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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Formförderführungsvorrichtung zum Einsatz beim Austausch einer Form in einer Spritzgießmaschine und eine Spritzgießmaschine, die diese aufweist.
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Beschreibung des Stands der Technik
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Durch die Untergliederung des Bedarfs in den letzten Jahren steigt die Nachfrage nach einer Produktion verschiedenster Arten in kleinen Mengen im Spritzgießbereich, und die Austauschhäufigkeit der in Spritzgießmaschinen verwendeten Formen nimmt tendenziell zu. Da es sich bei den in Spritzgießmaschinen verwendeten Formen jedoch um schwere Objekte im Bereich von zehn Kilogramm bis zehn Tonnen handelt, sind der Vorgang des Bewegens der Form beim Auswechseln der Form und der Vorgang des Befestigens der Form an einer vorgegebenen Position mit hoher Genauigkeit eine Belastung für den Bediener.
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Darüber hinaus behindert die Reibung beim Bewegen der Form, wenn die Form mit einer Formbefestigungsfläche der Spritzgießmaschine in Kontakt gebracht wird, die reibungslose Ausrichtung der Form und kann auch zu Schäden an der Form und der Formbefestigungsfläche führen.
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Beispiele für Strukturen zur Entlastung der Bediener und zur Vermeidung von Schäden an der Form und der Formbefestigungsfläche werden beispielsweise in
JP H09 66 543 A und
JP 2018 1 738 A offenbart.
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JP H09 66 543 A offenbart eine Ausgestaltung, bei der eine große Anzahl von Rollen, auf denen Formen platziert sind, an einer Formbefestigungsfläche einer Spritzgießmaschine befestigt sind und eine neben der Spritzgießmaschine vorgesehene Formwechselvorrichtung, wobei eine gleichmäßige Drehung der Form durch Drehen der Rollen möglich ist. Mit dieser Ausgestaltung kann die Form problemlos zwischen der Formwechselvorrichtung und der Spritzgießmaschine befördert werden, und das oben genannte Problem der Belastung für die Bediener wird gelöst.
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Darüber hinaus offenbart
JP 2018 1 738 A eine Ausgestaltung, bei der eine Nut in einer festen Platte oder einer beweglichen Platte mit einer Formbefestigungsfläche ausgebildet ist, und die Nut ist mit einer Rolle, welche zwischen einer Position, die von der Formbefestigungsfläche vorsteht, und einer Position, die von der Formbefestigungsfläche zurückgezogen ist, beweglich ist, und einem elastischen Element angeordnet, das ausgestaltet ist, die Rolle elastisch in die vorstehende Position zu drücken. Die Rolle steht beim Auswechseln der Form aus der Formbefestigungsfläche vor, um die Form von der Formbefestigungsfläche zu lösen. Darüber hinaus wird beim Befestigen der Form die Rolle durch die Form gedrückt und an die Formbefestigungsfläche gedrückt, um die Form mit der Formbefestigungsfläche in Kontakt zu bringen.
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Um die Produktivität von Gussformteilen weiter zu verbessern, werden in den letzten Jahren die Anforderungen an die Produktionsprozesse immer höher, wie z.B. mehr denn je die Erhöhung der Häufigkeit des Formwechsels und die Reduzierung der Taktzeit. So beträgt beispielsweise die Ein- und Ausfahrgeschwindigkeit der Form maximal etwa 300 mm/s und die Häufigkeit des Austausches der Form maximal 10 mal pro Tag in einer allgemeinen Formwechselvorrichtung im entsprechenden Stand der Technik; wohingegen in einigen Fällen die Form mit einer Bewegungsgeschwindigkeit von mehr als 1000 mm/s ein- und ausgefahren wird und die Form mit einer Frequenz von mehr als 5000 Mal pro Tag ausgetauscht wird. Wenn also die Ein- und Ausfahrgeschwindigkeit der Form weiter erhöht und die Häufigkeit des Formwechsels erhöht wird, kann eine Beschädigung der Formbefestigungsfläche der Spritzgießmaschine und der Form nicht außer Acht gelassen werden.
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Eine Beschädigung der Formbefestigungsfläche und der Form führt zu einem Ausfall der Spritzgießmaschine, der Form, der Formwechselvorrichtung und dergleichen sowie zu einer Verschlechterung der Präzision des geformten Produkts. Darüber hinaus ist es notwendig, die Spritzgießmaschine zu demontieren und den Prozess mit einem großen Formvorrichtungswerkzeug durchzuführen, um eine beschädigte feste oder bewegliche Platte zu reparieren, was die Reparaturkosten erhöht und auch zu einem Problem führt, dass die Produktion während der Reparaturzeit eingestellt wird.
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Bei der in JP 2018 1 738 A offenbarten Spritzgießmaschine ist es notwendig, eine Nut in der festen Platte oder der beweglichen Platte auszubilden. Diese Nut benötigt ein ausreichendes Volumen, um die Rolle und das elastische Element so zu montieren, dass sie sich vorwärts und rückwärts bewegen.
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Wenn die Nut jedoch in der bestehenden Spritzgießmaschine bearbeitet wird, ist es notwendig, die Spritzgießmaschine zu demontieren, so dass die Bearbeitung teuer und zeitaufwendig ist und sich die Produktionsausfallzeit verlängert. Da die feste Platte und die bewegliche Platte die von der Spritzgießmaschine erzeugte Formklemmkraft aufnehmen müssen, reicht die Festigkeit nicht aus, wenn die Nut in der festen Platte oder der beweglichen Platte der vorhandenen Spritzgießmaschine ausgebildet ist. Daher gibt es Fälle, in denen die erzeugte Formklemmkraft reduziert werden muss.
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Als ein Verfahren zum Verhindern des Absenkens der Festigkeit der Spritzgießmaschine gibt es ein Verfahren, bei dem eine neue Platte an der festen Platte oder der beweglichen Platte befestigt wird und eine Nut in der angebrachten Platte ausgebildet wird. Bei diesem Verfahren wird jedoch ein Abstand zwischen der festen Platte und der beweglichen Platte verringert und eine maximale Dicke der anbringbaren Form reduziert.
