DE10217585A1 - Einrichtung zum Spritzgießen von Kunststoffen - Google Patents

Abstract

Einrichtung zum Spritzgießen von Kunststoffen, mit einer Plastifizier- und Einspritzeinheit (3), welche mindestens einen elektrischen Antrieb (6) zur Drehung einer Plastifizierschnecke und zum Einspritzen des plastifizierten Kunststoffes zwischen die Formhälften (16) aufweist, wobei die Spritzgießeinrichtung zusätzliche Antriebseinheiten aufweist, welche einen Maschinenteil zunächst linear bewegen und anschließend gegen einen festen Anschlag pressen, und die zusätzliche Antriebseinheit als pneumatisch betätigte Kolben-Zylinder-Einheit (8, 18, 28, 38) ausgebildet ist, und die vom Kolben ausgeübte Kraft je nach Stellung des Kolbens bei gegebenem Gasdruck unterschiedliche Werte annimmt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Spritzgießen von Kunststoffen, mit einer Plastifizier- und Einspritzeinheit, welche mindestens einen elektrischen Antrieb zur Drehung einer Plastifizierschnecke und zum Einspritzen des plastifizierten Kunststoffes zwischen die Formhälften aufweist, wobei die Spritzgießeinrichtung zusätzliche Antriebseinheiten aufweist, welche einen Maschinenteil zunächst linear bewegen und anschließend gegen einen festen Anschlag pressen.

Der primäre Vorteil derartiger Einrichtungen liegt darin, daß ein elektrischer Antrieb gut steuer- und regelbar ist, was für die eigentliche Funktion der Spritzgießeinrichtung, nämlich das Plastifizieren und Einspritzen des Kunststoffes und letztlich die Herstellung von Gegen­ ständen mit genau definierten Eigenschaften vorteilhaft ist.

Üblicherweise werden bei einer Maschine mit elektrischem Antrieb der Plastifizier- und Ein­ spritzeinheit alle Bewegungen von Maschinenteilen durch Elektromotoren veranlaßt. Dies wird mit dem Vorteil begründet, auf Hydraulikpumpen samt den zugehörigen Verbindungs­ schläuchen und Leckmöglichkeiten verzichten zu können. Andererseits ist es aber unver­ kennbar, daß für die Aufgabe, einen Maschinenteil zunächst linear zu bewegen und anschließend gegen einen festen Anschlag zu pressen, die Verwendung eines Elektromotors nicht die ideale Lösung darstellt.

Die Erfindung vermeidet einerseits die mit hydraulischen Antrieben verbundenen Nachteile, andererseits die Verwendung von Elektromotoren zur Herstellung eines in seiner Größe unkritischen Anpreßdruckes eines feststehenden Teiles, indem vorgesehen wird, daß die zusätzliche Antriebseinheit als pneumatisch betätigte Kolben-Zylinder-Einheit ausgebildet ist, und die vom Kolben ausgeübte Kraft je nach Stellung des Kolbens bei gegebenem Gasdruck unterschiedliche Werte annimmt.

Der hauptsächliche Anwendungsfall der Erfindung ist die Verwendung des mit veränderlicher Übersetzung versehenen pneumatischen Antriebs zum Anpressen der Plastifizier- und Ein­ spritzeinheit gegen die von der feststehenden Formaufspannplatte getragene Formhälfte. Bei kleinen Maschinen, welche mit geringem Schließdruck arbeiten, ist es jedoch auch denkbar, die Schließeinheit unter Vermeidung der elektrischen und hydraulischen Antriebe pneuma­ tisch zu betätigen. Auf jeden Fall aber empfiehlt sich dies für die Betätigung der Aus­ werfereinrichtung und der Formaufspannvorrichtung, welche jeweils mit Kräften auskommen, die mit handelsüblichen pneumatischen Antrieben erzielbar sind.

Anschließend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. In dieser ist

Fig. 1 eine Seifenansicht eines ersten Ausführungsbeispieles einer erfindungsgemäß ausge­ rüsteten Spritzeinheit,

Fig. 2 und 3 beziehen sich auf ein zweites Ausführungsbeispiel betreffend ebenfalls die Anpressung der Spritzeinheit,

Fig. 4 und 5 zeigen in Seitenansicht und Draufsicht eine erfindungsgemäß gestaltete Schließeinheit einer Spritzgießmaschine und

Fig. 6 eine im Handel erhältliche Konstruktion eines pneumatischen Druckübersetzers.

Fig. 1 zeigt den einspritzseitigen Teil einer Spritzgießmaschine mit einem Maschinenrahmen 1, an dem eine feststehende Formaufspannplatte 2 befestigt ist. Eine Plastifizier- und Ein­ spritzeinheit 3 ist relativ zur Formaufspannplatte in Horizontalrichtung beweglich gelagert. Die Plastifizier- und Einspritzeinheit 3 umfaßt einen Plastifizierzylinder 4, dem Kunststoff über einen Trichter 5 zugeführt wird, um vor dem Einspritzen durch eine im Inneren des Zylinders 4 angeordnete Schnecke plastifiziert zu werden. Sowohl die Drehung wie die Vor­ wärtsbewegung der Schnecke beim Einspritzvorgang werden durch elektrische Antriebe 6 vermittelt.

Zur Bewegung der Plastifizier- und Einspritzeinheit 3 auf dem feststehenden Gestell 7 dient eine Kolben-Zylinder-Einheit 8, deren Aufbau und Funktion anhand von Fig. 6 erläutert werden wird.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 und 3 stützen sich die einen Zylinder 10 und eine Kolbenstange 9 umfassenden Kolben-Zylinder-Einheiten nicht am feststehenden Gestell 7, sondern an der feststehenden Formaufspannplatte 2 ab. Hierzu ist eine Kraftumlenkung erforderlich, welche über einen horizontalen Steg 12, von dem zwei Stangen 11 zur Plastifi­ zier- und Einspritzeinheit führen, und über einen vertikalen Steg 14, von dem zwei Stangen 13 zur feststehenden Formaufspannplatte 2 führen, vermittelt wird.

