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Presse, insbesondere Schließvorrichtung fftr SpritzguBmaschinen Die
Erfindung bezieht siah auf eine Presse, insbebondere eine Schließvorrichtung fUr
SpritzguBmasohinen, bei welcher der Schließmechanismus an einer beweglichen Formspannplatte,
angreift.
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Die meisten zur Zeit gebräuchlichen Spritzgußmaschinen sind mit Schließvorrichtungen
versehen, bei denen die Offnunga-und SchlieBbewegung der beweglichen Formspannplatte
durch einen druokzittelbetriebenen Zylinder kleinen Darchmessers mit geringem Druck
don Druckmittels und groß*r goschwindigkeit erfolgt, wZhrend die Formenzuhatekraft
durch eine Kniehebel- oder andere Verriegelung auf mechanischem Welge erzeugt wird.
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Der Hauptnachteil dieser Schließsysteme ist, es, daB die maximale
Schließkraft pur in der Verriegelunsgsendstellung
des mechanischen
Systems erzeugt werden kann. Das bedeutet, daß wenigstens eine Formspannplatte in
ihrer Lage einstellbar sein muß, damit das Schließsystem auf verschiedene Werkzeughöhen
eingestellt werden kann. Dieser Nachteil bodoutat auch, da8 die Schließkraft nie
genau kontrollierbar iet und dal3 sich diese wKhrend des Betriebes der SohlieBeinheit
z.B. durch W§rmedehnung in den Holmen oder in den Kniehebeln verndern kann. Zur
Regulierung dieser Schließkraftdifferonzen wird ebenfalls die Verstellbarkeit einer
Pormspannplatto benötigt.
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Bin weiterer Nachteil dieses Schließsystems besteht darin, daß die
Bauhdhe der mechnaischen Kniehebelverriegelung zusammen mit dem ransportsylinder
außerodentlich groß ist.
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Die geschilderten Nachtaile sind zwar weitgehend bei bekannten hydraullachen
Schließeinheiten vermieden, bei welchen aowohl die Offnungs-und Schließbewegung
wie auch die Erzeugung der maximale Behlleßtraft durch entapreohanda Druckmittelzylinder
vorgenommen werden.
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Diebe vollhydraulischen Einheiten haben nun wiadar den Nachteil,
daß der Zylinder, welcher den maximalen Schließdruck erzeugt, einen sehr groß n
Durchmesser haben muß, da die Arbeitsdrücke des Durckmittels nicht unbegrenzt gesteigert
werden
können, und daß der Kolben dieses Zylinders mit seiner < Kolbenstange in der
Mitte der beweglichen Forzspannplatte angreift. Hierdurch wird ee unmöglich, oder
sehr schwierig, auf der Bewegungeseite der Schlie8einheit eine sentrale Auuwerforvorrichtung
ansubringen ; außerdem muß die bewegliohe Formapannplatte außerordentlich kräftig
gebaut sein, us die in ihrer Mitte angreifende maximale Sohließkraft verwindungsfrei
auf dan Werkseug und die Holue su Ubertragen. Diese Nachteile fuhren dasu, daß vollhydraulisohe
SohlieBeinheiten trots erheblicher Vorteile bezüglich vereinfachter Maschineneinstellung,
kontrollierbarer Schließkraft und geringer Bauhohe fUr Spritzgußmaschinen vor allem
in horizontaler Bauart nur selten Verwendung finden.
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Ein weiterer, heute jedoch durch die Entweicklumg der Druckmittelpumpentechnik
überwumdener hachteil der vollkydraulischen Schließeinheiten bestand darin, daß
für derem Betrieb zur Füllung der großvolumigen Zylinder swecks rascber Formspannplattenbewegung
in der Zeiteinbeit große Memgen Druckmittelund zwecks maximaler Druckkraft sehr
hohe Drücke sur Verfügung stehen müssen.
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Diese vermeintliche Schwierigkeit führte in letzter Zeit zur Entwicklung
von Schließeinheiten, bei denen die Öffnungs-und Schließbewegung durch einem Zylinder
kleinen Druchmessere
und großen Hubes bewirkt wird, weloher an der
beweglichen Formspannplatte angreift, wAhrend die maximale Schließkraft durch einen
Zylinder großen Durchmessers und kleinen Hubes erfolgt, der in der festen Formspannplatte
eingebaut ist.
