DE10323309B4

DE10323309B4 - Vorrichtung und Verfahren zum Schließen von Werkzeugaufnahmeplatten

Info

Publication number: DE10323309B4
Application number: DE2003123309
Authority: DE
Inventors: Achim Eiteneuer; Christian Flader; Stefan Böllinghaus; Matthias Brandt
Original assignee: Battenfeld GmbH
Current assignee: Battenfeld GmbH
Priority date: 2003-05-23
Filing date: 2003-05-23
Publication date: 2007-04-26
Anticipated expiration: 2023-05-24
Also published as: DE10323309A1

Abstract

Spritzgießmaschine umfassend mindestens eine feste Werkzeugaufnahmeplatte (1), die mit einem Maschinenbett (3 ) verbunden ist,
mindestens eine bewegliche Werkzeugaufnahmeplatte (2), die mittels Fahrzylinder (7) auf dem Maschinenbett (3) verfahrbar ist,
Holme (4), die in den Werkzeugaufnahmeplatten (1, 2) angeordnet sind,
wobei Mittel (5) vorgesehen sind, die die Holme (4) in mindestens einer der Werkzeugaufnahmeplatten (1, 2) verankern und die bewegliche Werkzeugaufnahmeplatte (2) gegen die feste Werkzeugaufnahmeplatte (1) pressbar ist,
wobei die Parallelität der Werkzeugaufnahmeplatten (1, 2) über Mittel (10) überwachbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
über die Mittel (5), die die Holme (4) in mindestens einer der Werkzeugaufnahmeplatten (1, 2) verankern, die Plattenparallelität der Werkzeugaufnahmeplatten (1, 2) eingestellt wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Spritzgießmaschine umfassend mindestens eine feste Werkzeugaufnahmeplatte, die mit einem Maschinenbett verbunden ist, mindestens eine bewegliche Werkzeugaufnahmeplatte, die mittels Fahrzylinder auf dem Maschinenbett verfahrbar ist, Holme, die in den Werkzeugaufnahmeplatten angeordnet sind, wobei Mittel vorgesehen sind, die die Holme in mindestens einer der Werkzeugaufnahmeplatten verankern und die bewegliche Werkzeugaufnahmeplatte gegen die feste Werkzeugaufnahmeplatte pressbar ist, wobei die Parallelität der Werkzeugaufnahmeplatten über Mittel überwachbar ist.
Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Sicherstellung der Parallelität zweier Werkzeugaufnahmeplatten einer Spritzgießmaschine, die mindestens eine feste Werkzeugaufnahmeplatte, eine bewegliche Werkzeugaufnahmeplatte sowie Holme aufweist, wobei die Holme über Mittel in mindestens einer der Werkzeugaufnahmeplatten verankert werden, nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 8.

Verriegelungen der gattungsgemäßen Art sind beispielsweise aus der DE 201 19 930 U1 bekannt. Hier wird vorgeschlagen, das Spiel durch eine Gewindespindel im Anschlagbund des Holmes zu beseitigen.

Ebenfalls mit der Problematik der Parallelität der Werkzeugplatten befassen sich die Schutzrechte DE 198 09 723 A1 und DE 196 08135 A1 , die als Lösung einerseits eine Gleichlaufeinrichtung oder andererseits eine Trennung des Kraftflusses mittels eines Druckstückes vorschlagen, wodurch nur noch eine geringe Verformung auftritt.

Im Allgemeinen wird der Übergang vom Formschließprozeß in den Schließkraftaufbau bei geschlossener Form erfolgen. Dabei pressen die langhubigen Fahrzylinder die Form weitestgehend zusammen. Wenn das Verriegelungssystem vor der vollständig geschlossenen Form schon verriegelt hat und die Druckkissen noch einen Resthub machen, geschieht das bei sehr niedrigen Kräften. Die Druckkissen werden zum Schließdruckaufbau benötigt und haben große Zylinderflächen, im Gegensatz zu den wesentlich kleineren Zylinderflächen der langhubigen Fahrzylinder. 2-Platten-Maschinen führen die Schließplatte ausschließlich über mechanische Gleit- oder Rollenführungen. Diese sind in der Kraftübertragung, besonders exzentrisch wirkender Kräfte, begrenzt. Deshalb wird im Normalfall davon ausgegangen, dass der Schließkraftaufbau erst bei vollständig geschlossener Form erfolgt. Selbst dann sind noch geringe Kraftunterschiede in den Säulen der Kraftstränge, die durch die unterschiedliche Reibung in den mechanischen Bauteilen der Maschine und der Form entstehen, die aber vernachlässigbar klein sind. Durch die Elastizität des Systems erfolgt beim Schließkraftaufbau ein geringer Resthub der Druckkissen.

