DE1729143B1

DE1729143B1 - Spritzgiess- oder vulkanisierform zum herstellen von formlingen insbesondere schuhsolen aus kunststoffen oder gummi mit zellstruktur

Info

Publication number: DE1729143B1
Application number: DE19681729143
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Desma Werke GmbH
Current assignee: Desma Werke GmbH
Priority date: 1968-01-26
Filing date: 1968-01-26
Publication date: 1972-05-31
Also published as: DE1729143C2; CH480164A

Description

Diese Aufgabe wird bei einer Spritzgieß- oder Vulkanisierform der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß für die Übersetzung der Bewegung des Schließkolbens an dessen hydraulischen Kreis zur Betätigung des bzw. der Endschalter eine hydraulisch betriebene Betätigungseinrichtung angeschlossen ist.
Es wird also bei der Erfindung auf mechanisch arbeitende Übersetzungseinrichtungen verzichtet. Stattdessen ist eine an den hydraulischen Kreis des Schließkolbens angeschlossene hydraulische Betätigungsvorrichtung vorgesehen, die die Bewegungen des Schließkolbens exakt mit Übersetzung auf den zu betätigenden Schalter überträgt. Diese in den hydraulischen Kreis des Schließzylinders eingefügte Betätigungsvorrichtung arbeitet außerordentlich genau und zuverlässig, da jede Bewegung des Schließkolbens analog übertragen wird.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung enthält die Betätigungseinrichtung einen Steuerzylinder mit darin bewegbarem Kolben, dessen hydraulisch beaufschlagte Fläche um ein Vielfaches kleiner ist als die Kolbenfläche des Schließkolbens und dessen zur Betätigung des bzw. der Endschalter dienende Hub um ein Vielfaches größer ist als der Hub des Schließkolbens. Dieser Steuerzylinder besorgt die tZbersetzung der Bewegung, wobei eine aus dem Steuerzylinder herausragende Kolbenstange den bzw. die Endschalter, insbesondere durch Anlaufnocken, betätigt.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnung zeigt schematisch einen Teil einer Spritzgießform zur Herstellung von Schuhsohlen, insbesondere mit Zell struktur, mit einer Betätigungseinrichtung.
Bei Spritzgießvorrichtungen mit hohen Schließdrücken für die Spritzgießform ist es üblich, einen gesonderten Transportzylinder (in der Zeichnung nicht dargestellt) für den Transport wenigstens eines Formteils und einen hiervon gesonderten Schließzylinder 10 mit Schließkolben 11 zur Erzeugung des Schließdruckes vorzusehen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind schematisch zwei Formteile 12 und 13 gezeigt, die in Spritzgießstellung durch den Schließkolben 11 gegen ein entsprechend stabil ausgebildetes Gegenlager 14 der Vorrichtung zusammengedrückt werden.
Der Schließkolben 11 ist als Tandemkolben ausgebildet mit zwei gleichsinnig beaufschlagten Kolbenflächen 15 und 16, denen jeweils gesonderte Zylinderkammern 17, 18 für die Beaufschlagung der Kolbenflächen 15 und 16 in Schließrichtung zugeordnet sind. Die beiden Zylinderkammern 17 und 18 sind durch eine Bohrung 19 im Schließkolben 18 miteinander verbunden. Für die Beaufschlagung des Schließkolbens 11 in Abwärtsrichtung, d. h. im Sinne einer Entlastung der Formteile 12 und 13, ist lediglich eine Kolbenfläche 20 mit zugeordneter Zylinderkammer 21 vorgesehen.
Die Steuerung der Bewegungen des Schließkolbens 11 erfolgt mit Hilfe von wenigstens einem als Endschalter 22 ausgebildeten elektrischen Schalter, der auf den hydraulischen Kreis des Schließkolbens 11 einwirkt. Da der Schließkolben 11 nur sehr kleine Hubbewegungen in der Größenordnung von einigen Millimetern ausführt, ist es schwierig, mit Hilfe eines mechanisch betätigten Endschalters 22 in Abhängigkeit von der Bewegung des Schließkolbens 11 eine ausreichend genaue Begrenzung des Hubes des Schließkolbens 11 zu erzielen. Ein genau einstellbarer und erzielbarer Hub des Schließkolbens 11 ist vor allem bei der Herstellung von Sohlen mit Zellstruktur von Bedeutung. Bei der Herstellung derartiger Formlinge wird nämlich nach dem Einspritzen des mit Blähmittel versehenen Werkstoffes in die Form der Schließkolben 11 zunächst um einen geringen Betrag abwärts bewegt, derart, daß eine Expansion des Werkstoffes zur Bildung der Zellen unter Vergrößerung der Form möglich ist. Diese Abwärtsbewegung des Schließkolbens 11 muß genau begrenzt werden, was bei der Schaltungsungenauigkeit der Endschalter 22 außerordentlich schwierig wäre.
Aus diesem Grunde ist eine besondere Betätigungseinrichtung 23 bis 26 für den Endschalter 22 vorgesehen. Diese Betätigungseinrichtung besteht bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem Steuerzylinder 23 mit Kolben 24 und Kolbenstange 25. Der Steuerzylinder 23 ist an den hydraulischen Kreis des Schließkolbens 11 angeschlossen. Er ist so ausgebildet, daß die Bewegungen des Kolbens 24 synchron zu den Bewegungen des Schließkolbens 11, und zwar insbesondere zu dessen Abwärtsbewegungen verlaufen. Jedoch ist die beaufschlagbare Fläche des Kolbens 24 um ein Vielfaches kleiner als die bei der Abwärtsbewegung des Schließkolbens 11 beaufschlagte Kolbenfläche 20, während der Hub des Kolbens 24 um ein Vielfaches größer ist, als der des Schließkolbens 11. Dadurch führt auch der Kolben 24 einen größeren Hub aus, der aber jeweils einem entsprechenden, kleineren Hub des Schließkolbens 11 entspricht. Durch den größeren Hub des Kolbens 24 und damit der Kolbenstange 25 ist ein ausreichender Schaltweg für die Betätigung des Endschalters 22 vorhanden. Eventuelle Schaltungsungenauigkeiten in dem Endschalter 22 werden durch den langen Hub der Kolbenstange 25 eliminiert. Es ist dadurch möglich, trotz des kleinen Hubs des Schließkolbens (11) dessen Bewegung exakt abzubrechen. Die Kolbenstange 25 läuft zur Betätigung des Endschalters 22 mit einem Auflaufnocken 26 auf diesen auf.
