DE2154699A1 - Formschliesseinrichtung fuer spritzgiessmaschinen - Google Patents

Description

• Formschließeinricbtung fUr Spritzgießmaschinen Die Erfindung betrifft eine Formsohließeinricbtung für Spritzgießmaschinen zur Verstellung der auf Bührungsholmen gelagerten Formaufspannplatten relativ zueinander.
• Bei SFritzgießmaschinen müssen die FormauSspannplatten, die die Formhälften tragen, so weit auseinander gefahren werden, können, daß nach dem Spritzvorgang die Entformung mühelos durchführbar ist. Vor dem folgenden Spritzvorgang muß die Formvieder geschlossen werden. Das Schließen der Form muß dabei mit einer vorgegebenen Kraft mindestens solcher Größe erfolgen, daß die Formhälften durch die beim Einspritzen des Materials in die Form auftretende Reaktionskraft nicht auseinander bewegt werden, denn ein Austreten von Spritzmaterial ist unbedingt zu#verhindern.
• Da die Maschinen universell verwendbar sein müssen, sind sie üblicherweise mit einer Vorrichtung versehen, die es erlaubt, die Formeinbauhöhe einzustellen, damit Formen mit unterschiedlichen Abmessungen in Bewegungsrichtung der Formaufspannplatten zum Einsatz kommen können. Mit diesen Vorrichtungen kann bei gleichbleibendem Arbeithub der Formschließeinheit die Lage, die die Formaufspannplatten in ihrer Öffnungsposition einnehmen, verändert werden. Die Verstellung erfolgt dabei über Motorantrieb oder von Hand über ein Getriebe.
• In der Praxis hat sich herausgestellt, daß es außerordentlich schwierig ist, die Formeinbauhöhe mit ausreichender Genauigkeit einzustellen, weil Spiel im Verstellantrieb nie ganz zu vermeiden ist. Eine ungenaue Einstellung hat aber zur Folge, daß die Schließkraft zu hoch wird. Hierdurch werden die Holme, auf denen die Formaufspannplatten hin- und herbewegt werden, unter Umständen so stark und unterschiedlich belastet, daß die überlasteten Holme reißen, oder daß die Form unterschiedlich zugehalten und dadurch der Spritzling nicht einwandfrei ausgeformt wird. Hierdurch können hohe Kosten für die bei den Maschinen anfallenden Reparaturen, die dadurch bedingten Maschinenausfallzeiten und durch erhöhten Ausschuß anfallen.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spritzgießmaschine zu schaffen, bei der eine konstante Formzuhaltekraft, die nicht von der Genauigkeit der Einstellung der Formeinbauhöhe abhängt, gewährleistet ist, und bei der die Bormeinbauhöhe schnell und mensch eingestellt werden kann.
• Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Formaufspannplatten mittels zweier miteinander gekoppelter Kolben/Zylinder-Anordnungen verstellbar sind, daß dem Zylinder der einen Kolben/Zylinder-Anordnung ein Drucke in stellventil zugeordnet ist, daß die Bewegungen der Eolben'-Zylinder-Anordnungen für die Einstellung einer vorgebbaren Formeinbauhöhe, das Schließen der Form und das Aufbringen der Formzuhaltekraft derart überlagert sind, daß das Druckeinstellventil nach Berührung der Formhälften bei Erreichen einer durch die Einstellung dieses Ventils vorgegebenen Formzuhaltekraft das überschüssige#Druckmedium zum Vorratstank durchläßt.
• Die Formeinbathöhe kann mittels eines verstellbaren Schaltnockens rasch auf ein gewünschtes Maß eingestellt werden, wobei dieser Schaltnocken durch Betätigung eines Schalters ein Sperrventil steuert,welches bei der Einstellung jederFormeinbauhöhe die entsprechende,Menge des Druckmediums in den Ringraum der einen Kolben/Zylinder-Anordnung einläßt. Der Kolben der zweiten Kolben/Zylinder-Anordnung schließt über einen Kniehebelmechanismus die Form. Eine zur Verarbeitung unterschiedlicher Kunststoffe wünschenswerte Herabsetzung der für die Ein stell-und Schließbewegungen der Kolben/Zylinder-Anordnungen benötigten Zeit kann zweckmäßig und einfach dadurch erreicht werden, daß