DE2235758B2 - Formschliessvorrichtung einer kunststoff-spritzgiessmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Formschließvorrichtung einer Kunststoff-Spritzgießmaschine entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Es ist bereits eine Formschließeinrichtung bekannt (US-PS 32 70 372), bei der die bewegbare Formaufspannplatte bis zum Aufeinanderliegen der Formhälften auf die feststehende Formaufspannplatte gefahren wird, die bewegliche Formaufspannplatte gegenüber dem Spanngehäuse über eine Druckstange mit Hilfe von Sperrelementen verriegelt, die Formzuhaltekraft durch einen Kolben im Zylinder aufgebracht und die Verschiebung des Spanngehäuses zum Zwecke der Anpassung an unterschiedliche Formhöhen durch Drehen der Muttern im Spanngehäuse vorgenommen wird.

Des weiteren ist eine Formschließeinrichtung bekannt (FR-DEM 20 45 894), bei der in einem Spanngehäuse eine Vielzahl von Antriebsmuttern angeordnet sind, von denen jede durch Drehen auf dem Gewinde der Zuganker der Anpassung des Spanngehäuses an unterschiedliche Formhöhen dient und von denen jede mit einem kolbenartig ausgebildeten Flansch versehen ist, der in einem Zylinder verschiebbar ist, wodurch die Formzuhaltekraft bei geschlossenen Formhälften aufgebracht wird. Insbesondere ist bei einer derartigen Spritzgießmaschine bekannt, die Kolben der Kolbenzylinderanordnung sowie die drehbaren Antriebsmuttern als Einbauelement auszubilden, das Innengewinde der drehbaren Antriebsmuttern mit dem Außengewinde auf einem Ende einer Spurstange in Eingriff zu bringen, und die Antriebsmuttern bei einer Drehung sowie die Kolben-Zylinder-Anordnungen beim Aufgeben eines druckaufgeladenen Strömungsmittels auf ihre Zylinder über den Einlaß jeweils getrennt so betätigbar auszubilden, daß eine Verschiebung einer Maschinenplatte in bezug auf eine stationäre Formaufspannplatte bewirkt wird. Die Kolben der Kolben-Zylinder-Anordnung sowie die Antriebsmuttern stellen dabei ein aus zwei Bauteilen zusammengesetztes Bauelement dar.

Diese Formschließvorrichtung ist jedoch vertikal angeordnet und auf eine derartige Anordnung beschränkt; ein anderer Einsatz ist nicht möglich, weil die Rückführung der bewegbaren Formaufspannplatte mit der unteren Formhälfte aufgrund der Schwerkraftwirkung erfolgt. Bei Betrieb einer derartigen Maschine in horizontaler Anordnung können die Formhälften nicht voneinander getrennt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, ausgehend von einer Formschließvorrichtung der gattungsgemäßen Art, diese so auszubilden, daß sie in jeder Position betriebsfähig und besonders einfach in der Herstellung und im Zusammenbau ist.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß der Kolben als Flansch des Gewindeteiles ausgebildet und beidseitig durch ein Hydraulikmedium beaufschlagbar ist.

Mit der erfindungsgemäßen Formschließvorrichtung wird erreicht, daß die Verschiebungsgeschwindigkeit während bestimmter Teile eines Arbeitszyklus vergrößert wird, um die Zeitdauer herabzusetzen, die für einen vollständigen Arbeitszyklus erforderlich ist. Abgesehen von der Verkürzung der Dauer eines Arbeitszyklus wird damit eine wesentliche bauliche Vereinfachung der Formschließvorrichtung erreicht und die Arbeitsweise einer derartigen Vorrichtung erheblich verbessert. Zu verschiedenen Zeitpunkten eines Arbeitszyklus kann der Bedienende den ihm am zweckmäßigsten erscheinenden Arbeitsmechanismus abhangig von dem auszuführenden Arbeitsvorgang verwenden. Beispielsweise werden zur Erzielung des Enddruckes während des Spritzgießens und Aushärtens die verhältnismäßig kurzen Verschiebebewegungen der Antriebsmutter durch Drehung und dann durch Aufgeben eines Druckes auf eine Seite des Flansches erreicht; diese Vorgänge werden extrem rasch, praktisch ohne Verzögerung ausgeführt.

