DE1967106A1 - Formpresse fuer kunststoffgegenstaende - Google Patents

Description

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PATENTANWALT DIPL.-ING. U LR I CH K I N K EL I N 7032 Sindelfingen - Auf dem Goldberg - Weimarer Str. 32/34 - Telefon 07031/86501

Telex 7265509 rose d

11. Mai 1977 11 743

EX-PRESS PLASTICS LIMITED, Homersfield, Harleston, Norfolk/England

FORMPRESSE FÜR KUNSTSTOFFGEGENSTÄNDE «

(Ausscheidung aus Patentanmeldung P 19 57 192.7-16)

Die Erfindung betrifft eine Formpresse für Kunststoffgegenstände mit einer ersten Formhälfte, die mittels einer mit einer Führungsvorrichtung zusammen arbeitenden ersten Betätigungsvorrichtung geführt, soweit in Richtung auf eine zweite, die Form ergänzende Formhälfte bewegbar ist, daß die zweite Formhälfte mit einer zweiten Betätigungsvorrichtung kuppelbar ist, die den zur Herstellung des Kunsfstoffgegenstandes erforderlichen Endpressdruck mittels hydraulisch betätigbarer Zugglieder erzeugt, die mit der m ersten Formhälfte zugfest verbunden und mit der zweiten Fbrmhälfte durch sich an Gegendruckflächen derselben abstützende, fest mit den Zuggliedern verbundene Kupplungsstücke zugfest kuppelbar sind.

Eine solche Formpresse ist aus der GB-PS 963 971 bekannt.

Bei der bekannten Presse sind die Formhälften an vertikalen Trägerplatten angeordnet, von denen die eine auf einer Schienenführung des PressengestelU in horizontaler

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Richtung mittels eines Hydraulikkolbens hin und her verfahrbar ist, während die andere Platte fest mit dem Pressengestell verbunden ist. An ihrer oberen und unteren Längskante sind die beiden Platten mit randoffenen, mit einander fluchtenden U-förmigen Ausnehmungen versehen, in die Zugstangen einfallen können, die an der Außenseite der feststehenden Platte in fest mit dieser verbundenen Gelenken um horizontale Achsen schwenkbar gelagert sind. Die freien Enden der Zugstangen sind Kopf-förmig verdickt und vermitteln in ihrer Arbeitsstellung, in der sie sich an der der feststehenden Platte abgewandten Außenseite der beweglichen Platte abstützen, die zugfeste Kupplung der Platten aneinander. Pie Platten sind mittels hydraulisch betätigbarer Schwenkvorrichtungen in ihre Arbeitsstellung, in der sie die U-förmigen Ausnehmungen durchqueren einrückbar oder aus diesen Ausnehmungen ausrückbar.

An jeder Zugstange ist ein Hydraulikzylinder angelenkt, dessen Kolbenstange gelenkig mit einem Betätigungsarm eines Exzenters verbunden ist, der an dem über die Rückseite der feststehenden Platte hinausragenden Ende der Zugstange schwenkbar gelagert ist und sich gegen ein Widerlager der Platte abstützt. Werden die Hydraulikzylinder in Druckrichtung beaufschlagt, so ziehen die Zugstangen mit ihren Kupplungsköpfen die bewegliche Formhälfte art die feststehende Formhälfte heran. Werden die Hydraulikzylinder in Zugrichtung beaufschlagt, dann bewegen sich die Zugstangen soweit in der Gegenrichtung, daß sie mittels der Schwenkvorrichtungen außer Eingriff mit den randoffenen Ausnehmungen der beweglichen Platte geschwenkt werden können. Danach kann die bewegliche Platte zum Öffnen der Form mit der ihr zugeordneten ersten Betätigungsvorrichtung zurückgezogen werden.

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Nachteilig ist bei der bekannten Formpresse vor allem/, daß die Schwenkvorrichtung für die Zugstangen und die zweite Betätigungsvorrichfung, die die an den Zugstangen und an den Exzentern angelenkten Hydraulikzylinder umfaßt, äußerst kompliziert aufgebaut und daher in der Herstel lung teuer ist.

Weiter ist nachteilig, daß die schwenkbaren Zugsfangen zum Ausschwenken verhältnismäßig viel Platz benötigen.

