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Bezeichnung: Preßgußvorrichtung
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Die Erfindung betrifft eine Preßgußvorrichtung zur Erzeugung von Formteilen
aus Glas, Keramik, Kunststoff und dgl., mit einer zweiteiligen Preßgußform, in welcher
der Formhohlraum gebildet ist, wobei beide Formteile in Führungseinrichtungen geführt
und mittels Je einer Druckmittel-Kolbenzylinderanord nung antreibbar sind.
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Preßgußvorrichtungen dieser Art sind zur Erzeugung von vielerlei Kunststoffteilen,
insbesondere technischen Gegenständen bekannt. Durch die zweiteilige Form verbleibt
eine umlaufende Preßnaht am Formling.
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Auch Formteile aus Glas, Keramik oder Kunststoff, z.B. bei der Schmucksteinherstellung
werden gepreßt. In der Presse erstarren die Rohlinge. Sie werden dann aus der Einführöffnung
wieder herausgenommen und in einem weiteren Arbeitsgang von den beim Pressen entstehenden
Randstegen oder Graten getrennt. Nach diesem Arbeitsverfahren müssen die Rohlinge
in einem dritten Arbeitsgang am Trennrand durch einen Schleifvorgang bearbeitet
werden, um die gewünschte Form zu erhalten.
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Der Aufwand des letztbeschriebenen Verfahrens zur Herstellung solcher
Formteile aus Glas, Keramik oder Kunststoff ist hoch.
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Entsprechend hoch sind auch die Herstellungskosten.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine neue Vorrichtung zur Erzeugung
von Formteilen aus Glas, Keramik und dgl. zu schaffen, um mit geringerem Aufwand
und insbesondere mit weniger Arbeitsschritten die gewünschten Erzeugnisse in präziser
Ausführung ohne die Notwendigkeit von Wachbehandlungen zu arháltene Diese Aufgabe
wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die beiden Formteile aus Stempeln bestehen,
in deren einander zugewandten Stirnflächen die Formhohlraumteile ausgebildet sind
und sich bis nahe an den äußeren Stempelumfang erstrecken und daß einer der Stempel
über einen Abstreifring vorsteht, dessen Innenkontur der Außenkontur dieses Stempels
entspricht und daß beide Stempel in einer Abscherphase als Einheit relativ zum Abstreifring
und in einer Ausstoßphase relativ zueinander bewegbar sind.
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Mit der Erfindung wird eine erhebliche Rationalisierung der Arbeitsweise
durch automatischen Arbeitsablauf in einer einzigen Vorrichtung erzielt.
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Der Formhohlraum in dem Stempelpaar kann in seiner Gestalt beliebig
sein, beispielsweise rund, oval, vieleckig oder fassoniert. Es entfallen die bisher
notwendigen separaten Arbeitsgänge, nämlich Abtrennen des Rohlings vom Preßsteg
bzw.
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mehrere Rohlinge von der sie verbindenden Platine sowie das anschließende
Schleifen der Rohlinge in ihren Randbereichen.
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Besonders vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Vorrichtung, wenn Preßlinge
von kompliziertester Form erzeugt werden. Gerade
bei diesen komplizierten
Außenkonturen war die bisherige Nachbearbeitung sehr zeitaufwendig.
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Wesentlich für die Erfindung ist, daß eine genügend große Schmel-zmasse
in den unteren Formhohlraumteil eingegeben wird, so daß eine gewisse Uberschußmasse
erforderlich ist, wenn die beiden Stempel zusammengefahren werden. Dabei wird die
obere schußmasse zwischen beiden Stempeln herausgedrückt und sichergestellt, daß
der gesamte Hohlraum gefüllt ist. Wesentlich ist nun, daß beide Stempel als Einheit
anschließend relativ zum Abstreifring bewegt werden, wobei im einfachsten Fall der
Abstreifring stationär bleibt und die beiden Stempel miteinander bewegt werden.
Da der Formhohlraum sich bis nahe an die Außenkontur der Stempel erstreckt, wird
die Überschußmasse unmittelbar an der Außenkontur des Preßlings abgeschert. Dadurch
wird erreicht, daß jegliche Preßgrate vermieden werden.
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so daß eine Nachbehandlung des Preßlings entbehrlich wird.
