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Schnell arbeitendes System zum Befestigen von Gesenken
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und Formen an Pressen, insbesondere an Spritzgußpressen Die Erfindung
befaßt sich mit einem schnell arbeitenden System, das ein schnelles Verriegeln von
Formen oder Formmitteln in ordnungsgemäßer Anordnung an Pressen und ein schnelles
Entfernen gestattet, insbesondere, jedoch nicht im wesentlichen, an Pressen zur
Verwendung zum Spritzgießen von Leichtlegierungen oder zum Spritzgießen von thermoplastischen
Materialien.
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Die Pressen, auf die sich die Erfindung bezieht, sind in üblicher
Weise horizontale Pressen und verfügen von ihrer Konstruktion her über eine feststehende
und eine bewegbare Platte, wobei letztere entlang mindestens eines Paares paralleler
Säulen verschiebbar angeordnet ist, um
sie in Richtung auf die feststehende
Platte hin oder von dieser weg bewegen zu können, und wobei iede Platte ein an ihr
befestigtes zugehöriges Gesenk- oder Formteil aufweist, das sich für eine besondere
Herstellung eignet, für deren Ausführunq die Presse augenblicklich benötigt wird.
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Selbstverständlich wird dieselbe Presse zur Herstellung von Gegenständen
unterschiedlicher Gestalten verwendet, so daß nach einer gegebenen Herstellung die
Preßgesenke bzw. -formen ausgetauscht werden müssen.
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Bei bekannten Pressen ist dies eine sehr komplizierte und zeitaufwendige
Arbeit, und dies umsomehr je größer die Gesenke oder Formen sind. In der Praxis
erfolgt das Anbringen der Gesenke bzw. Formen an den Pressenplatten durch Anschrauben
von Verriegelungsplatten, die auf Führungsbahnen an den Pressenplatten selbst verschiebbar
sind. Somit erfordert ieder Gesenk- oder Formaustausch schwierige Arbeiten beim
Aufschrauben und Entfernen der Verriegelungsplatten, und danach müssen die gleichen
Arbeiten in entgegengesetzter Reihenfolge ausgeführt werden.
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Andere komplizierte Arbeiten sind erforderlich zum Entfernen und danach
zum Wiederanbringen einer Auswerfereinheit, die an den bewegbaren Teil einer Presse
vorgesehen ist.
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Verständlicherweise stehen die Pressen außer Betrieb, wenn Gesenke
oder Formen ausgetauscht werden, was mit wirtschaftlichen Verlusten verbunden ist,
die umso bedeutsamer sind, wenn ein entsprechender Austausch häufig ausgeführt werden
muß, wie dies der Fall ist bei der Herstellung von bestimmten Gegenständen mit kleiner
Stückzahl.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gegenwärtig zum Austausch
von Gesenken oder Formen an Pressen des oben bezeichneten Typs benötigte Zeit sehr
erheblich zu reduzieren.
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Erfindungsgemäß sind die zwei Gesenkteile, die eine qegebene Gesenkeinheit
bei einer Presse bilden, an zuqehörigen Hilfstragplatten angeordnet, und diese sind
ihrerseits an der feststehenden Platte und der bewegbaren Platte der Presse durch
Betätigung von Hydraulikeinheiten in einfacher Weise befestigt.
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Jede Hilfsplatte verfügt über mindestens ein Paar an ihren einander
gegenüberliegenden Seiten getragener Plattenelemente, die rechtwjnklig zur Ebene
der zugehörige Hilfsplatte und vorzugsweise so angeordnet sind, daß sie gegenüber
letzterer in entgegengesetzten Richtungen zu jeder anderen vorstehen, und die mit
entgegengesetzt ausgerichteten Ausnehmungen zum Eingriff für entsprechende Keilmittel
ausgestattet sind, die an den Kolbenstangen der Befestigungszwecken dienenden Hydraulikeinheiten
vorgesehen bzw. angesetzt sind.