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Andererseits kann bei der Herstellung einer neuen Spritzgießmaschine die Festigkeit verbessert werden, indem die Form der festen oder beweglichen Platte verändert wird. Zu diesem Zeitpunkt, wenn eine Dicke der festen Platte oder der beweglichen Platte zunimmt, kann die maximale Dicke der Form durch Vergrößern einer Länge eines Holmes beibehalten werden. Eine solche Konstruktionsänderung kann jedoch zu Kostensteigerungen führen.
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DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Es ist eine der Aufgaben der vorliegenden Offenbarung, eine Formförderführungsvorrichtung vorzusehen, die leicht und kostengünstig installiert werden kann, keine Einschränkungen der Festigkeit oder der Formabmessungen der Spritzgießmaschine verursacht, Schäden an der Form und der Spritzgießmaschine verhindert und den Austausch der Form mit hoher Geschwindigkeit durchführt, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung eine Spritzgießmaschine mit der Formförderführungsvorrichtung auszustatten.
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Gemäß Aspekten der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind die folgenden Ausgestaltungen vorgesehen.
- Eine Formförderführungsvorrichtung zur Verwendung beim Austausch einer Form durch Fördern der Form in eine und aus einer Formbefestigungsposition in einer Spritzgießmaschine, die ausgestaltet ist, die in die Formbefestigungsposition zwischen einer festen Platte und einer beweglichen Platte geförderte Form zu sandwichen, um ein Spritzgießprodukt zu spritzgiessen, wobei die Formförderführungsvorrichtung aufweist:
- einen Verbindungsarm, der an der Form befestigt ist und in eine Richtung vorsteht, in der die Form in die Formbefestigungsposition gefördert wird; und
- eine Führungsrolle, die drehbar an einem Spitzenendabschnitt des Verbindungsarms gelagert ist, und die ausgestaltet ist, sich zu drehen, während sie in Kontakt mit einer Formbefestigungsfläche der festen Platte und/oder der beweglichen Platte steht, und die ausgestaltet ist, die Form so zu führen, dass sich die Form der festen Platte und/oder der beweglichen Platte annähern oder von ihr wegbewegen kann.
- Eine Spritzgießmaschine, die ausgestaltet ist, eine Form, die in eine Formbefestigungsposition zwischen einer festen Platte und einer beweglichen Platte gefördert wird, zu sandwichen, um ein Spritzgießprodukt zu spritzgiessen, wobei die Spritzgießmaschine aufweist:
- eine Vielzahl von Formen;
- eine Vielzahl von Formförderführungsvorrichtungen, von denen jede wie die Formförderführungsvorrichtung gemäß (1) ausgestaltet ist, wobei die Vielzahl von Formförderführungsvorrichtungen an der Vielzahl von Formen jeweils vorgesehen ist;
- einen Formfördermechanismus, der ausgestaltet ist, die Formen in die und aus der Formbefestigungsposition zu fördern; und
- einen Formklemmmechanismus, der ausgestaltet ist, die Form durch Drücken der beweglichen Platte gegen die feste Platte zu klemmen, wobei die Form dazwischen angeordnet ist.
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Mit den oben genannten Ausgestaltungen kann die Form einfach und kostengünstig installiert werden, es entstehen keine Einschränkungen der Festigkeit oder der Formabmessungen der Spritzgießmaschine, die Beschädigung der Form oder der Spritzgießmaschine kann verhindert werden, und der Austausch der Form kann mit hoher Geschwindigkeit erfolgen.
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Figurenliste
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In den beigefügten Zeichnungen ist/sind:
- 1 ein schematisches Ausgestaltungsdiagramm einer horizontalen Spritzgießmaschine, die mit einer Formwechselvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform versehen ist;
- 2 eine perspektivische Ansicht der Hauptbestandteile der in 1 dargestellten horizontalen Spritzgießmaschine;
- 3 eine vergrößerte perspektivische Ansicht einer Formförderführungsvorrichtung;
- 4A ein prozesserläuterndes Diagramm, das ein Verfahren zum Austausch einer Form in der horizontalen Spritzgießmaschine veranschaulicht;
- 4B ein prozesserläuterndes Diagramm, das ein Verfahren zum Austausch der Form in der horizontalen Spritzgießmaschine darstellt;
- 4C ein prozesserläuterndes Diagramm, das ein Verfahren zum Austausch der Form in der horizontalen Spritzgießmaschine veranschaulicht;
- 4D ein prozesserläuterndes Diagramm, das ein Verfahren zum Austausch der Form in der horizontalen Spritzgießmaschine veranschaulicht;
- 5 eine perspektivische Ansicht der Hauptbestandteile zur Erläuterung eines Formenwechselvorgangs der horizontalen Spritzgießmaschine;
- 6 eine perspektivische Ansicht der Hauptbestandteile zur Erläuterung des Formenwechselvorgangs der horizontalen Spritzgießmaschine;
- 7A und 7B funktionserläuternde Diagramme der in 5 und 6 dargestellten Formförderführungsvorrichtung;
- 8A und 8B Ausgestaltungs- und Betriebserläuterungsdiagramme einer Formförderführungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform;
- 9 eine perspektivische Ansicht einer Formförderführungsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform;
- 10A und 10B Betriebserläuterungsdiagramme der in 9 dargestellten Formförderführungsvorrichtung; und
- 11 eine Draufsicht auf die Hauptbestandteile einer Formförderführungsvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Im Folgenden werden die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben.
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(Erste Ausführungsform)
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(Ausgestaltung der horizontalen Spritzgießmaschine)
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Zunächst wird eine Beschreibung zu einer ersten Ausführungsform einer Formförderführungsvorrichtung zum Einsatz beim Austausch einer Form in einer Spritzgießmaschine zum Spritzgießen eines Spritzgießprodukts gemacht.
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1 ist ein schematisches Ausgestaltungsdiagramm einer horizontalen Spritzgießmaschine 100, die mit einer Formwechselvorrichtung versehen ist. 2 ist eine perspektivische Ansicht der Hauptbestandteile der in 1 dargestellten horizontalen Spritzgießmaschine 100.
