DE1927931A1

DE1927931A1 - Rotierende Spritzformmaschine

Info

Publication number: DE1927931A1
Application number: DE19691927931
Authority: DE
Inventors: Katachi Aoki
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1968-05-31
Filing date: 1969-05-31
Publication date: 1970-03-19
Also published as: US3574894A; GB1243418A; DE6921987U; FR2011879A1

Description

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30.5. 19

Katashi AOKI

6037, Oaza Minamijo, Sakaki-machi Hanishina-gun, Nagano-ken, Japan

Rotierende Spritzformmaschine

Die Erfindung bezieht sich auf eine rotierende Spritzformmaschine für Kunststoffe, in welcher mehrere Formen intermittierend um eine gemeinsame Welle rotieren.

In herkömmlichen rotierenden Spritzformmaschinen sind einige Formen paarweise derart angeordnet, daß eine Formhälfte auf der unteren Fläche einer von der zentralen Welle getragenen oberen Drehscheibe und die andere Formhälfte in entsprechender, ähnlicher Anordnung auf der oberen Fläche einer unteren Drehscheibe angeordnet ist. Entweder sind die oberen oder die unteren Formhälften vertikal verschiebbar angeordnet, so daß die Formen geöffnet und geschlossen werden können. Die Formen können intermittierend mit den Drehscheiben gedreht werden, wobei die Formen eine Reihe von Spritzformstationen durchlaufen. Die Mittel zum öffnen und Schließen der Formen, die im allgemeinen mit Abstand von der Einspritzstelle angeordnet sind, umfassen ein Kurvengetriebe. Das Kurvengetriebe besteht bei den bekannten Anordnungen aus einer V-förmigen Vertiefung, die sich an einer Seitenfläche einer Führungsscheibe befindet. Wird der Läufer an. einer Seite einer Form entlang einer Führungsbahn nach unten bewegt, so wird die Form geöffnet. Wird der Läufer in der

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Kurvenbahn nach oben geführt, so wird die Form geschlossen. Die Öffnungs- und Schließvorrichtung der bekannten Spritzformmaschine hat vorallem folgende Nachteile:

a. Die Kräfte zum öffnen oder Schließen der Formen durch das Kurvengetriebe werden von der Drehbewegung der Drehscheiben abgeleitet, so daß der Drehwiderstand wächst, wenn die Form geöffnet oder geschlossen wird. Aus diesem Grunde läßt sich eine gleichmäßige Drehbewegung nicht erzielen.

b. Die Kurvenbahnen lassen sich zur Verringerung des Drehwiderstandes flacher gestalten. Der hierfür erforderliche Weg bzw. Raum für weitgehend flache Kurvenbahnen ist im Vergleich zu dem zur Verfügung stehenden Raum so groß, daß die Anzahl der im Kreis angeordneten Formen verringert werden muß.

c . Der Abstand zwischen den oberen und den unteren Formen im Öffnungszustand ist gleich der vertikalen Höhe der Kurvenbahn, die durch die Abmessungen der in die Kurvenbahn eingreifenden Steuerglieder begrenzt ist. Aus diesem Grunde ist die maximale öffnungsweite der Formen relativ beschränkt.

d. Da die Form mit Hilfe der Kurvenbahn geöffnet oder geschlossen wird, hängt die öffnungs- und Schließbewegung von der Drehbewegung der Drehscheibe ab, so daß eine unvollständige oder ungenaue Ausrichtung zweier Formpaarhälften ohne eine Drehbewegung der Drehscheibe nicht beseitigt werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine rotierende Spritzformmaschine der eingangs genannten Art anzugeben, mit der sich die aufgezeigten Schwierigkeiten der bekannten Spritzfornmaschine vermeiden lassen. Danach soll die erfindungsgemäße Spritzformmaschine eine öffnungs- und Schließvorrichtung aufweisen,

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die sich unabhängig von der Drehbewegung der Spritζformmaschine betätigen läßt und ein Kurvengetriebe vermeidet. Heiterhin sollen die Formen auch bei Vibrationen und Stößen, die von 'der Bewegung der Maschine herrühren, sicher geschlossen gehalten werden können.

