DE102012000741B4

DE102012000741B4 - Spritzgießmaschine sowie Verriegelungsvorrichtung hierfür

Info

Publication number: DE102012000741B4
Application number: DE102012000741.8A
Authority: DE
Inventors: Herbert Zeidlhofer; Günter Schott
Original assignee: Engel Austria GmbH
Current assignee: Engel Austria GmbH
Priority date: 2011-01-17
Filing date: 2012-01-16
Publication date: 2015-11-12
Anticipated expiration: 2032-01-17
Also published as: DE102012025759B3; CN102582046A; DE102012000741A1; AT510151A4; AT510151B1; CN102582046B

Abstract

Verriegelungsvorrichtung (1) zum Verriegeln einer Stirnplatte (2) oder einer Formaufspannplatte (19) an zumindest zwei, unterschiedlich positionierten Holmen (3) einer Spritzgießmaschine mit zumindest zwei Klemmelementen (4 bzw. 5), die jeweils einem der unterschiedlich positionierten Holme (3) zugeordnet sind und die jeweils zumindest zwei Halbschalen (6, 7 bzw. 8, 9) aufweisen, wobei zumindest zwei Halbschalen (6, 8), die unterschiedlichen Klemmelementen (4 bzw. 5) zugeordnet sind, jeweils über eine Stange (10, 11) mit einem gemeinsamen Synchronisationselement (12) gelenkig verbunden sind, wobei beide Stangen (10, 11) einerseits mit der jeweiligen Halbschale (6, 8) und andererseits mit dem gemeinsamen Synchronisationselement (12) über Drehgelenke (13) verbunden sind und wobei die Bewegung der Klemmelemente (4, 5) durch ein Synchronisationsgestänge in Bezug auf die bewegbare Formaufspannplatte synchronisiert ist, wobei das Synchronisationsgestänge zumindest zwei sich gegengleich bewegende Verbindungsstangen (15, 16, 17, 18) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Synchronisationselement (12) drehbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ganz allgemein eine Verriegelungsvorrichtung zum Verriegeln einer Stirnplatte oder einer Formaufspannplatte an zumindest zwei, unterschiedlich positionierten Holmen einer Spritzgießmaschine mit zumindest zwei Klemmelementen, die jeweils einem der unterschiedlich positionierten Holme zugeordnet sind und die jeweils zumindest zwei Halbschalen aufweisen, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Die Erfindung betrifft ferner auch eine Spritzgießmaschine mit einer solchen Verriegelungsvorrichtung, gemäß dem Patentanspruch 6.
Bei der Erfindung geht es somit um eine Verriegelungsvorrichtung, die das Festklemmen bzw. Halten von Stirnplatten (bzw. einer Aufspannplatte) an Holmen einer Spritzgießmaschine ermöglicht. Dazu sind bereits seit vielen Jahren verschiedene Verriegelungsvorrichtungen bekannt.
Beispielsweise zeigt die JP 29 89 116 B2 eine Verriegelungsvorrichtung mit einem hydraulisch angetriebenen Hubzylinder, der die Halbschalen zweier Klemmelemente translatorisch bewegt.
In sehr ähnlicher Art und Weise erfolgt die Synchronisierung der einzelnen Klemmelemente der Verriegelungsvorrichtung in der EP 1 238 777 B1 . Dabei sind aber die einzelnen Halbschalen mittels eines Drehmechanismus verbunden. Der translatorische Antrieb erfolgt dabei nur auf eine einzige Halbschale und wird durch entsprechende Stangen bzw. Drehverbindungen auf die anderen Halbschalen weitergeleitet.
Aus der AT 003 639 U1 gehen Verriegelungsvorrichtungen hervor, bei denen Halbschalen unterschiedlicher Klemmelemente durch eine hydraulische Antriebseinrichtung auseinander gedrückt bzw. zusammen gezogen werden. Diese Antriebseinheit steht in keinem direkten Kontakt zu einer die Bewegung der oberen und unteren Klemmelemente synchronisierenden Wippe. Vielmehr ist die Wippe an einem Lagerbolzen drehbar gelagert, wobei dieser Lagerbolzen fest mit der bewegbaren Formaufspannplatte in Verbindung steht. Die Verbindung zwischen einer oberen und unteren Halbschale erfolgt somit nur und direkt über eine ein- und ausfahrbare Kolbenstange.