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Die in 1 dargestellte horizontale Spritzgießmaschine 100 (im Folgenden als Spritzgießmaschine bezeichnet) weist eine Basis 11, ein Paar feste Platten 13 und 15, eine bewegliche Platte 19, die ausgestaltet ist, sich entlang eines Holmes 17 zu bewegen, einen Einspritzzylinder 21 und einen Formklemmmechanismus 23 auf. Die Spritzgießmaschine 100 weist auch eine erste Formwechselvorrichtung 31 und eine zweite Formwechselvorrichtung 33 auf, welche später im Detail beschrieben werden. Mit diesen wird ein Paar Formen 25A und 25B in die Spritzgießmaschine hinein und heraus gefördert.
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In der folgenden Beschreibung wird eine Formbewegungsrichtung beim Austausch der Formen 25A und 25B als X-Richtung, eine Formklemmrichtung als Y-Richtung und eine vertikale Richtung als Z-Richtung bezeichnet.
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Das Paar der festen Platten 13 und 15 in Flachplattenform, die von den vier in 2 dargestellten Holmen 17 getragen werden, ist an der Basis 11 befestigt. Die festen Platten 13 und 15 sind mit einem vorgegebenen Abstand und mit parallelen Plattenflächen auf der Basis 11 angeordnet. An beiden Seiten in X-Richtung der festen Platte 13 und der beweglichen Platte 19 sind ein Paar obere und untere Führungsstücke 14A und 14B vorgesehen, die entlang einer Förderrichtung (X-Richtung) vorstehen.
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Die bewegliche Platte 19 ist in Form einer flachen Platte ausgebildet und wird entlang der Holme 17 zwischen dem Paar der festen Platten 13 und 15 beweglich gelagert. Die bewegliche Platte 19 definiert einen Formbefestigungsraum Sa zwischen der beweglichen Platte 19 und der festen Platte 13, in dem eine der Formen 25A und 25B angeordnet ist.
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Eine Formbefestigungsfläche 13a (Oberfläche, die der beweglichen Platte 19 zugewandt ist) der festen Platte 13 ist eine vertikale Oberfläche orthogonal zur Schließrichtung (Klemmrichtung). Zwischen der Formbefestigungsfläche 13a und einer Formbefestigungsfläche 19a (Oberfläche, die der festen Platte 13 zugewandt ist) der beweglichen Platte 19 ist eine der Formen 25A und 25B, die durch eine feste Form 27 und eine bewegliche Form 29 ausgestaltet ist, befestigt.
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An der Formbefestigungsfläche 13a der festen Platte 13 sind Klemmen 30 zur lösbaren Befestigung der Form 25 vorgesehen. Zusätzlich sind auf der Formbefestigungsfläche 19a der beweglichen Platte 19 Klemmen 30 zur lösbaren Befestigung der beweglichen Form 29 vorgesehen.
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Der in 1 dargestellte Einspritzzylinder 21 ist an einer Seite der festen Platte 13 vorgesehen und ausgestaltet, eine Formmasse in einen Hohlraum in einer festen Form einzuspritzen. Der Formklemmmechanismus 23 ist an der festen Platte 15 befestigt und ausgestaltet, die bewegliche Platte 19 gegen die feste Platte 13 zu drücken.
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Auf beiden Seiten der Basis 11 der Spritzgießmaschine 100 in X-Richtung sind die erste Formwechselvorrichtung 31 und die zweite Formwechselvorrichtung 33 zum Austausch der Form 25 jeweils dem Formbefestigungsraum Sa zugewandt angeordnet.
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Die erste Formwechselvorrichtung 31 weist eine Basis 35 auf, die an einer Seite der Spritzgießmaschine 100 angeordnet ist, und die zweite Formwechselvorrichtung 33 weist eine Basis 37 auf, die an der anderen Seite der Spritzgießmaschine 100 angeordnet ist auf. An den Oberseiten der Basen 35 und 37 sind eine große Anzahl von Formförderrollen 39 und eine Förderantriebseinheit 43 zum Fördern der Formen 25A und 25B angeordnet.
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Die Formförderrollen 39 lagern die Formen 25A und 25B beweglich und sind in zwei Reihen entlang einer Längsrichtung (X-Richtung) der Basen 35 und 37 angeordnet. Die Formförderrollen 39 sind auch unterhalb der Formbefestigungsflächen 13a und 19a der festen Platte 13 und der beweglichen Platte 19 bei Bedarf vorgesehen.
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Die Förderantriebseinheiten 43 sind an den Basen 35 bzw. 37 vorgesehen und so ausgestaltet, dass sie die Formen 25A und 25B, die an den Formförderrollen 39 platziert sind, einzeln in den Formbefestigungsraum Sa fördern und die Form 25 aus dem Formbefestigungsraum Sa herausfördern. Für die Förderantriebseinheiten 43 kann ein bekannter Antriebsmechanismus, wie beispielsweise ein einachsiger Schieber, verwendet werden.
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(Ausgestaltung der Formförderführungsvorrichtung)
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Mindestens eines, vorzugsweise beide, der festen Form 27 und der beweglichen Form 29 ist mit einer Formförderführungsvorrichtung 40 versehen. 1 und 2 zeigen ein Ausgestaltungsbeispiel, in dem ein Paar von oberen und unteren Formförderführungsvorrichtungen 40 sowohl an der festen Form 27 als auch an der beweglichen Form 29 vorgesehen ist. Die Formförderführungsvorrichtung 40 ist an einem Ende (einer Stirnseite) jeder der Formen 25A und 25B in Förderrichtung (X-Richtung) der Formen 25A und 25B entsprechend den Höhen der auf der festen Platte 13 und der beweglichen Platte 19 vorgesehenen Führungsstücke 14A und 14B vorgesehen. Die Form 25A wird an der ersten Formwechselvorrichtung 31 mit einer Seite angeordnet, an der die Formförderführungsvorrichtung 40 gegenüber dem Formbefestigungsraum Sa vorgesehen ist. Ebenso wird die Form 25B an der zweiten Formwechselvorrichtung 33 mit einer Seite angeordnet, an der die Formförderführungsvorrichtung 40 gegenüber dem Formbefestigungsraum Sa vorgesehen ist.
