DE4432723C2

DE4432723C2 - Preßvorrichtung für eine Spritzprägemaschine

Info

Publication number: DE4432723C2
Application number: DE4432723A
Authority: DE
Inventors: Tomokazu Abe; Tsuneo Matsui
Original assignee: Idemitsu Petrochemical Co Ltd; Kyowa Industrial Co Ltd
Current assignee: Kyowa Industrial Co Ltd; Prime Polymer Co Ltd
Priority date: 1993-09-14
Filing date: 1994-09-14
Publication date: 2000-06-15
Anticipated expiration: 2014-09-15
Also published as: TW294625B; GB2282560A; KR0157226B1; KR950008082A; US5529483A; DE4432723A1; GB2282560B; GB9418421D0

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Preßvorrichtung für eine Spritzprägemaschine.

Das Spritzprägen wird bisher bevorzugt als Formpressen oder auch Dünn formpressen von Polymermaterial mit geringer Durchbiegung und Verwindung durchgeführt, bei dem ein geschmolzenes Harz in ein stationäres Preßwerkzeug eingebracht wird, welchem, mit einer geringen Öffnung zwischen diesen, ein entsprechendes bewegliches Preßwerkzeug gegenüberliegt, und dann das bewegliche Preßwerkzeug in Richtung des stationären Preßwerkzeugs schließt, um so einen Hohlraum mit dem eingebrachten geschmolzenen Harz aufzufüllen. Eine herkömmliche Spritzprägemaschine zum Preßformen der obigen Formpreßteile ist mit einer stationären Stempelplatte, einer beweglichen Stempelplatte, welche sich zum Öffnen und Schließen eines beweglichen Preßwerkzeug bezüglich eines stationären, auf einer stationären Stempelplatte befestigten Preßwerkzeugs bewegt, einer Preßwerkzeug-Spannvorrichtung, welche abwechselnd eine bewegliche Stempelplatte in Richtung einer stationären Stempelplatte bewegt, sowie einer Preßvorrichtung, welche nach dem Einbringen des geschmolzenen Harzes das bewegliche Preßwerkzeug weiter zusammenpreßt und bewegt, das bereits durch die Preßwerkzeug-Spannvorrichtung bis in eine Position verschoben wurde, bei der bezüglich des stationären Preßwerkzeugs eine kleine Öffnung bleibt, versehen.

Bei der Preßvorrichtung in der obigen herkömmlichen Spritzprägemaschine, wie beschrieben in der JP-Gbm-OS 48-25749 und der JP-AS 36-1477, ist zum Bewegen der beweglichen Stempelplatte mit der Werkzeug-Spannvorrichtung und zum Bewegen des beweglichen Werkzeugs in Richtung der beweglichen Stempelplatte jeweils ein eigener Zylinder vorgesehen. Aus der JP 60-151015 (A) ist eine Spritzprägemaschine bekannt, bei welcher der Prägevorgang hydraulisch eingeleitet wird.

Aus der DE 88 06 805 U1 ist eine Spritzprägemaschine bekannt, bei der das Werkzeug beim Spritzvorgang bereits völlig geschlossen ist und lediglich ein Stempel nach Füllung des Formhohlraums mit Kunststoffmasse in das Werkzeug eingedrückt wird, was durch zwei gegeneinander verschiebbare keilförmige Elemente bewirkt wird.

Da im Stand der Technik die Preßvorrichtung ein konstruktives Teil der Spritzprägemaschine ist, muß beispielsweise die bewegliche Stempelplatte mit großem Aufwand in eine mit einer Preßvorrichtung versehene Konstruktion umgebaut werden, wenn eine universelle Spritzgußmaschine Einspritzen und Formen unter Druck durchführen soll. Mit anderen Worten müssen diese Spritzgußmaschinen mit großem Aufwand umgebaut werden, um mit verschiedenen Spritzgußmaschinen, welche jeweils unterschiedliche Schließkraft besitzen, Einspritzen und Formen unter Druck durchzuführen, so daß festzustellen ist, daß sich die herkömmliche Preßvorrichtung nicht für alle Spritzgußmaschinen verwenden läßt.

Aufgabe der Erfindung ist, eine Preßvorrichtung für eine Spritzprägemaschine zu schaffen, welche sich für verschiedene Spritzgußmaschinen bei verschiedenen Einspritz- und Formvorgängen unter Druck verwenden läßt, ohne daß diese Spritzgußmaschinen aufwendig modifiziert werden müssen, und mit welcher ein kippfreier Prägevorgang erzielt werden kann.

Diese Aufgabe wird durch eine Preßvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Preßvorrichtung sind in den Unteransprüchen 2 bis 6 angeführt.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind im nachfolgenden unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine Gesamtansicht einer Spritzprägemaschine, welche mit einer Preßvorrichtung nach der ersten Ausführungsform versehen ist, sowie ein Blockdiagramm einer Steuerung;

Fig. 2 ist eine vergrößerte Ansicht der in Fig. 1 gezeigten Preßvorrichtung;

Fig. 3 zeigt die Anordnung der Elemente, welche an einem ersten Plattenelement der in Fig. 2 gezeigten Preßvorrichtung angebracht sind;

Fig. 4 ist die gleiche Ansicht wie Fig. 3 und zeigt eine Preßvorrichtung nach der zweiten Ausführungsform;

Fig. 5 ist eine Gesamtansicht einer Spritzprägemaschine, welche mit einer Preß vorrichtung nach der dritten Ausführungsform versehen ist;

