DE3302753A1

DE3302753A1 - Einspritzvorrichtung einer spritzgussmaschine

Info

Publication number: DE3302753A1
Application number: DE19833302753
Authority: DE
Inventors: Toyoaki Ajisu Yamaguchi Ueno
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 1982-01-26
Filing date: 1983-01-25
Publication date: 1983-08-11
Also published as: JPS6023091Y2; US4892131A; JPS58111158U; DE3302753C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einspritzvorrichtung einer Druck- bzw. Spritzgußmaschine und insbesondere auf eine Verbesserung der Befestigungskonstruktion des Spritzzylinders, um die Steifigkeit eines der Sicherung einer Gußform dienenden Teils zu vergrößern.

In Fig. 1 ist eine bekannte Einspritzvorrichtung einer Druckbzw. Spritzgußmaschine dargestellt. Diese umfaßt eine stationäre stabile Platte 1, einen U-förmigen Rahmen 2, der an einer Seite der Platte 1 mit Bolzen 3 befestigt ist, und einen Spritzzylinder 4, der durch den Rahmen 2 gehalten wird. Der Spritzzylinder 4 umfaßt einen Spritzkolben 5, der sich verschiebbar durch eine Hülse 6 hindurch erstreckt, die an der Platte 1 befestigt ist. Obwohl nicht dargestellt, ist an einer mittig liegenden Stelle der Hülse 6 eine Öffnung zum Eingießen geschmolzenen Metalls vorgesehen, wobei das geschmolzene Metall in der Hülse 6 unter einem vorbestimmten Druck in einen Hohlraum einer Gußform eingespritzt wird, der an der Stirnfläche von stationären und verstellbaren Gußformen (nicht dargestellt) ausgebildet ist, wenn der Spritzkolben 5 durch den Spritzzylinder 4 vorgeschoben wird und somit ein Gußerzeugnis geformt wird.

Da der Rahmen 2 und die feststehende Platte 1 unabhängig voneinander ausgebildet sind, ist es mit dieser bekannten Konstruktion schwierig, ein Ausrichten des Zylinders 4 sicherzustellen, wenn nicht der Rahmen 2 mit großer Genauigkeit an der Platte 1 befestigt ist. Darüber hinaus ist es nötig, die Steifigkeit des separaten Rahmens zu vergrößern, wodurch aber nicht nur sein Gewicht vergrößert wird, sondern ebenfalls die Montage und Demontage des Rahmens 2 schwierig wird.

Demgemäß ist es Aufgabe dieser Erfindung, eine verbesserte Einspritzvorrichtung einer Spritzgußmaschine vorzusehen, mit der alle Nachteile der vorangehend beschriebenen bekannten Konstruktionen ausgeschlossen werden können.

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Insbesondere soll durch die Erfindung eine verbesserte Einspritzvorrichtung geschaffen werden, die in ihrem Gewicht vermindert ist, wobei die korrekte Ausrichtung des Einspritzzylinders ermöglicht, die Länge der Einspritzhülse verkürzt und die Steifigkeit der Einspritzvorrichtung vergrößert werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe umfaßt die Einspritzvorrichtung einer Spritzgußmaschine erfindungsgemäß eine stationäre Platte zur Halterung einer Gußform, einen integral mit der feststehenden Platte ausgebildeten ausgesparten bzw. hohlen Rahmen oder Gehäuse, einen an einem freien Ende des Rahmens befestigten Spritzzylinder, eine Hülse, die sich durch die stationäre Platte koaxial mit dem Spritzzylinder hindurch erstreckt und mit einer öffnung zum Eingießen von geschmolzenem Metall in die Hülse versehen ist, sowie einen Kolben, der durch den Spritzzylinder betätigt wird, um das in der Hülse befindliche geschmolzene Metall in die Gußform zu spritzen. Der Rahmen ist mit einer Mehrzahl von öffnungen zur Verringerung des Gewichtes, zum Eingießen des geschmolzenen MetallsToder zum Aufhängen der Einspritzvorrichtung und zum Entfernen von Schlacke versehen.

Weitere Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung der in den schematischen Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele hervor. In den Zeichnungen zeigen

Fig. 1 eine bekannte Einspritzvorrichtung in Seitenansicht,

Fig. 2 eine Ausführungsform der Erfindung im Längsschnitt und

Fig. 3a und 3b zur Erklärung der Durchbiegung bzw. Verformung nützliche Illustrationen.

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Wie in Fig. 2 dargestellt, sind eine stationäre Platte 1, auch als Tisch zu bezeichnen, und ein Rahmen 2 (bzw. Gehäuse) gemäß dieser Erfindung als ausgespartes (hohles), einstückiges Bauteil ausgebildet, und der Rahmen 2 ist an seiner inneren Oberfläche mit einer Vielzahl von Verstärkungsrippen 7 versehen. Die feststehende Platte 1 ist an einem Maschinenrahmen 10, beispielsweise mittels Bolzen, befestigt, und der Maschinenrahmen 10 ist auf dem Bodenfundament befestigt.

