DE3720214A1

DE3720214A1 - Spritzgiessmaschine

Info

Publication number: DE3720214A1
Application number: DE19873720214
Authority: DE
Inventors: Koichi Ozawa
Original assignee: Toshiba Machine Co Ltd
Current assignee: Shibaura Machine Co Ltd
Priority date: 1986-06-19
Filing date: 1987-06-17
Publication date: 1987-12-23
Anticipated expiration: 2007-06-18
Also published as: JPS62299316A; JPH0622822B2; DE3720214C2; US4810181A

Description

Die Erfindung betrifft eine Spritzgießmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und befaßt sich insbesondere mit einer Spritzgieß maschine, die dazu verwendet wird, aus Kunststoff gebildete Gegen stände herzustellen.

Horizontalspritzgießmaschinen sind im allgemeinen so aufgebaut, daß die Metallformhälften an einer feststehenden Werkzeugplatte bzw. einer bewegbaren Werkzeugplatte befestigt sind, daß die bewegbare Werkzeugplatte zu der feststehenden Werkzeugplatte hin bewegt wird und die Formhälften zusammengehalten werden, daß ein aufgeschmolzenes Harz in den durch die zusammengehaltenen Formhälften gebildeten Hohl raum gespritzt wird und daß der geformte Gegenstand nach dem Abkühlen aus dem Hohlraum herausgenommen wird.

Es wurde kürzlich gegenüber dem Stand der Technik eine Erhöhung der Produktivität für Spritzgießmaschinen auf das Zwei- oder Mehrfache gefordert.

Bei den bekannten Spritzgießmaschinen wird das aufgeschmolzene Harz in der oben beschriebenen Weise in den Formhohlraum gespritzt, und der geformte Gegenstand wird aus dem Hohlraum herausgenommen, nachdem er abgekühlt und vollständig ausgehärtet ist. Dies erfordert eine lange Wartezeit und eine lange Zeit pro Arbeitszyklus, so daß die bekannte Maschine die erwünschte hohe Wirksamkeit und Produktivität nicht erbringen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neue Spritzgieß maschine zu schaffen, bei der die Wartezeit zur Abkühlung des ge schmolzenen Metalls nicht mehr gegeben ist und dadurch eine hohe Betriebswirksamkeit und hohe Produktivität erreicht wird.

Diese Aufgabe wird bei einer Spritzgießmaschine der eingangs erwähn ten Art gelöst durch eine Anordnung mit den Merkmalen nach dem kenn zeichnenden Teil des Anspruchs 1.

Gemäß der Erfindung soll eine verbesserte Spritzgießmaschine vorgesehen werden, bei der die Zumeßzeit für das Einspritzen des Harzes ge nügend lang ist, so daß auch eine gute Wirkungsweise bei kleinen Spritzgießmaschinen erreicht wird.

Gemäß der Erfindung soll ferner eine Spritzgießmaschine vorgesehen werden, bei der die Zeit zum Austausch der Metallform vermindert ist und deren Montage vereinfacht ist.

Es soll ferner eine Spritzgießmaschine geschaffen werden, die zwei Sätze von Metallformen aufweist, die wahlweise in die Spritzgieß maschine hinein- und aus dieser herausbewegt werden, so daß die weiter oben beschriebenen verschiedenen Vorteile erreicht werden.

Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spritzgießmaschine wird nachstehend anhand der Zeichnungen beispielshalber beschrieben. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Horizontalspritzgießmaschine gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, wobei ein Schnitt, der längs der Paßflächen der feststehenden und bewegbaren Metallformen in Richtung der feststehenden Metallform verläuft, dargestellt ist.

Fig. 2 eine Ansicht eines Beispiels einer Metallformfest stellvorrichtung von oben,

Fig. 3 eine Seitenansicht, der Metallformfeststellvorrich tung teilweise im Schnitt, und

Fig. 4A-4J Seitenansichten der aufeinanderfolgenden Betätigungs schritte der Metallformen.

