DE3932039A1 - Gummi-spritz-presse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Gummi-Spritz-Presse mit einem ortsfesten Aufspanntisch, mit einem Formteil und mit einem Schlitten mit einem weiteren Formteil, der zum Schließen einer durch die beiden Formteile gebil­ deten Form in Richtung auf den Aufspanntisch verfahr­ bar ist, wobei zumindest dem ortsfesten Formteil eine Heizung in Form einer zwischen ihr und dem Aufspann­ tisch angeordneten Heizplatte zugeordnet ist, in der Heizelemente angeordnet sind.

Eine derartige Gummi-Spritz-Presse ist in horizontaler Ausführung und in vertikaler Ausführung marktüblich und beispielsweise durch die Firmenschrift "WERNER & PFLEI- DERER Gummitechnik" VF 04 044/1-3.0 + 3.0-VIII.80 GM bekannt. In dieser Presse wird nach dem Zusammenfahren und Schließen der Form Gummi in einer Plastifizierein­ heit plastifiziert und mittels einer Spritzeinheit durch entsprechende Spritzkanäle bzw. Spritzdüsen im Aufspanntisch, durch die Heizplatte und das entspre­ chende ortsfeste Formteil hindurch in die Formnester gespritzt. Anschließend werden beide Formteile durch eine entsprechende Heizplatte beheizt, so daß der Vul­ kanisierprozeß ablaufen kann. Die Heizelemente in der Heizplatte sind als sogenannte Heizpatronen ausgebil­ det, die in entsprechende Bohrungen der Heizplatte eingeschoben werden. Nachteilig hieran ist, daß ein relativ schlechter Wärmeübergang zwischen Heizpatrone und Heizplatte erfolgt. Des weiteren ist die Gefahr der Kollision zwischen den geradlinig verlaufenden Heizpatronen und anderen gegebenenfalls konstruktiv notwendigen Teilen, wie beispielsweise Spannelementen, erheblich, wodurch die Gestaltungsmöglichkeit hin­ sichtlich der Anordnung der Heizpatronen weiter ein­ geschränkt werden. Durch Maßtoleranzen erfolgt wei­ terhin ein ungleichmäßiger Wärmeübergang von der je­ weiligen Heizpatrone auf die Heizplatte, was wiederum zu örtlichen Überhitzungen und damit auch zu einem Ausfall der Heizpatronen führen kann.

Aus der DE-OS 25 27 181 ist eine Preßplatte für eine Vulkanisierpresse bekannt. Diese Preßplatte besteht aus einer als Strangpreßbauteil ausgebildeten Heiz­ platte, die mit parallel zueinander verlaufenden Aus­ steifungsstegen versehen ist. Auf diese Aussteifungs­ stege wird eine Deckplatte aufgesetzt. Diese Bauteile bestehen aus Leichtmetall. In den Hohlraum zwischen benachbarten Aussteifungsstegen werden beliebige Heiz­ elemente in Form von Flächenheizkörpern, Heizrohren, Heizfolien od.dgl. eingelegt. Ob der Wärmeübergang auf die Preßplatte zufriedenstellend ist, ist zumindest fraglich.

Aus der GB-PS 4 672 aus dem Jahre 1909 ist eine Heiz­ platte bekannt, die aus einer zur Wärmeabgabe vorge­ sehenen Platte, einer sogenannten heißen Platte, und einer isolierten Platte besteht. In einem Hohlraum zwischen den beiden Platten ist spiralförmig eine Heizung angebracht, die induktiv und durch Strahlung die sogenannte heiße Platte aufheizen soll. Auch be­ züglich dieser Ausgestaltung gelten die oben darge­ stellten Nachteile.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gummi- Spritz-Presse so auszugestalten, daß ein guter Wärme­ übergang von den Heizelementen auf die Heizplatte bei gleichzeitig geringer Ausfallhäufigkeit und hoher Ge­ staltungsfreiheit hinsichtlich der Anordnung der Heiz­ elemente erreicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Heizelemente als Heizwendeln in die Heizplatte eingegossen sind. Der erfindungsgemäße Einsatz bieg­ samer Heizwendeln erlaubt es, diese entsprechend den konstruktiven Vorgaben zu verlegen, d. h. insbesondere können sie um frei zu haltende Bereiche herumgeführt werden, wobei gleichzeitig zwischen zwei solchen frei zu haltenden Bereichen wiederum eine Heizwendel vorge­ sehen werden kann. Weiterhin erfolgt ein guter Wärme­ übergang dadurch, daß diese Heizwendeln in die Heiz­ platte mit eingegossen werden, da unmittelbarer voll­ flächiger metallischer Kontakt zwischen der Heizplatte und der Heizwendel vorhanden ist. Dadurch werden ört­ liche Überhitzungen ausgeschlossen. Die Heizplatte kann vorteilhafterweise aus Aluminium oder einer Alu­ miniumlegierung bestehen, wobei auch andere ausrei­ chend gut wärmeleitfähige und ausreichend druckfeste Materialien verwendet werden können, um den Schließ­ druck der Form über die Heizplatte übertragen zu können.

