzeug wird automatisch auf die genaue Einbauposition zentriert.

- Die Vormontage des Werkzeuges ist am Spannrahmen möglich.

- Der Werkzeugwechsel kann in kürzester Zeit nur von einer Bedienungsperson durchgeführt werden.

- Die Unfallsicherheit wird durch die zentrische Aufhängung, bei der kein Verkanten möglich ist, beträchtlich erhöht. Beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1-3: eine schematische Darstellung der Kunststofformmaschine mit der Hebe- und Verfahreinrichtung in Seitenansicht in

unterschiedlichen Transportstationen Fig. 4: eine Draufsicht auf den Laufwagen.

In der Figur 1 ist eine Kunststofformmaschine 1 in Seitenansicht dargeutellt, die im linken Teil der Darstellung eine Formkammer 18 aufweist, die aus zwei Dampfkammerhälften besteht, die aus einem beweglichen Formträgerrahmen 2 und einem feststehenden Formträgerrahmen 25 gebildet werden, mit denen die entsprechenden Formhälften des Werkzeugs 4 verbunden werden. Der Formträgerrahmen 2 ist mittels der Druckzylinder 22 horizontal verschiebbar angeordnet.

Außerhalb der Kunststofformmaschine 1 ist auf einem Podest 19 ein Spannrahmen 3 abgestellt, an dem das in der Kunststofformmaschine 1 zu montierende Werkzeug 4 befestigt ist. Am oberen Ende des Spannrahmens 3 ist ein Haltezapfen 5 angebracht, der über einen Seilzug 6, der über die beiden Umlenkrollen 8a und 8b geführt ist, mit einem Mitnehmer 7 der Hebeeinrichtung 16 verbunden ist. Dieser Mitnehmer 7 ist auf einer Gleitschiene 9 geführt, die um die horizontale Achse 20 schwenkbar gelagert ist.

Vor dem Öffnen der Formkammer 18 wird mittels des von Hand zu betätigenden Griffteils 21 der Positioniereinrichtung 24 der Mitnehmer 7 auf der Gleitschiene 9 soweit verschoben, daß er sich wie in Figur 1 gezeigt ist, oberhalb des beweglichen Formträgerrahmens 2 befindet. Die Positionierung des Mitnehmers kann auch mittels einer pneumatischen Einrichtung erfolgen (nicht dargestellt). Danach wird mittels eines Pneumatikzylinders 12 die Gleitschiene 9 abgesenkt, so daß der Mitnehmer 7 mit dem beweglichen Formträgerrahmen 2 in Eingriff gelangt. Hierzu ist am oberen Ende des beweglichen Formträgerrahmens 2 eine Gabel 23 befestigt. Anschließend wird der bewegliche Formträgerrahmen 2 mittels der Hydraulikzylinder 22 in horizontaler Richtung verschoben, so daß die Formkammer 18 geöffnet wird. Gleichzeitig wird dadurch der Spannrahmen 3 mit dem daran befestigten Werkzeug 4 angehoben.

In der Figur 2 ist die Formkammer 18 vollständig geöffnet und der Spannrahmen 3 mit dem daran befindlichen Werkzeug 4 auf die Einbauhöhe angehoben. In dieser Einbauhöhe wird der Spannrahmen zunächst gehalten und der Verfahreinrichtung 17 übergeben. Diese weist einen Laufwagen 10 auf, der auf den beiden Schienen 11 a und 11 b verschoben werden kann, die in die Kunststofformmaschine 1 hineinragen.

In dieser angehobenen Position wird der Laufwagen 10 unter den Haltezapfen 5 gefahren, so daß dieser auf dem Laufwagen 10 aufliegt.

Wie in Figur 3 dargestellt ist, wird der Laufwagen 10 mit dem Spannrahmen 3 und dem Werkzeug 4 in die Kunststofformmaschine 1 hineingefahren. Anschließend wird die Gleitschiene 9 mittels des Pneumatikzylinders 12 angehoben und der Mitnehmer 7 von der Gabel 23 dos beweglichen Formträgerrahmens 2 gelöst.

