DE19831223A1

DE19831223A1 - Verfahren zum Auswerfen von Kunststoffteilen aus einer Spritzgießmaschine und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE19831223A1
Application number: DE1998131223
Authority: DE
Inventors: Roland Felix; Holger Schmidt
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Demag Ergotech Wiehe GmbH
Priority date: 1998-07-02
Filing date: 1998-07-02
Publication date: 2000-01-05
Anticipated expiration: 2018-07-03
Also published as: DE19831223C2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auswerfen von Kunststoffteilen aus einer Spritzgießmaschine mit einem an einer Trägerplatte angeordneten und mit einem Vibrationselement in Verbindung stehenden Auswerfer sowie eine entsprechende Vorrichtung dazu. DOLLAR A Erfindungsgemäß sind folgende Verfahrensschritte vorgesehen: DOLLAR A a) Die Trägerplatte wird über eine mit einem Aktuator verbundene Auswerferstange axial in ihre Arbeitsstellung verfahren. DOLLAR A b) Bei Überschreiten einer vorgebbaren Last wird dieser Verfahrbewegung der Auswerferstange eine axiale Vibration überlagert. DOLLAR A Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, d. h. der Auswerfer, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerfereinheit (20) eine mit mindestens einer Auswerferstange (22) bestückbare Auswerferplatte (21) aufweist, die mit einer Antriebsstange (32) verbunden ist, welche an einen Aktuator (51, 52) angeschlossen ist, und daß die Antriebsstange (32) mit dem Vibrationselement (31) verbunden ist, mit dem die Auswerferplatte (21) in axiale Schwingungen versetzbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auswerfen von Kunststoffteilen aus einer Spritzgießmaschine mit einem an einer Trägerplatte angeordneten und mit einem Vibrationselement in Verbindung stehenden Auswerfer sowie eine entsprechende Vorrichtung dazu.

Aus DE 41 03 446 ist eine Auswerferkupplung einer Spritzgießmaschine mit einer linear bewegbaren Auswerferstange bekannt, bei der eine hydraulische Kolben- Zylinder-Einheit vorgesehen ist. Diese Kolben-Zylinder-Einheit dient als leicht trennbare Kupplung und wird nicht zum Entfernen der Teile aus der Form einer Spritzgießmaschine eingesetzt.

Aus EP 0 738 577 A1 ist ein Auswerfer bekannt, bei dem die Auswerferstangen als Gewindespindeln ausgestaltet sind, die über einen Drehantrieb durch Vorwärts- und Rückwärtsbewegen axial in Schwingung versetzt werden. Nachteil dieser Vibrationseinrichtung ist nicht nur ihr komplizierte Aufbau sondern auch ihr umfangreiches Bauvolumen.

Darüber hinaus ist aus DE 195 14 070 C2 ein Steuerverfahren für eine Spritzgießvorrichtung bekannt, bei der beim Vorwärtsbewegen der Schnecke mittels eines Doppelstangenkolbens diese vorwärtsbewegt und ab einer bestimmten Position in Vibration versetzt wird. Durch dieses Steuerverfahren sollen Gußfehler, wie z. B. Überladung oder Gratbildung vermieden und die Qualität der hergestellten Gegenstände verbessert werden. Für das Auswerfen von Gußteilen ist diese Einrichtung nicht geeignet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Auswerfer zu schaffen, der mit einfachen konstruktiven Mitteln bei geringem Bauvolumen ein sicheres und dabei schonendes Entfernen der Teile aus der Form einer Spritzgießmaschine ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Verfahrensan spruchs 1 und des Vorrichtungsanspruchs 4 gelöst.

Erfindungsgemäß wird der auf der Auswerferplatte angeordnete Auswerfer gegen das Formteil gepreßt und ab einem bestimmten, einstellbaren Grenzmoment in Vibration versetzt. Hierzu werden Schläge in axialer Auswerfrichtung auf die Auswerferplatte ausgeübt. Hierdurch wird es möglich, eine besonders leicht bauende und schnelle Presse einzusetzen, die bei entsprechend hoher Gegenkraft automatisch auf eine Vibrationseinrichtung, insbesondere ein Schlagwerk, umschaltet. Die Vibrationsbewegung kann hierbei mit mechanischen Mitteln oder durch fluide Medien hervorgerufen werden.