beide Bewegungen gleichzeitig eingeleitet werden und sich somit überlagern. Der Schaltnocken muß selbstverständlich auch in diesem Falle so eingestellt sein, daß bei gewählter Formeinbauhöhe die Schalterbetätigung und damit die Abschaltung des Druckmediumzuflusses zu dem Ringraum der ersten Kolben/Zylinder-Anordnung unterbrochen wird, bevor der Kolben der zweiten Kolben/ Zylinder-Anordnung. den Kniehebel in sene vollgestreckte Lage gebracht hat. Hierdurch wird nach berühren der Formhälften über den Kniehebelmechanismus eine Kraft auf das Druckmedium im Ringraum der ersten Kolben/Zylinder-Anordnung ausgeübt. Die Größe der jeweils gewünschten Formzuhaltekraft wird in einfacher Weise an dem an den Ringraum angeschlossenen Druckeinstellventil eingestellt.
• Bei Erreichen der Formzuhaltekraft läßt dieses Ventil den Überschuß an Druckflüssigkeit aus dem Ringraum in den Vorratstank zurückfließen, so daß die Aufrechterhalteung einer konstanten Zuhaltekraft sichergestellt ist.
• Damit ist unabhängig davon, ob die Bewegung der beiden Kolben/Zylinder-Anordnungen parallel oder nacheinander eingeleitet wird, eine hohe Betriebssicherheit der erfindungsgemäßen Formschließeinrichtung - sichergestellt.
• Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung, in der Fig. 1 bis 4 die einzelnen Bewegungsphasen einer erfindungsgemäß ausgebildeten Formschließeinheit zeigen, näher erläutert.
• Fig. 1 zeigt die Schließeinheit mit geöffneter Form.
• Die Formaufspannplatten 1 und 2, an denen die Formhälften 3 und 4 sitzen, sind auf vier Holmen 5 gelagert, von denen in der Seitenansicht nur zwei sichtbar sind. Die Formaufspannplatte 1, mit deren Angußmund 6 ein Spritzaggregat 7 in Verbindung gebracht werden kann, ist unverschieblich am Ende der Holme befestigt, während die Aufspannplatte 2 auf den Holmen 5 parallel zur Aufspannplatte 1 hin- und herbewegt werden kann.
• Am anderen Ende sind die Holme 5 mit Kolben 8 versehen, die in Zylindern 9 in einer allen Holmen gemeinsamen Endplatte 10 angeordnet sind. Die Kolben 8 und die Zylinder 9 bilden eine erste Kolben/Zylinder-Anordnung. Mit dieser Kolben/Zylinder-Anordnung i)Bt eine zweite Kolben/Zylinder-Anordnung,bes#ehend aus einem Kolben 11 und einem Zylinder 12, gekoppelt. Der Zylinder 12 ist starr mit der Endplatte 10 verbunden. Die Kolbenstange 13 des Kolbens 11 verläuft zentral durch die Endplatte 10 hindurch und greift mit ihrem Ende am Joch 14 eines Doppelkniehebelmechanismus 15, 16, 17, 18 an, der zwischen der Endplatte 10 und der verschiebbaren Formaufspannplatte 2 angeordnet ist. An der Endplatte 10 ist ein Arm 19 mit einem darauf in Achsrichtung der Holme 5 verstellbaren Schaltnocken 20 vorgesehen, der mit einem an einem der Holme 5 angebrachten Schalter 21 zusammen wirkt.
• Der Schalter 21 steuert einen Absperrschieber 22, über den bei der Einstellung der Formeinbauhöhe mittels einer Pumpe 23 aus einem Vorratstank 24 #ruckflüssigkeit über die Leitung 25 in die vier über eine Ringleitung miteinander verbundenenRingräume 26 unter Druck eingegeben wird.
• Den Funktionsablauf nach Einleitung dieses Vorganges zeigt Fig. 2. Durch die Einleitung von Druckmedium in die Ringräume 26 wird - da die Holme 5 ortsfest sind - die Endplatte 10 mit der Kolben/Zylinder-Anordnung 11, 12 in Richtung auf die feststehende Aufspannplatte 1 bewegt. Bei dieser Bewegung läuft der Schaltnocken 20 am Arm 19 schließlich auf den Schalter 21 auf, der den Absperrschieber 22 schließt, so daß die Zufuhr von Druckmedium unterbrochen wird. Die für die Förmeinbauhöhe erforderliche Lage der Endplatte 10 ist erreicht und die Form kann.nunmehr geschlossen werden. Dies wird durch Druckbeaufschlagung des Zylinderraumes 27 bewirkt, der hierdurch ebenfalls in Richtung auf die ortsfeste Aufspannplatte 1 bewegt wird. Dabei wird das Joch 14 verschoben und der Kniehebelmechanismus 15 - 18 zunehmend gestreckt. Die Streckung des Kniehebelmechanismus bewirkt eine Verschiebung der Formaufspannplatte 2 in Richtung auf die Formaufspannplatte 1 bis schließlich die Formhälften 3 und 4 einander berühren. Dieser Zustand ist in Fig. 2 dargestellt.