Nachstehend wird eine Spritzgießmaschine mit Formschließvorrichtung gemäß der Erfindung in Verbindung mit dir Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 in Vorderansicht eine Spritzgießmaschine, wobei sich die Formschließvorrichtung in einer geschlossenen Lage befindet,

F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 der F i g. 1 mit Anordnung der Spurstangen, der Führungsstangen und der Auswerferplatte,

F i g. 3 einen teilweisen Querschnitt durch das Spanngehäuse nach F i g. 1 und eine von vier großflächigen Zylinder-Kolben-Anordnungen, eine Spurstange und ein Antriebskettenrad,

F i g. 4 einen Teilschnitt durch eine besonders einfache Ausführungsform einer Sperrvorrichtung.

In den F i g. 1,2 und 3 ist eine Spritzgießmaschine zur Verwendung in Verbindung mit auswechselbaren, mindestens aus zwei Teilen bestehenden Formen, wie beispielsweise einem feststehenden Formteil 10 und einem bewegbaren Formteil 12 dargestellt, welche mit Eingriffsteilen und mindestens einer Höhlung zum Einspritzen von Kunststoffmaterial versehen ist. Der feststehende Formteil 10 wird von einer feststehenden Formaufspannplatte 14 abgestützt, welche an dem Maschinenuntergestell 16 befestigt ist. Der bewegliche Formteil 12 wird von einer bewegbaren Formaufspannplatte 18 abgestützt, die ebenfalls von dem Maschinenuntergestell 16 aufgenommen wird, aber auf Rollen 19 ruht. Das Maschinenuntergestell 16 hat eine herkömmliche, große, durchgehende öffnung 17, die ein leichtes Entfernen von fertigen, gespritzten Teilen, beispielsweise mittels eines Förderbandes, ermöglicht.

Es sind vier Spurstangen 20 vorgesehen, deren jede mit einem Ende an der feststehenden Formaufspannplatte 14 befestigt ist, während das andere freie Ende ein Gewinde aufweist. Jede Spurstange 20 erstreckt sich frei durch eine Öffnung in der bewegbaren Formaufspann- s platte 18 und durch eine öffnung 21 in einem Spanngehäuse 22, das ebenfalls zur Durchführung einer Gleitbewegung auf der oberen Seite des Maschinenuntergestelles 16 abgestützt ist. Wie in F i g. 3 dargestellt ist, ist das freie Ende der Spurstange 20 nvt einem Außengewinde versehen, das mit dem Innengewinde eines Gewindeteiles 26 in Eingriff steht. Die Spurstange 20 steht bei einem Eingriff mit dem Gewindeteil 26 relativ zum Maschinenuntergestell 16 fest, da es an der feststehenden Formaufspannplatte 14 befestigt ist. Somit wird bei einer Drehung durch eine weiter unten beschriebene Antriebsvorrichtung das Gewindeteil 26 in Richtung der Achse der Spurstange 20 bewegt und ergibt dann eine Verschiebung des Spanngehäuses 22. Das Gewindeteil 26 ist zweckmäßigerweise als einstükkiges Teil mit einem Flansch 32 versehen, der als Kolben mit einem Zylinder 28 arbeitet, so daß die Anordnung eine Kolben-Zylinder-Anordnung darstellt. Wird das Gewindeteil 26 nicht gedreht und ein Hydraulikmedium in den einen oder anderen Raum innerhalb des Zylinders 28 eingeführt, wird der Zylinder 28 an dem Spanngehäuse 22 befestigt, das in Richtung der Achse der Spurstange 20 verschoben wird, während das Gewindettil 26 mit seinem den Kolben bildenden Flansch 32 relativ zur Spurstange 20 und damit zur ganzen Maschine feststehend bleibt.

