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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen
Formspannmechanismus zur Montage von Formteilen auf einem stationären Tisch
und einem bewegbaren Tisch einer Spritzgießmaschine derart, daß
sie von diesen abnehmbar sind.
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In einer Spritzgießmaschine werden Formteile auf einem
stationären Tisch und einem bewegbaren Tisch durch sog.
"Direktbefestigen oder "Einrastbefestigen" montiert. Im
ersteren Fall wird jedes Formteil an seinem entsprechenden Tisch, der
stationär oder bewegbar ist, durch Einschrauben von
Montagegewindebolzen in Gewindelöcher befestigt, die in dem stationären
oder bewegbaren Tisch so ausgebildet sind, daß sie mit den
Montagelöchern des Formteils ausgerichtet sind. Im letzteren Fall
werden andererseits Spannplatten, die individuell an den
stationären und bewegbaren Tischen zu ihrer Bewegung angebracht sind,
in Richtung auf die Formteile durch Handbetätigung oder mittels
eines Hydraulikmechanismus getrieben, und eine Formbasis jedes
Formteils und Einrastteile ihrer entsprechenden Spannplatte
werden zum lneinandergreifen gegeneinandergedrückt, um dadurch die
Formteile an den stationären und bewebaren Tischen zu
befestigen.
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Im Falle einer motorangetriebenen Formteil-Spritzgießmaschine,
in der ein Formspannmechanismus, ein Einspritzmechanismus usw.
mittels Motoren getrieben werden, sollte indessen ein
Formteilspannmechanismus vorzugsweise ebenfalls mittels Motoren
getrieben werden. Demzufolge müßte, wenn ein Formteilspannmechanismus
einer Einrastbefestigungsart in herkömmlicher Weise hydraulisch
getrieben wird, ein Hydraulikmechanismus nur für die
Formteilmontage vorgesehen werden, was zu Unwirtschaftlichkeit führt.
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Die Druckschrift US-A-4 500 275 offenbart einen
motorangetriebenen Formspannniechanismus gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1
der vorliegenden Anmeldung, welcher Formspannmechanismus eine
Schraube benutzt, um eine Spannkraft auf eine Form einer
Spritzgießmaschine auszuüben.
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Die Druckschrift DE-A-3 610 060 zeigt einen hydraulisch
betriebenen Spannmechanismus, bei dem die Kniehebelwirkung von Nocken
ausgenutzt wird, um die Spannkraft zu erzeugen.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen
motorangetriebenen Spannmechanismus einer Spritzgießmaschine zu
schaffen, der in der Lage ist, eine große Spannkraft selbst mit
Motoren, die ein niedriges Ausgangsdrehmoment haben, ohne
Benutzung eines Hydraulikmechanismus zu erzeugen, um Formteile auf
einem stationären Tisch und einem bewegbaren Tisch einer
Spritzgießmaschine zu montieren.
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Gemäß der Erfindung ist ein motorangetriebener
Formspannmechanismus einer Spritzgießmaschine vorgesehen, der umfaßt: eine
Vielzahl von Druckmitteln, die individuell auf einem stationären
Tisch und einem bewegbaren Tisch der Spritzgießmaschine so
angeordnet sind, daß sie auf den betreffenden Tischen hin zu
Formteilen und von diesen fort bewegbar sind und sie die Formteile
auf die zugeordneten Tische drücken, einen drehenden Motor zum
Betätigen zumindest eines der Druckmittel und Übertragungsmittel
zum Übertragen der Drehkraft des Motors auf das oder jedes
Zugeordnete Druckmittel, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere
drehende Motoren vorgesehen sind, die Druckmittel bewegbare Keile
umfassen und jedes der Übertragungsmittel einen schwenkbaren Hebel
umfaßt, der durch die Drehung einer Welle betätigt wird, die
durch einen der drehenden Motoren getrieben wird und die Kraft
transfonniert und verstärkt, die durch den zugeordneten Motor
ausgeübt wird, und sie zu dem zugeordneten bewegbaren Keil in
einer Ebene parallel zu dem zugeordneten stationären oder
bewegbaren Tisch überträgt.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung, wie sie zuvor angegeben ist,
wird der Spannmechanismus mittels Motoren getrieben, so daß kein
Hydraulikmechanismus für den Spannmechanismus benutzt werden
muß. Demzufolge kann ein Spannmechanismus geschaffen werden, der
speziell für eine motorangetriebene Spritzgießmaschine bestimmt
ist und nur niedrige Kosten verursacht. Da die Drehkraft der
Motoren mit Hilfe von Übertragungsmitteln verstärkt wird, können
darüber hinaus Motoren mit einer kleinen Ausgangsleistung
benutzt werden, was es gestattet, einen Spannmechanismus zu
erhalten, der nur niedrige Kosten verursacht.