Zur Durchführung des Verfahrens wird ein Auswerfer vorgeschlagen, der eine Auswerfereinheit mit mindestens eine Auswerferstange auf einer Auswerferplatte besitzt, welche mit einer Antriebsstange verbunden ist, die an einen Aktuator angeschlossen ist. Dieser Aktuator kann ein Elektromotor oder auch eine Kolben- Zylinder-Einheit sein.

Zwischen der Auswerferplatte und dem Aktuator ist bei der Antriebsstange ein Vibrationselement vorgesehen, mit dem die Auswerferplatte in axiale Schwingungen versetzbar ist.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist eine Spindel-Mutter vorgesehen, deren Außengewinde mit Führungen, insbesondere mit den Säulen der Spritzgießmaschine, korrespondiert. Diese Spindelmutter ist mit der Antriebsstange über eine Rutschkupplung verbunden, wobei die sich berührenden Flächen in der Weise ausgestaltet sind, daß bei einer Relativbewegung zwischen der Spindelmutter und der Antriebsstange die Auswerferplatte in axialer Richtung in Schwingung versetzt wird.

Bei einer weiteren Ausgestaltung weisen die beiden sich berührenden Flächen der Spindelmutter und der Antriebsstange sternförmig angeordnete Zähne auf, wobei zur Verringerung des Verschleißes anstelle der Zähne auf einer Seite Wälzlager, insbesondere Nadellager, zum Einsatz kommen.

Weiterhin wird Einfluß auf die Form der Zähne genommen. So ist in einer besonderen Ausgestaltung die ansteigende Zahnflanke der einzelnen Zähne der Kupplung flacher als die absteigende Zahnflanke.

Um eine ausreichende Anpressung der Kupplungsflächen der Spindelmutter und der Antriebsstange zu erreichen, ist bei der Antriebsstange ein Kraftelement vorgesehen. Dieses Kraftelement ist einmal als Feder ausgestaltet, in einer anderen Bauform als hydraulisches Bauteil, das mit einer als Speicher ausgestalteten Gummifeder in Verbindung steht.

In einer weiteren Verbesserung des Erfindungsgegenstandes wird dieser rein hydraulisch betrieben. Hierzu ist einer Kolben-Zylinder-Einheit, mit der die Auswerferplatte vorwärts und rückwärts bewegt wird, ein hydraulisches Element aufgeschaltet, das in eine gewünschte Schwingung versetzt wird. Hierzu wird vorgeschlagen, einen Teil der Antriebsstange als Kompensator auszugestalten, welcher mit fluiden Mitteln gefüllt, dabei an ein drucksteuerbares Bauteil angeschlossen ist und über ein Drehschieberventil betrieben wird.

Die Erfindung ist in der beigelegten Zeichnung dargelegt. Dabei zeigen

Fig. 1 den Auswerfer mit einer Spindelmutter,

Fig. 2 den Auswerfer mit hydraulischer Kolben-Zylinder-Einheit,

Fig. 3a-3c die Ausgestaltung von Einzelheiten der Fig. 1 und 2 und

Fig. 4 den Auswerfer mit hydraulischem Vibrationselement und Kolben-Zylinder-Einheit.

Die Fig. 1 zeigt einen Auswerfer mit einer Auswerferplatte 21, an dem eine Auswerferstange 22 befestigt ist.

Die Auswerferplatte ist über Lager 23 durch ein Halteelement 24 mit einer Spindelmutter 35 verbunden. Die Spindelmutter 35 weist ein Außengewinde 37 auf, das im oberen Teil des Bildes mit seinem Gewinde 13 mit einer Führung 12 und im unteren Teil des Bildes mit einer Säule 11 korrespondiert.

Die der Auswerferplatte 21 abgewandte Seitenfläche 36 der Spindelmutter 35 korrespondiert mit der kopfseitigen Fläche 34 einer Antriebsstange 32. Die beiden korrespondierenden Flächen 34 und 36 bilden funktional eine Kupplung und weisen eine Form auf, die bei einer drehenden Relativbewegung der Spindelmutter 35 und der Antriebsstange 32 eine Richtung der Hauptachse 1 weisende Vibration der Auswerferplatte 21 und damit der Auswerferstange 22 bewirkt.

Die Antriebsstange 32 weist eine Unterbrechung auf, in der eine Feder 41 angeordnet ist. Fußendig ist die Antriebsstange 32 mit einem Motor 51 verbunden, durch den die Antriebsstange in eine drehende Bewegung versetzt wird.