Die mechanischen Konstruktionen sind an den verschiedensten Stellen spielbehaftet. Die Schließplatte wird während des Formschließprozesses von den langhubigen Fahrzylindern geschoben. Alle mechanischen Bauteile liegen in Schließrichtung formschlüssig an. Nach dem Verriegeln wird über Druckkissen gezogen, bis die Schließkraft aufgebaut wurde.

Die Bauteile legen sich an der entgegengesetzten Seite in Richtung Form öffnen an. Das führt zu einem unerwünschten Leerhub. Diese Spiele werden durch die verschiedensten Maßnahmen klein gehalten, da sie störend auf die Prozesskontinuität einwirken.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren anzubieten, bei der die Parallelität der Werkzeugaufnahmeplatten gewährleistet wird und das vorhandene Restspiel in den Bauteilen weitgehend kompensiert werden kann.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt in Verbindung mit dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch, dass über die Mittel, die die Holme in mindestens einer der Werkzeugaufnahmeplatten verankern, die Plattenparallelität der Werkzeugaufnahmeplatten eingestellt wird. Es wird also die Parallelität der Werkzeugaufnahmeplatten über Mittel überwacht, wobei über die Mittel die räumliche Lage mindestens einer Werkzeugaufnahmeplatte veränderbar ist, wobei ein naturbedingtes Spiel in den Bauteilen durch eine mittels der Fahrzylinder aufgebrachte Gegenkraft kompensiert wird.

Die Lösung der Aufgabe hinsichtlich des Verfahrens erfolgt in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruches 8 dadurch, dass die Korrektur der Parallelität durch gezieltes unterschiedliches Ansteuern oder Ausregeln von mindestens drei Spann- und Verriegelungsmitteln, die die Holme verankern, vor oder während des Aufbaus der Schließkraft erfolgt und kurz davor die Verfahrzylinder eine Öffnungsbewegung ausüben, um das fertigungsbedingte Spiel in Bauteilen zu kompensieren. Es wird also vor oder während des Aufbaus der Schließkraft durch die Spann- und Verriegelungsmittel die Parallelität der beiden Werkzeugaufnahmeplatten über Mittel überwacht und bei abweichender Lage die Parallelität durch gezieltes unterschiedliches Ansteuern oder Ausregeln von mindestens drei Spann- und Verriegelungsmitteln korrigiert, wobei die Verfahrzylinder eine Öffnungsbewegung ausüben, um das naturbedingte Spiel in den Bauteilen zu kompensieren.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind durch die Unteransprüche offenbart bzw. dadurch gegeben, dass die Verankerung der Holmenden ein Verriegelungssystem ist.