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Nach dem Abschervorgang der Uberschußmasse bewegt sich der untere
Stempel in seine untere Endstellung, so daß gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung
ein Transportorgan in die Bewegungsbahn des unteren Stempels hinein- und wieder
herausbewegbar ist. Dieses Transportorgan ist mit einer Antriebseinrichtung versehen.
Solange der obere Stempel im Bereich des Abstreifringes bleibt, wird auch der Preßling
in dem nun unten offenen Formhohlraumteil gehalten. Nachdem das Transportorgan nach
Passieren des unteren Stempels in dessen Bewegungsbahn hineinbewegt worden ist,
wird der obere Stempel nach
unten bewegt, so daß er aus dem Abstreifring
herausgelangt, wonach der Preßling von selbst abfällt und auf das Transportorgan
gelangt und mit diesem aus der Vorrichtung herausgefördert werden kann.
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Wichtig ist, daß der Formling oder Preßling an der der Eingangsseite
des Formhohlraums gegenüberliegenden Seite ausgestoßen wird, d.h. dank der Tatsache,
daß die Schmelzmasee auf der einen Seite in die Vorrichtung eingeführt und der fertige
Preßling auf der anderen Seite herausgeführt wird, läßt sich eine sehr leistungsfähige
Maschine herstellen, die mit einer wesentlichen höheren Taktzahl arbeitet als bisher
bekannte Maschinen.
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Mit einer einzigen Vorrichtung kann somit bei hoher Taktzahl ein Formteil
aus Glas, Keramik oder Kunststoff hergestellt werden, ohne daß Nachbearbeitungszeiten
anfallen e Die Herstellungskosten auch für komplizierte Formlinge sind daher gering.
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Dank der Tatsache, daß keine Vordosierung einer genauen Schmelzmasse
für den Formling nötlg ist, wird das Verfahren weiterhin vereinfacht. Die Zumessung
der Schmelzmasse für d# Rohling bedarf keiner Genauigkeit, es muß nur mehr Masse
eingegeben werden, als für den eigentlichen Formling notwendig ist. Die Uberschußmasse
wird entfernt und kann durch Einschmelzen wieder verwendet werden.
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Die gemeinsame Bewegung beider Stempel während der Abscherphase wird
durch eine Tandemausführung der Stempelbewegung erreicht. Dabei ist vorgesehen,
daß jeder der beiden Stepel mit einer Tragplatte versehen ist und an einer der Tragplatten
einstellbare Bolzen befestigt sind, die mit der anderen Tragplatte zusammenwirken,
und zwar an der Stelle, an welcher die Stempel zusammengefahren sind und der Formhohlraum
geschlossen ist. Nunmehr ist gemäß einem Erfindungsmerkmal weiterhin vorgesehen,
daß einer der Stempel, im Ausführungsbeispiel der obere Stempel, mit einem stärkeren
Druckmittelzylinder ausgebildet ist als der untere Stempel, so daß trotz Druckbeaufschlagung
des unteren Zylinders eine nach unten gerichtete Differenzkraft auf das Stempelpaar
resultiert.
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Bei Aufrechterhaltung der Schließkraft des Formhohlraumes wird dieser
mit der Differenz-Antriebskraft nach unten durch den Abscherring bewegt. Erst nach
diesem Abschervorgang findet eine Umkehr der Druckbeaufschlagung im unteren Druckmittelzylinder
satt, so daß dieser abwärts bewegt wird, während der obere Zylinder den Stempel
noch innerhalb des Abscherringes hält.
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Anhand der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel darstellt, sei die
Erfindung näher beschrieben.
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Es zeigt: Fig. 1 eine Schnittansicht durch die neue Vorrichtung zur
Herstellung von Formteilen aus Glas, Keramik, Kunststoff
und dgl.
9 Fig. 2 - 7 die Vorrichtung gemäß Fig. 1 in schematischer Darstellung, und zwar
in sechs verschiedenen aufeinanderfolgenden Arbeitsstellungen.
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Fig. 1 veranschaulicht schematisch die Vorrichtung 10 zur Herstellung
von beliebig gestalteten Formteilen aus Glas, Keramik oder Kunststoff. Diese Vorrichtung
weist einen Rahmen 11 auf, der aus mehreren Säulen 12 besteht, die auf-einer Rahmenplatte
14 befestigt sind und die im Abstand oberhalb der Rahmenplatte 14 eine Stützplatte
16 tragen, in deren Mitte eine Öffnung vorgesehen ist, auf welcher ein austauschbarer
Abscherring 18 befestigt ist.
