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Die
Erfindung betrifft eine Kniehebel-Spannvorrichtung für eine Spritzgießmaschine,
die umfasst:
ein aus einem Rahmen und mindestens einer Rolle bestehendes
Halterungsteil für
eine bewegliche Formplatte, welches mit seinem der feststehenden Formplatte
zugewandten Abschnitt an dem unteren Teil der beweglichen Formplatte
befestigt ist und sich mit der Rolle auf einem Grundrahmen abstützt, wobei die
bewegliche Formplatte zusätzlich
auf Holmen gehaltert und geführt
ist, und einen mit der beweglichen Formplatte verbundenen Kniehebel-Gelenkmechanismus).
Eine herkömmliche,
beispielsweise aus der
Japanischen
Offenlegungsschrift 7-285 154 A bekannte Kniehebel-Spannvorrichtung
für eine
Spritzgießmaschine
ist mit einem Halterungsteil für
eine bewegliche Formplatte ausgestattet, welches in der Lage ist,
sich auf einem Grundrahmen zu bewegen. Dieses Halterungsteil für eine bewegliche
Formplatte ist an einem unteren Teil einer beweglichen 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 Rollen 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 beweglichen Formplatte während der Bewegung
der beweglichen Formplatte beim Öffnen und
Schließen der
Form, unterdrückt
das Durchbiegen der Holme, wenn der bewegliche Teil der Form an
der beweglichen Formplatte befestigt ist, und erhält die Parallelität von beweglichem
und feststehendem Teil der Form aufrecht, wenn die Form geöffnet bzw.
geschlossen wird.
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Gemäß 4 umfaßt ein herkömmliches Kniehebel-Spannsystem
für eine
Spritzgießmaschine
eine feststehende Formplatte 32, die an einem Grundrahmen 31 befestigt
ist und die einen feststehenden Teil 43 einer Form trägt, ein
Gelenkgehäuse 33,
welches gemäß 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, Holme 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, welche in den Holmen 34 läuft und
in der Lage ist, den beweglichen Teil 42 der Form zu haltern,
einen Kniehebel-Gelenkmechanismus 37, dessen
entgegengesetzte Enden jeweils an dem Gelenkgehäuse 33 bzw. der beweglichen
Formplatte 36 befestigt sind, sowie ein Halterungsteil 44 für die bewegliche
Formplatte, welches mit einer vorderen Rolle 45 und einer
hinteren Rolle 46 versehen ist, die auf dem Grundrahmen 31 rollen
können.
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Beim
Schließen
und Spannen der Form übt das
herkömmliche
Kniehebel-Spannsystem Kräfte F1
und F2 auf die bewegliche Formplatte 36 aus. Die Kräfte F1 und
F2 belasten die bewegliche Spannplatte derart, daß die Rückseite
der beweglichen Formplatte 36 einem Zug ausgesetzt wird
und sie sich dementsprechend in Richtung der Kräfte F1 und F2 krümmt. Da
das Halterungsteil 44 für
die bewegliche Formplatte die bewegliche Formplatte 36 daran
hindert, sich zu krümmen,
und die Kraft F2 die hintere Rolle 46 des Halterungsteils 44 für die bewegliche Formplatte
stark gegen den Grundrahmen 31 drückt, beeinträchtigt 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.
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Eine
Kraft F4, welche durch eine Gegenkraft F3 verursacht wird, die auf
den hinteren Unterteil der beweglichen Formplatte 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.
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Eine
weitere Kniehebel-Spannvorrichtung ist für eine Druckgießmaschine
aus
US 3 534 442 A bekannt.
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Es
ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Kniehebel-Spannvorrichtung
für eine
Spritzgießmaschine
zu schaffen, die in der Lage ist, die oben genannten Schwierigkeiten
bei den herkömmlichen Kniehebel-Spannvorrichtungen
zu lösen,
eine stabile Öffnung
und Schließung
der Form zu leisten und eine Formspannkraft gleichmäßig auf
die Form auszuüben,
um das Herstellen hoch genauer Formlinge oder Presslinge zu ermöglichen,
die sich in Größe und Gewicht
voneinander nicht unterscheiden.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Kniehebel-Spannvorrichtung mit den Merkmalen
des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Die
Kniehebel-Spannvorrichtung ist in der Lage, eine stabile Formöffnung und
-schließung
zu erzielen, und die federnde Verbindung, die in dem Mechanismus
zur Halterung der beweglichen Formplatte eingeschlossen ist, erlaubt
die Verformung der beweglichen Platte, wenn die Form gespannt wird. Demzufolge
kann die Formspannkraft gleichmäßig auf
die Form verteilt werden, und es können genaue Formlinge oder
Presslinge erhalten werden, die sich voneinander in Größe und Gewicht
nicht unterschieden.
