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Die
Erfindung betrifft eine Säulenziehvorrichtung
für eine
Säule einer
Säulenschließeinheit
einer Presse oder einer Spritzgießmaschine mit jeweils einer
feststehenden und einer beweglichen Formaufspannplatte.
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Bei
einer Presse oder einer Spritzgießmaschine hängt es vom Säulenabstand
ab, welche Formwerkzeuge in die Säulenschließeinheit dieser Presse oder
Spritzgießmaschine
eingebaut werden können.
Falls die Formwerkzeuge in ihren äußeren Maßen das lichte Säulenmaß senkrecht
und waagerecht überschreiten,
können
solche Formwerkzeuge nur eingebaut werden, wenn eine der Säulen entfernt worden
ist.
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Um
den Aufwand beim Ziehen einer Säule
zu reduzieren, sind vermehrt Einrichtungen zum automatischen Ziehen
einer Säule
bekannt geworden.
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Aus
Johannaber/Michaeli, „Handbuch
Spritzgießen", Hanser-Verlag 2001,
ISBN 3-446-15632-1, Seite
873, Bild 7.132, ist eine Vorrichtung zum halbautomatischen Ziehen
einer Säule
bei einer Drei-Platten-Schließeinheit
einer Spritzgießmaschine
bekannt, bei der die Säule,
nachdem sie von der feststehenden Formaufspannplatte und der Abstützplatte
gelöst
worden ist, mittels eines Hydraulikzylinders aus der feststehenden
Formaufspannplatte heraus und von dieser weg verfahren wird.
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Desweiteren
sind Vorrichtungen zum Ziehen einer Säule bei Drei-Platten-Schließeinheiten
bekannt (
EP 0404288
A2 ,
EP 1266742
A1 ,
GB 1537133 B ),
bei denen die zu ziehende Säule
hubweise von der feststehenden Formaufspannplatte wegbewegt wird.
Hierzu ist an der beweglichen Formaufspannplatte eine Klemmeinrichtung
vorgesehen, die wahlweise zwischen einer Schließstellung, in der die zu ziehende
Säule in
der Klemmeinrichtung festgeklemmt ist, und einer Offenstellung,
in der die Säule freigegeben
ist, umschaltbar ist. Durch Betätigung des
Schließmechanismus
in Öffnungsrichtung
bei Schließstellung
der Klemmeinrichtung wird die bewegliche Formaufspannplatte und
mit dieser zusammen die Säule
um den Hub der Schließeinheit
von der feststehenden Formaufspannplatte weg verfahren. Im nächsten Schritt
wird die Klemmeinrichtung in die Offenstellung umgeschaltet und
die bewegliche Formaufspannplatte wird in die Schließstellung
zurückverfahren,
ohne dass die Säule
mitgenommen wird. Anschließend
wird die Klemmeinrichtung wieder in die Schließstellung gebracht und die
Säule mit der
beweglichen Formaufspannplatte verklemmt, so dass bei der nächsten Öffnungsbewegung
der Schließeinheit
die Säule
um einen weiteren Hub von der feststehenden Formaufspannplatte weg
verfahren wird. Diese Schritte werden so oft wiederholt, bis die
Säule um
eine gewünschte
Strecke von der feststehenden Formaufspannplatte weg verfahren worden
ist. Um die Säule
wieder einzuführen,
werden dieselben Schritte wie oben ausgeführt, jedoch mit dem Unterschied,
dass sich die Klemmeinrichtung an der beweglichen Formaufspannplatte
beim Zufahren der Schließeinheit
in der Schließstellung
und beim Auffahren in der Offenstellung befindet. Mittels einer weiteren
Klemmeinrichtung an der Abstützplatte,
die im Gegentakt zu der Klemmeinrichtung an der beweglichen Formaufspannplatte
betrieben wird, kann die Position der Säule fixiert werden, wenn die
bewegliche Formaufspannplatte mit geöffneter Klemmeinrichtung verfahren
wird. Die vorgenannten Säulenziehvorrichtungen
sind auf Drei-Platten-Schließeinheiten
beschränkt.