Die Erfindung besteht darin, daß zwischen zwei mit vertikalem Abstand voneinander gehaltenen, miteinander verbundenen und um eine zentrale Welle intermittierend drehbar angeordneten Drehscheiben mehrere zweitelige Formen mit gleichem Abstand voneinander auf einem Kreis um die Wellenachse angeordnet sind und eine druckmittelbeaufschlagbare Vorrichtung zum Öffnen und Schließen der zweiteiligen Formen in vertikaler Richtung vorgesehen ist, die bei Stillstand der Drehscheiben in Tätigkeit tritt.

Eine bevorzugte Ausführungsform nach der Erfindung besteht darin, daß mehrere in der unteren Drehscheibe vertikal verschiebbar gehaltene Stützen vorgesehen sind, die an ihren unteren Enden seitlich jeweils eine Rolle und an ihren oberen Enden jeweils eine Tragplatte für eine untere Formhälfte einer Form tragen und eine raumfeste Laufbahn für die Rollen um die zentrale Wellenachse angeordnet ist, wobei die Laufbahn eine öffnung aufweist, in der zum öffnen und Schließen einer Form ein in der Höhe der Laufbahn eine Rolle .aufnehmender Käfig in Verbindung mit einer Kolbenstange eines Hydraulikzylinders vertikal verschiebbar ist.

Weitere Merkmale der Erfindung können den Unteransprüchen entnommen werden. In den beigefügten Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung dargestellt. Hierin

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Spritzformmaschine nach der Erfindung,

Flg. 2 einen vertikalen Querschnitt entlang den Linien II-II in Fig. 1

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Fig. 3 einen vertikalen Querschnitt entlang den Linien III-III in Fig. 1

Fig. 4 einen horizontalen Querschnitt entlang den Linien IV-IV in Fig . 3,

Fig. 5 einen in die Zeichenebene abgewickelten Vertikalschnitt zum leichteren Verständnis des Arbeitsablaufes einer erfindungsgemäßen Spritζformmaschine,

Fig. 6 einen vertikalen Teilschnitt dirch eine Form, die in eine öffnungs- und Schließstellung bringbar ist und

Fig. 7 einen vertikalen Teilschnitt durch eine Form in eingespannter Stellung zum Einspritzen von Formmassen.

In Fig. 1 erstreckt sich eine Welle 1 zentral durch einen Rahmen 2. Eine Halterungeplatte 4 ist mit Schrauben 5 an zwei Stützen 3 befestigt, die parallel zur Welle 1 verlaufen. Die Halterungsplatte 4 dient mit den Stützen 3 als Tragkonstruktion für die Welle 1. Ein hydraulischer Zylinder mit einer sich aufwärts erstreckenden Kolbenstange 6 zum Verspannen einer Form ist entgegengesetzt zur Halterungeplatte im Rahmen 2 angebracht.

Zwei Drehscheiben 8 und 9 die durch mehrere gleich ausgebildete Stäbe (a) in Abstand voneinander gehalten sind, lassen sich um die Welle 1 in Drehbewegung versetzen. Die Stäbe (a) dienen gleichzeitig als Führungen für untere Formhälften, die nachfolgend mehr im einzelnen beschrieben werden. Relativ große öffnungen 11 sind zur Befestigung von oberen Formhälften 10* eines Formhälftenpaares 10 in winkelgleichen Abständen an der oberen Drehscheibe 8 vorgesehen. Tragplatten 12, an denen die oberen Forahälften 10* befestigt sind, überdecken die öffnungen 11 und sind über Schrauben feder^ alt der Drehscheibe 8 verbunden, wie «s dl· Zeichnungen other erkennen lassen.

