DE19544329A1 - Einrichtung zum Spritzgießen von Kunststoffen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Spritzgießen von Kunststoffen mit einer beweglichen und einer ortsfesten Auf­ spannplatte für eine teilbare Form, wobei ein einziger Elektro- Motor mittels unterschiedlicher Getriebe die Verschiebung der beweglichen Aufspannplatte zwischen der offenen und geschlossenen Stellung der Form (Eilhub) bzw. das Zusammenpressen der Form­ hälften während des Einspritzens des Kunststoffes (Krafthub) bewirkt.

Bei bekannten derartigen Einrichtungen (vgl. US-A 4,986,239) erfolgt die Umschaltung vom Eilhub auf den Krafthub, sobald die bewegliche Aufspannplatte die gewünschte Endposition erreicht hat. Die Erfindung hingegen geht von der Überlegung aus, daß es aus zwei Gründen günstiger ist, die erwähnte Umschaltung nicht in Abhängigkeit von der Position der beweglichen Aufspannplatte, sondern in Abhängigkeit vom Widerstand zu bewirken, welcher einer weiteren Bewegung dieser Platte entgegensteht. Dadurch kann insbe­ sondere auf einfache Weise ein Formschutz erzielt werden, für den Fall, daß Fremdkörper sich zwischen den Formteilen befinden, da durch solche Fremdkörper die Bewegung der Aufspannplatte in ähn­ licher Weise behindert wird wie durch das Aufeinandertreffen der beiden Formhälften.

Erfindungsgemäß ist somit vorgesehen, daß beim Schließen der Form die Umschaltung vom Eilhub auf den Krafthub erfolgt, sobald eine von der zwischen Motor und beweglichen Aufspannplatte wirkenden Kraft beaufschlagte Kraftmeßeinrichtung über einen vorbestimmten Wert hinaus belastet ist.

Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Kraftmeßeinrichtung in Form einer vorgespannten Druckfeder oder einer durch ein Über­ druckventil abgeschlossenen Hydraulikeinheit konstruktiv in eines der zwischen Motor und beweglicher Aufspannplatte vorgesehenen Getriebe integriert ist, in der Weise, daß sie unterhalb des vor­ bestimmten Wertes der Anpreßkraft das den Krafthub erzeugende Getriebe außer Wirkung setzt. Die konstruktive Durchführung dieses Gedankens kann in verschiedener Weise erfolgen und wird anhand der Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Die den Druck auf die bewegliche Formaufspannplatte ausübende Ein­ richtung muß sich bei Krafthub und Eilhub an einem ortsfesten Teil der Maschine abstützen. Der entsprechende Anschlag zur Abstützung des Krafthubes macht üblicherweise den Eilhub mit und wird erst zu Beginn des Krafthubes mit einem ortsfesten Maschinenteil, insbe­ sondere mit einem Maschinenholm verriegelt. In kinematischer Umkehrung dieses Gedankens kann der plattenseitige Anschlag zunächst maschinenfest sein und anschließend mit der beweglichen Aufspannplatte verriegelt werden. Ein besonderer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß auch diese Verriegelung unmittelbar mechanisch durch die erfindungsgemäße Kraftmeßeinrichtung bewirkt werden kann.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anschließend anhand der Zeichnung erläutert. Dabei sind

Fig. 1 und 2 Seitenansichten eines ersten Ausführungsbeispieles in zwei verschiedenen Bewegungsstadien, Fig. 3 ein Horizontalschnitt nach der Linie III-III in Fig. 1, Fig. 4 die Seitenansicht und ein Teilschnitt eines zweiten Ausführungsbeispieles, Fig. 5 ein drittes Ausführungsbeispiel in drei verschiedenen Bewegungsstadien und zwei Detailansichten in Draufsicht.

Die in Fig. 1 dargestellte Spritzgießmaschine umfaßt einen Maschi­ nenrahmen 13, mit dem eine Formaufspannplatte 14 fest verbunden ist. Die Enden der Aufspannplatte 2 sind auf einer Bahn 27 beweg­ lich. Es handelt sich um eine holmlose Konstruktion, bei welcher der von einer Druckstange 16 über das Gelenk 17 auf die geschlos­ sene Form 15 aufgebrachte Druck lediglich über den Maschinenrahmen 13 abgeleitet wird.

