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Hintergrund der Erfindung
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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliErfindung bezieht sich auf
ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zum
Spritzgießen
von thermoplastischen Materialien. Genauer gesagt, die vorliegende
Erfindung bezieht sich auf eine verbesserte Vorrichtung zum Spritzgießen mit
einer verbesserten Klemmeinheit. Noch genauer gesagt, bezieht sich
die vorliegende Erfindung auf eine verbesserte Vorrichtung zum Spritzgießen, die
eine selbständige
Spritzgießeinheit in
Verbindung mit einer getrennten, abnehmbaren horizontalen Buchpresse
aufweist, um eine leicht bewegbare Klemmeinheit mit einfachem Zugriff
zu beiden Hälften
der Spritzgussform zu erhalten.
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2. Diskussion
des Standes der Technik
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Das Spitzgießen ist seit langem ein bevorzugtes
Verfahren zum Formen, wenn hohe Produktionsgeschwindigkeiten, ein
vollständig
automatischer Vorgang und verringerte Materialkosten berücksichtigt
werden. Weiterhin können
ein weiter Bereich und Kombinationen von Farben geformt werden.
Materialien, die gewöhnlich
beim Spritzgussverfahren verwendet werden, enthalten Zelluloseazetate,
Zelluloseazetat-Butyrat, Polystyrol, Polyvinylchlorid, Acryl- und
Vinyldichloride.
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Die gegenwärtig bekannte Spritzgießmaschine
besteht aus zwei grundsätzlichen
Komponenten, der Injektions- oder
Plastifizierungseinheit und der Klemmeinheit. Die Injektionseinheit
befindet sich dort, wo das Rohmaterial gewöhnlich in Pelletsform, umgewandelt,
geschmolzen oder in einem Zustand plastifiziert wird, in dem es
in die Form injiziert werden kann. Eine hin- und hergehende Schraube
wird verwendet, um das Material zu der Vorderseite der Schraube
zu befördern.
Wenn sich das Material an der Vorderseite der Schraube gesammelt
hat, zwingen hydraulische Kräfte
die Schraube vorwärts,
wodurch das plastische Material in die Form injiziert wird.
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Die Klemmeinheit ist der Mechanismus,
an dem die Formwerkzeuge befestigt sind, und sie übt die Kraft
auf die Form während
des Injektionszyklus aus, um zu verhindern, dass die Formteile auseinandergedrückt werden.
Die Drücke
beim Spritzgießen können 30.000
Pfund pro Quadratzoll (20.692,54 N/cm2) überschreiten,
so dass die Klemme in der Lage sein muss, einen hohen Druck aufrecht
zu erhalten, damit die Form während
der Injektion geschlossen bleibt.
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Spritzgussmaschinen sind weithin
bekannt. Allgemein verwendete Spritzgussmaschinen sind solche, die
von Hettinga Equipment, Inc., Des Moines, Iowa 50332, Cincinnati
Milicron, Batavia, Ohio 45103, Husky Injektion Molding Systems,
Inc., Bolton Ontario, Canada L7E, 595 und Toshiba Machine Company
of America, Elk Grove Village, Illinois 6007 erhältlich sind.
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Auch zeigt WO 98/05487 eine Formvorrichtung
zum Einkapseln einer Glasscheibe (s), die eine stationäre Formbasis
(25), einen bewegbaren Seitenformkern (30) und
einen bewegbaren oberen Formkern (35), der in eine zugewandte
Beziehung mit der stationären
Formbasis (25) und aus dieser heraus schwenkbar ist, enthält. Der
seitliche und der obere Formkern (30), 35) sind über Kniehebelmechanismen
(31, 36) mittels Fluidzylindern (32, 37) schwenkbar.
Wenn der seitliche und der obere bewegbare Kern (30, 35)
in der geschlossenen Position sind, wirken diese Kerne mit der stationären Formbasis
(25) zusammen, um einen Formhohlraum zu bilden. Die Glasscheiben
(s) sind mittels Vakuumköpfen (27)
an der stationären
Formbasis fixiert. Anschläge (26)
helfen bei der Positionierung der Glasscheiben (s) auf der stationären Formbasis
(25). Diese Vorrichtung ist verwendbar für ein Verfahren
zum Einkapseln einer Glasscheibe.
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JP
06 155476 zeigt eine feste Formplatte
3, die an
einem Ende einer Basisstufe
1 befestigt ist, und ein Paar
von hydraulischen Formklemmzylindern
3a und ein Kolben
11 sind
an dem oberen Teil der festen Formplatte
3 vorgesehen.
Eine Kolbenstange
13 ist an dem Kolben
11 ausgebildet
und ein mit einer Nut versehener Pfalz
13a ist an der Spitze
der Stange
13 vorgesehen. Andererseits ist an dem anderen Ende
der Ba sisstufe eine drehbare Formplatte
15 angebracht,
die um eine Achse
19 drehbar ist. Ein Loch zum Einführen der
Kolbenstange
13 ist in der drehbaren Formplatte
15 ausgebildet.
Nachdem die Stange
13 in die drehbare Formplatte
15 eingeführt ist,
wird der mit einer Nut versehene Hals
13a der Stange
13 durch
eine Leitspindelmutter befestigt und die hydraulischen Zylinder
werden betätigt,
wodurch das Klammern der Form durchgeführt wird.