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt, es zeigt
1 schematisch die Bauteile bei einer Spritzgießmaschine,
2 ein theoretisches Kraft-/Weg-Diagramm der Zylinder.
In 1 ist schematisch eine Spritzgießmaschine dargestellt, auf der zwei Werkzeugaufnahmeplatten 1 und 2 auf einem Maschinenbett 3 angeordnet sind. Die Werkzeugaufnahmeplatte 1 ist fest mit dem Maschinenbett 3 verbunden, die Werkzeugaufnahmeplatte 2 dagegen darauf verschieblich. Über die Fahrzylinder 7 wird dieses Verschieben ermöglicht. Damit ein Kunststoffteil gefertigt werden kann, müssen die beiden Werkzeughälften aufeinander gepresst und mit ausreichender Kraft zugehalten werden. Hierzu wird die bewegliche Werkzeugaufnahmeplatte 2 über besagten Fahrzylinder 7 auf die feste Werkzeugaufnahmeplatte 1 zubewegt. Die Enden 6 der Holme 4 tauchen in einen Bereich der festen Werkzeugaufnahmeplatte 1 ein. Darin sind weitere Zylinder, sogenannte Druckdosen 5 angeordnet, die gleichzeitig über ein Verriegelungssystem verfügen, die eine kraft- und formschlüssige Verbindung zu den Holmen 4 sicherstellen. Es ist aber genauso denkbar, dieses oder ein ähnliches Spann- und Verriegelungssystem in der beweglichen Werkzeugaufnahmeplatte 2 anzuordnen, das nicht auf die Enden 6 wirkt. Hier wären dann entsprechende Ausnehmungen in den Holmen 4 vorzusehen.
Beim Schließen über die Fahrzylinder 7 werden durch diese Fahrbewegung alle spielbehafteten Bauteile zur festen Werkzeugaufnahmeplatte 1 hin zur Anlage gebracht. Bevor die beiden Werkzeughälften aneinander liegen, aber die Holme 4 verriegelt sind, wird über die Druckdosen 5 begonnen, innerhalb dieses begrenzten Hubbereiches, definierte Kräfte aufzubringen. Diese können im Grenzfall bis zur maximalen Schließkraft realisiert werden. Die vorgewählten Sollwerteingaben für die Kräfte der Druckdosen 5 müssen sicher die auftretenden Kräfte aus dem Formfüllprozess in den teilweise noch offenen Formspalt aufnehmen können, ohne dass die Parallelität verloren geht. Bei diesem Schließvorgang wird über Messmittel 10, die in oder an den Werkzeugaufnahmeplatten 1 und 2 angeordnet sind, die Parallelität der Platten zueinander überprüft. Für die Messmittel 10 sind aber auch andere, indirekt messen de Befestigungsorte denkbar. Sind die gemessenen Abweichungen größer als in den vorgegebenen Grenzen, werden mindestens drei Druckdosen 5 unabhängig von einander so angesteuert, dass die Parallelität wieder hergestellt wird. D. h. die einzelnen Druckdosen 5 legen unterschiedliche Wege zurück, so dass die bewegliche Werkzeugaufnahmeplatte 2 zur festen Werkzeugaufnahmeplatte 1 parallel ausgerichtet wird.
Die Kraftrichtung des oder der Fahrzylinder 7 ist immer in Öffnungsrichtung, er versucht somit, die Formhälften wieder aufzufahren und bringt somit alle spielbehafteten Bauteile auf der Gegenseite zur Anlage. Die Druckdosen 5 können somit sofort mit ihrer wesentlich größeren Kolbenfläche in ihrem begrenzten Hubbereich auf die Schließkraft wirken, da sie keinen Leerhub ausführen, bis das Spiel beseitigt ist.
Durch die großen Flächenunterschiede der beiden Kolben im Fahrzylinder 7 und der Druckdose 5 ist sichergestellt, dass bei gleicher Druckölversorgung der Fahrzylinder 7 immer der Druckdose 5 geschwindigkeitsseitig folgen kann und kräfteseitig untergeordnet ist, und dadurch der Kraftfluß über die Schließplatte und die formschlüssige Verbindung der Führungen zum Maschinengestell hergestellt wird. Es ist daher möglich, dieses Verfahren auch beim Lösen der Schließkraft in den Druckdosen 5 einzusetzen. Das Spiel in den Bauteilen ist immer kompensiert.
Dieses Kraftverhalten des bzw. der Fahrzylinders) 7 ist in der Grafik der 2 theoretisch aufgeführt. In dem Kraft/Weg-Diagramm ist ersichtlich, dass ab dem verriegelten Zeitpunkt 11 der Fahrzylinder 7 eine konstante negative Kraft ausübt, während die Druckdose 5 in ihrem be grenzten Hubbereich spielfrei arbeiten kann. Ist der Kraftbetrag der Kurve 9 größer, bestimmen die Druckdosen 5 die Wegänderung, ist der Kraftbetrag der Kurve 8 größer, bestimmen die Fahrzylinder 7 die Wegänderung. Dies erfolgt über die Ansteuerung bzw. Regelung der Druckdosen 5, während die Fahrzylinder 7 die konstante negative Kraft beibehalten.
Dieses Verfahren eignet sich besonders zur Herstellung von Teilen, bei denen ein Lüftungs- und Prägehub erforderlich ist. Selbstverständlich kann das Lösen bzw. Lüften der Form mehrmals erfolgen, wobei bei jedem Lüften eine bestimmte Menge Kunststoff nachgespritzt werden kann.

