DE1967106B2 - Formpresse für Kunststoffgegenstände - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Formpresse für Formkörper aus Kunststoff mit einer ersten Formhälfte, die mittels einer mit einer Führungsvorrichtung zusammenarbeitenden ersten Betätigungsvorrichtung geführt, so weit in Richtung auf eine zweite, die Form ergänzende Formhälftge bewegbar ist, daß die zweite Formhälfte mit einer zweiten Betätigungsvorrichtung kuppelbar ist, die den zur Herstellung des Kunststoffgegenstandes 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.

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 Pressengestells in

■ο horizontaler 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, miteinander 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 kopfförmig 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. Die Platten sind mittels hydraulisch betätigbarer Schwenkvorrichtungen in ihre Arbeitsstellung, in der sie die U-f örmigen 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 an die feststehende Formhälfte heran. Werden die Hydraulikzylinder in Zugrichtung beaufschlagt, dann bewegen sich die Zugstangen so weit in der Gegenrichtung, daß sie

■»ο 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.

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

Weiter ist nachteilig, daß die schwenkbaren Zugstangen 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 Schwenk-

achse entweder die oberen oder unteren an der Außenseite der beweglichen Platte anliegenden Umfangskanten der Kopfstücke in die Rückseite der beweglichen Platte eingraben können, was zu einem

erheblichen Verschleiß an der beweglichen Platte und den Kupplungsköpfen führt. Dieser Verschleiß kommt um so 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 mil einem 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 ι⁵ 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 Unterseite 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 Jo gleitend an den Anbauten geführten Riegeln verschen sind.

Die erfindungsgemäße Formpresse ist wie folgt benutzbar:

Zunächst wird die obere Formhälfte mittels der ersten Betätigungsvorrichtung, die beispielsweise Seilzüge oder Trapez-Gewinde-Schraubspindel-Vorrichtungen umfassen kann, so weit auf die zweite Formhälfte zubewegt, bis die die Hinterschneidungen aufweisenden Zapfen der nach unten ragenden KoI-benstangen 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. Zum öffnen der Form werden die Hydraulikzylinder 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 formschlüssige 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 Foirmhälfte verbunden sein. Der Gesamtaufbau wird 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 gegebenenfalls 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 an, so daß die formschlüssige Verbindung lediglich in Bewegungsrichtung der zweiten Formhälfte belastet wird. Während des Preßhubes ist jegliche Verschleißfördernde 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.

Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung an Hand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine 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 Fig. 1 und 2, der die Vorrichtung zur Verbindung der Preßkolben zeigt.

Die Fig. 1, 2 und 3 zeigen eine Formpresse, die so ausgebildet ist, daß sie ein abnormal 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, Seilzüge oder Trapez-Gewinde-Schraubenspindeln 23 wie gezeigt umfassen kann. Man kann irgendeine Art kraft- oder handbetriebener, senkrecht bewegbarer Gerüste verwenden. Die Zylinder von Betätigungsvorrichtungen 22 α, 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 Ausdehnungsrichtungen 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 ^ormhälfte 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. Da-

durch wird eine pneumatische Betätigungsvorrichtung 30 betätigt, die verursacht, daß ein U-förmiger Riegel vorwärtsgleitet 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«, 22b an, bewirkt, daß die Hebevorrichtungen anhalten und löst einen Zeitgeber T aus, der verschiedene Arbeitsgänge am Ende der Druckperiode umkehrt und den Mechanismus wieder zurückstellt. 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«, 22b 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 22a, 22b entspricht und die zweiten Betätigungsvorrichtungen danach zur Vollendung des Preßvorgangs bewegbar sind, automatisch einleitbar ist.

Die Betätigungsvorrichtungen 22a, 22b 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 brücken die Betätigungsvorrichtungen 22a, 22b die untere Formhälfte weg.

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

Man erkennt weiter, daß im Gerüst keine Reakti-⁵ onskräfte 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.

Es sei darauf hingewiesen, daß bei den zweiten Betätigungsvorrichtungen 22 a, 22 b die Seite mit der Kolbenstange dazu verwendet wird, den Tiefziehdruck aufzubringen. Es wurde herausgefunden, daß dies mehr ein Vorteil als ein Nachteil ist, denn zumindest beim Tiefziehen wird mehr Druck benötigt, die Form gegen das erzeugte Vakuum aufzureißen, als beim Schließen und Zusammenpressen der Form. Der erforderliche Schubunterschied wird in diesem Fall am bequemsten geschaffen, indem man eine Kombination von Kolben- und Ringflächen wählt, die das erforderliche Verhältnis aufweisen. Wenn man demgegenüber 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 Formhälften bzw. diese tragende Platten stärker dimensionieren, um ein Durchbiegen zu verhindern.

Wahlweise müssen zusätzliche Trennkolben verwendet werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Formpresse für Formkörper aus Kunststoff mit einer festen Formhälfte, die mittels einer mit einer Führungsvorrichtung zusammenarbeitenden ersten Betätigungsvorrichtung geführt, so weit 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 Kunststoffgegenstandes erforderlichen Endpreßdruck mittels hydraulisch betätigbarer Zugglieder erzeugt, die mit der ersten Formhälfte zugfest verbunden und mit der zweiten Formhälf te durch sich an Gegeridruckflachen 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 (22a, 22b) ist, fixierbaren Gerüstes (25) angeordnet ist, an dessen Unterseite als Zugglieder Hydraulikzylinder (22a, 22i>) mit frei nach unten ragenden Kolbenstangen befestigt sind, daß die Kolbenstangen an ihren freien Enden in Aufnahmelöcher (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) im 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.

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. Formpresse nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Formhälften (20, 24) eine Ziehtiefe haben, die größer als der maximale Hub der zweiten Betätigungsvorrichtung (22a, 22b) ist.