DE10236724B4 - Doppeltkreisförmige Aufspannplattengestaltung für Spritzgießmaschinen - Google Patents

Abstract

Formaufspannplatte für Spritzgießmaschinen, bestehend aus
1. einer rechteckigen Grundplatte mit mittigem kreisförmigen Loch,
2. wobei die Dicke der Grundplatte weniger als 1/3 der Gesamtdicke der Platte beträgt,
3. vier Führungslöchern an vier Ecken,
4. einer inneren kreisförmigen Verstärkungsstruktur,
5. radialen Verstärkungskeilen zwischen dem inneren Ring und der äußeren Struktur,
6. einer auf der Oberseite der Grundplatte bauenden äußeren kreisförmigen (oder ovalen) Verstärkungsstruktur,
7. wobei die äußere kreisförmige Verstärkungsstruktur einen sanften Glättungsübergang mit den vier Führungslöchern bildet.

Description

• Gebiet
• Die Erfindung betrifft eine Formaufspannplatte für Spritzgießmaschinen nach dem einzigen Patentanspruch.
• Hintergrund
• Eine Aufspanneinheit von Spritzgießmaschinen besteht aus drei Aufspannplatten, nämlich stationäre Platte, bewegliche Platte und Reitstockplatte (Die vorliegende Erfindung ist auch auf irgendein Zwei-Platten-Aufspannsystem anwendbar), wobei die Hauptfunktionen dieser drei Platten darin bestehen, eine Fläche zum Montieren eines Spritzgießwerkzeugs bereitzustellen, die notwendige Klemmkraft zu übertragen und festen Halt während des Spritzgießprozesses zu liefern, um Entspannen von Kunststoffspritzgießteilen zu verhindern. Die gegenwärtige Gestalt von Platten ist gewöhnlich in einem rechteckigen Format (1) vorgesehen, wobei ihre Grundplatte immer eine rechteckige Gestalt aufweist und dies auch für die darauf befindliche Verstärkungsstruktur gilt (1–2, 4, 6). Diese Gestaltung weist mehrere entscheidende Nachteile auf:
• 1. Schlechte Kraftübertragung
• 2. Hohe Spannungskonzentration
• 3. Ungleichmäßige Spannungsfeldverteilung,
die dazu führen, daß diese Gestaltung keinen Zustand mit gleichförmiger Spannungsverteilung erzielen kann, was möglicherweise die Plattensteifheit und Lebensdauer beeinträchtigt.
• Aus der WO 02/36322 A1 ist eine Spritzgießmaschine mit einer beweglichen Platte zur gleichmäßigen Verteilung von Formklemmkräften bekannt. Die bewegliche Platte umfaßt eine im wesentlichen rechteckige Vorderseite, die speziell ausgebildet ist, um eine Formhälfte (26a) zu tragen; eine Rückseite (14), die parallel und im Abstand von der Vorderseite (12) verläuft und speziell ausgebildet ist, um sich an eine Klemme (20) anschließen zu lassen, wobei die Klemme im wesentlichen in der Mitte der Rückseite angebracht ist und eine Kraft im wesentlichen senkrecht zur Vorderseite ausübt, eine Wand mit einer vorab festgelegten Dicke und Höhe, die nach hinten vom Rand der Vorderseite vorragt, wobei sich eine Vielzahl von im Abstand angeordneten Rippen in einem vorab festgelegten Muster zwischen und miteinander verbindend jeder der Rückseite, der Wand und der Vorderseite erstreckt, wobei die Kraft von der Klemme im wesentlichen gleichförmig von der Rückseite auf die Vorderseite über tragen wird, wodurch eine gleichförmige Dichtedruckverteilung während des Aufspannens erzeugt wird. Durch diese Konstruktion wird erreicht, daß während des Aufspannens eine im wesentlichen flache und parallele Formaufnahmeseite resultiert. Darüber hinaus ist die bewegliche Platte nicht mit Führungsstangen verbunden.
• Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine gleichmäßige Spannungsverteilung bei allen Platten und ein besseres Gewicht-zu-Spannung-Verhältnis zu erzielen.
• Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Formaufspannungplatte gemäß dem einzigen Patentanspruch gelöst.
• Die neuartige doppeltkreisförmige Aufspannplattengestaltung kann die oben genannten Probleme auf der Grundlage eines großen Umfangs von Forschungsarbeiten lösen. Diese Gestaltung kann potentiell Spannungskonzentration reduzieren, das Spannungsverteilungsfeld stromlinig machen und letztendlich zu einer zuverlässigeren Aufspannplattengestaltung führen.
• Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.
• 1 Gegenwärtige rechteckige Aufspannplatte (stationäre Platte)
• 2 Neuartige doppeltkreisförmige Aufspannplatte (stationäre Platte) Die kreisförmige Aufspannplatte (2) besteht aus einer rechteckigen Grundplatte (2-2), deren Dicke normalerweise weniger als 1/3 der Gesamtdicke der Platte beträgt, 4 Führungslöchern (2–3), 1 inneren kreisförmigen Verstärkungsstruktur (2–4), Verstärkungskeilen (2–6) zwischen dem inneren Ring und der äußeren Struktur, wobei die Hauptbesonderheit in der äußeren kreisförmigen (oder ovalen) Verstärkungsstruktur (2–5) besteht, die auf der Oberseite der Grundplatte baut und einen fließenden Glättungsübergang mit den 4 Führungslöchern bildet. Die Teile 2–4 und 2–5 bilden eine doppeltkreisförmige Struktur. Die gesamte Struktur könnte in Gußeisen, Kugelgraphitguß oder Stahlguß hergestellt werden.
• Eine Finite-Elemente-Analyse unter Verwendung des Softwarepakets COSMOS ergab die folgenden Vorteile einer doppeltkreisförmigen Aufspannplattengestaltung gegenüber der herkömmlichen rechteckigen Gestaltung:
• 1. Aufgrund einer vollkommen symmetrischen Struktur auf der Grundlage von kreisförmigen Gestaltungen gibt es keine scharfe Änderung der Gestalt um den Umfang der kreisförmigen Struktur, was die Wahrscheinlichkeit einer Spannungskonzentration wesentlich verringert. Diese Struktur kann eine gleichmäßige Spannungsfeldverteilung Tiefem und weist den klaren Vorteil eines kürzeren Kraftübertragungsweges und einer besseren Effizienz bei der Kraftfortpflanzung auf. Es ergibt sich eine Aufspannplatte mit einer Gestaltung mit höherer Steifigkeit.
• 2. Mit dieser neuartigen Gestaltung mit kreisförmiger Struktur wird der gesamte volumetrische Materialverbrauch um 10 % verringert, der höchste Spannungswert um 2 % verringert und die Verformung auch um 5 % verringert. Wenn die Platte unter derselben volumetrischen Bedingung gestaltet ist, kann die Gestaltung mit kreisförmiger Struktur außerdem die Spannungskonzentration auf 6,79 % und die Verformung auf 6,70 % verringern. Zusammengefaßt, kann diese Gestaltung mit der vorliegenden kreisförmigen Struktur und genau berechneter Verstärkungskeilabmessung und -anordnung die vordefi nierten Sicherheitsfaktoranforderungen erfüllen und zusätzliche Vorteile der Materialersparnis, höheren Steifigkeit und besseren Festigkeit mit sich bringen.

Claims (1)

1. Formaufspannplatte für Spritzgießmaschinen, bestehend aus 1. einer rechteckigen Grundplatte mit mittigem kreisförmigen Loch, 2. wobei die Dicke der Grundplatte weniger als 1/3 der Gesamtdicke der Platte beträgt, 3. vier Führungslöchern an vier Ecken, 4. einer inneren kreisförmigen Verstärkungsstruktur, 5. radialen Verstärkungskeilen zwischen dem inneren Ring und der äußeren Struktur, 6. einer auf der Oberseite der Grundplatte bauenden äußeren kreisförmigen (oder ovalen) Verstärkungsstruktur, 7. wobei die äußere kreisförmige Verstärkungsstruktur einen sanften Glättungsübergang mit den vier Führungslöchern bildet.