DE10135221A1

DE10135221A1 - Kniehebel-Spannvorrichtung für Spritzgußmaschinen

Info

Publication number: DE10135221A1
Application number: DE10135221A
Authority: DE
Inventors: Toshihiro Kasai; Akihide Okubo; Nobuyuki Asanuma
Original assignee: Toshiba Machine Co Ltd
Current assignee: Shibaura Machine Co Ltd
Priority date: 2000-07-26
Filing date: 2001-07-24
Publication date: 2002-05-16
Anticipated expiration: 2021-07-25
Also published as: US20020022069A1; JP2002036322A; DE10135221B4; JP4049523B2; US6599117B2

Abstract

Eine Antriebseinheit 21 wird betätigt, um eine Gewindestange 20 in Drehung zu versetzen. Eine Kugelmutter 19, die auf der Gewindestange sitzt, und ein Querhaupt 18 bewegen sich in Richtung auf eine bewegliche Formplatte 16, um einen Kniehebel-Gelenkmechanismus 17 allmählich zu strecken. Demzufolge bewegt sich die bewegliche Formplatte 16 längs Spurstangen 14, und ein Halterungsteil 24 für die bewegliche Formplatte, welches an der beweglichen Formplatte befestigt ist, bewegt sich auf einem Grundrahmen 11, wobei eine bewegliche Form 22 in Berührung mit einer feststehenden Form 23 gebracht wird. Wenn die Form, die aus der beweglichen Form 22 und der feststehenden Form 23 besteht, auf diese Weise gespannt wird, wird ein Teil eines Rahmens des Halterungsteils 24 für die bewegliche Formplatte, welche mit einer Ausnehmung 27 versehen ist, elastisch verformt, um eine Verformung der beweglichen Formplatte 16 und der beweglichen Form 22 zu gestatten. Auf diese Weise wird die bewegliche Platte 16 nicht an der Verformung gehindert, und die Spannkraft kann gleichmäßig auf die Form ausgeübt werden, so daß genaue Formlinge erhalten werden.

Description

Hintergrund der Erfindung Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Kniehebel-Spannvorrichtung für ei ne Spritzgußmaschine und insbesondere eine Kniehebel-Spann vorrichtung für eine Spritzgußmaschine mit einem Halterungs teil für eine bewegliche Formplatte, welches auf einem Grund rahmen beweglich angeordnet ist, um die bewegliche Formplatte längs Spurstangen verschiebbar zu haltern, und welches in der Lage ist, die bewegliche Formplatte im Verhältnis zu einer feststehenden Formplatte linear zu verschieben und dadurch ei ne Form zu öffnen und zu schließen, sowie in der Lage ist, ei ne Spannkraft zu erzeugen, um die Form zu spannen.

Beschreibung des Standes der Technik

Eine herkömmliche Kniehebel-Spannvorrichtung für eine Spritz gußmaschine ist mit einem Halterungsteil für eine bewegliche Formplatte ausgestattet, welches in der Lage ist, sich auf ei nem Grundrahmen zu bewegen. Dieses Halterungsteil für eine be wegliche Formplatte ist an einem unteren Teil einer bewegli chen Formplatte befestigt, um sie zu haltern, so daß das Spannsystem vom Kniehebeltyp stabile Formöffnungs- und -schließvorgänge erzielt, bei denen die Parallelität von beweglichem und feststehendem Formteil gewährleistet wird. Das Halterungsteil für die bewegliche Formplatte besitzt einen Rahmen und Walzen oder keilförmige Gleitstücke (in einigen Fällen geradlinige Gleitstücke), die auf vorderen und hinteren Teilen des Rahmens an der Vorder- bzw. Rückseite der beweglichen Formplatte gehaltert sind. Das Halterungsteil für die bewegliche Formplatte verhindert das Kippen der Formplatte verhindert das Kippen der beweglichen Formplatte während der Bewegung der beweglichen Formplatte beim Öffnen und Schließen der Form, unterdrückt das Durchbiegen der Spur stangen, wenn der bewegliche Teil der Form an der beweglichen Formplatte befestigt ist, und erhält die Parallelität von be weglichem und feststehendem Teil der Form aufrecht, wenn die Form geöffnet bzw. geschlossen wird.