Fig. 1 zeigt die Einrichtung am Ende der Schließbewegung, während welcher sich die Zahnstange 7 unter dem Einfluß des Elektro-Motors 1 relativ zum Hebel 6 nach rechts verschoben und damit über die Konsole 20 die Aufspannplatte 2 mitgenommen hat. Eine Führung 28 am Hebel 6 sorgt dabei dafür, daß die Zahnstange 7 immer mit einem entsprechenden Zahnrad des Motors 1 in Eingriff bleibt.

Der Hebel 6, an welchem der Motor 1 gelagert ist, ist an sich um in Fig. 3 gezeigten Gelenkzapfen 29 schwenkbar, doch wirkt die Vorspannung der Druckfeder 3 dieser Verschwenkung entgegen, so­ lange die zwischen Motor 1 und Zahnstange 7 wirkende Kraft einen bestimmten Wert nicht übersteigt. Die Vorspannung der Druckfeder 3 kann veränderlich sein, damit die Verschwenkung des Hebels 6 bei verschieden großen Kräften erfolgt.

Wenn die bewegliche Platte 2 auf ein Hindernis aufläuft, spätestens also beim völligen Schließen der Form 15, wird die Druckfeder 3 komprimiert, so daß sich die Hülse, welche die Druck­ feder 3 umgibt, verlängert. Der Elektro-Motor 1 rollt damit auf der feststehenden Zahnstange 7 ab und der Hebel 6 verschwenkt sich um die Zapfen 29. Dadurch verspannen sich die mit den Zapfen 29 verbundenen Exzenter 5 zwischen den im Rahmen 13 gelagerten Zapfen 29 einerseits und einem auf der Druckstange 16 verschiebbaren Druckstück 19 andererseits. Damit das Druckstück 19 auf der Druck­ stange 16 fixiert wird, ist zu Beginn des Druckhubes ein Klemmring 18 in bekannter Weise mit der Druckstange 16 zu verriegeln, was auf hydraulischem oder elektrischem Wege erfolgen kann. Diese Ver­ riegelung wird vorzugsweise in Abhängigkeit von der Längenänderung der die Druckfeder 3 umgebenden Hülse gesteuert.

Bei dem in Fig. 4 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel ist der Maschinenrahmen 13 mit Holmen 21 versehen, auf denen die bewegliche Aufspannplatte 2 gleitet. Zur Verschiebung der Auf­ spannplatte 2 ist ein Wagen 22 vorgesehen.

Im Gegensatz zu Fig. 1 ist bei diesem Ausführungsbeispiel die Zahnstange 9 mit dem Maschinenrahmen 13 fest verbunden, wogegen der Motor 1 die Bewegung der beweglichen Aufspannplatte 2 mit­ macht, solange die Konsole 8 mit dieser Platte verriegelt ist. Die Verriegelung erfolgt über eine Hydraulikeinheit 4, welche durch ein Überdruckventil abgeschlossen ist. Der am Überdruckventil ein­ gestellte Wert bestimmt den Anpreßdruck, bei welchem sich die Stange 30 in der Hydraulikeinheit 4 bewegen kann und damit eine Relativbewegung von Konsole 8 und beweglicher Aufspannplatte 2 möglich wird. Durch diese Relativbewegung werden so wie beim ersten Ausführungsbeispiel der Hebel 6 nunmehr die Hebel 10 ver­ schwenkt, welche an einem Ende Exzenter 5 tragen und am anderen Ende auf einer Gleitführung 31 gelagert sind. Im vorliegenden Fall ist es der gehäusefeste Anschlag 18, welcher zunächst die Bewegung der Aufspannplatte 2 gegenüber dem Holm 21 mitmacht und am Beginn des Krafthubes verriegelt wird. Diese Verriegelung kann unmittel­ bar von der Verschwenkung der Hebel 10 abgeleitet werden, ist jedoch nicht dargestellt, da es hiefür verschiedene Möglichkeiten gibt.