Die Fig. 2 hat bezüglich der Auswerferplatte 21 und der Spindelmutter 35 den gleichen Aufbau. Dieser Auswerfer unterscheidet sich aber bezüglich der Verbindung der Spindelmutter 35 mit der Antriebsstange 32. In Fig. 2 ist die Spindelmutter als Zylinder ausgestaltet und bildet mit der Antriebsstange 32 ein Kolben-Zylinder- Element 43, welches über eine Verbindungsleitung 46 mit einem drucksteuerbaren Bauteil 45 verbunden ist. In der Verbindungsleitung 46 ist ein Drehschieberventil 48 vorgesehen. Durch einfaches Betätigen des Drehschieberventils 48 läßt sich die Auswerferplatte 21 in Vibration versetzen.

An dem der Auswerferplatte 21 entgegengesetzten Ende der Antriebsstange 32 ist eine Kolben-Zylinder-Einheit 52 vorgesehen, die hydraulisch mit einer Pumpe 53 verbunden ist. Hierdurch kann die Auswerfereinheit mit hoher Geschwindigkeit in Position gebracht werden.

Die Fig. 3a zeigt einen Teil der Spindelmutter 35 mit dem Außengewinde 37. An der Fläche 36 der Mutter 35 sind Zähne 61 vorgesehen. Die Zähne 61 besitzen eine ansteigende Zahnflanke 62, eine Zahnspitze 64 und eine abfallende Zahnflanke 63 (s. Fig. 3b).

In Fig. 3c ist ein Schnitt durch ein Detail der Spindelmutter 35 dargestellt, wobei Zähne 61 vorgesehen sind, die mit Wälzlagern 65, hier in Form von Nadellagern, welche am Antriebskopf der Antriebsstange 32 angebracht sind, korrespondieren.

Die Fig. 4 zeigt eine Auswerferplatte 21, an der eine Auswerferstange 22 befestigt ist. Die Auswerferplatte 21 wird von einer Säule 11 (im oberen Teil des Bildes), oder von einer Führung 12 in Form einer Leiste (im unteren Teil des Bildes) geführt.

Die Antriebsstange 32 ist einenends unmittelbar an der Auswerferplatte 21 befestigt und weist anderenends eine Kolben-Zylinder-Einheit 52 auf. Die Kolben-Zylinder- Einheit 52 ist hydraulisch mit einer Pumpe 53 verbunden.

Ein Teil der Antriebsstange 32 ist als hydraulisches Bauteil 47 ausgestaltet, welches im vorliegenden Fall einen Kompensator 49 aufweist.

Das hydraulische Bauteil 47 ist über eine Verbindungsleitung 46, in der ein Drehschieberventil 48 vorgesehen ist, mit einem drucksteuerbaren Bauteil 45 verbunden. In konstruktiv einfacher Weise und dabei funktional sicher kann so die Auswerferplatte in Vibration versetzt werden.

Das Drehschieberventil 48 ist ebenso wie die Pumpe 53 regeltechnisch mit einer Meß- und Regeleinrichtung 71 verbunden.

Bei dieser Ausgestaltung liegt eine voll hydraulische Maschine vor, deren Andruckkraft über die Kolben-Zylinder-Einheit 52 bewirkt wird, wobei dieser Andruckkraft eine Vibration überlagert wird, die über das hydraulische Bauteil 47 erfolgt.

Bezugszeichenliste Spritzgießmaschine

11

Säule

12

Führung

13

Gewinde

Auswerfereinrichtung

21

Auswerferplatte

22

Auswerferstange

23

Lager

24

Halteelement

Antrieb

31

Vibrationselement

32

Antriebsstange

33

Antriebskopf

34

Kopfseitige Fläche

35

Spindelmutter

36

Seitenfläche

37

Außengewinde Mutter

38

Unterbrechung

Vibrieren

41

Feder

42

Kupplung

43

Kolben-Zylinder-Element

44

Speicher

45

drucksteuerbares Bauteil/Gummifeder

46

Verbindungsleitung

47

Hydraulisches Bauteil

48

Drehschieberventil

49

Kompensator
I Hauptachse

Aktuator

51

Motor

52

Kolben-Zylinder-Einheit

53

Pumpe

Kupplung

61

Zahn

62

Ansteigende Zahnflanke

63

Abfallende Zahnflanke

64

Zahnspitze

65

Wälzlager

Messen und Regeln

71

Meß- und Regeleinrichtung

Claims

1. Verfahren zum Auswerfen von Kunststoffteilen aus einer Spritzgießmaschine mit einem an einer Trägerplatte angeordneten und mit einem Vibrationselement in Verbindung stehenden Auswerfer, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

