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Hydraulisch betriebene Mehrzweck-Spritzgießmaschine zur Verarbeitung
thermoplastischer, gegebenenfalls härtbarer Kunststoffe oder Metalle Die Erfindung
bezieht sich auf eine hydraulisch betriebene Mehrzweck-Spritzgießmaschine zur Verarbeitung
thermoplastischer, gegebenenfalls härtbarer Kunststoffe oder Metalle mit einem auf
Führungsholmen (Ankern) zwischen zwei feststehenden Formträgern bewegbaren Formträger
und mit dezentralisierten, zum Spritzzylinder symmetrisch angeordneten Antrieben
für den bewegbaren Formträger, mit der verschiedene Arbeitsweisen wahlweise ausgeführt
werden können, wobei nur wenige Maschinenteile auszuwechseln sind, während der wesentliche
Teil der Maschine, nämlich der Formträger, unverändert bleibt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge löst, daß bei einer
Spritzgießmaschine der vorliegenden Art mehrere zwischen den feststehenden Form
trägern angeordnete und an denselben befestigte Doppelkolben-Gegentakt-Antriebe
vorgesehen sind, deren Doppelkolben bzw. Zylinder mit dem bewegbaren Formträger
fest verbunden sind und die bezüglich der Druckmittelzu- und -ableitung parallel
geschaltet sind.
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Die feststehenden Formträger sind vorzugsweise rechteckige oder quadratische
Platten, die durch Anker an den Ecken miteinander verbunden sind und auf Distanz
gehalten werden. Der zwischen diesen feststehenden Formträgern bewegbare Formträger
hat die gleiche Gestalt und ist durch Bohrungen in seinen Ecken auf den Ankern bzw.
Holmen geführt. Der Antrieb dieses Teils erfolgt auf hydraulischem Wege.
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Die Druckflüssigkeit wird in Zylinder gedrückt, die um die Anker herum
angeordnet sind und deren Kolben als auf den Ankern gleitende Ringkolben ausgebildet
sind.
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Die gleichmäßige Verteilung des Druckmittels auf die Zylinder, die
parallel arbeitende Antriebe darstellen, erfolgt beispielsweise dadurch, daß das
Druckmittel durch gleich große, auf einer gemeinsamen Welle angeordnete Zahnradpumpen,
die als Mengenmesser arbeiten, geleitet wird.
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Bekannt ist eine Spritzgießmaschine, deren bewegbarer Formträger
derart auf Führungsholmen zwischen zwei feststehenden Formträgern bewegt wird, daß
der Druck auf den Formträger an mehreren Stellen außerhalb der Formenhauptachse
erfolgt.
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Ferner ist eine Spritzgießmaschine bekannt mit dezentralisiertem
Antrieb des bewegbaren Formträgers. In dem einen feststehenden Formträger sind vier
Zylinder mit zugehörigen Kolben angeordnet, von denen das eine Paar den bewegbaren
Formträger an die andere Formhälfte des anderen feststehenden Formträgers heranführt.
Dann greifen vier geteilte Sperriegel in ringförmige Aussparungen in den vier
Führungsholmen
ein und blockieren damit die Stellung der Sperrplatte. Diese weist einen zentralen
Zylinder auf, dessen Kolben mit dem bewegbaren Formträger verbunden ist. Zum dichten
Verschluß der beiden Formhälften wird nunmehr Druckmittel in den zentralen Zylinder
gegeben, das bis zum beendeten Spritzen wirksam bleibt. Zum Öffnen der Form werden
die vier Spertiegel geöffnet, und die vier Führungsholme geben die Sperrplatte wieder
frei.
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Nun wird in das andere Zylinderpaar des feststehenden Formträgers
Druckmittel eingeführt, und die beiden Kolben ziehen mittels Zugstangen den bewegbaren
Formträger und damit die Sperrplatte in ihre Ausgangsstellung zurück.