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Bei
Zwei-Platten-Schließeinheiten
ist es bekannt, zum Ziehen einer Säule seitlich von der Plastifizier-
und Einspritzeinheit ein Gestell mit einem sich parallel zum Verfahrweg
der Säule
erstreckenden Träger
anzuordnen und die Säule
mittels geeigneter Antriebsmittel an dem Träger hängend oder auf diesem verschieblich
abgestützt
von der feststehenden Formaufspannplatte weg in Richtung der Plastifzier- und
Einspritzeinheit zu verfahren, wobei die Säule aus der beweglichen Formaufspannplatte
herausbewegt und um eine gewünschte
Strecke von dieser weg verfahren wird, um den erforderlichen Raum zum
Einbau eines Formwerkzeugs zu schaffen. Nachteilig hieran ist, dass
im Bereich der Plastifizier- und Einspritzeinheit der Raum zum Aufstellen
des Gestells sehr begrenzt ist. Außerdem behindert ein derartiges
Gestell den Zugang zur Plastifzier- und Einspritzeinheit. Insbesondere
ist der Einsatz einer derartigen Säulenzieheinrichtung abhängig vom
Modell der verwendeten Plastifizier- und Einspritzeinheit, da das
Gestell je nach Modell den Zugang zur Plastifizier- und Einspritzeinrichtung
an unterschiedlichen Stellen behindern kann.
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Ausgehend
hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Säulenziehvorrichtung
zu schaffen, die universell bei allen Säulenschließeinheiten von Pressen und
Spritzgießmaschinen
einsetzbar ist.
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Die
Lösung
dieser Aufgabe erfolgt durch eine Säulenziehvorrichtung mit den
Merkmalen von Anspruch 1 oder 3. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterentwicklungen
finden sich in den Unteransprüchen.
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Dadurch
dass an der feststehenden Formaufspannplatte eine Klemmeinrichtung
vorgesehen ist, die mittels eines Linearantriebs hubweise von der feststehenden
Formaufspannplatte weg und zu dieser hin verfahrbar ist, kann die
zu ziehende Säule
auf einfache Weise in der Schließstellung der Klemmeinrichtung
hubweise von der Formaufspannplatte wegbewegt werden, bis sie um
eine gewünschte
Strecke aus dem Formeinbaubereich heraus verfahren worden ist, wobei
der jeweilige Rückhub
der Klemmeinrichtung in deren Offenstellung erfolgt. Die Säule wird also
in Richtung der Plastifizier- und Einspritzeinheit verfahren. Die
erfindungsgemäße Säulenziehvorrichtung
ist speziell für
Zwei-Platten-Schließeinheiten
geeignet, da dann das Gestell mit dem Träger entfallen kann. Sie kann
aber auch bei Drei-Platten-Schließeinheiten
vorgesehen werden, wenn es beispielsweise aus Platzgründen nicht
möglich
ist, die Säule
von der Abstützplatte
weg über
den Aufstellbereich der Maschine hinaus zu verfahren. Mit der erfindungsgemäßen Säulenziehvorrichtung
ist ein derartiger zusätzlicher
Platz nicht erforderlich, da die Säule von der Abstützplatte
in Richtung der Plastifizier- und Einspritzeinheit verfahren wird
und parallel zu dieser von der feststehenden Formaufspannplatte
auf deren der Formaufspannseite abgewandten Seite absteht. Allerdings
muss in diesem Fall die Säule
um eine größere Strecke
verfahren werden als wenn man sie in die entgegengesetzte Richtung
bewegt.
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Mittels
einer an der feststehenden Formaufspannplatte befestigten und sich
im wesentlichen parallel zur Säule
erstreckenden Traverse kann das Gewicht der Klemmeinrichtung und – in Schließstellung der
Klemmeinrichtung – auch
dasjenige der Säule abgestützt werden.
Die Länge
der Traverse richtet sich nach der Länge des maximalen Hubs des
Lineantriebs der Klemmeinrichtung. In einer einfachen Ausführungsform
kann die Klemmeinrichtung aus zwei Klemmbacken aus Stahl bestehen,
die jeweils eine Verzahnung aufweisen, die mit einer entsprechenden Verzahnung
an der Säule
in Eingriff gebracht werden können.