Die Kraftmeßeinrichtung wurde im Zusammenhang mit Fig. 4 als Hydraulikeinheit 4 beschrieben. Die Anordnung nach Fig. 4 könnte jedoch auch rein mechanisch verwirklicht werden, indem im Zylinder eine vorgespannte Feder angeordnet wird oder wenn die Dichtung 40 durch eine Klemmeinrichtung ersetzt wird, welche die Bewegung der Stange 30 bei Überlast freigibt. Diese Freigabe kann nach Art einer Rutschkupplung erfolgen. Es ist andererseits auch möglich, den Motor mit einem Drehmomentgeber zu versehen, welcher bei Überschreitung des am Motor auftretenden Drehmoments die starre Verbindung zwischen der Konsole 8 und der beweglichen Aufspann­ platte 2 löst.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 ist der Elektro-Motor 1 fest mit dem Maschinenrahmen verbunden. Eine Spindel 24 wird von diesem Motor angetrieben und führt zur Linearbewegung einer Konsole 23. Wie schon beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ist die Konsole 23 während des Eilhubes starr mit der beweglichen Aufspannplatte 2 verbunden. Der Abstand zwischen Konsole 23 und Aufspannplatte 2 bleibt so lange konstant, als die zwischen diesen beiden Elementen wirkende Kraft die Vorspannung der Druckfeder 3 nicht überwindet. Steigt diese Kraft insbesondere nach dem Schließen der Form 15 an, so kommt es zu einer Annäherung von Konsole 23 und Aufspannplatte 2 (Fig. 5b), welche zur Verriegelung der Anschläge 12 am Maschi­ nenrahmen 13 führt. Weitere Bewegung des Motors 1 führt nunmehr zu einer Verschwenkung der Hebel 11 und einer Anpressung der beweg­ lichen Aufspannplatte 2 durch die Streben 26.

Wenn sich die Hälften der Form 15 wieder trennen (Fig. 5c), lösen sich die Anschläge 12 wieder aus der Verzahnung 25 und die beweg­ liche Aufspannplatte 2 und die Konsole 23 bewegen sich synchron.

Claims (11)

1. Einrichtung zum Spritzgießen von Kunststoffen mit einer beweg­ lichen und einer ortsfesten Aufspannplatte für eine teilbare Form, wobei ein einziger Elektro-Motor mittels unterschied­ licher Getriebe die Verschiebung der beweglichen Aufspann­ platte zwischen der offenen und geschlossenen Stellung der Form (Eilhub) bzw. das Zusammenpressen der Formhälften während des Einspritzens des Kunststoffes (Krafthub) bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß beim Schließen der Form die Umschaltung vom Eilhub auf den Krafthub erfolgt, sobald eine von der zwischen Motor (1) und beweglichen Aufspannplatte (2) wirken­ den Kraft beaufschlagte Kraftmeßeinrichtung über einen vorbe­ stimmten Wert hinaus belastet ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftmeßeinrichtung als vorgespannte Druckfeder (3) ausge­ bildet ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftmeßeinrichtung als durch ein Überdruckventil abge­ schlossene Hydraulikeinheit (4) ausgebildet ist.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Krafthub unter Verdrehung eines zwischen einem während des Krafthubes maschinenfesten Anschlag und der beweglichen Formplatte angeordneten Exzenters (5) erfolgt.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (1) an einem Hebel (6) befestigt ist, dessen Drehung durch die Kraftmeßeinrichtung blockiert ist, so lange die vom Motor auf die bewegliche Aufspannplatte ausgeübte Kraft unter dem vorbestimmten Wert liegt, und daß der Abtrieb des Motors (1) mit einer mit der beweglichen Aufspannplatte (2) verbunde­ nen Zahnstange (7) in Eingriff steht (Fig. 1).

6. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (1) auf einer Konsole (8) angeordnet ist, welche mittels der Kraftmeßeinrichtung mit der beweglichen Aufspannplatte (2) verbunden ist, und daß der Abtrieb des Motors (1) mit einer maschinenfesten Zahnstange (9) in Eingriff steht (Fig. 2).

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein einen Exzenter (5) tragender Hebel (10) an der Konsole (8) gleitend gelagert ist.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Krafthub durch Belastung mindestens eines Hebels (11) erfolgt, der einerseits an einem während des Krafthubes maschinenfesten Anschlag (12), andererseits an der beweglichen Aufspannplatte (2) abgestützt ist.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixierung des Anschlages (12) während des Krafthubes durch die Drehung des Hebels (11) erfolgt.

10. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftmeßeinrichtung als Rutschkupplung ausgebildet ist.

11. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftmeßeinrichtung ein dem Elektromotor zugeordneter Dreh­ momentgeber ist.