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Hydraulisch angetriebene Sicherheits-Formschließeinheit einer Spritzgießmaschine
für thermoplastische Kunststoffe Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulisch
angetriebene Sicherheits-Formschließeinheit einer Spritzgießmaschine für thermoplastische
Kunststoffe, die ein Zusammenpressen der Gießformhälften unter Zuhaltedruck bei
Gegenwart eines Fremdkörpers zwischen den Gießformhälften dadurch ausschließt, daß
in Schließrichtung bewegte Teile der Einheit elektromechanische Umsteuermittel betätigen.
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Bei Sicherheitsvorrichtungen der genannten Gattung ist die auf der
einen Seite der Trennfuge der Gießform gelegene Hälfte der Formschließeinheit insgesamt
begrenzt axial verschieblich gelagert und wirkt bei einer infolge Fremdkörper nach
Ausmaß veränderten Axialverschiebung auf elektromechanische Umkehrschaltmittel.
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Bei Spritzgießmaschinen, die sowohl einen Anguß quer zur Trennfuge
der Gießform als auch einen Anguß in die Trennfuge, also einen Anguß bei rechtwinklig
zur Bewegungsrichtung der Formenspannvorrichtung aufgesetztem Spritzzylinder ermöglichen,
ist die axiale Verschieblichkeit der gesamten, auf der einen Seite der Trennfuge
der Gießform gelegenen Führung und Spannmittel der Formschließeinheit unerwünscht;
denn es fehlt an einem stationären Gesamtrahmen der Formenspannvorrichtung als Voraussetzung
für eine exakte Führung und Halterung der Gießformhälften. Das Spannaggregat ist
in solchem Fall hinsichtlich seiner Festigkeit so weit beeinträchtigt, daß Verwindungen
und begrenzte Versetzungen und damit Formunregelmäßigkeiten im Spritzling bei starker
seitlicher Beanspruchung der Formspannvorrichtung nicht auszuschließen sind.
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Ein weiterer Nachteil der an sich bekannten Sicherheits-Formschließeinheiten
besteht darin, daß sie nicht für alle Arbeitsbedingungen ausreichend empfindlich
reagieren.
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Der Erfindung liegt die technische Aufgabe zugrunde, eine Sicherheits-Formschließeinheit
der genannten Gattung so auszubilden, daß mit einem Minimum an technischem Aufwand
bei einer für die Einspritzung in die Trennfuge der Gießform ausreichenden Stabilität
des Gesamtaggregats auch bei Gegenwart von kleinsten Fremdkörpern zwischen den Gießformhälften
beim Schließvorgang eine Umkehr der Bewegungsrichtung eintritt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei Vorhandensein
einer bewegbaren und einer feststehenden Formträgerplatte der feststehenden Formträgerplatte
mit geringem Abstand federnd eine Formenaufspannplatte vorgelagert ist, an der zwei
in den Steuerstromkreis des hydraulischen Antriebes eingefügte, gegensätzlich schaltende
Mikro-
schalter befestigt sind, von denen der eine in der Bewegungsbahn einer mit
der bewegbaren Formenaufspannplatte axial einstellbar fest verbundene Schaltstange
und der andere in Achsverlängerung einer an der feststehenden Formträgerplatte ebenfalls
axial einstellbar befestigten Schaltstange gelegen ist.
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In Weiterbildung des Erfindungsgedankens kann die abgefederte Formenaufspannplatte
an Tellerfedersätzen der Trägerplatte, die unter Vorspannung stehen, anliegen.
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Es hat sich auch als empfehlenswert erwiesen, die Anordnung so zu
treffen, daß die Tellerfedern jedes Tellerfedersatzes auf einem mit der Trägerplatte
verschraubten Bolzen aufgereiht und durch den Kopf des Bolzens gesperrt sind.
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Wie dies im einzelnen gedacht ist, wird nunmehr an Hand der Zeichnung
an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 die Sicherheits-Formschließeinheit
unter Weglassung des hydraulischen Antrieb es, F i g. 1 a das Schema der elektromechanischen
Schaltung der Sicherheitseinrichtung gemäß Fig. 1, Fig.2 die um 900 gedrehte Anordnung
gemäß F i g. 1 bei noch nicht vollständig geschlossener Gießform und Fig. 3 die
Anordnung gemäß Fig. 2 bei vollständig geschlossener Gießform.