Gemäß Fig. 4 umfaßt ein herkömmliches Kniehebel-Spannsystem für eine Spritzgußmaschine eine feststehende Formplatte 32, die an einem Grundrahmen 31 befestigt ist und die einen fest stehenden Teil 43 einer Form trägt, ein Gelenkgehäuse 33, wel ches gemäß Fig. 4 nahe dem linken Ende des Grundrahmens 31 angeordnet ist, so daß es auf die feststehenden Formplatte 32 zu und von ihr weg bewegt werden kann, Spurstangen 34, welche sich durch die vier Ecken der feststehenden Formplatte 32 und des Gelenkgehäuses 33 hindurch erstrecken, eine bewegliche Formplatte 36 gegenüber der feststehenden Formplatte 32, wel che in den Spurstangen 34 läuft und in der Lage ist, den be weglichen Teil 42 der Form zu haltern, einen Kniehebel- Gelenkmechanismus 37, dessen entgegengesetzte Enden jeweils an dem Gelenkgehäuse 33 bzw. der beweglichen Formplatte 36 befe stigt sind, sowie ein Halterungsteil 44 für die bewegliche Formplatte, welches mit einer vorderen Walze 45 und einer hin teren Walze 46 versehen ist, die auf dem Grundrahmen 31 rollen können.

Beim Schließen und Spannen der Form übt das herkömmliche Knie hebel-Spannsystem Kräfte F1 und F2 auf die bewegliche Form platte 36 aus. Die Kräfte F1 und F2 belasten die bewegliche Spannplatte derart, daß die Rückseite der beweglichen Form platte 36 einem Zug ausgesetzt wird und sie sich dementspre chend in Richtung der Kräfte F1 und F2 krümmt. Da das Halte rungsteil 44 für die bewegliche Formplatte die bewegliche Formplatte 36 daran hindert, sich zu krümmen, und die Kraft F2 die hintere Walze 46 des Halterungsteils 44 für die bewegliche Formplatte stark gegen den Grundrahmen 31 drückt, beeinträch tigt dies die Lebensdauer des Halterungsmechanismus 44 für die bewegliche Formplatte beträchtlich und führt in manchen Fällen dazu, daß das Halterungsteil 44 für die bewegliche Formplatte bricht.

Eine Kraft F4, welche durch eine Gegenkraft F3 verursacht wird, die auf den hinteren Unterteil der beweglichen Formplat te 36, der durch die Kraft F2 daran gehindert wird, sich zu krümmen, einwirkt, wirkt ihrerseits auf den oberen Teil der beweglichen Formplatte 36 ein. Somit werden oberer und unterer Teil der beweglichen Formplatte 36 in unterschiedlicher Weise gekrümmt. Das Ungleichgewicht bei der Krümmung zwischen oberem und unterem Teil der beweglichen Formplatte 36 verursacht eine ungleichmäßige Einwirkung einer Formspannkraft auf die Form. Eine derartige ungleichmäßige Einwirkung der Formspannkraft auf die Form verursacht eine unregelmäßige Dickenverteilung in den Wänden eines Formlings oder Unterschiede in der Menge der eingespritzten Formmasse zwischen den Aushöhlungen, wenn die Form eine Form mit mehreren Aushöhlungen ist.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Kniehebel-Spann vorrichtung für eine Spritzgußmaschine zu schaffen, die in der Lage ist, die oben genannten Schwierigkeiten bei den herkömm lichen Kniehebel-Spannvorrichtungen zu lösen, eine stabile Öffnung und Schließung der Form zu leisten und eine Formspann kraft gleichmäßig auf die Form auszuüben, um das Herstellen hoch genauer Formlinge oder Presslinge zu ermöglichen, die sich in Größe und Gewicht voneinander nicht unterscheiden.