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JP
07 195415 zeigt eine Spritzgussmaschine, die eine feste
Prägeplatte
11,
welche mit einer festen Form
9 versehen ist, eine bewegbare
Prägeplatte
7,
welche mit einer bewegbaren Form
5 versehen ist und in
eine Formöffnungs-
und -schließrichtung
bewegbar ist, und eine Regulierungsplatte
17, die in der
Formenöffnung- und -schließrichtung
auf der Seite der Richtung entgegengesetzt zu der bewegbaren Form
5 und
der bewegbaren Prägeplatte
7 positioniert
und fixiert werden kann, aufweist, wobei schüttelbare Verbindungen
31,
25,
41,
45 die
bewegbare Prägeplatte
7 und
die Regulierungsplatte
17 verbinden und die Antriebsvorrichtung
53 die
bewegbare Prägeplatte
7 in
eine Formschließrichtung
bewegt.
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Jedoch haben Spritzgießmaschinen
trotz ihrer Beliebtheit bestimmte Nachteile aufgrund ihrer erheblichen
Größe und der
beim Spritzgießen
verwendeten hohen Drücke.
Dies hat zu ziemlich großen, kostenaufwendigen
Einheiten mit schlecht zugänglichen
Formwerkzeugen geführt.
Obgleich das Spritzgießen
für bestimmte
Anwendungen bevorzugt werden kann, beschränkt der Umstand, dass die Werkzeuge
nicht leicht zugänglich
oder austauschbar sind, solche Anwendungen.
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Auch befinden sich Spritzgussmaschinen,
da sie ziem lich groß und
nicht leicht bewegbar sind, gewöhnlich
in einigem Abstand von dem Endbenutzer solcher Teile entfernt, und
sie können
nicht leicht nahe beispielsweise dem Endbenutzer oder in einer Produktionslinie
angeordnet werden. Da zusätzlich die
bekannten Spritzgusswerkzeuge ein bewegliches Teil und ein stationäres Teil
enthalten, die in einer engen gegenüber liegenden Beziehung angeordnet sind,
können
derartige Spritzgussmaschinen nicht einfach für etwas anderes als das Herstellen
eines vollständigen
thermoplastischen Teils verwendet werden. Z. B. können sie
nicht einfach zum Spritzgießen
beispielsweise eines Polyvinylchloridteils auf einer Materialscheibe
verwendet werden, da die Materialscheibe nicht leicht in den Formhohlraum
eingeführt
werden kann.
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Somit wurde fortgesetzt nach einem
Weg gesucht, um eine Spritzgießeinheit
zu erhalten, die leichter ist, eine geringere Größe hat, einen vollständigen Zugriff
zu den Formwerkzeugen ermöglicht,
ein "Spritzgießen auf" ein anderes Teil
ermöglicht,
an dem oder nahe dem Punkt verwendet werden kann, wo sie benötigt wird,
und leicht änderbare
oder austauschbare Klemmeinheiten aufweist, für einen schnellen Wechsel zwischen
Teilen mit minimaler Ruhezeit der Injektions- oder Plastifizierungseinheit.
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Zusammenfassung der Erfindung:
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Die vorliegende Erfindung nimmt sich
der vorstehend erwähnten
Probleme an und kombiniert eine bekannte Plastifizierungs- oder
Injektionseinheit mit einer horizontalen Buchpresse, um eine neue Vorrichtung
und ein neues Verfahren zu erhalten, die im Stand der Technik nicht
gefunden werden können. Bei
einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist eine horizontale Buchpresse mit einer Injektions-
oder Plastifizierungseinheit verbunden.
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Bei einem anderen Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist eine horizontale Buchpresse mit einer
allein stehenden Injektions- oder Plastifizierungseinheit verbunden.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist eine horizontale Buchpresse austauschbar
mit einer allein stehenden Spritzgusseinheit verbunden.
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Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel
der Erfindung hat die vorgenannte horizontale Buchpresse eine erste
oder bewegbare Formenplatte, die einen Basisbereich einer Form oder
von Formen halten oder tragen kann oder die an dieser befestigt
ist oder sind. Eine zweite oder Torplatte kann einen Kern oder Hohlraumbereich
einer Form oder von Formen halten oder tragen oder dieser ist an
ihr befestigt. Die zweite oder Torplatte ist scharniermäßig mit
dem Rahmen der horizontalen Buchpresse verbunden, um wie der Deckel
eines Buches mit Bezug auf die bewegbare Formenplatte geöffnet oder
geschlossen zu werden.
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Bei einem noch weiteren Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird die bewegbare Formenplatte hin- und herbewegt
oder durch eine Verbindungs- und Kniehebelanordnung bewegt.
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Bei noch einem weiteren Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird die bewegbare Formenplatte hin- und herbewegt
oder durch eine Zahnstangen- und Zahnradanordnung bewegt.
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Bei noch einem anderen Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird die bewegbare Formenplatte hin- und herbe wegt
oder durch eine Kugelumlaufspindelanordnung bewegt.
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Bei noch einem weiteren Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird die bewegbare Formenplatte hin- oder herbewegt
oder durch hydraulische Zylinder bewegt.
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Bei noch einem weiteren Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist eine Spritzgießvorrichtung der vorgenannten
Art vorgesehen, bei der die horizontale Buchpresse leicht und einfach
von Stelle zu Stelle bewegbar ist, wenn dies erforderlich ist.
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Bei noch einem weiteren Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist eine Spritzgussvorrichtung der vorgenannten
Art vorgesehen, bei der die gesamte horizontale Buchpresse gegen
andere horizontale Buchpressen austauschbar ist, falls die erforderlich
ist.