Die den erfindungsgemäßen Maßnahmen innewohnenden Vor­ teile kommen besonders dann zum Tragen, wenn Spannele­ mente zum Verbinden des Formteils bzw. einer dieses tragenden Tragplatte mit dem Aufspanntisch oder einer hierauf angeordneten Spannplatte als Schnell-Spannvor­ richtungen ausgebildet und in die Heizplatte inte­ griert sind, wie es im Anspruch 3 angegeben ist. Die Heizwendeln können hierbei in ausreichendem Abstand um die Schnell-Spannvorrichtungen herumgeführt werden, so daß deren thermische Belastung begrenzt wird. Anderer­ seits können die Bereiche der Heizplatte zwischen zwei einander benachbarten Ausnehmungen für Schnell-Spann­ vorrichtungen wiederum mit Heizwendeln versehen und demzufolge auch beheizt werden. Hierbei kann die Heiz­ platte bei automatisch erfolgender Ausformung der Spritzteile auf einfache Weise auf dem Aufspanntisch horizontal verschiebbar ausgebildet werden. Einzelhei­ ten hierzu geben noch die weiteren Unteransprüche an.

Die Ausgestaltung nach Anspruch 3 bringt weiterhin den Vorteil mit sich, daß die aus Formteil, Spannplatte, Heizplatte und gegebenenfalls Isolierplatte bestehende Einheit zusammen mit den in die Heizplatte und die Isolierplatte integrierten Schnell-Spannvorrichtungen zum Ausformen d. h. zum Entformen von Spritzlingen, seitlich also quer zur Schließrichtung der Form, verschiebbar ausgestaltet sein können. Hierzu wäre diese Einheit schubladenartig auf dem Aufspanntisch geführt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Gummi-Spritz-Presse in einer Seitenansicht in schematischer teilweise aufgebrochener Dar­ stellung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Aufspanntisch der Pres­ se nach Fig. 1 ohne Formteil,

Fig. 3 einen Querschnitt durch den Aufspanntisch mit Formteil entsprechend der Schnittlinie III-III in Fig. 2,

Fig. 4 einen Teil-Querschnitt durch Fig. 2 entspre­ chend der Schnittlinie IV-IV in Fig. 2 mit einer Schnell-Spannvorrichtung und

Fig. 5 einen weiteren Teil-Querschnitt durch Fig. 2 entsprechend der Schnittlinie V-V in Fig. 2 mit einer anderen Schnell-Spannvorrichtung.

Fig. 1 zeigt eine - mit Ausnahme von weiter unten noch zu erläuternden Einzelheiten - bekannte Gummi-Spritz- Presse in schematischer Darstellung. Auf einer Funda­ mentplatte 1 sind in rechteckiger Anordnung vier Standsäulen 2 angeordnet, auf denen ein unterer Auf­ spanntisch 3 abgestützt ist. Mit den Standsäulen 2 fluchtend und gegebenenfalls einstückig mit diesen ausgebildet erstrecken sich vier Führungssäulen 4 vom Aufspanntisch 3 nach oben, auf denen ein oberer Schlitten 5 vertikal verschiebbar geführt ist. Die vier Führungssäulen 4 sind über ein oberes Querhaupt 6 miteinander verbunden. Gegenüber dem Querhaupt stützt sich ein durch mehrere hydraulisch beaufschlagbare Kolben-Zylinder-Einheiten gebildeter Schließantrieb 7 ab, mit dem der Schlitten 5 nach unten bzw. wieder nach oben transportiert werden kann. Weiterhin stützt sich gegenüber dem Querhaupt 6 eine Verriegelungsein­ richtung 8 ab, mittels der der Schlitten 5 in einer unteren Stellung verriegelt werden kann. Diese weist einen Verriegelungsblock 8a auf, der quer zur Verfahr­ richtung des Schlittens 5 in einer Führung 8b ver­ schiebbar ist. Diese Führung ist mit einem als hydrau­ lisch beaufschlagbare Kolben-Zylinder-Einheit ausge­ bildeten Verriegelungsantrieb 8c verbunden. In gegen den Aufspanntisch 3 verfahrener Stellung des Schlit­ tens 5 kann der Verriegelungsblock 8a in eine mit der Mittel-Längs-Achse 8d der Presse fluchtende Lage ge­ bracht werden, in der er dann mittels des kurzhubigen Verriegelungsantriebes 8c gegen ein Widerlager 8e am Schlitten 5 verfahren werden kann, wodurch dieser in seiner unteren Stellung verriegelt wird.