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Dieses System vereinigt jedoch wesentliche Naohteile der anderen Systeme
insofern, ale sowohl eine Verstellvorrichtung zwecks Anpassung an die Pormenh8he
ale auch eine Mechanische Verriegelung des Transportzylinders notwendig ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Presse der eingangt geschilderten
Bauart die Nachteile der bekannten Ausführungen zu vermeiden, dabei Raum fUr eine
zentrale Auswerfervorrichtung zu schaffen und die Schließkraft so auf die bewegbare
Formspann platte aufzubringen, daß diese nicht übermäßig beansprucht wird und verhältnismäßig
leicht ausgeführt werden kann. Dies soll ferner mit möglichst gringes Bauaufwand
erfolgen.
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Die vorstehend angegebene Aufgabe wird erfindungsgemäß vor allem
dadruch gelöst, daß der Schließmechaniemus ringförmig ausgebildet wird und eine
in seiner Bitte vorgesehene weite Durchgangsoffnung umschließt, die eich durch das
Querhaupt und die bewegliche Formspannplatte hindurcherstreckt.
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Hier können zunächst die fUr Spritzgußmaschinen notwendigen zentralen
Auowerferaysteme in beliebiger Weise son beiden
Seiten der SohlieSvorrichtung
sur Form gel'fort werden. Former greift die maximale Schließkraft nicht mehr punktförmig
in der Mitte der beweglichen Forepannplatte an, sondern wird ringförmig auf die
mittlere Zone derselben verteilt, was eine wesentlich leichtere Konstruktion dieser
Platte ermdglicht.
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GerZB einer besonderen Ausführungsform der Brfindung whist, ein Durckmittelschließmschanismus
einen vornehmlich als Differentialaggregat ausgeführten Ringzylinder auf, dessen
Kolben ale Rohr-oder Ringgebildo ausgeführt izt. Wenigetens ein Teil des Zylindere
kann dabei Bit einem Presasn-AbaohlnB-querhaupt einatUckig ausgeführt werden. Zweckmäßigerweise
umfaßt der Zylinder swa3 konzentrisch angaordnata Rohrstücke, son welchen wenlgstns
einem einen angeformten Querflansch aufweiat, der einen atiraseitigen Zylinderabschluß
bildet.
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In einen solchen Ringzylinder konnan ohaa Bohwierigtoiten große Kolbenflächen
untergebranct und damit entsprechend große Sohließkräfte erzeugt werden. Durch Heranziehen
ohnehin vorhandener Teile der Presse zur Bildung einer oder mehrerer Zylinderflachen
wird die Gesamtbauweise wesentlich vereinfacht.
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Insbesondere wird die Bearbeitung der Zylinderflächen dadruch erleichtert,
da8 man den Zylinder aue swei lu Querschnitt winkelförmigen Ringtilen @ussmmensctzt.
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Wie ferner erfindungsgemäß vorgeschlagen wird, kann der Kolben in
radiale Richtung einseitig an einer rohrförmigen Kolbenstange angebracht sein, die
mit ihrer anderen Seite dicht an einer InnonwandflH¢he des Zylinders geführt let
und nur Bit der zweiten Innenwandfläche einen zur Rückführung benutzten Zylinder-Ringraua
bildet. Bei einem solchen Differentialkolbensystem wird eine scnst notwendige Dichtung
eingespart und die Führung des Kolbens ia Zylinder wesentlich verbessert.
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Trotz der Fortschritte in der Pumpenteohnik kann es Mitunter wünschenswert
sein, bei Maschinen mit besondere großen Öffnungswegen auf einen vollhydraulischen
Antrieb zu verzichten. Auch dabei laseen sich jadooh die erfindungsgemäßen Vor-,
teLle erhalten, wenn mit der beweglichen Formspannplatte eine zentrale, rohrförmige
Gewindestange in Verbindung gebracht wird, in deren Außengewinde ein Getriebekrans
eingreift, der drehbar in einer gestelltesten Lagerung sitzt und mittels seiner
Verzahnung durch ein Antriebsaggregat verstellbar ist.