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Bei noch einem anderen Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist eine frei stehende Spritzgussvorrichtung der vorgenannten
Art vorgesehen.
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Somit besteht eine der der vorliegenden
Erfindung zugrund liegenden Aufgaben darin, ein neues Formverfahren
und eine neue Formvorrichtung zum Spritzgießen eines Teils anzugeben.
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Eine andere Aufgabe der vorliegenden
Erfindung besteht darin, eine Spritzgussvorrichtung zu schaffen,
die vollständig
zugängliche
Formenteile hat.
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Eine andere Aufgabe der vorliegenden
Erfindung besteht darin, eine frei stehende Spritzgussvorrichtung
zu schaffen, die ein Teil an der Stelle herstellen kann, an der
es benötigt
wird, oder in einer ausrei chenden Nähe, um die Kosten zum Versenden hergestellter
Teile zu dieser Stelle wesentlich zu senken.
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Eine andere Aufgabe der vorliegenden
Erfindung besteht darin, eine Spritzgussvorrichtung zu schaffen,
die Kunststoffteile auf andere Teile durch Spritzgießen aufbringen
kann, welche anderen Teile in die vollständig zugängliche Form oder Formenbereich
oder Formenbereiche eingeführt
werden kann.
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Weitere Aufgaben und Vorteile der
vorliegenden Erfindung werden augenscheinlich anhand der folgenden
Beschreibung und der angefügten
Ansprüche,
wobei Bezug auf die begleitenden Zeichnungen genommen wird, die
einen Teil der Unterlagen bilden, in denen gleiche Bezugszeichen
entsprechende Teile in den mehreren Ansichten bezeichnen.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen:
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1 ist
eine perspektivische Ansicht einer Konstruktion, die die vorliegende
Erfindung verkörpert;
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2 ist
eine Teilvorderansicht der in 1 gezeigten
Konstruktion, wobei die gezeigte Türplatte in ihrer geöffneten
Position ist;
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3 ist
eine Draufsicht auf die in 2 gezeigte
Konstruktion, wobei die Türplatte
in ihrer geöffneten
Position ist;
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4 ist
eine Ansicht ähnlich
der nach 3, die aber
die Türplatte
in ihrer geschlossenen Position zeigt;
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5 ist
eine Endsicht der in 2 gezeigten
Konstruktion;
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6 ist
eine teilweise weggeschnittene Vorderansicht, die eine Konstruktion
zeigt, wel che die vorliegende Erfindung verkörpert, bei der eine horizontale
Buchpresse mit einer allen stehenden Injektions- oder Plastifizierungseinheit
in ihrer Arbeitskonfiguration verbunden ist;
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7 ist
eine Ansicht, die teilweise der nach 6 ähnlich ist,
aber die die horizontale Buchpresse in einer geneigten Stellung
unmittelbar vor der Trennung von der Injektions- oder Plastifizierungseinheit
zeigt;
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8 ist
eine Schnittansicht in Richtung der Pfeile entlang der Schnittlinie
8-8 in 6;
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9 ist
eine Schnittansicht in der Richtung der Pfeile entlang der Schnittlinie
9-9 in 3;
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10 ist
eine Schnittansicht in der Richtung der Pfeile entlang der Schnittlinie
10-10 in 9.
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Es ist darauf hinzuweisen, dass die
vorliegende Erfindung nicht beschränkt ist auf die Einzelheiten
der Konstruktion und Anordnung von Teilen, die in den begleitenden
Zeichnungen illustriert sind, da die Erfindung für andere Ausführungsbeispiele
fähig ist
und auf verschiedenen Wegen innerhalb des Umfangs der Ansprüche praktiziert
oder ausgeführt werden
kann. Es ist auch darauf hinzuweisen, dass die hier verwendete Ausdrucksweise
und Terminologie nur für
den Zweck der Beschreibung dient und nicht beschränkend sein
soll.
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Beschreibung des bevorzugten
Ausführungsbeispiels:
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Um die vorgenannten Probleme bei
Spritzgusseinheiten zu lösen,
haben die Anmelder die kompakte Formenvorrichtung und das Verfahren
angewendet, die Gegenstand der vorläufigen Anmeldung Nr. 60/111,467
sind, die am 09.12.1998 eingereicht wurde, um mit modifizierten
allein stehenden Spritzgusseinheiten zu arbeiten, die von den vorgenannten
Herstellern erhältlich
sind. Es ist eine verbesserte Spritzgussvorrichtung gezeigt, die
allgemein durch die Zahl 15 bezeichnet ist und die allein stehend
sein kann. Die Spritzgussvorrichtung 15 enthält eine
Injektionseinheit 17, die vom allein stehenden Typ sein
kann und eine horizontale Buchpresse 18.
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Die horizontale Buchpresse 18 enthält einen Rahmen 21,
der im allgemeinen quaderförmig
ist. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
ist der Rahmen 21 aufrecht oder vertikal. Es ist jedoch
darauf hinzuweisen, dass der Rahmen 21 geneigt sein kann, wenn
dies erwünscht
ist. Eine bewegbare Formenplatte 22 ist an dem Rahmen 21 angebracht.
Weiterhin ist an dem Rahmen 21 eine Türplatte 26 angebracht,
die durch eine erste Scharniervorrichtung 29 befestigt
ist. Die Türplatte 26 kann
wie der Deckel eines Buches geöffnet
und geschlossen werden.
