DE19840176C1 - Plasifizier- und Spritzeinheit für Gummi-Spritzgießmaschinen - Google Patents

Abstract

Bei einer Plastifizier- und Spritzeinheit für Gummi-Spritzgießmaschinen mit vertikal arbeitender Schließvorrichtung und zentraler Einspritzung der fließfähigen Gummimischung von unten in das oder die Formnest(er) enthaltende Formwerkzeug, dessen eine Hälfte an einer unteren und dessen andere Hälfte an einer oberen auf Holmen verfahrbaren Formaufspannplatte befestigt ist, wobei die Plastifiziereinheit aus einem Schneckenzylinder und einem rotierenden Schneckenantrieb sowie einer in den Schneckenzylinder mündenden Gummistreifen-Zuführ-Einrichtung und die Spritzeinheit aus einem oder mehreren, das die plastifizierte Masse über eine Düse in das/die Formnest(er) einspritzende Element im Schneckenzylinder translatorisch verschiebende(n) Druckmittelzylinder besteht, wobei die Düse mit dem das plastifizierte Material aufnehmenden Spritzzylinder über eine geeignete Umlenk-Vorrichtung verbunden ist und Plastifiziereinheit und Spritzeinheit auf der gleichen Seite der Maschine unterhalb des Formwerkzeugs um eine außerhalb der Maschine liegende Achse verschwenkbar angeordnet sind und die Düse mittels eines vertikal arbeitenden Druckmittelzylinders an die Angußöffnung des Formwerkzeugs andrückbar ist, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß Plastifizier- und Spritzeinheit zusammen auf Führungsschienen seitlich verschiebbar angeordnet und die Führungsschienen an ihrem maschinenabgewandten Ende verschwenkbar gelagert sind und die Düse mit einem Teil des Plastifizierzylinders in einen ...

Description

Die Erfindung betrifft eine Plastifizier- und Spritzeinheit für Gummi-Spritzgießmaschinen mit vertikal arbeitender Schließvor­ richtung und zentraler Einspritzung der fließfähigen Gummimi­ schung von unten in das oder die Formnest(er) enthaltende Form­ werkzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Im Stand der Technik (beispielsweise DE 40 38 843 A1) ist eine Plastifizier- und Spritzeinheit beschrieben, bei der dieselbe oberhalb der oberen Formaufspannplatte bzw. oberhalb der Schließvorrichtung horizontal angeordnet ist, derart, daß die Plastifiziereinheit zur einen Seite und die Spritzeinheit zur anderen Seite der Maschine auskragt und die Einspritzdüse von oben an den Angußkanal in der oberen Formaufspannplatte angelegt wird.

Die dort beschriebene Plastifizier- und Spritzeinheit arbeitet nach dem sogenannten FIFO (First in-First out)-Prinzip, das heisst, daß die Gummistreifen-Zuführeinrichtung so im Plastifi­ zierzylinder angeordnet ist, daß die Plastifizierung der Gummi­ mischung durch die Plastifizierschnecke von hinten nach vorne vor die Schneckenspitze erfolgt und diese durch Rückwärtsbewe­ gung im Plastifizierzylinder die für den Schuß erforderliche Menge an spritzfähiger Mischung ansammelt. Durch Betätigung der Spritzeinheit wird die Schnecke dann nach vorne bewegt und dient als Einspritzkolben für die plastifizierte Masse, die durch die Düse in das Formwerkzeug eingespritzt wird. Dabei gelangt das zuerst plastifizierte Material auch zuerst in das Formnest.

Die Geometrie einer derartigen Maschine bedingt dabei eine ent­ sprechende Montagehöhe für die Plastifizier- und Spritzeinheit, was dazu führt, daß die die Gummi-Streifen nachlegende Bedie­ nungsperson auf ein Podest steigen muß, um an die Öffnung der Zuführ-Einrichtung zu gelangen. Das ist umständlich, zumal diese Person in unbequemer Stellung über Kopf arbeiten muß.

Darüber hinaus sind Wartungs- und Reparaturarbeiten an der Pla­ stifizier- und Spritzeinheit mit erheblichem Zeitaufwand verbun­ den und entsprechend umständlich.