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Im einzelnen besteht diese Verbindung aus Stäben 14 an der Tragplatte 12, die sich verschiebbar durch Bohrungen In der Drehscheibe 8 erstrecken. Die Schraubenfedern 13 sind zwischen der unteren Fläche der Drehscheibe 8 und Federtellern 15 angeordnet, welche sich jeweils an Enden der Stäbe 14 befinden. Auf diese Welse 1st jede Tragplatte 12 für eine obere Formhälfte 10' In der gleichen Art mit der Drehscheibe 8 verbunden. Da die Tragplatten 12 für die oberen Formhälften nicht einfach durch Schrauben oder dergleichen in ihrer Lage festgehalten sind, können die Tragplatten entgegen den Kräften der Federn 13 nach oben gestoßen werden, ohne daß gegen die obere Tragplatte ein übermäßiger Druck zur Wirkung kommen kann, wenn die Formen durch eine von unten wirkende Kraft geschlossen werden. Weiterhin wird der erforderliche Schließdruck zwischen zwei Formhälften durch die Kraft der Federn 13 aufgebracht, die die Tragplatte 12 in Richtung auf die Drehscheibe 8 belasten. An der unteren Drehscheibe 9 sind Stützen 17 entsprechend den Tragplatten 12 an der oberen Drehscheibe 8 senkrecht verschiebbar angeordnet, die mit Tragplatten 16 für die unteren Formhälften 10" versehen sind. Ein Zahnkranz mit einer bestimmten Zahnsteigung befindet sich am Umfang der unteren Drehscheibe 9. Mehrere Formen 10 befinden sich zwischen den beiden Drehscheiben 8 und 9, die von einem Motor 20 angetrieben werden, dessen Welle ein Zahnrad 19 trägt, welches in den Zahnkranz 18 der Drehscheibe 9 eingreift. Der Zahnkranz 18 der Drehscheibe 9 kann entfallen, wenn die Welle 1 drehbar gelagert ist und die Drehscheiben 8 und mit der Welle 1 fest verbunden sind, so daß die Drehscheiben durch eine Drehung der Welle 1 über einen Motor gemeinsam in Umdrehung versetzt werden können.

An den unteren Enden der Stützen 17 befinden sich jeweils drehbare Rollen 21, die entlang einer runden oder kreisförmigen Laufbahn 22 an dem Rahmen 2 bewegbar sind und die Welle 1 umkreisen. Die Rollen 21 befinden sich mit der Laufbahn

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in Kontakt, wenn die Formen 10 geschlossen sind. An einer Stelle der Laufbahn 22, die sich im rechten Winkel zur Anordnung des Hydraulikzylinders 7 befindet, ist eine Formöffnungs- und Schließvorrichtung angeordnet. Die Vorrichtung besteht aus einem Hydraulikzylinder 24 im Rahmen unterhalb einer Öffnung 23 in der Laufbahn 22, in die eine Rolle 21 hineintreten kann. Ein U-förmiges, käfigartiges Teil 26 zur Aufnahme der Rolle 21 befindet sich an dem oberen Ende der vertikal verschiebbaren Kolbenstange 25 des hydraulischen Zylinders 24. Das offene Ende des U-förmigen Teiles 26 befindet sich in Umfangsrichtung.

Die Einspritzvorrichtung ist nicht gezeigt. Sie befindet sich auf einem Gestell 27, das dem Rahmen 2 benachbart ist, wie Fig. 2 zeigt. Die Düse des Heißspritzzylinders 28 erstreckt sich in Richtung auf die Welle 1 zwischen der Halterungsplatte 4 und dem Hydraulikzylinder 7 zum Verspannen der Formen 10, um über die Düse Kunsttoff in die Formen 10 drücken zu können.

Die Arbeitsweise der Spritzformmaschine nach der Erfindung wird im folgenden anhand der Fig. 2 bis 7 beschrieben:

Wie aus den Figuren zu ersehen ist, sind vier Formen 10 zwischen der oberen und der unteren Drehscheibe 8 und 9 derart angeordnet, daß sie von oberen und unteren Tragplatten 12 und 16 für obere und untere Formhälften 10* und 10" geöffnet und geschlossen werden können. Die Tragplatten befinden sich fest an den Stützen 17 und werden von den Stäben (a) geführt. Befinden sich die Formen 10 nacheinander in einer Spann- und Einspritzstellung,in einer Kühlstellung und in einer Formöffnungs- und Schließstellung, stehen jedesmal beide Drehscheiben 8 und 9 still und der Antriebsmotor 20 ist außer Betrieb.

Ist der Einspritzvorgang beendet und die Verspannung einer Form durch Abwärtsbewegung des Kolbens 6 freigegeben, werden

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die Drehscheiben 8 und 9 von dem Motor 20 um einen vorbestimmten Winkel entgegen dem Uhrzeigersinn weitergedreht. Der Drehwinkel hängt von der Anzahl der Formen 10 zwischen den Drehscheiben 8 'und 9 ab. Im vorliegenden Falle befinden sich vier Formen 10 im gleichen Winkelabstand voneinander, so daß der Drehwinkel zwischen zwei benachbarten Formen 90° beträgt.