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Jede Hilfsplatte trägt auch zwei einander gegenüberliegende Seitenvorsprünge,
die mit entsprechenden halbzylindrischen Ausnehmungen ausgebildet sind, um an einem
Paar parallel. angeordneter Säulenteile, die die feststehende und bewegbare Platte
der Presse miteinander verbinden, in Eingriff zu kommen und auf diesem Paar aufzuliegen.
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Ein rohrförmiger Vorsprung ist an der Rückseite der Hilfsplatte vorgesehen,
der an der feststehenden Pressenplatte aufzusetzen ist und dazu dient, daß sichergestellt
ist, daß der entsprechende Gesenkteil korrekt hinsichtlich der Achse der Presse
zentriert wird.
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Darüber hinaus sind an der bewegbaren Platte der Presse vorgesehen,
die es möglich machen, eine Auswerfereinheit in ordnungsgemäße Lage an der Presse
zu verriegeln und von dieser zu lösen, und zwar in einer schnellen Weise.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Detailbeschreibung eines Ausführungsbeispiels, das in den Zeichnungen dargestellt
ist; in diesen zeigen im einzelnen: Fig. 1 bis 4 schematische Vorderansichten unter
Darstellung der verschiedenen Positionen, die die beiden Gesenkteile während des
Austauschs einnehmen, Fig. 5 eine perspektivische Ansicht der Hilfsplatte, an der
das Gesenkteil getragen ist, das an der feststehenden Platte der Presse zu befestigen
ist, wobei die Hilfsplatte von ihrer Rückseite aus dargestellt ist, Fig. 6 einen
Detailschnitt durch das in Figur 1 bei A eingekreiste Teil, Fig. 7 die Mittel zur
lagegerechten Verriegelung der Teil der Pressenauswerfereinheit bildenden Stangenteile,
das Ganze gesehen von hinten, und Fig. 8 einen Seitenschnitt zur Darstellung einer
Einzelheit der Figur 7.
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Entsprechend der zeichnerischen Darstellung verfügt eine horizontale
Presse zum Spritzgießen von leichten Legierungen oder zum Spritzgießen von thermoplastischen
Materialien über eine feststehende Platte 1 und eine bewegbare Platte 2, die beide
über horizontal ausgerichtete, parallel angeordnete Säulenteile miteinander in Verbindung
stehen. In den Figuren 1 bis 4 sind die Säulen als paarweise angeordnet dargestellt,
nämlich als ein unteres Paar und ein oberes Paar, deren Säulen bezeichnet
sind
als 3, 3' und 4, 4'. Die Säulen sind über ihre Fnden an der feststehenden Platte
1 und an einer zweiten feststehenden Platte (in den Figuren nicht dargestellt) angeordnet,
die hinter der bewegbaren Platte 2 angeordnet ist. Die Platte 2 ist üblicherweise
von den Säulen 3, 3', 4, 4' getragen und von diesen geführt, um sie in Richtung
auf die feststehende Platte 1 hin oder von dieser weg bewegen zu können, und zwar
mittels an sich bekannter Einrichtungen, wie beispielsweise eines Kniehebelmechanismus.
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An der bewegbaren Platte 2 ist ein Gesenk- oder Formteil 5 getragen,
das einem Gesenk- oder Formteil 6 zugewandt ist, das seinerseits von der feststehenden
Platte 1 getragen ist.
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Während des Betriebs der Presse bewirkt eine Verschiebebewegung der
bewegbaren Platte 2 entlang der Führungs-und Tragsäulen 3 und 4, daß sich das Formteil
5 aus der Position gemäß Figur 1 herausbewegt, wo es in einem Abstand von dem Formteil
6 angeordnet ist, und hinbewegt zu der Position gemäß Figur 2, in der das Formteil
5 geschlossen und fest gegen das Formteil 6 gedrückt ist, um so dem innerhalb der
Form herrschenden Druck entgegenzuwirken, der auf das zu gießende Material zurückgeht,
das seinerseits bekanntlich unter einem hohen Druck in die Form eingespritzt wird,
wenn Spritzgie(3arbeiten ausgeführt werden.