1: feste Werkzeugaufnahmeplatte
2: bewegliche Werkzeugaufnahmeplatte
3: Maschinenbett
4: Holm
5: Druckdose
6: Holmende
7: Fahrzylinder
8: Kurve des Fahrzylinders 7
9: Kurve der Druckdose 5
10: Mittel zum Überwachen der Parallelität der Platten 1 und 2
11: Verriegelungspunkt
F: Kraft von 5 oder 7
s: Weg von 5 oder 7

Claims

Spritzgießmaschine umfassend mindestens eine feste Werkzeugaufnahmeplatte (1), die mit einem Maschinenbett (3 ) verbunden ist, mindestens eine bewegliche Werkzeugaufnahmeplatte (2), die mittels Fahrzylinder (7) auf dem Maschinenbett (3) verfahrbar ist, Holme (4), die in den Werkzeugaufnahmeplatten (1, 2) angeordnet sind, wobei Mittel (5) vorgesehen sind, die die Holme (4) in mindestens einer der Werkzeugaufnahmeplatten (1, 2) verankern und die bewegliche Werkzeugaufnahmeplatte (2) gegen die feste Werkzeugaufnahmeplatte (1) pressbar ist, wobei die Parallelität der Werkzeugaufnahmeplatten (1, 2) über Mittel (10) überwachbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass über die Mittel (5), die die Holme (4) in mindestens einer der Werkzeugaufnahmeplatten (1, 2) verankern, die Plattenparallelität der Werkzeugaufnahmeplatten (1, 2) eingestellt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Holme mit einem Ende (6) in die feste Werkzeugaufnahmeplatte (1) eintauchen.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (5) die Enden (6) der Holme (4) in der festen Werkzeugaufnahmeplatte (1) verankern.
Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (5) zum Verankern der Holme (4) Spann- und Verriegelungsmittel, vorzugsweise Druckdosen sind.
Vorrichtung nach mindestens einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spann- und Verriegelungsmittel (5) über eine Gleichlaufsteuerung oder -regelung synchronisiert sind.
Vorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (10) zur Überwachung der Parallelität Sensoren sind.
Vorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens drei der Mittel (5) unabhängig ansteuerbar sind.
Verfahren zur Sicherstellung der Parallelität zweier Werkzeugaufnahmeplatten (1, 2) einer Spritzgießmaschine, die mindestens eine feste Werkzeugaufnahmeplatte (1), eine bewegliche Werkzeugaufnahmeplatte (2) sowie Holme (4) aufweist, wobei die Holme (4) über Mittel (5) in mindestens einer der Werkzeugaufnahmeplatten (1, 2) verankert werden, wobei vor oder während des Aufbaus der Schließkraft durch die Spann- und Verriegelungsmittel (5), die die Holme (4) verankern, die Parallelität der beiden Werkzeugaufnahmeplatten (1, 2) über Mittel (10) überwacht wird und bei abweichender Lage die Parallelität korrigiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrektur der Parallelität durch gezieltes unterschiedliches Ansteuern oder Ausregeln von mindestens drei Spann- und Verriegelungsmitteln (5), die die Holme (4) verankern, vor oder während des Aufbaus der Schließkraft erfolgt und kurz davor die Verfahrzylinder (7) eine Öffnungsbewegung ausüben, um das fertigungsbedingte Spiel in Bauteilen (2, 4, 5, 6) zu kompensieren.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass beim Lösen der Zugkraft in den Spann- und Verriegelungsmitteln (5) die Verfahrzylinder (7) eine Öffnungsbewegung durchführen.