DE3914846A1 - Spritzgiesspresse fuer kunststoff-formmassen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Spritzgießpresse für Kunststoff- Formmassen, die drei oder mehrere Führungssäulen umfaßt, die an dem einen Ende an einer einer festen Formhälfte zugeord­ neten festen Platte befestigt sind und eine in Längsrichtung verschiebbare bewegliche Platte, die einer die feste Form­ hälfte ergänzenden, beweglichen Formhälfte zugeordnet ist, Hydraulikmittel zur Hin- und Herbewegung der beweglichen Platte und Mittel tragen, um die bewegliche Platte in Schließstellung der beiden Formhälften festzuhalten.

Bekanntlich weisen große Spritzgießpressen einen Grundauf­ bau auf, der eine einer festen Formhälfte zugeordnete feste Platte und eine bewegliche, an zwei oder mehr Säulen mit parallel verlaufenden Achsen verschiebbare Platte umfaßt, wobei die Säulen eine der beweglichen Platte zugeordnete Formhälfte, Hydraulikvorrichtungen zur Betätigung der beweglichen Platte, Mittel, um die bewegliche Platte in Schließstellung der Spritzform festzuhalten, Spritzvor­ richtungen, Reaktionsglieder, wenigstens einen Trichter mit Dosieranlage zur Speisung des Plastifizierzylinders mit der Düse, die über den festen Teil der Spritzform mit dem Inneren derselben in Verbindung steht und Glieder zum Herausziehen der Formteile am Ende des jeweiligen Arbeitsganges tragen.

Zur Betätigung der beweglichen Platte kommen bekannte Mittel zur Anwendung, wie etwa:

• - Kolben und entsprechende Hydraulikzylinder, die mit mechanischen Elementen zusammenwirken oder nicht und mit Mitteln zum zeitweiligen Festhalten der Spritzform in Schließstellung integriert sind,
• - Kniegelenke oder gemischte Vorrichtungen, die hydraulische Schließmittel und mechanische Sperrmittel umfassen.

Es sind außerdem halb- oder vollautomatisch arbeitende Pressen bekannt. Letztere sind mit bekannten Automatikvor­ richtungen versehen, so daß die Presse - nachdem die Bedie­ nungsperson die Arbeitsbedingungen eingestellt und die Presse in Betrieb gesetzt hat - den ersten Ablauf samt automatischem Auswurf der Formteile auf unbestimmte Zeit wiederholt.

Zum Dauerbetrieb solcher Maschinen sind außer der Versor­ gung des oder der Zufuhrtrichter ein Höchstmaß an Genauig­ keit der Spritzformen und der komplexen Aggregate, aus denen die Maschine besteht, sowie eine sorgfältige, aufwendige Wartung des Ganzen erforderlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Arbeitslei­ stung einer Spritzgießpresse der eingangs genannten Art zu erhöhen und gleichzeitig dabei die Fertigungskosten zu senken.

Zur Lösung dieser Aufgabe der Verbesserung der großen nicht, halb- oder vollautomatisch arbeitenden Spritzgieß­ pressen wird gemäß der Erfindung die Anwendung von Hydrau­ likzylindern vorgeschlagen, die mit mechanischen Mitteln zum lösbaren Einspannen zusammenwirken, die in der Lage sind, die bewegliche Platte und die damit verbundene Formhälfte in einwandfreier Schließstellung gegenüber der mit der festen Platte verbundenen Formhälfte und gegenüber den zu den Gleitsäulen der beweglichen Platte parallel verlaufenden hydraulischen Reaktionszylindern sicher festzuhalten.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Hydraulikzylinder in einem Rahmen gelagert sind, der die Reaktionsgegenplatte ersetzt, so daß der durch den Wegfall dieser Platte nunmehr frei gewordene Raum in Längsrichtung zum Auswurf der Formteile zur Verfügung steht.