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Erfindungsgemäß erfolgt die Befestigung der Formteile 5 und 6 an den
Pressenplatten 1 und 2 unter Zuhilfenahme von Hilfstragplatten 7 und 8, die im wesentlichen
in ihrer Konstruktion identisch sind. Figur 5 zeigt in perspektivischer Ansicht
von hinten die Hilfsplatte 8 für das Formteil 6, das an der feststehenden Platte
I der Presse zu befestigen ist.
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Die Hilfsplatte 8 besitzt an ihrer Rückseite einen rohrförmigen
Vorsprung
9, der aus ihr vorsteht und ein Loch aufweist, das sich durch die Platte hindurch
erstreckt, wobei der Vorsprung und das Loch dazu dienen, die Form hinsichtlich der
Achse der Presse zu zentrieren und das zu verformende Material in die Form einzuspritzen.
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Die Hilfsplatte 6, die mit dem Formteil 6 in Verbindung steht, ist
im wesentlichen gleich der Hilfsplatte 8 mit der Ausnahme, daß sie nicht über einen
rohrförmigen Vorsprung 9 verfügt.
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Jedoch sind an der Hilfsplatte 7 (nicht dargestellt) Löcher vorgesehen,
die so angeordnet sind, daß sie exakt mit entsprechenden Löchern in der bewegbaren
Platte 2 fluchten, damit die mit einer Auswerfereinheit der Presse in Verbindung
stehenden Stangenteile durch sie hindurchtreten können. Da die Hilfsplatten von
ihrer Konstruktion her keine Unterschiede zueinander zeigen, wird nur eine dieser
beiden Hilfsplatten im Detail beschrieben.
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Die Formteile 5 und 6 sind an ihren Hilfstragplatten 7 und 8 mit Hilfe
beispielsweise von Schrauben 10 befestigt, die von der rückwärtigen Seite her in
die entsprechende Hilfsplatte eingeschraubt sind, wie Figur 5 zeigt.
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An den unteren und den oberen Seiten jeder Hilfsplatte 7, 8 sind paarweise
Plattenelemente 11 und 12 vorgesehen, die in bevorzugter Weise an den Enden der
zugehörigen Hilfsplattenseiten so angeordnet sind, daß sie von diesen in entgegengesetzten
Richtungen vorstehen, und zwar rechtwinklig zur Ebene der entsprechenden Platte.
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In vorteilhafter Weise stehen die oberen Plattenelemente 12 von der
Hilfsplatte aus gesehen nach hinten vor, während die unteren Plattenelemente 11
nach vorne vorstehen.
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Jedes Paar der Plattenelemente 11 und 12 weist an ihm ausgeformte
nutförmige Ausnehmungen 13 und 14 auf, die miteinander fluchten und nach unten bzw.
nach oben offen sind.
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Jede Hilfsplatte 7, 8 besitzt an ihren Seiten und bei der dargestellten
Ausführungsform an unteren Stellen vorspringende Teile 15, in deren unteren Außenflächen
entsprechend der halbzylindrischen Ausnehmungen 16 des gleichen Durchmessers wie
dem der unteren Säulen 3, 3' der Presse ausgeformt sind.
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Bei dieser Konstruktion der Hilfsplatten 7, 8 wird deren Befestigung
an der feststehenden oder der bewegbaren Platte der Presse in einfacher Weise dadurch
erreicht, daß die Hilfsplatten 7, 8 lediglich an den Pressensaulen 3 so abgesetzt
werden, daß die halbzylindrischen Ausnehmungen 16 in den Vorsprüngen 15 5 die Säulen
teilweise aufnehmen, daß die Hilfsplatten näher zu der entsprechenden Platte 1 oder
2 der Presse hin verschoben werden und daß die Keilmittel, die an den Kolbenstangen
der zugehörigen Hydraulikeinheiten vorgesehen bzw. angesetzt sind, zum Eingriff
in den Ausnehmungen 13 und 14 in den Plattenelementen 11 und 12 gebracht werden.