Weiters zeigt die JP 39 27 066 B2 eine Verriegelungsvorrichtung zum Synchronisieren von allen vier Klemmelementen, wobei wiederum eine hydraulisch ein- und ausfahrbare Kolbenstange Verwendung findet.
Ferner ist aus der Schrift DE 102 46 730 A1 eine Spritzgießmaschine bekannt, bei der die bewegliche Formaufspannplatte von einem Motor verschoben werden kann, der gleichzeitig den Anschlag zum Festlegen der Formaufspannplatte festlegen bzw. lösen kann. Dabei ist ein an der beweglichen Formaufspannplatte gelagerter Hebel vorgesehen, über den geteilte Muttern geschlossen und geöffnet werden können, welche Muttern im geschlossenen Zustand Anschläge bilden.
Im Unterschied zu den bisher angeführten Schriften betrifft die Erfindung insbesondere eine Verriegelungsvorrichtung zum Verriegeln einer Stirnplatte oder einer Formaufspannplatte an zumindest zwei, unterschiedlich positionierten Holmen einer Spritzgießmaschine mit zumindest zwei Klemmelementen, die jeweils einem der unterschiedlich positionierten Holme zugeordnet sind und die jeweils zumindest zwei Halbschalen aufweisen, wobei zumindest zwei Halbschalen, die unterschiedlichen Klemmelementen zugeordnet sind, jeweils über eine Stange mit einem gemeinsamen Synchronisationselement gelenkig verbunden sind und wobei beide Stangen einerseits mit der jeweiligen Halbschale und andererseits mit dem gemeinsamen Synchronisationselement über Drehgelenke verbunden sind
Eine solche, den Oberbegriff der vorliegenden Erfindung bildende, Verriegelungsvorrichtung geht beispielsweise aus der JP H06-154 989 A hervor, wobei durch die translatorische Bewegung eines Kolbens zwei Stangen schwenkbar sind, sodass die Halbschalen zweier unterschiedlicher Klemmelemente voneinander weg bewegt bzw. zueinander bewegt werden. Nachteilig dabei ist, dass die Antriebseinheit für den Kolben relativ weit von der Verriegelungsvorrichtung weg steht. Zudem ist ein translatorisches Zurückbewegen nach Erreichen der Maximalstellung bzw. des Totpunkts mit einem relativ großen Kraftaufwand verbunden.
Dasselbe gilt für die ebenfalls den Oberbegriff der vorliegenden Erfindung bildenden EP 2 163 370 A1 , wobei das Synchronisationselement ebenfalls seitlich und translatorisch bewegt wird, wobei diese Bewegung über seitlich eingreifende Stangen und entsprechende Drehgelenke an die Halbschalen unterschiedlicher Klemmelemente weitergegeben wird. Insbesondere benötigt das Synchronisationselement für die Synchronisationsbewegung relativ viel Platz, da es immer den Platz für den durchzuführenden Hub braucht.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, eine gegenüber dem Stand der Technik alternative und vereinfachte Verriegelungsvorrichtung zu schaffen.
Dies wird für eine Verriegelungsvorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass das Synchronisationselement drehbar ist. Dadurch muss das Synchronisationselement keinen Hub durchführen und benötigt daher für die Synchronisationsbewegung keinen zusätzlichen Platz. Durch diese Ausführung ist zudem eine viel bessere Kraftübertragung vom Synchronisationselement auf die damit drehgelenkig verbundenen Stangen und somit weiter auf die Halbschalen gegeben. Insbesondere kann dadurch die Totpunktlage viel einfacher überwunden werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Synchronisationselement durch einen Elektromotor drehbar antreibbar ist. Vorzugsweise ist dabei der Elektromotor in Form eines Drehstrom-Asynchronmotors mit Getriebe ausgebildet. Ein solcher Motor kann sogar über den Totpunkt hinaus problemlos weiterfahren, ohne dass die Verklemmung sofort gelöst werden würde. Alternativ kann das Synchronisationselement auch durch einen Hydromotor angetrieben werden.