Das Spanngehäuse 22 ist kräftiger ausgebildet als die Formaufspannplatten 14 und 18 und ist längs der oberen Fläche des Maschinenuntergestelles 16 verschiebbar, um eine Anpassung an sich ändernde Formhöhen zu erreichen. Eine Verschiebung des Spanngehäuses 22 kann mit Hilfe der zusätzlichen Antriebsvorrichtung, nämlich durcn Drehung des Gewindeteiles 26 erzielt werden, deren jede schraubbar mit einer anderen Spurstange 20 in Eingriff steht. Jedes Gewindeteil 26 ist innerhalb eines anderen Zylinders 28 untergebracht, der fest am Spanngehäuse 22, zweckmäßigerweise längs der ringförmigen Oberfläche 29 des Zylinders 28 befestigt ist. Kolbenringe oder Abdichtungen 30 trennen hydraulisch gegenüberliegende ringförmige Flächen des Flansches 32, der den Kolben eines Gewindeteiles 26 bildet, und die Abdichtungen 34 verhindern ein Abfließen eines Hydraulikmediums aus dem Zylinder 28. Die zylindrische Verlängerung 36 des Gewindeteiles 26 führt bei einer Bewegung nach rechts in F i g. 3 in einen Halssenker 27 im Spanngehäuse 22. öffnungen 38 und 40 sind durch die Zylinderwand zum Einführen eines Hydraulikmediums im einen oder anderen der beiden Räume zwischen dem Flansch 32 und einer Endwand des Zylinders 28 vorgesehen. Eine solche Betätigung ergibt eine Verschiebung des Spanngehäuses 22 um verhältnismäßig kurze Strecken, deren Maximum um die axialen Abmessungen des Zylinders 28 und des Flansches 32 begrenzt ist.

Eine Verschiebung über verhältnismäßig lange Strecken wird durch Drehung des Gewindeteiles 26 um seine Achse unter Verwendung eines Antriebskettenrades 42 erreicht, das durch einen Keil 44 mit dem Gewindeteil 26 verbunden ist. Ein nicht dargestellter Stift verhindert, daß der Keil 44 aus der Keilnut bei einer Axialverschiebung zwischen Kettenrad 42 und Gewindeteil 26 herausbewegt wird. Alle vier Antriebskettenräder 42 der dargestellten Ausführungsform werden synchron durch eine gemeinsame endlose Kette 45 angetrieben, wie in Fig. I dargestellt. Ein Teil des Antriebs-Kettenrades 42 mit L-förmigem Querschnitt greift in ein lippenförmiges, komplementär geformtes, ringförmiges Halteelement 48 ein, das mit dem Zylinder 28 durch Bolzen 46 befestigt ist und das das Antriebs-Kettenrad 42 festlegt, während es eine Drehbewegung ausführen kann. Das ringförmige Halteelement 48 kann aus bogenförmigen Abschnitten je nach der relativen Größe deb Antriebs-Kettenrades 42 zusammengesetzt sein.

Das Spanngehäuse 22 nimmt eine Vorscbub-Zylinder-Kolben-Anordnung 47 mit einer Kolbenstange 49 auf, die von dort ausgeht und gleitend in eine nicht dargestellte öffnung im Spanngehäuse 22 eingreift. Das freie Ende der Kolbenstange 49 erstreckt sich in Richtung auf die bewegbare Formenaufspannplatte 18 zu und ist daran befestigt. Der Vorschubzylinder 47 wird über hydraulische Schläuche, Ventile und eine nicht dargestellte Pumpe mit Druck beaufschlagt.