Die oberen Formhälften 10* an der oberen Drehscheibe 8 bleiben auf Grund der Federn 13 zwischen der oberen Tragplatte 12 und der Drehscheibe 8 von der Spann- und Einspritz stellung bis zur Formöffnungs- und Schließstellung nach der Kühlstellung mit den unteren Formhälften 10" in Schließkontakt.

Die durch Drehung der Drehscheiben 8 und 9 in die Öffnungsund Schließstellung gebrachte Form 10 wird geöffnet, wenn die Rolle 21 in da· ü-förmige Teil 26 eingetreten ist, das anschließend in die Öffnung 23 der Laufbahn 22 durch eine Abwärtsbewegung der Kolbenstange 25 des hydraulischen SyIInders 24 gesogen wird, so daß die untere Tragplatte 16 der unteren Formhälfte 10" zusammen mit der zugehörigen Stütze 17 und der Rolle 21 abwärts bewegt werden. Hierbei wird die untere Formhälfte 10" von der oberen Formhälfte 10* getrennt. Mit der Trennung der unteren Formhälfte 10" von der oberen Formhälfte 10* wird der Druck von unten gegen die obere Formhälfte-IO' freigegeben, so daß die obere Tragplatte 12 durch die Federn 13 gegen die obere Fläche der Drehscheibe 8 gedrückt wird. Andererseits wird, wenn der hydraulische Zylinder 24 betätigt wird, die untere Formhälfte 10" derart gegen die obere Formhälfte IO· gedrückt, und damit die Form IO geschlossen, daß diese entgegen den Spannungen der Federn 13 angehoben wird. Dabei wird auch die Rolle 23 an einer zugehörigen Stütze 17 angehoben. Werden die Drehscheiben 8 und 9 angehalten, führt die untere Pol hälft· 10" durch die Betätigung des SyIInders 24 eine der

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Formschließrichtung entgegengesetzte Bewegung aus, so daß zwei nicht richtig geschlossene Formhälften ohne eine Drehbewegung der Scheiben erneut auseinander und wieder zusammengefahren werden können.

Anders wie bei einer Kurvenbahnsteuerung zur Öffnungsund Schließbewegung zweier Formhälften ist erfindungsgemäß nur ein relativ kleiner Raum für eine vertikale Verschiebung des eine Rolle 21 aufnehmenden Teiles 26 erforderlich, so daß der notwendige Raum, der für die öffnungs- und Schließbewegung erforderlich ist, minimal gehalten werden kann.

In der Spann- und Einspritzstellung, die entgegen dem Uhrzeigerdrehsinn auf die öffnungs- und Schließstellung der Formen folgt, wird eine Stütze 17 über das Ende der Kolbenstange 6 bewegt, wie es aus Fig. 7 zu ersehen ist, so daß die Stütze 17 durch die Kolbenstange 6 angehoben werden kann, um die beiden Formhälften einer Form 10 von unten fest gegen die Halterungsplatte 4 zu drücken und die Einspritzung von Kunststoffmassen durch die Einspritzdüse vorzunehmen. Da die Tragplatte 12 mit der Drehscheibe 8 über Federn 13 verbunden ist, befinden sich die Federn 13 in der Spannetellung einer Form unter erhöhter Spannung. Wird daher die Form 10 durch Absenken der Stütze 17 bis zur Auflage der Rolle 21 an der Stütze auf der Laufbahn 22 in ihre Normalstellung zurückbewegt, bleibt die Form unter deriDch verbleibenden Spannung der Federn 13 geschlossen.

Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß die einzelnen erforderlichen Stellungen eines Spritzformcyklusses durch eine intermittierende Drehbewegung der Drehscheiben 8 und 9 aufeinanderfolgend eingenommen werden können . Der öffnungs- und SchließVorgang kann in einer bestimmten Stellung mit einer hydraulischen Vorrichtung erzielt werden, deren Kolben in vertikaler Richtung hin- und herbewegbar ist.

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Die Formen lassen sich durch Federn sicher in einer Schließstellung halten, die an der die Formen tragenden Drehscheibe 8 angreifen. Die Welle 1, um die die Drehscheiben 8 und 9 gedreht werden, wird sicher und fest von der Halterungsplatte 4 getragen, gegen die sich die Formen beim Einspritzvorgang pressen lassen.