Gegenstand der Erfindung ist eine Kniehebel-Spannvorrichtung für eine Spritzgußmaschine, umfassend:
ein Halterungsteil für eine bewegliche Formplatte, welches verschiebbar auf einem Grundrahmen zum Haltern der beweglichen Formplatte angeordnet ist, die auf Spurstangen gehaltert ist und von diesen bei ihrer Bewegung geführt wird;
einen Kniehebel-Gelenkmechanismus zum geradlinigen Bewegen der beweglichen Formplatte im Verhältnis zu einer feststehenden Formplatte, um eine Form zu öffnen und zu schließen, und zum Beaufschlagen der beweglichen Formplatte mit einer Formspann kraft zum Spannen der geschlossenen Form; und
ein Puffermittel zum Auffangen einer Komponente der Spann kraft, die auf das Halterungsteil für die bewegliche Formplat te einwirkt, wenn die Form gespannt wird, so daß es zum Aus gleich ermöglicht wird, daß die bewegliche Formplatte ver formt wird.

Die Kniehebel-Spannvorrichtung ist in der Lage, eine stabile Formöffnung und -schließung zu erzielen, und der Puffermecha nismus, der in dem Mechanismus zur Halterung der beweglichen Formplatte eingeschlossen ist, erlaubt die Verformung der be weglichen Platte, wenn die Form gespannt wird. Demzufolge kann die Formspannkraft gleichmäßig auf die Form verteilt werden, und es können genaue Formlinge oder Presslinge erhalten wer den, die sich voneinander in Größe und Gewicht nicht unter schieden.

Gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung umfaßt das Puffermittel ein elastisches Teil zum Haltern der unteren Rückseite der beweglichen Formplatte auf dem Grundrahmen.

Diese Kniehebel-Spannvorrichtung ist in der Lage, ein stabiles Formöffnen und -schließen zu erzielen, und der elastische Me chanismus in dem Halterungsmechanismus für die bewegliche Formplatte erlaubt die Verformung der beweglichen Formplatte, wenn die Form gespannt wird. Demzufolge kann die Formspann kraft gleichmäßig auf die Form einwirken, und es können genaue Formlinge oder Presslinge erhalten werden, die sich voneinan der in Größe und Gewicht nicht unterscheiden.

Die elastischen Mittel können Spiralfedern oder Kegeltellerfe dern umfassen.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Die obigen und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfin dung werden im folgenden anhand von Zeichnungen näher erläu tert, worin bedeuten:

Fig. 1 einen Aufriß eines Kniehebel-Spannsystems in einer er sten Ausführungsform gemäß der Erfindung für eine Spritzgußma schine;

Fig. 2 einen Aufriß des Kniehebel-Spannsystems gemäß Fig. 1 im Zustand der Spannung der Form;

Fig. 3 einen Aufriß eines Kniehebel-Spannsystems gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung für eine Spritzgußma schine und

Fig. 4 einen Aufriß eines herkömmlichen Kniehebel-Spannsystems für eine Spritzgußmaschine zur Erläuterung der Verformung ei ner beweglichen Formplatte.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Fig. 1 und 2 zeigen eine Kniehebel-Spannvorrichtung in ei ner ersten Ausführungsform gemäß der Erfindung für eine Spritzgußmaschine. Vier Spurstangen 14 erstrecken sich paral lel zwischen vier Eckteilen einer feststehenden Formplatte 12, die fest auf einem Grundrahmen 11 steht, und vier Eckteilen eines Gelenkgehäuses 13, das auf dem Grundrahmen 11 axial be weglich angeordnet ist. Spurstangenmuttern 15 sind auf die rechten Enden der Spurstangen 14, wie in Fig. 1 gezeigt, auf geschraubt, um die feststehende Formplatte 12 an den Spurstan gen 14 zu befestigen. Mit Gewinde versehene linke Enden der Spurstangen 14 erstrecken sich, wie ebenfalls in Fig. 1 dar gestellt, durch das Gelenkgehäuse 13 und treten an der linken Seite des Gelenkgehäuses 13 hervor. Spurstangenmuttern 15 sind auf die mit Gewinde versehenen linken Enden der Spurstangen 14 aufgeschraubt, um das Gelenkgehäuse 13 an den Spurstangen 14 zu befestigen. Die Spurstangenmuttern 15 können im Verhältnis zum Gelenkgehäuse 13 rotieren, sich aber nicht axial im Ver hältnis zum Gelenkgehäuse 13 bewegen. Die Spurstangenmuttern 15 werden gedreht, um das Gelenkgehäuse längs der mit Gewinde versehenen Endteile der Spurstangen 14 zu bewegen.