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3 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht der Formförderführungsvorrichtung 40. Die Formförderführungsvorrichtung 40 weist einen Verbindungsarm 47 und eine Führungsrolle 49 auf. Der Verbindungsarm 47 ist über einen Befestigungsabschnitt 45 am Endabschnitt an der Stirnseite der Formen 25A und 25B in der Richtung befestigt, in der die Form 25 in den Formbefestigungsraum Sa gefördert wird, der eine Formbefestigungsposition der Formen 25A und 25B (feste Form 27 und bewegliche Form 29) ist, und steht in der Richtung vor, in der die Form 25 in den Formbefestigungsraum Sa gefördert wird.
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Der Befestigungsabschnitt 45 wird mit den Befestigungsschrauben 51 in die in der Form 25 vorgesehenen Befestigungsschraubenlöcher (nicht dargestellt) geschraubt. Die Mittel zur Befestigung des Befestigungsabschnitts 45 an der Form 25 beschränken sich nicht nur auf das Schrauben. So kann beispielsweise der Befestigungsabschnitt 45 durch Schweißen an der Form 25 befestigt werden.
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Der Verbindungsarm 47 besteht aus einem elastischen Element, wie beispielsweise Federstahl. Während sich der Verbindungsarm 47 elastisch verformt, trägt der Verbindungsarm 47 die Führungsrolle 49 so, dass sie um den Befestigungsabschnitt 45 herum in horizontaler Richtung schwenkbar ist.
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Die Führungsrolle 49 ist durch einen Spitzenendabschnitt 47b des Verbindungsarms 47 drehbar gelagert. Zusätzlich zu dem in 3 dargestellten Paar von oberen und unteren Rollen kann die Führungsrolle 49 eine einzige Rolle sein. Die Führungsrolle 49 ist aus einem Harzmaterial, einem Metall, einem Gummimaterial oder dergleichen gefertigt.
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(Formwechselverfahren)
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Als Nächstes wird ein Formwechselverfahren in der Spritzgießmaschine 100 unter Bezugnahme auf 4A bis 4D beschrieben.
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Wie in 4A dargestellt, ist ein Zustand, in dem die Form 25A an der festen Platte 13 und die bewegliche Platte 19 an der Formbefestigungsposition im Formbefestigungsraum Sa befestigt ist, als Anfangszustand definiert. Die Form 25A ist eine Form, die in den Formbefestigungsraum Sa von der ersten Formwechselvorrichtung 31 gefördert wird. Die in den Formbefestigungsraum Sa zu fördernde Form 25B wird auf die zweite Formwechselvorrichtung 33 gesetzt.
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Aus diesem Zustand wird die Formklemmung der Form 25A durch den Formklemmmechanismus 23 gelöst und die Befestigung der festen Form 27 und der beweglichen Form 29 durch die Klemme 30 gelöst.
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Anschließend wird, wie die Pfeile in 4B zeigen, die Form 25A aus dem Formbefestigungsraum Sa zu den Formförderrollen 39 der ersten Formwechselvorrichtung 31 gefördert. Des Weiteren wird, wie in 4C dargestellt, die Form 25B von der zweiten Formwechselvorrichtung 33 in den freien Formbefestigungsraum Sa gefördert.
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Dann wird, wie in 4D dargestellt, die Form 25B an der festen Platte 13 und der beweglichen Platte 19 befestigt, und die feste Form 27 und die bewegliche Form 29 werden durch die Klemme 30 befestigt. Dementsprechend ist die Form 25B genau positioniert und an der Formbefestigungsposition im Formbefestigungsraum Sa befestigt.
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In diesem Zustand wird durch Betätigen des Einspritzzylinders 21 das Harz in die Form 25B eingespritzt, um das Spritzgießen durchzuführen. Die Form 25B, in die das Harz eingespritzt worden ist, wird von der Formklemmung und -befestigung gelöst und anschließend aus dem Formbefestigungsraum Sa zur zweiten Formwechselvorrichtung 33 gefördert.
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Auf diese Weise fördert die Spritzgießmaschine 100 abwechselnd die Formen 25A und 25B aus der ersten Formwechselvorrichtung 31 und der zweiten Formwechselvorrichtung 33 in den und aus dem Formbefestigungsraum Sa, um das Spritzgießen wiederholt durchzuführen.
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(Betrieb der Formförderführungsvorrichtung)
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Als nächstes wird die Funktionsweise der Formförderführungsvorrichtung 40 im obigen Formwechsel ausführlich beschrieben.
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5 und 6 zeigen schematische perspektivische Ansichten der Hauptbestandteile zur Erläuterung des Formenwechselvorgangs der horizontalen Spritzgießmaschine. 5 zeigt einen Zustand, in dem die Formen 25A und 25B auf der ersten Formwechselvorrichtung 31 bzw. der zweiten Formwechselvorrichtung 33 platziert sind. 6 zeigt einen Zustand, in dem die Form 25A in den Formbefestigungsraum Sa gefördert wird. In 5 und 6 wird die Formförderführungsvorrichtung auf einer Seite der beweglichen Platte 19 weggelassen (siehe 2).
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Beim Fördern der Form 25A von der ersten Formwechselvorrichtung 31 zum Formbefestigungsraum Sa kommt die Führungsrolle 49 in der Formförderführungsvorrichtung 40, die an einer Stirnfläche der Form 25A auf einer Seite Formbefestigungsfläche Sa vorgesehen ist, zuerst mit dem Paar von oberen und unteren Führungsstücken 14A und 14B in Kontakt, die an der festen Platte 13 vorgesehen sind (und die bewegliche Platte 19 ist nicht dargestellt).