Der Spritzzylinder 4 ist am außen gelegenen Ende des Rahmens 2 befestigt, und die Einspritzhülse 6 erstreckt sich durch die verhältnismäßig dünne feststehende Platte 1. Da die Wandstärke des ausgesparten Gebildes gering ausgeführt wurde, kann die stationäre Platte 1 ebenfalls dünn ausgebildet sein. Insbesondere weist die feststehende Platte 1 die^leiche Höhe b wie die der bekannten Platte auf, aber Gesamtstärke a ist ziemlich vermindert. Als Folge davon ist es möglich, die Hülse 6 kurz auszubilden, um somit die Spritzbedingungen zu verbessern. Insbesondere führt eine Verminderung der Länge der Hülse 6 in Längsrichtung zum gleichen Maß in der Verminderung

D der Kolbenlänge in Längsrichtung und des Spritzzylinders, so daß die Gesamtverminderung der Vorrichtungsabmessungen in Längsrichtung verdreifacht werden kann. Wegen der Verminderung der Länge der Hülse kann ihre Fläche, die mit Luft und geschmolzenem Metall in Kontakt ist, vermindert werden, und

j daher können Gaswirbel und eine teilweise Verfestigung des geschmolzenen Metalls verhindert werden, um dadurch die Temperaturen des geschmolzenen Metalles aufrecht zu erhalten, das geschmolzene Metall in guter Beschaffenheit für das Einspritzen zu halten und somit die Spritzbedingungen zu ver-

) bessern. Zusätzlich zu den vorangehend geschilderten Vorteilen ist, da der Rahmen 2 und die stationäre Platte 1 integral ausgebildet sind, kein Bolzen zu ihrer Herstellung nötig, und die feststehende Platte 1 und der hohle Rahmen wirken als Ganzes a,}.s mechanisch steifes Teil, um die Stei-

ι figkeit des GesenKexcnerungsteils zu vergrößern. Somit ist

es lediglich nötig, den Spritzzylinder im Zeitpunkt des Einsetzens in den Rahmen 2 genau auszurichten. Mit anderen Worten ist es nicht nötig, den Rahmen 2 zum Zeitpunkt seiner Befestigung an der feststehenden Platte, im Gegensatz zu der bekannten Konstruktion, genau auszurichten.

Zum Eingießen geschmolzenen Metalls in die Hülse 6 durch eine Öffnung 8 ist eine Mehrzahl von verhältnismäßig großen Öffnungen 9 im Rahmen 2 ausgebildet, was auch zu einer Verminderung des Gewichts führt. Die Öffnungen 9 erleichtern den Austausch und die Reparatur des Kolbenkopfes. Die Ausbildung und die Anzahl der Öffnungen 9 werden natürlich in Übereinstimmung mit der mechanischen Festigkeit des Rahmens 2 bestimmt. Eine obere Öffnung 9a ist zum Aufhängen des Spritzkolbens vorgesehen, und eine untere Öffnung 9b zum Entfernen von Schlacke. Ein Stützteil 9c ist am Boden des Rahmens 2 angeordnet. Vorzugsweise ist das Stützteil 9c einstückig mit dem Rahmen 2 ausgebildet und während des Gebrauchs der Vorrichtung auf einem durch strichpunktierte Linie in Fig. 2 dargestellten Stützrahmen 11 angeordnet. Da das Gewicht der einstückig ausgebildeten feststehenden Platte 1 und des Rahmens 2 stark vermindert worden ist und weil deren Verformung vernachlässigbar klein ist, kann die Einspritzvorrichtung durch das Stützteil 9c stabil an einer feststehenden Struktur befestigt werden. Bei der bekannten Konstruktion ist der Rahmen, da die Durchbiegung der Vorrichtung groß ist, fliegend unter Schweben seines freien Endes gelagert, und für den Rahmen ist eine Ausgleichs- oder Gegengewichtseinrichtung vorgesehen. Die Durchbiegung wird jedoch nach der vorliegenden Erfindung kleiner, so daß von der Ausgleichseinrichtung abgesehen und das Teil 9c verwendet werden kann. In dem in Fig. 2 dargestellten Beispiel sind drei Öffnungen vorgesehen, jedoch können diese Öffnungen offensichtlich auch in einer größeren einzelnen Öffnung aufgehen.

Fig. 3a zeigt schematisch die Durchbiegung der Einspritzvor-

richtung gemäß der Erfindung, während Fig. 3b die der bekannten Vorrichtung zeigt.