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Auf der Rahmenplatte 14 ist eine weitere Gruppe längerer Säulen 22
befestigt, an deren oberen Enden eine Platte 24 zur Abstützung eines Druckmittelzylinders
26 befestigt ist.
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Unterhalb der Platte 24 befindet sich eine Führungsplatte 28, die
an den Säulen 22 befestigt ist und in welcher eine zentrale Öffnung zur Führung
eines oberen Stempels 30 ausgebildet ist. Dieser Stempel 30 ist an einer Hubplatte
32 befestigt, welche ihrerseits an einer Kolbenstange 34 des Druckmittelzylinders
26 befestigt ist. Die Hubplatte 32 ist an den Säulen 22 und zusätzlich in vertikalen
Führungsstangen 36 linear beweglich geführt. Druckfedern 38 an den Führung stangen
36 drücken die Platte 32 in die obere Ausgangsstellung.
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Die gemeinsame Bewegung beider Stempel während der Abscherphase wird
durch eine Tandemausführung der Stempelbewegung erreicht. Dabei ist vorgesehen,
daß jeder der beiden Stapel mit einer Tragplatte versehen ist und an einer der Tragplatten
einstellbare Bolzen befestigt sind, die mit der anderen Tragplatte zusammenwirken,
und zwar an der Stelle, an welcher die Stempel zusammengefahren sind und der Formhohlraum
geschlossen ist. Nunmehr ist gemäß einem Erfindungsmerkmal weiterhin vorgesehen,
daß einer der Stempel, im Ausführungsbeispiel der obere Stempel, mit einem stärkeren
Druckmittelzylinder ausgebildet ist als der untere Stempel, so daß trotz Druckbeaufschlagung
des unteren Zylinders eine nach unten gerichtete Differenzkraft auf das Stempelpaar
resultiert.
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Bei Aufrechterhaltung der Schließkraft des Formhohlraumes wird dieser
mit der Differenz-Antriebskraft nach unten durch den Abscherring bewegt. Erst nach
diesem Abschervorgang findet eine Umkehr der Druckbeaufschlagung im unteren Druckmittelzylinder
satt, so daß dieser abwärts bewegt wird, während der obere Zylinder den Stempel
noch innerhalb des Abscherringes hält, Anhand der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel
darstellt, sei die Erfindung näher beschrieben.
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Es zeigt: Fig. 1 eine Schnittansicht durch die neue Vorrichtung zur
Herstellung von Formteilen aus Glas, Keramik, Kunststoff
und dgl01
Fig. 2 - 7 die Vorrichtung gemäß Fig. 1 in schematischer Darstellung, und zwar in
sechs verschiedenen aufeinanderfolgenden Arbeitsstellungen.
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Fig. 1 veranschaulicht schematisch die Vorrichtung 10 zur Herstellung
von beliebig gestalteten Formteilen aus Glas, Keramik oder Kunststoff. Diese Vorrichtung
weist einen Rahmen 11 auf, der aus mehreren Säulen 12 besteht, die auf einer Rahmenplatte
14 befestigt sind und die im Abstand oberhalb der Rahmenplatte 14 eine Stützplatte
16 tragen, in deren Mitte eine Öffnung vorgesehen ist, auS welcher ein austausohbarer
Abscherring 18 befestigt ist.
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Auf der Rahmenplatte 14 ist eine weitere Gruppe längerer Säulen 22
befestigt, an deren oberen Enden eine Platte 24 zur Abstützung eines Druckmittelzylinders
26 befestigt ist.
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Unterhalb der Platte 24 befindet sich eine Führungsplatte 28, die
an den Säulen 22 befestigt ist und in welcher eine zentrale Öffnung zur Führung
eines oberen Stempels 30 ausgebildet ist. Dieser Stempel 30 ist an einer Hubplatte
32 befestigt, welche ihrerseits an einer Kolbenstange 34 des Druckmittelzylinders
26 befestigt ist. Die Hubplette 32 ist an den Säulen 22 und zusätzlich in vertikalen
Führungsstangen 36 linear beweglich geführt. Druckfedern 58 an den Führung stangen
36 drücken die Platte 32 in die obere Ausgangsstellung.