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Die Führungsstücke 14A und 14B sind jeweils mit einer konischen Oberfläche 14a ausgebildet, die an einem vorstehenden Spitzenendabschnitt dünner ist. Eine innere Seitenfläche 14b der Führungsstücke 14A und 14B nach der konischen Oberfläche 14a befindet sich in der gleichen Ebene wie die Formbefestigungsfläche 13a der festen Platte 13. Das heißt, die innere Seitenfläche 14b der Führungsstücke 14A und 14B ist bündig mit der Formbefestigungsfläche 13a der festen Platte 13, so dass sich die Führungsrolle 49 reibungslos bewegen kann.
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Obwohl nicht dargestellt, weist das Führungsstück der beweglichen Platte 19 ebenfalls eine konische Oberfläche und eine Innenfläche auf. Dadurch kann sich die Führungsrolle der Formförderführungsvorrichtung an der Seite der beweglichen Platte 19 reibungslos von der konischen Oberfläche zur Formbefestigungsfläche 19a (siehe 1) der beweglichen Platte 19 bewegen.
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Wenn sich die Form 25A in Richtung des Formbefestigungsraums Sa bewegt, wird die Führungsrolle 49 in Kontakt mit der konischen Oberfläche 14a der Führungsstücke 14A und 14B geführt und bewegt sich dann während der Drehung entlang der Formbefestigungsfläche 13a der festen Platte 13. Das heißt, ein plötzlicher Kontakt (Kollision) zwischen der Führungsrolle 49 und der festen Platte 13 wird durch das Vorsehen der konischen Oberfläche 14a verhindert.
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7A und 7B sind funktionserläuternde Diagramme der in 5 und 6 dargestellten Formförderführungsvorrichtung. Wie in 7A dargestellt, während sich die Form 25A in Richtung des Formbefestigungsraums Sa bewegt, steht ein Teil der Führungsrolle 49 aus einer äußersten Oberfläche 25a der Form 25A um einen Abstand D in Richtung Y vor. Daher dreht sich beim Transport der Form 25A in die Formbefestigungsposition die Führungsrolle 49, während die Formbefestigungsfläche 13a der festen Platte 13 gedrückt wird. Dementsprechend ist die äußerste Oberfläche 25a der Form 25A von der Formbefestigungsfläche 13a und die Innenflächen 14b der Führungsstücke 14A und 14B getrennt, wodurch ein gegenseitiger Kontakt verhindert wird. Daher tritt kein Verschleiß oder eine Beschädigung durch Kontakt zwischen der Form 25A und der festen Platte 13 auf.
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Andererseits wird, wie in dargestellt, beim Fördern der Form 25A in den Formbefestigungsraum Sa und beim Klemmen derselben, die Form 25A gegen die feste Platte 13 gedrückt. Zu diesem Zeitpunkt ragt die Führungsrolle 49 in Kontakt mit der Formbefestigungsfläche 13a aufgrund der elastischen Verformung des Verbindungsarms 47 nicht aus der äußersten Oberfläche 25a der Form 25A heraus, so dass die äußerste Oberfläche 25a und die Formbefestigungsfläche 13a eng miteinander in Kontakt stehen.
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7A und 7B zeigen einen Zustand, in dem die Führungsrolle 49 mit der festen Platte 13 in Kontakt steht, und dasselbe gilt für einen Fall, in dem die Führungsrolle 49 mit der beweglichen Platte 19 in Kontakt steht. Das heißt, die Form 25A ist während der Bewegung der Form 25A von den Formbefestigungsfläche 13a und 19a der festen Platte 13 und der beweglichen Platte 19 getrennt, und die Form 25A kommt während des Formklemmens (Formschließens) in engen Kontakt mit der festen Platte 13 und der beweglichen Platte 19.
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Da die Formförderführungsvorrichtung 40 sowohl in der festen Form 27 als auch in der beweglichen Form 29 der Form 25A vorgesehen ist, kann die Form 25A in dieser Ausgestaltung reibungslos geführt werden, ohne mit der festen Platte 13 oder der beweglichen Platte 19 in Kontakt gebracht zu werden, wenn die Form 25A in den Formbefestigungsraum Sa gefördert wird. Da an der Form 25A ein Paar von oberen und unteren Formförderführungsvorrichtungen 40 vorgesehen ist, ist es außerdem möglich, Haltungsänderungen wie z.B. die Neigung der Form 25A beim Fördern der Form 25A zu verhindern, und eine stabilere Förderung kann erreicht werden.
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Darüber hinaus kann selbst dann, wenn die Formförderführungsvorrichtung 40 nur in einer der festen Formen 27 und der beweglichen Formen 29 der Form 25A vorgesehen ist, der Kontakt zwischen der Form 25A und der festen Platte 13 und der Kontakt zwischen der Form 25A und der beweglichen Platte 19 während des Formförderns durch Einstellen einer Größe einer Formöffnung verhindert werden.
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Der Fall des Förderns der Form 25A in den Formbefestigungsraum Sa ist oben beschrieben, und das Gleiche gilt für einen Fall des Förderns der Form 25B in den Formbefestigungsraum Sa. Die Form 25B kann während des Formförderns zuverlässig von den Formbefestigungsflächen 13a und 19a der festen Platte 13 und der beweglichen Platte 19 getrennt sein.
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Auf diese Weise dreht sich gemäß der Spritzgießmaschine 100 der vorliegenden Ausführungsform beim Fördern der Formen 25A und 25B in die Formbefestigungsposition die Führungsrolle 49 der Formförderführungsvorrichtung 40, während mindestens eine der Formbefestigungsflächen 13a und 19a der festen Platte 13 und der beweglichen Platte 19 angedrückt wird.
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Dementsprechend kann die Form 25 an einer von den Formbefestigungsflächen 13a und 19a getrennten Position durch die elastische Kraft des Verbindungsarms 47 gehalten werden. Daher kann während der Bewegung der Form 25A der Kontakt zwischen der Form 25A und der festen Platte 13 und der Kontakt zwischen der Form 25 und der beweglichen Platte 19 zuverlässig verhindert werden, und der Austausch der Form mit hoher Geschwindigkeit kann erfolgen, ohne die Form 25 und die Spritzgießmaschine 100 zu beschädigen.
