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t'Verfahren und Vorrichtung zum offenen und Schließen der Formen in
Kunststoff-Formmaschinenfl Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum denen und Schließen der Formen in Kunststoff-Formmaschinen mittels hydraulischem,
pneumatischem, elektrischem oder ähnlichem Antrieb.
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Üblicherweise arbeiten derartige Maschinen mit einfacher Hydraulik,
bei der zum Uffnen und Schließen der Form die Bewegung des Kolbens dieser Antriebsvorrichtung
Uber eine Kolbenstange direkt auf eine bewegliche Formhälfte oder auf die Schließplatte
der Form übertragen wird, wobei in der Schließstellung der Form der hohe Arbeitsdruck,
der zum Formen der Kunststoffteile notwendig ist, ungemindert auf die Antriebsvorrichtung
wirkt.
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Die Nachteile dieser bekannten Vorrichtungen liegen einerseits in
der geringen Schließ- und Offnungsgeschwindigkeit, bedingt durch die direkte Übertragung
des Kolbenhubs, und andererseits in der hohen Belastung der Antriebsvorrichtung
in der Schließstellung.
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Es ist auch bekannt, nach dem Schließen der Form eine gesonderte Verriegelung
vorzunehmen, was jedoch wegen der mit dem Verriegelungs- und Entriegelungsvorgang
verbundenen Verringerung der Arbeitsgeschwindigkeit sowie wegen des erhöhten Aufwandes
nachteilig ist.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, zwecks
Erhöhung der Leistungsfähigkeit der gesamten Kunststoff-Formmaschinen ein schnelles
öffnen und Schließen der einzelnen Formen zu ermöglichen und dies gleichzeitig mit
einer verhältnismäßig schwachen Antriebsvorrichtung zu erreichen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zur Lösung dieser Aufgabe besteht demnach
darin, daß zum öffnen und Schließen der Form ein Hub einer Antriebsvorrichtung auf
ein oder mehrere
freie Gelenke eines Gestänges wirkt, welches mindestens
aus einem kurzen an einem Festpunkt angelenkten Schenkel besteht, an den sich ein
langer, entsprechend der Länge dieses Schenkels etwa in 1/2 bis 1/6 seiner Gesamtlänge
auf einer Fuhrungsschiene gleitend und gelenkig gelagerter Hebel eines Kniehebelgelenkes
anschließt, dessen zweiter Hebel an der Schließplatte angelenkt ist, und daß dieser
geringe Hub den Schenkel und die Hebel in der Schließstellung der Form bis zu einer
Geraden bewegt, die in Wirkungsrichtung des Arbeitsdruckes auf die Schließplatte
der Form verläuft, wobei die Antriebsvorrichtung in etwa senkrecht zu dieser Geraden
an den freien Gelenkpunkt angreift, der den Schenkel und einen Kniehebel verbindet.
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Dieses Verfahren hat den Vorteil, daß die Antriebsvorrichtung selbst,
infolge der Übertragung der Antriebskraft über das erfindungsgemäße Gestänge auf
die SchlieB-platte, zum Öffnen und Schließen der Form nur einen geringen Hub auszuführen
braucht. Ferner genügt eine verhältnismäßig geringe Antriebskraft, da diese lediglich
das
Öffnen und Schließen der Form sowie das Ausrichten und Halten des Gestänges in der
Schließ- oder Arbeitsstellung übernimmt. Da sich der Schenkel und die beiden Hebel
des Kniegelenks nach dem Schließen der Form auf einer Geraden befinden, die in Wirkungsrichtung
des Arbeitsdruckes auf die Schließplatte verläuft, wird der Arbeitsdruck über das
Gestänge im wesentlichen nur auf den Festpunkt übertragen, während die Antriebsvorrichtung
selbst nahezu unbelastet bleibt.
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Die beiden vorgenannten Merkmale des Verfahrens nach der Erfindung
ermöglichen daher eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit, obgleich der Aufwand gering
ist und insbesondere eine verhältnismäßig kleine Antriebsvorrichtung genügt, Zur
Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung wird eine Vorrichtung vorgeschlagen,
die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Antriebsvorrichtung aus einem Zylinder besteht,
der in etwa senkrecht zu der Lage, die der Schenkel in Schließstellung der Form
einnimmt, an einem entsprechenden Träger angelenkt ist, wobei der hydraulisch oder
pneumatisch in diesem Zylinder betriebene Kolben mittels seiner Kolbenstange
direkt
oder indirekt gelenkig an dem freien Gelenk befestigt ist.