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Mit Hilfe einer solchen Vorrichtung lot es möglich, die bewegliche
Pormapannplatte rasch über große Wege zu öffnen oder zu schließne, ohne daB grosse
Mengen Druckmittel in der Zeiteinheit zur Verfügung etehen müssen. Bei entsprechender
Auslegung deo Gewindes ist diese Vorrichtung in jeder Betriebsstellung selbsthemmend,
so daß sine gesonderte Verriegelung
entfallen kann. Es ist daher
nicht notwendig, eine Verstellvorrichtung sur Anpaaaung der Maschine auf verschiedene
Werkzoughbhen vorzusehen.
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Um auch bei der sorerwZhnten Ausführung oder einer solchen mit geringerer
Hauptantriebaleistung grole Spannkräfte aufbringen zu können, kann erfindungagenäB
in der oder zwischen der beweglichen Formapannplatte und einem auf dieae einwirkender
mechanigehen Schließaggregat ein vorzugsweise ringföraigee, kurzhubigea, flache
Zylinder-Spannaggregat nit groBer Kolbenstirnfläche eingeschaltet werden. Die Öffnungs-oder
Schließbewegung kann dann mit Hilfe beispielsweise des meohaniachen Systeateilee
bis au aines Anaohlag ausgeführt werden, und daraufhin wird die maximale Schließkraft
mit Hilfe einer geringen Menge Druckmittel höheren Druckes gegen das selbstsperrende
nechanisohe System durch die großflächeigen Ringzylinder erzeugt. Die vorerwähnte
rohrforalge Gewindestance läßt aioh bei mit wenigstens eine* Zylinderteil des Spann-Zylinderaggregatea
fout verbinden. Auch bei aolehen gesonderten Spann-Zylinderaggregate kann es von
Vorteil sein, einen Differentialzylinder bzw. einen doppeltwirkenden Zylinder Torzuaehen,
um bei der Gumslvrarbeltung eine Lüftungsbewegung erzeugen su können. Wenn jedoch
bei anderer Anwendung eine solche Lüftungsbewegung nicht notwendig, sit, so kann
ein einfach wirkendes Zylinde. gregst verwendet und der Verstellweg
der
bewegbaren Formspannplatte durch Anschläge zwischen dieser und dem Zylinder begrenzt
werden. aemEB einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der 8olben des
Spannzylinderaggregates durch sinon Ringanaatz der bewegbaren Formspannplatte gebildet.
Zweckmaßigerweiae wird diese in zwei relativ zueinander bewegbare Plattenteile unterteilt,
in deren einander zugewandte Seiten Ringkolben-und Zylinderflaohen eingeformt sind.
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Schließlich wird erfindungsgemäß noch vorgeschlagen, an den relativ
sueinander bewegbaren Eellen eines Spannzylinderaggregates, inebeaondere zwischen
zwei Formspannplattenteilen, zusammenwirkende Tast-Schaltelemente zur selbsttätigen
Steuerung der Presse in Abhängigkeit von der Relativetellung dieser Teile vorzusehen.
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Weitere Kerkmala und Vorteile der Erfindung ergeben h aus der folgenden
Beachreibung mehrerer Ausführungsbeispiele anhsnd der Zeichnung. Eb neigea : Fig.
1 einen Schnitt durch eine ale Schließvorrichtung fUr Spritzgußwaschinen ausgebildete
erfindungsgemäße Presse ; Fig. 2 eine Ansicht dieser Presse von oben in Fig. 1 gesehen
;
Pig. 3a einen halben Längsschnitt durch eine abgewandelte Ausführung
des Schließaggregates einer welchen Presse ; Fig. 3b eine der Fig. 3a komplementgre
Daratellung einer weiteren Abwandlung disses 8chlie8aggregates ; Fig. Kg. 4a den
unteren Tell einee Längsschnittes durch eine Schließvorrichtung fUr eine horizontale
Spritzgußmaschine und Fig. 4b eine enteprechende Daratellung dee oberen Telles einer
gegenüber Fig. 4a agewandelten Ausführung.
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Bel der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Sohließvorriohtung ist
mit 1 eine gerätfeste Formspannplatte mit einem mittleren Auowerforlooh 2 bezeichnet.