In den Zeichnungen sind die vier Hydraulikeinheiten zur lagegerechten Verriegelung
der Hilfsplatte 8 mit dem Bezugszeichen 17 versehen, während die Hydraulikeinheiten
zur lagegerechten Verriegelung der Hilfsplatte 7 mit dem Bezugszeichen 18 versehen
sind. Deutlich erkennbar sind lediglich zwei Hydraulikeinheiten der Sätze von jeweils
vier Hydraulikeinheiten 17 und 18 in den Zeichnungen dargestellt, da die anderen
jeweils von den erstgenannten verdeckt sind.
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Figur 6 zeigt im Schnitt die Befestigungsart für die Hilfsplatte weiter
im Detail. Dabei ist lediglich die Ausbildung der oberen Befestigung der Hilfsplatte
7 an
der bewegbaren Pressenplatte 2 dargestellt; jedoch gilt dasselbe
Prinzip auch für die Ausbildung der unteren Befestigung ebenso wie für die Art der
oberen und der unteren Befestigung der Hilfsplatte 8 an der feststehenden Platte
1 der Presse.
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Aus Figur 6 ist zu ersehen, daß dann, wenn die Hilfsplatte 7 näher
zur bewegbaren Pressenplatte 2 hin gezogen ist, ihr oberes Plattenelement 12 in
eine Position oberhalb der bewegbaren Platte 2 gebracht ist, wodurch der ausgenommene
Bereich 14 des Plattenelements 12 in korrekter Ausrichtung zur Achse eines hydraulischen
Zylinders 18 gebracht ist. Tm Inneren der Zylinderkammern 19 der Hydraulikeinheit
18 ist ein doppelt wirkender Kolben 20 verschiebbar angeordnet, an dessen Kolbenstange
21 ein Keil 22 befestigt ist, dieser Keil kann in die Ausnehmung 14 eingreifen,
um so lagegerecht das Plattenelement 12 2 zu verriegeln. Die anderen Hydraulikeinheiten,
die bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform vorgesehen sind, arbeiten in derselben
Weise wie oben beschrieben.
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Erfindungsgemäß sind auch Mittel vorgesehen, mit deren Hilfe die lagegerechte
Verriegelung der Pressenauswerfereinheit in einer schnellen Weise erreicht ist.
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Die Auswerfereinheit besteht aus zwei parallelen Tafeln bzw. Scheiben,
die im Inneren des bewegbaren Formteils 5 und an der Rückseite der bewegbaren Platte
2 der Presse angeordnet und über Kupplungsstangen miteinander in Verbindung stehen,
die in einer Anzahl vorgesehen sind, die eine Funktion der Gesenk- oder Formgrößen
ist.
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Die Auswerfereinheit arbeitet in einer solchen Weise, daß durch hydraulische
Betätigung des zugehörigen Paars der Auswerfertafeln ein fertiges Werkstück aus
der bewegbaren Formhälfte ausgeworfen wird, wo es als Folge
des
Preßvorgangs festgehalten war.
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Die als solche bekannte und nicht Teil der Erfindung bildende Auswerfereinheit
ist in den Figuren nicht in ihrer Gesamtheit dargestellt.
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Dagegen ist das, was Bestandteil dieser Gestaltung ist und dem Zweck
der Erreichung eines schnellen Austauschs von Formen an einer Presse dient, die
Art, in der die Enden der Verbindungsstangen der Auswerfereinheit an der Auswerfertafel
befestigt sind, die hinter der bewegbaren Platte der Presse gemäß Darstellung in
Figur 7 und 8 angeordnet ist.
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Die Tafel (Figur 7), die mit 25 bezeichnet ist, ist mit einer Vielzahl
von Löchern 26 ausgestattet, wobei durch einige derselben die die Auswerfertafeln
miteinander verbindenden Stangen 27 (Figur 8) hindurchgeführt sind, die nach ihrer
Hindurch führung durch die Hilfsplatte 7 und die bewegbare Platte 2 erfaßt werden.