Nachteilig ist vor allem auch, daß die Schwenkachse der Zugstangen beim Zusammenpressen der Formhälfte durch die Exzenterbewegung nicht nur eine horizontale Versetzung um etwa die Hubhöhe der zweiten Betätigungsvorrichtung, sondern auch eine, wenn auch nur geringfügige Versetzung in vertikaler Richtung erfährt, die zu einem leichten Kippen der Zugstange aus ihrer im wesentlichen horizontalen Arbeitslage führt. Dies hat zur Folge, daß sich, je nach Richtung dieser vertikalen Versetzung der Schwenkachse entweder die oberen oder unteren an der Außenseife der beweglichen Platte anliegenden Umfangskanfen der Kopfstücke in die Rückseife der beweglichen Platte eingraben können, was zu einem erheblichen Verschleiß an der beweglichen Platte und den Kupplungsköpfen führt. Dieser Verschleiß kommt umso stärker zum Tragen, je größer die Hubhöhe der zweiten Betätigungsvorrichtung gewählt wird·

Die bekannte Formpresse ist daher allenfalls für sehr kleine Presshübe geeignet.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Formpresse der eingangs genannten Art zu schaffen, die erheblich einfacher aufgebaut und damit billiger ist und die mit einem

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erheblich größeren Presshubbereich benutzbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die erste Formhälfte an der Unterseite eines mittels der ersten Betätigungsvorrichtung in vertikaler Richtung geführt beweglichen, in einer Arbeitsstellung, in der der vertikale lichte Abstand der Formhälften höchstens gleich dem Hub der zweiten Betätigungsvorrichtung ist, fixierbaren Gerüstes angeordnet ist, an dessen Unterseife als Zugglieder Hydraulikzylinder mit frei nach unten ragenden Kolbenstangen befestigt sind, daß die Kolbenstangen an ihren freien Enden in Aufnahmelöcher von seitlichen Anbauten der zweiten, unteren Formhälfte einführbare Zapfen mit Hinterschneidungen in Form eines Halses aufweisen, und daß die Anbauten im Bereich ihrer Aufnahmelöcher mit in formschlüssigen Eingriff mit dem Hals der Zapfen bringbaren, eine lösbar feste Verbindung zwischen den Kolbenstangen und der unteren Formhälfte vermittelnden Verriegelungsvorrichtungen mit gleitendan den Anbauten geführten Riegeln versehen sind.

Die erfindungsgemäße Formpresse ist wie folgt benutzbar:

Zunächst wird die obere Formhälffe mittels der ersten Betätigungsvorrichtung, die beispielsweise Sei I züge oder Trapez-Gewinde-Schraubspindel-Vorrichtungen umfassen kann, soweit auf die zweite Formhälfte zu bewegt, bis die die Hinterschneidungen aufweisenden Zapfen der nach unten ragenden Kolbenstangen in die Aufnahmelöcher der Anbauten der unteren Formhälfte eingreifen und dort verriegelt werden können. Sodann werden die Hydraulikkolben der zweiten Betätigungsvorrichtung beaufschlagt, die dann die untere Formhälfte mit dem erforderlichen Anpressdruck an die obere Formhälfte heranziehen.

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Zum öffnen der Form werden die Hydraul ikzyl inder in der Gegenrichtung beaufschlagt, wobei sich die Formhälften mit dem Ausfahren der Kolbenstangen öffnen.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung werden zumindest die folgenden Vorteile erzielt:

1. Durch die Verwendung der Verriegelungsvorrichtungen, die bei exakt in Hubrichtung der ersten Betätigungsvorrichtung erfolgendem Eintreten der Kolbenstangenzapfen in die Aufnahmelöcher der Anbauten der zweiten Formhälfte eine formschlUssige Verbindung zwischen dieser und den Kolbenstangen der Hydraulikzylinder der zweiten Betätigungsvorrichtung vermitteln, ist es möglich, auf die Schwenkbarkeit der Zugstangen zu verzichten und damit auch auf Antriebsmittel zum Schwenken der Zugstangen zu vermeiden. Die Hydraulikzylinder der zweiten Betätigungsvorrichtung können starr mit- der oberen Formhälfte verbunden sein. Der Gesamtaufbau wtrd insgesamt erheblich vereinfacht.

2. Die zweite Betätigungsvorrichtung kann dank der formschlüssigen Verriegelungsvorrichtung sowohl zum Zusammenpressen als auch für die Anfangsphase des Auseinanderrückens der Formhälften mit ausgenutzt werden, was insbesondere bei einer Verwendung der erfindungsgemäßen Presse nach dem Tiefziehverfahren von Vorteil ist, weil hierbei zum öffnen der Form ggf. sehr große Kräfte erforderlich sind.

3. Die von der zweiten Betätigungsvorrichtung zum Zusammenpressen der Formhälften ausgeübten Zugkräfte greifen in jeder Phase des Presshubes exakt in vertikaler Richtung

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an, so daß die formschlrüssige Verbindung lediglich in Bewegungsrichtung der zweiten Formhälfte belastet wird. Während des Presshubes ist jegliche Verschl ei ß-fordernde Relativbewegung der Einzelteile der Verriegelungsvorrichtung vermieden.