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Die Türplatte 26 schließt in die
Position oberhalb der bewegbaren Formenplatte 22. Die bewegplatte
Formenplatte bewegt sich zu der Türplatte 26 hin und
von dieser weg. Eine Form oder Formen 23 (4) sind in dem Raum enthalten, der durch
die zurückgezogene
Position der bewegbaren Platte 22 und die geschlossene
Position der Türplatte 26 definiert
ist. Die Form kann sich seitlich an den Kanten der Türplatte 26 und
der bewegbaren Formenplatte 22 vorbei erstrecken, wenn
dies gewünscht
ist. Ein Teil der Form kann bewegbar sein mit der Türplatte 26 und/oder
der Formenplatte 22, abhängig von der speziellen Anwendung
des Verfahrens und der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung.
Das bevorzugte Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird in Verbindung mit ihrer Verwendung
zum Einkapseln oder zum Spritzgießen auf eine Scheibe aus zerbrechlichem
Material wie eine Glasscheibe S beschrieben. Die illustrierte Form 23 bildet
keinen Teil der vorliegenden Erfindung.
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Bei einer derartigen Anwendung der
vorliegenden Erfindung wird die Spritzgussvorrichtung verwendet,
um zumindest einen Teil einer Materialscheibe einzukapseln, und
sie enthält
einen ersten gewünschten
Teil einer Form oder Formenbasis, die an einer bewegbaren Formenplatte
befestigt ist. Mit der Formenbasis arbeitet ein zweiter gewünschter
Teil einer Form oder ein Formenkern oder Formenhohlraum zusammen,
der an einer festen oder fixierbaren Platte wie einer Türplatte
angebracht ist.
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Ein Vakuumkopf oder Vakuumköpfe können in
der Formenbasis und/oder dem Formkern vorgesehen sein, um eine Materialscheibe
in ordnungsgemäßer Beziehung
hierzu zu halten, so dass die gesamte Materialscheibe oder ein Teil
hiervon eingekapselt wird, wenn zumindest ein Formenkern durch eine
fixierbare oder feste Formenplatte in einer passenden oder zugewandten
Beziehung mit der an der bewegbaren Formenplatte befestigten Formenbasis positioniert
ist, und ein thermoplastisches Gussmaterial wird in den Formenhohlraum
eingeführt,
der von der Formenbasis und dem Formenkern oder Hohlraum gebildet
wird.
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Bei einer anderen derartigen Anwendung
der vorliegenden Erfindung hat die Spritzgussvorrichtung nach der
vorliegenden Erfindung eine bewegbare Formenplatte und eine Türplatte,
die in eine gegenüberliegende
oder zugewandte Beziehung mit der bewegbaren Formen platte schwenkbar
ist. Eine geeignete Formenbasis wird an der bewegbaren Formenplatte
befestigt und ein geeigneter Formenkern oder -hohlraum wird an der
Türplatte
befestigt. Eine einzukapselnde Glasscheibe wird zwischen der Formenbasis
und dem Formenkern oder -hohlraum angeordnet. Die Glasscheibe kann
definieren und/oder Teil des Formenhohlraums werden. Die Bereiche
der Glasoberfläche
und Glasperipherie, auf die ein Gussmaterial aufgebracht wird, können weiterhin
durch Dichtmittel definiert werden. Es können Mittel in der Formenbasis
und/oder dem Formenkern oder -hohlraum vorgesehen sein, um Klammern,
Scharnier oder dergleichen zu halten, die entweder an der Peripherie
oder auf der Oberfläche
der Materialscheibe einzukapseln sind.
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Bei einer anderen derartigen Anwendung
der vorliegenden Erfindung wird eine Glasscheibe, auf die vorher
ein keramisches Emailleband aufgebracht wurde, in einer Formenbasis
angeordnet, die an der bewegbaren Formenplatte befestigt ist, und
durch einen Vakuumkopf oder Vakuumköpfe in ihrer Lage gehalten.
Ein Formenkern oder -hohlraum ist an der Türplatte befestigt. Die Türplatte
wird geschlossen oder in eine Position geschwenkt, so dass die einander
zugewandten Oberflächen
der Formenbasis und des Formenkerns oder -hohlraums aneinander grenzen.
Die Türplatte
wird durch geeignete Mittel in ihrer Lage fixiert, bevor der Spritzgussvorgang
beginnt. Die Formenbasis wird durch die bewegbare Formenplatte in
eine Position angrenzend an den Formenkern oder -hohlraum bewegt.
Thermoplastisches Gussmaterial wird in den hierdurch definierten
Formenhohlraum eingeführt,
um eine oder mehrere Kanten der Glasscheibe einzukapseln.
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Es ist darauf hinzuweisen, dass,
obgleich die bevor zugten Ausführungsbeispiele
die Einkapselung oder das Spritzgießen auf eine Scheibe aus zerbrechlichem
Material S wie Glas zeigen, die verbesserte Spritzgussvorrichtung
nach der vorliegenden Erfindung für alle Zwecke und für alle Anwendungen verwendet
werden kann, für
die bekannte Spritzgussvorrichtung vorgesehen sind.
