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Druck- oder Spritzgießmaschine mit hydraulischer Feststellvorrichtung
zum Feststellen des Schließteiles in der Formschließstellung Die Erfindung bezieht
sich auf eine Druck- oder Spritzgießmaschine, bei der der Formschließdruck durch
ein oder mehrere die Auswerfformhälfte und die Eingußformhälfte zusammenpressende
hydraulische Druckkissen erzeugt wird, und betrifft eine hydraulische Feststellvorrichtung
zum Feststellen des auf Führungssäulen gleitend geführten, die Auswerfformhälfte
tragenden Schließteils in der Formschließstellung.
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Das Feststellen oder Verriegeln des die Auswerfformhälfte tragenden
Schließteils in der Formschließstellung erfolgt bei derartigen Maschinen in der
Regel durch mechanische Mittel, die, um sich abstützen zu können, ein stabiles Widerlager
benötigen. So ist z. B. eine Maschine bekannt, bei der zum Bewegen des Schließteils
ein in seiner gestreckten Stellung sich selbst verriegelndes Kniehebelgelenk vorgesehen
ist, dessen Widerlager ein Zylinder ist, der in Schließrichtung gegenüber einem
im Maschinenrahmen feststehenden Kolben verschieb- und verriegelbar ist. Bei einer
anderen Maschine, bei der der Schließteil hydraulisch bewegt wird, ist die Schließplatte
als Zylinder für den Schließkolben ausgearbeitet und mit in Führungen geführten
Druckstangen versehen, die längenverstellbar und in ihrer jeweils eingestellten
Länge verriegelbar sind. In Schließstellung stützen sich diese Druckstangen gegen
ein mit Durchlaßöffnungen versehenes und als Drehscheibe ausgebildetes Widerlager
ab, das, um die Form zu öffnen, so eingestellt werden kann, daß die Durchlaßöffnungen
die Druckstangen durchtreten lassen. Bei einer weiteren bekannten Druckgießmaschine
trägt die Schließplatte mechanisch oder hydraulisch zu betätigende schalenförmige
Klemmbacken, die die Führungssäulen zangenartig umgreifen und die in an den Führungssäulen
vorgesehenen Einstichen einzurasten sind.
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Die starren Führungssäulen dienen bei dieser Maschine gleichzeitig
auch als Widerlager für die Schließteilverriegelung. Derartige mechanische Verriegelungseinrichtungen
bedingen, daß bei jedem die Schließstellung verändernden Formenwechsel die Verriegelungseinrichtung
einschließlich Widerlager mit verstellt werden muß, um ein gutes Schließen der Form
zu ermöglichen. Außerdem muß das Widerlager selbst verriegelt oder festgestellt
werden, um den durch das Druckkissen ausgeübten Formschließdruck aufnehmen zu können.
Das Umrüsten der Maschine wird dadurch erschwert. Ferner erweist es sich bei einer
Reihe der bekannten mechanischen Schließteilverriegelungen als nachteilig, daß eine
Verriegelung bzw. ein Feststellen des Schließteils immer nur an bestimmten Stellen,
an denen Einrastungen vorge-
sehen sind, erfolgen kann. Es muß folglich entweder
das Druckkissen einen entsprechend großen Hub ausführen können, oder es müssen Distanzstücke
zwischen Formaufspannplatte und Form eingebaut werden.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten
Schließteilverriegelung auszuschalten und eine Einrichtung zu schaffen, die ein
schnelles und stufenloses Feststellen des Schließteils in jeder beliebigen Schließstellung
gestattet, ohne daß beim Umrüsten der Maschine besondere Handhabungen zum Einstellen
der Verriegelungseinrichtung notwendig sind.
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Erreicht wird dies erfindungsgemäß dadurch, daß auf den Führungssäulen
im Feststellbereich der die Auswerfformhälfte tragenden Aufspannplatte bzw. einer
zum Schließteil gehörenden, als Widerlager für das Druckkissen dienenden Schließplatte
Spannbüchsen eingelassen sind, die gegenüber den Führungssäulen Druckräume abschließen,
oder daß in den für die Führungssäulen vorgesehenen Durchlaßbohrungen der Formaufspannplatte
bzw. der Schließplatte Spannbuchsen eingelassen sind, die gegenüber der Aufspannplatte
bzw. der Schließplatte Druckräume bilden, derart, daß durch Einpressen eines hochgespannten
Druckmittels in die Druckräume die Spannbuchsen gegen die Bohrungswandungen bzw.
gegen die Führungssäulen anpreßbar sind, so daß die Aufspannplatte bzw. die Schließplatte
in jeder beliebigen
Stellung durch den Formschließdruck aufnehmende
Reibungskräfte feststellbar ist.
