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Gegenstand des Hauptpatentes ist eine Formschließeinheit entsprechend
dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Formschließeinheit
gemäß dem Hauptpatent derart weiterzubilden, daß die Voraussetzungen für eine noch
weitergehende Automatisierung des Gießformwechsels vorliegen.
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Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentanspruches
1 genannten Merkmale gelöst.
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Zur Vermeidung von Fehlerquellen bei der Durchführung des Gießformwechsels
kann eine Kodiereinrichtung zur Erkennung der programmgerechten Spritzgießform oder
zur Abrufung des dieser Spritzgießform zugehörigen Programmspeichers vorgesehen
sein, welche Kodiereinrichtung über eine Versorgungsleitung mit dem Rechner der
Kunststoff-Spritzgießmaschine verbunden ist.
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Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel
erläutert. Es zeigt F i g. 1 die Formschließeinheit im Schnitt nach Linie l-lvonFig.
2, Fig. 2 einen Ausschnitt aus der Formschließeinheit gemäß F i g. 1 in Draufsicht,
Fig.3 die Formschließeinheit in Seitenansicht aus Richtung A von F i g. 1, F i g.
4, 5 Kupplungsköpfe der Formschließeinheit in unterschiedlicher Arbeitsposition,
F i g. 4a, 5a eine Variante der Kupplungsköpfe von Fig. 4,5, Fig. 6 die Kupplungsköpfe
gemäß den F i g. 4, 5 in Seitenansicht, F i g. 7 einen Ausschnitt aus F i g. 6 in
vergrößerter Darstellung und Fig.7a~7d Beispiele für den Code der Kunststoff-Spritzgießmaschine.
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Auf den Maschinenfuß 10 der Kunststoff-Spritzgießmaschine ist die
Formschließeinheit aufgesetzt. Diese umfaßt einen stationären Formträger 17. Der
bewegbare Formträger 18 ist auf Holmen 19, 20 verschiebbar gelagert. Der stationäre
Formträger 17 mit seinem Versteifungsschild 17b sitzt mittels Befestigungsfüßen
17a zentriert auf Laufschienen 12 des Maschinenfußes 10 auf. Die Laufschienen 12
liegen auf umgebördelten Rändern 10a des Maschinenfußes. Der über rollende Stützeinrichtungen
75 auf den Laufschienen 12 abgestützte Formträger 18 umfaßt eine Aufspannwand 18a,
eine Rückwand 18c sowie mehrere den Schließdruck übertragende Stützrippen 18b. Die
Spritzgießform 21 bzw.
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21' umfaßt Platten 21a, 21b mit planen Spannflächen, die im folgenden
»Anlageplatten« genannt werden. Anlageplatten 21a, 21b überragen die restlichen
Platten 21c, 21d (F i g. 3) der Spritzgießform 21 bzw. 21' auf zwei einander gegenüberliegenden
Seiten geringfügig. Die Spritzgießform 21 bzw. 21' ist mittels hydraulisch betätigter
Spannbolzen 25 in Arbeitsposition gehaltert. Nasen der Spannbolzen 25 hintergreifen
je die benachbarte Formhälfte an der Anlageplatte 21a bzw. 21b. Eine über Holme
43 an Muffen 42 des stationären Formträgers 17 angeschlossene Spritzgießeinheit
mit Plastifizierzylinder 44 arbeitet quer zur Trennebene b-b der Spritzgießform
21. Eine Vorrichtung zum Wechseln der Spritzgießform 21 bzw. 21' umfaßt einen Transporttisch
29. Mit seiner Hilfe kann eine Spritzgießform 21 bzw.
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21' auf einer senkrecht zur Schließrichtung der Formschließeinheit
verlaufenden Überführungsbahn a-a in den Spannraum S der Formschließeinheit eingefahren
bzw. aus diesem Spannraum herausbewegt werden. Der Transporttisch 29 ist in Schließrichtung
der Form-
schließeinheit mittels einer hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheit 32 nach
beiden Seiten je um wenigstens eine maximale Gießformtiefe verschiebbar. Er ist
auf den am Maschinenfuß 10 abgestützten Führungsholmen 30 auf der der Bedienungsseite
gegenüberliegenden Adaptionsseite A gelagert. Die Führungsholme 30 und der Zylinder
der Kolben-Zylinder-Einheit 32 sind von einem Führungsbock 31 mit Querwänden 31b
aufgenommen.