Die in Fig. 1 dargestellte Horizontalspritzgießmaschine weist eine feststehende Werkzeugplatte 1 auf, die auf einem Halterungsteil 2 befestigt ist und die mit einem nicht dargestellten Formschließzylin der über vier Führungsstangen 3 verbunden ist. Eine bewegbare Werk zeugplatte 4, die in Fig. 4, jedoch nicht in Fig. 1 dargestellt ist, ist an den Führungsstangen 3 bewegbar angebracht. Die bewegbare Werk zeugplatte 4 wird durch eine Kolbenstange (Formschließkolben 5) des Formschließzylinders zu der feststehenden Werkzeugplatte 1 hin und von ihr weg bewegt. Entlang der Oberfläche der feststehenden Werk zeugplatte 1 und zwischen der oberen und der unteren Führungsstange ist eine Formhalterungsplatte 6 vorgesehen. Die Formhalterungsplatte 6 ist als ein längliches Rechteck ausgebildet, das zwei quadratische Markierungen 6 A und 6 B aufweist, die die Lage zur Befestigung von Metallformen 17 und 19 darstellen, und sie ist bewegbar durch eine Führungsvorrichtung gehaltert, die unter der feststehenden Werkzeug platte 1 angeordnet ist. Bei der dargestellten Ausführungsform weist die Führungsvorrichtung mehrere geflanschte Rollen 7 auf, die in horizontaler Richtung unter der feststehenden Werkzeugplatte 1 angeordnet sind, um den unteren Rand der Formhalterunsplatte 6 zu unter stützen und sie in horizontaler Richtung zu führen.

Eine Einstellvorrichtung 8 zur Einstellung der Formhalterunsplatte 6 in einer vorgeschriebenen Lage (Mitte) ist unter der feststehenden Werkzeugplatte 1 vorgesehen, und es sind Formhalterungsteile 9 zur Befestigung der Formhalterungsplatte 6 an der feststehenden Werkzeug platte 1 am oberen und unteren Teil der feststehenden Halterungs platte 1 vorgesehen. Die Einstellvorrichtung 8 und die Halterungs teile 9 sind so ausgebildet, daß die Kolbenstangen 8 B und 9 B der Zylinder 8 A und 9 A in Aussparungen 6 C und 6 D der Formhalterungsplatte eingepaßt sind. Wahlweise kann die Einstellung und die Halterung von Hand vorgenommen werden.

Da bei großen Spritzgießmaschinen das Gewicht der Metallform groß ist und ebenso die seitliche Breite der Formhalterungsplatte 6 aus groß ist, sind bei dieser Ausführungsform Hilfshalterungen 10 auf beiden Seiten der feststehenden Werkzeugplatte 1 vorgesehen, und die mit Flanschen versehenen Rollen 7, die als Führungen wirken, sind auch an den Hilfshalterungen 10 angebracht. Wenn somit die Formhalterungs platte 6 nach links oder rechts bewegt wird, dann wird etwa die Hälfte der Formhalterungsplatte 6 durch die Hilfshalterung 10 ge haltert.

Zur Bewegung der Formhalterungsplatte 6 ist eine Antriebsvorrichtung 11 an einer der Hilfshalterungen 10 befestigt. Wie man anhand von Fig. 1 erkennt, weist die Antriebsvorrichtung 11 eine Zahnstange 13 auf, die durch einen Öldruckzylinder 12 hin und her bewegt wird, ferner ein Ritzel 14, das in die Zahnstange 13 eingreift und von der Hilfshalterung 10 gehaltert wird, einen ersten Arm 15, der an der Welle 14 A des Ritzels 14 befestigt ist, und einen zweiten Arm 16, der durch das vordere Ende des ersten Arms 15 drehbar gehaltert ist. Das vordere Ende des zweiten Arms 16 ist mit der Formhalterungsplatte 6 verbunden, wodurch die Zahnstange 13 hin und her bewegt wird, um das Ritzel 14 zu drehen. Als Folge davon wird der erste Arm 15 hin und her geschwungen, um den zweiten Arm 16 zu drücken und zu ziehen und dadurch die Formhalterungsplatte 6 um eine bestimmte Strecke zu be wegen. Es sei darauf hingewiesen, daß die Antriebsvorrichtung 11 nicht auf den oben beschriebenen Aufbau begrenzt ist und daß ein anderer Aufbau vorgesehen sein kann. Beispielsweise kann eine Anord nung verwendet werden, bei der ein Öldruckzylinder mit einem langen Hub verwendet wird, um die Formhalterungsplatte 6 zu schieben und zu ziehen, und es kann auch eine Anordnung vorgesehen sein, bei der ein Elektromotor dazu verwendet wird, die Formhalterungsplatte über einen Getriebezug oder eine ähnliche Einrichtung anzutreiben.

Wie man anhand von Fig. 2 erkennt, ist eine Feststellvorrichtung 20 zum Feststellen und Lösen der Metallformen 17 und 19 auf gegenüber liegenden Seiten eines Anpaßteils der feststehenden Metallform 17 vorgesehen, die an der Formhalterungsplatte 6 befestigt ist, und die bewegbare Form 10 ist an der Formhalterungsplatte 18 befestigt.