Bevorzugt kann weiters vorgesehen sein, dass die Stangen in Bezug auf die Drehachse des Synchronisationselements gegengleich am Synchronisationselement angreifen. Durch dieses gegengleiche Angreifen der Stangen am Synchronisationselement erfolgt die Kraftübertragung in beide Stangen gleichmäßig und hat somit keine negativen Auswirkungen auf das Drehmoment.
Weiters kann vorgesehen sein, dass die Halbschalen eines Klemmelements jeweils translatorisch zueinander verschiebbar sind. Erfindungsgemäß ist die Bewegung der Klemmelemente durch ein Synchronisationsgestänge in Bezug auf die bewegbare Formaufspannplatte synchronisiert, wobei das Synchronisationsgestänge zumindest zwei sich gegengleich – vorzugsweise vier sich paarweise gegengleich – bewegende Verbindungsstangen umfasst.
Bevorzugt kann darüber hinaus vorgesehen sein, dass die einzelnen, unterschiedlichen positionierten Holme im Wesentlichen baugleich ausgebildet sind. Dasselbe gilt für die Klemmelemente und die Halbschalen, die aber teilweise spiegelbildlich zueinander ausgebildet sein können, aber ansonsten im Wesentlichen identische Abmessungen aufweisen.
Weiters wird Schutz begehrt für eine Spritzgießeinrichtung mit einer ortsfesten Formaufspannplatte, einer bewegbaren Formaufspannplatte, gegebenenfalls einer Stirnplatte, die bewegbare Formaufspannplatte und die Stirnplatte durchsetzenden Holmen und einer Verriegelungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 zum Verriegeln der gegebenenfalls vorhandenen Stirnplatte oder der bewegbaren Formaufspannplatte an den Holmen. Je nach dem, ob die Spritzgießmaschine als Zweiplatten- oder als Dreiplattenmaschine ausgeführt ist, kann die Verriegelungsvorrichtung an der bewegbaren Formaufspannplatte oder an der Stirnplatte angebracht sein.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der Figurenbeschreibung unter Bezugnahme auf die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele im Folgenden näher erläutert. Darin zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer Spritzgießmaschine,
2 eine 3D-Ansicht einer Stirnplatte mit zwei Verriegelungsvorrichtungen,
3 einen Schnitt durch die zwei Verriegelungsvorrichtungen gemäß 2,
4 eine Ansicht einer Stirnplatte mit zwei Verriegelungsvorrichtungen gemäß 2,
5 einen Schnitt durch den Bereich des Synchronisationselements einer Verriegelungsvorrichtung und
6 einen Schnitt durch zwei synchronisierte Verriegelungsvorrichtungen.
1 zeigt generell eine Ansicht einer Spritzgießmaschine 50 mit zwischen der ortsfesten Formaufspannplatte 20 und der bewegbaren Formaufspannplatte 19 eingespannten Formhälften 24. Zwischen der bewegbaren Formaufspannplatte 19 und der Stirnplatte 2 ist ein Kniehebelmechanismus 21 angeordnet. Die bewegbare Formaufspannplatte 19 und die Stirnplatte 2 sind jeweils über Gleitschuhe 38 an einer Führungsschiene 23 eines Rahmens 22 der Spritzgießmaschine 50 verschiebbar gelagert. Alle drei Platten 2, 19 und 20 sind von insgesamt vier Holmen 3 durchsetzt, wobei am stirnplattenseitigen Ende der Holme 3 eine Verriegelungsvorrichtung 1 schematisch dargestellt ist. Diese Verriegelungsvorrichtung 1 ist an der Stirnplatte 2 montiert und hält durch Zusammenklemmen der Halbschalen 7 und 6 bzw. 8 und 9 der Klemmelemente 4 bzw. 5 die Stirnplatte 2 an den Holmen 3 fest. Um die Synchronisation von zwei Klemmelementen 4 und 5 zu ermöglichen, sind einerseits an sich bereits bekannte Stangen 16 und 15 (und die hier nicht dargestellte Verbindungsstangen 17 und 18) und andererseits ein über Stangen 10 und 11 mit den Halbschalen 6 und 8 verbundenes Synchronisationselement 12. Das Synchronisationselement 12 ist dabei von einem Elektromotor 14 drehbar antreibbar, wobei sich das Synchronisationselement 12 um die Drehachse D dreht.