3 ist die bewegliobe Formspannplatte und 4 deren ulttleree Answertorlooh. Xit 5
ist das obere fente Querhaupt der Presse beseichnet, dan über die Säulen 6 mit Hilfe
von Kuttern 7 starr mit der unteren Formapannplatte verbunden let. Dieses Querhaupt
lot einstüokig mit einem Ringzylinder 8 geformt und läßt eine weite mittlere Durchgangaoffhung
9 frei. Der Zylinderraum 81 hat die Form viner naoh unten geöffneten Rechteck-Ringnut
und diene zur FUhrung eines Zolbons 10, der mittels Dichtungen 17, 18 gegenUber
den beiden Lichen des Ringzylinders abgedichtet ist.
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Ein zugehöriges Kobenstangenrohr 11 lot oben an Kolben und unten an
einer Ringplatte 12 befestigt, die an der beweglichen Formspannplatte 3 festgeschrsubt
ist. Den unteren Abschluß des Zylinderraumes 81 bilden eine ZuBore Ringscheibe 13
und sine
innere Ringncheibe @4, die am Querhaupt bzw. am Ringzylinder
angeschraubt und gegenüber dem Kolbenetangenrohr durch Ringdichtungen 15 und 16
abgedichtet aind.
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Der Kolben 10 unteteilt den Zylinderraum 81 in einen oberen Arbeitoraum
19. dem ein vorzugsweise hydraulisches Druckmittel durch eine Offnung 20 zugeführt
werden kann, wodurch der Kolben mit der Formspannplatte 3 nach u « ten gedrUakt
wird, und zwei untere Arbeitsräume 21, die durch Kanääe 22 mit dem nichtgezeigten
hydraulischen System verbunden sind. Bei 23 zist dis in Richtung des Doppelpfeiles
bowegbare Ddse eines üblichen Spritsaggregates angedeutet.
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In den folgenden Figuren sind in wesentlichen gleiche Teile mit gleichen
Bezuszeichen und abgewandelte Teile mit lhnlichen oder ergEnsten Bezugszeichen vereehen.
So wird nach Fig. 3a der Zylinder durch zwei ringförmige, in Querschnitt winkelförmige
Ringteile 82, 83, gebildet, won welchen der Teil 82 einen Innenflansch 24 und der
Teil 83 einen Außenflansch 25 aufweiat, welch letzterer mit dem oberen Ende do*
Teiles 82 dicht versohraubt ist und dadurch den oberen ZylinderabechluB bildet.
Das Kolbenatangenrohr 11 ist jetzt relativ zum Kolben 10 nach innen versetzt und
legt sich an die innere Zylinderfläche des Zylinderraumes 81 an, wodurch die Dichtung
16 gemäß Fig. 1 eingespart und eine Bessere Führung zwischen
den
beiden Teilen des Schlließaggregates geschaffen wird. Die Ringplatte 12 ist hier
ale Innenflansch an da Kolbonstangenrohr 11 angeformt. Die mittlere Durohgangsoffnung
9 bleibt auch dabei erhalten. Der Innenflansch 24 ist bis sur Außen-. fläche des
Kolbenstangenrchres 11 nach innen gezogen und nimmt 8elbat die Dichtung 15 und den
Kanal 22 auf. Hierbei ergibt oich unterhalb des Kolbens 10 nur ein ringformiger
Durckmittelram 21.
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Die Anordnung nach Fig. 3b unterscheidet sich von der vorbeschriebenen
zundchst dadruch, daß am äußeren Zylinderteil 84, der mit dea oberen feston Querhaupt
aus einen StUok besteht, ein Innenflansoh 251 angeformt iet, der mit des' oberen
Ende eines durchgehend zylindrischen Innenteiles 65 verschraubt ist. Dabei wird
der Druckaittelraua 21 duroh einen von unten her an den Zylinderteil 84 angeschraubten
Dsoksl 241 abgeschlossen, der die Diohtung 15 und sinon Druokaittslkanal 21 aufnimmt.