Fig. 6 ist eine vergrößerte Ansicht der in Fig. 5 gezeigten Preßvorrichtung;

Fig. 7 zeigt die Anordnung der Elemente, welche an einem ersten Plattenelement der in Fig. 6 gezeigten Preßvorrichtung angebracht sind;

Fig. 8 ist eine vergrößerte Ansicht der Preßvorrichtung nach der vierten Ausführungsform;

Fig. 9 ist eine perspektivische Ansicht, welche ringförmige erste und zweite sich verjüngende Elemente der in Fig. 8 gezeigten Ausführungsform darstellt;

Fig. 10 ist eine Gesamtansicht einer Spritzprägemaschine in einer Ausfüh rungsform, bei der der gleiche Abstandhalter wie in Fig. 5 an einer be weglichen Werkzeugaufspannplatte befestigt ist.

Fig. 1 zeigt eine Spritzprägemaschine 1, die mit einer mit einer Preßvorrichtung nach der ersten Ausführungsform versehen ist. Diese Spritzprägemaschine 1 besitzt eine stationäre Werkzeugaufspannplatte 3, an der eine stationäre Werkzeughälfte 2 befe stigt ist, eine stationäre Platte 5, an der ein Werkzeug-Schließzylinder 4 befestigt ist, und mehrere Verbindungsstangen 6, welche die stationäre Werkzeugaufspannplatte 3 mit der stationären Platte 3 verbinden, und es ist eine bewegliche Werkzeugauf spannplatte 7 vorgesehen, welche sich mit wechselnder Richtung entlang der Ver bindungsstangen 6 zwischen der stationären Werkzeugaufspannplatte 3 und der sta tionären Plane 5 bewegen kann, sowie ein zwischen der stationären Platte 5 und der beweglichen Werkzeugaufspannplatte 7 angeordnetes Kniehebelgetriebe 8, welches mit der Kolbenstange 4A des Werkzeug-Schließzylinders 4 verbunden ist. Im übri gen ist eine Werkzeug-Schließvorrichtung 9 durch den Werkzeug-Schließzylinder 4 und das Kniehebelgetriebe 8 definiert. Auf der beweglichen Werkzeugaufspannplatte 7 ist eine wegliche Werkzeughälfte 11 mittels einer Preßvorrichtung 10, in Über einstimmung mit der vorliegenden Ausführungsform, befestigt und diese Werk zeugaufspannplatte 7 wird durch die Werkzeug-Schließvorrichtung 9 mit wechseln der Richtung zur stationären Werkzeugaufspannplatte 3 bewegt, wodurch die be wegliche Werkzeughälfte 11 zum Öffnen und Schließen relativ zur stationären Werkzeughälfte 2 bewegt wird.

Fig. 2 stellt die zwischen der beweglichen Werkzeugaufspannplatte 7 und der be weglichen Werkzeughälfte 11 befindliche Preßvorrichtung 10 dar, und Fig. 3 die An ordnung der auf einem ersten Plattenelement 12 befestigten Elemente, welches Be standteil der Preßvorrichtung 10 ist. Die Preßvorrichtung 10 besitzt ein erstes, fest mit der beweglichen Werkzeugaufspannplatte 7 verbundenes Plattenelement 12 und ein zweites, fest mit der beweglichen Werkzeughälfte 11 verbundenes Plattenelement 13, welches sich mit wechselnder Richtung entlang einer Führungsstange 14 bewegt, deren Ende am ersten Plattenelement befestigt ist. Ein Zylinder 15 ist mit dem ersten Plattenelement 12 verbunden und eine Kolbenstange 15A des Zylinder 15 bewegt sich mit wechselnder Richtung, und zwar rechtwinklig zur Bewegungsrichtung der beweglichen Werkzeughälfte 11. Auf die Kolbenstange 15A ist ein erstes sich ver jüngendes Element 17 aufgesetzt, das sich gleitend entlang eines Führungselements 16 mit einer Führungsnut 16A bewegt, welche fest auf dem ersten Plattenelement 12 befestigt ist, und am zweiten Plattenelement 13 ist ein zweites sich verjüngendes Element 18 befestigt.

Diese sich verjüngenden Elemente 17 und 18 berühren sich mit ihren jeweiligen abgeschrägten Flächen 17A und 18A, wobei diese in Bewegungsrichtung der be weglichen Werkzeughälfte 11 geneigt sind. Die abgeschrägten Flächen 17A und 18A werden durch verschleißfeste Elemente 19 bzw. 20 begrenzt, und ebenso die Gleit flächen des Führungselements 16 und des sich verjüngenden Elements 17 durch die verschleißfesten Elemente 21 bzw. 22. Mehrere Rückholfedern 23 sind zwischen dem ersten Plattenelement 12 und dem zweiten Plattenelement 13 gespannt, und durch deren Federkraft wird das zweite Plattenelement 13 ständig in Richtung des ersten Plattenelements 12 gedrückt.

Wie in Fig. 3 gezeigt, sind jeweils vier Zylinder 15 und vier sich verjüngende Ele mente 17 vorhanden, und die ersten sich verjüngenden Elemente 17 sind um ein Zahnrad 24 mit einer Welle 25, deren Achsenrichtung der Bewegungsrichtung der beweglichen Werkzeughälfte 11 entspricht, angeordnet, welches, da die Welle 25 eine zentrale Drehwelle ist, beweglich ist. Jedes erste sich verjüngende Element 17 hat einen Verzahnungsbereich 17B, welcher mit dem Zahnrad 24 in der Nut im Ein griff ist, und daher bewegen sich die sich verjüngenden Elemente 17 (synchron) in einer zur Bewegungsrichtung der beweglichen Werkzeughälfte 11 rechtwinkligen Richtung (das Zahnrad 24 ist ein Synchronisierglied).