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Gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindung umfaßt
die federnde Verbindung ein elastisches Teil zum Haltern der unteren
Rückseite
der beweglichen Formplatte auf dem Grundrahmen.
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Diese
Kniehebel-Spannvorrichtung ist in der Lage, ein stabiles Formöffnen und
-schließen
zu erzielen, und die federnde Verbindung in dem Halterungsmechanismus
für die
bewegliche Formplatte erlaubt die Verformung der beweglichen Formplatte, wenn
die Form gespannt wird. Demzufolge kann die Formspannkraft gleichmäßig auf
die Form einwirken, und es können
genaue Formlinge oder Presslinge erhalten werden, die sich voneinander
in Größe und Gewicht
nicht unterscheiden.
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Die
elastischen Mittel bzw. Teile können
Spiralfedern oder Kegeltellerfedern umfassen.
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Nachfolgend
werden Ausführungsbeispiele der
Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert, worin bedeuten:
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1 einen
Aufriß eines
Kniehebel-Spannsystems in einer ersten Ausführungsform gemäß der Erfindung
für eine
Spritzgießmaschine;
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2 einen
Aufriß des
Kniehebel-Spannsystems gemäß 1 im
Zustand der Spannung der Form;
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3 einen
Aufriß eines
Kniehebel-Spannsystems gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindung für
eine Spritzgießßmaschine
und
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4 einen
Aufriß eines
herkömmlichen Kniehebel-Spannsystems
für eine
Spritzgießmaschine
zur Erläuterung
der Verformung einer beweglichen Formplatte.
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1 und 2 zeigen
eine Kniehebel-Spannvorrichtung in einer ersten Ausführungsform
gemäß der Erfindung
für eine
Spritzgießmaschine.
Vier Holme 14 erstrecken sich parallel 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 beweglich angeordnet ist. Holmenmuttern 15 sind
auf die rechten Enden der Holme 14, wie in 1 gezeigt,
aufgeschraubt, um die feststehende Formplatte 12 an den
Holmen 14 zu befestigen. Mit Gewinde versehene linke Enden
der Holme 14 erstrecken sich, wie ebenfalls in 1 dargestellt, durch
das Gelenkgehäuse 13 und
treten an der linken Seite des Gelenkgehäuses 13 hervor. Holmenmuttern 15 sind
auf die mit Gewinde versehenen linken Enden der Holme 14 aufgeschraubt,
um das Gelenkgehäuse 13 an
den Holmen 14 zu befestigen. Die Holmenmuttern 15 können im
Verhältnis
zum Gelenkgehäuse 13 rotieren,
sich aber nicht axial im Verhältnis
zum Gelenkgehäuse 13 bewegen.
Die Holmenmuttern 15 werden gedreht, um das Gelenkgehäuse längs der
mit Gewinde versehenen Endteile der Holme 14 zu bewegen.
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Eine
bewegliche Formplatte 16, deren vier Ecken mit den Holmen 14 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
Formplatte 16 wird durch den Kniehebel-Gelenkmechanismus 17 nach
vorwärts
und im Verhältnis
zum Gelenkgehäuse 13 bewegt.
Der Kniehebel-Gelenkmechanismus ist mit einem Querhaupt 18 versehen,
welches den Kniehebel-Mechanismus 17 streckt und zusammenzieht.
An dem Querhaupt 18 ist eine Kugelmutter 19 befestigt.
Eine Gewindestange 20 wird drehbar am Gelenkgehäuse 13 gehaltert.
Eine Antriebseinheit 21 mit einem nicht dargestellten eingebauten
Motor wird an der rückseitigen Fläche, das
heißt,
der linken Oberfläche
gemäß 1,
des Gelenkgehäuses 13 gehaltert.
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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 Formplatte mit einem Rahmen sowie einer vorderen
Rolle 25 und einer hinteren Rolle 26 ist an dem
unteren Teil der beweglichen Formplatte 16 befestigt. Das
Halterungsteil 24 für
die bewegliche Platte bewegt sich vorwärts und rückwärts, wobei die vordere Rolle 25 und
die hintere Rolle 26 auf dem Grundrahmen 11 rollen.
