DE4230824A1 - Hydromechanischer gussform-schliessmechanismus - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen hydromechanischen Gußform-Schließ­ mechanismus, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen hydro­ mechanischen Mechanismus zum Schließen und Geschlossenhalten einer Gußform mit zwei Gußform-Trägerplatten, von denen eine beweglich und die andere befestigt ist zur Verwendung an Kunststoff-Spritzgußmaschinen, wobei der Mechanismus zum Ge­ schlossenhalten direkt an der beweglichen Platte der Spritz­ gußmaschine angeordnet ist.

Obgleich alle bekannten hydromechanisch arbeitenden Spritz­ gußmaschinen mit Mechanismen zum Schließen und Geschlossen­ halten der Gußform-Trägerplatten ausgestattet sind, unter­ scheiden sich diese grundsätzlich in Auslegung und Arbeits­ weise gegenüber dem Schließmechanismus gemäß der vorliegen­ den Erfindung.

Es ist nämlich Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Gußformschließ- und geschlossenhaltemechanismus zu schaf­ fen, der im wesentlichen aus vier hydromechanisch arbeiten­ den Mechanismussätzen besteht, die direkt an einer der Flä­ chen der beweglichen Gußform-Halteplatte einer Spritzgußma­ schine angeordnet sind, so daß die Mechanismussätze den ab­ schließenden Gußform-Schließvorgang mit voller Klemmkraft durchführen.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale.

Genauer, die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird gelöst mit einem Gußform-Schließmechanismus bestehend aus einem Schließsystem für die Gußform-Träger­ platte, ausgestattet mit zwei hydraulischen Stellgliedern, von denen jedes aus einem Hydraulikzylinder besteht, der an der festen Platte befestigt ist, sowie aus einem Stab, der an der beweglichen Platte angelenkt ist, wobei letztere an ihrer rückwärtigen Fläche mit vier hydromechanischen Klemm­ sätzen ausgestattet ist.

Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, daß vier hydro­ mechanische Mechanismensätze geschaffen werden, von denen jeder aus einem Hochdruck-Hydraulikzylinder zum abschließen­ den Schließen der beweglichen Platte gegen die feste Platte besteht und weiterhin aus hydraulisch betätigten mechani­ schen Hilfsklemmelementen besteht, welche zum Klemmen der beweglichen Platte auf kreisförmig umlaufende Ausnehmungen wirken, die in jeder der vier Zugstangen vorliegen.

Es ist ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß sich hiermit Spritzgußmaschinen schaffen lassen mit hydrau­ lischen und elektronischen Steuereinrichtungen, die das gleichzeitige Schließen der mechanischen Hilfsklemmelemente möglich machen, wobei letztere an jedem der hydraulischen Zylinder angeordnet sind, so daß auch eine perfekte Steue­ rung der Gußformhöhen-Einstellung möglich ist.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, daß es hiermit möglich wird, jeden der vier hydromechanischen Sätze unabhängig von den anderen herzustellen, so daß diese je­ weils ein in sich geschlossener Satz sind, wobei dieses De­ sign die Herstellungskosten durch Verringerung von zu bear­ beitenden Teilen wesentlich verringert, da die Teile einfa­ cher ausgelegt sein können und auch die abschließenden Ge­ samt-Zusammenbauaufwendungen geringer sind.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, daß der hierdurch geschaffene Mechanismus bzw. die gesamte hiermit ausgestattete Spritzgußmaschine entweder mittels einer lo­ gisch programmierbaren Steuerung (LPC) oder einer numeri­ schen Computersteuerung (CNC) gesteuert werden kann.

Weiter vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Weitere Einzelheiten, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht von links auf die Spritzgußma­ schine, welche mit dem Gußform-Schließ- und -ge­ schlossenhaltemechanismus der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist, wobei die rückwärtige Stütze für die Zugstangen, die Auswurfplatte und ein Teil der hydromechanischen Klemmsätze hinterhalb der rückwär­ tigen Stütze dargestellt sind;

Fig. 2 einen Längsschnitt entlang einer vertikalen Ebene durch einen Bereich der Spritzgußmaschine entlang Linie A-A in Fig. 1 zur Veranschaulichung der beweg­ lichen Trägerplatte in der offenen Position;

Fig. 3 einen Schnitt entlang Linie B-B in Fig. 1 zur Dar­ stellung von zweien der vier hydromechanischen Sätze zum Klemmen der beweglichen Platte, wobei eine an der Oberseite und die andere an der Unterseite ange­ ordnet ist, der Auswurfplatte für die Gußteile und zweier hydraulischer Zylinder zur Bewegung der be­ weglichen Platte, wobei einer an der oberen Vorder­ seite und der andere an der unteren Rückseite ist;