a) die Trägerplatte wird über eine mit einem Aktuator verbundene Auswerferstange axial in ihre Arbeitsstellung verfahren.
b) bei Überschreiten einer vorgebbaren Last wird dieser Verfahrbewegung der Auswerferstange eine axiale Vibration überlagert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vibrationsbewegung mit mechanischen Mitteln hervorgerufen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vibrationsbewegung durch fluide Medien hervorgerufen wird.

4. Auswerfer einer Spritzgießmaschine mit einer beweglichen Auswerfereinrichtung, die mit einem Vibrationselement in Verbindung steht, zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Auswerfereinheit (20) eine mit mindestens einer Auswerferstange (22) bestückbare Auswerferplatte (21) aufweist, die mit einer Antriebsstange (32) verbunden ist, welche an einen Aktuator (51, 52) angeschlossen ist, und
daß die Antriebsstange (32) mit dem Vibrationselement (31) verbunden ist, mit dem die Auswerferplatte (21) in axiale Schwingung versetzbar ist.

5. Auswerfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Auswerferplatte (21) über Lager (23) mit einer drehbaren Spindelmutter (35) verbunden ist, die ein Außengewinde (37) aufweist, welches mit einem an einer Halterung (11, 12) vorgesehenen Gewinde (13) korrespondiert,
daß die der Aufwerferstange (22) abgewandte Seitenfläche (36) der Spindelmutter (35) an die kopfseitige Fläche (33) der Antriebsstange (32) gekuppelt ist, und
daß die Antriebsstange (32) eine Unterbrechung (38) besitzt, in der ein Kraftelement (41, 43) angeordnet ist.

6. Auswerfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftelement (41) eine Feder (41) ist, z. B. ein Tellerfederpaket.

7. Auswerfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftelement (41) eine Kolben-Zylinder-Einheit (43) ist, die an ein drucksteuerbares Bauteil (45) angeschlossen ist.

8. Auswerfer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das drucksteuerbare Bauteil (45) ein flexibler Speicher ist, z. B. eine Gummifeder.

9. Auswerfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die kopfseitige Fläche (34) der Antriebsstange (32) ebenso wie die mit ihr korrespondierende Seitenfläche (36) der Spindelmutter (35) eine Oberflächenform besitzt, daß bei einer relativen Bewegung der Flächen (34, 36) zueinander die Auswerferplatte (21) zu der Auswerferstange (22) in axialer Richtung in Schwingung versetzbar ist.

10. Auswerfer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die korrespondierenden Flächen (34, 36) zahnförmig ausgestaltet sind, wobei die Zähne (61) sternförmig ausgerichtet sind.

11. Auswerfer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die ansteigende Zahnflanke (62) der Zähne (61) an den Flächen (34 oder 36) flacher ist als die absteigende Zahnflanke (63).

12. Auswerfer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Flächen (34 oder 36) zahnförmig ausgestaltet ist und an der anderen Fläche (36 oder 34) Wälzlager (65) vorgesehen sind, die entsprechend der Erstreckung der Zahnspitze (64) ausgerichtet sind.

13. Auswerfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Vibrationselement (31) ein hydraulisches Bauteil (47) ist, welches über ein in einer Verbindungsleitung (46) vorgesehen es Drehschieberventil (48) ansteuerbar ist.

14. Auswerfer nach Anspruch 13 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Aktuator (52) eine Kolben-Zylinder-Einheit ist, auf die das Vibrationselement (31) aufschaltbar ist.

15. Auswerfer nach mindestens einem der o.g. Ansprüche 4 bis 14, dadurch gekennzeichnet,
daß das hydraulische Bauteil (47) als Kompensator (49) ausgestaltet ist, der über ein Drehschieberventil (48) ansteuerbar ist, und
daß das Drehschieberventil (48) und die Pumpe (53) über eine Meß- und Regeleinrichtung (71) regeltechnisch verbunden sind.