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Erfindungsgemäß wird ferner vorgeschlagen, daß zur Erhöhung des auf
die Spannbuchsen auszuübenden Maximaldruckes innerhalb der Zuführungsleitungen für
das Druckmittel angeordnete Druckübersetzer vorgesehen sind, die vorteilhaft unter
geringer Vorspannung einer Druckfeder stehen.
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Von Vorteil erweist es sich ferner, die Druckmittelzufuhr sowohl
für die Spannbuchsen als auch für das den Formschließdruck erzeugende Druckkissen
aus einem gemeinsamen Leitungssystem gleichzeitig erfolgen zu lassen. Der hierdurch
gegebene Vorteil ist darin zu sehen, daß die Druckmittelzufuhr zu den Spannbuchsen
sozusagen selbsttätig gesteuert wird, denn je stärker der Druck des Druckkissens
ansteigt, desto stärker wird auch der Druck in den Spannbuchsen, so daß sich die
Spannbuchsen dementsprechend stärker gegen ihr Gegenstück anpressen. Somit werden
die Spannbuchsen jedem Formschließdruck entsprechend fest verspannt, und es ist
die Gewähr gegeben, daß auch bei hohem Formschließdruck stets ein sicheres Feststellen
der Formaufspannplatte bzw. der Schließplatte stattfindet, während bei einem nur
niedrigen Formschließdruck die Beanspruchung der Spannbuchsen entsprechend niedrig
ist.
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Diese und weitere Vorteile sowie auch weitere Einzelheiten des Erfindungsgegenstandes
seien an Hand einiger in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele näher
erläutert. Im einzelnen zeigt Fig. 1 eine übliche Spritzgießmaschine in der Ansicht
mit nach der Erfindung ausgebildetem Schließteil, Fig. 2 in einem größeren Maßstab
eine längsgeschnittene Führungssäule mit einer aufgeschobenen, erfindungsgemäßen
Spannbuchse und einem inwendig eingebauten Druckübersetzer, Fig. 3 in einem gegenüber
Fig. 2 nochmals größeren Maßstab ein Stück einer Führungssäule im Schnitt mit einer
mittels Gewinde auf die Säule aufgeschraubten Spannbuchse, Fig. 4 einen Teil der
Schließplatte in geschnittener Darstellung, bei der nach einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung die Spannbuchsen in die Innenwandungen der Durchlaßbohrungen für die
Führungssäulen eingesetzt sind.
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In Fig. 1 ist eine übliche Druckgießmaschine dargestellt, bei der
der Schließrahmen aus zwei auf einer Grundplatte 1 ortsfest verankerten Querhäuptern
2, 3 und vier die Querhäupter verbindenden, festgelagerten Führungssäulen 4 besteht.
An dem vorderen Querhaupt 2, durch dessen Mitte der Spritzzylinder 5 hindurchgreift,
ist die feste Formaufspannplatte 6 angebracht, während das hintere Querhaupt 3 den
Verschiebezylinder 7 trägt, dessen Kolbenstange 8 mit der auf den Führungssäulen
4 gleitend gelagerten Schließplatte 9 verbunden ist. Die Schließplatte 9 trägt an
ihrer Vorderseite ein hydraulisch arbeitendes Druckkissen 10, das seinerseits mit
der ebenfalls auf den Führungssäulen 4 gleitend aufgeschobenen beweglichen Formaufspannplatte
11 starr verbunden ist.
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Somit bilden die Schließplatte 9, das Druckkissen 10 und die bewegliche
Formaufspannplatte 11 ein zusammengehöriges und in sich geschlossenes Aggregat,
das durch den Verschiebezylinder 7, 8 auf den Führungssäulen 4 hin und her geschoben
werden kann, um die an den Aufspannplatten 6 bzw. 11 aufgehängten Formhälften 12
bzw. 13 zu schließen oder zu
öffnen. Um ein Feststellen bzw. Verriegeln des Schließaggregates
9, 10, 11 in der dem Formverschluß nächstliegenden Stellung zu erzielen, ist eine
nach der Erfindung ausgebildete und bei 14 durch strichpunktierte Markierung angedeutete
Feststellvorrichtung vorgesehen, die entweder im Feststellbereich der Schließplatte
9 auf den Führungssäulen 4 oder in den für die Führungssäulen 4 vorgesehenen Durchlaßbohrungen
der Schließplatte 9 angeordnet sein kann.