Im einzelnen arbeitet die Vorrichtung wie folgt: Bei der Aufwärtsbewegung des Schließkolbens 11 ist ein erstes Magnetventil 27, 35 in die rechte Endstellung 27 bewegt. Das Drucköl kann nunmehr von der Pumpe 28 über ein sich öffnendes Rückschlagventil 29 einerseits über die Zuführleitung 38 sowie die Schließleitung 30 und die dazwischengeschaltete Umgehungsleitung 31 mit steuerbarem Rückschlagventil 32 und unter Umgehung einer Drossel 33 über ein weiteres Rückschlagventil 34 in die Zylinderkammer 18 gelangen, wodurch die Kolbenflächen 15 und 16 des Schließkolbens 11 beaufschlagt werden.
Gleichzeitig kann das sich in der Zuführleitung 38 befindende Drucköl aber auch in den Steuerzylinder 23 einströmen, wodurch der Kolben 24 aus der gezeigten Stellung in die obere Endstellung bewegt wird. Das hierbei aus dem Steuerzylinder 23 verdrängte Öl fließt über die Schließleitung 30 ebenfalls in die Zylinderkammer 18, 17. Sobald die obere Kolbenstellung im Steuerzylinder 23 erreicht ist, wird dort kein weiteres Drucköl aufgenommen, so daß das Drucköl ausschließlich den vorbeschriebenen Weg zu den Zylinderkammern 18, 17 nimmt.
Während der Aufwärtsbewegung des Schließkolbens 11 kann das Drucköl aus der Zylinderkammer 21 über eine Öffnungsleitung 36 in den Tank 37 ablaufen.
Nach einer vorbestimmten Zeit der erfolgten Materialeinspritzung oder auch schon während des Einspritzvorganges soll zwecks Bildung von Zellen bzw.
Poren im Formling der Schließkolben 11 um ein den jeweils bestehenden Gegebenheiten entsprechendes Maß abgesenkt werden. Das Magnetventil 27, 35 wird in die Stellung 35 bewegt. So geschaltet kann das Drucköl von der Pumpe 28 über die Öffnungsleitung 36 in die Zylinderkammer 21 gelangen.
Bei der Abwärtsbewegung des Schließkolbens 11 dient die Schließleitung 30 nunmehr als Rücklaufleitung für das aus den Zylinderkammern 17 und 18 verdrängte Öl, das über eine einstellbare Drossel 33 geleitet in den Steuerzylinder 23 gelangt. Das Rückschlagventil 32 versperrt hierbei den Durchfluß über die Umgehungsleitung 31 zum Tank 37.
Die einstellbare Drossel 33 hat den Zweck, die Geschwindigkeit der Abwärtsbewegung des Steuerzylinders 24, und zwar in einem bestimmten genauen Verhältnis zu der Abwärtsbewegung des Schließkolbens 11, zu verzögern. Sobald der an der Kolbenstange 25 des Kolbens 24 angeordnete Auflaufnocken 26 den Endschalter 22 betätigt, wird das Magnetventil 27, 35 in die gezeigte Mittelstellung zurückbewegt, und der Druckölfluß ist unterbrochen. Das während der Abwärtsbewegung des Steuerkolbens 24 aus dem Steuerzylinder 23 verdrängte Öl kann über die Zuführleitung 38 und das durch Vorsteuerung geöffnete Rückschlagventil 29 in den Tank 37 zurückfließen.
Nach einer gewissen Verweilzeit, wenn der Werkstoff ausgehärtet ist, muß der Schließkolben 11 zwecks Entnahme des Formlings aus der Form weiter abwärts bewegt werden. Dies geschieht folgenderma- ßen: Es wird ein Magnetschieber 39 betätigt und gleichzeitig das Magnetventil 27, 35 aus der gezeigten Mittelstellung in die Stellung 35 bewegt, so daß Drucköl von der Pumpe 28 über die Öffnungsleitung 36 in die Zylinderkammer 20 gelangen kann.
Das durch die Betätigung des Magnetschiebers 39 von einer Pumpe 41 kommende Öl wird über eine Betätigungsleitung 40 geleitet und bewirkt die Öffnung des steuerbaren Rückschlagventils 32. Nunmehr kann weiteres Drucköl aus den Zylinderkammern 17 und 18 über die Schließleitung 30, die Umgehungsleitung 31 und weiter über die Zuführleitung 38 zum Tank 37 zurückfließen. Sobald der Schließzylinder 11 in seine untere Endlage gefahren ist, kann die Ausformung des fertigen Teils vorgenommen werden.
An Stelle der einstellbaren Drossel 33 kann eine gesteuerte Abwärtsbewegung des Schließkolbens 11 auch mit Hilfe eines Druckbegrenzungsventils 42 erreicht werden, das unter Zwischenschaltung eines Magnetschiebers 43 an die Zuführleitung 38 anschließt. Bei Verwendung eines derartigen Druckbegrenzungsventils 42, das auf einen vorbestimmten Druckpegel eingestellt ist, bleiben die Rückschlagventile 29 und 32 bei der Abwärtsbewegung des Schließkolbens 11 geschlossen. Das aus den Kammern 17 und 18 verdrängte Ö1 fließt hierbei in den Steuerzylinder 23 und drückt das unterhalb des Steuerkolbens 24 befindliche Öl über das Druckbegrenzungsventil 42 in den Tank 44.
Um einen Bruch bei Überdruck im hydraulischen Kreis zu verhindern, ist ein Sicherheitsventil 45 in das System eingebaut.