Daher wurde auch schon eine Plastifizier- und Spritzeinheit vor­ geschlagen, die seitlich neben der Maschine unterhalb des Form­ werkzeugs und unterhalb der unteren Formaufspannplatte angeord­ net ist, und mittels derer die plastifizierte Gummimasse von un­ ten in das Formwerkzeug eingespritzt wird, wie in den Fig. 4 und 5 dargestellt.

Eine ähnliche Vorrichtung ergibt sich darüber hinaus aus der DE-Z: Kautschuk + Gummi 7/81, Seiten 565-571.

Bei der in den Fig. 4 und 5 dargestellten Vorrichtung ist die Spritzeinheit 21 an einem seitlich von der Maschine abstehenden Träger 28 verschwenkbar gelagert, die Düse 13 reicht durch die untere Formaufspannplatte 4 in den Angußbereich und wird durch Hochschwenken der Spritzeinheit 21 an den Angußkanal 25 ange­ drückt, was durch einen am Maschinenfuß schwenkbar abgestützten Druckmittelzylinder 12 geschieht. Die Plastifiziereinheit 15 be­ steht aus einem Plastifizierzylinder 14 mit einer lediglich ro­ tierbar angetriebenen Plastifizierschnecke, die das über die Gummi-Streifen-Zuführeinrichtung 27 eingeführte Rohmaterial plastifiziert und von vorne in den Spritzzylinder 30 der Spritzeinheit 21 einfüllt, von wo es über einen druckmittelbetä­ tigten Spritzkolben über die Düse 13 in den Formhohlraum einge­ spritzt wird. Diese Vorrichtung arbeitet somit nach dem soge­ nannten Last in-First out-Verfahren.

Der Verschwenkwinkel dieser Vorrichtung und damit der Hub der Einspritzdüse ist hierbei durch den relativ kleinen Schwenkra­ dius stark begrenzt, so daß die Düse nicht vollständig aus der Öffnung 10 in der unteren Formaufspannplatte 4 herausgefahren werden kann, was Wartungs- und Reinigungsarbeiten erheblich erschwert.

Dadurch, daß die Plastifizier- und Spritzeinheit unterhalb der unteren Formaufspannplatte angeordnet ist und die Plastifi­ ziereinheit als solche unterhalb der Spritzeinheit schräg von dieser nach unten verlaufend angeordnet ist, ergeben sich auch bei dieser Vorrichtung Nachteile bezüglich der Bedienbarkeit. Die Arbeitshöhe h (Entnahmeposition für die fertigen Formteile) ist so hoch, daß die Bedienungsperson jeweils auf ein Podest 29 steigen muß, um das Fertigteil entnehmen zu können, Trennmittel in die Form einzusprühen etc., und sich beim Nachlegen eines neuen Gummistreifens in die Plastifiziereinheit weit nach unten bücken muß, um an die Einführöffnung 27 zu gelangen.

Dadurch, daß der Düsenandruck-Zylinder gelenkig sowohl mit der Plastifizier- und Spritzeinheit (für die er als Verschwenkan­ trieb dient) als auch mit dem Maschinenfuß verbunden ist, können sich jeweils Abweichungen der Düsenmitte von der Angußkanalmitte ergeben, wobei hinzukommt, daß die Verschwenkkurve der Düse eine relativ starke Krümmung aufweist.

Ausgehend von dem zuletzt diskutierten Stand der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, eine Plastifizier- und Spritzeinheit so auszugestalten, daß die Bedienungs-, Wartungs- und Reparatur-Situation erheblich verbessert wird.

In Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß Plastifizier- und Spritzeinheit zu­ sammen auf Führungsschienen seitlich verschiebbar angeordnet und die Führungsschienen an ihrem maschinenabgewandten Ende ver­ schwenkbar gelagert sind und die Düse mit einem Teil des Plasti­ fizierzylinders in einen seitlich offenen Zwischenraum zwischen unterer Formaufspannplatte und darauf befestigter Formwerkzeug­ hälfte einfahrbar ist.