Um eine sicheren Betrieb der Spritzgießmaschine oder der Presse zu
gewährleisten,
kann die Klemmeinrichtung an der feststehenden Formaufspannplatte
verriegelt werden, beispielsweise mittels einer Verriegelungsklinke.
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Anstelle
des hubweisen Verfahrens der Klemmeinrichtung kann auch ein drehangetriebenes Zahnrad
vorgesehen werden, das in eine Verzahnung an der Säule eingreift
und beispielsweise von einem Elektromotor oder einem Hydromotor
angetrieben wird. In diesem Fall kann die Säule sozusagen in einem Arbeitsgang
in ihre gezogene Endposition für
den Einbau eines Formwerkzeugs verfahren werden. Wenn die für den Betriebszustand
des Spritzgießmaschine
erforderliche Verriegelung zwischen Säule und Formaufspannplatte
nicht nur über den
Eingriff zwischen Zahnrad und Zahnstange erfolgen soll, können auch
in dieser Ausgestaltung eine Klemmeinrichtung und eine Verriegelungsklinke
wie oben beschrieben vorgesehen werden.
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Nachfolgend
soll die erfindungsgemäße Säulenziehvorrichtung
am Beispiel einer Zwei-Platten-Schließeinheit
mit nicht mitfahrenden Säulen
sowie mit Verriegelung und Schließkraftaufbau an der beweglichen
Formaufspannplatte näher
beschrieben werden. Es zeigen in stark schematischer Darstellung:
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1 Seitenansicht
der Zwei-Platten-Schließeinheit
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2 Detailansicht
der Verriegelungsklinke
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3 Darstellung
der Situation am Ende des Säulenziehvorgangs
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4 Alternative
Ausführungsform
der Säulenziehvorrichtung
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In
der 1 ist auf einem Maschinenbett 1 eine
feststehende Formaufspannplatte 2 befestigt und eine bewegliche
Formaufspannplatte 3 ist dieser gegenüber verschieblich auf dem Maschinenbett
abgestützt,
beispielsweise mittels geeigneter Gleitschuhe oder auf Wälzlagern.
Zum Verfahren der beweglichen Formaufspannplatte sind zwei diagonal
zueinander angeordnete Verfahrzylinder 4 und 5 vorgesehen.
Zwischen den beiden Formaufspannplatten erstrecken sich vier Säulen, von
denen nur die vordere untere Säule 6 und
die vordere obere Säule 6' zu sehen sind.
Drei der vier Säulen
sind fest an der feststehenden Formaufspannplatte 2 befestigt,
während
an der zu ziehenden Säule 6' eine lösbare Verbindung mittels
der erfindungsgemäßen Säulenziehvorrichtung
vorgesehen ist. Die Säulen
durchsetzen die bewegliche Formaufspannplatte 3 und sind
dieser gegenüber
verschieblich gelagert, beispielsweise in in der Formaufspannplatte 3 eingebauten
und hier nicht dargestellten Gleitbuchsen. Auf der dem Formaufspannbereich
abgewandten Seite der beweglichen Formaufspannplatte 3 sind
für jede
der Säulen
Verriegelungsbacken 7a, 7b vorgesehen, die mittels
geeigneter Antriebsmittel, beispielsweise Hydraulikzylinder, zwischen
einer von den Säulen
losgelösten Stellung
(Offenstellung) und einer die Säulen
formschlüssig
umgreifenden Stellung (Verriegelungsstellung) verfahren werden können. Zu
diesem Zweck können
die Verriegelungsbacken 7a, 7b und die Säulen mit
einer Anzahl von in Achsrichtung beabstandeten Vorsprüngen und
Vertiefungen ausgestattet sein, die in der Verriegelungsstellung
formschlüssig
ineinandergreifen. In der 1 ist oben
die Offenstellung und unten die Verriegelungsstellung der Verriegelungsbacken 7a, 7b dargestellt.
