DE1729146A1 - Spritzgiessmaschine - Google Patents

Description

Braunschweiger Sfr. 22 Λ C 3 W O T- 6 Telefon: (05382) 342

Eckert & Ziegler G-.m.b.H·
Patentgesuch vom 5. Mai 1967

Eckert & Ziegler G.m.b.H. Weißenburg/Bayern

Spritzgießmaschine

Die Erfindung bezieht sich auf eine Spritzgießmaschine, insbesondere zur Verarbeitung von Kunststoffen, mit einer beweglichen und einer feststehenden Formaufspannpiatte und einer Pormöffnungs- und -schließvorrichtung, die aus einem iCniehebelsystem zum Antrieb und zur Verriegelung der beweglichen Formaufspannplatte besteht und bei der" zum Antrieb des Kniehebelsystems ein frei an der Formöffnungs- und -schließvorrichtung aufgehängter und in einem ™ Winkel zur Bewegungsrichtung der beweglichen i'ormaufspannplatte wirkender Druckzylinder mit Druckkolben dient.

Derartige bpritzgießmaschinen sind betcannt. Diese Spritzgießmaschinen, deren Formö'ffnungs- und -schließvorrichtungen ein solches Kniehebelsystem enthalten, naben das gemeinsame Merkmal, daß die volle Zuhaltekraft auf das Formwerkzeug bei vollständig gestrecktem Kniehebelgelenk ausgeübt wird. Dabei werden die die Formöffnungs- und -schließvorrichtung tragenden Holme vorgespannt, und die geschlossene Einheit aus Maschine und Formwerkzeug bildet ein rückwirkungsfreies mechanisches System, Dei dem der Kraftfluß in sich geschlossen ist.

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Untersuchungen an solchen Maschinen haben ergeben, daß zwar bei einwandfrei planparallelen Werkzeugen die einwandfreie Funktion solcher Vorrichtungen gewährleistet iet, da die durchgedrückten Kniehebel auch die bewegliche Formaufspannplatte in paralleler Lage zur feststehenden Formaufspannplatte halten. Bs sind jedoch Formwerkzeuge von Spritzgießmaschinen im allgemeinen einem erheblichen Verschleiß unterworfen, und es muß daher im praktischen Betrieb damit gerechnet werden, daß ein solches Formwerkzeug nach längerer Betriebsdauer im geschlossenen Zustand keine planparallelen Aufspannflächen mehr hat φ Die Folge davon ist, daß auf der vorstehend beschriebenen bekannten Spritzgießmaschine mit dem als starr zu betrachtenden

™ Verriegelungssystem die Form auf wenigstens einer Seite auseinanderklafft oder wenigstens mit erheblich verringerter Vorspannung geschlossen wird. Daraus ergeben sioh zwei sehr schwerwiegende Nachteile, nämlich einerseits ein einseitiges Überspritzen des Formwerkzeugs, zum zweiten Maßungenauigkeiten innerhalb des Spritzlings und zum dritten eine ganz erhebliche einseitige Belastung aller Bauteile der Formöffnungs- und -schließvorrichtung, die dadurch hervorgerufen wird, daß die Bedienungspersonen bei einem solchen Zustand der Maschine versuchen werden, Maßfehler und überspritzungen durch besonders starke Verriegelungskräfte auszugleichen. In Bxtreinfallen können

k solche korrigierende Maßnahmen des Bedienungspersonals sogar zu einem Bruch eines auf diese Weise überbeanspruchten Holmes der Maschine führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch eine besondere Gestaltung der Formöffnungs- und -schließvorrichtung die geschilderten .Nachteile der bekannten Maschinen zu vermeiden und stattdessen stets eine, vollständige Schließlage des Formwerkzeugs auch bei dem geschilderten Verschleiß zu gewährleisten. Der Erfindung liegt dabei der Gedanke zugrunde, daß die geschilderten Mängel vermieden werden, wenn den Kniehebeln verwebt wird, bei der Verriegelung in die Strecklage zu gehen, und wenn die übrige konstruktive Gestaltung der Vorrichtung so durchgeführt wird, daß die maximale Verriegelung bereits eine

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bestimmte V/egstrecke vor dem Erreichen der eigentlichen Strecklage des Kniehebelsystems erzielt wird.