Die freien Enden der Verbindungsstangen 27 sind mit entsprechenden Nuten 28 (Figur
8) ausgestattet, die sich hinter der Oberfläche der Auswerfertafel 25 zu ihrer Erfassung
mittels gegabelter Enden 29 oder in Schlitzen 30 erstrekken, die an Stangenteilen
31 vorgesehen sind, die ihrerseits mittels hydraulischer Einheiten 32 gleichzeitig
betätigbar sind.
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In Figur 7 ist (aus Gründen der fibersichtlichkeit und Klarheit in
vereinfachter Weise) eine obere Reihe von Stangen 31, die alle mit entsprechenden
Gabeln 29 und Schlitzen 30 ausgestattet und hinsichtlich der zugehörigen Löcher
26 außer Eingriff stehen, und eine untere Reihe von Stangen 31 dargestellt, deren
Gabeln 29 und Schlitze 30 mit allen zugehörigen Löchern 26 im Eingriff stehen.
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Es ist somit leicht einzusehen, daß es zur Verriegelung oder Entriegelung
der Auswerfereinheit ausreicht, die Hydraulikeinheiten 32 zu betätigen, was vorzugsweise
gleichzeitig ausgeführt wird.
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Mit dem erfindungsgemäßen System wird die zum Anbau einer Form an
einer Presse und die zu ihrer Entfernung erforderliche Zeit erheblich reduziert,
die in der Größenordnung von wenigen Minuten liegt. Tatsächlich wird der größte
Teil der Arbeit, der in dem Anbau der Formhälften 5 und 6 an ihren Hilfstragplatten
7 und 8 besteht, separat ausgeführt, nämlich bevor die Presse ihren Produktionslauf
mit einer an ihr angeordneten gegebenen Form abgeschlossen hat.
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Zu diesem Zweck reichen lediglich zwei Paare von Hilfsplatten 7 und
8 für jede betroffene Presse aus, so daß, während das eine Paar ordnungsgemaß an
der Presse angebracht ist und in Betrieb steht, das andere Paar zur Befestigung
von Formteilen 5 und 6 verwendet werden kann.
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Nachfolgend wird die Arbeit des Austauschs einer Form beschrieben.
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Es wird davon ausgegangen, daß die Formteile, die an einer Presse
angeordnet werden sollen, bereits an ihren Hilfstragplatten angeordnet worden sind,
indem die Schrauben 10 eingeschraubt worden sind, wie schematisch in Figur 5 dargestellt
ist, und daß die zugehörigen Auswerfertafeln zusammen mit den üblicherweise angesetzten
Verbindungsstangen 27 bereits im Inneren der bewegbaren Formhälfte 5 angebracht
worden sind.
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Danach wird ausgehend von der Position der Figur 1 die bewegbare Pressenplatte
1 in Richtung auf die feststehende Pressenplatte 1 bewegt, bis die Formhälfte 5
gegen
die Formhälfte 6 gemäß Figur 2 geschlossen ist. Die beiden
Formhälften werden miteinander verriegelt, und zwar mit Hilfe einer schnell arbeitenden
Verriegelungseinrichtung 23, 23' (Figur 2). Zu diesem Zeitpunkt wird die Hilfsplatte
8 durch Betätigung der zugehörigen Hydraulikeinheiten 17 freigegeben, was bewirkt,
daß die Keile 22 aus den entsprechenden Ausnehmungen 13 und 14 in den Plattenelementen
11 und 12 außer Eingriff kommen.
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Die bewegbare Pressenplatte wird dann ein kleines Strick von der feststehenden
Pressenplatte 1 wegbewegt, wodurch die gesamte Formeinheit einschließlich der Hilfstraqplatte
8 von der feststehenden Pressenplatte 1 wegbewegt wird, wie in Figur 3 dargestellt
ist. Danach wird die die Formhälfte 5 tragende Hilfsplatte 7 ebenfalls durch Betätigung
der zugehörigen Hydraulikeinheiten 17 freigegeben, damit die Keile 22 aus ihren
zugehörigen Ausnehmungen außer Eingriff kommen, und wird die Auswerfereinheit ebenfalls
durch Betätigung der Hydraulikeinheiten 32 freigegeben, damit die Gabel 29 und die
Schlitze 30 an den Stangen 31 aus den Nuten 28 in den zugehörigen Verbindungsstangen
27 außer Eingriff kommen.