• Der Kolben 11 setzt seine Bewegung jedoch foxt bis er seine Endlage erreicht, in der die Kniehebel 15, 16 bzw. 17, 18 die in Fig. 3 dargestellte vil gestreckte Lage erreichen. Da die Formaufspannplatte 2 wegen der sich berührenden Formhälften 3 und 4 nicht mehr weiter verschoben werden kann, wird die Bewegung des Kolbens 11 auf die Endplatte 10 Ebertiagen, die sich dadurch von der ortsfesten Aufspannplatte 1 um die Strecke entfernt, die der Kolben 11 noch zurücklegt, um aus der Lage gemäß Fig. 2 in dieEndlage gemäß Fig. 3 zu gelangen.
• Durch die Verschiebung der Endplatte 10 erhöht sich der Druck in den Ringräumen 26, da diese mit einer vorgegebenen Menge des Druckmediums gefüllt sind, das nach Schließen des Absperrschiebers 22 nicht mehr über die Leitung 25 zurückströmen kann.
• Die Ringräume 26 sind aber über eine Leitung 28, ein iruckeinstellventil 29 und eine Leitung 30 mit dem Vorratstank 24 verbunden. Das Druckeinstellventil 29 ist nun so eingestellt, daß bei Erreichen eines vorgegebenen Druckes in den Ringräumen 26 das überschüssige Druckmedium über das Druckeinstellventil in den Vorratstank 24 zurückströmen kann. Ein in die Leitung 25 eingebautes Rückschlagventil 31 fängt dabei den Staudruck vor dem Absperrventil 22 ab. Das Druckeinstellventil 29 öffnet somit immer dann, wenn die gewählte Formzuhaltekraft erreicht ist, so daß eine tberlastung der Holme ausgeschlossen wird. Da die Ringräume 26 gleichmäßig mit Druckmedium beaufschlagt werden, wird auch eine ungleiche Belastung der Holme bzw. der Formhälften unterbunden. Die vor dem Kolben 8 befindlichen Räume der Zylinder 9 sind über ein Druckeinstellventil 37 und eine Leitung 32 ebenfalls mit der Pumpe 23 verbunden, wobei das Druckeinstellventil 37 dafür sorgt, daß nur ein Druck von wenigen Atmosphären in den Zylinder herrscht. Bei einer Verschiebung der Endplatte 10 in Richtung auf die Formaufspannplatten kann überschüssiges Druckmedium aus den Zylindern 9 über ein schwach vorgespanntes Rückschlagventil 33 und eine Leitung 34 zum Vorratstank 24 zurückfließen.
• Beim Öffnen der Form wird, wie in Fig. 4 dargestellt ist, der Kolben 11 zurückbewegt, so daß sich der Kniehebelmechanismus 15 - 18 wieder öffnet. Dieser Vorgang wird durch Eingeben von Druckmedium-in den Ringraum 35 im Zylinder 12 bewirkt. Dabei wird aus diesem Ringraum ein Steuerdruck über eine Leitung 36 entnommen, der das Rückschlagventil 33 zusteuert, so daß die Endplatte 10 während des gesamten Öffnungsweges in einer stabilen Lage verbleibt. Der Zyklus ist damit beendet.
• Die Einstellung der Formeinbauhöhe ist außerordentlich einfach, da lediglich der Schaltnocken 20 verstellt zu werden braucht. Praktisch geht dies so vor sich, daß zunächst der Kniehebelmechanismus in die Strecklage gebracht und durch Öffnen des Absperrschiebers 22 der Schaltimpuls des Endschalters nicht wirksam wird. Durch Betätigung des 2/4 Wege-Ventils 36 kann man sich dann die erforderliche Einbaulage vorgeben und den Schaltnocken 20hwauf richtig einstellen. Diese Einstellung erfolgt so, daß bei gegebener Formeinbauhöhe die Schalterbetätigung in jedem Falle erfolgt ist, bevor der Kolben 11 den Kniehebel in seine vollgestreckte Lage gebracht hat. Der überlagerte Arbeitshub der Kolben/Zylinder-Anordnung 8, 9 und der Kolben/ Zylinder-Anordnung 11, 12 ist also bei vorgegebener Formeinbauhöhe größer als der Hub, den die Formaufspannplatten beim Schließen der Form ausführen.