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In dem in Fig. 2 wiedergegebenen Beispiel ist die Feststellvorrichtung
auf den Führungssäulen 4 vorgesehen. Die Führungssäulen 4 sind bei dieser Ausführungsform
abgesetzt ausgebildet, und auf den im Durchmesser schmaleren Teil ist eine Spannbuchse
15 aufgeschoben, die mit dem Außenmantel der Führungssäule bündig abschließt und
die durch ein im Außendurchmesser ebenfalls gleich starkes, auf den kleineren Säulendurchmesser
aufgeschraubtes Begrenzungsrohr 16 gehalten wird. Die Spannbuchsen 15, die aus einem
hochwertigen Stahl großer Elastizität bestehen, sind dünnwandige Rohre, die inwendig
eine oder mehrere Ausdrehungen 17 aufweisen, so daß zwischen Säule und Spannbuchse
Hydraulikräume geschaffen werden, die gegebenenfalls mittels Dichtungsringe 19 abzudichten
sind. Über einen durch das Säuleninnere geführten Kanal 18 stehen die Hydraulikräume
17 jeder Spannbuchse 15 mit dem Hydrauliksystem der Maschine in Verbindung. Durch
Einpressen eines hochgespannten Druckmittels in die Hydraulikräume 17 können die
Spannbuchsen 15 geweitet und derartig gegen die Innenwandungen der in der Schließplatte
9 vorgesehenen Durchlaßbohrungen für die Führungssäulen 4 angepreßt werden, daß
für die sonst auf den Führungssäulen gleitend gelagerte Schließplatte 9 ein fester
Haftsitz entsteht.
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Um entsprechend den unterschiedlichen Formeinbauhöhen einen genügend
großen Feststellbereich für die Schließplatte 9 zu erzielen, ist die Schließplatte
9 bei dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen Feststellvorrichtung mit sich
nach rückwärts erstreckenden und in Axialrichtung der Führungssäulen 4 verlaufenden
Verlängerungen 9 a versehen (vgl. Fig. 1), durch die die Durchlaßbohrungen für die
Führungssäulen 4 und somit der Spannbereich beträchtlich verlängert werden. Auf
diese Weise ist es möglich, die Schließplatte 9 stufenlos und in jeder einer beliebigen
Formeinbauhöhe entsprechenden Stellung zu blockieren.
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Die Druckmittelzufuhr für das Druckkissen 10 sowie für die-Spannbuchsen
15 erfolgt erfindungsgemäß aus dem gleichen Leitungssystem. Hierdurch ist die Gewähr
gegeben, daß die Spannbuchsen 15 jedem Formschließdruck entsprechend fest gespannt
werden.
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Zur Erhöhung des auf die Spannbuchsen 15 auszuübenden Maximaldruckes
sind Druckübersetzer 20 vorgesehen, die bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform
mit auf den Führungssäulen 4 angeordneten Spannbuchsen 15 vorteilhaft im Säuleninneren
untergebracht sind. Die Druckübersetzer 20 stehen unter geringer Vorspannung von
Druckfedern 21, wodurch auch bei entlastetem System die Druckübersetzer 20 stets
in Arbeitsbereitschaftsstellung gehalten werden, um bei der Öffnung eines Druckeinlaßventils
für das Druckmittel einen toten Füllweg zu vermeiden und ein sofortiges Spreizen
oder Spannen der Spannbuchsen 15 zu erzielen. Um jedoch die Sicherheit zu haben,
daß sich die Spannbuchsen 15 bereits festgespannt
haben, bevor
ein vom Druckkissen 10 ausgehender und auf die Schließplatte 9 einwirkender Druck
entsteht, kann gegebenenfalls ein Verzögerungsventil od. dgl., beispielsweise ein
unter Federkraft stehender Schieber in der Zuleitung zum Druckkissen 10 vorgesehen
werden. Das Verzögerungsventil bzw. der Schieber öffnen erst dann, wenn die Spannbuchsen
15 unter einem Mindestdruck stehen, der notwendig ist, um eine Blockierung der Schließplatte
9 zu bewirken. Sobald sich dann nach dem Öffnen des Verzögerungsventils od. dgl.
in dem Druckkissen 10 ein höherer Druck aufbaut, wird sich auf Grund des gemeinsamen
Leitungssystems auch in den Spannbuchsen 15 der Druck erhöhen, so daß die Schließplatte
9 jedem Formschließdruck entsprechend fest blockiert wird.