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Einen ähnlichen dezentralisierten Antrieb, in diesem Falle jedoch
nur für den Rücklauf des Pressentisches, weist eine bekannte Presse zur Verarbeitung
härtbarer Massen auf. Zwischen je zwei Ankern oder Holmen ist je eine Kolbenstange
(insgesamt zwei) angeordnet, deren Enden in Zylindern geführt sind, die im Unter-
und Oberteil der Presse angeordnet sind. Die beiden Kolbenstangen sind etwa in der
Mitte ihrer Länge durch ein Joch miteinander verbunden, in dessen Mitte der Antriebskolben
mit dem Spritzkolben befestigt ist. Zum Schließen der Form wird in den in der Pressenhauptachse
zentral angeordneten Schließzylinder Druckmittel eingeführt.
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Da der Antriebskolben des Spritzkolbens im Zentralkolben angeordnet
ist und durch ein Loch irn Boden desZentralkolbens gleichzeitig mit der Schließbewegung
Druckmittel
erhält, ist ein Gegendruck erforderlich, um ein Ausstoßen des Kunststoffes aus dem
Spritzzylinder bei noch offener Form zu verhindern.
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Dieser Gegendruck wird durch die beiden oberen Kolbenstangen ausgeübt
durch Drosseln des abfließenden Druckmitels.'Nach dem Spritzen wird in die beiden
oberen Zylinder Druckmittel angeführt, wobei die beiden oberen Kolbenstangen zuerst
den Spritzkolben zurückziehen und nach dem Aufsetzen des Joches auf den Pressentisch
das Öffnen der Form und den Rücklauf des Pressentisches erzwingen. Auch hierbei
dienen die beiden Kolbenstangen mit ihren hydraulischen Anttsieben nur zur Erzeugung
von Nebenbewegungen, - während der zum Schließen der Form erforderliche Druck von
einem Zentralantrieb aus erfolgt.
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Da bei den bekannten Spritzgießmaschinen nur an einer der beiden
feststehenden Platten ein zentraler Antrieb angeordnet ist, kann auch nur an einer
Außenseite eine Spritzvorrichtung angeordnet werden.
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Durch diese zentrale Anordnung des Antrieb es und damit der Hintereinanderschaltung
der Hubwege des Antriebes und des bewegbaren Formträgers ergibt sich eine unnötig
große Baulänge der Schließvorrichtung. Ferner sind die bekannten Schließvorrichtungen
nur für das Schließen an einer Stelle verwendbar.
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In den erfindungsgemäßen Spritzgießmaschinen sind mehrere zwischen
den feststehenden Platten außermittig -angeordnete und an denselben befestigte Antriebe
vorhanden, deren Kolben bzw. Zylinder mit dem bewegbaren Formträger fest verbunden
sind und die parallel gleichmäßig arbeiten.
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Durch Uberdecken der Hubwege der Antriebe und des bewegbaren Formträgers
wird auf diese Weise eine kurze Baulänge erzielt. Außerdem werden beide Außenflächen
der feststehenden Platten frei für das Anbringen beliebiger Spritzsysteme oder anderer
Hilfsgeräte. Damit sind zwei Schließstellen vorhanden und jeder Hub kann ein Arbeitshub
sein.
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Kippbar ausgeführt, kann die Mehrzweck-Spritzgießmaschine wahlweise
als Oberdruck- oderUnterdruckpresse verwendet werden.
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In den Abbildungen sind zwei verschiedene Ausführungsformen der erfindungsgemäßen
Vorrichtung -beispielsweise und schematisch dargestellt.
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Abb. 1 zeigt eine Ausführungsform der Antriebsvorrichtung für den
bewegbaren Formträger der erfilldungsgemäßen Spritzgießmaschine; Abb. 2 ist eine
andere Ausführungsform der Antriebsvorrichtung für den bewegbaren Formträger.