Eine bewegliche Formplatte 16, deren vier Ecken mit den Spur stangen 15 in Eingriff stehen, ist zwischen dem Gelenkgehäuse 13 und er feststehenden Formplatte 12 angeordnet. Die bewegli che Formplatte 16 ist mit dem Gelenkgehäuse 13 durch einen Kniehebel-Gelenkmechanismus 17 verbunden. Die bewegliche Form platte 16 wird durch den Kniehebel-Gelenkmechanismus 17 nach vorwärts und im Verhältnis zum Gelenkgehäuse 13 bewegt. Der Kniehebel-Gelenkmechanismus ist mit einem Querhaupt 18 verse hen, welches den Kniehebel-Mechanismus 17 streckt und zusam menzieht. An dem Querhaupt 18 ist eine Kugelmutter 19 befe stigt. Eine Gewindestange 20 wird drehbar am Gelenkgehäuse 13 gehaltert. Eine Antriebseinheit 21 mit einem nicht dargestell ten eingebauten Motor wird an der rückseitigen Fläche, das heißt der linken Oberfläche gemäß Fig. 1, des Gelenkgehäuses 13 gehaltert.

An der beweglichen Formplatte 16 ist eine bewegliche Form 22 und an der feststehenden Formplatte 12 eine feststehende Form 23 gehaltert. Ein Halterungsteil 24 für die bewegliche Form platte mit einem Rahmen sowie einer vorderen Walze 25 und ei ner hinteren Walze 26 ist an dem unteren Teil der beweglichen Formplatte 16 befestigt. Das Halterungsteil 24 für die beweg liche Platte bewegt sich vorwärts und rückwärts, wobei die vordere Walze 25 und die hintere Walze 26 auf dem Grundrahmen 11 rollen. Wie in Fig. 1 dargestellt, besitzt der Rahmen 24 der beweglichen Formplatte einen mittleren Teil und einen vor deren Teil, das heißt einen in Fig. 1 rechts dargestellten Teil, der mit Hilfe von Bolzen oder dergleichen an dem unteren Teil der beweglichen Formplatte 16 befestigt ist. Eine Q- förmige Ausnehmung 27 wird in einem Teil des Rahmens des Hal terungsmechanismus 24 für die bewegliche Formplatte zwischen dem mittleren Teil und einem Teil gebildet, der die hintere Walze 26 hält, um eine Pufferstruktur zu schaffen.

Die Wirkungsweise der Kniehebel-Spannvorrichtung wird im fol genden unter Bezugnahme auf Fig. 2 erläutert. Die bewegliche Form 22 und die feststehende Form 23 sind auf der beweglichen Formplatte 16 bzw. der feststehenden Formplatte 12 befestigt. Derjenige Teil des Rahmens des an der beweglichen Formplatte 16 befestigten Halterungsteils 24 für die bewegliche Formplat te, welcher mit der Ausnehmung 27 versehen ist, gibt einer Kraft gegenüber, die die Größenordnung des Gewichtes der be weglichen Formplatte 22 hat, nicht nach. Daher werden die Spurstangen 14 nicht gebogen und die bewegliche Form 22 und die feststehende Form 23 bleiben zueinander parallel. Wenn die Antriebseinheit 21 dazu veranlaßt wird, die Gewindestange 20 zu drehen, bewegen sich die Kugelmutter 19 und das Quer haupt 18 nach vorne in Richtung auf die bewegliche Formplatte 16, wobei der Kniehebel-Gelenkmechanismus 17 allmählich ge streckt wird. Demzufolge bewegt sich die bewegliche Formplatte 16 längs der Spurstangen 14 und der Halterungsmechanismus 24 für die bewegliche Formplatte zusammen mit der beweglichen Formplatte 16 auf dem Grundrahmen 11, wobei die bewegliche Form 22 mit der feststehenden Form 23 in Berührung gebracht wird. Auf diese Weise wird die Form, die aus der beweglichen Form 22 und der feststehenden Form 23 besteht, geschlossen. In diesem Zustand wird derjenige Teil des Rahmens des Halterungs teils 24 für die bewegliche Formplatte, der mit der Ausnehmung 27 versehen ist, nicht verformt und die bewegliche Form 22 und die feststehende Form 23 bleiben zueinander parallel.