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Dieser ist an der benachbarten Laufschiene 12 befestigt und auf einem
Abstützblech 11 des Maschinenfußes 10 justierbar abgestützt.
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Senkrecht zur Schließrichtung verlaufende Befestigungsränder 11b
des Abstützbleches 11 sind mit dem Führungsbock 31 mittels Befestigungselementen
77 verbunden. Der Lagerbock 31 ist über einen Flansch mittels Befestigungsschrauben
an der Laufschiene 12 befestigt.
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Die Justiereinrichtung 13 umfaßt Stellschrauben 80. die mit dem Führungsbock
31 im Gewindeeingriff stehen und mit ihrem Kopf am Abstützblech 11 abgestützt sind.
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Die Kolben-Zylinder-Einheit 32 liegt zwischen den im ösenartigen Aufnahmelager
des Transporttisches 29 aufgenommenen Führungsholmen 30. Auf dem Transporttisch
29 sind für zwei in Schließrichtung versetzt nebeneinander angeordnete Spritzgießformen
21, 21' Führungsleistenpaare 23, 24 mit Führungsflächen vorgesehen. Die Anlageplatte
21a der in der Überführungsbahn a-a befindlichen Spritzgießform 21 liegt bei Transportbewegung
an den Führungsflächen des Führungsleistenpaares 23 bzw. 24 an. Eine Anlageplatte
21a der zweiten, in Wartestation Wbefindlichen Spritzgießform 21' liegt an den Anlageflächen
des anderen Führungsleistenpaares 24 bzw. 23 an. Beim Gießformwechsel liegen eine
der genannten Führungsfläche und die Aufspannfläche des zugehörigen Formträgers
17 etwa in einer Ebene. Auf der Überführungsbahn a-a ist die Spritzgießform 21 mit
Hilfe einer unterhalb der Überführungsbahn a-a angeordneten Antriebseinrichtung
A" verschiebbar. Die durch einen Hydromotor 50 angetriebene Antriebseinrichtung
A ~umfaßt eine, bei vertikaler Achse umlaufende endlose Kette 55', welche das Transportelement
94 bei periodisch wechselnder Antriebsrichtung mit ihrem einen Trumm zieht. Dabei
greifen Mitnehmerzapfen 55a in seitliche Nischen 94b des Transportelementes 94 ein.
Eine solche Transporteinrichtung A " ist Gegenstand der deutschen Patentanmeldung
P 32 42 045.4.
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Einer der federbelasteten Indexierstifte 63 ist zwecks Übergabe der
Spritzgießform 21 bzw. 21' mit Hilfe einer von der Bewegung des Transporttisches
29 am Ende dieser Bewegung gesteuerten Einrichtung selbsttätig außer Eingriff geführt.
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Zwei Temperiergeräte 88 sind etwa symmetrisch zur Trennebene b-b
der Spritzgießform 21 abgestellt. Die Versorgungsleitungen 90, 90a und 90b sind
gebündelt und mittels eines Kupplungskopfes 93 über einen Kupplungskopf 95 selbsttätig
an die Spritzgießform 21 bzw.