Außerdem weist die Erfindung noch das Merkmal auf, daß die Enden der drei oder mehr zur Spritzgießpresse gehörenden Säulen über entsprechende Kolbenköpfe mit der festen Platte verbunden sind, wobei diese Kolben mit kurzem Hub in entsprechenden einfachwirkenden Hydraulikzylindern beweglich sind, die während der Einspritzung betätigt werden können, um die Unveränderlichkeit der Lage der Spritzeinheit zu gewährleisten, die den hohen, durch den Innendruck der Spritzform in Betrieb erzeugten Beanspruchungen ausgesetzt ist.

Erfindungsgemäß ist die Spritzgießpresse außerdem durch die Anwendung eines Paares Hydrauzlikzylinder gekennzeichnet, deren Kolben gegenüber entsprechenden Stangen mit Schrauben einstellbar sind, wobei die freien Enden der Stangen mit Schubgliedern einteilig sind, die am Schluß des Spritzgieß­ vorganges wirksam werden, um in Zusammenarbeit mit den Reaktionszylindern, deren Abmessungen dadurch viel kleiner mit entsprechender Ersparnis an Medium sein können, den anfänglichen Schub zum Lösen und Öffnen der Spritzform liefern.

Die mit der erfindungsgemäß ausgebildeten Spritzgießpresse erzielbaren Vorteile sind folgende:

• - Wegfall der Reaktionsplatte und daher größerer Umfang der Längsbewegung der Auswurfvorrichtung;
• - Höchstmaß an Zugänglichkeit der Auswurfvorrichtung;
• - Die Enden der Tragsäulen sind gegenüber der festen Platte unter Druck flüssig gelagert, um eventuelle Ver­ formungen der festen Platte zu vermeiden;
• - Beträchtliche Abnahme der Gesamtlänge der Maschine aufgrund der rahmenartigen Ausbildung des Trägers, der die Reatkionsplatte ersetzt und durch den die Auswurf­ vorrichtung geführt werden kann;
• - Die Tragelemente der Tragsäulen sind keiner Biegebean­ spruchung ausgesetzt;
• - Möglichkeit, für die Maschinenteile die am besten geeig­ neten Werkstoffe zu wählen, und zwar aufgrund der Tatsache, daß wegen des besonderen Aufbaues der Presse einige Teile weit weniger beansprucht werden. Ein Bei­ spiel dafür sind die doppelwirkenden Zylinder, die erfindungsgemäß nur noch unter Druckspannung und nicht mehr unter Zugspannung stehen, wobei letztere bekanntlich eine Beanspruchung ist, die die Anwendung von hochfesten Werkstoffen verlangt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unter­ ansprüchen gekennzeichnet.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in den beilie­ genden schematischen Zeichnungen in unterschiedlichem Maß­ stab dargestellten, nicht beschränkenden Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine bevorzugte, nicht beschränkende Ausführungsform der Spritzgießpresse mit der erfindungsgemäßen Verbesserung in einer Seitenansicht,

Fig. 1A eine Ansicht im Grundriß der Spritzgießpresse nach Fig. 1,

Fig. 2, 3, 4 drei unterschiedliche Arbeitsschritte der Spritzgießpresse,

Fig. 5 und 6, in größerem Maßstab, einige Einzelheiten der Maschine unter unterschiedlichen Betriebsbedingungen,

Fig. 7 eine teilweise im Querschnitt nach der durch die Linie VII-VII von Fig. 5 verlaufenden Ebene dargestellte An­ sicht und

Fig. 8, ähnlich wie Fig. 7, eine teilweise im Querschnitt nach der durch die Linie VIII-VIII von Fig. 6 verlaufenden Ebene dargestellte Ansicht.