Zwei Führungsstangen 50,52 erstrecken sich mit dem einen Ende frei in das Spanngehäuse 22; ihre anderen Enden sind mit der bewegbaren Formaufspannplatte 18 verbunden. Die Führungsstangen 50,52 wirken während eines Teiles eines Spritzgießzyklus als Vernegelungsstangen. Nach Fig.4 kann eine Verriegelungsvorrichtung aus einem Sperrelement 53 bestehen, das verschiebbar und lösbar in einer öffnung 61 im Spanngehäuse 22 rechtwinklig zu dem freien Ende einer Führungsstange 50 und in deren Bahn angeordnet ist. Das Sperrelement 53 kann wahlweise angeordnet werden, um eine Bewegung der Führungsstangen 50 und 52 zu sperren oder freizugeben. In der Sperrstellung verhindert es eine Verschiebung der bewegbaren Formaufspannplatte 18 in Richtung auf das Spanngehäuse 22.

Das Maschinenuntergestell 16 nimmt eine herkömmliche Einspritzvorrichtung einschließlich eines Fülltrichters 94, einer Plastifiziereinheit 96, einer Antriebsvorrichtung 98 und einem Abstützgestell 100 auf.

Wenn die Antriebs-Kettenräder 42 durch die Kette 45 synchron angetrieben werden, wird dadurch das Gewindeteil 26 in Umdrehung versetzt und das Spanngehäuse 22 verschoben. In einer Drehrichtung des Gewindeteiles 26 kommt der Flansch 32 in Kontakt mit einer Wand des Zylinders 28, während in der entgegengesetzten Drehrichtung das Gewindeteil 26 mit der gegenüberliegenden Wand in Berührung kommt. In jeder der beiden Drehrichtungen beginnt eine Verschiebung des gesamten Spanngehäuses 22, wenn ein solcher Kontakt hergestellt worden ist. Bei einer Betätigung des Gewindeteiles 26 ist es vorzuziehen, den Zylinder 28 mit dem Spanngehäuse 22 relativ zum Gewindeteil 26 durch einen auf die öffnungen 38 oder 40 ausgeübten hydraulischen Druck zu verschieben, um den Flansch 32 mit einer Zylinderendwand in Kontakt zu bringen, bevor der Antrieb der Kette 45 wirksam wird. Diese anfängliche, geringe Verschiebung erfolgt zweckmäßigerweise in der Richtung, in der das Spanngehäuse 22 beim Lösen des Gewindeteiles 26 bewegt werden soll.

Zu Beginn wird Druck auf die rechte Seite des Kolbens im Vorschubzylinder 47 ausgeübt, wodurch die bewegbare Formaufspannplatte 18 von der feststehenden Formaufspannplatte 14 weg zurückgezogen wird. Die Verschiebung reicht aus, um ein Einsetzen der Formteile 10 und 12 zwischen die Fonnaufspannplatten 14, 18 zu ermöglichen. Die Formteile 10, 12 werden

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miteinander während dieser Anordnung unter Verwendung eines herkömmlichen Zentrierringes auf der feststehenden Formaufspannplatte 14 verriegelt, die mit einer entsprechend dimensionierten und ausgebildeten Oberfläche an dem Formteil übereinstimmt. Die Formteile 10 und 12 sind an ihren zugeordneten Formaufspannplatten 14, 18 mittels nicht dargestellter Riegel und Bolzen befestigt. Die die Formteile 10 und 12 festhaltenden Riegel werden dann entfernt und die bewegbare Formaufspannplatte 18 wird dann durch den Vorschubzylinder 47 nach links bewegt.

Die Formhöheneinstellung wird durch anfängliches Rückbewegen des Spanngehäuses 22 von der bewegbaren Formaufspannplatte 18 durch Antreiben der Kette 45 und damit der Antriebs-Kettenräder 42 und Gewindeteile 26 erreicht. Die linke Seite des Kolbens im Zylinder 47 in F i g. 1 wird mit Druck beaufschlagt, um eine maximale Trennung zwischen der bewegbaren Formaufspannplatte 18 und dem Spanngehäuse 22 zu erreichen. Die Verriegelungsvorrichtung - beispielsweise nach F i g. 4 - wird dann betätigt und verhindert eine Verschiebung der bewegbaren Formaufspannplatte 18 in Richtung auf das Spanngehäuse 22 zu. Von jedem Zylinder 28 wird ein Druck auf die öffnung 48 ausgeübt, so daß der Flansch 32 die rechte Seitenwand des Zylinders 28 in Fig.3 berührt. Daraufhin wird die Kette 45 angetrieben, die alle Antriebs-Kettenräder 42 und damit alle Gewindeteile 26 dreht, so daß auf diese Weise das Spanngehäuse 22 verschoben wird und die Formteile 10 und 12 in gegenseitige Berührung gebracht werden. Gewöhnlich ist der Drehmomentausgang an dem nicht dargestellten hydraulischen Antrieb für die Kette 45 verhältnismäßig klein und kommt deshalb zum Stillstand, wenn die Formteile 10 und 12 miteinander in Berührung kommen. Um die endgültige Formhöheneinstellung zu ermöglichen, werden die Verriegelungsvor