Wie in 1 dargestellt, besitzt der Rahmen des Halterungsteils 24 für die bewegliche
Formplatte einen mittleren Teil und einen vorderen Teil, das heißt einen in 1 rechts
dargestellten Teil, der mit Hilfe von Bolzen oder dergleichen an
dem unteren Teil der beweglichen Formplatte 16 befestigt
ist. Eine U-förmige Ausnehmung 27 wird
in einem Teil des Rahmens des Halterungsmechanismus 24 für die bewegliche Formplatte
zwischen dem mittleren Teil und einem Teil gebildet, der die hintere
Rolle 26 hält,
um eine federnde Struktur zu schaffen.
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Die
Wirkungsweise der Kniehebel-Spannvorrichtung wird im folgenden unter
Bezugnahme auf 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 Formplatte, welcher mit der Ausnehmung 27 versehen
ist, gibt einer Kraft gegenüber,
die die Größenordnung
des Gewichtes der beweglichen 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 Querhaupt 18 nach vorne in Richtung auf die bewegliche Formplatte 16,
wobei der Kniehebel-Gelenkmechanismus 17 allmählich gestreckt
wird. Demzufolge bewegt sich die bewegliche Formplatte 16 längs der Holme 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 Halterungsteils 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.
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Der
Kniehebel-Gelenkmechanismus 17 wird bis in einen völlig ausgedehnten
Zustand weiter gestreckt, um auf die geschlossene Form eine Formspannkraft
auszuüben.
In diesem Zustand beaufschlagen die Kräfte F1 und F2 die bewegliche
Formplatte 16 derart, daß die Rückseite, das heißt, diejenige
Oberfläche
der beweglichen Formplatte 16, die die bewegliche Form 22 nicht
haltert, in Richtung der Kräfte
F1 und F2 gedehnt wird, so daß sich
die bewegliche Formplatte 16 entsprechend biegt. Die Kraft F2
drückt
die hintere Rolle 26 des Halterungsteils 24 für die bewegliche
Formplatte stark gegen den Grundrahmen 11. Eine Gegenkraft
F3, die aus der Kraft F2 resultiert, wird auf das Halterungsteil 24 der beweglichen
Formplatte ausgeübt
und verursacht 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,
verformt sich das Halterungsteil 24 für die bewegliche Formplatte
und dient damit als federndes Mittel, das in der Lage ist, die Gegenkraft
F3 zu absorbieren. Daher werden die bewegliche Formplatte 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
Formlinge erzielt werden, die sich voneinander in Größe und Gewicht
nicht unterscheiden.
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In 3 ist
eine zweite Ausführungsform
einer Kniehebel-Spannvorrichtung
gemäß der Erfindung
für eine
Spritzgießmaschine
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.
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Gemäß 3 besitzt
der Halterungsmechanismus 24 für die bewegliche Formplatte
eine vordere Rolle 25, die am vorderen Ende des Rahmens
gehaltert ist. Bei dieser Ausführungsform
ist eine hintere Rolle 28 durch Spiralfedern 30 federnd
mit einem in der Darstellung von 3 unteren
linken Teil der beweglichen Formplatte 16 verbunden. Die
Spiralfedern 30 sind derart ausgelegt, daß sie durch
eine Kraft von der Größe des Gewichts
einer beweglichen Form 22, die an der beweglichen Formplatte 16 montiert
ist, sehr wenig verformt werden, jedoch beträchtlich verformt werden, wenn
eine Formspannkraft auf die Form ausgeübt wird. Ganz allgemein ist
das Gewicht einer Form, die bei einer Spritzgießmaschine verwendet wird, weitaus
geringer als die Formspannkraft; sie beträgt etwa 1% oder weniger der
Formspannkraft. Daher können
die Spiralfedern 30 leicht bemessen werden.
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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.
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Wie
sich aus der obigen Beschreibung ergibt, erlaubt die Kniehebel-Spannvorrichtung
gemäß der Erfindung
für eine
Spritzgießmaschine
die Verformung der beweglichen Formplatte, wenn die Form gespannt
wird, und demzufolge eine gleichmäßige Beaufschlagung der Form
mit der Formspannkraft, so daß genaue
Formlinge oder Presslinge erzeugt werden, die sich voneinander in
Größe und Gewicht nicht
unterscheiden.
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Anstelle
der Spiralfedern 30 können
bei der zweiten Ausführungsform
Tellerfedern eingesetzt werden. Es versteht sich, daß die Vorrichtung
gemäß der Erfindung
auch in gegenüber
der obigen Beschreibung abgewandelter Form ausgeführt werden kann,
ohne daß vom
Erfindungsgedanken abgewichen wird.