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Fig. 1 zeigt eine Vorderansicht eines motorangetriebenen Spann
mechanismus gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung.
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Fig. 2 zeigt eine schematische Ansicht längs einer Linie II-II
in Fig. 1.
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Fig. 3 zeigt eine Vorderansicht eines Spannmechanismus gemäß
einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung, der auf der Seite des stationären Tisches einer
Spritzgießmaschine vorgesehen ist.
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Fig. 1 u. Fig. 2 zeigen einen motorangetriebenen
Spannmechanismus gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung, der vorzugsweise in einer rnotorangetriebenen
Spritzgießmaschine (nicht in ihren Einzelheiten gezeigt) der Art
vorgesehen ist, die verschiedene Betätigungsmechanismen, wie einen
Formspanrmiechanismus, einen Einspritzmechanismus usw., durch
Motoren treibt.
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In der Spritzgießmaschine wird ein bewegbarer Tisch 2 so durch
den Formspanniiiechanismus getrieben, daß er sich einem
stationären Tisch 1 nähert und sich von diesem entfernt, wobei Formteile
3 auf den stationären und bewegbaren Tischen entfernbar montiert
werden können. An den betreffenden sich gegenüberliegenden
Endteilen der oberen und unteren Kanten einer Formbasis 4 jedes
Formteils 3 sind feststehende Keile 5 einzeln befestigt.
Demzufolge sind in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel vier
feststehende
Keile 5 für jedes Formteil 3 vorgesehen. Jeder
feststehende Keile ist derart ausgebildet, daß seine Dicke in Richtung
auf die äußere Kante der Kormbasis 4 verringert ist, d. h. daß
eine Endseite 5a jedes feststehenden Keils 5 entfernt von der
Formbasisseite eine abgeschrägte Oberfläche bildet.
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Der Spannmechanismus mit der zuvor erläuterten Konstruktion zum
Montieren der Formteile 2 auf den stationären und bewegbaren
Tischen ist aus ersten und zweiten Spannmechanismusabschnitten
zusammengesetzt, die den Elementen 1 bzw. 2 entsprechen. Jeder
dieser Spannmechanismusabschnitte enthält Spannteile, vier in
der Anzahl oder so viele, wie die Anzahl von feststehenden
Keilen, die an ihrem entsprechenden Formteil 3 angebracht sind.
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Jeder Spannteil enthält einen bewegbaren Keil 6, der seinem
entsprechenden feststehenden Keil 5 gegenüberliegend ein
Druckmittel in Verbindung mit dem Keil 5 bildet. Der Keil 6 ist in
seiner Dicke in Richtung auf sein körperfernes Ende verringert, und
seine Endseite 6a auf der Formbasisseite bildet eine
abgeschrägte Oberfläche. Darüber hinaus ist der Keil 6 so
angeordnet, daß er in geradlinig in Richtung auf das Formteil 3 und
fort von diesem innerhalb eines Lochs 7a in seinem
entsprechenden Keilhalter 7 bewegbar ist, der in Ausrichtung mit dem
feststehenden Keil 5 angeordnet und an dem stationären oder dem
bewegbaren Tisch 1 oder 2 als ein übertragungsmittel befestigt
ist, welches - zusammengesetzt aus Elementen 8 bis 13 und P1 bis
P4 - dazu dient, die Drehkraft eines Motors (auf den weiter
unten eingegangen wird) zu verstärken. Im einzelnen ist der
bewegbare Keil 6 auf einem Ende eines Verbindungsteils 8 des
Übertragungsmechanismus mittels eines Bolzens P1 hin- und herschwenkbar
gehalten. An einem ihrerer Enden sind Verbindungsglieder 9 u. 10
an dem anderen Ende des Verbindungsteils 8 mittels eines Bolzens
P2 gehalten. Die anderen Enden der Verbindungsglieder 9 u. 10
sind hin- und herbewegbar mit Kugelmuttern 11 u. 12 mittels
Bolzen P3 bzw. P4 verbunden. Die Kugelmuttern stehen gewindemäßig
in Eingriff mit einem Schraubenteil kleinen Durchmessers 13a
bzw. einem Schraubenteil großen Durchmessers 13b einer
Kugelschraube
13, die in Verbindung mit den Muttern ein Mittel zum
Umsetzen der Motordrehung in eine geradlinige Bewegung des
bewegbaren Keils bilden. Beide der Schraubenteile 13a u. 13b sind
mit Gewindegängen derart versehen, daß ihre Schraubrichtungen
einander entgegengesetzt sind.