Zusätzlich sind vier zweite sich verjüngende Elemente 18, welche die ersten sich verjüngenden Elemente 17 berühren, am zweiten Plattenelement 13 an entsprechen den Plätzen wie die ersten sich verjüngenden Elemente 17 angeordnet.

Die ersten sich verjüngenden Elemente 17 bewegen sich durch den Schub der Kol benstange 15A des Zylinders 15 nach vorn und mittels der zweiten sich verjüngen den Elemente bewegt sich das zweite Plattenelement 13 in Richtung zur stationären Werkzeughälfte hin. Die ersten und zweiten sich verjüngenden Elemente 17 und 18 bilden eine Bewegungseinrichtung 26 und der Zylinder 15 ist die Antriebsquelle der Bewegungseinrichtung 26.

Die wie oben beschrieben aufgebaute Preßvorrichtung 10 kann vorher als Einheit zusammengebaut werden. Die als Einheit zusammengebaute Preßvorrichtung 10 wird an der in Fig. 1 dargestellten Spritzprägemaschine 1 befestigt, indem das erste Plattenelement 12 mit der beweglichen Werkzeugaufspannplatte 7, und das zweite Plattenelement 13 mit der beweglichen Werkzeughälfte jeweils durch Bolzen oder etwas anderes fest verbunden wird, und sie kann von dieser auch wieder entfernt werden.

Die Arbeitsweise wird im Folgenden erklärt:

Nachdem die Preßvorrichtung 10 mit der Spritzprägemaschine 1, wie in Fig. 1 ge zeigt, verbunden wurde, wird jeder Zylinder der Preßvorrichtung 10 mit der Hy draulikeinheit 27 verbunden. Eine Steuereinheit 29 des Einspritzsystems 28 wird mit der Hydraulikeinheit 27 verbunden. Eine Einspritzdüse des Einspritzsystems 28 wird mit einer in die stationäre Werkzeugaufspannplatte 3 eingebauten Angußbuchse ver bunden. Die Kolbenstange 15A des Zylinders 15 der Preßvorrichtung 10 geht in sei ne Ausgangsstellung zurück, die bewegliche Werkzeugaufspannplatte 7, die Preß vorrichtung 10 und die bewegliche Werkzeughälfte 11 bewegen sich mittels der Werkzeug-Schließvorrichtung 9 nach vorn, und danach stoppt die Preßvorrichtung, wobei eine Werkzeugöffnung "a" (beispielsweise zwischen 0,1 mm bis 100 mm) zwi schen der stationären Werkzeughälfte 2 und der beweglichen Werkzeughälfte 11 erhalten bleibt. Danach wird ein Hohlraum 30 zwischen der stationären Werkzeug hälfte 2 und der beweglichen Werkzeughälfte 11 durch die Einspritzdüse des Ein spritzsystems 28 mit Harz angefüllt. Dieses geschmolzene Harz ist ein thermoplasti sches Harz, und kann durch ein Vielzweckharz wie beispielsweise Polyethylen, Po lypropylen, Polystyrol oder andere ersetzt werden, durch spezielle Kunststoffe wie Polycarbonat, Polyamid, Polyacetal und andere, sowie durch alle Arten von Poly mermaterial, die zum Spritzgießen verwendet werden können.

Nachdem eine bestimmte Zeit vom Beginn des Einspritzens des geschmolzenen Harzes vergangen ist, oder wenn die Einspritzschnecke des Einspritzsystems 28 ei nen bestimmten Ort erreicht hat, wird die Hydraulikeinheit 27 durch ein elektrisches Signal von der Steuereinheit 29 gestartet, wodurch die Kolbenstange 15A des Zylin ders 15 nach vorne bewegt wird, das erste sich verjüngende Element 17 in Bewe gung versetz wird, durch das zweite sich verjüngende Element und das zweite Plat tenelement die bewegliche Werkzeughälfte 11 bewegt wird und sich um die Formöffnungsstrecke "a" bewegt und die stationäre Werkzeughälfte 2 und die bewegliche Werkzeughälfte 11 die Form zusammengefahren werden.

In dieser Ausführungsform sind vier erste sich verjüngende Elemente 17 vorhanden, welche jeweils mit einem Zylinder 15 verbunden sind und durch diesen bewegt wer den, wobei sich diese, beispielsweise durch den Leitungswiderstand der von der Hy draulikeinheit 27 zu jedem Zylinder 15 führenden Hydraulikleitung, nicht immer synchron bewegen, da jedoch jedes sich verjüngende Element 17 mit dem als Syn chronisierglied dienenden Zahnrad in Eingriff ist, bewegen sich alle ersten sich ver jüngenden Elemente Stück ihr Stück synchron, wodurch eine synchrone Bewegung erreicht wird.

Das zweite Plattenelement 13 verkantet nicht gegen das erste Plattenelement 12, und das zweite Plattenelement 13 und die bewegliche Werkzeughälfte 11 bewegen sich unter Beibehaltung einer genauen Parallelität nach vorn in Richtung der stationären Werkzeughälfte 2, und demzufolge können gerade verlaufende Bereiche eines Gleitkuppelungsbereichs 2A der stationären Werkzeughälfte und 11A der bewegli chen Werkzeughälfte 11 nicht abgenützt oder beschädigt werden.

