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Spritzgießmaschine zum automatischen Anspritzen von Kunststoffsohlen
an Schuhschäfte Die Erfindung bezieht sich auf eine Spritzgießmaschine zum automatischen
Anspritzen von Kunststoffsohlen an Schuhschäfte, bei der vorzugsweise mehrere auf
einem Rundtisch angeordnete Spritzgießformen, jede bestehend aus längsgeteilter
Form und Leisten, einem Spritzaggregat in vorgegebener einstellbarer Taktzeit automatisch
zugeführt werden und bei der das Spritzaggregat einen Kolben-Einspritzkopf aufweist,
der mittels eines Kolbentriebes gegenüber diesem verschiebbar ist, der gleichzeitig
zum Einspritzen des Kunststoffes in die Form dient.
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Es ist bereits eine Spritzgießmaschine zum Herstellen von Gegenständen
aus Kunststoff bekannt, bei der Einspritzkopf und Einspritzzylinder durch einen
Kolbentrieb der Spritzgießform zustellbar sind.
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Der Kunststoff wird aus einem oberhalb des Einspritzzylinders angeordneten
Behälter in der Weise in den Einspritzzylinder eingeführt, daß bei zurückgezogenen
Spritzkolben eine Zuführungsleitung freigegeben wird, in der ein gesonderter Kolbentrieb
zum Einpressen des Kunststoffes in den Einspritzzylinder vorgesehen ist. Nach erfolgtem
Einspritzvorgang wird also zunächst der Spritzkolben in die Ausgangsstellung zurückgezogen.
Bei stillstehendem Spritzkolben wird sodann Kunststoff in den Einspritzzylinder
gepreßt. Danach wird der Einspritzzylinder durch den Spritzkolben der Spritzgießform
zugestellt, und der Einspritzvorgang kann erfolgen.
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Durch den zweifachen Kolbentrieb zum Einspritzen des Kunststoffes
in die Spritzgießform einerseits und zum Füllen des Einspritzzylinders andererseits
wird die Spritzgießmaschine verhältnismäßig kompliziert und aufwendig. Weiterhin
geht Zeit dadurch verloren, daß für das Füllen des Einspritzzylinders ein besonderer
Abschnitt erforderlich ist.
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Eine weitere bekannte Spritzgießmaschine arbeitet in ähnlicher Weise,
wie die vorangehend behandelte.
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Es wird hier allerdings nicht der Spritzkolben bewegt, sondern der
Einspritzkopf mit dem Einspritzzylinder sind relativ zum Spritzkolben verschieblich.
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Das Einführen des Kunststoffes in den Einspritzzylinder erfolgt auch
hier bei völlig zurückgezogenem Einspritzzylinder. Der Werkstoff fließt dann in
den Einspritzzylinder. Bei dieser Ausgestaltung wird zwar der zweite Kolbentrieb
zum Einführen des Kunststoffes in den Eisnpritzzylinder vermieden, jedoch geht verhältnismäßig
viel Zeit dadurch verloren. daß der Kunststoff in den Einspritzzylinder einfließen
muß.
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Zur Beseitigung der vorangehend beschriebenen Nachteile wird durch
die Erfindung vorgeschlagen, daß der Spritzkolben des Einspritzkopfes bei der Rückführung
in die AusgangsstelIung als Saugkolben zur Zuführung von pastenförmigem Kunststoff
in den Einspritzzylinder ausgebildet ist und daß sich in der Zuführungsleitung für
den pastenförmigen Kunststoff und im Einspritzkanal je eine den Fluß nur in Richtung
Einspritzkopf bzw. Spritzgießform gestattende Rückstromsicherung befindet.
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Die erfindungsgemäße Spritzgießmaschine hat den Vorteil, daß zum
Einführen des Kunststoffes in den Einspritzzylinder kein gesonderter Kolbentrieb
erforderlich ist und daß ein Einführen des pastenförmigen Kunststoffes durch Einfließen
vermieden wird.
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Durch die Saugwirkung des Spritzkolbens bei dessen Rückführung wird
der Kunststoff zwangsweise dem Einspritzzylinder zugeführt. Gegenüber den bisher
bekannten Spritzgießmaschinen wird also ein gesonderter Zeitabschnitt zum Zuführen
des Kunststoffes in den Einspritzzylinder vermieden.