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Wie zuvor beschrieben, sind die Spannteile mit der zuvor
angegebenen Konstruktion einzeln den vier Ecken der Formbasis 4 jedes
der Formteile 3 gegenüberliegend auf den Seiten des stationären
und des bewegbaren Tisches angeordnet. Die benachbarten
Kugelschrauben 13 an der oberen oder unteren Kante des stationären
oder bewegbaren Tisches 1 oder 2 sind in Einheit miteinander
mittels einer Verbindung 14 ausgebildet, um auf diese Weise
einen Schraubenkörper 13 zu bilden. Im einzelnen ist bei der
Verbindung 14 des Schraubenkörpers 13' ein Vorsprung, der auf
einer der sich gegenüberliegenden Seiten der Kugelschrauben 13
ausgebildet ist und der den Schraubenkörper 13' bildet, in eine
Ausnehmung eingesetzt, die auf der anderen (nicht gezeigt)
ausgebildet ist. Ferner sind beide Enden des Schraubenkörpers
13' drehbar auf dessen entsprechendem Tisch von den stationären
und bewegbaren Tischen 1 u. 2 mittels Lagern 19 gehalten, und
außerdem ist ein Ende des Schraubenkörpers 13' wirksam mit einem
Motor 15 mit Bremsgetriebe mittels einer Kupplung 17 und einer
flexiblen Verbindung verbunden. Demzufolge sind zwei Motoren für
sowohl den stationären wie auch den bewegbaren Tisch 1 u. 2
vorgesehen.
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In Fig. 2 bezeichnet das Bezugszeichen 20 eine Zugstange. Der
bewegbare Tisch 2 ist längs der Zugstange 20 bewegbar.
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Zusätzlich sei angemerkt, daß Fig. 2 einen Zustand zeigt, in dem
sich die Spannteile in den linken und rechten Hälften in
unterschiedlichen Arbeitsstellungen befinden, um eine Einfachheit der
folgenden Beschreibung zu erreichen (derselbe Fall ist für Fig.
3 gegeben, auf die später eingegangen wird). Tatsächlich ist
indessen der Spanrunechanisinus derart konstruiert, daß die zwei
Spannteile, die einem Schraubenkörper 13' zugeordnet sind, stets
dieselbe Arbeitsstellung einnehmen.
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Das Folgende stellt eine Beschreibung der Arbeitsweise des
inotorangetriebenen Spannmechanismus mit der zuvor angegebenen
Konstruktion dar.
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Es sei angenommen, daß alle der Spannteile des Spannmechanismus
eine Arbeitsstellung (gezeigt in der linken Hälfte von Fig. 2)
derart annehmen, daß die bewegbaren Keile 6 zurückgezogen sind.
Als erstes werden die Formteile 3 auf den Seiten der stationären
und bewegbaren Tische, welche Formteile in Berührung miteinander
stehen, zwischen den stationären und bewegbaren Tischen 1 u. 2
angeordnet, welche einen vorbestimmten Abstand voneinander
aufweisen. Dann werden alle der Motoren 15 in Synchronismus
miteinander in einer vorbestimmten Drehrichtung getrieben. Da die
Schraubenteile kleinen und großen Durchmesseers 13a u. 13b jeder
Kugelschraube 13 mit zueinander entgegengesetzt gerichteten
Gewindegängen versehen sind, bewegen sich die Kugelmuttern 11 u.
12, die jeweils gewindemäßig mit den Schraubenteilen 13a u. 13b
in Eingriff stehen, welche sich mit der Motordrehung drehen,
derart, daß sie sich einander längs der Schraubenteile nähern.