Fig. 4 einen Schnitt entlang Linie C-C in Fig. 2 zur Dar­ stellung der vier hydromechanischen Sätze;

Fig. 5 einen vergrößerten Schnitt entlang Linie D-D in Fig. 4 zur Veranschaulichung von Details eines der vier hydromechanischen Klemmsätze an der Rückseite der beweglichen Platte;

Fig. 6 einen vergrößerten Schnitt entlang Linie E-E in Fig. 5 zur Veranschaulichung der mechanischen Klemmen; und

Fig. 7 einen vergrößerten Schnitt entlang Linie F-F in Fig. 5 zur Veranschaulichung eines der hydraulischen Zy­ linder in dem hydromechanischen Mechanismus.

Der Gußformschließ- und -geschlossenhaltemechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt gemäß der Darstellung in der Zeichnung im wesentlichen vier hydromechanische Ge­ schlossenhalte- oder Klemmsätze 6, von denen jeder einen Hochdruck-Hydraulikzylinder 7, einen ringförmigen Kolben 8 und zwei mechanische Klemmen 9 und 10 aufweist, die einander gegenüberliegend angeordnet sind und jeweils ein hydrauli­ sches Stellglied 11 aufweisen. Der erfindungsgemäße Mecha­ nismus umfaßt weiterhin eine bewegliche Gußform-Trägerplatte 2, eine feste Gußform-Trägerplatte 3, wobei letztere zwei Hydraulikzylinder 4 aufweist, deren Kolbenstangen 5 an der beweglichen Gußform-Trägerplatte 2 befestigt sind und vier Zugstangen 17 mit ringförmig umlaufenden und im Beispielfall halbkreisförmig im Querschnitt ausgebildeten Ausnehmungen 18, wo die Klemmen 9 und 10 angreifen können, um die beweg­ liche Platte 2 gegenüber den Zugstangen 17 zu klemmen oder freizugeben.

Gemäß den Fig. 4 und 5 besteht die mechanische Verbindung der vier hydromechanischen Klemmsätze 6 mit der beweglichen Platte 2 aus Stäben 12 und 13, welche fest mit der Platte 2 verbunden sind, um die hydromechanischen Klemmsätze 6 zu tragen, wobei die ringförmigen Kolben 8 Gewindebohrungen 14 aufweisen, mit denen diese an der Rückseite der beweglichen Platte 2 mittels geeigneten Schrauben 15 befestigbar sind. Jeder Hydraulikzylinder 7 weist eine Bohrung 16 auf, durch welche eine Zugstange 17 mit den Ausnehmungen 18 läuft, wo­ bei die Ausnehmungen 18 zur selektiven und vorübergehenden Aufnahme entsprechend ausgeformter (also im Beispielfall halbkreisförmig im Querschnitt) Halteenden 29 der mechani­ schen Klemmen 9 und 10 dienen, welche von den Stellgliedern 11 hydraulisch betätigt werden. Die Hydraulikzylinder 7 um­ fassen weiterhin zwei ösenartige Vorsprünge 19, durch welche die Stäbe 12 und 13 laufen, wobei Schraubenfedern 20 und 21 vorgesehen sind, welche auf den Stäben 12 und 13 verlaufen und durch Einstellmuttern 22 gehalten sind, welche auf die Stäbe 12 und 13 aufgeschraubt sind.

Die Schraubenfedern 20 und 21 wirken als Absorbierungsele­ mente oder Stoßdämpfer für die hydromechanischen Klemmsätze 6, wenn die bewegliche Trägerplatte 2 geschlossen oder ge­ öffnet wird, wobei die Klemmen 9 und 10 in der offenen Posi­ tion sind, wie in den Fig. 5 und 6 dargestellt.

Die Zugstangen 17 sind mit ihren in der Zeichnung rechten Enden mit der Außenseite der festen Gußform-Trägerplatte 3 befestigt, und die in der Zeichnung linken Enden hiervon sind frei geführt und laufen in Bohrungen 23 einer Stütze 24, wobei die feste Platte 3, die bewegliche Platte 2 und die Stütze 24 durch eine Basis 1 getragen sind, welche Teil der Spritzgußmaschine ist (Fig. 2).