Mittels kreisringförmiger
und hier nur schematisch angedeuteter Druckkissen 8 zwischen
den Klemmbacken 7a, 7b und der beweglichen Formaufspannplatte 3 kann
die erforderliche Schließkraft
aufgebaut werden.
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Die
Säulenziehvorrichtung
umfaßt
im wesentlichen eine Klemmeinrichtung 9 und einen oder mehrere
Linearantriebe, beispielsweise Hydraulikzylinder 10, mit
denen die Klemmeinrichtung 9 von der feststehenden Formaufspannplatte 2 weg
und zu dieser hin verfahren werden kann. Die Klemmeinrichtung 9 weist
zwei Klemmbacken 9a und 9b auf, die – wie die
Verriegelungsbacken 7a, 7b – mit einer Anzahl von in Achsrichtung
beabstandeten Vorsprüngen
und Vertiefungen nach Art einer Verzahnung ausgestattet sind, die
in komplementäre
Vorsprünge und
Vertiefungen an der Säule 6' formschlüssig ineinandergreifen
können.
Die Länge
des verzahnten Abschnitts der Säule 6' richtet sich
nach dem für
das Ziehen der Säule
benötigten
Wegstrecke. Eine solche Verzahnung kann aber auch über die
gesamte Länge
der Säule 6' vorgesehen
werden. In den Klemmbacken 9a und 9b sind Bohrungen
vorgesehen, in denen die Hydraulikzylinder 10 befestigt
sind. Die Kolbenstangen 10' sind
durch diese Bohrungen hindurchgeführt und an der feststehenden
Formaufspannplatte 2 angelenkt. Nicht dargestellt sind
der besseren Übersicht
halber Antriebsmittel zum Betätigen
der Klemmbacken 9a und 9b orthogonal zur Längsachse
der Säule 6', also zwischen
deren Offen- und Schließstellung.
Bei diesen Antriebsmitteln kann es sich um die gleichen wie für die Verriegelungsbacken 7a, 7b handeln,
also beispielsweise um Hydraulikzylinder.
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Zur
Abstützung
des Gewichts der Klemmeinrichtung ist eine Traverse 11 vorgesehen,
die sich zumindest über
den maximal durchzuführenden
Hub des Linearantriebs von der feststehenden Formaufspannplatte
weg erstrecken soll. Diese Traverse kann als separates Teil an der
feststehenden Formaufspannplatte 2 befestigt oder auch
als integraler Bestandteil derselben ausgebildet sein. Auf der Traverse
können
bedarfsweise Gleitfführungen
vorgesehen werden, um die Verfahrbewegungen der Klemmeinrichtung 9 möglichst
reibungsarm und gleichwohl präzise
ausführen
zu können.
Gegebenenfalls kann an der feststehenden Formaufspannplatte eine
zusätzliche
Abstützung 14 vorgesehen
werden, wenn für
die Säule 6' eine Abstützung über eine
längeren Abschnitt
benötigt
wird. In diesem Fall kann die Klemmeinrichtung 9 eine hierauf
abgestimmte Ausnehmung aufweisen.
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Desweiteren
ist eine Verriegelungsklinke 12 vorgesehen, mit der die
Klemmeinrichtung 9 und mit ihr zusammen die Säule 6' an der feststhenden Formaufspannplatte 2 lösbar befestigt
werden kann, um den Betriebszustand der Spritzgießmaschine herzustellen.
Während
des Säulenziehens
ist die Verriegelungsklinke 12 gelöst. In der 2 ist
die Verriegelungsklinke 12 im Detail dargestellt. Ein Körper 12a ist
an der Klemmeinrichtung 9 befestigt und weist einen Hydraulikzylinder 12b,
eine Kolbenstange 12c und einen Bolzen 12d auf,
der in eine Ausnehmung an der Seite der feststehenden Formaufspannplatte 2 ein-
und ausgefahren werden kann. Im ausgefahrenen Zustand (Offenstellung)
kann die Sperrklinke 12 mit der Klemmeinrichtung 9 mit
verfahren werden. Im eingefahrenen Zustand (Schließstellung)
ist die Klemmeinrichtung 9 und mit ihr die Säule 6' fest mit der
feststehenden Formaufspannplatte 2 verbunden. Der besseren Übersicht
halber nicht näher
dargestellt ist eine Plastifizier- und Einspritzeinheit 13,
die auf dem Maschinenbett 1 abgestützt ist, und die auf die feststehende
Formaufspannplatte 2 zu und von dieser weg verfahrbar ist. Über ein
Wegmesssystem 15 kann die genaue Position der Säule 6' gemessen und überwacht
werden.