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21' anschließbar. Dabei ist die beim Absetzen der Spritzgießform 21
bzw. 21' auf einer Wartestation W erfolgende vertikale Bewegung für den selbsttätigen
Anschluß der Versorgungsleitungen 90, 90a, 90b ausgenutzt. Dementsprechend endigen
alle Versorgungsleitungen 90, 90a, 90b im Kupplungskopf 93. Dieser ist am Transportelement
94 befestigt, das Bestandteil der Antriebseinrichtung A " ist. Das von der endlosen
Kette 55' angetriebene und die Spritzgießform 21 bzw. 21' in der Überführungsbahn
a-a ziehende Transportelement 94 ist auf dem Transporttisch 29 zwischen der rechten
Führungsleiste 23 bzw. 24 und einer weiteren Führungsleiste
23t
und im Spannraum S zwischen Führungsleisten eines Führungskörpers 96 geführt, der
am stationären Formträger 17 befestigt ist. Dabei ist die Spritzgießform auf diesem
Führungskörper 96 abgestützt, in welchen die Antriebseinrichtung A" integriert ist.
Das Transportelement 94 steht dadurch in Kupplungsverbindung mit der Spritzgießform
21,21', daß ein vertikaler Kupplungszapfen 94a (F i g. 2) in eine Bohrung der Spritzgießform
eintaucht. Die Kupplungsverbindung ist daher durch eine vertikale Bewegung der Spritzgießform
herstellbar bzw. aufhebbar. Dabei ist die Spritzgießform in jedem Falle so auf dem
Transporttisch 29 angeordnet, daß ihre Symmetrieebene s-s mit der Symmetrieebene
t-t des Transporttisches 29 zusammenfällt (Fig. 2). Dadurch ist sichergestellt,
daß der Transportweg der Spritzgießform 21 bzw. 21' in der Überführungsbahn a-a-unabhängig
von ihrer Breite stets gleich lang ist. Da das Transportelement 94 mit Hilfe des
Indexierstifts 63 auf dem Transporttisch 29 fixiert ist, befindet sich der Kupplungskopf
93 in einer konstanten räumlichen Zuordnung zur Symmetrieebene s-s (Fig. 2). Der
mit dem Kupplungskopf 93 deckungsgleiche Kupplungskopf 95 ist über ein Zwischenstück
103 bzw. 103' (F i g. 1) an der stationären Formhälfte der Spritzgießform 21 bzw.
21' befestigt. Die Größe dieses Zwischenstückes 103 bzw.
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103' ist solcher Art, daß der Kupplungskopf 95 in der Vertikalen stets
mit dem Kupplungskopf 93 fluchtet.
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Dies bedeutet, daß bei einer sehr breiten Spritzgießform das Zwischenstück
(103 in F i g. 1 rechts) verhältnismäßig klein und bei einer schmäleren Spritzgießform
das Zwischenstück (103' in F i g. 1 links) entsprechend größer ist Wie insbesondere
aus den F i g. 4, 5 erkennbar, sind Temperierflüssigkeiten oder Druckmedien führende
Versorgungsleitungen 90 durch die vertikale Bewegung der Spritzgießform 21 bzw.
21' mittels Schnellkupplungen 104 an korrespondierende Anschlußleitungen 90' anschließbar
bzw. von diesen Anschlußleitungen abtrennbar. Diese Anschlußleitungen 90' führen
vom Kupplungskopf 95 zu den Verbrauchsstellen der Spritzgießform 21, 21'. Die Schnellkupplungen
104 sind in Abhängigkeit von der axialen Aufsteckbewegung bzw.