In Fig. 3 ist die diagonale Anordnung zweier solcher Anpreßeinheiten ersichtlich.

Die erfindungsgemäße Maßnahme der Verwendung eines zwischen Eil- und Krafthub umschaltbaren Pneumatikantriebes ist nicht auf die Einspritzseite der Spritzgießmaschine beschränkt. Wie aus Fig. 4 und 5 hervorgeht, kann (eher ausnahmsweise) auch der Schließ­ vorgang, durch den die bewegliche Formaufspannplatte 15 die Formhälften 16 zusammen­ führt, über eine pneumatische Kolben-Zylinder-Einheit 18 durchgeführt werden. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Betätigung des Auswerfers 17 über entsprechende Kolben-Zylin­ der-Einheiten 28 erfolgt, vor allem aber liegt im Falle der Formaufspannwerkzeuge, welche die Formhälften 16 an den Formaufspannplatten 2 und 15 festhalten, ein günstiger Anwendungsfall für einen pneumatischen Antrieb mit Eil- und Krafthub vor. Die Formhälften 16 müssen ja während des gesamten Betriebes der Maschine festgehalten werden, und es ist ausgesprochen unzweckmäßig, dies durch einen Elektromotor zu bewirken, welcher so gut wie immer stillsteht.

Die erfindungsgemäß einsetzbaren pneumatischen Antriebe sind im Handel erhältlich und werden in der aus Fig. 6 ersichtlichen Form unter der registrierten Bezeichnung TOX ver­ trieben. Der Arbeitskolben 29 der in Fig. 6 dargestellten Einrichtung weist vordere und hintere Kolbenstangen 35 und 36 auf. Die Betätigung dieses Arbeitskolbens 29 soll in der Weise erfolgen, daß bis zum Auftreffen auf ein Hindernis 30 ein Eilhub erfolgt, woraufhin auf ein Anpressen mit großer Kraft umgeschaltet wird. Hierzu weist die Einrichtung einen aus zwei Teilen 25 und 26 bestehenden Kolben auf, dessen Teile durch eine Feder 27 verbunden sind, wobei der vordere Teil 25 auf der am hinteren Teil 26 befestigten Stange 24 gleiten kann. Der Kolben 25 wirkt auf die Rückseite der Kolbenstange 36 über eine Flüssigkeit, welche in den verbundenen Räumen 23 angeordnet ist.

Die Verteilung der über die Leitung 21 zugeführten Druckluft erfolgt in verschiedener Weise in den einzelnen Phasen Eilhub, Krafthub und Rückhub. Beim Eilhub wird das Hauptsteuer­ ventil 22 betätigt. Der Arbeitskolben 29 fährt unter der Wirkung der in der Leitung 32 geführ­ ten Druckluft aus, bis die vordere Kolbenstange 35 auf den Widerstand 30 trifft. Dieser Widerstand bewirkt das Umschalten des Nebenventils 28 für den Krafthub. Der hinter dem Kolben 26 liegende Raum 31 wird über die Leitung 33 beaufschlagt und der erhöhte Druck in dem durch die Stange 24 abgedichteten Raum 23 liegt an der Kolbenstange 36 an.

Um die Einrichtung in den Ausgangszustand zurückzuführen, entlüftet das Nebenventil 28 den Raum 31 der Arbeitskolben 29, und der aus den Teilen 25 und 26 bestehende Über­ setzerkolben kehrt in die Grundstellung zurück.

Obwohl die Erfindung anhand der Einrichtung nach Fig. 6 demonstriert worden ist, ist sie darauf nicht eingeschränkt. Vielmehr ist sie mit jedem unterschiedlich übersetzbaren pneu­ matischen Antrieb zu verwirklichen.

Claims (5)

1. Einrichtung zum Spritzgießen von Kunststoffen, mit einer Plastifizier- und Einspritzein­ heit, welche mindestens einen elektrischen Antrieb zur Drehung einer Plastifizier­ schnecke und zum Einspritzen des plastifizierten Kunststoffes zwischen die Formhälften aufweist, wobei die Spritzgießeinrichtung zusätzliche Antriebseinheiten aufweist, welche einen Maschinenteil zunächst linear bewegen und anschließend gegen einen festen Anschlag pressen, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Antriebseinheit als pneumatisch betätigte Kolben-Zylinder-Einheit ausgebildet ist, und die vom Kolben ausgeübte Kraft je nach Stellung des Kolbens bei gegebenem Gasdruck unterschiedliche Werte annimmt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Antriebsein­ heit mindestens eine die Plastifizier- und Einspritzeinheit (3) gegen die von der feststehenden Formaufspannplatte (2)getragene Formhälfte anpressende Kolben- Zylinder-Einheit (8) ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Antriebseinheit eine zur Erzeugung des Schließdruckes zwischen den von den Formauf­ spannplatten (2, 15) getragenen Formhälften (16) dienende Kolben-Zylinder-Einheit (18) ist.

4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Antriebseinheit eine Kolben-Zylinder-Einheit (28) zur Betätigung einer Auswerfereinrich­ tung (17) ist.

5. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Antriebseinheit eine Kolben-Zylinder-Einheit (38) der Aufspannvorrichtung zur Fixierung einer Formhälfte (16) an einer der Formaufspannplatten (2, 15) ist.