Wie man aus den Fig. 2 und 3 erkennt, weist jede Feststellvor richtung 20 einen Öldruckzylinder auf, der an der Formhalterungs platte 6 über eine Klammer 21 befestigt ist, ein Feststellteil 25 mit einer inneren, konisch zulaufenden Oberfläche, das mit der Kolben stange 24 des Öldruckzylinders 22 verbunden ist, einen feststehenden konischen Teil 26 und einen bewegbaren konischen Teil 27, die konisch zulaufende Oberflächen aufweisen, die in die konischen Oberflächen des Feststellteils 25 eingreifen, wobei die konischen Teile 26 und 27 an den Metallformen 17 bzw. 19 auf beiden Seiten der Paßflächen der Metallformen 17 und 19 befestigt sind. Nach Zusammenpassen der fest stehenden und der bewegbaren Metallformen 17 und 19 wird der Öldruck zylinder 22 betätigt, um die konischen Teile 26 und 27 mit dem koni schen Teil 25 zu verbinden, wodurch die Metallformen 17 und 19 im ge schlossenen Zustand verriegelt werden.

Die Arbeitsweise der Ausführungsform wird anhand der Fig. 4A bis 4J beschrieben, in denen mit 28 eine Injektionsdüse bezeichnet ist, mit X und Y zwei Sätze von Metallformen bezeichnet sind und die Elemente, die denen nach Fig. 1 entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind.

Erster Schritt (Fig. 4A)

Ein Kühlschritt, der dem Gießvorgang folgt, wird unter einer Bedin gung begonnen, bei der eine der Metallformen Y durch die Fromschließ vorrichtung 9 geschlossen ist, während die andere Metallform X so in der Spritzgießmaschine sich befindet, daß der Spritzgießvorgang aus geführt werden kann, während die Metallformen gegeneinander gedrückt werden. Zu dieser Zeit wird die Formschließvorrichtung 9 in der Spritzgießvorrichtung freigegeben.

Zweiter Schritt (Fig. 4B)

Bei Beendung des Spritzgießvorgangs in die Metallform X wird die Düse 28 zurückgezogen, und die bewegbare Werkzeugplatte 4 wird etwa um 10 mm nach rechts zurückgezogen. Dann wird die Formhalterungsplatte 66 mit Hilfe der Antriebsvorrichtung 11 nach oben bewegt, und die Metallform X wird dem Kühlschritt ausgesetzt.

Dritter Schritt (Fig. 4C)

Die bewegbare Metallform 19 der Form Y wird in direkten Kontakt mit der bewegbaren Werkzeugplatte 4 gebracht, indem der Formschließkolben 5 vorgeschoben wird. Es wird dann die Formschließvorrichtung 9 betä tigt, während die Formfeststellvorrichtung freigegeben wird.

Vierter Schritt (Fig. 4D)

Der Formschließkolben 5 wird weiter zurückgezogen, um die Form zu öffnen, so daß das sich in der Metallform Y befindende spritzgegossene Teil 29 herausgenommen werden kann.

Fünfter Schritt (Fig. 4E)

Nachdem das spritzgegossene Teil 29 herausgenommen worden ist, wird der Formschließkolben 5 wiederum vorgeschoben, um die Metallformen miteinander zu verbinden. Die Düse 28 wird vorgeschoben, um einen Düsenberührvorgang zu bewirken, und die Formfeststellvorrichtung 20 wird betätigt, um die Metallform Y zu schließen. Danach wird die Formschließvorrichtung 9 freigegeben.

Sechster Schritt (Fig. 4F)

Ein thermoplastisches Harz wird in die Metallform Y eingespritzt.

Siebter Schritt (Fig. 4G)

Die Düse 28 wird zurückgezogen, und der Formschließkolben 5 wird auch um etwa 10 mm zur Öffnung der Form zurückgezogen. Die Formhalterungs platte 6 wird durch die Antriebsvorrichtung 11 nach unten bewegt. Dann tritt die Metallform Y in den Kühlschritt ein, während die Metallform X in die Spritzgießmaschine eingebracht ist.

Achter Schritt (Fig. 4H)

Der Formschließkolben 5 wird vorgeschoben, um die Form zu schließen. Die Formschließvorrichtung 9 wird in diesem Zustand betätigt, und die Formfeststellvorrichtung 20 wird freigegeben.

Neunter Schritt (Fig. 4I)

Der Formschließkolben 5 wird weiter zurückgezogen, um die Form zu öffnen und um dadurch das spritzgegossene Teil 29 herausnehmen zu können.

