DE102006017026B4

DE102006017026B4 - Spritzgießeinrichtung

Info

Publication number: DE102006017026B4
Application number: DE200610017026
Authority: DE
Inventors: Michael Bauer; Andreas Buchegger; Thomas Eizenberger
Original assignee: Engel Austria GmbH
Current assignee: Engel Austria GmbH
Priority date: 2005-04-21
Filing date: 2006-04-11
Publication date: 2008-07-03
Anticipated expiration: 2026-04-12
Also published as: AT501948B1; CN100563873C; AT501948A1; CN1853824A; DE102006017026A1

Abstract

Spritzgießeinrichtung mit an zwei Formaufspannplatten befestigten Formhälften, wobei lediglich zwei oder drei Ecken der rechteckigen Formaufspannplatten Holme zum Aufbringen einer Schließkraft zum Zuhaltender Form zugeordnet sind, wobei an der der zugehörigen Formhälfte (3, 4) abgewandten Seite mindestens einer Formaufspannplatte (1, 2) eine Druckplatte (13, 14) oder ein Druckrahmen (17) angeordnet ist, an welchen die Holme (7, 8) angreifen und welche zumindest einen Teil der Schließkraft an einen von den Holmen (7, 8) entfernten Bereich der Formaufspannplatten (1, 2) weiterleiten.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Spritzgießeinrichtung mit an zwei Formaufspannplatten befestigten Formhälften, wobei lediglich zwei oder drei Ecken der rechteckigen Formaufspannplatten Holme zum Aufbringen einer Schließkraft zum Zuhalten der Form zugeordnet sind.
Spritzgießeinrichtungen, welche statt der üblichen vier Holme (siehe zum Beispiel AT 407 852 B ) lediglich zwei oder und gegebenenfalls drei Holme aufweisen, hätten an sich nahe liegende Vorteile. Die Entnahme von Formteilen oder die Anbringung seitlich an die Form anschließender Kernzüge oder dergleichen wären fast so einfach wie bei holmlosen Spritzgießmaschinen. Andererseits würde der Aufwand für den bei holmlosen Maschinen notwendigen C-Rahmen wegfallen.
Aus der DE 198 55 663 C2 ist eine Einrichtung zum Einleiten der Schließkraft bei einer Spritzgießmaschine mit einer feststehenden und einer bewegbaren Formaufspannplatte bekannt, wobei die Schließkraft durch Längsholme über eine zwischen den Enden der Längsholme und der Rückseite der feststehenden Formaufspannplatten angeordnete Stützeinrichtung in die feststehende Formaufspannplatte eingeleitet wird.
Die DE 195 44 788 A1 betrifft eine Spritzgießmaschine mit einer Zweiplatten-Schließeinheit, wobei eine mit dem Maschinenrahmen fest verbundene Formaufspannplatte und eine auf dem Maschinenrahmen längsverschieblich abgestützt bewegliche Formaufspannplatte vorgesehen ist. Dabei sind die Holme an der beweglichen Formaufspannplatte befestigt und in der festen Formaufspannplatte verriegelbar.
Die DE 40 04 026 A1 betrifft eine Metallform-Klemmvorrichtung mit einer stationären Formplatte und einer beweglichen Formplatte, wobei die stationäre Formplatte entlang Ankerbolzen frei gleitet und an den Ankerbolzen eine Endplatte derart befestigt ist, dass die Endplatte gegen die Rückfläche der stationären Formplatte gedrängt wird.
Aus der EP 1 123 181 B1 eine Spritzgießmaschine mit einem Maschinenrahmen, einer ortsfesten und einer durch einen Schließmechanismus bewegbaren Formaufspannplatte bekannt, wobei die bewegbare Formaufspannplatte und die ortsfeste Formaufspannplatte ohne Holme ausschließlich über den Maschinenrahmen verbunden sind.
Die oben genannte AT 407 852 B offenbart eine Einrichtung zum Spritzgießen mit einer feststehenden und einer beweglichen Formaufspannplatte, die mit 4 Holmen ausgestattet ist, wobei die Schließkraft ausschließlich von voneinander distanzierten, den Holmen benachbarten Bereichen eingeleitet wird.