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Es wird nun auf die 1 bis 6 Bezug
genommen, in denen ein erster gewünschter Teil einer Form (oder
von Formen) 23 wie in erster gewünschter Teil einer Form oder
Formenbasis 24 an der bewegbaren Formenplatte 22 befestigt
werden kann. Ein zweiter gewünschter
Teil einer Form (oder von Formen) 23, der ein Formenkern
oder Formenhohlraum 25 sein kann, wird an einer zweiten
oder Türplatte
befestigt. Die Türplatte 26 ist
bewegbar in eine fixierbare oder feste Position mit Bezug auf die
bewegbare Formenplatte 22 oder aus dieser heraus durch
die erste Scharniervorrichtung 29. Die erste Scharniervorrichtung 29 ermöglicht der
Türplatte 26 zu öffnen und
zu schließen,
wenn der erste Fluidzylinder 30 die Welle 31 vor-
oder zurückschiebt.
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Die Welle 31 ist durch das
Loch 32 an dem Scharnierarm 33 befestigt. Es ist
ersichtlich, dass, wenn die Welle 31 hin- und herbewegt
wird, der Scharnierarm 33 den Scharnierstift 34 dreht.
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Es ist darauf hinzuweisen, dass der
Begriff "stationär", wenn er zur Beschreibung
der zweiten oder Türplatte 26 verwendet
wird, die Position der Platte beschreibt, nachdem die Platte geschlossen wurde
und die Platte in ihrer Lage fixiert wurde. Dies erfolgt unmittelbar
bevor die bewegbare Formenplatte 22 die Formenbasis 24 in
eine angrenzende oder eingreifende Beziehung mit dem Formenkern 25 vorwärts bewegt.
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Bei einem der bevorzugten Ausführungsbeispiele
ist die Türplatte 26 (wenn
geschlossen) in einer gegenüber
liegenden parallelen Beziehung mit der bewegbaren Formenplatte 22 gezeigt.
Es ist jedoch darauf hinzuweisen, dass abhängig von der Anwendung, die
feste Position der Türplatte 26,
wenn sie geschlossen ist, in jeder gewünschten stationären festen
Position sein kann, abhängig
von der verwendeten Form 23, der Gestalt des gegossenen
Teils oder anderen Faktoren, was innerhalb des Umfangs der vorliegenden
Erfindung liegt.
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Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird
die bewegbare Formenplatte 22 in einer gegenüber liegenden,
einander zugewandten Beziehung zu der Türplatte 26 hin und
von dieser weg bewegt. Es ist festzustellen, dass, während bei
dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
die Türplatte 26 und
die bewegbare Platte 22 in einer gegenüber liegenden 180°-Beziehung
während
des Spritzgießens
verbleiben, andere Beziehungen während
des Spritzgießvorgangs
innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung liegen.
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Es wird nun auf die 2 bis 4 Bezug
genommen, wonach die Bewegung der bewegbaren Platte 22 durch
eine hin- und hergehende Vorrichtung 49 erzielt wird. Zwei
Paare von gegenüber
liegenden Kniehebelmechanismen 50 umfassen die hin- und hergehenden
Vorrichtung 49. Jedes der Paare von gegenüber liegenden
Kniehebemechanismen 50 weist seinerseits ein gegenüber liegendes
Paar von Kniehebelverbindungen (51A, 51B) auf.
Da jedes Paar von gegenüber
liegenden Kniehebelverbindungen (51A, 51B) im
wesentlichen identisch ist, braucht hier nur eins beschrieben zu
werden, und i dentische Bezugszahlen (mit zweckmäßigem Anhang) werden für das andere
der Paare von gegenüber
liegenden Kniehebelverbindungen verwendet. Es ist auch darauf hinzuweisen,
dass, abhängig
von der Anwendung, andere bekannte hin- und hergehende Vorrichtung
verwendet werden können.
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Jede Kniehebelverbindung (51A, 51B)
hat ein erstes Verbindungsglied (52A, 52B) und
ein zweites Verbindungsglied (53A, 53B), die in
der Mitte (CA, CB)
durch eine zweite Welle (54A, 54B) verbunden sind.
Das erste Verbindungsglied (52A, 52B) ist frei schwenkbar
um einen Schwenkpunkt (P3A , P3B ), der auf der Mittellinie der dritten
Welle (56A, 56B), die in einem Lagerblock (57A, 57B)
getragen wird, liegt. Der Lagerblock (57A, 57B)
ist nahe einer Ecke der bewegbaren Platte 22 befestigt.
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Das zweite Verbindungsglied (53A, 53B)
ist in ähnlicher
Weise frei schwenkbar um einen zweiten Schwenkpunkt (P4A , P4B ).
Der zweite Schwenkpunkt (P4A , P4B ) befindet sich auf der Mittellinie
einer vierten Welle (59A, 59B), die von einem
zweiten Lagerblock (60A, 60B) getragen wird. Der
zweite Lagerblock (60A, 60B) ist an einem Rahmen 21 in
einer gegenüber
liegenden 180°-Beziehung
zu dem ersten Lagerblock (57A, 57B) befestigt.
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Ein Kniehebel-Fluidzylinder 62 ist
für die
Betätigung
zwischen der Mitte CA des ersten des Paares von
gegenüber
liegenden Kniehebelverbindungen 51A und der Mitte Ca des
zweiten des Paares von gegenüber
liegenden Kniehebelverbindungen 51B angeordnet. Das Herausfahren
und das Zurückfahren
des Kniehebel-Fluidzylinders 62 bewirkt,
dass die bewegbare Platte 22 zwischen ihrer in 3 gezeigten, geöffneten oder
zurückgezogenen
Position und ihrer in 4 gezeigten,
ausgefahrenen oder geschlossenen Position bewegt wird.