Obwohl die Verformung bzw. Durchbiegung <T extrem kompli-

3,

ziert ist, kann sie_r da die Durchbiegung c£ des Rahmens sehr klein ist, näherungsweise durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden

384EI ^Λ '

Da es tatsächlich möglich ist, L¹ kleiner als L auszulegen, kann der Wert von <f kleiner als der werden, der durch die

Gleichung (1) errechnet wird. Insbesondere kann wegen der Anordnung einer öffnung 9 berücksichtigt werden, daß der Abstand zwischen den"Stützpunkten L auf einen Durchmesser L' der öffnung vermindert wird. Somit kann beispielsweise, wenn L' = 0.7L ist, der Wert der Durchbiegung (f der feststehen-

el

den Platte 1 entsprechend der folgenden Gleichung (2) errechnet werden.

A _ W(L¹)⁴ _ 0.2401 WL⁴
°a 384EI ~ 384EI .

Im Falle der in Fig. 3b dargestellten bekannten Konstruktion kann die Durchbiegung cT, der feststehenden Platte 1 durch die folgende Gleichung (3) dargestellt werden.

tf _ 5WL⁴
^ö

In diesen Gleichungen ist

L : Länge der Platte 1

L¹ : Durchmesser der öffnung 9

T : Dicke der feststehenden Platte 1

<f ι ei ι c/t, ^: Durchbiegung verschiedener

a 3. O

Teile

E : Young'scher Modul (Elastizi-

Λ.

tätsmodul) I : Flächenträgheitsmoment

W : Kraft, die je Längeneinheit

des feststehenden Tisches wirkt.

In den Fig. 3a und 3b zeigen die ausgezogenen Linien die Vorrichtung dann, wenn keine Kraft W aufgebracht ist, und die strichpunktxerten Linien zeigen sie im verformten Zustand bei Aufbringen einer Kraft W.

Da der stationäre Tisch 1 und der Rahmen 2 als hohles integrales Bauteil ausgebildet sind, ist es möglich, den Tisch 1, der zur Lagerung einer Metallgußform dient, beträchtlich dünner als bei der bekannten Konstruktion auszubilden. Das vermindert nicht nur das Gewicht, sondern vergrößert auch die Steifigkeit und die Festigkeit. Weiterhin ist eine Zentrierung des Rahmens unnötig. Die Verkürzung der Hülse verbessert die Gußbedingungen. Der Umstand, daß die Verformung der Vorrichtung erheblich kleiner als die der bekannten Vorrichtung ist, ist aus den Fig. 3a und 3b und den Gleichungen (2) und (3) ersichtlich. Wenn der Durchmesser des Rahmens 2 gleich L ist, und wenn die öffnungen 9 nicht vorgesehen sind, ist das Verhältnis der Durchbiegungen der Erfindung und der bekannten Konstruktion näherungsweise gleich 1/5 ist. Darüber hinaus wird, wenn L¹ = 0.7L ist und öffnungen 9 ausgebildet sind, das Verhältnis der Verformungen 1/20 bis 1/30, was bedeutet, daß die Steifigkeit gemäß der Erfindung in hohem Maße vergrößert wird.

Leerseite

Claims

OOUZ / OO ÜBE INDUSTRIES, Limited, * 1 2-32, 'rTIshixflotö-cho, 1 -chome, Ube-shi, Yamaguchi-ken, Japan Einspritzvorrichtung einer Spritzgußmaschine Patentansprüche :

1. Einspritzvorrichtung einer Spritzgußmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine stationäre Platte (1) zur Halterung einer Gußform,

einen integral mit der Platte (1) ausgebildeten hohlen Rahmen (2),

einen an einem freien Ende des Rahmens befestigten Spritzzylinder (4),

eine Hülse (6), die sich durch die feststehende Platte (1) hindurch koaxial mit dem Einspritzzylinder (4) erstreckt und die mit einer öffnung (8) zum Eingießen von geschmolzenem Metall in die Hülse (6) versehen ist, sowie

einen Kolben (5) umfaßt, der durch den Spritzzylinder (4) betätigt wird, um das in der Hülse (6) befindliche geschmolzene Metall in die Gußform zu spritzen.

2. Einspritzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die stationäre Platte O) und der ausgesparte Rahmen (2) einstückig als mechanisch stabiles, die Steifigkeit der Vorrichtung vergrößerndes Teil ausgebildet sind.

3. Einspritzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (2) mit einer Mehrzahl von öffnungen (9) versehen ist, von denen eine zum Eingießen des geschmolzenen Metalls in die Hülse (6) verwendbar ist.

4. Einspritzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (2) mit einer Mehrzahl von Durchbrechungen (9) ver-

(tint
sehen ist, von denen 4ie obere (9a) zum Aufhängen der Einspritzvorrichtung verwendbar ist, während 44e untere (9b) zum Entfernen von Schlacke verwendbar ist.

5. Einspritzvorrichtung nach einem "der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet/ daß sie weiterhin ein Stützteil (9c) umfaßt, das am hinteren Bodenbereich des Rahmens (2) befestigt ist.

6. Einspritzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (2) mit einer Mehrzahl von axial sich erstreckenden Verstärkungsrippen (7) ausgebildet ist.