Seitlich und unterhalb des Aufspanntisches 3 ist eine Plastifiziereinheit 9 angebracht, in der Gummi mittels einer Plastifizierschnecke und einer entsprechenden Heizung plastifiziert und zum Kopf einer Spritzeinheit 10 gefördert wird. Mittels dieser Spritzeinheit 10 wird das plastifizierte Gummi durch einen Spritzkanal 11 in entsprechend dem herzustellenden Gummiteil ge­ formte Formnester 12 einer Form gespritzt. Diese Form wird durch ein unteres Formteil 13 und ein oberes Formteil 14 gebildet, die durch das geschilderte Ver­ fahren des Schlittens 5 gegeneinander gefahren werden, wodurch die Form geschlossen wird. Sie wird an­ schließend mittels der Verriegelungseinrichtung 8 ver­ riegelt. Das obere Formteil 14 ist in üblicher Weise an der Unterseite des Schlittens 5 angebracht. Das untere Formteil 13 ist an einer Formteil-Tragplatte 15 befestigt. Formteil 13 und Formteil-Tragplatte 15 kön­ nen naturgemäß auch einstückig ausgebildet sein. Die Formteil-Tragplatte 15 wiederum wird auf einer Spann­ platte 16 befestigt, die auf einer Heizplatte 17 ange­ bracht ist. Diese wiederum ist über eine Wärme-Iso­ lierplatte 18 auf dem Aufspanntisch 3 abgestützt. Die Spannplatte 16, die Tragplatte 15 und das untere Form­ teil 13 liegen flächig aneinander und bestehen aus Metall, so daß eine gute Wärmeleitung von der Heiz­ platte 17 bis zu den Formnestern 12 sichergestellt ist. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, ist das aus Spannplatte 16, Heizplatte 17 und Isolierplatte 18 bestehende Paket mittels Schrauben 19 auf dem Auf­ spanntisch 3 befestigt. Wenn das aus Formteil 13, Formteil-Tragplatte 15, Spannplatte 16, Heizplatte 17 und Isolierplatte 18 bestehende Paket seitlich auf dem Aufspanntisch 3 zum Entformen von Spritzlingen, d. h. Formteilen, verschiebbar ausgestaltet sein soll, dann sind diese Schrauben 19 nicht vorgesehen; vielmehr sind dann nur die Spannplatte 16, die Heizplatte 17 und die Isolierplatte 18, beispielsweise ebenfalls mittels Schrauben, miteinander verbunden. Eine solche seitliche Verschieblichkeit ist nicht dargestellt; sie kann durch entsprechende seitliche Führungen erzielt werden.

Auf dem Aufspanntisch 3 sind - in rechteckiger Anord­ nung - vier Schnell-Spannvorrichtungen 20, 21 ange­ bracht, die als hydraulisch beaufschlagbare Kolben-Zy­ linder-Einheiten ausgebildet sind. Ihre Zylinder 22 sind gegenüber der Spannplatte 16 mittels einer sehr festen besonders tragfähigen Isolierung 23 isoliert und abgestützt und mittels Schrauben 23a von oben an der Spannplatte 16 befestigt. Die Hydraulikleitungen 24, 25 für die zu- bzw. abzuführende Druck-Flüssigkeit sind seitlich zugeführt. Die Zylinder 22 der Spann­ vorrichtungen 20, 21 durchsetzen entsprechende Ausneh­ mungen 26 in der Isolierplatte 18 und Ausnehmungen 27 in der Heizplatte 17, wobei die Ausnehmungen 27 in der Heizplatte 17 so bemessen sind, daß zwischen dem je­ weiligen Zylinder 22 und der Heizplatte 17 sich ein Spalt 28 befindet, der entweder mit Luft oder einem anderen Wärme-Isoliermaterial gefüllt ist.