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Fig. 4a zeigt eine erate Anwendung der Erfindung bei Schließvorrichtungen
fflr horizontale Spritzgeußmaschinen, wobei sin hydraulieches Spannyzylinderaggregat
mit einer mechanischen Schließvorrichtung verbunden ist. Dabei wird mit des Spritzaggregat
23 durhc die öffnung 2 in der festen Formspannplatte 1 eingespritzt. Diese feste
Formpsannplatte ist wiederum
durch Säulen 6 mit einem Querhaupt
51 fest verbunden, dan durch Muttern 7 gehaltan wird. Der Befestigungsflansch 12
fUr ein kurzes Kolbenstangenrohr 111 greift hier in eine Auseparung der Formspannplatte
3a ein, die in der vorbeschriebenen Weiae einatückig mit dem Kolben 101 geformt
ist, in welchen die Dichtungen 17 und 18 eingelassen sind. Bin im Querachnitt winkelförmiger
Ring 86 nimmt die dritte Dichtung 15 und eXnen Druckmittelkanal 221 auf und ist
feet mit einem anderen WinkelstUck 87 an dessen Außenflansch 252 verschrauht, in
welchem ein weiterer Druckmittelkanal 201 vorgesehen ist. Die zwischen dem Kolben
und don Zylinder 86, 87 gebildeten Druckmitteräume 191 und 211 haben eine suBerordentlich
geringe Höhe, so da8 aioh nur ein entapreohend kurzer Kolbenhub ergibt.
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Aut der rechten Seite ist an den Teil 87 ein kräftiges Gewinderohr
26 angeflanecht, in daaaan Außengewinde 26a eine Schnecke 27 eingreift, die sittelle
eine Ringflanaohaa 28 am Pressen-Querhaupt drehbar gelagert und in Achsenrichtung
festgelegt is.t In die verzahnung 27a des Schneckenkranzes greift eine Sohn ke 29
ein, die won einem umsteuerbaren Motor 30 angetrieben wird. Dieser Motor kann ein
Hydraulikmotor oder ein Elektro-Brcmamotor sein und iat am Querhaupt bsfeatigt.
Da8 Gewinde 26a ist aelbathemmend ausgeführt.
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Wenn mit Hilfe dieses Antriebamotore 30 der Schneokenkraxs 27 in
Umdrehung versetzt wird, so wird das Gewinderohr 26 je nach der Drehrichtung des
Motors vor-oder zurückgeschoben, da die Zylinderteile 86, 87 an den Dolmen 6 gegen
Drehen gehalten sind. Dabei wird Uber dae Spannzylinderaggregat die Formspannplatte
3a in Sohliaßriohtung so weit miténommen, bia dao Formwerkzeug leicht geechloseen
zist, wobei sich der Kolben 101 gegen den AuBentlansoh 252 anlegt. Daroh einen nichtgezeigten
Endschalter wird der Antriebsmotor 30 abgeschaltet und der ZufluB von Druckmittel
zum Zylinderraum 191 durch die Öffnung 201 freigegeben. Eine verhältnismäßig geringe
Menge Druckmittel ist ausreichend, um tolban, tolbanstangenrohr und Formspannpatte
3a nach links in eine Schließandetellung su bewegen. Infolge do kurzen Stellweges
kommt man mit kleiner Förderleistung aux, kmnn aber aufgrund der groBn Kolbenfläche
außerordentliche Spannkräfte aufbringen.
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Nach voolendetem Spannvorgang wird die Strömungsrichtung dee Druckmittels
gewechselt, d. h. der Kanal 221 wird an ainan DruckaneohluB und die Öffnung 201
an Ablauf geschaltet. Dadruch ergibt eich eine fUr eine Gumiverarbeitung notwendige
Lüftungsbewegung der bewagliehen Formapannplatte 3a bei in übrigen geschlossener
Presse. Es kann auch die Öffnungsbewegung der Presse in der vorbeschriebenen umgekehrten
Reihenfolge in Gang gesetzt werden.
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Wenn die Presse nicht zur Guaniverarbeitung eingesetzt werden soll,
dann kann eine Ausführung nach Fig. 4b zur Anwendung kommen, wonach die Dichtungen
17 und 18 in einen , den Kolben bildenden ringförmigen Ansatz 102 der Porspannplatte
3b angeordnet sind und der zugehörige Zylinderraum 192 in eine Platte 88 eingeformt
ist, die im übrigen etwa dieselben Abmessungen wie die Formspannplatte 3b aufweist.