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Das Träger-Holmenpaar 3, 5 ist über hülsenartige Halteelemente 2
und 6 mit dem Maschinengestell verbunden. An dem einen Ende des Holmenpaares ist
eine stationäre Trägerplatte 1 befestigt. Am anderen Ende sitzt eine in Bewegungsrichtung
der Formenspannvorrichtung verstellbare stationäre Abstützplatte (zeichnerisch nicht
dargestellt). Zwischen der Trägerplatte 1 und der Abstützplatte ist eine vom hydraulischen
Antrieb der Formschließeinheit in
Schließrichtung verschiebbare
Formenaufspannplatte 4 auf dem Holmenpaar 3, 5 gleitbar gelagert.
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Das zweiseitig symmetrisch aufgebaute Hehelsystem des freigetragenen
Hydraulikzylinders des Antriebs der Formenschließeinheit setzt einerseits an der
(nicht gezeichneten) Abstützplatte und andererseits an der bewegbaren Formenaufspannplatte
4 an (nicht gezeichnet).
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Die andere, ebenfalls auf dem Holmenpaar 3, 5 verschiebbar gelagerte
Aufspannplatte 7 der Einheit ist gegenüber der stationären Trägerplatte 1 abgefedert.
Die mögliche Amplitude dieser Formenaufspannplatte 7 liegt in der Größenordnung
von wenigen Millimetern. In der Aufspannplatte 7 sind m diagonaler Anordnung vier
Hohlschrauben 21 verankert, die durch entsprechende Bohrungen in der Trägerplatte
1 hindurchgreifen. Die Hohlschrauben 21 begrenzen mit Hilfe von flanschartigen Anschlägen
21' die Amplitude und damit die maximale Distanz zwischen der Formenaufspannplatte
7 und der Trägerplatte 1. Die eine Formenhälfte 16 der Gießform ist mittels Schraubenbolzen
19 an der Formenaufspannplatte 7 befestigt, welche die Hohlschrauben und rückseitig
an diese Hohlschrauben 21 anschließende Distanzhülsen 2a in ganzer Länge durchgreifen.
Bei geöffneter Gießform befindet sich die Aufspannplatte 7 unter der Wirkung von
Tellerfedersätzen 23 in maximalem Abstand von der Trägerplattel. Die Tellerfedern
eines jeden Satzes sind auf Bolzen 22 aufgereiht, die mit der Trägerplatte 1 verschraubt
sind. Sie sind je zwischen dem Kopf des Bolzens 22 und der Anlagefläche der .Trägerplatte
1 unter Vorspannung gelagert.
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An der beweglichen Aufspannplatte 4 ist eine axial verstellbare Schaltstange
PO befestigt. Sie ist von dem Lagerblock 12 aufgenommen und in demselben in beliebiger
Stellung mit Hilfe einer Arretier schraube 11 feststellbar. In der Aufspannplatte
7 ist, in der Achse der Schaltstange 10 liegend, eine Führlmgsbüchse 9 entsprechender
lichter Weite ein gelassen, die der exakten Führung der Schaltstange dient.
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An der der Trägerplatte 1 zugewandten Seite der abgefederten Aufspannplatte
7 ist im Bereich der Führungsbüchse 9 ein Mikroschalter 8 befestigt, dessen Schaltrolle
8' in die Bewegungsbahn der Schaltstange 10 hineinragt. Eine weitere Schaltstange
-14 (Fig.la), ist von einem an der Trägerplatte 1 befestigten Lagerbock 15 axial
verstellbar aufge nommen. Sie wirkt mit einem Mikroschalter 13 -zusammen, der ebenfalls
an der abgefederten Aufspannplatte 7 befestigt ist. Die Schaltrolle dieses Mikroschalters
13 trifft bei Verschiebung der Formenaufspannplatte 7 in Richtung zur Trägerplatte
1 auf die Schaltstange 14 auf. Beide Mikroschalter 8, 13 sind in den Steuerstromkreis
der hydraulischen Antriebsvorrichtung eingefügt. Das Elektroventil der hydraulischen
Antriebsvorrichtung ist von diesem Steuerstromkreis derart gesteuert, daß bei geschlossenem
Steuerstromkreis der Kolben des Hydraulikzylinders in einer die Schließbewegung
der Fonnschließeinheit hervorrufenden Richtung und bei geöffnetem Steuerstromkreis
in einer die öffnung -bewegung einleitenden, gegensätzlichen Richtung beaufschlagt
ist.
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Voraussetzung für die Einleitung des Einspritz vorganges nach vollständigem
Schließen der Gießform ist die absolute Strecklage den Einspritzvorgang
elektromechanisch
schaltet. Weitere Voraussetzung ist Geschlossensein des Steuerstromkreises des hydraulischen
Antrieb es.