Nach dem Zupressen und Bewegen um eine Strecke "a" der beweglichen Werkzeug hälfte 11 durch die Preßvorrichtung 10 wird dieser zusammengepreßte Zustand für eine bestimmte Zeit aufrecht erhalten. Danach gehen die bewegliche Werkzeugauf spannplatte 7, die Preßvorrichtung 10, und die bewegliche Werkzeughälfte 11 in die Ausgangsstellung zurück und öffnen die Form, und ebenso das erste sich verjüngen de Element 17, indem die Kolbenstange 15A des Zylinders 15 der Preßvorrichtung 10 zurückläuft, wodurch das zweite Plattenelement 13 durch die Rückstellfeder 23 in die Ausgangsstellung zurückgeht. Dann werden die Formpreßteile herausge nommen. Nach Abschluß dieses Einspritz- und Formpreßvorgang wird der obige Vorgang wiederholt.

Gemäß dieser oben beschriebenen Ausführungsform kann die Preßvorrichtung 10, da sie als zwischen der beweglichen Werkzeugaufspannplatte 7 der Spritzprägema schine 1 und der beweglichen Werkzeughälfte angeordnete Einheit vorliegt und da her leicht ein- und ausgebaut werden kann, bei verschiedenen Formspannkräften der Spritzprägemaschine verwendet werden, wodurch eine universelle Verwendung möglich ist. Aus diesem Grund ist für ein Umrüsten von Spritzgußmaschinen auf Spritzprägen kein aufwendiger Umbau nötig, und daher entstehen nur geringe Ko sten.

Außerdem kann die Preßvorrichtung 10, aufgrund der Tatsache, daß die Bewegung mit wechselnder Richtung der Kolbenstange 15A des Zylinders 15 zum Vorschub des ersten sich verjüngenden Elements 17 rechtwinklig zur Bewegungsrichtung der beweglichen Werkzeughälfte 11 erfolgt, kleiner gebaut werden, verglichen mit dem Fall, bei dem sich die Kolbenstange 15A in der gleichen Richtung wie das bewegli che Werkzeug bewegt, und so eine Miniaturisierung der Vorrichtung 10 erzielt wer den.

Des weiteren bewegt sich die bewegliche Werkzeughälfte 11, da vier erste sich ver jüngende Elemente 17 vorhanden sind, welche mit einem Zahnrad 24 als Synchroni sierglied in Eingriff sind und sich immer synchron bewegen, unter Beibehalten einer genauen Parallelität nach vorn in Richtung der stationären Werkzeughälfte 2, und es wird so verhindert, daß ein gerader Bereich eines Gleitkuppelungsbereiches 2A und 11A der stationären Werkzeughälfte 2 bzw. der beweglichen Werkzeughälfte 11 ab genützt oder beschädigt wird, wodurch die Lebensdauer der stationären Werkzeug hälfte 2 und der beweglichen Werkzeughälfte 11 vergrößert wird und ein Entstehen von Gußgraten durch abgenützte oder beschädigte gerade Bereiche vermieden wer den kann.

Außerdem kann nach dieser Ausführungsform, durch Wahl des Neigungswinkels der abgeschrägten Oberflächen 17A und 18A der ersten und zweiten sich verjüngenden Elemente 17 und 18, die Bewegungsstrecke der beweglichen Werkzeughälfte 11 durch einen Arbeitshub der Kolbenstange 15A des Zylinders 15 frei gewählt werden, und wenn man diese Bewegungsstrecke ändern möchte, so können die ersten und zweiten sich verjüngenden Elemente 17 und 18 leicht durch einen zur Verfügung stehenden Satz von Elementen mit unterschiedlicher Neigung der abgeschrägten Oberflächen 17A und 18A ausgetauscht werden.

Aufgrund der Verwendung von verschleißfesten Elementen 19 bis 22 für die Berüh rungsbereiche der ersten sich verjüngenden Elemente 17 mit den zweiten sich ver jüngenden Elementen 18, und denen des ersten sich verjüngenden Elements 17 mit dem Führungselement 16, kann, obwohl Spritzprägevorgänge sehr hohe Zykluszah len haben, eine Abnützung dieser Bereiche dieser Bereiche vermindert werden, wo durch bei einem durch die Preßvorrichtung 10 gegen die stationäre Werkzeughälfte 2 gespannte bewegliche Werkzeughälfte 11 eine genaue Position der beweglichen Werkzeughälfte erreicht wird und Preßformstücke mit einer festgelegten exakten Dicke erzeugt werden können.

Im folgenden werden Versuchsbeispiele mit einer Vorrichtung nach der Erfindung und deren Auswertung erläutert.

Versuchsbeispiele

Das Spritzprägen erfolgte unter Verwendung von Polypropylen (Idemitsu Polypro J- 750H, hergestellt durch Idemitsu Petrchemical Co., Ltd.).

Es wird eine universelle Spritzgußmaschine vom Horizontaltyp verwendet (Ein spritzschneckendurchmesser 55 mm, Formzuspannkraft 2000 kN, hergestellt durch Tos hiba Kikai Co., Ltd.). Die Preßvorrichtung der vorhergehenden Ausführungsform wurde in diese Spritzgußmaschine eingebaut, die Synchronisation erfolgte über ein Signal bei Einspritzbeginn, und es wurden Gußformstücke erzeugt.

