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Spritzgußmaschine zum Verarbeiten wärmeplastischer Massen Die Erfindung
betrifft eine Spritzgußmaschine zum Verarbeiten wärmeplastischer Massen, bei welcher
in bekannter Weise das in einem Massezylinder enthaltene Spritzgut durch einen Spritzstempel
unter hohem Druck durch eine Düse hindurch in eine aus zwei Hälften gebildete Form
gespritzt wird.
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Bei bekannten Maschinen dieser Art ist bereits vorgeschlagen worden,
Spritzstempel und bewegliche Formhälfte durch einen gemeinsamen Antrieb zu bewegen,
wodurch die Bauart der Maschine wesentlich vereinfacht werden kann. Bei diesen Maschinen
sind aber die bewegliche Formhälfte und der Spritzstempel in gleicher Richtung bewegbar;
daher hängt der Formschließdruck in hohem Maße von der Kraft der zwischen den Traversen
und dem Formträger eingeschalteten Federn ab. Aus diesem Grunde sind derartige Anordnungen
ungeeignet für Spritzgußmaschinen, in denen die wärmeplastische Masse unter besonders
hohen Drücken zur Verarbeitung kommen soll.
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Erfindungsgemäß werden nun die Antriebsorgane der beweglichen Formhälfte
und des Spritzstempels, die beim Betriebe der Maschine in einander entgegengesetzten
Richtungen verstellt werden, mit Hilfe einer gemeinsamen Steuerspindel bewegt. Bei
einer solchen Bauart werden die beiden Formhälften unter sehr hohem Druck zusammengehalten,
während der Spritzstempel die Masse in die Form spritzt. Dieser für den einwandfreien
Betrieb der Maschine erforderliche hohe Formschließdruck läßt sich in besonders
einfacher Weise durch eine gemeinsame Steuerspindel für die Antriebsorgane von Spritzstempel
und beweglicher Formhälfte erzeugen; denn der gesamte Rückdruck, den der Spritzstempel
beim Spritzen über die Antriebsorgane und die gemeinsame Steuerspindel auf die bewegliche
Formhälfte ausübt, kann dazu ausgenutzt werden, um die Form sicher geschlossen zu
halten.
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Die durch einen einzigen Antriebsmotor 0. dgl. bewegte Steuerspindel
wirkt nacheinander zunächst auf die Antriebsorgane der beweglichen Formhälfte und
nach dem Schließen der Form auf diejenigen des Spritzstempels ein, und zwar verstellt
die Steuerspindel zweckmäßig zu Beginn des Arbeitsvorganges eine auf die Antriebsorgane
für die bewegliche Formhälfte einwirkende, im Maschinengestell verschiebbar gelagerte
Traverse, die nach dem Schließen der Spritzform das Widerlager für die vom Antriebsmotor
weiterbewegte Spindel bildet.. Die Spindel wirkt dann auf eine die Antriebsorgane
für den Spritzstempel steuernde Traverse ein; es wird also zunächst die Form geschlossen
und darauf unmittelbar anschließend
der Spritzstempel bewegt, der
das im Massezylinder enthaltene Spritzgut durch die Düse dieses Zylinders in die
Form spritzt.
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Weitere Einzelheiten und Merkmale gehen aus der nachstehenden Beschreibung
eines auf der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiels der Erfindung hervor.
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Fig. I zeigt einen Mittellängsschnitt durch die Maschine und Fig.
2 eine Ansicht der Maschine von oben.
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Fig. 3 ist ein Schnitt nach der Linie A-B der Fig. 1.
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Fig. 4 ist ein Schnitt nach der Linie C-D und Fig. 5 ein Schnitt
nach der LinieE-F der Fig. I.
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Fig. 6 ist ein etwa der Fig. I entsprechender Mittellängsschnitt
durch die Maschine, zeigt diese jedoch in einer andern Betriebsstellung.
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Fig. 7 entspricht etwa der Fig. 3 und zeigt die einzelnen Teile der
Maschine entsprechend der Fig. 6 in einer anderen Be- -triebsstellung.
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Das Gestell der Spritzgußmaschine besteht im wesentlichen aus zwei
Seitenplatten I und den diese Platten im Abstand voneinander haltenden und sie fest
miteinander verbindenden Traversen 2, 3, 4, 5, 6 und 7.