20 richtungen gelöst, und der Vorschubzylinder 47 wird an seiner rechten Seite kurz mit Druck beaufschlagt, um die bewegbare Formaufspannplatte 18 in Richtung auf das Spanngehäuse 22 geringfügig zu verschieben. Die Kette 45 wird erneut betätigt und stellt das Spanngehäuse 22 mit einem letzten Schritt gegen die feststehende Formaufspannplatte 14 ein. Der Verschiebungsschritt entspricht der sich aus der Verformung ergebenden Belastung, welche das Fassungsvermögen der Maschine ist. Wenn diese Einstellung einmal vorgenommen worden ist, braucht sie nicht wieder geändert werden, bis eine andere Form in die Formschließvorrichtung eingesetzt werden soll.

Während eines typischen Spritzgießzyklus ist die Formschließvorrichtung offen, und deshalb ist die linke Seite nach F i g. t von dem Kolben in den Vorschubzylinder 47 druckaufgeladen, wobei die Verriegelungsvorrichtung außer Eingriff ist, um dadurch die bewegbare Formaufspannplatte 18 von dem Spanngehäuse 22-weg zu verschieben. Am Ende des Vorschubzylinderhubes werden die Verriegelungsvorrichtungen betätigt und kommen unter Reibung oder auf andere Weise mit der Führungsstangen 50 und 52 in Eingriff, so daß die bewegbare Formaufspannplatte 18 nicht gegen da: Spanngehäuse 22 bewegt werden braucht. Dann wire auf jede Öffnung 40 von jedem Zylinder 28 eir hydraulischer Druck ausgeübt, der sowohl das Spannge häuse 22 a's auch die bewegbare Formaufspannplatte If etwa nach rechts in Fig. 1 zum Verriegeln der Font bewegt. Die durch die Zylinder 28 erzeugte Kraf streckt jede Spurstange 20 um einen Betrag entspre chend der spezifischen Spanneigenschaft.

Nach dem Einspritzen des plastifizierten Kunststoffe; durch die Plastifiziereinrichtung 98 in die Formteile K und 12 wird der Vorschubzylinder 47 betätigt und zieh die bewegbare Formaufspannplatte 18 zurück.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Formschließvorrichtung einer Kunststoff-Spritzgießmaschine für eine aus mindestens zwei Form- *> hälften bestehende Spritzgießform, mit einer stationären Formaufspannplatte und einer bewegbaren Formaufspannplatte, mit durch die Formaufspannplatten führenden Holmen, mit einer dem Verschieben der bewegbaren Formaufspannplatte dienenden hydraulischen Antriebsvorrichtung und mit je einer koaxial um jeden Holm angeordneten Kolben-Zylinderanordnung, deren Kolben zusammen mit einem Gewindeteil und dessen Innengewinde auf einem Außengewinde des zugeordneten Holmes zur Einstellung der Formeinbauhöhe zwischen den Formaufspannplatten durch eine Antriebsvorrichtung drehbar und durch Beaufschlagung mit einem Hydraulikmedium zum Zuhalten der Formhälften durch die Formaufspannplatten in dem drehfest angeordneten Zylinder verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben als Flansch (32) des Gewindeteiles (26) ausgebildet und beidseitig durch ein Hydraulikmedium beaufschlagbar ist.

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