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Darüber hinaus kann beim Klemmen der Form 25A mit der festen Platte 13 und der beweglichen Platte 19, da der Verbindungsarm 47 elastisch verformt wird und die Führungsrolle 49 zur Seite der Form 25A zurückfährt, die Form leichtgängig und zuverlässig eingespannt werden, ohne die Annäherungsbewegung zwischen der Form 25A und den Formbefestigungsflächen 13a und 19a zu behindern.
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Aufgrund der einfachen Ausgestaltung mit dem Verbindungsarm 47 und der Führungsrolle 49 kann die Formförderführungsvorrichtung 40 gemäß der vorliegenden Ausführungsform kostengünstig und einfach an der Form 25 angebracht werden. Daher, wenn die Formförderführungsvorrichtung 40 dieser Ausgestaltung verwendet wird, wird die Spritzgießmaschine 100, die in der Lage ist, Schäden an der Form 25 und der Spritzgießmaschine 100 zu verhindern und die Form mit hoher Geschwindigkeit ohne Einschränkung der Klemmkraft oder der Formabmessungen auszutauschen, kostengünstig realisiert.
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Wenn die Formförderführungsvorrichtung 40 in der horizontalen Spritzgießmaschine 100 vorgesehen ist, trägt die Formförderrolle 39 das Gewicht der Formen 25A und 25B, so dass die Federkraft der Formförderführungsvorrichtung 40 im Vergleich zu einem Fall, in dem die Formförderführungsvorrichtung 40 in einer vertikalen Formspritzgießmaschine vorgesehen ist, reduziert werden kann.
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Daher kann die Formförderführungsvorrichtung 40 in einer kompakten und kostengünstigen Ausgestaltung ausgestaltet sein.
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(Zweite Ausführungsform)
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Als nächstes wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beschrieben. In der folgenden Beschreibung werden Komponenten, die mit denen der ersten Ausführungsform identisch oder funktionell identisch sind, mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet, und die Beschreibung derselben wird entsprechend weggelassen.
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8A und 8B sind Ausgestaltungs- und Funktionserläuterungsdiagramme der Formförderführungsvorrichtung 40 gemäß einer zweiten Ausführungsform.
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Ein Verbindungsarm 47A der Formförderführungsvorrichtung 40 der vorliegenden Ausführungsform ist ein starrer Körper, der integral mit dem Befestigungsabschnitt 45 ausgebildet ist. Die Führungsrolle 49, die aus einem flexiblen elastischen Körper 53, wie beispielsweise Gummi, ausgebildet ist, ist an einem Spitzenendabschnitt des Verbindungsarms 47A drehbar gelagert.
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Wie in 8A dargestellt, dreht sich während der Bewegung der Form 25 die Führungsrolle 49, während sie in Kontakt mit der inneren Seitenfläche 14b der Führungsstücke 14A und 14B und der Formbefestigungsfläche 13a der festen Platte 13 steht. Dementsprechend sind während der Bewegung der Form 25 die äußerste Oberfläche 25a der Form 25 und die Formbefestigungsfläche 13a durch den Abstand D voneinander getrennt, wodurch ein gegenseitiger Kontakt verhindert wird.
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Andererseits wird beim Fördern der Form 25 in den Formbefestigungsraum Sa und beim Klemmen die aus dem elastischen Körper 53 gebildete Führungsrolle 49 elastisch verformt und in radialer Richtung gequetscht, und die äußerste Oberfläche 25a der Form 25 wird gegen die Formbefestigungsfläche 13a gedrückt, wie in dargestellt. Darüber hinaus wird die Führungsrolle 49 nach Abschluss der Formklemmung elastisch in die ursprüngliche Rollenform zurückgeführt.
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Gemäß dieser Ausgestaltung kann während der Bewegung der Form 25 die Form 25 durch die Führungsrolle 49 von den Formbefestigungsflächen 13a und 19a getrennt werden und Beschädigungen der Form und der Spritzgießmaschine zuverlässig verhindert werden.
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[Dritte Ausführungsform]
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Als nächstes wird eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beschrieben.
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9 ist eine perspektivische Ansicht einer Formförderführungsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform.
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Die Formförderführungsvorrichtung 40 gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist auf: einen Verbindungsarm 47B; die Führungsrolle 49, die drehbar durch einen Spitzenendabschnitt 47b des Verbindungsarms 47B gelagert ist; und einen elastischen Druckmechanismus 55, der zwischen dem Verbindungsarm 47B und der Form 25 vorgesehen ist, der ausgestaltet ist, einen Basisendabschnitt 47a des Verbindungsarms 47B so zu lagern, dass er um eine Schwenkachse 50 schwenkbar ist, und der ausgestaltet ist, den Verbindungsarm 47B elastisch in Schwenkrichtung zu einer Seite zu drücken.
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Der elastische Druckmechanismus 55 umfasst den an der Form 25 befestigten Befestigungsabschnitt 45, einen Armabschnitt 57, der sich vom Befestigungsabschnitt 45 erstreckt, und einen Federstützabschnitt 61, der an einer Spitze des Armabschnitts 57 vorgesehen und ausgestaltet ist, ein Federmaterial 59 zu tragen, das den Verbindungsarm 47B vordrückt. Eine Vorspannung des Federmaterials 59 kann durch Anziehen einer Schraube 63 eingestellt werden.
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Die Schwenkachse 50, an der der der Verbindungsarm 47B gelagert ist, ist in der Mitte der Erstreckung des Armabschnitts 57 vorgesehen, und die Führungsrolle 49 kann durch den Schwenkvorgang des Verbindungsarms 47B aus der äußersten Oberfläche 25a der Form 25A hervorstehen und wieder einfahren.
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10A und 10B sind funktionserläuternde Diagramme der in 9 dargestellten Formförderführungsvorrichtung 40. Wie in 10A dargestellt, dreht sich während der Bewegung der Form 25 die Führungsrolle 49, während sie in Kontakt mit der inneren Seitenfläche 14b der Führungsstücke 14A und 14B und der Formbefestigungsfläche 13a der festen Platte 13 steht. Dementsprechend sind während der Bewegung der Form 25 die äußerste Oberfläche 25a der Form 25 und die Formbefestigungsfläche 13a durch den Abstand D voneinander getrennt, wodurch ein gegenseitiger Kontakt verhindert wird.