Trotz der theoretischen Überlegenheit von Maschinen mit fehlenden Holmen sind derartige Produkte nicht auf dem Markt. Ein Grund dafür mag darin liegen, dass es kostengünstig ist, eine gegebene Schließkraft auf eine größere Zahl von Holmen zu verteilen. Das eigentliche Hindernis für die Einführung beispielsweise von Zwei-Holmmaschinen dürfte jedoch darin liegen, dass die Benützer ein Aufklaffen der Formhälften nahe den nicht von Holmen durchsetzten Eckbereichen der Formaufspannplatten befürchten. Eine mögliche Lösung dieses Problems besteht darin, die der Formhälfte zugewandte Fläche der Formaufspannplatte so zu bombieren, dass die bei Aufbringung der Schließkraft eben wird. Bei diagonal angeordneten Holmen bedeutet dies eine zylindrische Wölbung der Aufspannfläche mit entlang der anderen diagonal verlaufender Zylinderachse.
Die Erfindung möchte gegenüber dieser durchaus denkbaren Lösung eine Konstruktion schaffen, bei welcher die Formaufspannplatte in belastetem und in unbelastetem Zustand möglichst eben ist. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass an der der zugehörigen Formhälfte abgewandten Seite mindestens einer Formaufspannplatte eine Druckplatte oder ein Druckrahmen angeordnet ist, an welchen die Holme angreifen und welche zumindest einen Teil der Schließkraft an einen von den Holmen entfernten Bereich der Formaufspannplatten weiterleiten, wie dies an sich bereits bei Spritzgießeinrichtungen bekannt ist, welche die üblichen vier Holme aufweisen (zum Beispiel DE 198 55 663 C2 , DE 195 44 788 A1 , DE 40 04 26 A1 ).
Die durch die Erfindung bewirkte symmetrische Krafteinleitung kann im Bereich der Maschinenlängsachse bzw. rotationssymmetrisch zu dieser erfolgen, wenn vorgesehen wird, dass die Druckplatte die Holme brückenartig verbindet und die Schließkraft über einen mittig angeordneten Druckring in die jeweilige Formaufspannplatte einleitet. Andererseits ist es auch möglich, durch einen vom Holm beaufschlagten Druckrahmen einen Teil der Schließkraft zu den nicht von Holmen durchsetzten Eckbereichen der Formaufspannplatten zu leiten. Hierfür gibt es mechanische oder hydraulische Lösungen, wie sie jeweils anhand der Zeichnung diskutiert werden sollen. In dieser zeigt
1 ein erstes Ausführungsbeispiel in Seitenansicht (gesehen von links in 2),
2 die zugehörige Ansicht in Längsrichtung;
3 bis 5 ein zweites Ausführungsbeispiel in geöffnetem Zustand (3), in geschlossenem Zustand (4) als Draufsicht und von hinten (5);
6 ein drittes Ausführungsbeispiel in der Draufsicht.
Die in 1 und 2 dargestellte Schließseite einer Spritzgießeinrichtung weist eine feststehende Formaufspannplatte 1 und eine bewegliche Formaufspannplatte 2 auf, an welchen Formhälften 3 und 4 befestigt sind. Zur Bewegung der beweglichen Formaufspannplatte 2 zwischen Schließ- und Öffnungsstellung dienen Eilhubzylinder 5 und 6. Eine Besonderheit der dargestellten Einrichtung liegt darin, dass sie lediglich zwei Holme 7 und 8 aufweist. Über diese Holme wird durch Druckaufbau in den Hydraulikeinheiten 9 und 10 die Schließkraft zum Zuhalten der Formhälften 3 und 4 aufgebracht, nachdem die Form mittels der Eilhubzylinder 5 und 6 geschlossen und die Muttern 11 und 12 an den Holmen 7 und 8 verriegelt worden sind.
Da nur zwei der vier Ecken der Formaufspannplatten 1 und 2 mittels der Holme 7, 8 mit der Schließkraft beaufschlagt werden, ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel vorgesehen, die Schließkraft von den Holmen weg in den Mittelbereich der Formaufspannplatten zu lenken. Zu diesem Zweck sind an der Hinterseite der Formaufspannplatten 1, 2 Druckplatten 13, 14 vorgesehen, welcher unter Vermittlung von Druckringen 15, 16 die Schließkraft rotationssymmetrisch zur Maschinenlängsachse in die beiden Formaufspannplatten einleiten.