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Um sicher zu stellen, dass die Bewegung
der bewegbaren Platte 22 zu der Türplatte 26 hin und
von dieser weg glatt ist und in der gewünschten Richtung erfolgt, bewegt
sich die bewegbare Platte 22 auf mehreren Verbindungsstangen 70.
Bei dem illustrierten Ausführungsbeispiel
werden vier Verbindungsstangen 70 verwendet. Jede Verbindungsstange 70 ist
an ihren beiden Enden mit dem Rahmen 21 in einer solchen
Weise verbunden, dass jede Verbindungsstange 70 zu jeder
anderen Verbindungsstange 70 parallel verläuft. Jede
Verbindungsstange 70 geht durch ein Verbindungsstangenlager 71 hindurch,
das an der bewegbaren Platte 22 in der Nähe einer
Ecke von dieser befestigt ist. Geeignete Öffnungen 71A sind
in der bewegbaren Platte angeordnet, um ein Hindurchgehen der Verbindungsstangen 70 zu
ermöglichen.
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Um ein Verdrehen oder Blockieren
der bewegbaren Platte 22 zu verhindern, wenn der Kniehebel-Fluidzylinder 62 arbeitet,
ist eine gezahnte Antiblockiervorrichtung 75 vorgesehen.
Es wird auf die 2, 4, 9 und 10 Bezug
genommen, in denen ein Antiblockiermechanismus 75 in der
Form eines Zahnstangengetriebes gezeigt ist. Das Zahnstangengetriebe 77 enthält ein Paar
von Zahnstangen (78A, 78B), die in einer parallelen,
im gegenseitigen Abstand angeordneten Beziehung mit Hilfe eines
Paares von L-förmigen
Stützen
(79A, 79B) an dem Rahmen 21 befestigt
sind. Die L-förmigen Stützen (79A, 79B)
sind an Abstandshaltern (80A, 80B) befestigt, die
ihrerseits an dem Rahmen 21 befestigt sind.
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Ein Paar von Lagerblöcken (83A, 83B)
ist an der Unterseite der bewegbaren Platte 22 in einer
axial ausgerichteten Beziehung zu der Stützwelle 85 für eine Drehung
befestigt. An jedem Ende der Welle 85 ist ein Ritzel 86 befestigt.
Jedes Ritzel 86 hat vorzugsweise eine identische Anzahl
von Zähnen
und ist in Eingriff mit seiner jeweiligen Zahnstange (78A, 78B).
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Es ist ersichtlich, dass, wenn sich
die bewegbare Platte 22 entlang der Verbindungsstangen 70 bewegt,
die mit den Zahnstangen (78A, 78B) in Eingriff
stehenden Ritzel (86A, 86B) eine Drehung der Well 110 bewirken.
Solange wie sich die bewegbare Platte 22 gleichförmig vorwärts oder
rückwärts zu der Türplatte 26 hin
oder von dieser weg bewegt, führen die
Welle 85 und die Ritzel (86A, 86B) nur
eine Folgebewegung durch. Wenn jedoch die bewegbare Platte 22 die
Neigung hat, sich zu drehen oder ungleichmäßig auf den Verbindungsstangen 70 zu
bewegen, widersteht die Antiblockiervorrichtung 75, die die
Zahnstangen (78A, 78B), die L-förmigen Stützen (79A, 79B),
die Abstandshalter (80A, 80B), die Lagerblöcke (83A, 83B),
die Welle 85 und die Ritzel (86A, 86B)
enthält,
einer derartigen Bewegung.
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Jeder Versuch der bewegbaren Platte 22, sich
ungleichförmig
vorwärts
zu bewegen, führt
dazu, dass sich eines der Ritzel (86A, 86B) schneller
als das andere der Ritzel (86A, 86B) dreht. Da
beide Ritzel fest an der Welle 85 angebracht sind, führt dies
zu dem Versuch, die Welle 85 zu verdrehen. Da die zum Verdrehen
der Welle 85 erforderliche Kraft größer als die Kraft ist, die
erforderlich ist, um der Kraft der Kniehebelmechanismen 51A bis D zu
widerstehen, wird die Seite der bewegbaren Platte 22, welche
sich schneller zu bewegen versucht, verlangsamt, wodurch der anderen
Seite ermöglichst
wird, aufzuholen, so dass eine glatte und gleichförmige Bewegung fortgesetzt
wird.
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Es können andere Typen von Antiblockiermechanismen
verwendet werden. Es kann der Kreuzverbindungs-Antiblockiermechanismus verwendet werden,
der in der anhängigen
vorläufigen Anmeldung
60/111 467 der Anmelder, die am 09.12.1998 eingereicht wurde, offenbart
ist. Eine synchrone Kugelumlaufspindel-Anordnung kann ebenfalls
verwendet werden. Jeder geeignete Antiblockiermechanismus, der das
Verdrehen der bewegbaren Formenplatte 22 verhindert, liegt
innerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung.