Zehnter Schritt (Fig. 4J)

Die Metallform X wird geschlossen, die Formhalterungsvorrichtung 9 wird freigegeben, und die Formfeststellvorrichtung 20 wird betätigt. Als nächster Schritt wird dann wiederum der erste Schritt ausgeführt (Fig. 4A), wodurch ein Arbeitszyklus vervollständigt wird. Es wird dann der Zyklus wiederholt, um ein Spritzgießen mit Hilfe von zwei Sätzen von Metallformen X und Y ausführen zu können.

Bei der obigen Ausführungsform wurde eine Horizontalspritzgieß maschine beschrieben, jedoch kann die Erfindung auch bei einer Verti kalspritzgießmaschine angewendet werden. Die Hilfshalterungen 10 auf den gegenüberliegenden Seiten können weggelassen werden, wenn die Spritzgießmaschine klein ist. Ferner muß die Formhalterungsvorrich tung an der Seite der bewegbaren Werkzeugplatte nicht immer notwendi gerweise eine Halterungskraft ausüben, sondern sie kann auch einfach derart haltern, daß sie verhindert, daß die Metallform herunterfällt. Wenn ein Öldruckkreis verwendet wird, der die Form während des Abmes sens des Harzes öffnet und schließt, dann läßt sich die Arbeitsge schwindigkeit der Maschine erhöhen.

Wenn nach der Erfindung, so wie es oben beschrieben ist, das spritz gegossene Teil eine Abkühlzeit erfordert, dann ist es möglich, die Zykluszeit auf die Hälfte zu reduzieren und die Einstellung der Form in der Spritzgießmaschine für Produkte, die eine Abkühlung erfordern, in einfacher Weise vorzunehmen. Vor dem nächsten Einspritzvorgang kann eine genügende Meßzeit zur Verfügung stehen. Selbst eine kleine Spritzgießmaschine kann eine äußerst günstige Wirkungsweise aufweisen, wodurch die Herstellungskosten vermindert sind. Da ein an näch ster Stelle verwendeter Metallformsatz schon an der Metallformhalte rungsplatte befestigt ist, kann ein Tausch der Metallform ohne weiteres in kurzer Zeit ausgeführt werden. Da die Metallformhalterungs platte so ausgebildet ist, daß sie längs der feststehenden Werkzeug platte gleitet, ist nicht nur die Bewegung der Metallform einfach, sondern es lassen sich auch die Antriebsvorrichtungen für die Metall form vereinfachen, und die Versetzung der Metallform in eine vor bestimmte Stelle durch die Einstellvorrichtung ist auch vereinfacht.

Claims

1. Spritzgießmaschine mit einer feststehenden Metallform, einer bewegbaren Metallform und einer Formhalterungsvorrichtung, um die feststehende und die bewegbare Metallform zusammenzuhalten, damit geschmolzenes Material von einem Spritzgießzylinder in den Hohlraum der zusammengehalterten feststehenden und bewegbaren Metallform spritzgegossen werden kann,
gekennzeichnet durch
zwei Sätze (X, Y) Metallformen, von denen jeder eine fest stehende Metallform (17) und eine bewegbare Metallform (19) aufweist,
eine Metallformhalterungsplatte (6), die mit den beiden Sätzen (X, Y) der Metallformen an entsprechend vorbestimmten Stellen verbun den ist, und
eine Vorrichtung zum Hin- und Herbewegen der Metallformhalte rungsplatte (6) in einer Richtung senkrecht auf einer Achse des Injektionsylinders, um wahlweise die beiden Sätze (X, Y) der Metallformen in der Spritzgießmaschine einzustellen.

2. Spritzgießmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Rollen (7) vorgesehen sind, die an einer Halterung zur Führung der hin- und hergehenden Bewegung der Metallformhalterungs platte (6) befestigt sind.

3. Spritzgießmaschine nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Hilfshalterungen (10) auf beiden Seiten der Halterung, wobei jede Hilfshalterung mit Rollen versehen ist, um die Metallformhalte rungsplatte (6) zu führen.

4. Spritzgießmaschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einstellvorrichtung (8) zur Einstellung der Metallformhalte rungsplatte in eine bestimmte Lage und ein Formhalterungsteil, das auf beiden Seiten der Metallformhalterungsplatte vorgesehen ist, um diese fest zu haltern

5. Spritzgießmaschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Öldruckbetätigungsvorrichtung, die an der Metallformhalterungs platte (6) angebracht ist, und eine Feststellvorrichtung (20), die durch das Öldruckbetätigungsglied derart betätigt wird, daß die fest stehende und die bewegbare Metallform jedes Satzes in geschlossenem Zustand gehalten sind.