Es wurde ein solches Werkzeug, bestehend aus einer stationären und einer bewegli chen Werkzeughälfte verwendet, daß sich ein Formpreßteil mit rechteckiger Form von 400 mm Länge, 250 mm Breite, und einer Dicke von 1,5 mm ergab, und der An guß in Form eines Seitenanschnitts war auf einer kurzen Seite vorgesehen. Als Stempel wurde einer mit gerader Gleitkuppelfläche verwendet, um ein Auftreten von Gußgraten zu verhindern.

Die Verfahrensbedingungen waren wie folgt:
Vergußtemperatur: 220°C
Stempeltemperatur: 40°C
Einspritzdauer: 2 Sekunden
Einspritzdruck: 90 kg/cm² (gemessener Druck)
Abkühldauer: 30 Sekunden
Öffnung des Werkzeugstempels: 4 mm
Zeitpunkt des Preßbeginns: 1,8 Sekunden nach Einspritzbeginn
Preßgeschwindigkeit: 8 mm/Sekunde
Preßkraft: 1500 kN

(AUSWERTUNG)

Beim Stempel trat aufgrund des Angusses eine ungleichmäßige Lastverteilung auf, aber es konnten, da die Synchronisation der mehrfach vorhandenen Zylinder und der ersten sich verjüngenden Elemente durch ein Zahnrad sichergestellt ist und der Stempel parallel schließt, Preßformstücke gleichmäßiger Dicke und geringer Durch biegung erzeugt werden.

SPRITZPRÄGEBEISPIEL 1

Es wurde das gleiche Material verwendet, wie unter Ergebnisbeispiele angegeben, sowie eine Spritzgußmaschine (Einspritzschneckendurchmesser 55 mm, Preßkraft 2000 kN, hergestellt durch Toshiba Kikai Co., Ltd., Werkzeug-Schließvorrichtung vom Direktdrucktyp), mit welcher Spritzprägen durchgeführt werden kann, außerdem wurde das gleiche Werkzeug verwendet und Gußformstücke erzeugt.

Die Verfahrensbedingungen waren wie folgt:
Vergußtemperatur: 220°C
Stempeltemperatur: 40°C
Einspritzdauer: 2 Sekunden
Einspritzdruck: 90 kg/cm² (gemessener Druck)
Abkühldauer: 30 Sekunden
Öffnung des Werkzeugstempels: 4 mm
Zeitpunkt des Preßbeginns: 1,8 Sekunden nach Einspritzbeginn

(AUSWERTUNG)

Bei der Erzeugung von Formpreßteilen trat eine ungleichmäßige Dickeverteilung durch ungleichmäßig wirkende Belastung auf (1,65 mm auf der Angußseite, 1,4 mm in einem Endbereich).

Nach einer Erzeugung von 50 Formteilen, wurde in einer Struktur zur Gußgratver hinderung auf dem Stempel Riefenbildung festgestellt, und der Stempel wäre wahr scheinlich bei fortgesetzter Herstellung von Formpreßteilen beschädigt worden.

SPRITZPRÄGEBEISPIEL 2

Es wurde die Preßvorrichtung der vorhergehenden Ausführungsform verwendet, da gleiches Material, die gleiche Spritzgußmaschine, sowie das gleiche Werkzeug bei gleichen Verfahrensbedingungen verwendet wurde, jedoch wurde das Zahnrad zur Synchronisierung des Zylinders und der ersten sich verjüngenden Elemente entfernt und damit Formpreßteile erzeugt. Dies bedeutet, daß die vier Zylinder und die ersten sich verjüngenden Elemente nicht synchronisiert waren.

(AUSWERTUNG)

Es konnten Formpreßteil hergestellt werden, jedoch trat durch die ungleichmäßig wirkende Belastung eine ungleichmäßige Dickeverteilung auf (1,7 mm auf der An gußseite, 1,3 mm in einem Endbereich).

Riefenbildung in einem geraden Bereich trat bereits beim ersten Formvorgang auf.

Aus den obigen Ergebnisbeispielen und Formvorgangsbeispielen ergibt sich ein technischer Vorteil der vorhergehenden Ausführungsform, bei der die Zylinder 15 und die ersten sich verjüngenden Elemente 17 synchron laufen.

Fig. 4 ist die gleiche Ansicht wie Fig. 3 und zeigt eine Preßvorrichtung 30 nach der zweiten Ausführungsform, wobei zur Bezeichnung von Teilen, die gleich oder ähnlich den Bauteilen der ersten Ausführungsform sind, gleiche Bezugs ziffern verwendet werden. In dieser Ausführungsform sind zu beiden Seiten des Zahnrads 24 zwei erste sich verjüngenden Elemente 17 angeordnet, welche durch die Zylinder 15 angetrieben werden, und dritte sich verjüngende Elemente 31, wel che nicht mit einem Zylinder verbunden sind, sind zwischen den ersten sich ver jüngenden Elementen 17 angeordnet. Es sind zwei zweite sich verjüngende Ele mente, entsprechend den ersten sich verjüngenden Elemente 17, auf einem zweiten Plattenelement angeordnet jedoch sind diese nicht in Fig. 4 dargestellt. Ein viertes sich verjüngendes Element, welches ein drittes sich verjüngendes Element 31 be rührt, ist zwischen den zweiten sich verjüngenden Elementen angeordnet. Die dritten sich verjüngenden Elemente 31 haben Verzahnungsbereiche 31B, welche mit dem Zahnrad 24 in Eingriff sind, und wenn die ersten sich verjüngenden Elemente 17 durch die Zylinder 15 bewegt werden, dann wird diese Antriebskraft über das Zahn rad 24 auf die dritten sich verjüngenden Elemente 31 übertragen.