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Abzugsbewegung über Kupplungshälften derart gesteuert, daß sich die
Kupplungsenden der Versorgungsleitungen 90 bzw. der Anschlußleitungen 90' beim Abziehen
des Kupplungskopfes 95 verschließen bzw. beim Aufsetzen öffnen. Sie sind aus Gründen
der Platzersparnis in den Kupplungsköpfen 93,95 ohne axiale Verriegelung. Die Versorgungsleitungen
90 dienen in Verbindung mit den zugehörigen Anschlußleitungen 90' teils dem Transport
von Temperiermedien, teils zum Transport von Druckmedien wie Drucköl oder Druckluft
zur Versorgung von Antriebseinrichtungen der Spritzgießform zum Beispiel zum Ausschrauben
von Einlegeteilen oder zum Ausblasen von Spritzlingen aus der Spritzgießform Die
Druckmedien werden in der Regel vom Hydraulikkreis der Spritzgießmaschine bzw. einer
gesonderten Druckluftquelle entnommen. Die elektrischen Versorgungsleitungen 90a
dienen der Versorgung von Thermofühlern und Widerstandsheizungen sowie von Endschaltern
und Meßstellen. Eine weitere Versorgungsleitung 90b verbindet eine in den Kupplungsköpfen
93, 95 angeordnete Kodiereinrichtung K mit dem Rechner der Spritzgießmaschine. Die
Versorgungsleitungen 90 münden paarweise (Zuleitung und Ableitung) im Kupplungskopf
93. Icde Formhälfte der Spritzgießfsrn 21 b,#v. 21' kDIlil illlel citr eigencs Paur
von Ver.#orgllllgsilellllllseell tu" itt,&'i die iugehö'.igen Anschlul3 Icitungell
90' nlil l'emperierflüssigkeit Versorgt sein.
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Dies gilt zum Beispiel auch für Metallkerne in den Formenhohlräumen
102. Dadurch liegt die Voraussetzung dafür vor, daß die Spritzgießform beim Spritzbetrieb
die üblichen rhythmischen Öffnungs- und Schließbewegungen ausführen kann. Die bewegbare
Formhälfte der Spritzgießform 21 kann auf unterschiedliche Art versorgt sein: In
einer ersten Versorgungsart (in F i g. 1-3 in Strich-Punkt-Linien angedeutet) ist
eine zuleitende Anschlußleitung 90' an der Vorderseite der stationären Formhälfte
verankert und gelangt von dort über einen nach unten bogenförmig durchhängenden
flexiblen Leitungsabschnitt 90"' an eine vorderseitige Anschlußstelle der bewegbaren
Formhälfte. Über diesen Anschluß tritt das Temperiermedium in die bewegbare Formhälfte
der Spritzgießform 21, 21' ein, um nach Zirkulation in der Gießformhälfte über eine
vorderseitige Austrittsöffnung in einen rückführenden Leitungsabschnitt 90"' zu
gelangen, dessen Ende an der Vorderseite der stationären Gießformhälfte verankert
ist. Von der Verankerungsstelle gelangt das Temperiermedium über eine rückführende
Anschlußleitung 90' zum Anschluß im Kupplungskopf 95.
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In einer alternativen Versorgungsart (Fig. 1, 2) ist, ausgehend vom
Kupplungskopf 95, eine zuführende Anschlußleitung 90' über eine Bohrung durch die
stationäre Formhälfte der Spritzgießform 21, 21' hindurchgeführt, an der Rückseite
dieser Formhälfte verankert und von dort in einem bogenförmigen, nach unten durchhängenden
Leitungsabschnitt 90" zur rückseitigen Anschlußstelle an der bewegbaren Formhälfte
fortgesetzt.
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Über diese Anschlußstelle wird das Temperiermedium in die bewegbare
Hälfte eingeleitet, um über eine rückseitige Austrittsöffnung, den an der stationären
Formhälfte gehalterten Leitungsabschnitt 90" und eine rückführende Anschlußleitung
90' durch die stationäre Formhälfte hindurch zum Kupplungskopf 95 zu gelangen. In
einer weiteren alternativen Versorgungsart kann das Temperiermedium über eine zuleitende
Anschlußleitung 90' durch eine Bohrung der stationären Formhälfte hindurchgeführt
sein, die an der Rückseite dieser Formhälfte verankert und als bogenförmiger, nach
unten durchhängender Leitungsabschnitt 90" zu einer rückseitigen Anschlußstelle
der bewegbaren Formhälfte geführt ist Über diese Anschlußstelle tritt das Temperiermedium
in die bewegbare Formhälfte ein und gelangt über eine Austrittsöffnung und den bogenförmigen,
an der stationären Gießformhälfte vorderseitig verankerten Leitungsabschnitt 90"'
sowie über die rückleitende Versorgungsleitung 90' zum Kupplungskopf 95. Die Kupplungsköpfe
93, 95 sind mittels Verriegelungsklauen 98 bzw. 98' miteinander verriegelbar, die
an den Längsseiten des Kupplungskopfes 93 in Lagerböcken 110 schwenkbar gelagert
und von Federn 107 belastet sind.