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Die
Arbeitsweise der Säulenziehvorrichtung ist
wie folgt:
Die Verriegelungsbacken 7a, 7b an
der beweglichen Formaufspannplatte 3 werden in die Offenstellung verfahren
und die Verriegelungsklinke 12 wird gelöst. Die Klemmeinrichtung 9 befindet
sich in der Schließstelllung,
d.h. die Klemmbacken 9a und 9b sind formschlüssig im
Eingriff mit einer komplementären
Verzahnung an der Säule.
Im nächsten
Schritt werden die Hydraulikzylinder 10 betätigt und
die Klemmeinrichtung 9 wird zusammen mit der Säule 6' um einen Hub
von der feststehenden Formaufspannplatte 2 wegbewegt in
Richtung der Plastifizier- und Einspritzeinheit 13 (d.h.
nach rechts in den Figuren). Wenn die Klemmeinrichtung 9 um
eine vorgebbare Strecke verfahren worden ist oder die Endhublage
erreicht hat, werden die Klemmbacken 9a und 9b gelöst und die
Offenstellung der Klemmeinrichtung 9 wird eingenommen.
Im nächsten
Schritt wird die Klemmeinrichtung 9 „leer", d.h. losgelöst von der Säule 6' in ihre Ausgangsposition
zurückverfahren.
Dort werden die Klemmbacken 9a und 9b wieder in
Eingriff mit der Säule 6' gebracht, d.h.
die Klemmeinrichtung 9 wird in die Schließstellung
gebracht, und der nächste
Hub des Hydraulikzylinders kann erfolgen, wobei die Klemmeinrichtung 9 zusammen
mit der in ihr verklemmten Säule 6' um einen weiteren
Hub in Richtung der Plastifizier- und Einspritzeinheit 13 verfahren
wird. Diese Schritte werden so oft wiederholt bis die Säule 6' um die gewünschte Strecke
aus der beweglichen Formaufspannplatte 3 heraus- und von dieser
wegbewegt worden ist. Bei diesem hubweisen Verfahren kann die Klemmeinrichtung 9 jeweils
um die maximal mögliche
Hublänge
der Hydraulikzylinder 10 verfahren werden.
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Wenn
die Säule 6' ihre Endstellung
für den Einbau
des Formwerkzeugs 16 erreicht hat (3), wird
die Klemmeinrichtung 9 in der Schließstellung gehalten, um die
Säule 6' zu fixieren.
Dabei kann der Hydraulikzylinder 10 in der Endhublage gehalten werden
oder in der Ausgangshublage, wie in der 3 gezeigt.
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Wenn
der Einbau des Formwerkzeugs 16 beendet ist, kann die Säule 6' wieder in ihre
Ausgangsposition vor Beginn des Säulenziehens zurück verfahren
werden. Hierzu wird die Klemmeinrichtung 9 in der Schließstellung
von der Endhublage der Hydraulikzylinder 10 aus auf die
feststehende Formaufspannplatte 2 hin verfahren. Nachfolgend
wird die Klemmeinrichtung 9 in die Offenstellung geschaltet und „leer", d.h. losgelöst von der
Säule 6' und damit die
Säule 6' nicht mitnehmend,
von der feststehenden Formaufspannplatte 2 weg verfahren,
in der Regel bis in die Endhublage der Hydraulikzylinder 10. Anschließend wird
die Klemmeinrichtung 9 in die Schließstellung gebracht und ein
nächster
Hub der Klemmeinrichtung zusammen mit der Säule 6' auf die feststehende Formaufspannplatte 2 hin
ausgeführt. Diese
Schritte werden so oft wiederholt bis sich die Säule 6' wieder in ihrer Ausgangsposition
befindet, die sie vor dem Beginn des Säulenziehens innehatte, d.h.