Nach dieser Ausführungsform sind nur zwei Zylinder 15 als Antriebsquelle notwen dig, wodurch eine Verringerung der Anzahl der Bauelemente und eine Vereinfa chung des ganzen Aufbaus erreicht werden kann.

Fig. 5 ist eine Gesamtansicht einer Spritzprägemaschine, welche mit einer Preßvor richtung nach der dritten Ausführungsfarm versehen ist. Die Steuerung der Hydrau likeinheit und andere Elemente sind in Fig. 5 weggelassen. Die Preßvorrichtung 40 ist mit der beweglichen Werkzeugaufspannplatte 7 und der beweglichen Werkzeug hälfte 11 der Spritzprägemaschine 1 durch Bolzen 41 und 42 verbunden, und ist als Einheit ausgebildet, welche nach Belieben abgebaut werden kann, und es sind erste sich verjüngende Elemente 45, welche durch einen Zylinder 44 bewegt werden, auf einem ersten, auf der Seite der beweglichen Werkzeugaufspannplatte befindlichen Plattenelement 43 und zweite sich verjüngende Elemente 47, welche die ersten sich verjüngenden Elemente berühren, auf einem zweiten, auf der Seite der beweglichen Werkzeughälfte befindlichen Plattenelement 46 angeordnet.

Fig. 6 ist eine vergrößerte Ansicht der Preßvorrichtung 40 und die auf dem ersten Plattenelement 43 der Preßvorrichtung 40 angeordneten Elemente sind in Fig. 7 dar gestellt. Das zweite Plattenelement 46 kann sich entlang einer Führungsstange 48 frei in Richtung des ersten Plattenelements 43 bewegen und die ersten sich verjün genden Elemente 45 bewegen sich entlang einer fest auf dem ersten Plattenelement 43 befestigten Schiene. Vorsprünge 45A der ersten sich verjüngenden Elemente 45 sind gleitend in Nuten 46A in den zweiten sich verjüngenden Elementen 47 geführt, wodurch die ersten sich verjüngenden Elemente 45 und die zweiten sich verjüngen den Elemente 47 ständig irr Kontakt miteinander bleiben, weshalb in dieser Ausfüh rungsform die in Fig. 1 und 2 dargestellten Rückholfedern nicht verwendet werden.

Wie in Fig. 7 gezeigt, sind vier erste sich verjüngende Elemente, welche um ein um eine Achse 50 drehbares Zahnrad 51 angeordnet sind, vorhanden, und demnach auch vier zweite sich verjüngende Elemente 47. Jedes der ersten sich verjüngenden Ele mente 45 ist mit einem Zahnstangenelement 52 mit darauf ausgebildetem Verzah nungsbereich 52A versehen, der mit dem Zahnrad 51 in Eingriff ist, und diese ersten sich verjüngenden Elemente 45 bewegen sich synchron mit dem Zahnrad 51 als Synchronisierglied. Auf dem Zahnrad 51 sind kreisbogenförmige Langlöcher 54 ausgebildet, in welche auf dem ersten Plattenelement 43 befestigte Anschlagstifte 53 lose eingeführt sind, welche eine nicht dargestellte Drehung des Zahnrads 51 und die Bewegung der ersten sich verjüngenden Elemente 45 begrenzen.

Wie in Fig. 5 zu erkennen ist, sind sich in Richtung der stationären Werkzeugauf spannplatte 3 erstreckende Vorsprünge 43A als integraler Bestandteil der oberen und unteren Bereiche des ersten Plattenelements 43 ausgebildet, und sich in Richtung der beweglichen Werkzeugaufspannplatte 7 erstreckende, vorspringende Elemente 55 sind an den oberen und unteren Bereichen der stationären Werkzeugaufspannplatte 3 durch Bolzen oder ähnliches befestigt. Abstandhalter 56, welche die Kontaktberei che mit der stationären Werkzeugaufspannplatte 3 darstellen, sind an den Enden der Vorsprünge 43A des ersten Plattenelements 43 durch Bolzen oder ähnliches befe stigt, und eine Länge L1 des Abstandhalters 56 ist auf eine Länge der beweglichen Werkzeughälfte und der stationären Werkzeughälfte in Bewegungsrichtung der be weglichen Werkzeughälfte, und auf die Strecke, um die die bewegliche Werkzeug hälfte und die stationäre Werkzeughälfte mittels der Bewegungseinrichtung, welche durch die ersten und zweiten sich verjüngenden Elementen 45 und 47 der Preßvor richtung 40 gebildet wird, zusammengepreßt wird, abgestimmt.

Demzufolge schlagen in dieser Ausführungsform, wenn die bewegliche Werk zeugaufspannplatte 7, die Preßvorrichtung 40, und die bewegliche Werkzeughälfte 11 durch eine Werkzeug-Schließvorrichtung 9 nach vorn bewegt werden, bis sie eine Position erreichen, bei der die Zusammenpreßbewegung der stationären Werkzeug hälfte in Richtung der beweglichen Werkzeughälfte durch die erwähnte Bewegungs einrichtung erfolgt, die Abstandhalter 56 an die auf der stationären Werkzeugauf spannplatte 3 vorgesehen, vorspringenden Elemente 55 an. Zu diesem Zeitpunkt kann sich die bewegliche Werkzeugaufspannplatte 7, und andere Elemente, aufgrund der einwirkenden Kraft der Werkzeug-Schließvorrichtung 9 weder vor noch zurück bewegen, und danach wird die bewegliche Werkzeughälfte 11 mittels der Be wegungseinrichtung der Preßvorrichtung 40 nach vorn gepreßt und bewegt. Dem zufolge wird die bewegliche Werkzeughälfte 11 in solcher Weise gepreßt und be wegt, daß die bewegliche Werkzeugaufspannplatte 7 durch die Werkzeug- Schließvorrichtung 9 ständig in Richtung der stationären Werkzeugaufspannplatte 3 festgehalten wird und das Zuspannen der Form in konstanter Weise durchgeführt wird.