Die Lösung nach der Erfindung ist gekennzeichnet durch die Vereinigung folgender Merkmalet

a) Die Kolbenstange des Druckkolbens ist kardanisch am Mittelzapfen des Kniehebelsystems angelenkt,

b) die Kolbenstange des Druckkolbens ist im Druckzylinder in einer seitlich verschiebbaren (schwimmenden) Dichtung geführt,

c) der Hub des Druckkolbens und die .Bauelemente des Knienebelsystems sind derart bemessen, daß die Verriegelung der beiden Formaufspannplatten vor dem Erreichen der Strecklage der das Kniegelenk bildenden Hebelpaare erfolgt,

d) der Druckkolben des Druckzylinders wird in verriegelter Stellung der beweglichen Formaufspannplatte durch

hydraulische Mittel in seiner Lage im Druckzylinder gehalten.

Dadurch wird der entscheidende Vorteil erzielt, daß sich die Formöffnungs- und -schließvorrichtung sehr weitgehend an die jeweilige Lage der Formaufspannplatten zueinander und damit dem jeweiligen Verschleiß des Formwerkzeugs anpassen kann und trotzdem eine vollständige Verriegelung mit der erforderlichen Zuhaltekraft bei vollständig geschlossener Form erzielt wird. Es findet stets infolge der besonderen Anlenkung und Führung der Kolbenstange sowie dfiiT" besonderenVerriegelung vo<T der Strecklage stets ein selbsttätiger Ausgleich einer ungleichmäßigen Formhöhe statt, wobei die Unterschiede in der Kraftwirkung auf jeder Seite des Kniehebelsystems sehr gering sind. Vor allem hat sich gezeigt, daß eine mögliche Einbuße an Zuhaltekraft vollständig vernachlässigbar ist. Entscheidend ist die erzielte elastische Anpassungsfähigkeit der Maschine an nicht planparallele Formwerkzeuge.

Each einer Ausführungsform der Erfindung erfolgt das Halten des Druckkolbens in der Verriegelungslage durch Rückschlagventile in der zugehörigen Hydraulikleitung,

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dabei ist zweckmäßig eines der Rückschlagventile zur Freigabe des Druckkolbens für die Öffnungsbewegung steuerbar.

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In der Zeichnung sind "Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Bebei wurden jeweils nur diejenigen Teile der Spritzgießmaechine wiedergegeben, die zur Erläuterung der Erfindung notwendig sind. JSs zeigern

Pig. 1 eine eehaubildliche ineicht eines Ausführungsform der Formöffnunge- und -schließvorrichtung mit dem Kniehebelsystem nach der Erfindung mit einfachen Kniehebelpaaren,

Fig. 2 eine schaubildliche Ansicht einer zweiten Ausführung8^jQTm der Erfindung entsprechend der Darstellung in Fig. 1 mit einem zweifachen Kniehebelsystem,

Fig. 3 das Schaltbild einer Ausführungsform der zugehörigen hydraulischen Schaltungsanordnung mit einer zur Erläuterung eingezeichneten schematischen Darstellung der Formöffnungs- und -schließvorrichtung.

In Fig. 1 und 2 ist die Formöffnungs- und -schließvorrichtung Dzv. das Kniehebelsystem jeweils in der Verriegelungslage dargestellt, in der also das nicht dargestellte Formwerkzeug geschlossen ist und die erforderliche Zutialtekraft aufgebracht wird.

Die schematisch in Fig. 1 dargestellte Formöffnungsund -schließvorrichtung weist ein Kniehebelsystem aus den Kniehebelpaaren 1 und 2 auf. Die Kniehebeipaare sind einerseitβ an einen ortsfesten Maechinenteil, ein Querhaupt 3, angelenkt und andererseits an die bewegliche Formaufspannplatte 4. Zur Erläuterung ist die feststehende Formaufspannplatte 5 eingezeichnet. Zwischen den Formaufspannplatten 4 und 5 befindet sich das nicht dargestellte Formwerkzeug. Die Kniehebelgelenke der Knieh«beipaare 1 und 2 sind durch einen Mittelzapfen 6 »Tteinander verbunden. Zum Antrieb des KniebeisyβtemB dient ein mit Hilfe der angelenkten Stangen 7 und 8 frei an der Formöffnunge- und -schließvorrichtung aufgehängter und in einem Winkel zur Bewegungsrichtung,der beweglichen Foramufspannplatte 4 wirkender Druckzylinder 9 mijLt dem Drückkolben 10.