Claims

Patentansprüche: 1. Spritzgieß- oder Vulkanisierform zum Herstellen von Formlingen, insbesondere Schuhsohlen aus Kunststoffen oder Gummi mit Zellstruktur, bestehend aus wenigstens zwei Formteilen, wobei auf eines der Formenteile ein hydraulisch beaufschlagter Schließkolben, insbesondere Tandemkolben, einwirkt, der mit großer Kolbenfläche und kleinem Hub ausgestattet ist und dessen Bewegung mit Übersetzung auf mindestens einen Endschalter übertragbar ist, d a d u r c h gekennzeichnet, daß für die Übersetzung der Bewegung des Schließkolbens (11) an dessen hydraulischen Kreis zur Betätigung des bzw. der Endschalter (22) eine hydraulisch betriebene Betätigungseinrichtung (23 bis 26) angeschlossen ist.
2. Spritzgieß- oder Vulkanisierform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung (23 bis 26) aus einem Steuerzylinder (23) mit einem darin bewegbaren Kolben (24) besteht, dessen hydraulisch beaufschlagte Fläche um ein Vielfaches kleiner ist als die Kolbenfläche (20) des Schließkolbens (11) und dessen zur Betätigung des bzw. der Endschalter (22) dienende Hub um ein Vielfaches größer ist als der Hub des Schließkolbens (11).
3. Spritzgieß- oder Vulkanisierform nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine aus dem Steuerzylinder (23) herausragende Kolbenstange (25) den bzw. die Endschalter (22), insbesonderte durch Auflaufnocken (26), betätigt.
4. Spritzgieß- oder Vulkanisierform nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Abwärtsbewegung des Schließkolbens (11) das vom Schließkolben (11) zurückgedrückte Druckmittel über eine Schließleitung (30) dem Steuerzylinder (23) zuführbar ist.
5. Spritzgieß- oder Vulkanisierform nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in die Schließleitung (30) zwischen dem Schließkolben (11) und dem Steuerzylinder (23) eine verstellbare Drossel (33) eingebaut ist.
6. Spritzgieß- oder Vulkanisierform nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß über den Endschalter (22), insbesondere durch Betätigung eines Magnetventils (27, 35), eine Zuführleitung (38) und die Schließleitung (30) von einer Pumpe (28) zum Schließkolben (11) absperrbar und eine Öffnungsleitung (36) zwischen dem Schließkolben (11) und der Pumpe (28) verbindbar ist.
7. Spritzgieß- oder Vulkanisierform nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an die Schließleitung (30) als Rücklaufleitung unter Ausschaltung des Steuerzylinders (23) eine Umgehungsleitung (31) mit einem steuerbaren Rückschlagventil (32) angeschlossen ist.
8. Spritzgieß- oder Vulkanisierform nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle der in der Schließleitung (30) angeordneten Drossel (33) ein Druckbegrenzungsventil (42) mit der Zuführleitung (38) verbunden ist.