Durch die Merkmale des Anspruchs 2 erreicht man mit geringem technischen Aufwand, daß die Verriegelungsvorrichtung beim Eintreten der Kupplungszapfen automatisch verriegelt wird.

Durch die Merkmale des Anspruchs 3 kann die Formpresse zur Herstellung tiefgezogener Kunststoffgegenstände benutzt werden, die eine besonders große Ziehtiefe erfordern.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung hervor. Es zeigt:

Fig. 1 Eine erfindungsgemäße Formpresse in einem vertikalen Schnitt, in geöffneter Stellung der Formhälften, ⁼

Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung der Formpresse in geschlossener Stellung und

Fig. 3 einen vergrößerten abgebrochenen Schnitt eines Teils der Presse nach den Figuren 1 und 2, der die Vorrichtung zur Verbindung der Presskolben zeigt*

Die Figuren 1,2 und 3 zeigen eine Formpresse, die so ausgebildet ist, daß sie ein ab-

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normal tiefes Formwerkzeug aufnehmen kann. Die obere Formhälfte 24 ist von Querträgern eines Gerüsts 25 getragen, das mit Hilfe einer Hebevorrichtung bewegbar ist, die zusätzliche hydraulische Betätigungsvorrichtungen, SeiIzüge oder Trapez-Gewinde-Schraubspindeln 23 wie gezeigt umfassen kann. Man kann irgendeine Art kraft- oder handbetriebener, senkrecht bewegbarer Gerüste verwenden. Die Zylinder von Betätigungsvorrichtungen 22 a, 22 b sind an den Querträgern 25 anmontiert, wobei die Kolbenstangenenden nach unten weisen. Eine beliebige Anzahl Betätigungsvorrichtungs-Paare, Querträger und Hebevorrichtungen oder nach oben weisende Führungen können längs des Betts 21 angeordnet sein, je nachdem wie lang die Presse ist. Man kann in beiden horizontalen Ausdehnuhgsrichtungen der Presse jede Anzahl von Betätigungsvorrichtungen verwenden, solange sie symmetrisch angeordnet sind, so daß der Druck gleichmäßig verteilt wird und sie synchron arbeiten.

Im Betrieb wird die obere Formhälfte 24 in eine Arbeitsstellung gebracht, in der Zapfen 26 an den Enden der Kolbenstangen in Sperrvorrichtungen von an der unteren Formhälfte 20 vorgesehenen Anbauten 27 einbringen und sich mit Jenen verriegeln. Die untere Formhälfte 20 steht frei auf einem Bett 21 '. In Fig. 3 ist eine Verriegelungsvorrichtung gezeigt. Die Zapfen 26 treten in ein Aufnahmeloch 28 in Jedem Anbau 27 ein und einer von ihnen betätigt, wie gezeigt, einen Mikroschalter 29 im Aufnahmeloch. Dadurch wird eine pneumatische Betätigungsvorrichtung 30 betätigt, die verursacht, daß ein U-förmiger Riegel vorwärts gleitet und sich um einen Hals 31 des Zapfens legt und den Zapfen gegen Schultern 32, 33 am Eingang des Aufnahmelochs verriegelt.

Der Mikroschalter steuert auch die maßgeblichen Betätigungsvorrichtungen 22 a, 22 b an, bewirkt, daß die Hebevorrichtungen anhalten und löst einen Zeitgeber T aus,

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der verschiedene Arbeitsgänge am Ende der Druckperiode umkehrt und den Mechanismus wiederzurückstellt. Dadurch wird erreicht, daß die Betätigungsvorrichtungen 22 a, 22 b automatisch beim Absenken der oberen Platte bzw. Formhälfte 24 in ihre Arbeitslage verriegelbar sind, und daß der Pressvorgang, bei dem die erste Betätigungsvorrichtung 23 und die zweiten Betätigungsvorrichtungen 22 a, 22 b in Reihe und zeitlich nacheinander bewegbar sind, wobei die erste Betätigungsvorrichtung die Formhälften 20, 24 in eine Nähe bringt, die dem maximalen Hub der zweiten Betätigungsvorrichtungen 22 a, 22 b entspricht und die zweiten Betätigungsvorrichtungen danach zur Vollendung des Pressvorgangs bewegbar sind, automatisch einleitbar ist.

Die Betätigungsvorrichtungen 22 a, 22 b heben die untere Formhälfte 20 von ihrem Bett 21' ab und bringen sie in Presslage zur oberen Formhälfte 24. Die richtige gegenseitige Stellung wird dabei durch zusammenarbeitende Zapfen 34 und Zentrierlöcher 35 sichergestellt. Am Ende des Pressvorgangs drücken die Betätigungsvorrichtungen 22 a, 22 b die untere Formhälfte weg. ₌

Wie man sieht, können die Formhälften eine Ziehtiefe haben, die größer als der maximale Hub der zweiten Betätigungsvorrichtungen 22 a, 22 b ist.