Dadurch, daß die Plastifizier- und Spritzeinheit seitlich ver­ schiebbar ist, wobei Düse und ein Teil des Plastifizierzylinders in einen seitlich offenen Zwischenraum zwischen unterer Formauf­ spannplatte und Werkzeughälfte, der durch eine geschlitzte Zwi­ schenplatte zwischen unterer Formaufspannplatte und Werkzeug­ hälfte verwirklicht sein kann, in die definierte Position einge­ fahren und aus diesem Zwischenraum vollständig herausfahrbar ist, ergeben sich gleich mehrere Vorteile.

Zum einen wird hierdurch die Düsenlänge verringert, was der Qua­ lität des Formlings zugute kommt, zum anderen können die Düse und der Plastifizierzylinder durch vollständiges seitliches Her­ ausfahren aus der Maschine für Reparatur- und Reinigungsarbeiten sowie für den Gummimaterialwechsel und Versuche bequem zugäng­ lich gemacht werden.

Darüber hinaus ergibt sich durch die Anordnung der Düse zwischen unterer Formaufspannplatte und Werkzeughälfte eine geringere Ar­ beitshöhe, da die untere Formaufspannplatte tiefer angeordnet werden kann, so daß die Bedienungsperson ohne umständliches Be­ steigen irgendwelcher Podeste oder Leitern problemlos an das zu entnehmende Formteil gelangen kann.

Zudem ist durch die Anordnung der Verschwenkachse am maschinen­ abgewandten Ende der Führungsschienen der Verschwenkradius bei kleinem Verschwenkwinkel vergrößert, so daß geringere axiale Ab­ weichungen der Düsenmitte von der Angußkanalmitte auftreten, da durch den großen Verschwenkradius und den relativ kleinen Ver­ schwenkwinkel die Verschwenkkurve der Düse fast eine Gerade bil­ det.

Der Düsenandrückzylinder ist gemäß Anspruch 2 an der Unterseite der unteren Formaufspannplatte angeflanscht, wobei der Zylinder­ kolben durch eine Öffnung in dieser Formaufspannplatte hindurch­ geführt ist und sich gemäß Anspruch 5 von unten an die Düse an­ legt. Er ist somit nicht fest mit der Düse verbunden und kann von dieser nach unten weg bewegt werden, so daß die Düse mitsamt dem Plastifizier- und Spritzaggregat seitlich aus dem Zwischen­ raum herausgefahren werden kann.

Gemäß Anspruch 3 wird bevorzugt eine nach dem FIFO-Verfahren arbeitende Plastifizier- und Spritzeinheit verwendet, die an sich bekannt und dadurch gekennzeichnet ist, daß die Plastifiziereinheit zwischen zwei über mindestens zwei Druckmit­ telzylinder miteinander verbundene Platten befestigt ist, wobei die von der Maschine abgewandte Platte auf den Führungsschienen relativ zur maschinenseitigen Platte verfahrbar ist und die Druckmittelzylinder als translatorischer Antrieb für die als Einspritzkolben dienende, axial im Plastifizierzylinder ver­ fahrbare Plastifizierschnecke dienen, wobei die Plastifi­ ziereinheit parallel zu den Druckmittelzylindern zwischen den­ selben angeordnet ist.

Hieraus ergibt sich eine Montagehöhe für die Plastifizierein­ heit, durch die die Gummistreifen-Zuführeinrichtung für die Bedienungsperson bequem, d. h. ohne extremes Bücken, zugänglich ist.

Der Düsenandruckzylinder dient wie im Stand der Technik auch als Verschwenkantrieb für die Plastifizier- und Spritzeinheit, wobei dieser Druckmittelzylinder die gesamte Einheit mitsamt den Füh­ rungsschienen beim Anlegen der Düse anhebt und nach erfolgtem Schuß auf die am Maschinenfuß angeordnete Stütze absetzt. Hier­ durch wird die Gefahr beseitigt, daß beim Absenken der Einheit auf den Führungsschienen ein Fuß der Bedienungsperson verletzt wird.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1: Seitenansicht einer Gummi-Spritzgießmaschine mit einer erfindungsgemäßen Plastifizier- und Spritzeinheit (teilweise in durchbrochener Darstellung) mit angeleg­ ter Düse,

Fig. 2: Seitenansicht einer Gummi-Spritzgießmaschine gemäß Fig. 1, mit abgehobener Düse,

Fig. 3: Seitenansicht einer Gummi-Spritzgießmaschine gemäß Fig. 1, mit ausgefahrener Düse,

Fig. 4: Seitenansicht einer Gummi-Spritzgießmaschine gemäß Stand der Technik, mit angelegter Düse,

Fig. 5: Seitenansicht einer Gummi-Spritzgießmaschine gemäß Fig. 4, mit abgehobener Düse.