Die Abstandhalter 56 können, wenn die stationäre Werkzeughälfte 2 und die beweg liche Werkzeughälfte 11 ausgetauscht werden und wenn Formpreßstücke mit einer abweichenden Strecke des Zusammenpressens der beweglichen Werkzeughälfte erzeugt werden, durch solche ausgetauscht werden, die eine geeignete, von der Län ge L1 abweichende Länge haben. Bei dieser Ausführungsform werden die Vorgänge zur Erzeugung von unterschiedlichen Formpreßteilen durchgeführt, indem man le diglich die Abstandhalter austauscht und die gleiche Preßvorrichtung verwendet.

Die Länge der Abstandhalter enthält die mit der stationären Werkzeugaufspannplatte 3 verbundenen vorspringenden Elemente 55, welche daher verkürzt werden können, und sie enthält ebenso die Vorsprünge 43A des ersten Plattenelements 43, welche verkürzt werden können.

In Fig. 8 ist eine Preßvorrichtung 60 nach der vierten Ausführungsform, und in Fig. 9 die ersten und zweiten sich verjüngenden Elemente 63 und 64 der Preßvorrichtung 60 dargestellt. Die ersten und zweiten sich verjüngenden Elemente 63 und 64 sind mit ersten und zweiten Plattenelementen 61 und 62 der als Einheit aufgebauten Preß vorrichtung 60 versehen und jedes der sich verjüngenden Elemente 63 und 64 ist ein ringförmiges Element, dessen Achse in Richtung der Bewegungsrichtung der be weglichen Werkzeughälfte verläuft.

Die ersten sich verjüngenden Elemente 63 auf dem ersten Plattenelement 61 können sich frei um eine in der Mitte des Rings angeordnete Achse 65 drehen und die zwei ten sich verjüngenden Elemente 64 auf dem zweiten Plattenelement 62 sind mit die sem fest verbunden. Diese sich verjüngenden Elemente 63 und 64 haben abge schrägte Flächen 63A und 64A, die einander berühren und mehrere abgeschrägte Flächen 63A und 64A sind am Umfang winklig zur Bewegungsrichtung der beweg lichen Werkzeughälfte angeordnet. Ein Zylinder 66, bei dem die Bewegung in wech selnder Richtung der Kolbenstange 66A rechtwinklig zur Bewegungsrichtung der beweglichen Werkzeughälfte ist, ist am ersten Plattenelement 61 vorgesehen und ein Zahnstangenelement 67 ist am Ende der Kolbenstange 66A angebracht. Das Zahn stangenelement 67 ist in Eingriff mit einem Verzahnungsbereich 63B, welcher am Umfang des ersten sich verjüngenden Elements 63 ausgebildet ist.

Bei dieser Ausführungsform bewegt sich Kolbenstange 66A des Zylinders 66 nach vorne und über das Zahnstangenelement 67 und den Verzahnungsbereich 63B dre hen sich die ersten sich verjüngenden Elemente um eine Achse 65, wodurch die be wegliche Werkzeughälfte, mittels der zweiten sich verjüngenden Elemente 64 und dem zweiten Plattenelement, zugepreßt wird und sich in Richtung der stationären Werkzeughälfte bewegt. Beim Zurückgehen der Kolbenstange 66A drehen sich die ersten sich verjüngenden Elemente zurück, und das zweite Plattenelement 62 und die bewegliche Werkzeughälfte gehen mittels der Rückholfedern 68 in die Ausgangs stellung zurück.

Nach dieser Ausführungsform sind Synchronisierelemente, wie beispielsweise ein Zahnrad oder etwas ähnliches, nicht erforderlich, und daher ist eine Vereinfachung des Aufbaus und eine Verringerung der Anzahl der Elemente möglich, da mehrere abgeschrägte Flächen 63A und 64A der ersten und zweiten sich verjüngenden Ele mente 63 und 64 jeweils als einziger Ring ausgebildet sein können.

Fig. 10 stellt eine Ausführungsform einer Spritzprägemaschine 101 dar, die mit einer als Einheit ausgebildeten Preßvorrichtung 70 versehen ist. Gleiche Bezugsziffern wie in der ersten Ausführungsform werden zur Bezeichnung gleicher oder ähnlicher Bauteile verwendet, so daß diese nicht oder in vereinfachter Form beschrieben wer den. An eine stationäre Werkzeugaufspannplatte 3 der Spritzprägemaschine 101 und einer bewegliche Werkzeugaufspannplatte 7 sind vorspringende Elemente 102 und 103 befestigt, und Abstandhalter 104, welche mit der Seite der stationären Werk zeugaufspannplatte 3 in Kontakt kommen, sind auf der Seite der beweglichen Werk zeugaufspannplatte 3 mit den Enden der vorspringenden Elemente 102 verbunden, wobei diese Abstandhalter entfernt werden können. Eine Länge L2 des Abstandhal ters 104 in Bewegungsrichtung der beweglichen Werkzeughälfte ist auf eine Länge einer beweglichen Werkzeughälfte 11 und einer stationären Werkzeughälfte 2 in Bewegungsrichtung der beweglichen Werkzeughälfte, sowie auf eine Strecke, um die die bewegliche Werkzeughälfte 11 in Richtung der stationären Werkzeughälfte 2 in Bewegungsrichtung der beweglichen Werkzeughälfte mittels der Preßvorrichtung 70 gedrückt wird, in gleicher Weise wie in der Ausführungsform von Fig. 5 abge stimmt.