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Andererseits wird beim Transport der Form in den Formbefestigungsraum Sa und beim Klemmen die Form 25 gegen die feste Platte 13 gedrückt, wie in 10B dargestellt. Zu diesem Zeitpunkt schwingt der Verbindungsarm 47B um die Schwenkachse 50, während er das Federmaterial 59 andrückt, und die Führungsrolle 49, die mit der Formbefestigungsfläche 13a in 10B in Berührung kommt, wird nach unten gedrückt. Dementsprechend ist der Verbindungsarm 47B geneigt, und die äußerste Oberfläche 25a der Form 25 steht in engem Kontakt mit der Formbefestigungsfläche 13a der festen Platte 13.
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Auf diese Weise kann die Form 25 gemäß der vorliegenden Ausführungsform durch die elastische Kraft des Federmaterials 59 von den Formbefestigungsflächen 13a und 19a getrennt werden. Darüber hinaus können durch Einstellen der Vorspannung des Federmaterials 59 mit der Schraube 63 die Form 25 und die Formbefestigungsflächen 13a und 19a mit einer angemesseneren Kraft getrennt werden.
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(Vierte Ausführungsform)
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Als nächstes wird eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beschrieben.
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11 ist eine Draufsicht auf die Hauptbestandteile einer Formförderführungsvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform.
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Die Formförderführungsvorrichtung 40 gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist einen Verbindungsarm 47C, die Führungsrolle 49 und einen Aktuator 65 auf, der zwischen dem Verbindungsarm 47C und der Form 25 vorgesehen ist und durch pneumatischen Druck, Hydraulikdruck oder Strom angetrieben wird.
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Der Aktuator 65 wird über den Befestigungsabschnitt 45 an der Form 25 befestigt. Der Verbindungsarm 47C kann sich durch Antreiben des Aktuators 65 vorwärts und rückwärts bewegen und bewegt die Führungsrolle 49 vorwärts und rückwärts in eine Richtung (Y-Richtung) orthogonal zur Förderrichtung der Form 25 (X-Richtung).
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Gemäß dieser Ausgestaltung wird der Verbindungsarm 47C durch Antreiben des Aktuators 65 in Richtung der Seite der Formbefestigungsfläche 13a, 19a gedrückt, so dass die Formbefestigungsflächen 13a und 19a durch die Führungsrolle 49 angedrückt werden. Aufgrund der Reaktionskraft wird die Form 25 von den Formbefestigungsflächen 13a und 19a der Form getrennt. Auf diese Weise wird auch dann, wenn die Formförderführungsvorrichtung 40 gemäß der vorliegenden Ausführungsform nicht mit einem elastischen Element versehen ist, der gleiche Effekt wie bei der ersten Ausführungsform erreicht.
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Da die Formförderführungsvorrichtung 40 gemäß der vorliegenden Ausführungsform das Antreiben des Aktuators 65 beim Einspannen der Form 25 unterbrechen kann, um die Druckkraft in Richtung der Trennung der Form 25 von den Formbefestigungsflächen 13a und 19a freizugeben, kann die durch den in 1 gezeigten Formklemmmechanismus 23 auf die Form 25 übertragene Klemmkraft vollständig auf die Form 25 aufgebracht werden.
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Darüber hinaus ist der Aktuator 65 in der vorliegenden Ausführungsform nicht auf die in 11 dargestellte Ausgestaltung beschränkt. So kann beispielsweise auch eine Ausgestaltung verwendet werden, bei der anstelle des Federmaterials 59 des elastischen Druckmechanismus 55 in der dritten Ausführungsform ein Aktuator vorgesehen ist. In diesem Fall kann die Formklemmkraft des Formklemmmechanismus 23 durch Stoppen der Betätigung des Aktuators beim Klemmen der Form 25 effizient auf die Form 25 aufgebracht werden.
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Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die oben genannten Ausführungsformen beschränkt, und Kombinationen der jeweiligen Ausgestaltungen der Ausführungsformen oder Änderungen und Anwendungen, die von Fachleuten auf der Grundlage der Beschreibung der Spezifikation und der bekannten Technologie vorgenommen werden, sind auch mit der vorliegenden Offenbarung beabsichtigt und gehören zu dem zu schützenden Umfang.
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Zusätzlich zum Vorsehen einer Vielzahl von Formförderführungsvorrichtungen 40 am Endabschnitt an der Vorderseite der festen Form 27 und der beweglichen Form 29, welche die Form 25 bilden, in der Richtung, in der die Form 25 gefördert wird, können die Formförderführungsvorrichtungen 40 nur an der festen Form 27 oder der beweglichen Form 29 vorgesehen sein oder an nur einer Position für jede Form vorgesehen sein.
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Zusätzlich zur Anwendung auf die horizontale Spritzgießmaschine 100 kann die Formförderführungsvorrichtung 40 jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen auch auf eine vertikale Spritzgießmaschine angewendet werden.
- (1) Eine Formförderführungsvorrichtung zur Verwendung beim Austausch einer Form durch Fördern der Form in eine und aus einer Formbefestigungsposition in einer Spritzgießmaschine, die ausgestaltet ist, die in die Formbefestigungsposition zwischen einer festen Platte und einer beweglichen Platte geförderte Form zu sandwichen, um ein Spritzgießprodukt zu spritzgiessen, wobei die Formförderführungsvorrichtung aufweist:
- einen Verbindungsarm, der an den Formen befestigt ist und in eine Richtung vorsteht, in der die Form in die Formbefestigungsposition gefördert wird; und
- eine Führungsrolle, die drehbar an einem Spitzenendabschnitt des Verbindungsarms gelagert ist, und die ausgestaltet ist, sich zu drehen, während sie in Kontakt mit einer Formbefestigungsfläche der festen Platte und/oder der beweglichen Platte steht, und die ausgestaltet ist, die Form so zu führen, dass sich die Form der festen Platte und/oder der beweglichen Platte annähern oder von ihr wegbewegen kann.