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Da bei der Erzeugung des Formschließdruckes sich das Druckkissen
10 gegen die festgestellte Schließplatte 9 abstützt, müssen von den gegen die Innenwandungen
der Durchlaßbohrungen angepreßten Spannbuchsen 15 auch beträchtliche Axialkräfte
aufgenommen werden. Zur Vergrößerung der Aufnahmefähigkeit von Axialkräften können
die Spannbuchsen 15 auch, wie in Fig. 3 gezeigt, mit einem Innengewinde 15a versehen
sein und auf ein entsprechendes, in die Führungssäulen eingeschnittenes Außengewinde
4 a aufgeschraubt werden. Als Gewinde wird man vorzugsweise Flachgewinde wählen,
da sich die bei Flachgewinde senkrechten Gewindeflanken bei dem Spreizen oder Spannen
der Spannbuchsen 15 nicht voneinander abheben. Die Spannbuchsen können sich somit
auch in gespreiztem Zustand über die ganze Gewindelänge einwandfrei abstützen.
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Das Gewinde kann durchlaufend oder, wie in Fig. 3 dargestellt, teilweise
unterbrochen sein, um größere Hydraulikräume 17 für das Druckmittel zu schaffen.
Im übrigen wird man aber, um einen möglichst günstigen Hydraulikraum zu schaffen,
durch den ein gerades und gleichmäßiges Dehnen der Spannbuchsen garantiert wird,
den Gewindegrund zwischen den einzelnen Gewindegängen vertiefen, so daß ein mit
dem Gewinde umlaufender, schraubenlinienförmiger Hydraulikraum 17 a entsteht. Jedoch
sind dann an den Enden der Spannbuchsen 15 Zentrieransätze 15 b erforderlich.
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Um eine schnelle Verteilung des Druckmittels zu gewähren, können
auch mehrere über den Umfang verteilte, die Gewindegänge kreuzende Längsnuten vorgesehen
werden. Die Abdichtung der mit Gewinde versehenen Spannbuchsen erfolgt ebenfalls
durch einfache Dichtungsringe 19.
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In Fig. 4 ist ein Beispiel gezeigt, bei dem die zur Erfindung gehörigen
Spannbuchsen in den für die Führungssäulen 4 vorgesehenen Durchlaßbohrungen der
Schließplatte 9 angeordnet sind. Bei dieser Ausführung werden die Spannbuchsen,
um die Schließplatte festzustellen, nicht in ihrem Umfang gedehnt, sondern verengt
bzw. zusammengedrückt und auf die in diesem Fall massiven Führungssäulen 4 fest
aufgepreßt. Dementsprechend sind die hier verwendeten Spannbuchsen 22 inwendig glatt
und an ihrem Außendurchmesser mit Ausdehnungen versehen, um für das Verengen der
Buchsen günstige Hydraulikräume 24 zu schaffen. Zur Aufnahme der Spannbuchsen 22
sind die in die Schließplatte 9 eingebrachten Durchlaßbohrungen von der Vorderseite
der Schließplatte her erweitert. In diese erweiterten Boh-
rungen werden die Spannbuchsen
22 eingeschoben und durch ebenfalls in die erweiterten Bohrungen eingeschraubte
Begrenzungsrohre 23 gehalten. Der Innendurchmesser der Spannbuchsen 22 sowie der
Begrenzungsrohre 23 ist gleich dem Durchmesser der nicht erweiterten Durchlaßbohrungen,
so daß nach der Montage eine glatte durchgehende Bohrung für die Führungssäulen
4 entsteht. Die Hydraulikräume 24 werden durch in die Schließplatte 9 eingebrachte
Kanäle 25 mit Druckmittel gespeist, wobei - wie in dem Ausführungsbeispiel nach
Fig. 2 - unter Vorspannung stehende Druckübersetzer 26 vorgesehen sind. Zur Abdichtung
der Spannbuchsen 22 können ähnlich wie bei den Spannbuchsen 15 Dichtungsringe 27
vorgesehen werden.