Beim Ausführungsbeispiel nach 3 bis 5 ist der biegesteife Stützkörper, welcher die unsymmetrisch eingeleitete Schließkraft an die Rückseite der Formaufspannplatte weiterleitet, als Druckrahmen ausgebildet. Er weist in etwa dieselbe Außenkontur wie die Formaufspannplatte 2 auf und ist an den nicht mit Holmen 7, 8 durchsetzten Ecken 18, 19 mit der Formaufspannplatte 2 verbunden. Der Druckrahmen 17 übernimmt somit die Funktion, die Schließkraft auch in jene Ecken 18, 19 der Formaufspannplatte 2 einzuleiten, die nicht durch die Holme 7, 8 geführt werden. Dies soll dadurch gewährleistet werden, dass die an der hinteren Fläche der Formaufspannplatte 2 angrenzende Fläche des Rahmens 17 im Bereich der Holmbohrungen um das Maß "X" freigestellt wird, sodass sich in undeformiertem Zustand ein Spalt (X) zwischen Rahmen 17 und Formaufspannplatte 2 ergibt, der in Richtung der nicht durch Holme 7, 8 geführten Ecken 18, 19 der Formaufspannplatten immer kleiner wird.
Spalt (X) und Rahmengeometrie sind dabei so dimensioniert, dass sich unter der erforderlichen Schließkraft (vorzugsweise der Maximalschließkraft) ein über die Aufspannfläche der Formplatte gleichmäßiger Durchbiegungsverlauf einstellt. Dies ist dann gewährleistet, wenn die Punkte gleicher Durchbiegung symmetrisch um das Plattenmittel liegen (also annähernd kreisförmig).
Bei geschlossener Form und aufgebauter Schließkraft ist die Freistellung „X" egalisiert und der Ausgleichsrahmen liegt an allen vier Ecken der Formaufspannplattenrückseite(n) an. Somit sind ähnliche Plattenbiegungsverhältnisse wie bei Vierholmmaschinen realisierbar.
Aufgrund der unveränderbaren Geometrie des Ausgleichsrahmens ist allerdings die optimale Durchbiegungsverteilung nur bei einem einzigen Betriebspunkt (der Auslegungsschließkraft) gegeben ist. Alle anderen Betriebspunkte weichen von diesem Optimum mehr oder weniger stark ab.
Dieser Nachteil kann mit einem hydraulischen Druckausgleich wie in 6 dargestellt verhindert werden. Eine sonst gleich wie vorhin beschrieben aufgebaute Schließeinheit ist mit einem hydraulischen Durchbiegungsausgleich ausgestattet. Dargestellt ist eine Ausführung, bei welcher der Durchbiegungsausgleich an der beweglichen Aufspannplatte angeordnet ist.
Das System besteht prinzipiell aus einer gegenüber dem Druckrahmen 17 weichen Formaufspannplatte 2, einem Druckrahmen 17 sowie zwei Aktionskolben 20 (einer je Holm) und zwei Reaktionskolben 21. Die Kolben können dabei entweder mit dem Druckrahmen 17 oder mit der Formaufspannplatte 2 verbunden sein. Demzufolge ergeben sich mit dem jeweilig anderen Teil (Druckrahmen 17 bzw. Formaufspannplatte) Zylinder 22, 23, deren Druckräume mit Fluid (vorzugsweise Hydrauliköl) befüllt sind.
Es besteht mindestens zwischen je einem Aktionskolben 20 und einem Reaktionskolben 21 eine Verbindungsleitung (kommunizierende Gefäße).
Das eingeschlossene Fluidvolumen ist im unbelasteten Zustand (Form offen) drucklos (im System herrscht Umgebungsdruck). Dabei ist die Kolben- und die Zylinder(=Bohrungs)länge so abgestimmt, dass ein Spalt (X) zwischen Druckrahmen 17 und Formaufspannplatte 2 besteht. Dieser Spalt ist so gewählt, dass im Bereich des Aktionskolbens 20 (also an den mit Holmen durchsetzten Plattenecken) auch unter Maximalschließkraft keine Berührung zwischen Druckrahmen 17 und Formaufspannplatte 2 stattfindet.
Dadurch wird sichergestellt, dass der jeweilige Schließdruck über die Ausgleichsleitung in den, sich an den nicht mit Holmen durchsetzten Formaufspannplattenecken 18, 19 befindenden Reaktionszylinder 23 wirksam wird.
Die Flächenverhältnisse des Reaktionszylinder 23 sind dabei so gestaltet, dass, bei im System vorhandenem gleichen Druck, die selbe Kraft auf die Formaufspannplatte übertragen wird wie beim Aktionszylinder 22.
Reaktions- bzw. Aktionszylinder können jedoch auch statt über Ausgleichsleistungen einzeln mit einem externen Druckerzeuger verbunden werden. In Verbindung mit einer Positionsmessung der beweglichen Anspannfläche in Bezug auf die feste Anspannfläche ist durch Erzeugen unterschiedlicher Drucke in den einzelnen Zylindern eine weitgehend gleiche Belastung der Form und daher ähnliche Randpressungen erreichbar. Dies entspricht einer Lageregelung der Kolben.