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In den oberen Traversen 3, 5 und 6 sind zwei Längsstreben 8, 8a fest
gelagert, auf denen die bewegliche Formhälfte 9 tragende Traverse 10 und die Traverse
II für die zweite Formhälfte I2 verschiebbar gelagert sind. Zwei auf den Streben
8, 8a verstellbar angeordnete Bunde 13 dienen als vordere Begrenzungsanschläge für
die Traverse II, die unter der Wirkung zweier auf den Streben 8, 8a angeordneter
Federn 14 für gewöhnlich in dieser vorderen Endstellung gehalten wird. Die Federn
14 stützen sich mit ihrem anderen Ende an der ortsfesten Traverse 5 ab. Diese Traverse
trägt den Massezylinder 15, der in bekannter Weise eine Einfüllöffnung I6 und eine
Düsenmündung I7 hat. Letztere liegt achsengleich mit der in der Formhälfte 12 vorgesehenen
Eingußöffnung der Spritzform.
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Die oberen ortsfesten Traversen e und 6 sind fernerhin durch zwei
Längsstreben 18, I8a miteinander verbunden, auf denen eine Traverse 19 verschiebbar
gelagert ist. Diese Traverse ist mit dem Spritzstempel 20 verbunden, der in dem
Massezylinder 15 längs verschiebbar gelagert ist.
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Mit der verschiebbaren Traverse 10 für die Formhälfte g sind zwei
längenveränder liche Stangen 21 gelenkig verbunden, die mit ihrem freien Ende an
dem einen Arm 22 je eines Doppelhebels 22, 23 angelenkt sind.
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Diese Doppelhebel sind an der ortsfesten Traverse 3 schwenkbar gelagert,
und ihre Arme 23 sind mit Stangen 24 gelenkig verbunden, die mit ihren anderen Enden
an Ansätzen 25 einer Traverse 26 angreifen.
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An -der den Spritzstempel 20 tragenden oberen verschiebbaren Traverse
19 sind Stangen 27 angelenkt, die mit einem an der ortsfesten Traverse 6 schwenkbar
gelagerten Doppelhebel 28, 29 gelenkig verbunden sind.
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Der untere Arm 29 des Doppelhebels wirkt mit einem Paar an ihm angelenkter
Stangen 30 zusammen, die an einem Ansatz 3I einer verschiebbaren Traverse 32 geilenldg
angreifen.
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Die Hebelanordnungen 21 bis 24 einerseits und 27 bis 30 anderseits
bilden zwei Kniehebel systeme zum Antrieb der verschiebbaren Traversen 10 und 19.
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Die Traversen 26 und 32 sind auf zwei von den unteren ortsfesten
Traversen 2 und 7 getragenen Längsstreben 33 und 33a verschiebbar (Fig. 3). Außerdem
ist auf diesen beiden Stangen eine zwischen den Traversen 26 und 32 liegende weitere
Traverse 34 verschiebbar gelagert. Der Hub der Traverse 26 wird durch Anschlagbülsen
35 einerseits und 36 anderseits begrenzt, die auf den Längsstreben 33 angeordnet
sind. Desgleichen wird der Hub der Traversen 32 und 34 durch die Anschlaghülsen
36 einerseits und durch am rechten Ende der Streben 33, 33a vorgesehene Hülsen 37
anderseits begrenzt.
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In den unteren ortsfesten Traversen 2 und 4 ist eine Spindel 38 drehbar
und längs verschiebbar gelagert, deren freies rechtes Ende in einem an der Traverse
34 befestigten Lageransatz 39 ruht und einen Bund 40 hat, der mit einer hinterschnittenen
Aussparung des Ansatzes 39 so zusammenwirkt; daß die Traverse 34 an LänSgsverstellungen
der Steuerspindel 38 teilnehmen muß.
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Die Spindel 38 durchsetzt die verschiebbare Traverse 26 und trägt
auf ihrem zwischen den Traversen 4 und 34 liegenden Teil Gewinde 4I, das mit entsprechendem
Innengewinde in der die Spindel aufnehmenden Bohrung der Traverse 26 zusammenwirkt.
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Auf dem zwischen den ortsfesten Traversen 2 und 4 liegenden Teil
der Steuerspindel 38 sitzt ein Zahnrad 42, das durch einen Keil 43 und eine in der
Spindel vorgesehene Längsnut 44 auf dieser Spindel derart befestigt ist, daß es
Drehbewegungen auf die Spindel überträgt, die Spindel aber gegenüber dem Zahnrad
längs verstellbar ist. Mit dem Zahnrad 42 kämmt ein Ritzel 45, das auf einer Vlrelle
46 sitzt. Die Welle trägt eine Scheibe 47, die durch Riemen 0. dgl. 48 mit einer
auf der Welle eines Elektromotors 49 sitzenden Scheibe 50 verbunden ist.
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An der Traverse 34 sind zwei Bolzen 51 befestigt, die durch entsprechende
Bohrungen der Traverse 32 hindurchragen und je einen
Anschlagkopf
52 für diese Traverse haben.