Die Spannvorrichtungen 20, 21 weisen - wie aus Fig. 4 ersichtlich ist - einen in dem Zylinder 22 verschieb­ bar geführten Kolben 29 auf, der den Innenraum des je­ weiligen Zylinders 22 in zwei Kolbenräume 30, 31 trennt, wobei die Hydraulikleitung 24 in den einen Kolbenraum 30 und die Hydraulikleitung 25 in den ande­ ren Kolbenraum 31 einmündet. Am Kolben 29 ist eine nach oben herausgeführte Kolbenstange 32 bzw. 33 ange­ bracht. Diese durchsetzt eine entsprechende Ausnehmung 34 bzw. 35 in der Spannplatte 16.

An einer Seite des Aufspanntisches 3 sind zwei Zuführ­ bahnen 36 für die mit dem unteren Formteil 13 verbun­ dene Formteil-Tragplatte 15 vorgesehen. Diese mit Rol­ len 37 versehenen Zuführbahnen 36 verlaufen etwa hö­ hengleich mit der Oberseite der Spannplatte 16. Diese wiederum ist - wie den Fig. 2 und 3 entnehmbar ist - in der jeweiligen Verlängerung der Zuführbahnen 36 mit über Federn 38 abgestützten Rollen 39 versehen, so daß die Tragplatte 15 auf diesen Rollen 39 aufliegend über die Spannplatte 16 geschoben werden kann. Beim späte­ ren Verspannen der Tragplatte 15 gegen die Spannplatte 16 weichen die Rollen 39 gegen die Kraft der vorge­ spannten Federn 38 in die Spannplatte 16 aus.

An der den Zuführbahnen 36 entgegengesetzten Seite weisen die beiden Schnell-Spannvorrichtungen 20 im Querschnitt T-förmig ausgebildete Spannzapfen 40 auf, die in entsprechend hinterschnittene Nuten 41 in der Formteil-Tragplatte 15 eingreifen, wenn diese von den Zuführbahnen 36 in Aufschieberichtung 42 auf die Spannplatte 16 geschoben wird.

Die Kolbenstange 33 der Spannvorrichtung 21 weist eine Aufnahmenut 43 auf, die - wie Fig. 5 entnehmbar ist - im Querschnitt einem auf dem Kopf stehenden T ent­ spricht. Dieser zugeordnet ist an der Unterseite der Tragplatte 15 jeweils ein Spannzapfen 44 angebracht, der im Querschnitt angepaßt ist, also die Form eines auf dem Kopf stehenden T hat. Die Ausnehmung 35, in der sich die Kolbenstange 33 befindet, ist in Richtung auf die Zuführbahn 36, also jeweils in Aufschieberich­ tung 42 offen. Durch diese Ausgestaltung wird er­ reicht, daß beim Aufschieben der Tragplatte 15 auf und über die Spannplatte 16 die Nut 41 über die Spann­ zapfen 40 geschoben wird, während die Spannzapfen 44 zuerst in die jeweilige Ausnehmung 35 eintreten und dann in die Aufnahmenut 43 eingeführt werden. Gleich­ zeitig erfolgt eine Zentrierung der Tragplatte 15 durch zwei Zentrierstifte 45, die beim Aufschieben der Tragplatte 15 in zugeordnete Zentriernuten 46 eingrei­ fen, die wiederum in der Unterseite der Tragplatte 15 in Aufschieberichtung 42 verlaufend ausgebildet sind. Nach dem Aufschieben der Tragplatte 15 werden die obe­ ren Kolbenräume 30 der Zylinder 22 über die zugehörige Hydraulikleitung 24 mit Druckflüssigkeit beaufschlagt, während der untere Kolbenraum 31 durch Öffnen der Hydraulikleitung 25 entlastet wird. Hierdurch werden die Kolbenstangen 32, 33 nach unten gezogen, d. h. der Spannzapfen 40 der beiden Schnell-Spannvorrichtungen 20 spannt die Tragplatte 15 gegen die Spannplatte 16. Außerdem zieht die Kolbenstange 33 den Spannzapfen 44 nach unten, wodurch ebenfalls die Tragplatte 15 auf die Spannplatte 16 gespannt wird. Das Entspannen und Demontieren der Tragplatte 15 mit dem unteren Formteil 13 geht in umgekehrter Reihenfolge vor sich.