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Nach einer vorteilhaften Ausführungsart der erfindungsge mäßen Vorrichtung
ist die Kolbenstange zwecks Justierung des Gestänges in der Schließstellung der
Form hinsichtlich ihrer Länge verstellbar ausgeführt.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsart sind der Festpunkt
und/oder der Gelenkpunkt an der Schließplatte parallel zu deren Führungsebene verstellbar
ausgeführt.
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Erfindungsgemäß sind nach einer weiteren Ausführungsart die beiden
Kniehebel hinsichtlich ihrer Länge verstellbar ausgeführt.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausfllhrungsart sind der gleitende
Gelenkpunkt sowie die Schließplatte der Form auf einer oder mehreren gemeinsamen
Führungsschienen gelagert.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsart der Erfindung besteht darin,
daß das Gestänge durch Anbringung von zwei weiteren kurzen Schenkeln, die aneinander
gelenkig anschließen und die den Festpunkt mit dem gleitenden Gelenkpunkt verbinden,
in Form eines Scherengelenks mit nachgeschaltetem Kniehebelgelenk ausgebildet ist,
wobei die Antriebsvorrichtung an den beiden freien Gelenken dieses Scherengelenks
angreift.
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Erfindungsgemäß ist nach einer vorteilhaften Ausführungsart der Zylinder
der Antriebsvorrichtung an einem der freien Gelenke angelenkt, während deren Kolben
mittels seiner Kolbenstange gelenkig an dem zweiten freien Gelenk des Scherengelenks
befestigt ist.
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Schließlich sind nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsart
der Erfindung die an einem der freien Gelenke anliegenden Schenkel des Scherengelenks
geringfügig länger als die gegenüberliegenden ausgebildet.
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Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben
sich aus den beiliegenden Darstellungen von Ausführungsbeispielen sowie aus der
folgenden Beschreibung.
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Es zeigt Fig. 1 in Seitenansicht eine Ausführungsart der Erfindung,
und zwar in Offenstellung der Form, Fig, 2 in Seitenansicht die Ausführungsart nach
Fig. 1, jedoch in Schließstellung der Form, Fig.) in Seitenansicht eine weitere
Ausführungsart gemäß der Erfindung, und zwar in Offenstellung der Form und Fig.
4 in Seitenansicht die Ausführungsart nach Fig. 3, jedoch in der Schließstellung
der Form.
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In Fig. 1 ist eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens wiedergegeben, bei der das Gestänge lediglich aus einem kurzen Schenkel
1, der an dem Festpunkt 2 angelenkt ist, sowie aus den beiden
Hebeln
3 und 4 besteht, die zu einem Kniehebelgelenk 3, 4 miteinander verbunden sind und
von denen der kürzere Hebel an der Schließplatte 5 der Form 6 angelenkt ist.
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Der mittlere Hebel 3 des Kniehebelgelenks 3, 4 ist in der dargestellten
Ausführungsart etwa in einem Drittel seiner Gesamtlänge L, entsprechend der Länge
des kurzen Schenkels 1, auf einer FUhrungsschiene 7 gleitend gelagert, die ebenfalls
die Führung der Schließplatte 5 sowie der an dieser befestigten Formhälfte 6 übernimmt.
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Um Fertigungstoleranzen auszugleichen sowie um das Gestänge /6 an
Formen unterschiedlicher Breite, die zwischen der Schließplatte 5 und dem festen
Gegenpunkt 9 der Kunststoffmaschine eingesetzt sind, anpassen zu können, ist der
Festpunkt 2 mittels eines Spindelantriebes 10 verstellbar in der Führungsebene der
Schließplatte 5 bzw. der Fornihälfte 6 ausgeführt. Mit 11 ist der an dem Rahmen
der Kunststoff-Formmaschine, die insgesamt hier nicht gezeigt ist, befestigte Träger
für den Spindelantrieb 10 bezeichnet.