Vie Fig. 1 zeigt, ißt die Kolbenstange 11 dee Druckkolbene 10 bei 12 kardanisch an den Mittelzapfen 6 dee

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Kaiehebelaystems angelenkt, ferner ist die Kolbenstange 11 des Druckkobens 10 im Druckzylinder 9 in einer seitlich verschiebbaren, nämlich sogenannten schwimmenden Dichtung geführt.

Bei der in J¹Ig- 2 dargestellten Ausführungsform ist ein zweifaches Kniebelsystem aus den Kniehebelpaaren 1 und sowie 1a und 2a vorgesehen, das im übrigen in der bereits anhand Pig. 1 beschriebenen Weise an dem Querhaupt 3 und der beweglichen Formaufspannplatte 4 angelenkt ist. Die Jeweils einander zugeordneten Kniehebelpaare 1, 2 und 1a, 2a sind mit den Mittelzapfen 6 und 6a in den Kniebelgelenken verbunden« Der Druckzylinder 9 und der Druckkolben 10 mit seiner Kolbenstange 11 und der schwimmenden Dichtung 13 sind in der anhand Fig. 1 beschriebenen Weise ausgebildet. % Die Kolbenstange 11 des Druckkolbens 10 ist bei 12 und 12a mit Hilfe des Gelenkrahmens 14 kardanisch an die Mittelzapfen 6 und 6a angelenkt.

Die prinzipielle Wirkungsweise der in Fig. 1 und Fig. dargestellten Formöffnungs- und -schließvorrichtung besteht in folgendem» Wenn die in Fig. 1 und 2 dargestellten Kniehebelsysteme ihre rechnerisch ermittelte Vorspannkraft bereits vor der eigentlichen Strecklage abgeben und das Formwerkzeug keine planparallelen Flächen besitzt, so werden entsprechend der Lage des Formwerkzeugs das oder die auf der zugehörigen Seite liegenden Kniehebelpaare gegenüber dem oder den Kniehebeipaaren an der anderen Seite voreilen, i

und zwar auf der Seite, auf der die Formhöhe geringer ist. In Fig. 1 und 2 ist diese durch die Erfindung erreichte Anpassungslage,..dargestellt, und zwar sind die in der Zeichnung hinten!lebenden Kniehebelpaare bereits weiter durchgedrückt als die in der Zeichnung vorn liegenden K.niehebe.1 paare. Es wird hjjsjiVjdarauf hingewiesen, daft die Abweichung von der eigentlichen Strecklage in der Zeichnung zur Erläuterung vergrößert wiedergegeben ist. Aus Fig. 1 und 2 ist daher klar ersichtlich, daß mit Hilfe der Vorrichtung nach der Erfindung ein selbsttätiger Ausgleich der ungleichmäßigen Formhöhe erzielt wird, wobei die Unterschiede in der Kraftwirkung jeder Seite des Kniehebeisystems vernachläsaigbar gering sind. Die kardanische Anlenkung und die schwimmende Dichtung sowie die Verriegelung des Druck-

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aylinders 10 mit Hilfe der noch au beschreibenden j Äydrauliachen Mittel erlaubt die geBebilderte vollständige Anpassung. ... . ' '""

In fig. 3 iat ein Auaführungabeispisl^ Schaltungsanordnung für die geschilcierte Ponaöffnungs- und ^schließvorrichtung im Schaltbild wiedergegeben, wozu die formöffnunga- un4 ^aehliefitorri^htung rein echema^iseh noch einmal wiedergegeben ist,\m die jeweilige Zuordming der Hydraulikleitungen su veranschaulichen. .