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Die Bolzen 5I tragen zwischen den Traversen 32 und 34 sitzende Federn
53, die die Traversen für gewöhnlich in dem in Fig. 3 veranschaulichten weitesten,
durch die Länge der Bolzen 5I bestimmten Abstand voneinander halten.
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Die verschiebbare Traverse 26 hat an ihren beiden Enden je einen
Ansatz 54, der durch eine öffnung in der Seitenplatte I der Maschine hindurch und
in einen Schlitz 55 einer am Maschinengestell längs verschiebbar gelagerten Steuerstange
56 hineinragt. In der in Fig. 3 veranschaulichten Stellung der Traverse 26 liegt
der Ansatz 54 an der rechten Begrenzung des Schlitzes 55 an, hat also die Steuerstange
56 in die rechte Endstellung überführt. In dieser Endstellung hat ein an der Steuerstange
56 vorgesehener Nockenansatz 57 einen unter der Wirkung einer Feder 58 stehenden
Riegelbolzen 59 freigegeben, der mit seinem vorderen Ende in eine entsprechende
Aussparung 6o der Traverse 34 eingreift. Auf diese Weise ist die Traverse gegen
Längsverstellung auf den Streben 33, 33a gesichert. Ist die Traverse 26 in die in
Fig. 7 veranschaulichte linke Endstellung gelangt, so ist der Anschlag 54 an der
linken Begrenzung des Schlitzes 55 zur Anlage gekommen und hat die Steuerstange
56 in die linke Endstellung (Fig. 7) überführt, in der der Riegelbolzen 59 durch
den Nockenansatz 57 aus seiner wirksamen Stellung herausbewegt ist, so daß die Traverse
34 frei auf den Streben 33, 33a verschoben werden kann.
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Auf jeder Seite der Traverse 34 ist in einem Gehäuseansatz je ein
Stempel öi gelagert, der unter der Wirkung einer in dem Gehäuseansatz vorgesehenen
Feder 62 für gewöhnlich seine vordere Endstellung einnimmt. Die Stempel 6r wirken
mit dem einen Arm eines auf den Hülsen 36 schwenkbar gelagerten Doppelhebels 63
zusammen, dessen anderes Ende in die Steuerstangen 56 eingreift. Erreicht also die
Traverse 34 die in Fig. 3 veranschaulichte linke Endstellung, so treffen die Stempel
6r federnd auf die Doppelhebel 63, die bei ihrer Schwenkbewegung die Steuerstangen
56 derart verstellen, daß die Riegelbolzen 59 unter der Wirkung der Federn 58 in
die Aussparungen 60 der Traverse 34 eingreifen können.
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Die Arbeitsweise der Maschine spielt sich folgendermaßen ab: Vor
Beginn eines Spritzvorganges nehmen die einzelnen Teile der Maschine die in den
Fig. I bis 3 veranschaulichten Stellungen ein, d. h. die Spritzform 9, I2 ist geöffnet,
der Spritzstempel 20 liegt in seiner äußeren Endlage, und die Traverse 34 ist durch
dieBolzen 59 verriegelt.
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Beim Einschalten des Elektromotors 49 wird die Steuerspindel 3s,3I
gedreht. An einer Längsverschiebung ist sie zunächst dadurch verhindert, daß die
Traverse 34 durch die Riegelbolzen 59 in ihrer Lage festgehalten wird. Infolge der
Drehung der Steuerspindel 38, 4I wird die Traverse 26 durch den Gewindeteil 41 nach
links verschoben und gleichzeitig die Traverse 10 bzw. die bewegliche Formhälfte
g unter Vermittlung des Kniehebelsystems 21 bis 24 in Richtung auf die Formhälfte
12 zu bewegt. Diese Bewegung hält so lange an, bis sich die Formhälfte g gegen die
Formhälfte 12 gelegt hat und die nunmehr geschlossene Form zusammen mit der Traverse
II So weit gegen den ortsfest gelagerten Massezylinder I5 bewegt worden ist, daß
die Eingußöffnung der Form fest gegen die Diisenöffnung I7 des ortsfest gehaltenen
Massezylinders I5 gepreßt worden ist. In diesem Augenblick nehmen die einzelnen
Teile die in den Fig. 6 und 7 veranschaulichten Endstellungen ein. Kurz vor dem
Erreichen dieser Endstellung haben die Ansätze 54 der Traverse 26 die Steuerstangen
56 in die linken Endstellungen überführt, so daß die Riegel 59 durch die Nockenansätze
57 aus den Aussparungen 60 der Traverse 34 herausbewegt worden sind.