bis sie ihre Position für
den Betriebszustand der Spritzgießmaschine wieder eingenommen
hat. Anschließend
wird die Verriegelungsklinke 12 betätigt und in die Verriegelungsstellung
gebracht, wobei die Klemmeinrichtung 9 zusammen mit der
eingeklemmten Säule 6' fest mit der
feststehenden Formaufspannplatte 2 verbunden werden.
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Die
Länge der
Hübe kann
von Hub zu Hub gleich groß sein
und insbesondere dem maxiamalen Hub des Linearantriebs entsprechen;
sie kann aber auch kleiner als der maximale Hub sein. Während des
Ziehens der Säule
und/oder während
des Wiedereinführens
der Säule
können
auch Hübe
unterschiedlicher Länge
ausgeführt
werden.
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Anstelle
der hier beschriebenen Verklemmung mittels ineinandergreifender
Vorsprünge
und Vertiefungen nach Art einer Verzahnung können die Verriegelungsbacken
auch mit einem Gummibelag versehen sein, der in Schließstellung
der Klemmeinrichtung fest genug an die glatte Oberfläche der
Säule gedrückt wird,
um ein Verrutschen der Säule
in der Klemmeinrichtung bei deren Hubbewegung zu vermeiden.
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Bei
einer alternativen Ausführungsform
gemäß der 4 erfolgt
das Ziehen der Säulen
mittels eines drehangetriebenen Zahnrades 17, das in eine in
der Säule 6' befestigten
Zahnstange 18 eingreift. Anstelle der Zahnstange kann auch
eine die Säule umfassende
Verzahnung wie im oben beschriebenen Ausführungsbeispiel vorgesehen werden.
Als Motor 19 für
den Antrieb des Zahnrades kann ein Elektro- oder ein Hydromotor
vorgesehen werden. Die Länge der
Zahnstange 18 entspricht mindestens der Wegstrecke für das Verfahren
der Säule 6'. Der Motor 19 des
Zahnrades kann direkt an der feststehenden Formaufspannplatte 2 befestigt
werden. Bei einer Positionierung des Motors 19 unterhalb
der Säule 6' kann das Gehäuse des
Motors als zusätzliche
Abstützung
für die
Säule 6' dienen. Es
können
ein oder mehrere derartiger Zahnrad-Zahnstange-Antriebe vorgesehen
werden. Zur Verriegelung der Säule 6' mit der Formaufspannplatte 2 können wie
in den zuvor beschriebenen Beispielen eine Klemmeinrichtung 9 und
eine Verriegelungsklinke 12 vorgesehen werden. Deren Positionierung
und die Positionierung des Motors 19 sind dann in geeigneter
Weise aufeinander abzustimmen. Gegebenenfalls kann auch hier eine
Traverse 11 vorgesehen werden, auf der die Klemmeinrichtung 9 und
der Motor 19 hintereinanderliegend abgestützt werden
können.
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- 1
- Maschinenbett
- 2
- Feststehende
Formaufspannplatte
- 3
- Bewegliche
Formaufspannplatte
- 4
- Verfahrzylinder
- 5
- Verfahrzylinder
- 6,
6'
- Säulen
- 7a,
7b
- Verriegelungsbacken
- 8
- Druckkissen
- 9
- Klemmeinrichtung
- 9a,
9b
- Klemmbacken
- 10
- Hydraulikzylinder
- 10'
- Kolbenstange
- 11
- Traverse
- 12
- Verriegelungsklinke
- 12a
- Körper
- 12b
- Hydraulikzylinder
- 12c
- Kolbenstange
- 12d
- Bolzen
- 13
- Plastifizier-
und Einspritzeinheit
- 14
- Säulenabstützung
- 15
- Wegmesssystem
- 16
- Formwerkzeug
- 17
- Zahnrad
- 18
- Zahnstange
- 19
- Motor