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Um sicher zu stellen, dass die fixierbare
oder feste Platte 20, wie die Türplatte 26 in einer
festen Position mit der bewegbaren Formenplatte 22 während des
Spritzgussvorgangs verbleibt, sind Fluidzylinder 88 (2) nahe der vier Ecken des
Rahmens 21 vorgesehen. Die Fluidzylinder 88 sind
an Befestigungsblöcken 89 befestigt,
welche Wellenlager 89A enthalten. Die Wellenlager 89A tragen
bewegbare Wellen 90, die von den Fluidzylindern 88 betätigt werden,
wodurch unter Verwendung einer geeigneten bekannten Steuervorrichtung
ermöglicht
wird, dass die bewegbaren Wellen 90 mit Türwellenlagern 91 in Eingriff
treten, die nahe den vier Ecken der Türplatte 26 befestigt
sind. Dies stellt sicher, dass die Türplatte 26 gegen den
Druck des Spritzgussmaterials geschlossen bleibt, welches in den
Einguss 94 (4) in
der Form 23 und insbesondere in dem ersten gewünschten
Bereich der Form oder Formenbasis 24 eintritt.
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Ein geeignetes Spritzgussmaterial
tritt in den Einguss 94 durch die Öffnung 95 in der Düse 96 ein, die von
der Spritzgusseinheit 17 getragen wird, welche einen Teil
der verbesserten Spritzgussvorrichtung 15 nach der vorliegenden
Erfindung bildet.
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Die typische Spritzgusseinheit 17 hat
eine Schraube- und
Walze-Anordnung 97. In Verbindung mit einem Ende der hin-
und hergehenden Schraube- und Walze-Anordnung 97 ist der Zuführtrichter 98, der
das rohe Spritzgussmaterial enthält.
Der Zuführtrichter 98 ist
in Verbindung mit der hin- und hergehenden Schraube- und Walze-Anordnung 97,
in der, wie im Stand der Technik bekannt ist, das Material in dem
Zuführtrichter 98 plastifiziert
oder in eine Phase umgewandelt wird, in der es in die Form injiziert
oder geschoben werden kann. Eine hin- und hergehende Schraube wird
verwendet, um das Material zur Vorderseite der Schraube zu befördern. Wenn
sich das Material an der Vorderseite der Schraube gesammelt hat,
zwingt hydraulischer Druck die Schraube in Vorwärtsrichtung, wodurch Kunststoff
durch die Düse 96, die Öffnung 95,
die Eingussbuchse 100 (4)
und den Einguss 94 in die Formenbasis 24 injiziert
wird.
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Die Düse 96 ist über die
hin- und hergehende Schraube- und Walze-Anordnung 97 mit
der Eingussbuchse 100 der Form verbunden und bildet eine Dichtung
zwischen der Walze und der Form. Wenn sich die Walze in ihrer äußersten
Vorwärtsverarbeitungsposition
befindet, sollte der Radius der Düse in dem konkaven Radius der
Eingussbuchse liegen und diese abdichten. Am Ende des Spritzgussvorgangs tritt
während
der Reinigung der Düse
die Walze aus dem Einguss zurück,
so dass das Reinigungsmittel frei aus der Düse fallen kann.
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Bei der verbesserten Plastifizierungseinheit 17 nach
der vorliegenden Erfindung wird eine neue Vorrichtung verwendet,
um die zu erreichen. Es muss nicht nur die Walzenanordnung 97 aus
der Eingussbuchse 100 zurückbewegt werden, sondern die
Eingussbuchse 100 bewegt sich auch mit der bewegbaren Platte 24.
Um eine entsprechende Anpassung durchzuführen (4), ist ein Walzenfluidzylinder 102 mit
einer hin- und hergehenden Welle 103 unter Verwendung bekannter
Verbindungsmittel mit der Basis 105 der Spritzgusseinheit 17 unter
Verwendung eines Adapters 106 verbunden. Die Welle 103 ist
an ihrem distalen Ende mit einem Joch 107 verbunden, das
mit der Rückseite
der bewegbaren Platte 24 verbunden ist. Der Walzenfluidzylinder 102 ist üblicherweise
in seiner Art hydraulisch und mit einer geeigneten Fluidzuführung und
Fluidsteuerung, die im Stand der Technik bekannt ist, versehen.
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Es wird Druck auf den Zylinder 102 ausgeübt, um die
Düse 96 in
ihre vollständig
ausgefahrene Arbeitsposition zu bringen, in der sie sich innerhalb der
Eingussbuchse 100 befindet. Nach Beendigung des Spritzgussvorgangs
zwingt die Rückwärtsbewegung
der Formenbasis 24 die drehbare Schraube- und Walze-Anordnung 96 und
den Zuführtrichter 98 rückwärts entlang
der auf der Basis 105 befestigten Schienen 99.
Ein weiteres Ausfahren des Zylinders 102 bewegt die Düse 96 aus
der Eingussbuchse 100 heraus, so dass eine Reinigung der
Düse, falls
erforderlich, vor dem nächsten
Spritzgussvorgang stattfinden kann. Eine im wesentlichen umgekehrte
Operation des Fluidzylinders 102 wird am Anfang des nächsten Spritzgussvorgangs
verwendet.
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Es wird nun auf die 6 bis 8 Bezug
genommen, aus denen ersichtlich ist, wie die vorliegende Erfindung
eine abnehmbare Klemmeneinheit mit vollständig zugänglichen Formen schafft. Die
Basis 105 der Spritzgusseinheit 17 hat normalerweise
einstellbare Füße 110,
zumindest an den vier Ecken dieser, so dass die Basis 105 so
eingestellt werden kann, dass die hin- und hergehende Schraube-
und Walze-Anordnung 97 sich entlang eines vorbestimmten
gewünschten
(gewöhnlich
horizontalen) Pfades bewegt. Damit die Düse 96 in die in der
Formenbasis 24 vorgesehene Eingussbuchse 100 eintritt,
sollte die Eingussbuchse im wesentlichen horizontal sein. Dies erfordert,
dass die Formenbasis und der Formenhohlraum 25 in einer
genauen vertikalen Orientierung ausgerichtet werden müssen.