In 2 sind auf der Stirnplatte 2 zwei voneinander separate Verriegelungsvorrichtungen 1 und 1' angeordnet. Die Komponenten beider Verriegelungsvorrichtungen 1 und 1' sind im Wesentlichen identisch und sind daher mit den wertmäßig selben Bezugszeichen gekennzeichnet. Gemäß 2 ist die Verriegelungsvorrichtung 1 auf der rechten Seite in geschlossener Stellung, während die Verriegelungsvorrichtung 1 auf der linken Seite in Offenstellung dargestellt ist.
Eine solche Verriegelungsvorrichtung 1 besteht aus zwei unterschiedlichen Holmen 3 zugeordneten Klemmelementen 4 und 5, die jeweils zwei Halbschalen 6, 7 bzw. 8, 9 mit innen liegenden Halterillen 28 aufweisen. Über diese Halterillen 28 greifen die Klemmelemente 4 und 5 an den Holmen 3 an. Die Halbschalen 6 und 9 sind über an sich bekannte, diagonal gegenüberliegende Verbindungsstangen 17 und 16 verbunden, während die Halbschalen 7 und 8 über die diagonal gegenüber liegenden Verbindungsstangen 15 und 18 verbunden sind. Um aber die generelle translatorische Bewegung in die einzelnen, jeweils innenliegenden Halbschalen 6 und 8 zu bekommen, sind diese über Stangen 10 und 11 mit einem Synchronisationselement 12 verbunden. Die Stangen 10 und 11 sind jeweils über Drehgelenke 13 einerseits mit dem Synchronisationselement 12 und andererseits mit der jeweiligen Halbschale 6 bzw. 8 drehgelenkig verbunden. Dieses Synchronisationselement 12 ist über den Elektromotor 14 drehbar um die Drehachse D antreibbar. Der Motor 14 ist über einen Motorflansch 27 und Stehbolzen 25 mit einem an der Stirnplatte 2 befestigten stirnplattenseitigen Flansch 26 verbunden.
Zu dieser Darstellung passend ist in 3 ein Schnitt durch die beiden Verriegelungseinrichtungen 1 und 1' im Bereich des Synchronisationselements 12 dargestellt. Dabei sind die insgesamt vier Stehbolzen 25 wie auch die insgesamt vier Drehgelenke 13 ersichtlich. In dieser Darstellung sind die beiden Extermpositionen der jeweiligen Verriegelungsvorrichtungen 1 bzw. 1' gezeigt. Durch den Drehantrieb des Synchronisationselements 12 ist vor allem die rechts dargestellte Totpunktlage – in der die Stangen 10 und 11 voll durchgestreckt sind – durch einfaches Drehen nach links schnell und mit gleichmäßigem Kraftaufwand durch wieder überwindbar.
In 4 ist dazu passend eine Ansicht der Stirnplatte 2 mitsamt den beiden Verriegelungsvorrichtungen 1 und 1' ersichtlich, wobei in diesem Fall die Verbindungsstangen 15 und 17 genau die Verbindungsstangen 16 und 18 aus darstellungstechnischen Gründen überlappen.