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In beiden Abbildungen vorkommende Teile sind stets mit den gleichen
Ziffern bezeichnet.
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Die feststehenden Formträger 1 und 2 sind (vgl.
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Abb. 1) durch Anker bzw. Holme 3 miteinander verbunden und auf Distanz
gehalten. Die Anker 3 dienen gleichzeitig als Führung für Ringkolben 4, die mit
ihren Enden in Zylindern 5 und 6 laufen und im Gegentakt nach Art der bekannten
Boxermotoren arbeiten. Diese Anordnung ist an allen Ankern gleich.
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Die Zylinder 5 und 6 sind Rohre, die durch Muttern 28, 29 bzw. 30,
51 in den feststehenden Formträgern 1 bzw. 2 befestigt sind. In diesen Rohren sind
die Anker 3 mittels der Zylinderdeckel 23, 24, die von den Ankermuttern 52 zur Aufnahme
der Zugkräfte gegen die Zylinder gedrückt werden, zentriert. Auf dem Kolben 4 ist
der bewegbare Formträger 56 mit Muttern 57 befestigt. Der Kolben 4 ist in den Zylinder
5 durch Manschetten 7 und die Stopfbüchse 8 und
in Zylinder 6 in gleicher Weise durch
Manschetten 9 und die Stopfbüchse t0 abgedichtet. Zur Vermeidung eines Druckausgleiches
zwischen den Zylindern 5 und 6 durch das Innere des Ringkolbens 4 sind im Ringkolben
4 Manschetten 20 und eine Stopfbüchse 21 als eine nach beiden Seiten wirksame Dichtung
angebracht.
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Zur Entlastung der Manschetten 7 und 9 können die Kolbenenden m Kolbenringen
22 ausgerüstet werden. Das hydraulische Druckmittel wird den Zylindern durch die
Zu- und Ableitungen 11 und 12 zu- bzw. aus ihnen angeführt.
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An dieser Vorrichtung dienen die feststehenden Formträger 1, 2 als
Träger feststehender Formteile 54, 54 a und der bewegbare Formträger 56 als Träger
bewegbarer Formteile 55, 55 a.
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In Abb. 2 ist eine Abänderung der hydraulischen Antriebsvorrichtung
für den bewegbaren Formtrag'.er 56 dargestellt, die sich von der in Abb. 1 dargestellten
dadurch unterscheidet, daß sie nicht um die Anker herum angeordnet ist, sondern
unabhängig von diesen und mit Massivkolben ausgebildet ist. Die Anker 13 stehen
neben diesen Antriebsvorrichtungen, und ihre Anzahl ist verdoppelt oder verdreifacht.
Die bereits in Abb. 1 gezeigten Teile sind in Abb. 2 mit den gleichen Bezugszeichen
bezeichnet. Das sind insbesondere die feststehenden Formträger 1, 2 und der bewegbare
Formträger 56 und die Versteifungsrahmen 58. Von den Ankern 13 ist nur einer in
der Abbildung angedeutet Im oberen feststehenden Formträger 1 ist ein Zylinderl05
mittels der Muttern 128, 129 befestigt. In gleicher Weise ist im unteren feststehenden
Fonnträger 2 ein Zylinder 106 mittels der Muttern3% 151 gehalten. Beide Zylinder
sind an ihren freien Enden mit aufschraubbaren Deckeln 123, 124 und Ringdichtungen
126, 127 verschlossen. Diese Deckel tragen die Drnckmitteianschlüsse 111, 112, Die
beiden Zylinder können, wie dargestellt, verschiedene Durchmesser, aber auch gleiche
Durchmesser haben, um nach beiden Richtungen mit großen Driften arbeiten zu können.