Man erkennt weiter, daß im Gerüst keine Reaktionskräfte auftreten. Die Senkrechtführungen tragen während des Pressens oder Trennens lediglich das zusätzliche Gewicht der unteren Formhälfte, das, falls dies notwendig sein sollte, durch Gegengewichte ausgeglichen werden kann. Die Formpresse kann in Richtung ihrer horizontalen Längs- und Querachsen unbegrenzt ausgedehnt werden.

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Es sei darauf hingewiesen,, daßbei den zweite Betätlgungsyon-idiiungen 22La, 22 b die Seite mit der Kolbenstange dazu verwendet wird, den Tiefziehdruck aufzubringen. Es wurde herausgefunden, daß dies mehr ein Vorteil als ein Nachteil 1st, denn zumindest beim Tiefziehen wird mehr Druck benötigt, die !Form gegen das erzeugte Vakuum aufzureißen als beim Schließen und Züsammenpresen der !Form, !Dereiforderliöhe Schubunterschied wird in diesem Fall am !bequemsten geschaffen. Indem man eine Kombination von Kolben- und Ringflachen wählt, die 4jqs erforderliche Verhältnisaufweisen. Wenn man dem gegenüber einen genügend großen Trennschub auf der Ringseite des Kolbens erzeugt, so wird der Schließhub unweigerlich über dasjenige Maß hinaus erhöht> das für das Verfahren notwendig ist und man muß außerdem die Formhölften bzw» diese tragende Platten stärker dimensionieren, um ein Durchbiegen zu verhindern- Wählweise müssen zusätzliche Tfennkoiben verwendet werden, -

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Claims (3)

1. Patentansprüche:

   / 1. / ■ Formpresse für Kunststoffgegenstände mit einer ersten Formhälfte, die mittels einer mit einer Führungsvoirichtung zusammenarbeitenden erstenl Betätigungsvorrichtung geführt soweit in Richtung auf eine zweite,die Form ergänzende Formhälfte bewegbar ist, daß die zweite Formhälfte mit einer zweiten Betätigungsvorrichtung kuppelbar ist, die den zur Herstellung des Kunsfstöffgegen-Standes erforderlichen Endpressdruck mittels hydraulisch betätigbarer Zugglieder erzeugt, die mit der ersten Formhälfte zugfest verbunden und mit der zweiten Formhälfte durch sich an Gegendruckflächen derselben abstützende, fest mit den Zuggliedern verbundene Kupplungsstücke zugfest kuppelbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Formhälfte (24) an der Unterseite eines mittels der ersten Betätigungsvorrichtung (23) in vertikaler Richtung geführt beweglichen, in einer Arbeitsstellung, in der der vertikale lichte Abstand der Formhälften (20, 24) höchstens gleich dem Hub der zweiten Betätigungsvorrichtung (22 a, 22 b) ist, fixierbaren Gerüstes (25) angeordnet ist, an dessen Unterseite als Zugglieder Hydraulikzylinder (22 α, 22 b) mit frei nach unten rangenden Kolbenstangen befestigt sind, daß die Kolbenstangen an ihren freien Enden in Aufnähmelöcher (28) von seitlichen Anbauten (27) der zweiten, unteren Formhälfte (20) einführbare Zapfen (26) mit Hinterschneidungen in Form eines Halses (31) aufweisen, und daß die Anbauten (27) Tm Bereich ihrer Aufnahmelöcher (28) mit in formschlüssigen Eingriff mit dem Hals (31) der Zapfen (26) bringbaren, eine lösbar-feste Verbindung zwischen den Kolbenstangen und der unteren Formhälfte (20) vermittelnden Verriegelungsvorrichtungen mit gleitend an den Anbauten geführten Riegeln versehen sind. ."'-

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2. 2. Formpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine durch das Eintreten des Zapfens (26) in das Aufnahmeloch (28) mittels eines Mikroschalters aktivierbare pneumatische Betätigungsvorrichtung (30) vorgesehen ist, die einen U-förmigen Riegel in die formschlüssige Angriffsstellung mit dem Hals (31) des Zapfens schiebt.
3. 3. Formpresse nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Presse als Tiefziehpresse insbesondere für verstärkte Plastikgegenstände ausgebildet ist, und daß die Formhälften (20, 24) eine Ziehtiefe haben , die größer als der maximale Hub der zweiten Betätigungsvorrichtung (22a, 22 b) ist.

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