Da die Abstandhalter 104 an den vorspringenden Elementen 103 der stationären Werkzeugaufspannplatte 3 anschlagen, wenn die bewegliche Werkzeugaufspann platte, und andere Elemente, durch eine Werkzeug-Schließvorrichtung 9 nach vorn bewegt werden, bis sie eine Position erreichen, bei der eine Zusammenpreßbe wegung durch die zwischen der beweglichen Werkzeughälfte 11 und der stationären Werkzeughälfte 2 angeordnete Preßvorrichtung erfolgt, kann ein Zuspannen der Form durch Zusammendrücken und Bewegen der beweglichen Werkzeughälfte in stabiler Weise durchgeführt werden.

Abstandhalter mit einer von der Länge L2 abweichenden Länge stehen zur Verfü gung, und wenn das Werkzeug, bestehend aus beweglicher Werkzeughälfte und sta tionärer Werkzeughälfte, gewechselt wird, oder Formpreßteile erzeugt werden, bei denen die Preßstrecke der beweglichen Werkzeughälfte eine andere ist, dann werden die Abstandhalter gegen solche mit geeigneter Länge getauscht.

Die Abstandhalter müssen nicht an den vorspringenden Elementen 103 der stationä ren Werkzeugaufspannplatte 3 befestigt sein, noch müssen sie an den beiden vor springenden Elementen 103 und 104 der stationären Werkzeugaufspannplatte 3 bzw der beweglichen Werkzeugaufspannplatte 7 befestigt sein, um so mehr kann die Länge eines Abstandhalters mindestens eines der vorspringenden Elemente 102 und 103 einschließen.

Bei der oben beschriebenen Ausführungsform können sich die sich verjüngenden Elemente auf Seite der beweglichen Werkzeugaufspannplatte der Preßvorrichtung bewegen, hingegen sind die sich verjüngenden Elemente auf der Seite der bewegli chen Werkzeughälfte unbeweglich.

Claims

1. Preßvorrichtung für eine Spritzprägemaschine, welche:
eine stationäre Werkzeugaufspannplatte (3), an welcher eine stationäre Werkzeughälfte (2) befestigt ist,
eine bewegliche, mit einer beweglichen Werkzeughälfte (11) versehene Werkzeugaufspannplatte (7), die wechselweise zur stationären Werkzeugauf spannplatte (3) hin und von dieser weg bewegbar ist,
eine Werkzeug-Schließvorrichtung (9), die wechselweise die bewegliche Werkzeugaufspannplatte (7) zur stationären Werkzeugaufspannplatte (3) hin und von dieser weg bewegt,
eine als Einheit ausgebildete Preßvorrichtung (10), die zwischen der beweglichen Werkzeugaufspannplatte (7) und der beweglichen Werkzeughälfte (11) vorgesehen ist und die bewegliche Werkzeughälfte (11) in Richtung der stationären Werkzeughälfte (2) bewegt,
wobei die Preßvorrichtung (10) mehrere mit einer Keilfläche versehene und an der beweglichen Werkzeugaufspannplatte (7) beweglich angebrachte Elemente (17) und mehrere mit einer Keilfläche versehene und an der beweglichen Werkzeughälfte (11) fest angebrachte Elemente (18) aufweist, wobei sich deren Keilflächen berühren, und
die Elemente (17) durch eine Kraft von einer Antriebsquelle (27) in einer Richtung rechtwinklig zur Bewegungsrichtung der beweglichen Werkzeug hälfte (11) synchron bewegbar sind.

2. Preßvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Elemente (17) zur Synchronisierung ihrer Bewegung mit einem Synchronisier-Element in Eingriff stehen.

3. Preßvorrichtung nach Anspruch 2, wobei das Synchronisier-Element ein um eine zentrale Welle (25) drehbares Zahnrad (24) ist, die Achse dieser Welle in Bewegungsrichtung der beweglichen Werkzeughälfte (11) verläuft, und die mehrfach vorhandenen Elemente (17) um das Zahnrad (24) herum angeordnet sind und einen Verzahnungsbereich (17B) aufweisen, über den sie mit dem Zahnrad (24) in Verbindung stehen.

4. Preßvorrichtung nach Anspruch 1, wobei diese weiterhin ein Plattenelement (43) umfaßt, welches an der beweglichen Werkzeugaufspannplatte (7) befestigt ist und einen Anschlag aufweist, der die Bewegung der beweglichen Werkzeugaufspannplatte (7) zu der stationären Werkzeugaufspannplatte (3) anhält.

5. Preßvorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Anschlag ein wechselbar angeordneter Abstandshalter (56, 104) ist.

6. Preßvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die beweglichen Elemente (63) und die festen Elemente (64) je ringförmig ausgebildet sind und an ihren einander zugewandten Stirnflächen mit mehreren Keilflächen (63A) versehen sind.