Die Erfindung ist in keiner Weise auf die näher beschriebene Ausführungsform beschränkt.

Patentan Sprüche

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Claims

Patentansprüche

Rotierende Spritzformmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei mit vertikalem Abstand voneinander gehaltenen, miteinander verbundenen und um eine zentrale Welle (1) intermittierend drehbar angeordneten Drehscheiben (8, 9) mehrere zweiteilige Formen (10) mit gleichem Abstand voneinander auf einem Kreis um die Wellenachse angeordnet sind und eine druckmittelbeaufschlagbare Vorrichtung (24, 25) zum öffnen und Schließen der zweiteiligen Formen (10) in vertikaler Richtung vorgesehen ist, die bei Stillstand der Drehscheiben (8, 9) in Tätigkeit tritt.
2. Spritzfornmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere in der unteren Drehscheibe (9) vertikal verschiebbar gehaltene Stützen (17) vorgesehen sind, die an ihren unteren Enden seitlich jeweils eine Rolle (21) und an ihren oberen Enden jeweils eine Tragplatte (16) für eine untere Formhälfte (10") einer Form (10) tragen und eine raumfeste Laufbahn (22) für die Rollen (21) um die zentrale Wellenachse angeordnet ist, wobei die Laufbahn eine Öffnung (23) aufweist, in der zum öffnen und Schließen einer Form (10) ein in der Höhe der Laufbahn eine Rolle (21) aufnehmender Käfig (26) in Verbindung mit einer Kolbenstange (25) eines Hydraulikzylinders (24) vertikal verschiebbar ist.
3. Spritzfornmaschine nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der oberen Drehscheibe (8) öffnungen (11) zum Durchtritt von oberen, den unteren Formhälften (10") gegenüber angeordneten Formhälften (10*) vorgesehen sind, und obere, die Öffnungen (11) überdeckende Tragplatten (12) für die oberen Formhälften (10¹) gegenüber der Drehscheibe (8) vertikal verschiebbar gehalten sind, wobei Federn (13) vorgesehen sind, die die Tragplatten (12) in Richtung auf die Drehscheibe (8) belasten.

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4. Spritzformmaschine nach den Ansprüchen 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine von Stützen (3) parallel zur Welle (1) gehaltene Platte (4) vorgesehen ist, gegen die eine Form (10) drückbar ist und die gleichzeitig zur Halterung der die Drehscheibe (8, 9) tragenden Welle (1) dient, wobei ein? druckraittelbeaufschlagbarer Zylinder (7) der Platte (4) entgegengesetzt rahmenfest angeordnet ist und die vertikal verschiebbare Kolbenstange (6) zum Anheben einer Form (10) gegen die Platte (4) vorgesehen ist, um zwei Formhälften gegeneinander zu verspannen.
5. Spritzformmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einspritzdüse am vorderen Ende eines Heißspritzzylinders (28) einer Spritzvorrichtung von außen radial in Richtung auf die Welle 1 angeordnet ist und zwischen der Platte 4 und dem Zylinder (7) in Kontakt mit einer Teilfuge zwischen zwei Formhälften (10¹, 10") tritt, welche zum Einspritzen von Formmaterial über die Einspritzdüse von der Kolbenstange (S) anhebbar und gegen die Platte (4) verspannbar sind.
6. Spritzformmasphine nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß am Umfang der unteren Drehscheibe (9) ein Zahnring (18) mit bestimmten Zahnflankensteigungen vorgesehen ist, der mit einem Zahnrad (19) auf der Welle eines Antriebsmotors (20) in Eingriff ist, der rahmenfest angeordnet ist und durch eine Antriebsbewegung des Zahnrades (19) beide Drehscheiben (8, 9) in Umdrehung versetzbar sind.
7. Spritzformmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den Drehscheiben (8, 9) fest verbundene Welle (1) drehbar gelagert ist und gemeinsam mit den Drehscheiben durch einen Antrieb in Umdrehung versetzbar ist.

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8. Spritzformmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 1, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Formhälfte (10¹) eines Formhälftenpaares mit der oberen Tragplatte (12) an der oberen Drehscheibe (8) und die untere Formhälfte (10") mit der unteren Tragplatte (16) verbunden ist, die sich am oberen Ende einer in der unteren Tragplatte (9) gehaltenen Stütze (17) befindet .

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