Die in Fig. 1 dargestellte Spritzgießpresse weist ein Unter­ gestell 1 auf, das folgende Hauptteile trägt: einen Trichter 2, eine Plastifizier- und Zuführeinheit 3, die mit einer Einspritzdüse 4 versehen ist, die durch die feste Platte 7 in die feste Formhälfte 5 (Fig. 2 bis 8) mündet, im darge­ stellten Fall vier Säulen 11, die paarweise symmetrisch und koaxial zu doppelwirkenden Reaktionszylindern 50 ange­ ordnet sind, eine bewegliche Platte 9, an der die bewegliche Formhälfte 6 befestigt ist und einen Träger 12 für die Zu- und Rückstellzylinder 29.

Wie in den Fig. 2 bis 8 dargestellt, ist die feste Formhälfte 5 an der festen Platte 7 befestigt; mit 8 ist die Aufnahme zum Einführen der Einspritzdüse 4 (Fig. 3 und 5) bezeichnet, die in die geschlossene Spritzform einspritzt, und zwar, wenn die mit der beweglichen Platte 9 verbundene Formhälfte 6 aufgrund der Wirkung der Kolben 43, die an der Platte 9 befestigten Stangen 44 zugeordnet sind, gegenüber der festen Formhälfte 5 die in den Fig. 4 und 6 dargestellte Stellung einnimmt. Die bewegliche Platte 9 ist in Lagerbuchsen 48 an den Zylinderpaaren 50 verschiebbar gelagert; mit 31 sind die jeweiligen Zentrierbuchsen der Säulen 11 bezeichnet (Fig. 2, 7 und 8). Der beweglichen Platte 9 ist eine insgesamt mit 10 bezeichnete Auswurfvorrichtung für den Formteil zugeordnet.

Die parallel zu den Säulen 11 verlaufenden Zu- und Rückstell­ zylinder 29 sind durch den festen Träger 12 geführt, der vorteilhafterweise die Form eines viereckigen Rahmens oder irgendeine andere geeignete geometrische Form aufweisen kann, um der Auswurfvorrichtung 10 in Längsrichtung nicht im Wege zu stehen, die aus Spritzgießerfordernissen in der Lage sein muß, zum Entformen des Formteils relativ breit ausla­ dende Bewegungen in Längsrichtung vorzunehmen.

Mit 13 sind durch Hüllen 14 geschützte Nutmuttern bezeichnet, die zur genauen Einstellung der Lage des Trägers 12 in die Säulen 11 eingeschraubt sind (Fig. 7 und 8).

Die Enden 11 a der Säulen 11 sind mit der festen Platte 7 über Kolben 17 verbunden, die in einfachwirkenden Zylindern 18 beweglich sind. Die Dichtungen 19, 20 gewähren die Abdichtung zwischen Kolben 17, Zylinder 18 und dem Ende 11 a der jeweiligen Säule. Jeder Zylinder 18 ist der festen Platte 7 zugeordnet und wird über eine entsprechende Leitung 22 mit Druckmittel beaufschlagt (Fig. 5 und 6). Mit 23 ist ein einfachwirkender Schubkolben bezeichnet, der mit dem Ende 11 a jeder Säule 11 in Berührung steht und über die Leitung 27 beaufschlagt wird. Im Mantel eines jeden Reak­ tionszylinders 50 ist eine Umfangsrille 32 ausgearbeitet, deren Rand 33 gegenüber der Achse des entsprechenden Zylin­ ders um 90° versetzt ist und deren entgegengesetzter Rand 34 sich radial nach außen erstreckt (Fig. 2, 5, 6, 7 und 8). An der beweglichen Platte 9 sind Sperrmittel befestigt, die aus einem Paar Bundhälften 35 bestehen (Fig. 5 bis 8), die an parallel verlaufenden Stangen 37 verschiebbar angeordnet sind, wovon wenigstens die Stange 37 a Kolben 38 zugeordnet ist, die sich in entsprechenden doppelwirkenden Hydraulik­ zylindern 39 bewegen, die über geeignete, nicht dargestellte Leitungen beaufschlagt werden. Die Stangen 37 sind an der Platte 9 befestigt und die Bundhälften 35 sind an den Stangen 37, 37 a verschiebbar.