Der Kniehebel-Gelenkmechanismus 17 wird bis in einen völlig ausgedehnten Zustand weiter gestreckt, um auf die geschlossene Form eine Formspannkraft auszuüben. In diesem Zustand beauf schlagen die Kräfte F1 und F2 die bewegliche Formplatte 16 derart, daß die Rückseite, das heißt die Oberfläche der beweg lichen Formplatte 16, die die bewegliche Form 22 nicht hal tert, in Richtung der Kräfte F1 und F2 gedehnt, so daß sich die bewegliche Formplatte 16 entsprechend biegt. Die Kraft F2 drückt die hintere Walze 26 des Halterungsteils 24 für die be wegliche Formplatte stark gegen den Grundrahmen 11. Eine Ge genkraft F3, die aus der Kraft F2 resultiert, wird auf das Halterungsteil 24 der beweglichen Formplatte ausgeübt und ver ursacht eine Verformung. Da die U-förmige Ausnehmung 27 in dem Halterungsteil 24 für die bewegliche Formplatte dem gesamten Rahmen des Halterungsteiles 24 für die bewegliche Formplatte eine federnde Wirkung ähnlich einer Tellerfeder verleiht, ver formt sich das Halterungsteil 24 für die bewegliche Formplatte und dient damit als Puffermittel, das in der Lage ist, die Ge genkraft F3 zu absorbieren. Daher werden die bewegliche Form platte 16 und die bewegliche Form 22 in ausgeglichener Weise verformt. So können stabile Formöffnungen und -schließungen durchgeführt werden, und die Formspannkraft kann gleichmäßig auf die Form aufgebracht werden, so daß sehr maßgenaue Form linge erzielt werden, die sich voneinander in Größe und Ge wicht nicht unterscheiden.

In Fig. 3 ist eine zweite Ausführungsform einer Kniehebel- Spannvorrichtung gemäß der Erfindung für eine Spritzgußmaschi ne dargestellt. Diese Kniehebel-Spannvorrichtung besitzt grundsätzlich denselben Aufbau wie die erste Ausführungsform mit der Abweichung, daß die erste ein anderes Halterungsteil 24 für die bewegliche Formplatte aufweist als die zweite.

Gemäß Fig. 3 besitzt der Halterungsmechanismus 24 für die bewegliche Formplatte eine Vorderwalze 25, die am vorderen En de des Rahmens gehaltert ist. Bei dieser Ausführungsform ist eine hintere Walze 28 durch Spiralfedern 30 federnd mit einem in der Darstellung von Fig. 3 unteren linken Teil der beweg lichen Formplatte 16 verbunden. Die Spiralfedern 30 sind der art ausgelegt, daß sie durch eine Kraft von der Größe des Ge wichts einer beweglichen Form 22, die an der beweglichen Form platte 16 montiert ist, sehr wenig verformt werden, jedoch be trächtlich verformt werden, wenn eine Formspannkraft auf die Form ausgeübt wird. Ganz allgemein ist das Gewicht einer Form, die bei einer Spritzgußmaschine verwendet wird, weitaus gerin ger als die Formspannkraft; sie beträgt etwa 1% oder weniger der Formspannkraft. Daher können die Spiralfedern 30 leicht bemessen werden.