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Der Kolbenhub ist dabei begrenzt durch Kopfschrauben 31, die in die
Formpsannplatte 3b eingeschraubt sind und deren Köpfe 311 steh bei Erreichen der
vorgegebenen Kolbenhubes bzw. zur Mitnahme der Formapannplatte bei der Rückzugsbewegung
gegen Anschlagflächen 312 des Telles 88 legen. Man kann auch den Teil 88 ale s Bestandteil
einer zweiteiligen Foraspannplatte anaehen.
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An der Formepannplatte 3b ist ein Arm 32 mit einem tontakt 321 befestigt,
der mit zwei Kontakten 331, 333 an einen Auslegerarm 33 zusammenwirkt, der wiederum
an der Platte 88 befestigt iet. Bei Verwendung von Einzelkontakten müssen dies isoliert
sein. In der Regel sind die Teile 331, 332 jdeoch Endechalter, die durch einen Nocken
321 betätigt werden.
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Das Gewinderohr 26 ist hier an der Platte 88 befestigt und trägt
in seinem Gewinde 26a einen Stirnrad-Zahnkranz 271, der mittels einer Buchse 3.
und eines Hslsteiles 272 sentrioch
im Preesen-Querhaupt 52 gelagert
ist, sich relativ su diesem jedoch tuber die Strecke a axial verechieben kann. Der
Verachiebeweg ist begrenzt durch einen an 272 angebrachten Plansch 273 mit Längslager
274. Die zentrische Lagerung und die Flache zur Aufnahme des wirkeamen Druckes sind
dort gotrennt und kdnnen in der jeweils notwendigen Weise auagestaltet werden.
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AuBen besitst der Zahnkranz 271 eine Stirnverzahnung 275, in die
ein Ritsel 291 eingreift, das wiederum von einem Motor 301 angetrieben wird. Da
die Yersahnung des Zahnkranzes breiter als das Ritzel augebildet ist, bleibt die
Eingriffsfläche während einer Schiebeeinstellung des Zahnkranzes 271 erhalten.
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Auf dies Weise wird aichergeatellt, da die Lageratellen dos Zahnkranzes
beim Auftreten eines maximalen spanndruckes entlastet eind.
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Beim Schließvorgang wird die Formspannplatte 3b durch Anlage de Kolbenteiles
102 an der Endfläche des Zylinderraumes 192 ovn der Platte 88 nach links bewegt
und der Motor 301 an einer jeweile geeigneten Stelle duroh einen Bndaohalter stillgeeetst,
wonach die Platte 88 durch den selbständigen Eingriff zwischen den Teilen 271 und
26 as Preeeen-Querhaupt abgestützt ist. Wenn nun de Zylinderrama 192 duroh die Öffnung
202 Druckmittel zuge Thrt wird, so wird die Spannplatte
soweit
nach links gedrückt, bis die Kontakte 321, 331 schließen. Durch einen Zeitschalter
kann diese Spannetellung über eine vorgegebene Zeit eingehalten, nach Ablauf dieser
Zeit das Druckmittel abgelaseen und der Motor 301 in umgekehrtem Drehelnn eingeschaltet
werden. Wenn dabei die Schraubenkopfe 311 an den Anschlagflächen 312 zur Anlage
somment wird die Formspannplatte 3b nach reohte mitgenommen, bis durch einen weiteren
Endschalter die Rückzugsbewegung abgeschaltet wird.
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Ausgehend von den dargentellten Pressenformen kann die Erfindung
in mancherlei Weise abgewandelt werden, sowiet nur der Schließmechanismus ringförmig
gestaltet ist und eine weite Mittendffnung freigehalten wird.
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So kann bei den in Fig. 4a und 4b dargestellten Sohlieevorrichtungen
dan kurzhubige hydraulische Spannaggregat von der mechenischen Schließvorrichtung
getrennt und in die gegen-Uberliegende taste Fornspannplatte 1 eingebaut werden.
Dieses Spannaggregat übt dann die grole Spannkraft tuber einen beweglichen Spannplattenteil
der Formspannplatte 1 auf die andere Seite der zunächst durch die mechanische Schließvorrichtung
nur leicht geschlossenen Fora aus.