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Das geometrische Anschlußmuster der Versorgungsleitungen 90, 90a
am Kupplungskopf 93 entspricht dem Anschlußmuster der Anschlußleitungen 90', 90a'
am Kupplungskopf 94, wobei nicht alle Anschlußmöglichkeiten ausgenutzt zu sein brauchen.
Die Anschlußleitungen 90a' können zu Meßstellen, zu Temperaturfühlern, zu Endschaltern
und Widerstandsheizungen der Spritzgießform führen. Die Versorgungsleitungen 90,
90a, 90h sind in einem kreisförmigen Durchbruch 108 der Blechverkleidung 109 gebündelt.
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Wie insbesondere aus den F i g. 6 und 7 ersichtlich, umfnßl die Kodiereinriehtung
k einen Steckerteil 105.
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das in einer Ausnehmung 113 im Kupplungskopf 95 angeordnet ist und
einen Buchsenteil 106, das in einer
Ausnehmung 114 im Kupplungskopf
93 versenkt ist.
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Steckerteil 105 und Buchsenteil 106 sind je über ihre Trägerplatten
105a bzw. 106a mittels Schrauben am zugehörigen Kupplungskopf 95 bzw. 93 befestigt.
Die beim Kupplungsvorgang in die Buchsen des Buchsenteiles 106 eintauchenden Steckerstifte
112 des Steckerteiles 105 ragen rückseitig aus dem Körper des Steckerteiles 105
heraus, wie aus F i g. 7 erkennbar. Auf diese Stekkerstifte 105 ist rückseitig eine
Kodierplatte 111 aufgesteckt, auf welcher ein durch Anzahl und Lokalisation von
Kontakten bestimmter Code verwirklicht ist. Die Fig. 7a bis 7d zeigen vier alternative
Beispiele eines solchen Code, der je durch Auftrennen eines oder mehrerer Seitenzweige
111b einer gedruckten Leitung verwirklicht ist, welche von einem Längsstrang 11
1a zu den Kontaktstellen 111c der Steckerstifte 112 führt, wobei die Spannung der
Versorgungsleitung 90b am Steckerstiftkontakt llldanliegt Da die Kodierplatte 111
mühelos von den Steckerstiften 112 abziehbar ist und der jeweils gewünschte Code
durch Auftrennen bereits vorhandener gedruckter Leitungen zu verwirklichen ist,
liegen die Voraussetzungen dafür vor, daß der Kunde einer Spritzgießmaschine, gegebenenfalls
unter Anleitung, die seinem Organisationssystem nach Anzahl und Muster entsprechenden
Codes selbst verwirklichen kann. Der Rechner erkennt über die Adern 115 der Versorgungsleitung
90b Anzahl und Lokalisation der spannungsfreien Kontaktstellen (111c). Die Kodiereinrichtung
K arbeitet bei vollautomatischer Adaption wie folgt: Dem Steuersystem der Spritzgießmaschine
wird ein Transportbefehl hinsichtlich der gewünschten Spritzgießform eingegeben.
Aufgrund dieses Transportbefehles wird eine bestimmte Spritzgießform aus dem Sammeldepot
mit Hilfe eines Transportgerätes, welches diese Spritzgießform mit Hilfe eines Greiferarmes
an einer Griffleiste 100 hält, zur Wartestation W gefahren und dort in einer Vertikalbewegung
abgesetzt. Durch das Absetzen wird die Kodiereinrichtung K mit elektrischer Energie
versorgt und erkennt am Kodiermuster die programmgerechte Spritzgießform, um das
zugehörige Arbeitsprogramm aus dem Speicher des Rechners abzurufen. Bei dieser Arbeitsweise
ist also der Code dazu bestimmt und geeignet, das der in Frage stehenden Spritzgießform
zugehörige Arbeitsprogramm abzurufen.