Zum Ausbauen des Werkzeugs 4 wird zunächst der bewegliche Formträgerrahmen 2 wieder in horizontaler Richtung verschoben und der Spannrahmen 3 mit dem Werkzeug 4 mittels des Laufwagens 10 aus der Kunststofformmaschine herausgefahren und außerhalb der Kunststofformmaschine 1 der Hebevorrichtung 17 übergeben, die bereits mit dem beweglichen Formträgerrahmen 2 verbunden worden ist. Das Schließen der Dampfkammer 18 durch die Horizontalbewegung des beweglichen Formträgerrahmens bewirkt dann das Absenken des Spannrahmens 3 auf das Podest 19.

In der Figur 4 ist der Laufwagen 10 in Draufsicht dargestellt. Der Laufwagen 10 besitzt ein Mittelteil 13, an dem vier Laufrollen 14a-14d angeordnet sind.

Die Auflagefläche 15 des Mittelteils 13 ist an die Gestalt des Haltezapfens 5 angepaßt, so daß eine Zentrierung des Haltezapfens 5 gewährleistet ist. Bei einem Rundzapfen 5 ist die Auflagefläche 15 konvex gekrümmt.

Claims (11)

1. Werkzeugwechselvorrichtung für einen horizontal beweglichen Formträgerrahmen aufweisende Kunststoffmaschinen mit einem Spannrahmen zum Befestigen des Werkzeugs und einer am Spannrahmen angreifenden Hebeeinrichtung und einer Verfahr jinrichtung zum Transportieren des mit dem Spannrahmen versehenen Werkzeugs in die Kunststofformmaschine hinein oder aus dieser heraus, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebeeinrichtung (16) einen Mitnehmer (7) aufweist, an dem der bewegliche Formträgerrahmen (2) angreift, so Haß die Horizontalbewegung des beweglichen Formträgerrahmens (2) in eine Hub- oder Senkbewegung dea Spannrahmens (3) umsetzbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebeeinrichtung (16) einen über mindestens eine Umlenkrolle (8) laufenden Seilzug (6) aufweist, der an seinem einen Ende am Spannrahmen (3) befestigt ist und am anderen Ende den Mitnehmer (7) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (7) auf einer im wesentlichen horizontal über die Kunststofformmaschine (1) angeordneten Gleitschiene (9) geführt ist, die zum Eingreifen des Mitnehmers (7) am oder zum Lösen desselben vom beweglichen Formträgerrahmen (2) um eine horizontale Achse (20) schwenkbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitschiene (9) parallel zur Sewegungsrichtung des bewegliche.! Formträgerrahmens (2) ausgerichtet ist und an einem Ende einen Pneumatikzylinder (12) zum Schwenken der Gleitschiene (9) aufweist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Mitnehmer (7) eine Einrichtung (24) zum Positionieren des Mitnehmers (7) befestigt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Positioniereinrichtung (24) einen über mindestens eine Umlenkrolle geführten Seilzug aufweist, dar außerhalb der Kunststofformmaschine ein Griffteil (21) besitzt.

7. Vorrichtung nach einem der Anr >rüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannrahmen (3) am oberen Ende einen horizontal angeordneten Haltezapfen (5) aufweist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltezapfen (5) als Rundzapfen mit einem Radius r ausgebildet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verfahreinrichtung (17) einen Laufwagen (10) aufweist, derauf in die Kunststofformmaschine (1) hineinragenden, im wesentlichen horizontal angeordneten Laufschienen (11 a, 11 b) verschiebbar ist und daß der Haltezapfen (5) bei Erreichen der gewünschten Hubhöhe an dem Laufwagen (10) angreift, wobei die Verfahreinrichtung (17) in einer solchen Höhe angeordnet ist, daß sich beim Angreifen des Zapfens (5) am Laufwagen (10) das Werkzeug (4) bereits in seiner Einbauhöhe befindet.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Laufwagen (10) eine konvex gekrümmte Auflagefläche (15) auf der der Zapfen (5) des Spannrahmens (3) aufliegt.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebeeinrichtung (16) eine Überlastsicherung aufweist, die den Hubvorgang überwacht.