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An der unteren Rahmenplatte 14 ist ein weiterer Druckmittelzylinder
40 befestigt, dessen Kolbenstange 42 nach oben ragt und eine Führungsplatte 44 trägt,
welche an den Säulen 22 linear geführt ist und in der Mitte einen unteren Stempel
46 trägt. Die Führungsplatte 44 weist längseinstellbare Stangen 48 auf, die den
Aufwärtshub des Stempels 46 begrenzen, indem sie an der Tragplatte 16 anstoßen.
Der Stempel 46 ist in Fig. 1 in seiner obersten Stellung dargestellt. In dieser
Stellung ragt der Stempel 46 durch den Abstreifring 18 hindurch und steht über den
Ring 18 nach oben vor. Die Innenkontur des Abstreifringes entspricht genau der Außenkontur
des Stempels. Diese Außenkonturen sind auf die Horizontalebene bezogen. In axialer
Richtung sind Stempel und Abstreifring zylindrisch. Das bedeutet, daß beispielsweise
bei einem ovalen Außenquerschnitt des Stempels der Abstreifring 18 eine durchgehend
zylindrische Öffnung von demselben ovalen Querschnitt hat.
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Die beiden Stempel 30 und 46 weisen an den einander zugewandten Stirnflächen
Formhohlraumteile 58, 60 auf, die bei geschlossener Stempelanordnung den Formhohlraum
begrenzen.
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Wie aus Fig. 1 deutlich zu sehen ist, reichen die Formhohlraumteile
58, 60 bis unmittelbar an den äußeren Stempelrand heran, d.h., die Außenkontur der
beiden Stempel ist mit Rücksicht auf die Gestalt des Formlings so gewählt, daß sich
zwischen Stempelaußenfläche und Formhohlrauminnenfläche im Bereich der aneinanderstoßenden
Stirnflächen der Stempel nahezu
keine Ränder ergeben.
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An der Hubplatte 32 sind zwei Bolzen 62 befestigt, die in der Führungsplatte
28 beweglich geführt sind. Diese Bolzen 62 sind bei 64 an der Hubplatte 32 in der
Länge einstellbar, und zwar wird die Einstellung so vorgenommen, daß diese Bolzen
62 die Führungsplatte 44 des unteren Stempels 46 berühren, wenn die Stempel 30,
46 zusammengefahren sind und der Formhohlraum 58, 60 geschlossen ist. Wichtig ist
noch, daß die Kraft des Druckmittelzylinders 26 größer ist als die des Zylinders
40, so daß nach dem Schließen des Formhohlraums aufgrund der stärkeren abwärts wirkenden
Kraft des Zylinders 26 gegenüber der aufwärts wir#kenden Kraft des Zylinders 40
eine gemeinsame Abwärtsbewegung beider Stempel 30, 46 erzielt wird, indem die Bolzen
62 auf die Platte 44 wirken. Dabei bewegt sich die horizontale Trennebene beider
Stempel 30, 46 in den Abscherring 18 hinein, mit dem Ergebnis, daß die noch flüssige
überschüssige Masse abgeschert wird. Dabei ist es äußerst wichtig, daß dieser Abschervorgang
stattfindet, während die Masse noch fließfähig ist, weil auf diese Weise ein sauberer
Formling ohne jegliche Grate gebildet werden kann.
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Auf der Rahmenplatte 14 ist seitlich neben dem Rahmenaufbau für die
beiden Preßstempel 30, 46 eine Schwenksäule 50 um eine vertikale Achse drehbar angeordnet.
Unterhalb der Platte 14 greift an der Schwenksäule 50 eine Schwenkzylinderanordnung
52 an, um einen am oberen Ende der Säule 50 befestigten
Schwenkarm
54 um etwa 1800 aus der in Fig. 1 mit ausgezogenen Linien dargestellten Stellung
in eine gestrichelte Stellung zu verschwenken, nachdem der:untere Stempel 46 in
eine untere Stellung abgesenkt worden ist. Dabei gelangt der am Ende des Schwenkarms
54 angeordnete Tisch 56 in die gestrichelte Stellung 56' vertikal unterhalb des
Formhohlraumes 58, 60. Anschließend kann der Stempel 30 den Formling aus dem Abscherring
18 ausstoßen, der dort aufgrund Unterdruckwirkung und Reibung gehalten wird. Der
Formling fällt auf den Tisch 56 und wird durch die Schwenkvorrichtung aus dem Rahmen
herausgeschwenkt. Anschließend fahren beide Stempel wieder in ihre in Fig. 1 dargestellte
Ausgangslage, in welcher die Vorrichtung zur Aufnahme einer neuen Schmelzmenge vorbereitet
ist.
