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Spritzgießmaschine für Kunststoffe Die Erfindung bezieht sich auf
eine Spritzgießmaschine für Kunststoffe, bei der das Schließen der auf zwei bewegbaren
Formträgerplatten angeordneten Spritzgießformhälften und das Einspritzen des in
einem Spritzzylinder befindlichen Kunststoffes mittels eines Spritzkolbens derart
erfolgt, daß nur eine einzige Antriebsvorrichtung mit ihrem Druck zuerst die antriebsseitige
Formträgerplatte verschiebt, die Formhälften aufeinanderpreßt, wonach dann der Spritzvorgang
durch Relativbewegung zwischen dem Spritzzylinder und dem Spritzkolben erfolgt.
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Bei der Verarbeitung von Kunststoffen, insbesondere von thermoplastischen
Kunststoffen, hat sich in der Praxis gezeigt, daß für ein einwandfreies Spritzgießergebnis
besondere Verzögerungszeiten, z. B.
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Druck-, Stand- und Kühlzeiten, in den Arbeitsablauf eingeschaltet
werden müssen. Bei den bekannten Maschinen der vorstehend angegebenen Art können
solche Zeitspannen nur durch eine vollständige Abschaltung der Antriebsvorrichtung
erreicht werden, wodurch der Arbeitsablauf der Maschine für die gewünschte Zeit
unterbrochen wird. Eine solche Abschaltung und erneute Einschaltung der Antriebsvorrichtung
stellt insbesondere bei den heutigen Spritzgießgeschwindigkeiten mit z. B. dreißig
Spritzungen pro Minute einen erheblichen Nachteil dar, da die Antriebsvorrichtung
und die erforderlichen Schalteinrichtungen wegen der großen Schalthäufigkeit sehr
hoch belastet werden. Neben dem dadurch möglichen erhöhten Verschleiß ergibt sich
der Nachteil, daß häufig Betriebsstörungen bei den hohen Arbeitsgeschwindigkeiten
auftreten.
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Es ist bei anderen Spritzgießmaschinen, bei denen zum Antrieb der
Maschine zwei genau aufeinander abzustimmende Übertragungsvorrichtungen verwendet
werden, bekannt, eine gewisse Verzögerung im Antrieb vorzunehmen. Es dienen zur
Übertragung besonders gestaltete Kurbeltriebe. Zusätzliche Verzögerungen zum Erzielen
von z. B. Druck-, Stand- oder Kühlzeiten können bei diesen Maschinen ebenfalls nur
durch Abschaltung der Antriebsvorrichtung erzielt werden. Eine Spritzgießmaschine
mit gesonderten Kurbeltrieben für das Formschließen und das Einspritzen arbeitet
gemäß der Eigenart des Kurbeltriebes mit Verzögerung der Antriebsbewegung in der
Totpunktlage. Abgesehen davon, daß auch hier zwei gesonderte Antriebsvorrichtungen
erforderlich sind, kann eine weitere Verzögerung während des Arbeitsvorganges ebenfalls
nur durch das in beschriebener Weise nachteilige Stillsetzen der Antriebsvorrichtungen
erreicht werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Spritzgießmaschine
der eingangs angegebenen Art die erforderlichen Druck-, Stand- und Kühlzeiten bei
Verwendung einer einzigen Antriebsvorrichtung unter Vermeidung irgendeiner Abschaltung
des Antriebs zu erzielen. Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß die
Antriebsvorrichtung einen während des Betriebes der Maschine ständig in gleicher
Richtung umlaufenden Motor aufweist und daß in dem Kraftübertragungssystem zwischen
dem Motor und der antriebsseitigen Formträgerplatte ein von der Bewegung dieses
Systems mitgenommenes Steuerelement angeordnet ist, das eine vorübergehende Anderung
der Geschwindigkeit der antriebsseitigen Formträgerplatte in einem oder mehreren
Teilen ihres Bewegungsbereiches bewirkt. Die gewünschten zusätzlichen Zeiten während
des Arbeitsablaufs der Maschine können somit bei ständig laufendem Motor ohne Abschaltvorgänge
in der jeweils gewünschten Weise und Dauer erzielt werden.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist zur Anderung der Geschwindigkeit
der antriebsseitigen Formträgerplatte dem Antriebsmotor ein Regelgetriebe nachgeschaltet.