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Beim Auftreffen der Schaltstange 10 auf die Schaltrolle 8' des Mikro
schalters 8 wird der Kontakt dieses Mikroschalters geschlossen. Da der Mikr9-schalter
8 an der Aufspannplatte 7 sitzt und daher vom Steuerstromkreis der Schaltstange
10 erreicht wird, bevor die abgefederte Formenspannplatte 7 im Zuge einer weiteren
Schließbewegung der Formschließeinheit auf die Trägerplatte 1 angepreßt wird, ist
der Schaltkontakt im Mikroschalter 8 geschlossen, bevor die Kniehebel des kraftübertragenden
Hebelsystems ihre maximale Strecklage erreicht haben.
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Beim Auflaufen der Schaltrolle 13' des Mikroschalters 13 auf die
Schaltstange 14 wird der Schaltkontakt in diesem Mikroschalter 13 geöffnet. Dies
geschieht ebenfalls, bevor die Kniehebel des kraftübertragenden Hebelsystems in
maximale Strecldage kommen. Die Schaltstange 10 ist in ihrem Lagerblock 12 in einer
solchen Stellung zu fixieren, daß sie dann auf die Schaltrolle 8' des Mikroschalters
8 auftrifft, wenn die Formhälfte 17 der Gießform auf die Formhälfte 16 bei noch
vorhandenem Abstand zwischen der abgefederten Aufspannplatte 7 und der Trägerplatte
1 in Auflage kommt. Die vorzunehmende Feineinstellung der Schaltstange 10 bemißt
sich demgemäß nach der Einbauhöhe der Gießform.
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Die Schaltstange 14 ist in ihrem Lagerblock 15 in einer solchen Stellung
zu fixieren, daß sie im Zuge der Schließbewegung der Einheit und damit im Zuge der
korrespondierenden Bewegung der abgefederten Aufspannplatte 7 unmittelbar nach dem
Schließen des Kontaktes im Mikroschalter 8 auf die Schaltrolle 13' des Mikroschalters
13 auftrifft und den Schaltkontakt dieses Milcroschalters öffnet. Die angegebene
zeitliche Reihenfolge der Kontaktschaltung in den beiden Mikroschaltern8, 13 muß
sicherstellen, daß in jedem Fall der Steuerstromkreis geschlossen bleibt.
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Da die Schaltkontakte beider Mikroschalter 8, 13 im Steuerstromkreis
der hydraulischen Antriebsvorrichtung für die Formschließeinheit liegen, wird der
Steuerstromkreis nur dann unterbrochen, wenn der Kontakt im Mikroschalter 13 durch
die Schaltstange 14 geöffnet wird, bevor der Kontakt im Mikroschalter 8 geschlossen
ist.
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Eine genaue, feinfühlige Einstellung der Steuerstangen 111,14 als
Voraussetzung eines zeitgerechten Ablaufes der Schaltvorgänge in den Mikroschaltern
8 und 13 bewirkt im Endergebnis, daß jeglicher Fremd körper, auch ein solcher geringster
Dimension (z. B.
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Haar), der sich zwischen den Gießformhälften befindet, ein Schließen
des Kontaktes im Mikroschalter 8, nicht aber ein Öffnen des Kontaktes im Mikroschalter
13 verhindert. Dies hat eine Unterbrechung des Steuerstromkreises zur Folge, bei
der das Elektroventil des Hydraulikzylinders der Antriebsvorrichtung derart umgesteuert
wird, daß sich die Bewegungsrichtung der Formenspannvorrichtung umkehrt.
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Bei sauberem Arbeiten der Formschließeinheit (keine Fremdkörper)
wird der Kontakt im MikroschalterS geschlossen und unmittelbar danach der Kontakt
im Mikroschalter 13 geöffnet. Der Steuer stromkreis bleibt daher ständig geschlossen.
Im Zuge der weiteren Schließbewegung gelangt die abgefederte Aufspannplatte 7 in
Anlage an die Aufspannplatte 1.
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Dabei erreicht das Kniehebelsystem seine absolute
Strecklage,
wodurch der Einspritzvorgang ausgelöst wird.
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Bei durch Fremdkörper gestörtem Arbeitsablauf kann die Schaltstange
10 im Zuge der Schließbewegung der Formschließeinheit die Schaltrolle 8' des Mikroschalters
8 nicht mehr erreichen, weil ihre Position auf die Einbautiefe der Gießform eingestellt
ist, diese Einbautiefe jedoch durch den zwischen den Gießhälften befindlichen Fremdkörper
wenn auch nur geringfügig - geändert ist. Die Schaltstange 14 indessen öffnet in
jedem Fall den Schaltkontakt im Mikroschalterl3, wodurch der Steuerstromkreis unterbrochen
wird. Das Elektroventil des Antriebes wird demzufolge umgesteuert. Die Bewegungsrichtung
der Formschließeinheit kehrt sich um; die Gießform öffnet sich.