In den Fig. 1 bis 5 sind gleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen benannt.

In den Fig. 1 bis 3 ist eine Gummi-Spritzgießmaschine mit einer erfindungsgemäßen Plastifizier- und Spritzeinheit, die allgemein das Bezugszeichen 1 erhält, dargestellt.

Die Spritzgieß-Maschine besteht aus einem Maschinenfuß 2, auf dem Holme 3 vertikal angeordnet sind, auf denen eine untere Formaufspannplatte 4 fest installiert und eine obere Formauf­ spannplatte 5 verschiebbar geführt ist. Die obere Formaufspann­ platte 5 wird mittels an einer Endplatte 6 abgestützten Druck­ mittelzylindern 7 verfahren, wobei die Druckmittelzylinder 7 auch die erforderliche Schließkraft für die an den Formaufspann­ platten 4 und 5 befestigten Formwerkzeughälften 8 und 9 mit von diesen eingeschlossenem(en) Formnest(ern) aufbringen.

In der unteren Formaufspannplatte 4 ist eine Bohrung 10 vorgese­ hen, durch die von unten der Kolben 11 eines Druckmittelzylin­ ders 12 hindurchführbar ist. Der Druckmittelzylinder 12 ist an die Unterseite der Formaufspannplatte 4 angeflanscht. Der Kolben 11 wirkt auf eine Spritzdüse 13, die über eine Umlenkvorrichtung mit dem ausgangsseitigen Ende eines Plastifizierzylinders 14 verbunden ist. Der Plastifizierzylinder 14 gehört zu der Plasti­ fiziereinheit 15, die zwischen zwei Platten 16 und 17 befestigt ist, die auf Führungsschienen 18 verschiebbar fixiert sind. Die Führungsschienen 18 liegen maschinenseitig auf einer Stütze 19 auf, während das maschinenabgewandte Ende der Führungsschienen 18 verschwenkbar in Lagerböcken 20 gelagert ist.

Die beiden Platten 16 und 17 sind durch zwei parallel zueinander und übereinander angeordnete Druckmittelzylinder 21 und 22 mit­ einander verbunden.

Im Plastifizierzylinder 14 ist eine Plastifizierschnecke rotier­ bar und axial verschiebbar angeordnet. Die Rotationsbewegung wird durch einen Rotationsantrieb 23 und die Axialbewegung durch die auf die Platte 17 wirkenden Druckmittelzylinder 21 und 22 bewirkt, durch die eine Relativbewegung zwischen den Platten 16 und 17 ermöglicht wird.

Die Düse 13 reicht mit einem Teil des Plastifizierzylinders 14 in einen seitlich offenen Zwischenraum 24 zwischen der unteren Formaufspannplatte 4 und der unteren Werkzeughälfte 8 hinein und wird vom Kolben 11 des Andrückzylinders 12, der gleichzeitig für die Verschwenkbewegung der Führungsschienen 18 zusammen mit der darauf angeordneten Plastifizier- und Spritzeinheit 1 verant­ wortlich ist, gegen die Angußöffnung 25 gedrückt. Der Zwischen­ raum 24 wird durch eine zwischen Formaufspannplatte 4 und Werk­ zeughälfte 8 angeordnete geschlitzte Zwischenplatte 26 gebildet. In der Plastifiziereinheit 15 ist hinter dem Schneckenraum die Einführöffnung 27 einer nicht näher dargestellten Gummistreifen- Zuführ-Vorrichtung vorgesehen. Die Höhe g der Einführöffnung 27 vom Boden beträgt im vorliegenden Beispiel 800 mm.

Die Arbeitshöhe h beträgt im vorliegenden Beispiel 1000 mm.