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Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß der Anschlußstutzen
für die Zuführung des pastenförmigen Kunststoffes in den Einspritzzylinder an dem
der Einspritzdüse zugekehrten Ende des Einspritzzylinders, vorzugsweise in dessen
Zylinderdeckel, angeordnet ist. Durch die vorgenannte Ausgestaltung wird erreicht,
daß der gesamte Innenraum des Einspritzzylinders zur Verfügung steht, d. h., es
wird sofort Kunststoff angesaugt, wenn der Spritzkolben aus der dem Einspritzkopf
zugekehrten Endstellung zurückgezogen wird.
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Die Erfindung besteht weiterhin darin, daß der Einspritzkopf lösbar,
vorzugsweise mittels eines Steckbolzens, mit der Kolbenstange des Kolbentriebes
verbunden ist. Weiterhin ist erfindungsgemäß eine flexible Kunststoffzuführungsleitung
zwischen dem Anschlußstutzen des Einspritzkopfes und dem Vorratsbehälter vorgesehen.
Die letztgenannte Lösung ermöglicht das unbehinderte Zustellen des Einspritz-
kopfes
zur Spritzgießform bei feststehendem Vorratsbehälter.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend an
einem Ausführungsbeispiel an Hand der Zeichnungen erläutert. Es zeigt F i g. 1 eine
schematische Seitenansicht der erfindungsgemäßen Spritzgießmaschine teilweise im
Schnitt, Fig. 2 einen schematischen Grundriß der Spritzgießmaschine, Fig. 3 einen
Längsschnitt des Spritzaggregats im größeren Maßstab.
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Die Vorrichtung besteht aus einem drehbaren Rundtisch 10. Auf diesen
sind mehrere, beispielsweise sechs, Spritzgießformen 11 im gleichen Winkel voneinander
angeordnet. Weiter ist ein Einspritzaggregat 12 vorgesehen, dem die einzelnen Spritzgießformen
11 in vorgegebener, regelbarer Taktzeit automatisch nacheinander zugeführt werden.
Zu diesem Zweck kann der Rundtisch 10 über ein Malteserkreuz angetrieben werden.
Der Antrieb ist nicht Gegenstand der Erfindung und in der Zeichnung nicht dargestellt.
Der taktweise Antrieb des Rundtisches wird mittels einer einstellbaren Zeitschaltuhr
gesteuert. Die Taktzeit kann stufenlos eingestellt werden, beispielsweise von 0
bis 120 Sekunden. Bei einer durchschnittlichen Taktzeit von etwa 30 Sekunden für
einen speziellen Schuh kann also ein Arbeiter alle 30 Sekunden einen Schuh herstellen.
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Die Spritzgießformen 11 bestehen aus einer längsgeteilten Form 13
und einem vorzugsweise Doppelleisten 14. Dieser ist mittels eines Exzentertriebes
15 an einem Ständer 16 heb- und senkbar angeordnet.
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Der Exzentertrieb 15 kann von einem Handhebel 17 bedient werden. Der
Doppelleisten 14 ist um eine waagerechte Achse 18 mittels Handgriffes 19 schwenkbar,
so daß jeder der beiden Leisten 14 abwechselnd mit der Form 13 in Verbindung gebracht
werden kann.
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Das Spritzaggregat 12 besteht im wesentlichen aus einem Einspritzkopf
22 und einem Kolbentrieb 21 sowie Vorratsbehälter 23 für den plastifizierten Werkstoff.
Der Kolbentrieb 21 stellt den Einspritzkopf 22 der jeweiligen in Spritzstellung
befindlichen Form 13 zu.
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Der Einspritzkopf 22 besteht aus Spritzkolben 22 a und Einspritzzylinder
22 b, die durch den Kolbentrieb 21 verschiebbar sind. Der Spritzkolben 22a dient
als Saug- und Druckkolben zur Zuführung der Kunststoffmasse von dem Vorratsbehälter
23 zur Einspritzdüse 24 und zur Einspritzung der Kunststoffmasse in die Form 13.