Die Arbeitsweise einer Spritzgußmaschine mit dem Schließme­ chanismus gemäß der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend beschrieben beginnend mit dem Moment oder der Betriebslage der Verschließphase der beweglichen Platte 2 in Richtung der festen Platte 3, wobei sich gemäß Fig. 2 die bewegliche Guß­ form-Trägerplatte 2 noch in der offenen Position befindet und sich in Schließrichtung der Gußform bewegt, wobei die mechanischen Klemmen 9 und 10 der hydromechanischen Klemm­ sätze 6 in der offenen Position befinden, d. h. in dem unge­ klemmten Zustand gemäß den Fig. 5 und 6 und wobei die Be­ wegung der beweglichen Platte 2 eine Gleitbewegung auf Füh­ rungsbahnen ist, die im oberen Bereich der Basis 1 vorhanden sind. Die Bewegung der beweglichen Platte 2 erfolgt aufgrund eines Einströmens von Hydraulikflüssigkeit von einer in der Zeichnung nicht dargestellten Hydraulikeinheit unter Druck in Kammern 25 der Hydraulikzylinder 4, welche an der festen Platte 3 befestigt sind, wie in Fig. 3 dargestellt, so daß die Kolbenstangen 5, die an der beweglichen Platte 2 befe­ stigt sind versetzt werden, bis Teile 26 und 27, welche ih­ rerseits Teile einer Gußform 28 bilden einen Vor-Verschluß­ punkt erreichen. In diesem Moment wird die Zufuhr von Hydraulikflüssigkeit oder -öl zu den Kammern 25 der Hydrau­ likzylinder 4 unterbrochen, so daß die Versetzung der beweg­ lichen Platte 2 angehalten wird.

Nachfolgend werden die mechanischen Klemmen 9 und 10 der hy­ dromechanischen Klemmsätze 6 durch die hydraulischen Stell­ glieder 11 betätigt. Gemäß den Fig. 5 und 6 erfolgt hier­ durch ein Eintreten der halbkreisförmig ausgebildeten Enden 29 der Klemmen 9 und 10 in die das entsprechende Gegenprofil bildenden Ausnehmungen 18 an den Zugstangen 17 und unmittel­ bar danach werden durch Einbringen von unter Druck stehendem Öl in Kammern 30 der Hydraulikzylinder 7 gemäß Fig. 5 deren ringförmige Kolben 8 betätigt, so daß aufgrund deren Verbin­ dung mit der beweglichen Platte 2 über die Schrauben 15 die bewegliche Platte 2 in Richtung eines vollen Verschlußzu­ standes der Teile 26 und 27, welche die Gußform 28 bilden, bewirkt wird und somit eine volle Verschließkraft abhängig von dem Hydraulikdruck in den Kammern 30 der Hydraulikzylin­ der 7 zur Verfügung steht und übertragen werden kann.

Für ein besseres Verstehen des Vor-Verschlußzustandes der Gußform-Trägerplatten 2 und 3 sei darauf hingewiesen, daß einen Moment vor dem Schließen der mechanischen Klemmen 9 und 10 die vier hydromechanischen Sätze 6 gleichzeitig aus­ gerichtet werden für ein perfektes Eingreifen der halbkreis­ förmigen Halteenden 29 der Klemmen 9 und 10 in den Ausneh­ mungen 18 der Zugstangen 17, d. h., ohne Wechselwirkung zwi­ schen vorspringenden Bereichen der Enden 29 mit vorspringen­ den Bereichen von Ringen 31, welche zwischen den Ausnehmun­ gen 18 gebildet werden, wie in Fig. 5 dargestellt. Dies fin­ det statt mittels bekannter Systeme auf der Grundlage elek­ tronischer Steuerungsmaßnahmen und Positionssensoren mit dem Zweck, eine kontrollierte oder gesteuerte Ausrichtung der hydromechanischen Sätze 6 gegenüber den Ausnehmungen 18 in den Zugstangen 17 zu erhalten. Die Positionierung oder Aus­ richtung findet statt, wenn Öl unter Druck in die Kammern 30 oder Kammern 32 der Hydraulikzylinder 7 eingebracht wird, so daß die Hydraulikzylinder 7 in den Figuren nach rechts oder links bewegt werden, bis sie ihre korrekte Klemmlage errei­ chen, in der die mechanischen Klemmen 9 und 10 in die Aus­ nehmungen 18 eingreifen können. Unmittelbar nach dem Schließen der mechanischen Klemmen 9 und 10 wird der Druck des Hydrauliköls in den Kammern 30 der Hydraulikzylinder 7 automatisch angehoben, bis er einen vorab gesetzten Wert er­ reicht, was zu einem totalen oder vollständigen Schließen der Gußform 28 führt. Das in der Zeichnung nicht darge­ stellte Zufuhrsystem für Hydrauliköl oder Hydraulikflüssig­ keit, welches die Hydraulikzylinder 7 versorgt erzeugt zu allen Zeiten gleichmäßigen oder gleichförmigen Hydraulik­ druck, so daß jeder der vier Zylinder eine gleiche Schließ- oder Verschlußkraft erzeugt.