Die Heizplatte 17 ist einstückig gegossen, wobei Heiz­ elemente 47, 48, 49 in Form von biegsamen Heizwendeln mit eingegossen sind. Diese Heizelemente 47, 48, 49 mün­ den in einem Heizelemente-Anschluß 50 nach außen. Bei den Heizwendeln handelt es sich um handelsübliche, aus einem inneren Heizdraht und einem äußeren Rohr beste­ hende elektrische Heizelemente, die mit in die Heiz­ platte 17 eingegossen sind, so daß ein guter Wärme­ übergang von den Heizelementen 47, 48, 49 auf die Heiz­ platte 17 gewährleistet ist. Sie können - wie in Fig. 2 angedeutet ist - um die Ausnehmungen 27 für die Zylinder 22 der Schnellspannvorrichtungen 20, 21 so herumgeführt werden, daß sie einen ausreichenden Ab­ stand von letzteren haben, um diese nicht zu stark zu erwärmen. Die Spannvorrichtungen 20, 21 müssen also nicht mehr außerhalb der Spannplatte und der Heiz­ platte angeordnet werden, wie dies bisher erforderlich war, um eine gleichmäßige Beheizung sicherzustellen. Weiterhin können die Heizelemente 47, 48, 49 so geführt werden, daß eine möglichst gleichmäßige Erhitzung der Heizplatte 17 erfolgt, daß also eine etwa konstante Wärmezufuhr pro Flächeneinheit der Heizplatte 17 er­ folgt. Darüber hinaus können die Heizelemente 47, 48, 49 so geführt werden, daß keine konstruktiv bedingten Kollisionen mit anderen Teilen, wie beispielsweise dem Spritzkanal 11, auftreten. Es ist also eine relativ große Gestaltungsfreiheit in der Führung der Heizele­ mente gegeben.

Auch zwischen dem Schlitten 5 und dem oberen Formteil 14 ist eine Heizplatte 51 vorgesehen, die mit Heiz­ wendeln als Heizelementen versehen sein kann.

Claims (8)

1. Gummi-Spritz-Presse mit einem ortsfesten Aufspann­ tisch (3), mit einem Formteil (13) und mit einem Schlitten (5) mit einem weiteren Formteil (14), der zum Schließen einer durch die beiden Formteile (13, 14) gebildeten Form in Richtung auf den Aufspanntisch (3) verfahrbar ist, wobei zumindest dem ortsfesten Form­ teil (13) eine Heizung in Form einer zwischen ihr und dem Aufspanntisch (3) angeordneten Heizplatte (17) zugeordnet ist, in der Heizelemente (47, 48, 49) ange­ ordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizele­ mente (47, 48, 49) als Heizwendeln in die Heizplatte (17) eingegossen sind.

2. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizplatte (17) zumindest im wesentlichen aus Alu­ minium besteht.

3. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Formteil (13) mittels Schnell-Spannvorrichtungen (20, 21) mit einer Spannplatte (16) verbunden ist, die mit der Heizplatte (17) verbunden ist.

4. Presse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnell-Spannvorrichtungen (20, 21) in angepaßten Ausnehmungen (27) der Heizplatte (17) angeordnet sind.

5. Presse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnell-Spannvorrichtungen (20, 21) in den Ausneh­ mungen (27) unter Freilassung eines Spaltes (28) ange­ ordnet sind.

6. Presse nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Schnell-Spannvorrichtungen (20, 21) als hydraulisch beaufschlagbare Kolben-Zylinder-Einheiten ausgebildet sind, deren Zylinder (22) in den Ausneh­ mungen (27) der Heizplatte (17) angeordnet sind, und deren Kolbenstangen (32, 33) sich in Richtung auf das Formteil (13) erstrecken.

7. Presse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnell-Spannvorrichtungen (20, 21) mit der Spann­ platte (16) verbunden sind.

8. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizelemente (47, 48, 49) um die Schnell-Spannvorrichtungen (20, 21) herumgeführt sind.