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Das Spritzaggregat 12 ist mittels eines Ständers 25, der mit einer
Stützstrebe 26 abgestützt ist, höhenverstellbar an der Vorrichtung gelagert. Zu
diesem Zweck ist der Zylinder 21b des Kolbentriebs 21 mittels seiner Zylinderdeckel
31, 32 und einer Tragplatte 27 verstellbar durch zwei Kreuzlochmuttern 28 an einer
Gewindebüchse 29 gehalten, die ihrerseits mittels einer Kreuzlochmutter 30 höhenverstellbar
an dem Ständer 25 gelagert ist.
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In dem Zylinder 21b ist ein Kolben 21 a mit Kolbenstange 21c verschiebbar
geführt. Der Zylinder 21 b ist beiderseits mit seinen Zylinderdeckeln 31, 32 verschlossen,
die wie oben ausgeführt, gleichzeitig als Lager für den Zylinder 21b dienen, indem
sie auf der Tragplatte 27 befestigt sind. Außerdem können die Zylinderdeckel 31,
32 durch Spannschrau-
ben 33 gegeneinander versteift sein. Von den Zylinderdeckeln
31, 32 wird der Vorratsbehälter 23 mittels Stützen 34 getragen.
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Der Kolben 21 a ist doppelt wirkend, indem dem Zylinder 21b durch
Bohrungen 31a, 32a in den Zylinderdeckeln 31, 32 Druckmittel, beispielsweise Druckluft
über Druckleitungen 35, 36 zugeführt werden. Die Beaufschlagung und Entlüftung des
Zylinders 21 b erfolgt über die Druckluftleitungen 35, 36 mit Vorteil mittels nicht
gezeichneter Elektroventile, die einmal die Druckluftzuführung freigeben und zum
anderen die Entlüftung des Zylinderraumes ermöglichen.
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Die Kolbenstange 21 c ist in dem Zylinderdeckel 32 verschiebbar gelagert.
Sie trägt an ihrem freien Ende den Spritzkolben 22 a des Einspritzkopfes 22, der
seinerseits verschiebbar in dem Einspritzzylinder 22b geführt ist.
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Der Spritzkolben 22 a wird mit Dichtungen 22 c gegenüber seinem Einspritzzylinder
22b abgedichtet.
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Der Spritzkolben 22 a wird mittels Steckbolzen 47 mit der Kolbenstange
21c verbunden, indem der Steckbolzen 47 einerseits mit seinem Kopf 47 a den Spritzkolben
22erz in Richtung gegen die Kolbenstange 21 c drückt, andererseits durch eine in
die Kolbenstange 21 c eingelassene Stiftschraube 48, die in eine Nut 47b des Steckbolzens
47 einfaßt, gehalten wird. Auf diese Weise kann der Einspritzkopf 22 leicht von
der Kolbenstange 21 c gelöst, abgezogen und damit ausgewechselt werden.
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Der Einspritzzylinder 22 b ist an beiden Enden mit je einem Zylinderdeckel
38 und 39 verschlossen.
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Der Zylinderdeckel 38 ist gleitbar an der Kolbenstange 21c geführt.
Er besitzt eine Be- und Entlüftungsbohrung 38 a. Der Einspritzzylinder 22b wird
lediglich frei tragend von der Kolbenstange 21 c und dem Spritzkolben 22 a gehalten.
Er ist im übrigen nicht abgestützt. Gegen Verdrehung ist er jedoch mittels einer
Gabel 37 an einer Führungsstange 40 des Zylinderdeckels 32 gehalten.
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Der Zylinderdeckel 39 trägt die Einspritzdüse 20 sowie einen Anschlußstutzen
41 einer flexiblen Zuführungsleitung 42 für die Kunststoffmasse aus dem Vorratsbehälter
23 zum Einspritzkopf 22.
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In dem Anschlußstutzen 41 der Zuführungsleitung 42 wie auch im Einspritzkopf
22 ist je eine federbelastete Rückströmsicherung 43, 44 vorgesehen.