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Um dies sicher zu stellen, sind mehrere
zweite einstellbare Füße 111 an
vorbestimmten gewünschten
Positionen an der Unterseite des Rahmens 21 vorgesehen. 6 zeigt die allein stehende Spritzgusseinheit 17 in
ihrer befestigten oder Arbeitsposition, während 7 die allein stehende Spritzgusseinheit
in einer Position gerade vor ihrer Trennung von der Basis 105 der
allein stehenden Spritzgusseinheit 17 zeigt. Die Anbringung
oder Verbindung und die Lösung
oder Trennung der horizontalen Buchpresse 18 von der al-lein stehenden Injektionseinheit
verwendet einen Widerlagermechanismus 113 und einen Befestigungsmechanismus 114.
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Ein Paar von Rahmenverlängerungen 116 ist nahe
der Rückseite
des Rahmens 21 vorgesehen und erstreckt sich nach hinten.
Die Rahmenverlängerungen
haben einen seitlichen gegenseitigen Abstand von ausreichender Größe, um die
Basis 105 der Spritzgusseinheit 17 freizugeben.
Die Rahmenverlängerungen 116 sind
mit mehreren ersten Vorsprüngen
oder Erhebungen 118 und einer üblicherweise gleichen Anzahl
von Lagerflächen 119 versehen.
Jeder Vorsprung oder jede Erhebung 118 liegt in der in 6 gezeigten geschlossenen
Position an der ersten Widerlagerfläche 120 an, die vor zugsweise
flach ist. Jede Lagerfläche 119 liegt
an einer zweiten Widerlagerfläche 121 an,
die vorzugsweise zylindrisch ist und in der Form des gezeigten seitlichen, sich
horizontal erstreckenden hohlen Zylinders sein kann.
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Es kann nun gesehen werden, dass
in der in 7 gezeigten
Position unmittelbar nach der Befestigung oder vor der Trennung
ein Abstand A zwischen jeder Erhebung oder jedem Vorsprung 118 und
jeder ersten Widerlagerfläche 120 besteht.
Es besteht auch ein Abstand A zwischen jeder Lagerfläche 119 und
jeder zweiten Widerlagerfläche 121.
Dies ermöglicht
die Trennung und die Befestigung der horizontalen Buchpresse von/an
der allen stehenden Spritzgusseinheit 17 in der nachfolgend
beschriebenen Weise.
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Der Befestigungsmechanismus kann
zumindest einen Haken 124 enthalten, der an dem Rahmen 21 nahe
seinem unteren Bereich befestigt ist. Der oder die Haken 124 tritt/treten
in Eingriff mit einem oder mehreren Stiften 125, die in
einer Hakenaufnahme 126 getragen werden. Jede Hakenaufnahme 126 enthält ein Paar
von im gegenseitigen Abstand angeordneten Platten, die fest an einer
Rückplatte 128 in einer
parallelen Orientierung angebracht sind. Die Platten 127 können Spiegelbilder
sein, wie in 8 gezeigt
ist. Die Platte 127 haben jeweils axial ausgerichtete Öffnungen 130,
die einen Stift 125 aufnehmen. Die Aufnahme 126 ist
in einer vorbestimmten gewünschten
Position durch die Bolzen 131 an dem Rahmen 21 befestigt.
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Um die horizontale Buchpresse 18 von
der allein stehenden Spritzgusseinheit 17 zu trenne, wenn
dies gewünscht
ist, wird jeder äußere Fuß 11B an
der horizontalen Buchpresse 18 mit oder nahe dem maximalen Grad
abgesenkt oder zurückgezogen,
wodurch über
den oder die Haken 124 bewirkt wird, dass die Spritzgusseinheit 18 um
den oder die Stifte 125 geschwenkt wird, und daher ergeben
sich die Abstände
A zwischen jeder Erhebung oder jedem Vorsprung 118 und
jeder ersten Widerlagerfläche 120 sowie
zwischen jeder Lagerfläche 119 und
ihrer jeweiligen Widerlagerfläche 121,
wie in 7 gezeigt ist.
Es wird angenommen, dass die Düse 96 von
der Eingussbuchse 100 zurückgezogen wurde, bevor dieser
Vorgang stattfindet.
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Mit Hilfe dieser Abstände können die
Zinken eines Gabelstaplers unter den Rahmen 111 gefahren werden,
und die horizontale Buchpresse 118 kann in einem ausreichenden
Maß angehoben
werden, damit der oder die Haken 124 den oder die Stifte 125 freigeben,
und dann kann die horizontale Buchpresse 18 einfach horizontal
von der allein stehenden Spritzgusseinheit 17 wegbewegt
werden.
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Eine andere horizontale Buchpresse
kann schnell und einfach an die Stelle bewegt und an der allein
stehenden Injektionseinheit 17 so befestigt werden, dass
ein neues Spritzgussteil hergestellt werden kann, ohne bemerkenswerte
Abschaltzeit der Spritzgusseinheit. Die vollständig zugänglichen Formen und die abnehmbare
und austauschbare Klemmeneinheit der vorliegenden verbesserten Spritzgussvorrichtung
ergeben eine große
Flexibilität,
die bisher bei Spritzgussverfahren nicht gefunden wurde. Somit wurde
eine neue und verbesserte Spritzgussvorrichtung geschaffen.