Als Ergebnis werden die Verbindungsglieder 9 u. 10 graduell in
einer zusammenziehenden Bewegung geschlossen, so daß sich jeder
bewegbare Keil 6, der mit beiden der Verbindungsglieder mittels
des Verbindungsteils 8 verbunden ist, innerhalb des Lochs in dem
Keilhalter 7 verschiebt, auf welche Weise er sich in Richtung
des Formteils 3 vorbewegt. Während er diese Bewegung ausführt,
wird der bewegbare Keil 6 mit einer großen Kraft von z. B.
ungefähr 10 bis 20 t getrieben, die durch Verstärken der Drehkraft
des Motors mittels des Übertragungsmechanismus erzielt wird, der
aus den Verbinungsgliedern 9 u. 10, den Kugelmuttern 11 u. 12
und den Kugelschrauben 13 zusammengesetzt ist. So wie sich der
bewegbare Keil 6 vorbewegt, verschiebt sich die abgeschrägte
Oberfläche 6a des Keils 6 auf der abgeschrägten Oberfläche 5a
des feststehenden Keils 5, um dadurch graduell gegen die
abgeschrägte Oberfläche 5a zu drücken. Danach greift, wenn der
bewegbare Keil 6 seine vorderste Stellung erreicht, wie in den
rechten Hälften in Fig. 1 u. Fig. 2 gezeigt, dieser in den
feststehenden Keil 5 mit einer großen Druckkraft ein. Auf diese
Weise werden die Formteile 3 einzeln sicher und fest auf den
stationären und bewegbaren Tischen 1 u. 2 durch die Keilwirkung
montiert. Anschließend werden Bremsgetriebe (nicht gezeigt), die
an den Motoren 15 angebracht sind, betätigt, um die
Ausgangswellen der Motoren und damit die Kugelschrauben 13 zu blockieren,
so daß diese Elemente nicht mehr drehen können, um dadurch
diesen Montagezustand aufrechtzuerhalten.
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Beim Entfernen der Formteile 3 wird andererseits der
Spannmechanismus in umgekehrter Weise wie bei den Schritten der Prozedur
zum Montieren der Formteile betätigt. Mehr im einzelnen werden,
nachdem die Bremsgetriebe freigegeben sind, alle der Motoren 15
in ihrer Laufrichtung umgekehrt. Wenn die Motoren auf diese
Weise in umgekehrter Laufrichtung drehen, bewegen sich die
Kugelmuttern 11 u. 12 längs der Schraubenteile 13 voneinander
fort, um dadurch die Verbindungsglieder 9 u. 10 zu spreizen.
Daraufhin bewegen sich die bewegbaren Keile 6 von den Formteilen
fort, um sich aus dem Eingriff mit den feststehenden Keilen 5 zu
lösen, wie dies in der linken Hälfte von Fig. 2 gezeigt ist, so
daß den Formteilen 3 gestattet wird, sich von den stationären
und bewegbaren Tischen 1 u. 2 zu entfernen.
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Fig. 3 zeigt einen motorangetriebenen Spannmechanismus gemäß
einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
wobei der Mechanismus auf einem stationären Tisch 1 montiert ist.
Außerdem ist ein Spannmechanismus (nicht gezeigt) mit derselben
Konstruktion auf einem bewegbaren Tisch 2 montiert. Der
Spannmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung unterscheidet sich
von demjenigen des ersten Ausführungsbeispiels in der Anordnung
des Übertragungsmechanismus. In Fig. 3 sind gleiche
Bezugszeichen verwendet, uwn jene Elemente zu bezeichnen, die beiden
dieser Ausführungsbeispiele gemeinsam sind, und eine Beschreibung
dieser Elemente ist teilweise fortgelassen.