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Mit der beschriebenen Vorrichtung wird wie folgt gearbeitet.
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Gemäß Fig. 2 wird eine genügend große Schmelzmenge in pastöser oder
halbstarrer Form in den unteren Teil 58 des Formhohlraums 58, 60 eingeführt, wobei
diese Menge so ausreichend bemessen ist, daß nach dem Schließen beider Stempel nicht
nur der obere Formhohlraumteil 60 ausgefüllt ist, sondern eine Uberschußmenge seitlich
herausgedrückt wird. Wie Fig. 2 veranschaulicht, fährt nun der obere Stempel 30
in Richtung des Pfeils nach unten gegen den unteren Stempel, um den Formhohlraum
zu schließen. Dabei wird - wie Fig. 3 veranschaulicht - die Uberschußmasse seitlich
herausgedrückt. Da die Bolzen 62 nunmehr auf der Platte 44 des unteren Stempels
46 aufstehen und da die Kraft des Druckmittelzylinders 26 größer
als
die des Zylinders 40 ist, bewegen sich nun beide Stempel 30, 46 als Einheit weiter
nach unten, so daß die Trennebene beider Stempel in den Abscherring 18 hineingelangt
(Fig. 4).
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Da die Außenkonturen beider Stempel mit der Innenkontur des Abscherringes
18 übereinstimmen, wird die noch verformbare Uberschußmasse sauber abgeschert, so
daß keinerlei Grate verbleiben.
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Es soll noch darauf hingewiesen werden, daß die Abwärtsbewegung des
oberen Stempels 30 aus der Stellung gemäß Fig. 2 über die Stellung gemäß Fig. 3
in die Stellung gemäß Fig. 4 ohne Unterbrechung erfolgt, d.h., der abwärts gehende
Stempel 30 führt zu einem allmählichen Schließen des Formhohlraumes 58, 60 und nimmt
bei der Weiterbewegung dann über die Bolzen 62 und die Platte 44 den unteren Stempel
46 während der C scherphase mit.
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Der obere Zylinder 26 ist als Tandemzylinder mit eigenem Auswurfzylinder
26' ausgebildet.
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Es versteht sich, daß die gemeinsame Bewegung beider Stempel 30, 46
nur um eine recht kleine axiale Strecke zu erfolgen braucht, nämlich nur so weit,
daß die Trennebene beider Stempel gerade in den Abscherring 18 eingetreten ist.
Anschließend wird dann der untere Druckmittelzylinder 40 auf Abwärtsbewegung des
Stempels 46 beaufschlagt, während gleichzeitig der Druckmittelzylinder 26 in seiner
Stellung gehalten wird. Der untere Stempel 46 verlagert sich also gemäß Fig. 5 nach
unten.
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Sobald die Bewegungsebene des Tisches 56 passiert ist, schwenkt dieser
Tisch in die Stellung 56' (Fig. 6) und der Auswurfzylinder
26'bewegt
den Stempel 30 durch den Abscherring 18 hindurch, so daß der Formling F auf den
Tisch fallen (Fig. 6) und mit der Transporteinrichtung aus der Vorrichtung herausbewegt
werden kann (Fig. ), wonach beide Stempel 30, 46 wieder nach oben fahren.
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Die einzelnen Arbeitsschritte für die Bewegung der beiden Stempel
30, 46 und des Schwenktisches 54 erfolgen in genauer zeitlicher Beziehung zueinander
mittels einer entsprechenden Zeit- und/oder Endschaltersteuerung. Für einen geschlossenen
ArbeitszsSus benötigt die erfindungsgemäße Vorrichtung nur einen außerordentlich
kurzen Zeitraum dank der Tatsache, daß die Schmelzmasse von einer Seite her eingegeben
und der Formling an einer davon entfernt liegenden Stelle ausgegeben wird.
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Aufgrund der weiteren wichtigen Tatsache, daß das Abscheren von Uberschußmasse
noch im plastischen Zustand der Masse, nämlich unmittelbar nach dem Schließen des
Formhohlraumes erfolgt, wird eine Gratbildung am Formling vermieden, so daß Nachbearbeitungen
entbehrlich sind.
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