Dieses Regelgetriebe wird von dem Steuerelement betätigt.
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Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist der Antriebsmotor
ein in seiner Drehzahl steuerbarer Motor. Das Steuerelement wirkt dabei auf den
Motor zur Drehzahländerung ein.
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In weiterer Ausbildung der Erfindung weist das Kraftübertragungssystem
einen Kurbeltrieb mit einem Kurventeil als Steuerelement auf. Von dem Kurventeil,
das entsprechend den gewünschten Verzögerungszeiten bemessen ist, werden die Steuerbewegungen
zur Geschwindigkeitsänderung abgeleitet.
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Der Erfindungsgegenstand wird an Hand der nachfolgenden Zeichnungen
erläutert, die schematische Ausführungsbeispiele darstellen. Es zeigt Fig. 1 einen
Längsschnitt durch die Spritzgießmaschine mit geöffneter Form, F i g. 2 den gleichen
Längsschnitt, aber mit geschlossener Form, F i g. 3 eine Draufsicht auf die Spritzgießmaschine
nach Fig. 2.
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Die Spritzgießmaschine ist in einem Rahmen gelagert, der eine vordere
Stirnwand 1 und eine hintere Stirnwand 2 aufweist, die über seitliche Holmen 3 und
Distanzstangen 4 verbunden sind. An diesen Holmen 3 (vgl. Fig.3) sind die die Formhälften
7 tragenden Formträgerplatten 5 und 6 verschiebbar angeordnet. An ihnen ist ebenfalls
eine Traverse 8 mit einem Spritzzylinder 9 und einem trichterförmigen Materialbehälter
10 verschiebbar angeordnet.
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Andererseits ist in der vorderen Stirnwand 1 der Spritzkolben 11 verschiebbar
gelagert, der mit einem Bund 12 versehen sein kann, so daß zwischen diesem Bund
und der Stirnwand Tellerfedern 13 aufgenommen werden können. Die Spritzgießmaschine
weist ferner Distanzbolzen 14 (F i g. 3) auf, die eine feste, jedoch einstellbare-Verbindung
zwischen der Formträgerplatte 6 und Traverse 8 darstellen. Ferner sind zwischen
der Stirnwand 1 und der Traverse 8 seitlich angeordnete Federn, z. B. Tellerfedern
15, vorhanden, die die Traverse nach links zu drücken bestrebt sind. Diese Bewegung
wird durch die Abstandsbolzen 16 begrenzt.
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An der anderen Stirnwand 2 ist ein Antrieb angeordnet, der ein mechanisches
Untersetzungsgetriebe 17, ein hydraulisches Regelgetriebe 18 und einen Elektromotor
19 aufweisen kann. Auf dem Wellenzapfen des- Getriebes 17 ist eine Kurbelscheibe
20 z. B. aufgekeilt, so daß sie mit der Drehgeschwindigkeit der Oetriebeabtriebswelle
umläuft. Wie aus F i g. 1 ersichtlich, ist die Kurbelscheibe 20 mit einem Kurvenring
21 versehen. Während des Betriebes der Maschine sind diese beiden Teile fest miteinander
verbunden, durch eine Lageveränderung des Kurvenringes oder durch Austausch kann
jedoch der Zeitpunkt und die Dauer der zu erreichenden Verzögerungszeiten verändert
werden. Die Kurventläche, ein Nocken od. dgl., ist kraftschlüssig mit einem Rad,
einer Rolle od. dgl. 30 verbunden, die drehbar in dem gabelförmigen Ende einer Stellstange
24 sitzt.
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Eine Zugfeder 31 bewirkt den Kraftschluß. Die Stellstange 24 ist zweckmäßig
in einer Führung 32 geführt und am anderen Ende mit einem Zapfengelenk od. dgl.
versehen. Die Verstellstange ist mit einem Hebe125 verbunden, der z. B. in der Mitte
gelagert ist, so daß bei einer Vertikalbewegung gemäß Fig. 1 auch das abgewandte
Ende des Hebels 25 eine Vertikalbewegung ausführt, mit deren Hilfe eine Schaltgabel
od. dgl. des Regelgetriebes 18 eingestellt und das Getriebe geschaltet wird. Der
Antrieb erfolgt über einen Elektromotor 19, der an einer Grundplatte befestigt ist.