In den doppelwirkenden Zu- und Rückstellzylindern 29, die bei 46, 47 mit Zu- und Abflußleitungen des Druckmittels ver­ bunden sind, sind Kolben 43 mit bei 45 mit der beweglichen Platte 9 verbundenen Stangen 44 eingebaut.

An der festen Platte 7 ist ein Paar Zylinder 51 mit parallel zur Längsachse der Presse verlaufender Achse befestigt, von denen nur einer in Fig. 6 sichtbar ist. In jedem Zylinder 51 ist ein Kolben 52 mit durch die Höhe des Zylinders begrenz­ tem Hub eingebaut. Das freie Ende der Stange 53 ist mit Schiebern versehen, die in der Lage sind, der beweglichen Platte 9 entgegenzuwirken.

Die Anwendung und die Arbeitsweise der beschriebenen Spritz­ gießpresse sind wie folgt:

In der ersten Arbeitsstufe ist die bewegliche Platte 9 von der festen Platte 7 entfernt (Fig. 2). Die Kolben 43 befinden sich am Anschlag in den entsprechenden Zylindern 29 (Fig. 2).

In der zweiten Arbeitsstufe, bei der die Maschine mit Druckmittel beaufschlagt wird, wird durch die Kolben 43 die bewegliche Platte 9 an die feste Platte 7 herangeführt und die Formhälften 6, 5 werden allmählich aneinander herange­ führt (Fig. 3 und 5), bis die Platten 9 und 7 stirnseitig aneinanderstoßen (Fig. 4 und 6). Die Verschiebung der Platte 9 gegenüber dem Mantel der Zylinder 50 ist durch die Anwesenheit der an der Platte 9 befestigten Lagerbuchsen 48 begünstigt. Die Länge dieser Lagerbüchsen ist selbstverständ­ lich größer als die Breite der Rillen 32, um zu vermeiden, daß sie klemmen. Gleichzeitig wird der Kolben 23 wirksam und liegt auf dem Boden des Zylinders 18 auf, um den Kolben 17 gegenüber dem Zylinder in der Stellung am Anschlag zu halten.

In der dritten Arbeitsstufe wird die bewegliche Platte 9 durch die von den wirksam gewordenen Hydraulikzylindern geschlossenen Bundhälften 35 festgehalten. Diese Bundhälften greifen dabei in die Rillen 32 im Mantel der Reaktionszylin­ der 50 ein.

In der vierten Stufe wird das Druckmittel über die Leitung 22 zur Betätigung des Kolbens 17 zugeführt, der die Relativ­ stellung der festen Platte 7 und der Säulen 11 stabilisiert und jegliche, selbst die kleinste Relativbewegung der Formhälften 5, 6 verhindert.

Dann folgen die Arbeitsstufen, bei denen zum Beispiel der Teil A (Fig. 6) spritzgegossen wird und schließlich die Spritzform zum Auswurf des Formteils A (Fig. 2) geöffnet wird, wonach die Maschine in den anfänglichen Zustand zurückkehrt, d.h. bereits zum Anfang eines neuen Arbeits­ ganges ist.

Am Schluß der Einspritzstufe wird der anfängliche Schub zum Trennen der Formhälften 5, 6 durch das Paar Kolben 52 geliefert, die mit kurzem Hub in den Zylindern 51 beweglich sind. Das darauffolgende Öffnen der Spritzform sowie die Rückkehr der Maschine in den Anfangszustand werden durch die doppelwirkenden hydraulischen Zu- und Rückstellzylinder 29 bewirkt, die über die Leitungen 46, 47 beaufschlagt werden und die Kolben 43 betätigen, deren Kolbenstangen 44 an der beweglichen Platte 9 befestigt sind.