Claims (8)

Patentansprüche

1. Formschließeinrichtung für Spritzgießmaschinen zur Verstellung der auf Führungsholmen gelagerten Formaufspannplatten relativ zueinander, dadurch gekennzeichnet, daß die Formaufspannplatten (1, 2) mittels zweier miteinander gekoppelter Kolben/Zylinder-Anordnungen (8,9); (12,13) verstellbar sind, daß dem Zylinder (9) der einen Kolben/Zylinder-Anordnung ein Druckeinstellventil (29) zugeordnet ist, daß die Bewegungen der Kolben/Zylinder-Anordnungen für die Einstellung einer vorgebbaren Formeinbauhöhe, das Schließen der Form und das Aufbringen der Formzuhaltekraft derart überlagert wird, daß das Druckeinstellventil nach Berührung der Formhälften (3,4) bei Erreichen einer durch die Eipstellung dieses Ventils vorgegebenen Formzuhaltekraft das überschüssige Druckmedium zum Vorratstank (24) durchläßt.

2. Formschließeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Formaufspannplatte (1) ortsfest am einen Ende der Führungsholme (5) angeordnet ist, auf denen die andere Formaufspannplatte (2) koaxial zur ersten Formaufspannplatte (1) verschiebbar ist, und daß die anderen Ende der Holme (5) als Kolben (8) ausgebildet sind, die mit einer Endplatte (10) als gemeinsamem Zylinderblock die erste Kolben/Zylinder-Anordnung bilden.

3. Formschließeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Holme (5) ortsfest und die Endplatte (10) in Achsrichtung der Holme und koaxial zum Kolben (11) der zweiten Kolben/Zylinder-Anordnung (11, 12) verschiebbar gelagert ist und daß die Endplatte (10) starr mit dem Zylin#der (12) der zweiten Xolben/Zylinder-Anordnung verbunden ist.

4. Formschließeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch #ekennzeichnet, daß die Ringräume (26) zwischen den Holmen (5) und den Zylinderwandungen der Endplatte (10) über eine gemeinsame, einen Abaperrschieber (22) enthaltende Leitung 25) für die Einstellung der Yormeinbauhöhe mit dem Druckmedium so beaufschlagbar sind, daß die Endplatte (10) auf die feststehende Formaufspannplatte (1) zu bewegbar ist, und daß an die Ringräume (26) ferner das Druckeinstellventil (29) zur Einstellung der Formzuhaltekraft angeschloasen ist.

5. Formschließeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an der Endplatte (10) ein verstellbarer Schaltnocken (20) und an einem der Holme (5) ein Schalter (21) vorgesehen ist, der bei Auflaufen des Anschlags betätigt wird und das Sperrventil (22) schließt.

6. Formschließeinrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (13) des Kolbens (11) der zweiten Kolben/Zylinder-Anordnung zentral durch die Endplatte (10) verläuft, und daß der Kolben durch Druckbeaufschlagung des Zylinderraumes (27)' in Richtung auf die feststehende Formaufspannplatte (1) bewegbar ist.

7. Formschließeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Endplatte (10) und die verschiebbare Formaufspannplatte (2) miteinander über einen Kniehebelmechanismus (15, 16, 17, 18) gekuppelt sind, der durch Beaufschlagung des Kolbens (11) der zweiten Kolben/Zyl,inder-Anordnung mit Druckmedium in seine gestreckte Lage verstellbar ist.

8. Formschließeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch #ekennzeichnet, daß der Schaltnocken (20) so eingestellt ist, daß bei gegebener Formeinbauhöhe die Schalterbetätigung erfolgt bevor der Kniehebelmechanismus (15,. 16, 17, 18) seine voll gestreckte Lage erreicht hat.