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Bei einer halbautomatischen Arbeitsweise wird zunächst das gewünschte,
auf einem Magnetband aufgenommene Programm in die Spritzgießmaschine eingelesen.
Danach wird die zugehörige Spritzgießform durch die Bedienungsperson unter Zuhilfenahme
von entsprechenden Geräten auf der Wartestation Wabgesetzt. In diesem Falle übt
der in der Kodierplatte 111 der abgesetzten Spritzgießform 21 bzw. 21' enthaltene
Code eine Kontrollfunktion aus, indem im Rechner überprüft wird, ob dieser Code
dem eingelesenen Programm entspricht.
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Es ist selbstverständlich, daß man auch bei vollautomatischer Arbeitsweise
der Kodiereinrichtung K die soeben beschriebene Kontrollfunktion übertragen kann.
Beim Absenken der Spritzgießform trifft der Kupplungskopf 95 auf Schrägflächen 98b
der Verriegelungsklauen 98 auf und drückt die Nasen der Verriegelungsklauen aus
seinem Transportweg, wie aus Fig.4 erkennbar. Wie aus Fig.5 ersichtlich, treffen
wenig später vertikale Steuerleisten 101 des sich absenkenden Greiferarmes mit Schrägflächen
101a auf Schrägflächen 98a der Verriegelungsklauen 98, um diese weiterhin in Spreizstellung
zu halten. Demzufolge fallen die Verriegelungsklauen 98 erst dann in Verriegelungsposition
ein, wenn der Greiferarm mit den Steuerleisten 101 in einer Vertikalbewegung nach
oben abgezogen ist. Bei Abtransport der Spritzgießform 21 bzw. 21' aus der Wartestation
W senkt sich der Greiferarm mit den Steuerleisten 101 nach unten, bis er die Spritzgießform
21 bzw. 21' an der Griffleiste 100 gefaßt hat. Bei dieser Vertikalbewegung der Steuerleisten
101 gleiten die Schrägflächen 101a auf die Schrägflächen 98a der Verriegelungsklauen
98 auf und spreizen diese aus ihrer Verriegelungsposition, wie aus F i g. 7 links
ersichtlich, so daß die Spritzgießform 21 bzw. 21' abtransportiert werden kann.
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Im Ausführungsbeispiel der F i g. 4a und 5a liegen die in Lagerböcken
110a schwenkbaren Verriegelungsklauen 98a ebenfalls unter der Last von Federn 107
in Verriegelungsposition. Sie sind jedoch nach Programm zeitgerecht mittels einer
im Kupplungskopf 93 angeordneten Hydraulikeinrichtung H entriegelbar. Die Hydraulikeinrichtung
H ist zweiseitig-symmetrisch aufgebaut.
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Ein zentraler Zufuhrkanal (in den Figuren nicht sichtbar) für das
Drucköl steht senkrecht zu den beiden Zweigkanälen 116, über welche je ein Kolben
117 beaufschlagbar ist, der in einem Endabschnitt 116a des Zweigkanales 116 größerer
lichter Weite angeordnet ist. Die Kolben 117 ragen aus dem Kupplungskopf 93 je mit
einem Endabschnitt 117a heraus, der stirnseitig an der benachbarten Verriegelungsklaue
98a anliegt.
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Die Verriegelung verhindert, daß die im Bereich der Fuge zwischen
den Kupplungsköpfen 93,94 an den Anschlußstellen zwischen den Versorgungsleitungen
90 und den Anschlußleitungen 90' wirksam werdenden Auftriebskräfte der Temperiermedien
bzw. der Druckmedien ein Aufklaffen dieser Kupplungsköpfe 93, 94 bewirken.
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