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Mit dieser Ausgestaltung kann die Form einfach und kostengünstig eingesetzt werden, Einschränkungen der Festigkeit oder der Formabmessungen der Spritzgießmaschine werden vermieden, die Form kann von der Formbefestigungsfläche getrennt werden, um die Beschädigung der Form und der Spritzgießmaschine beim Fördern der Form in die Formbefestigungsposition zu verhindern, und die Form kann mit hoher Geschwindigkeit ausgetauscht werden.
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(2) Die Formförderführungsvorrichtung gemäß (1), wobei die Führungsrolle beim Fördern der Form in die Formbefestigungsposition die Formbefestigungsfläche der festen Platte und/oder der beweglichen Platte drückt, um die Form von der Formbefestigungsfläche zu trennen, und wobei beim Klemmen der Form die Führungsrolle elastisch an der Formbefestigungsfläche verschoben wird, um die Form in engen Kontakt mit der Formbefestigungsfläche zu bringen.
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Mit dieser Ausgestaltung kann beim Fördern der Form in die Formbefestigungsposition die Form von der Formbefestigungsfläche getrennt werden, und beim Klemmen der Form kann die Form in engen Kontakt mit der Formbefestigungsfläche gebracht werden.
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(3) Die Formförderführungsvorrichtung gemäß (1) oder (2), wobei der Verbindungsarm ein elastischer Körper ist, der ausgestaltet ist, die Führungsrolle elastisch auf die Formbefestigungsfläche zu drücken.
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Bei dieser Ausgestaltung kann die Form aufgrund der elastischen Verformung des Verbindungsarms von der Formbefestigungsfläche getrennt und in engen Kontakt mit ihr gebracht werden.
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(4) Die Formförderführungsvorrichtung gemäß (1) oder (2), wobei die Führungsrolle aus einem elastischen Körper besteht, der ausgestaltet ist, sich aufgrund einer elastischen Verformung in radialer Richtung zusammenzuziehen, um die Form in engen Kontakt mit der Formbefestigungsfläche zu bringen.
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Bei dieser Ausgestaltung kann die Form aufgrund der elastischen Verformung der Führungsrolle von der Formbefestigungsfläche getrennt und in engen Kontakt mit ihr gebracht werden.
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(5) Die Formförderführungsvorrichtung gemäß (1) oder (2), wobei zwischen dem Verbindungsarm und der Form ein elastischer Druckmechanismus vorgesehen ist, der ausgestaltet ist, die Form in eine Richtung weg von der Formbefestigungsfläche zu drücken.
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Bei dieser Ausgestaltung kann bei der Förderung der Form in die Formbefestigungsposition die Form durch eine elastische Kraft des zwischen Verbindungsarm und Form vorgesehenen elastischen Druckmechanismus von der Formbefestigungsfläche getrennt werden.
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(6) Die Formförderführungsvorrichtung gemäß (1) oder (2), wobei ein Aktuator, der ausgestaltet ist, durch pneumatischen Druck, Hydraulikdruck oder Elektrizität angetrieben zu werden, zwischen dem Verbindungsarm und der Form vorgesehen ist, und die Form durch Antreiben des Aktuators in eine Richtung weg von der Formbefestigungsfläche gedrückt wird.
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Bei dieser Ausgestaltung kann bei der Förderung der Form in die Formbefestigungsposition die Form durch Antreiben des Aktuators von der Formbefestigungsfläche getrennt werden.
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(7) Eine Spritzgießmaschine, die ausgestaltet ist, eine Form, die in eine Formbefestigungsposition zwischen einer festen Platte und einer beweglichen Platte gefördert wird, zu sandwichen, um ein Spritzgießprodukt zu spritzgiessen, wobei die Spritzgießmaschine aufweist:
- eine Vielzahl von Formen;
- eine Vielzahl von Formförderführungsvorrichtungen, von denen jede wie die Formförderführungsvorrichtung gemäß einem von (1) bis (6) ausgestaltet ist, wobei die Vielzahl von Formförderführungsvorrichtungen an der Vielzahl von Formen jeweils vorgesehen ist;
- einen Formfördermechanismus, der ausgestaltet ist, die Formen in die und aus der Formbefestigungsposition zu fördern; und
- einen Formklemmmechanismus, der ausgestaltet ist, die Form durch Drücken der beweglichen Platte gegen die feste Platte zu klemmen, wobei die Form dazwischen angeordnet ist.
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Mit dieser Ausgestaltung wird die Beschädigung der Form und der Spritzgießmaschine verhindert und die Form kann mit hoher Geschwindigkeit ausgetauscht werden, so dass das Spritzgießen mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 11
- Basis
- 13, 15
- feste Platte
- 13a, 19a
- Formbefestigungsfläche
- 14A
- obere Führungsstücke
- 14B
- untere Führungsstücke
- 14a
- konische Oberfläche
- 14b
- innere Seitenfläche
- 17
- Holme
- 19
- bewegliche Platte
- 21
- Einspritzzylinder
- 23
- Formklemmmechanismus
- 25, 25A, 25B
- Form
- 25a
- äußerste Oberfläche
- 27
- feste Form
- 29
- bewegliche Form
- 30
- Klemme
- 31
- erste Formwechselvorrichtung
- 33
- zweite Formwechselvorrichtung
- 35, 37
- Basis
- 39
- Formförderrolle
- 40
- Formförderführungsvorrichtung
- 43
- Förderantriebseinheit
- 45
- Befestigungsabschnitt
- 47, 47A, 47B, 47C
- Verbindungsarm
- 47a
- Basisendabschnitt
- 47b
- Spitzenendabschnitt
- 49
- Führungsrolle
- 50
- Schwenkachse
- 51
- Befestigungsschraube
- 53
- elastischer Körper
- 55
- Druckmechanismus
- 57
- Armabschnitt
- 59
- Federmaterial
- 61
- Federstützabschnitt
- 63
- Schraube
- 65
- Aktuator
- 100
- Spritzgießmaschine
- D
- Abstand
- Sa
- Formbefestigungsraum