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Die Spannbuchsen 22 können in Abwandlung der in Fig. 4 gezeigten
Ausführungsform natürlich auch mit einem Gewinde versehen sein und in die Durchlaßbohrungen
der Schließplatte 9 eingeschraubt werden, um einen festeren Sitz und damit eine
erhöhte Aufnahmefähigkeit von Axialkräften zu gewährleisten. Aus den gleichen Gründen,
wie bereits oben beschrieben, wird man auch hier Flachgewinde anwenden. Ein Nachteil
der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform ist jedoch der, daß für die Zuleitung
des Druckmittels zur bewegbaren Schließplatte 9 flexible Schlauchleitungen notwendig
sind. Dies ist technisch aber ohne Schwierigkeiten möglich, da die den Hochdruck
liefernden Druckübersetzer 26 innerhalb der Schließplatte 9 vorgesehen sind, so
daß die Schlauchleitungen nur den im System herrschenden Normaldruck zu führen brauchen.
Ein Vorteil dieser Ausführungsform liegt darin, daß die Schließplatte 9 innerhalb
ihres gesamten Verschiebeweges an jeder Stelle feststellbar ist und daß sie keine
oder nur sehr kurze rückwärtige Verlängerungen9a benötigt. Die Schließplatte wird
dadurch schmaler, und der gesamtmögliche Verschiebeweg beispielsweise beim Öffnen
der Form wird vergrößert bzw. die Maschine kann kürzer gebaut werden.
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Da zum Aufweiten der Spannbuchsen 15 bzw. zum Verengen der Spannbuchsen
22 ein sehr hoher Druck und somit ein sehr hoch gespanntes Druckmittel notwendig
ist, empfiehlt es sich, ein zähflüssiges - wenn nicht sogar ein pastöses Druckmittel
- zu verwenden. Bei der Verwendung eines derartigen, gegebenenfalls pastösen Druckmittels,
das erst hinter den Druckübersetzern 20, 26 eingesetzt zu sein braucht, wird in
jedem Fall ein einfacher Dichtungsring - wie er in den Zeichnungen unter Bezugsziffer
19 bzw. 27 dargestellt - ausreichend sein.
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Die Erfindung ist nicht an die in der Beschreibung wiedergegebenen
Ausführungsbeispiele und Details gebunden. Sie kann je nach den gegebenen Erfordernissen
auch abgewandelt oder ergänzt werden. Insbesondere ist die konstruktive Gestaltung
der Druckgießmaschine, beispielsweise die Anordnung des oder der Druckkissen, keineswegs
an die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform gebunden. Bei einer anderen Druckkissenanordnung
kann die im Ausführungsbeispiel gezeigte Schließplatte 9 ohne weiteres entfallen,
und die erfindungsgemäße hydraulische Feststellvorrichtung kann ohne Schwierigkeiten
entweder in die Formaufspannplatte 11 oder in deren Feststellbereich eingebaut werden.
Darüber hinaus läßt sich die beschriebene Feststellvorrichtung auch an andere Maschinen
als an Druck- oder Spritzgießmaschinen anwenden, z. B. an einer Presse zum Formen
oder
Tiefziehen von Blechen oder auch an Reckbänken zum Streckrichten
von Blechen oder Profilen.
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PATENTANSPRt>CHE: 1. Druck- oder Spritzgießmaschine, bei der der
Formschließdruck durch ein oder mehrere die Auswerfformhälite und die Eingußformhälfte
zusammenpressende hydraulische Druckkissen erzeugt wird und bei der der zum Feststellen
des auf Führungssäulen gleitend geführten, die Auswerfformhälfte tragenden Schließteils
in der Formschließstellung eine hydraulische Feststellvorrichtung vorgesehen ist,
dadurch gekennzeich net, daß auf den Führungssäulen (4) im Feststellbereich der
die Auswerfformhälfte (13) tragenden Aufspannplatte (11) bzw. einer zum Schließteil
gehörenden, als Widerlager für ein Druckkissen (10) dienenden Schließplatte (9)
Spannbuchsen (15) eingelassen sind, die gegenüber denFührungssäulen (4) Druckräume
(17, 17a) abschließen (Fig. 2, 3), oder daß in den für die Führung säulen vorgesehenen
Durchlaßbohrungen der Formaufspannplatte (11) bzw. der Schließplatte (9) Spannbuchsen
(22) eingelassen sind, die gegenüber der Aufspannplatte bzw. der Schließplatte Druckräume
(24) bilden (Fig.4), derart, daß durch Einpressen eines hochgespannten Druckmittels
in die Druckräume (17, 17a, 24) die Spannbuchsen (15, 22) gegen die Bohrungswandungen
bzw. gegen die Führungssäulen anpreßbar sind, so daß die Aufspannplatte bzw. die
Schließplatte in jeder beliebigen Stellung durch den
Formschluß aufnehmende Reibungskräfte
feststellbar ist.