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Die bewegbare Platte 2 wird weiter von der feststehenden Platte 1
wegbewegt, bis sie in die Position gemäß Figur 4 verbracht ist.
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In dieser Position wird die Form insgesamt freigegeben, und liegt
sie auf den unteren Säulen 3 der Presse mittels der seitlichen Vorsprünge 15 auf,
die an den beiden Hilfsplatten 7 und 8 vorgesehen sind.
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Damit die Form automatisch entfernt werden kann, verfügt sie über
einen an ihr vorgesehenen Haken 24, der das Erfassen der Form beispielsweise mittels
eines Krans in herkömmlicher Technik ermöglicht.
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Wenn eine Form an ihr angeordnete seitliche Hydraulikeinheiten besitzt
oder in irgendeiner Weise so sperrig ist, daß sie nicht von oben herausgezogen werden
kann, dann wird in diesem Fall eine obere Säule 4 wiederum gemäß Figur 4 aus der
Presse herausgenommen.
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Der Anbau einer neuen Form an der Presse wird in der Weise bewirkt,
daß die oben beschriebenen Arbeiten in umgekehrter Reihenfolge ausgeführt werden.
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So wird die Form auf den unteren Säulen 3, 3' der Presse über die
von den beiden Hilfsplatten 7 und 8 getragenen seitlichen Vorsprünge 15 abgesetzt
(Figur 4). Anschließend wird nach Einsetzen der oberen Säule 4 die bewegbare Platte
2 in Richtung auf die feststehende Pressenplatte 1 bewegt, während die Form in derselben
Richtung bewegt wird, bis die Position gemäß Figur 2 nach Durchlauf der Zwischenposition
gemäß Figur 3 erreicht ist. Zu diesem Zweck ist der rohrförmige Vorsprung 9 an der
Rückseite der Hilfsplatte 8 vorgesehen, der durch Eintreten in eine kreisförmige
Aussparung in der feststehenden Platte 1 bewirkt, daß die Form ordnungsgemäß mit
der Achse der Presse zentriert wird.
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Wenn das System die Position gemäß Figur 2 eingenommen hat, werden
die vier Sätze von Hydraulikeinheiten 17 und 18 gleichzeitig betätigt, um die zugehörigen
Keile 22 mit den entsprechenden Ausnehmungen 13 und 14 in den Plattenelementen 11
und 12 der beiden Hilfsplatten 7 und 8 in gleichzeitiger Weise in Eingriff zu bringen.
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Gleichfalls werden die Hydraulikeinheiten 32 betätigt, um die Auswerfereinheit
über Eingriff der Gabel 29 und Schitze 30 an den Stangen 31 mit den entsprechenden
Nuten 28 in den Verbindungsstangen 27, die an den Auswerfertafeln angeschlossen
sind, zu verriegeln. Es reicht danach aus, das schnell arbeitende Verriegelungssystem
23, 23' zu öffnen, um die Presse für einen nachfolgenden,
also
neuen Produktionslauf bereitzustellen.
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Selbstverständlich kann das schnell arbeitende Formenaustauschsystem
zusätzliche Mittel aufweisen, die nicht beschrieben oder dargestellt sind, da sie
nicht Teil der Erfindung darstellen, und beispielsweise schnell lösbare Leitungsanschlüsse
für das Formkühlsystem oder für das Zuführungssystem zu gegebenenfalls seitlich
angesetzten Hydraulikeinheiten der Form etc.
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Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die oben beschriebene
und in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsform beschränkt; vielmehr können
viele Veränderungen vom Fachmann durchgeführt werden, ohne das Gedankengut der Erfindung
zu verlassen.