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Anstelle des Spindelantriebes 10 könnte auch irgendeine bekannte Anordnung
verwendet werden, mit der der Abstand des Gelenkpunktes 12 von der Schließplatte
5 in der Führungsebene dieser Schließplatte zu verstellen wäre. Das gleiche Ziel
ließe sich erreichen, wenn die beiden Hebel 3 und 4 unterhalb der FUhrungsschiene
7 eine Verstellmöglichkeit hinsichtlich ihrer Länge aufweisen würden, was hier ebenfalls
nicht dargestellt ist.
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Als Antriebsvorrichtung 13 zum Öffnen und Schließen der Form 6 dient
in der dargestellten Ausführungsart nach der Erfindung ein hydraulisch oder pneumatisch
betätigter Kolben 14 in einem Zylinder 15, der an den mit dem Festpunkt 2 starr
verbundenen Träger 16 angelenkt ist, Beim mittels Justieren des Gestänges/des Spindelantriebes
11, beispielsweise nach Austausch der Form 6 genen eine breitere, bleibt daher die
Lage der Antriebsvorrichtung 13 bezüglich des Festpunktes 2 sowie des freien Gelenkpunktes
<3 erhaltcri, Über die Kolbenstange 17 wird der Hub des Kolbens 14 auf das frele
Gelenk übertragen, das den kur@en Schenkel 1 mit; dem K@lehebel 3 verbindet.
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Aus Fig. 2 ist die Lage des Gestänges 1,3,4 in der Schließstellung
der Form 6 zu ersehen. In der dargestellten Ausführungsart hat die Schließplatte
5 mit der Formhälfte 6 entsprechend den gewählten Schenkel-und Hebellängen sowie
den Winkeln, in denen diese zueinander angeordnet sind, von der Offen- bis zur Schließstellung
der Form, vgl. Fig. 1 und 2, etwa den dreifachen Weg des Kolbens 14 der Antriebsvorrichtung
13 zurückgelegt.
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Um das Gestänge 1,3,4 in der Schließstellung der Form 6 möglichst
genau in eine waagrechte Lage 18 einzujustieren, ist die Kolbenstange 17 hinsichtlich
ihrer Länge verstellbar ausgeführt oder, wie in Fig. 1 und 2 dargestellt, über ein
Zwischenglied 20 mit dem freien Gelenk 9 verbunden, in das die Kolbenstange 17 zum
Justieren des Gestänges 1, 3, 4 mit unterschiedlicher Länge hineingeschraubt werden
kann.
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Wie in Fig. 2 dargestellt ist, nimmt der Zylinder 15 bzw. die Antriebsvorrichtung
13 gerade in oder kurz vor der Schlle#stellung der Form 6 illrlc @enau senkrechte
Lage @u d@m ausgestreckten Gestän@@ 1,3,4 b@w. zu der Geraden 6@ ein, da zum Schlle#en
der Form 6 ein etwas höherer Druck als zum Bewegen der Schlie#platte @a @ der Führungsschiene
7 erforderlLci. ist.
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Nach der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsart der Erfindung ist
das Gestänge 1,3,4 durch Anbringung zweier kurzer Schenkel 21,22, die aneinander
gelenkig anschließen und die den Festpunkt 2 mit dem gleitenden Gelenkpunkt 8 verbinden,
in Form eines Scherengelenks 1, 3a, 21,22 mit nachgeschaltetem Kniehebelgelenk 3b,
4 ausgeführt, wobei der Zylinder 15a der Antriebsvorrichtung 13a an dem zweiten
freien Gelenk 23 angelenkt ist, so daß die Antriebskraft in jeder Stellung der Schließplatte
5 senkrecht zu der Geraden 18 auf das Gestänge wirkt.
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Aus Fig. 4 ist zu ersehen, daß die beiden unteren Schenkel 21, 22
des Scherengelenks geringfügig länger als die beiden oberen Schenkel 1, 3a ausgeführt
sind, wodurch u. a. das Justieren der Schenkel 1, 3a sowie der Hebel 3b und 4 in
die gerade Lage 18 vereinfacht wird.
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Der Hub des Kolbens 14a der Antriebsvorrichtung 13a ist bei dieser
Ausführungsart der Erfindung etwa doppelt so groß wie in der Vorrichtung nach Fig.
1 und 2, was sich jedoch beispielsweise durch Verlängerung der Hebel 3b, 4 oder
durch Verkürzung der Schenkel 1, 3a ausgleichen läBt. ?