Auf dem Kolben 104 bildet der Beginn des stärkeren Teils dann einen Anschlag, gegen
den der bewegbare Formträger 56 mittels einer Mutter 157 gehalten wird. Der Kolben
Ist massiv, und die beiden Zylinder 105, 106 arbeiten mit einem P meinsamen Kolben
im Gegentakt, ganz so wie bei den bekannten Boxermotoren. Die Manschetten 107 und
109 und die Stopfbüchsen 108 und 110 dichten die Zylinder an den Kolbenaustrittsseiten
ab. Auch der Kolben 104 enthält Kolbenringe 122. Der bewegbare Formträger 56 weist
an den vier Ecken Gleitschuhe 114 auf, die in den Versteifungsrahmen 58 spielfrei
geführt sind.
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Die Zylinder können umgekehrt auch an dem bewegbaren Formträger 56
befestigt sein und die Kolben an den feststehenden Formträgern 1, 2.
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Bei einer nach der Erfindung ausgebildeten Spritzgießmaschine ergeben
sich folgende Vorteile: An der Maschine können an die Außenflächen der beiden feststehenden
Formträger beliebige Spritzaggregate oder andere Hilfsgeräte angebracht werden.
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Die Gesamtlänge der Maschine wird wesentlich verkürzt, so daß diese
kippbar ausgeführt und aus der horizontalen in die vertikale Lage oder jede beliebige
Zwischenstellung gebracht werden kann. Ferner kann die Maschine wahlweise als Oberdruck-
oder Unterdruckpresse arbeiten.
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Die Schließvorrichtung kann beispielsweise kippbar auf einem Maschinengestell
angeordnet werden. An dem unteren feststehenden Formträger kann ein hydraulischer
Zylinder zusätzlich angeordnet werden, dessen Kolben eine Druckkraft von unten nach
oben ausübt, wie dies z. B. beim Spritzpressen härtbarer Kunststoffe vorteilhaft
angewendet wird.
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In horizontaler Stellung der Schließvorrichtung kann links und rechts
je ein Spritzaggregat für thermoplastische Massen herangefahren werden, wobei jeder
Hub des bewegbaren Formträgers 56 ein Arbeitshub ist. Es können auch Spritzvorrichtungen
für Metalle oder Metallegierungen angesetzt werden.
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Die Maschine kann auch für die Fertigung kleinerer Ziehteile, für
Präge-, Füge- und Richtarbeiten verwendet werden.
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PATENTANSPRUCME: 1. Hydraulisch betriebene Mehrzweck-Spritzgießmaschine
zur Verarbeitung thermoplastischer, gegebenenfalls härtbarer Kunststoffe oder Metalle
mit einem auf Führungsholmen (Ankern) zwischen zwei feststehendenFormträgernbewegbarenFormträger
und mit dezentralisierten, zum Spritzzylinder symmetrisch angeordneten Antrieben
für den bewegbarenFormträger, gekennzeichnet durch mehrere zwischen den feststehenden
Formträgern (1, 2) angeordnete und an denselben befestigte Doppelkolben-Gegentaktantriebe
(4, 5, 6), deren Doppelkolben (4, 104) bzw. Zylinder (5, 6, 105, 106) mit dem bewegbaren
Formträger (56) fest
verbunden sind und die bezüglich der Druckmittelzu- und -ableitung
parallel geschaltet sind.
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2. Mehrzweck-Spritzgießmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zylinder der Antriebe konzentrisch um die Führungsholme (3), die die feststehenden
Formträger auf Abstand und parallel zueinander halten, angeordnet sind und daß die
Kolben(4) als auf den Holmen (3) gleitenden Ringkolben ausgebildet sind (Abb. 1).
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3. Mehrzweck-Spritzgießmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Antriebe mit Massivkolben (104) ausgerüstet und an den Ecken der feststehenden
Formträger (1, 2) jeweils zwischen mehreren Ankern (13) angeordnet sind (Abb. 2).
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4. Mehrzweck-Spritzgießmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ringkolben (4) und die Massivkoiben (104), über ihre ganze Länge miteinander
verglichen, gleich große Durchmesser aufweisen.