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Die Kurbelscheibe 20, die in Rotation versetzt wird, ist mit einem
exzentrisch angeordneten Zapfen 33 versehen,. der sie mit einer Kurbelstange 22
verbindet. Die Kurbelstange 22 ist wiederum schwenkbar mit der Stoßstange 23, die
die Stellbewegung an den Formhälften ausführt, verbunden.
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Der angelassene Elektromotor 19 setzt über das hydraulische Regelgetriebe
18 und das mechanische
Getriebel7 die Kurbelscheibe20 in Rotation, die über den Kurbelhebel
22 und die Stoßstange 23 die Formträgerplatte 5 mit der einen Formhälfte hin- und
herbewegt. Zunächst wandert also die linke Formhälfte 7 nach rechts, und nach weiterer
Rechtsbewegung schließen sich beide Formhälften. Die Stoßstange 23 drückt nun die
Form 7 weiter nach rechts.
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Der mit der Traverse 8 verbundene Spritzzylinder 9 schiebt sich über
den Spritzkolben 11, und beim Überfahren der nicht dargestellten Öffnung des Behälters
10 wird die Formmasse aus dem Zylinder9 in die jetzt geschlossene Form eingespritzt.
Die Tellerfedern 13 werden hierbei zusammengedrückt, und sie halten diesen Druck
auch bei Weiterlauf der Maschine bis zur Entspannung aufrecht. Die Form selbst wird
aber durch die im Vorlauf gespannten Federn 15 geschlossen und unter Druck gehalten.
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Kurz vor oder in der rechten Totpunktlage wird nun über den Kurvenring
21 die Stellstange 24 gegen Wirkung der Feder 31 und somit auch der Stellhebel 25
heruntergedrückt und hierbei das hydraulische Getriebe 18 in den Schleichgang geschaltet.
Der erste Teil dieser Langsambewegung dient als Nachdruck des unter Federdruck stehenden
Spritzkolbens 11.
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Ist der Totpunkt überschritten, entfernen sich Traverse 8, Spritzzylinder
9 als auch die Formträgerplatten 5 und 6 mit der immer noch geschlossenen Form 7
vom Spritzkolben 11. Die Maschine befindet sich nach wie vor im Schleichgang. Dieser
Teil der Bewegung ist für die Kühlung des Spritzkörpers vorgesehen.
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Gleichzeitig wird die Öffnung des Behälters 10 freigegeben, so daß
neuer Rohstoff in den Spritzzylinder 9 nachfließen kann. Die Form 7 wird nun weiter
nach links verschoben, bis die Anschlagbolzen 16 die Bewegung der Traverse 8 begrenzen.
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In dieser Stellung hat der sich drehende Kurvenring 21 eine Stellung
erreicht, in der sein Nocken oder seine Kurvenfläche nicht mehr das Gestänge herunterdrücken.
Die Stellstange 24 und Stellhebel 25 stellen jetzt das Getriebe derart ein, daß
im nachfolgenden Drehbereich die Kurvenscheibe 21 wieder schnell rotiert. Ist die
hintere Totpunktlage - erreicht, wird der Spritzling ausgeworfen, und der Arbeitsvorgang
beginnt von neuem.
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Die Erfindung ist auf das vorstehende Ausführungsbeispiel nicht eingeschränkt.
So kann an Stelle des hydraulischen Getriebes ein Gleichstrommotor oder auch ein
anderes Regelgetriebe oder eine Regelpumpe verwendet werden. Die Spritzgießmaschine
kann auch zweiseitig angetrieben werden, wobei zweckmäßig zwischen Stoßstange 23
und Formträgerplatte 5 in diesem Fall Federn vorgesehen werden.
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Es ist möglich, an sich jede beliebige Geschwindigkeit einzustellen.