Das anfängliche, durch die Kolben 51 bewirkte Trennen der Formhälften 5, 6 ermöglicht die Anwendung von Hydrauzlik­ zylindern 29 geringerer Leistung und daher kleinerer Abmessungen, was eine beträchtliche Ersparnis an Druckmittel und Öl sowie eine ausgezeichnete Folge der Stufen des Arbeitsablaufes der Maschine zur Folge hat.

Selbstverständlich ist die Presse mit einer ganzen Reihe bekannter Vorrichtungen versehen, wie etwa Endschalter, Temperaturregler und Sicherheitsvorrichtungen, die bei eventuell unvorhergesehenen Störungen, die während des Ma­ schinenbetriebes auftreten sollten, den Arbeitsablauf in jeglicher Stufe sofort unterbrechen.

Obwohl sich die Beschreibung und die Darstellung auf waagerechte Spritzgießpressen beziehen, stellt dies keine Beschränkung auf einen solchen Aufbau dar; auch senkrechte Spritzgießpressen, die die angegebenen Merkmale aufweisen, sowie jede weitere ähnliche oder gleichwertige Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgaben sind mit eingeschlossen.

Als Kunststoff-Formmassen kommen alle geeigneten Thermoplaste, Polyester, Elastomere od.dgl. zur Anwendung.

Claims (6)

1. Spritzgießpresse für Kunststoff-Formmassen, die drei oder mehrere Führungssäulen umfaßt, die an dem einen Ende an einer einer festen Formhälfte zugeordneten festen Platte befestigt sind und eine in Längsrichtung verschiebbare bewegliche Platte, die einer die feste Formhälfte ergänzenden, beweglichen Formhälfte zugeordnet ist, Hydraulikmittel zur Hin- und Herbewegung der beweglichen Platte und Mittel tragen, um die bewegliche Platte in Schließstellung der beiden Formhälften festzuhalten, dadurch gekennzeichnet, daß die Zu- und Rückstellbewegung der beweglichen Platte (9) gegenüber der festen Platte (7) durch in doppelwirkenden Hydraulikzylindern (39) angeordnete Kolben (38) bewirkt wird, und daß den hydraulischen Mitteln zugeordnete mechanische Mittel vorgesehen sind, um die bewegliche Platte (9) bei geschlossener Spritzform in der entsprechenden Lage festzuhalten.

2. Spritzgießpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Mittel die die bewegliche Platte (9) in Schließstellung der Spritzformhälften (5, 6) festhalten, aus einem Paar Bundhälften (35) bestehen, die hydraulischen Betätigungsmitteln zugeordnet sind, die in der Lage sind, die Bundhälften (35) in und gegenüber Umfangsrillen (32) der Gleitsäulen der beweglichen Platte (9) in Eingriff und in eine offene, aus diesen Rillen (32) ausgerastete Stellung zu führen.

3. Spritzgießpresse nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Festhalten und zum Lösen der beweglichen Platte (9) bei geschlossener Spritzform mit dieser Platte fest verbunden sind.

4. Spritzgießpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spritzgießpresse mit Hydraulikzylindern (51) und Kolben (52) mit kurzem Hub versehen ist und daß jeder Zylinder (51) der festen Platte (7) zugeordnet ist, während das freie Ende der entsprechenden Kolbenstange (53) mit geeigneten Schiebern versehen ist, die bei der Trennung der beweglichen Formhälfte (5, 6) von der festen Formhälfte (59) am Schluß jedes Arbeitsganges wirksam werden.

5. Spritzgießpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Paar doppelwirkende, hydraulische Reaktionszylinder (50) aufweist.

6. Spritzgießpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der festen Platte (7) verbundenen Enden (11 a) der Säulen (11) hydrauli­ schen Kolben (17) und Zylindern (18) zugeordnet sind, die in der vor dem Einspritzen stattfindenden Verfahrensstufe wirksam werden können und in der Lage sind, die relative Stellung der verschiedenen beweglichen Teile der Maschine während der Einspritzstufe zu stabilisieren und festzuhalten.