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Nunmehr bildet die Traverse 26, die infolge des Anpressens der geschlossenen
Form 9, I2 an das Düsenende des ortsfesten Massezylinders I5 nicht weiterbewegt
werden kann, ein festes Widerlager für die Steuerspindel 38, 41, die sich bei ihrer
weiteren Drrehbewegung durch die Gewindebohrung der Traverse 26 hindurchschraubt
und dabei in der Längsrichtung nach rechts bewegt. Es wird daher jetzt die Traverse
34 auf den Streben 33, 33a nach rechts verschoben; sie nimmt hierbei unter Vermittlung
der kräftigen Federn 53, die zunächst nicht zusammengepreßt werden, die Traverse
32 mit, deren Bewegung unter Vermittlung des Kniehebelsystems 27 bis 30 auf die
Traverse Ig und damit auf den Spritzstempel 20 übertragen wird. Es vollzieht sich
nunmehr der eigentliche Spritzvorgang, bei welchem das im Massezylinder I5 enthaltene
Spritzgut unter hohem Druck durch die Düse I7 hindurch in die geschlossene Spritzform
9, 12 gespritzt wird.
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Das Kniehebelsystem 2I bis 24 wird durch Längenverstellung der Stangen
21 zweckmäßig so eingestellt, daß die Kniehebel 2I, 22 bei geschlossener Form noch
nicht die Strecklage erreicht haben und die Traverse 26 auch noch nicht zur Anlage
an den Hülsen 35 gekommen ist. In diesem Falle findet ein Ausgleich des Formschließdruckes
gegenüber dem Druck auf den Spritzstempel 20 statt, d. h. mit wachsendem Druck im
Massezylinder 15 wird auch die Form immer fester zusammengepreßt.
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Bis zur Abschaltung des Antriebsmotors 49 bewegt sich die Traverse
34 unter Zusammenpressung der Federn 53 weiter. Diese Federn wirken also als Puffer,
die die nach der Beendigung des eigentlichen Spritzhubes noch in die Antriebsorgane
eingeleitete Kraft auffangen; Beschädigungen oder Überbeanspruchungen der Maschinenteile
sind dadurch vermieden.
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Beim Zusammenpressen der Federn 53 treten die Bolzen 5I durch die
Bohrungen der Traverse 32 hindurch, wie Fig. 7 zeigt.
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Der Rückhub der Maschinenteile nach Beendigung des Spritzvorganges
spielt sich in umgekehrter Reihenfolge ab. Die Drehrichtung des Antriebsmotors 49
und damit der Steuerspindel 38, 41 wird gewechselt, ~ so daß die Steuerspindel sich
in der Traverse 26 als XWiderlager nach links verschiebt und hierbei durch ihren
Bund 40 die Traverse 34 mitnimmt. Die Federn 53 entspannen sich wieder, und die
Bolzen 51 nehmen anschließend auch mit ihren Köpfen 52 die Traverse 32 zurück, was
zur Folge hat, daß auch das Kniehebelsystem 27 bis 30 und der Spritzstempel 20 wieder
in die in Fig. 1 veranschaulichten Ausgangs stellungen zurückbewegt werden.
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Sobald die Traverse 34 an den Hülsen 36 zur Anlage gekommen ist,
wird die Längsverschiebung der Steuerspindel 38, 41 beendet, die somit von jetzt
ab nur noch eine Drehbewegung ausführt. Mit Hilfe der Stempel 61 und der Doppelhebel
63 ist die Steuerstange 56 wieder in die in Fig. 3 veranschaulichte Ausgangslage
zurückbewegt worden, in welcher die Riegelbolzen 59 in die Aussparungen 60 der Traverse
34 eingreifen und diese gegen Verstellung sichern.
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Bei der Weiterdrehung der Steuerspindel wird nunmehr auch die Traverse
26 wieder nach rechts in ihre Ausgangsstellung zurückbewegt, wobei sie unter Vermittlung
des Kniehebelsystems 21 bis 24 die Traverse 10 nach links bewegt, so daß die Form
9, 12 wieder geöffnet wird. Unter der Wirkung der Federn 14 kehrt auch die die Formhälfte
12 tragende Traverse II in ihre durch die Bunde I3 festgelegte Ausgangsstellung
zurück, in der die Eingußöffnung der Formhälfte 12 im Abstand von der Düsenmündung
I7 des Massezylinders liegt. Sobald die Traverse 26 an den Hülsen 36 ihren Anschlag
gefunden hat, ist der Arbeitsvorgang beendet, und der Motor 49 wird stillgesetzt.
Die Maschine ist für einen neuen Arbeitsvorgang bereit.