Die Erfindung betrifft eine Spritzgieß- oder Vulkanisierform zum Herstellen von Formlingen, insbesondere Schuhsohlen aus Kunststoffen oder Gummi mit Zellstruktur, bestehend aus wenigstens zwei Formteilen, wobei auf eines der Formteile ein hydraulisch beaufschlagter Schließkolben, insbesondere Tandemkolben, einwirkt, der mit großer Kolbenfläche und kleinem Hub ausgestattet ist und dessen Bewegung mit Übersetzung auf mindestens einen Endschalter übertragbar ist.

Die Erfindung befaßt sich in erster Linie mit Spritzgieß- oder Vulkanisierformen, die bei der Herstellung der Formlinge, insbesondere Schuhsohlen, verhältnismäßig hohe Formenschließdrücke erfordern. Bei derartigen Vorrichtungen ist es bereits bekannt, eines der Formteile der zweigeteilten Form durch einen Transportzylinder zu bewegen, der bei verhältnismäßig kleiner Kolbenfläche einen großen Hub ermöglicht. Mit Hilfe dieses Transportzylinders wird die Form durch Verfahren des einen Formteils zunächst geschlossen und mit einer druckfesten Abstützung in Schließstellung verriegelt. Zum Aufbringen des erforderlichen Schließdruckes ist ein besonderer, zusätzlicher Schließkolben vorgesehen, der mit großer Kolbenfläche und kleinem Hub ausgestattet ist, vorzugsweise ein Tandemkolben.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, die verhältnismäßig kleinen Bewegungen des Schließkolbens, die häufig nur in der Größenordnung von einigen Millimetern liegen, für die Betätigung von Schaltern, insbesondere elektrischen Schaltern, einzusetzen. Es ist üblich, die Bewegung des Schließkolbens dadurch zu unterbrechen, daß ein durch den Schließkolben bewegter Auflaufnocken auf einen ortsfesten Schalter gefahren wird, der die erforderlichen Schaltvorgänge zur Unterbrechung der Druckmittelzufuhr zum Schließkolben auslöst Hierbei treten in der Praxis jedoch bei kleinen Hüben des Schließkolbens Probleme auf, da die Konstruktion der verwendbaren Schalter einen gewissen Mindestweg des Schließkolbens bis zum Erreichen des Schaltpunktes erfordert.

Es kommt hinzu, daß dieser Schaltpunkt von Fall zu Fall nicht genau zu bestimmen ist. Bei dem geringen Hub des Schließkolbens führt dies notwendigerweise zu Ungenauigkeiten in der Unterbrechung der Bewegung des Schließkolbens, mit der Folge, daß die Formlinge unter Umständen beachtliche Herstellungstoleranzen aufweisen können.

Es ist bereits eine Spritzgießform bekannt, bei der die Bewegung eines Kolbens zur Betätigung eines Bodenstempels der Spritzgießform durch einen zweiarmigen Hebel auf ein Schaltelement übertragen wird, welches wiederum ein Absperrorgan im Spritzkanal des Spritzaggregates betätigt, um die Zufuhr des Spritzwerkstoffs zur Spritzgießform zu unterbrechen.

Der zweiarmige Hebel ist dabei so ausgebildet, daß die Bewegungen des Kolbens mit einer gewissen, geringen Übersetzung auf das Schaltelement übertragen werden.

Eine derartige mechanische Betätigungseinrichtung für das Schaltelement ist in der bekannten Art für die Praxis ungeeignet, weil sie störanfällig ist und ungenau arbeitet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Spritzgieß- oder Vulkanisierform der eingangs genannten Art die Betätigung von Schaltern auch bei Schließkolben mit äußerst geringen Bewegungsamplituden durch Übersetzung dieser Bewegung mit großer Genauigkeit zu ermöglichen.