In dem Schaltbild bedeuten! 15 eine Hydraulikpumpe, 16 den Tank für das Hydrauliköl, 1? ein Mehrwegeventil, 1Θ ein Rückschlagventil, 19 ein weiterea Rückschlagventil, 20 ein gesteuertes Rückschlagventil und 21 eine Steuerleitung zur Betätigung des geateuerten Rückschlagventile 20,

Mit Hilfe der beschriebenen Formöffnu&ga- und -schließvorrichtung erfolgt ein Formsohließvorgarig, in dem die Pumpe 15 hydrauliköl aus dem Tank 16 ansaugt und über das' in die entsprechende Stellung bewegte Mehrwegeventil 1? und das Rückschlagventil 19 in den unteren Zylinderraum 22 des Druckzylinders 9 fördert. -Uer Druckkolben 10 wird mit der Kolbenstange 11 nach oben bewegt und bringt die jeweiligen Kniehebeipaare 1, 2 bzw. 1a, 2a in die vorgewählte Verriegelungslage vor Erreichen der eigentlichen ötrecklage. Danach wird das Mehrwegeventii 1? in die in der Zeichnung dargestellte Mittelstellung geschaltet, so daß kein Hydrauliköl nachströmen kann. Durch das Rückschlagventil 19 und das Itückschlagventil 2Ü wird der Druckkolbeu 10 in der geschilderten Verriegelungslage gehalten. Wenn nämlich iieaktionskrätte im Inneren des Formwerkzeugs die beweglicne ii'ormaufspannplatte 4 zurückzudrücken versuchen, in der Zeichnung bedeutet dies eine Bewegung nach links» so wUrde ohne die geschilderte hydraulische Verriegelung der Mittelzapfen 6 des Kniegelenks in der Zeichnung nach unten ausweichen und damit die Kolbenstange 11 und den Druckkolben 10 weiter in die Knicklage des Kniehebelaystema bewegen. Da jedoch infolge der Rückschlagventile 19 und ein Rückstrom von Hydrauliköl aus dem Zylinderraum 22 verhindert wird, verbleibt das Kniehebelsystem in ύ^τ ge»

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schilderten Schließ- oder Verriegelungslage.

Soll nach erfolgtem Spritzvorgang der Formöffnurigsvorgang eingeleitet werden, so wird das Mehrwegeventil 17 so geschaltet, ,daß das Hydrauliköl aus der Pumpe 15 in die Leitung 23 strömt und damit gleichzeitig in den Zylinderraum 24 oberhalb des !Druckkolbens 10 im Druckzylinder 9 gelangt. Gleichzeitig erhält das gesteuerte Rückschlagventil Vt über die Steuerleitung21# den Impuls zum Öffnen, so daß jetzt das Hydrauliköl zu dem Tank 16 abfließen kann.

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Claims (3)

1. Patentansprüche

   /i^Spritzgießmaschine, insbesondere zur Verarbeitung Ton Kunststoffen, mit einer beweglichen und einer feststehenden Formaufspannplatte und einer Formöffnungs·» und -schließvorrichtung, die aus einem Kniehebelsystem zum Antrieb und zur Verriegelung der beweglichen Formaufspannplatte besteht und bei der zum Antrieb des Kniehebelsystems ein frei an der Formöffnungs- und -schließvorrichtung aufgehängter und in einem Winkel zur Bewegungsrichtung der beweglichen Formaufspannplatte wirkender Druckzylinder mit Druckkolben dient, gekennzeichnet durch die Vereinigung folgender Merkmale»

   a) Die Kolbenstange (11) des Druckkolbens (10) ist kardanisch (12,12a) an dem oder den Mittelzapfen (6,6a) des Kniehebelsysteme (1,2; 1a,2a) angelenkt,

   b) Die Kolbenstange (11) des Druckkolbens (10) ist im Druckzylinder (9) in einer seitlich verschiebbaren (schwimmenden) Dichtung (13) geführt,

   c) der Hub des Druckkolbens (10) und die Bauelemente des Kniehebelsystems sind derart bemessen, daß die Verriegelung der beiden Formaufspannplatten (4,5) vor dem Erreichen der Strecklage der das Kniegelenk bildenden Hebelpaare (1,2| 1a,2a) erfolgt,

   d) der Druckkolben (10) des Druckzylinders (9) wird in verriegelter Stellung der beweglichen Formaufspannplatte (4) durch hydraulische Mittel (19,20) in seiner Lage im Druckzylinder gehalten.
2. 2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Halten des Druckkolbens (10) in der Verriegelungs-

   . lage durch Rückschlagventile (19,20) in der zugehörigen Hydraulikleitung erfolgt.
3. 3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eines (2ü) der Rückschlagventile zur Freigabe des Druckkolbens (10) für die öffnungsbewegung steuerbar (13)

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