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Beide Rückströmsicherungen sind verstellbar, indem die Spannung der
Feder 43 a der Rückströmsicherung 43 durch Schraube 43 b und die Spannung der Feder
44 a der Rückströmsicherung 44 durch Sternschraube 44 b, die zugleich die Düsennadel
45 trägt, verstellbar ist. Die Sternschraube 44b erlaubt den Durchtritt der Kunststoffmasse
vom Einspritzkanal 46 zur Düsenöffnung 24.
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Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Nach Beendigung eines
Einspritzvorganges wird der Einspritzkopf 22 durch Beaufschlagung des Kolbens 21
a des Kolbentriebs 21 über die Druckleitung 36 bei geschlossener Rückströmsicherung
44 zurückgezogen, d. h. nach rechts verfahren. Da der Spritzkolben 22 a, der sich
in dem Einspritzzylinder 22b am Ende des Einspritzvorganges in der linken Stellung,
d. h. in der Nähe des Zylinderdeckels 39 befindet, keine Relativbewegung gegenüber
dem Einspritzzylinder 22 b ausführt, nimmt er diesen zusammen mit der Einspritzdüse
20 und dem Anschlußstutzen 41 nach rechts mit.
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Sobald bei weiterer Bewegung des Spritzkolbens 22 a nach rechts der
Einspritzzylinder 22b mit seinem Zylinderdeckel 38 an dem Zylinderdeckel 32 des
Zylinders 21 b Anlage gefunden hat - zwischer den beiden Zylinderdeckeln 32, 48
ist ein Gummiring 54 zwecks Vermeidung eines Stoßes zwischengeschaltet - wird der
Spritzkolben 22 a unter Relativbewegung gegenüber seinem Einspritzzylinder 22 b
von dem linken Zylinderdeckel 39 weg in Richtung auf den rechten Zylinderdeckel
38 hin bewegt. Hierbei saugt der Spritzkolben 22 a unter Öffnen der Rückstromsicherung
43 über den Anschlußstutzen 41 und die Schlaufzuführungsleitung 42 aus dem Vorratsbehälter
23 Kunststoffmasse in den Einspritzzylinder 22b ein, bis er an dem rechten Zylinderdeckel
38 Anschlag findet. Hierauf schließt sich unter Wirkung der Feder 43 a die Rückströmsicherung
43 automatisch.
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Sobald eine neue Spritzgußform dem Spritzaggregat 12 in Takt zugeführt
ist, wird der Einspritzkopf 22 durch seinen Kolbentrieb 21 auf die neue Spritzgußform
zu bewegt, indem der Kolben 21 a über die Druckmittelleitung 35 beaufschlagt wird.
Beim Verschieben der Kolbenstange 21 c und damit des Spritzkolbens 22 a von rechts
nach links führt dieser zunächst keine Relativbewegung gegenüber seinem Einspritzzylinder
22 b aus, sondern nimmt diesen und damit die Einspritzdüse 20 mit, bis letztere
an der Form 13 Anschlag gefunden hat. Während dieser Bewegung sind die beiden Rückströmsicherungen
43, 44 noch geschlossen. Sobald der Einspritzkopf 22 an der Form 13 Anschlag gefunden
hat, bleibt er, und damit der Einspritzzylinder 22 b, stehen. Nunmehr wird unter
Relativbewegung gegenüber letzterem der Spritzkolben 22 a nach links in Richtung
auf den Zylinderdeckel 39 zu verschoben, wodurch die in dem Einspritzkanal 46 und
Einspritzzylinder 22b befindliche Kunststoffmasse unter Öffnen der Rückstromsicherung
44 über die Einspritzdüse 20 in die Form 13 eingespritzt wird.
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Es werden also bei der erfindungsgemäßen Spritzgußmaschine bereits
pastenförmige Kunststoffe verarbeitet. Da die Pasten in kaltem Zustand vom Spritzaggregat
angesaugt und gefördert und erst in der erwärmten Form zum Gelieren gebracht werden,
kann es bei möglichen Stauungen und Rückstandsbildungen auf dem Weg des Werkstoffes
vom Vorratsbehälter bis zur Spritzdüse nicht zu einer
Zersetzung oder Verfärbung
des Kunststoffes kommen.