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Gemäß Fig. 3 wird ein Bolzen 8a, der an einer Welle 8b jedes
Verbindungsteils 8 angebracht ist, mittels eines Führungsteils
24 geführt, um in Eingriff mit einem Schlitz 21b zu treten, der
in dem äußeren Halbteil eines Verbindungsglieds 21 derart
ausgebildet ist, daß er sich längs der Achse des Verbindungsglieds
erstreckt. Ferner ist das Verbindungsglied 21 schwenkbar durch
eine Welle 25 bei einem zwischenliegenden Teil desselben
gehalten, die auf ihrem betreffenden Tisch aus den stationären und
bewegbaren Tischen 1 u. 2 gehalten ist. Ein Bolzen 26a, der an
seinem entsprechenden Endteil an einem Plattenteil 26 angebracht
ist, das mit einer Kugelmutter 22 zum Zwecke einer gemeinsamen
Bewegung befestigt ist, steht in Eingriff mit einem Schlitz 21b,
der in dem inneren Halbteil des Verbindungsglieds 21 derart
ausgebildet ist, daß er sich axial erstreckt. Das
Verbindungsglied 21 ist so konstruiert, daß der Abstand zwischen
der Welle 25 und einem Schlitz 21a auf einen Wert eingestellt
ist, der kleiner als derjenige des Abstands zwischen der Welle
25 und dem Schlitz 21b ist. Eine Kugelschraube 23, die
gewindemäßig mit der Kugelmutter 22 in Eingriff steht, ist
drehbar auf ihrem entsprechenden Tisch aus den stationären und
bewegbaren Tischen 1 u. 2 mittels Lagern (nicht gezeigt)
gehalten und ist außerdem mit der Ausgangswelle eines Motors 15
durch eine Kupplung 17 und ein Verbindungsteil 18 verbunden.
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Im folgenden wird die Arbeitsweise des Spannmechanismus mit der
zuvor angegebenen Konstruktion beschrieben. Vor dem
Formmontieren werden die Kugelmuttern 22 in Stellungen nahe den Formteilen
3 gebracht, wie dies in der linken Hälfte von Fig. 3 gezeigt
ist, um dadurch die bewegbaren Keile 6 zu veranlassen, außer
Eingriff mit den feststehenden Keilen 5 zu treten. Anschließend
werden die Formteile 3 zwischen den stationären und bewegbaren
Tische 1 u. 2 angeordnet, und alle der Notoren 15 werden dann in
einer vorbestimmten Drehrichtung getrieben, so daß die
Kugelmuttern 22, die gewindemäßig in Eingriff mit den Kugelschrauben 23
stehen, welche sich zusammen mit den Motoren drehen, einzeln
fort von den Formteilen 3 vorgespannt werden. Als Ergebnis
schwenken die zwei Verbindungsglieder 21, die jeder Kugelmutter
22 zugeordnet sind, in Richtungen entgegengesetzt zueinander um
deren entsprechenden Wellen 25. Daraufhin bewegen sich die
bewegbaren Keile 5, die mit den individuellen
Verbindungsgliedern 21 mittels der Verbindungsteile verbunden
sind, in Richtung auf das Formteil 3 vor, um auf diese Weise
deren vorderste Stellung einzunehmen, die in der rechten Hälfte
von Fig. 3 gezeigt ist. In dieser Stellung werden die bewegbaren
Keile 5 in Eingriff mit den feststehenden Keilen 5 mit einer
großen Kraft gegen diese gedrückt, so daß das Formteil 3 auf
seinem entsprechenden Tisch aus den stationären und bewegbaren
Tischen 1 u. 2 montiert wird. Dann werden Bremsgetriebe (nicht
gezeigt) betätigt, um den Montagezustand aufrechtzuerhalten.
Eine Beschreibung der Arbeitsweise für das Entfernen des
Formteils ist fortgelassen.
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Der Spannmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung ist nicht
auf die Ausführungsbeispiele, die zuvor beschrieben sind,
beschränkt. Obwohl die Schraubenteile 13a u. 13b kleinen und
großen Durchmessers in dem ersten Ausführungsbeispiel vorgesehen
sind, können die Schraubenteile gleiche Durchmesser haben.
Obwohl die benachbarten Kugelschrauben 13 einstückig ausgebildet
sind, können sie darüber hinaus unabhängig voneinander
ausgebildet sein und getrennt voneinander mittels Motoren für deren
ausschließliche Benutzung getrieben werden. Das zweite
Ausführungsbeispiel kann in gleicher Weise modifiziert sein. In den zuvor
beschriebenen Ausführungsbeispielen werden darüber hinaus die
Formteile an deren oberen und unteren Kanten gespannt.
Alternativ dazu können sie indessen an beiden Seitenkanten gespannt
werden.