Claims

Spritzgießeinrichtung mit an zwei Formaufspannplatten befestigten Formhälften, wobei lediglich zwei oder drei Ecken der rechteckigen Formaufspannplatten Holme zum Aufbringen einer Schließkraft zum Zuhaltender Form zugeordnet sind, wobei an der der zugehörigen Formhälfte (3, 4) abgewandten Seite mindestens einer Formaufspannplatte (1, 2) eine Druckplatte (13, 14) oder ein Druckrahmen (17) angeordnet ist, an welchen die Holme (7, 8) angreifen und welche zumindest einen Teil der Schließkraft an einen von den Holmen (7, 8) entfernten Bereich der Formaufspannplatten (1, 2) weiterleiten.
Spritzgießeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckplatte (13, 14) die Holme (7, 8) brückenartig verbindet und die Schließkraft über einen mittig angeordneten Druckring (15, 16) in die jeweilige Formaufspannplatte (1, 2) einleitet.
Spritzgießeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Druckplatten (13, 14) oder den Druckrahmen (17) die Schließkraft zu den nicht von Holmen (7, 8) durchsetzten Eckbereichen (18, 19) der Formaufspannplatten (1, 2) gelenkt werden.
Spritzgießeinrichtung nach Ansprach 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Umlenkung der Schließkraft ein Druckrahmen (17) vorgesehen ist, der im unbelasteten Zustand im Bereich der Holme (7, 8) einen geringen Abstand (X) von der zugehörigen Formaufspannplatte (2) aufweist und in den nicht von Holmen (7, 8) durchsetzten Eckbereichen (18, 19) der Formaufspannplatte (2) an dieser anliegt, wogegen bei Aufbringung der Schließkraft der Abstand (X) verschwindet.
Spritzgießeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass an den nicht von Holmen durchsetzten Eckbereichen (18, 19) der Formaufspannplatten (1, 2) hydraulisch beaufschlagte Kolben (21) vorgesehen sind, welche bei Aufbringung der Schließkraft einen Druck zwischen Druckplatten (13, 14) oder Druckrahmen (17) einerseits und der zugehörigen Formaufspannplatte (2) erzeugen.
Spritzgießeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulisch beaufschlagten Kolben (21) durch die Holme (7, 8) umgebende Kolben (20) mit dem Schließdruck beaufschlagt werden, da die zugehörigen Zylinderräume (23, 22) kommunizieren.