Im Schnitt gemäß 5 ist erkennbar, dass die beiden Stangen 10 und 11 jeweils über Bolzen 29 mit dem Synchronisationselement 12 drehgelenkig verbunden sind. Diese Bolzen 29 können über hier nicht dargestellte Sicherungsschrauben 30 im Synchronisationselement 12 gehalten werden. Grundsätzlich kann die Sicherungsschraube 30 auch in Form eines kleinen Gewindestifts ausgebildet sein. Das Synchronisationselement 12 selbst ist über ein von Sicherungsringen 35 begrenztes, vorzugsweise in das Synchronisationselement 12 eingepresstes, Lager 31 mit einer Wellenhalterung 34 verbunden, wobei diese Wellenhalterung 34 über eine Inbusschraube 33 fix in der Stirnplatte montiert ist. Der Motor 14 selbst ist über den Motorflansch 27 und die Stehbolzen 25 und dem stirnseitigen Flansch 26 an der Stirnplatte 2 montiert. Dieser Elektromotor 14 treibt einen Wellenstummel 32 an, der über einen Kupplungsteil 36 (bevorzugt eine spielfreie Wellenkupplung, z. B. eine ROTEX^®-Kupplung) das wippenförmige Synchronisationselement 12 drehbar antreibt.
In 6 ist noch eine Möglichkeit dargestellt, wie vier Klemmelemente 4, 4', 5 und 5' über einen einzigen Elektromotor 14 synchronisiert werden können. Dabei sind die beiden Synchronisationselemente 12 über ein Quersynchronisationsgestänge 37 bzw. 37' verbunden, wobei in dieser Darstellung gemäß 6 die zwei eigentlich nicht zusammenpassenden Extremstellungen dargestellt sind.

Claims

Verriegelungsvorrichtung (1) zum Verriegeln einer Stirnplatte (2) oder einer Formaufspannplatte (19) an zumindest zwei, unterschiedlich positionierten Holmen (3) einer Spritzgießmaschine mit zumindest zwei Klemmelementen (4 bzw. 5), die jeweils einem der unterschiedlich positionierten Holme (3) zugeordnet sind und die jeweils zumindest zwei Halbschalen (6, 7 bzw. 8, 9) aufweisen, wobei zumindest zwei Halbschalen (6, 8), die unterschiedlichen Klemmelementen (4 bzw. 5) zugeordnet sind, jeweils über eine Stange (10, 11) mit einem gemeinsamen Synchronisationselement (12) gelenkig verbunden sind, wobei beide Stangen (10, 11) einerseits mit der jeweiligen Halbschale (6, 8) und andererseits mit dem gemeinsamen Synchronisationselement (12) über Drehgelenke (13) verbunden sind und wobei die Bewegung der Klemmelemente (4, 5) durch ein Synchronisationsgestänge in Bezug auf die bewegbare Formaufspannplatte synchronisiert ist, wobei das Synchronisationsgestänge zumindest zwei sich gegengleich bewegende Verbindungsstangen (15, 16, 17, 18) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Synchronisationselement (12) drehbar ist.
Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Synchronisationselement (12) durch einen Elektromotor (14) oder einen Hydromotor drehbar antreibbar ist.
Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stangen (10, 11) in Bezug auf die Drehachse (D) des Synchronisationselements (12) gegengleich am Synchronisationselement (12) angreifen.
Verriegelungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbschalen (6, 7 bzw. 8, 9) eines Klemmelements (4 bzw. 5) jeweils translatorisch zueinander verschiebbar sind.
Verriegelungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Synchronisationsgestänge vier sich paarweise gegengleich bewegende Verbindungsstangen (15, 16, 17, 18) aufweist.
Spritzgießeinrichtung mit – einer ortsfesten Formaufspannplatte (20), – einer bewegbaren Formaufspannplatte (19), – gegebenenfalls einer Stirnplatte (2), – die bewegbare Formaufspannplatte (19) und gegebenenfalls die Stirnplatte (2) durchsetzenden Holmen (3) und – einer Verriegelungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 zum Verriegeln der Formaufspannplatte (19) oder der gegebenenfalls vorhandenen Stirnplatte (2) an den Holmen (3).