Indem die Teile 26 und 27 der Gußform 28 geschlossen und aufgrund des von den hydromechanischen Sets 6 aufgebrachten Druck im Verschlußzustand gehalten werden erfolgt das Ein­ spritzen von aufgeschmolzenem Kunststoff von einer in der Zeichnung nicht dargestellten Einspritzeinheit in das Innere der Gußform 28. Die Teile 26 und 27 verbleiben im Verschluß­ zustand, bis das durch Spritzguß geformte Kunststoffteil vollständig ausgehärtet ist und nach dem Verstreichen der Aushärt- oder Erstarrungszeit für das Kunststoffteil wird der in den Kammern 30 der Hydraulikzylinder 7 anstehende Druck abgezogen, die Klemmen 9 und 10 nicht länger unter Druck gesetzt, so daß diese sofort durch die hydraulischen Stellglieder 11 betätigt werden und ihre offene Position einnehmen, also die Zugstangen 17 freigeben, so daß die Hydrauliksätze 6 und die bewegliche Platte 2 freigegeben werden. In diesem Zustand kann die bewegliche Platte 2 durch die Kolbenstangen 5 der Hydraulikzylinder 4 dadurch frei be­ wegt werden, daß unter Druck stehendes Öl in die Kammern 33 eingebracht wird, so daß die bewegliche Platte 2 in Öff­ nungsrichtung versetzt wird, um das spritzgegossene Teil auswerfen zu können. Nach dem Auswerfen des Spritzgußteiles beginnt die Maschinensteuerung mit einem neuen Spritzguß­ zyklus anhand eines vorab hinterlegten Programmes, so daß die bewegliche Platte 2 und die hydromechanischen Sätze 6 wieder in die Gußform-Verschlußrichtung versetzt werden und der soeben beschriebene Zyklus erneut ablaufen kann.

Claims (8)

1. Hydromechanischer Gußform-Schließmechanismus für Spritzgußmaschinen, gekennzeichnet durch eine bewegliche Gußform-Trägerplatte, welche von hydraulischen Zylinderstangen betätigbar ist, wobei die bewegliche Trägerplatte vier Sätze von hydromechani­ schen Klemmechanismen aufweist, welche hieran voneinan­ der unabhängig mittels Trägerstäben angeordnet sind, welche fest an der beweglichen Trägerplatte angeordnet sind.

2. Schließmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jeder hydromechanische Klemmsatz an der beweglichen Trägerplatte aufweist: einen hydraulischen Zylinder mit einer Durchgangsbohrung zum Durchlaß einer zugehörigen Zugstange; einen ringförmigen Kolben mit einer Gewindebohrung; mechanische Klemmen mit hydrauli­ schen Stellgliedern; und Bohrungen in jedem hydrauli­ schen Zylinder durch welche Stützstäbe laufen zum gleitbeweglichen Halten der hydromechanischen Klemm­ sätze.

3. Schließmechanismus nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jeder hydraulische Zylinder bezüglich der Stützstäbe axial beweglich ist und daß der ringförmige Kolben des hydraulischen Zylinders an der beweglichen Platte mittels Schrauben befestigt ist.

4. Schließmechanismus nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeich­ net durch mechanische Klemmen an dem hydraulischen Zy­ linder mit im wesentlichen halbkreisförmigen Halteen­ den, welche in im wesentlichen kreisförmige Ausnehmun­ gen eingreifen, welche an den Zugstangen vorgesehen sind, welche die Bohrung in jedem hydraulischen Zylin­ der durchlaufen.

5. Schließmechanismus nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützstäbe mit stoßab­ sorbierenden Elementen versehen sind.

6. Schließmechanismus nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützstäbe Gewindeenden aufweisen zur Aufnahme jeweils einer Druckeinstellmut­ ter, mit denen der auf die stoßabsorbierenden Elemente einwirkende Druck einstellbar ist.

7. Schließmechanismus nach Anspruch 5 oder 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die stoßabsorbierenden Elemente Schraubenfedern sind.

8. Schließmechanismus nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugstangen mit einem ihrer Enden fest an der festen Gußform-Trägerplatte an­ geordnet sind und mit ihrem gegenüberliegenden Ende frei in Bohrungen geführt sind, welche in einer Stütze vorgesehen sind, wobei sich letztere auf einer Basis der Spritzgußmaschine abstützt.