Wenn die Spannkraft auf die bewegliche Formplatte 16 ausgeübt wird, wird die Spiralfeder 30 verformt, und gestattet eine ausgeglichene Verformung der beweglichen Formplatte 16. Auf diese Weise kann die Formspannkraft gleichmäßig auf die Form ausgeübt werden und es können genaue Formlinge erzielt werden.

Wie sich aus der obigen Beschreibung ergibt, erlaubt die Knie hebel-Spannvorrichtung gemäß der Erfindung für eine Spritzguß maschine die Verformung der beweglichen Formplatte, wenn die Form gespannt wird und demzufolge eine gleichmäßige Beauf schlagung der Form mit der Formspannkraft, so daß genaue Form linge oder Presslinge erzeugt werden, die sich voneinander in Größe und Gewicht nicht unterscheiden.

Wenngleich die Erfindung insbesondere in Bezug auf die bevor zugte Ausführungsform beschrieben worden ist, können selbst verständlich verschiedene Abwandlungen vorgenommen werden. Beispielsweise können anstelle der Spiralfedern 30 bei der zweiten Ausführungsform Tellerfedern eingesetzt werden. Es versteht sich daher, daß die Vorrichtung gemäß der Erfindung auch in gegenüber der obigen Beschreibung abgewandelter Form ausgeführt werden, ohne daß vom Erfindungsgedanken abgewichen wird.

Claims

1. Kniehebel-Spannvorrichtung für eine Spritzgußmaschine, umfassend:
ein Halterungsteil (24) für eine bewegliche Formplatte (16), welches verschiebbar auf einem Grundrahmen (11) zum Haltern der beweglichen Formplatte (16) angeordnet ist, die auf Spurstangen (14) gehaltert ist und von diesen bei ihrer Bewegung geführt wird;
einen Kniehebel-Gelenkmechanismus (17) zum geradlinigen Bewegen der beweglichen Formplatte (16) im Verhältnis zu einer feststehenden Formplatte (12), um eine Form (22, 23) zu öffnen und zu schließen, und zum Beaufschlagen der beweglichen Formplatte (16) mit einer Formspannkraft zum Spannen der geschlossenen Form; und
ein Puffermittel zum Auffangen einer Komponente der Spannkraft, die auf das Halterungsteil (24) für die bewegliche Formplatte einwirkt, wenn die Form gespannt wird, so daß es zum Ausgleich ermöglicht wird, daß die bewegliche Formplatte (16) verformt wird.

2. Kniehebel-Spannvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das Puffermittel das Halterungsteil (24) für die bewegliche Formplatte umfaßt, das einen Pufferabschnitt umfaßt, der dem Halterungsteil für die bewegliche Formplatte eine federnde Wirkung verleiht.

3. Kniehebel-Spannvorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei der Pufferabschnitt eine U-förmige Ausnehmung (27) ist, die in dem Halterungsteil (24) für die bewegliche Formplatte ausgebildet ist.

4. Kniehebel-Spannvorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei das Halterungsteil (24) für die bewegliche Formplatte mit einer vorderen (25) und einer hinteren (26) Walze ausgestattet ist, die auf dem Grundrahmen (11) rollen, und die U-förmige Ausnehmung (27) an einer Stelle ausgebildet ist, die zwischen dem Abschnitt für die Halterung der hinteren Walze (26) und einem mit der beweglichen Formplatte (16) fest verbundenen Abschnitt liegt.

5. Kniehebel-Spannvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das Puffermittel ein elastisches Teil (30) zur Halterung der unteren Rückseite der beweglichen Formplatte (16) auf dem Grundrahmen (11) umfaßt.

6. Kniehebel-Spannvorrichtung gemäß Anspruch 5, worin das elastische Teil (30) an einer Stelle angebracht ist, die zwischen einer Walze (28), die auf dem Grundrahmen (11) rollt, und der beweglichen Formplatte (16) liegt.

7. Kniehebel-Spannvorrichtung gemäß Anspruch 6, worin das elastische Mittel (30) Spiralfedern umfaßt.

8. Kniehebel-Formspannsystem gemäß Anspruch 6, worin das elastische Mittel (30) Tellerfedern umfaßt.