In der Fig. 1 ist der Zustand dargestellt, in dem bei noch ge­ öffnetem Formwerkzeug 8, 9 die Düse 13 mittels des Druckmittelzy­ linders 12 an die Angußöffnung 25 angedrückt ist. Dabei sind die Führungsschienen 18 von der Stütze 19 abgehoben.

In der Fig. 2 ist der Zustand dargestellt, in dem nach beendig­ ten Einspritzvorgang die Düse 13 durch Einziehen des Kolbens 11 des Zylinders 12 von der Angußöffnung 25 abgehoben ist. In die­ sem Fall ruhen die Führungsschienen 18 auf der Stütze 19.

In der Fig. 3 ist die gesamte Plastifizier- und Einspritzeinheit aus der Maschine seitlich herausgefahren. Sowohl die Düse 13 als auch der Plastifizierzylinder 14 sind nun gut zugänglich, um Wartungsarbeiten, Reinigungsarbeiten usw. durchführen zu können.

Claims (5)

1. Plastifizier- und Spritzeinheit für Gummi-Spritzgießma­ schinen mit vertikal arbeitender Schließvorrichtung und zentraler Einspritzung der fließfähigen Gummimischung von unten in das oder die Formnest(er) enthaltende Formwerk­ zeug, dessen eine Hälfte an einer unteren und dessen an­ dere Hälfte an einer oberen auf Holmen verfahrbaren Formaufspannplatte befestigt ist, wobei die Pla­ stifiziereinheit aus einem Schneckenzylinder und einem ro­ tierenden Schneckenantrieb sowie einer in den Schneckenzy­ linder mündenden Gummistreifen-Zuführ-Einrichtung und die Spritzeinheit aus einem oder mehreren Druckmittelzylin­ der(n) besteht, die das Material über eine Düse in das/die Formnest(er) einspritzende Schnecke im Schneckenzylinder translatorisch verschiebt (verschieben), wobei die Düse mit dem das plastifizierte Material aufneh­ menden Spritzzylinder über eine geeignete Umlenk-Vorrich­ tung verbunden ist und Plastifiziereinheit und Spritzein­ heit auf der gleichen Seite der Maschine unterhalb des Formwerkzeugs um eine außerhalb der Maschine liegende Achse verschwenkbar angeordnet sind und die Düse mittels eines, vertikal arbeitenden Druckmittelzylinders an die An­ gußöffnung des Formwerkzeugs andrückbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß Plastifizier- und Spritzeinheit (1) zusammen auf Führungsschienen (18) seitlich verschiebbar angeordnet und die Führungsschienen (18) an ihrem maschinenabgewandten Ende verschwenkbar gelagert sind und die Düse (13) mit ei­ nem Teil des Plastifizierzylinders (14) in einen seitlich offenen Zwischenraum (24) zwischen unterer Formauf­ spannplatte (4) und darauf befestigter Formwerkzeughälfte (8) einfahrbar ist.

2. Plastifizier- und Spritzeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenandrück-Kolben (11) durch eine Öffnung in der unteren Formaufspannplatte (4) hindurchreicht und der Andruck-Zylinder (12) an der Unterseite dieser Platte (4) angeflanscht ist.

3. Plastifizier- und Spritzeinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Plastifiziereinheit (15) zwischen zwei über minde­ stens zwei Druckmittelzylinder (21, 22) miteinander verbun­ denen Platten (16, 17) befestigt ist, wobei die von der Ma­ schine abgewandte Platte (17) auf den Führungsschienen re­ lativ zur Platte (16) verfahrbar ist und die Druckmit­ telzylinder (21, 22) als translatorischer Antrieb für die als Einspritzkolben dienende, axial im Plastifizierzylinder (14) verfahrbare Plastifizierschnecke dienen, wobei die Plastifiziereinheit (15) parallel zu den Druckmittelzylin­ dern (21, 22) zwischen denselben angeordnet ist.

4. Plastifizier- und Spritzeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsschienen (18) maschinenseitig auf eine Stütze (19) absetzbar sind.

5. Plastifizier- und Spritzeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (11) des Düsenandrück-Zylinders (12) lediglich an das Düsenelement (13) anlegbar ist.