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Die vorliegende Erfindung betrifft eine
Spritzgießmaschine, insbesondere eine Spritzgießmaschine mit einer
Spritzform zum Formen bzw. Spritzen von scheibenförmigen
Aufzeichnungs(medium)trägern, wie Träger oder Substrate für
optische Platten (im folgenden als "optische Plattenträger"
abgekürzt).
Beschreibung des Stands der Technik
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Eine herkömmliche Spritzform für das Formen, d.h.
Spritzen von optischen Plattenträgern (oder -substraten) umfaßt
eine Auswerfstange zum Auswerfen eines gespritzten Trägers,
einen Angußabschneidestempel und einen Auswerfstift zum
Auswerfen eines Angußkegels. Die Träger-Auswerfstange ist, dem
Formraum gegenüberstehend oder zugewandt, verschiebbar in den
Hauptkörper der Spritzform eingepaßt. Der
Angußabschneidestempel und der Angußkegel-Auswerfstift sind verschiebbar in
die Auswerfstange eingesetzt, wobei sie konzentrisch in der
Weise miteinander in Eingriff stehen, daß sie zueinander
verschiebbar sind. Die herkömmliche Spritzform enthält auch
einen eingebauten Pneumatikzylinder zum Betätigen von
Mechanismen zum Auswerfen des Trägers sowie einen Hydraulikzylinder
zur Betätigung eines Angußabschneidemechanismus.
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Da die herkömmliche Spritzform Hydraulikzylinder
aufweist, ergeben sich dabei jedoch verschiedene Probleme. Der
Aufbau der Spritzform ist kompliziert. Bei der Fertigung der
Spritzform müssen verschiedene Mechanismen, wie ein
Mechanismus zum Abdichten von z.B. Hochdruck-Hydraulikflüssigkeit und
der Mechanismus zu Gewährleistung eines Druckwiderstands,
berücksichtigt werden. Außerdem wird dafür eine große Zahl
von Bauteilen benötigt. Eine unvermeidbare Folge ist daher,
daß eine Spritzform zum Spritzen von optischen Plattenträgern
vergleichsweise groß, schwer und kostenaufwendig ist. Ferner
ist die einwandfreie Wartung der Spritzform schwierig. Wenn
dabei außerdem die Abdichtung von Drucköl ungenügend ist,
besteht die Gefahr für einen Ölaustritt, was im Fall von
optischen Plattenträgern, die nicht verunreinigt werden dürfen,
besonders unerwünscht ist. Ein anderes Problem besteht darin,
daß beim Auswechseln der Spritzform die Arbeit des
Anschließens von Verbindungsrohrleitungen unvermeidbar mühsam ist,
weil die über Rohrleitungen zu verbindenden Bauteile nicht
nur eine Temperatureinstellvorrichtung, sondern auch den
Angußabschneide-Hydraulikzylinder umfassen.
ABRISS DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung ist zur Überwindung der oben
geschilderten Probleme entwickelt worden. Eine Aufgabe der
vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer
Spritzgießmaschine, bei welcher die sich aus dem Einbau eines
Hydraulikzylinders in die Spritzform ergebenden Mängel dadurch
beseitigt sind, daß ein Angußabschneidezylinder und ein
Zylinder für das Auswerfen eines Trägers und eines Angußkegels in
einer bewegbaren Spritzform-Anbauplatte an der von der Seite,
an der die Spritzform montiert ist, verschiedenen Seite
montiert sind.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher eine
Spritzgießmaschine, umfassend: eine
Spritzform-Anbauplatte mit einer Stirnf läche, an welcher eine
Spritzform anbaubar ist, einen verschiebbar in eine die
Spritzform-Anbauplatte durchsetzende und an Stirn- und
Rückflächen der Platte mündende Bohrung eingesetzten
Angußabschneidestempel, der in seinem Zentrum eine längsverlaufende
Bohrung aufweist, einen verschiebbar in die Bohrung des
Angußabschneidestempels eingesetzten Auswerfstift, einen an der
Rückfläche der Spritzform-Anbauplatte montierten
Angußabschneide-Antriebszylinder mit einem Kolben, der sich an ein
hinteres Ende des Angußabschneidestempels anzulegen vermag,
wobei der Kolben mit einer abgestuften Bohrung mit einem
vorderen Abschnitt großen Durchmessers und einem hinteren
Abschnitt eines kleinen Durchmessers, die auf der gleichen
Achslinie miteinander fluchten, versehen ist, eine die
abgestufte Bohrung des Kolbens durchsetzende Auswerfstange mit
einem innerhalb des Abschnitts großen Durchmessers der
abgestuften Bohrung verschiebbaren Abschnitt großen Durchmessers,
wobei sich ein Vorderende der Auswerfstange an ein hinteres
Endes des Auswerfstifts anzulegen vermag, und einen hinter
dem Angußabschneide-Antriebszylinder auf der gleichen
Achslinie angeordneten Angußkegelauswerf-Antriebszylinder mit
einer Kolbenstange, die mit einem hinteren Ende der
Auswerfstange verbunden ist.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
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In der Zeichnung zeigen:
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Fig. 1 eine Schnittansicht wesentlicher Teile einer
Spritzgießmaschine gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, durch eine die Achse(n)
der Stangen der Maschine einschließende Ebene
geführt,
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Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines Teils eines
Angußabschneidestempels und
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Fig. 3 ein perspektivische Darstellung eines
Angußkegel-Auswerfstifts
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung
beschrieben.
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In der Zeichnung steht die Bezugsziffer 1 für eine
bewegbare oder verschiebbare Spritzform-Anbauplatte, die in
der Weise in Gegenüberstellung zu einer feststehenden
Spritzform-Anbauplatte 104 angeordnet ist, daß sie bei Verschiebung
durch eine Formschließvorrichtung (d.h. bei dieser
Ausführungsform einen Formschließzylinder) auf die feststehende
Spritzform-Anbauplatte zu und von ihr hinweg bewegbar ist.
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An der bewegbaren Spritzform-Anbauplatte 1 ist ein
bewegbarer Teil der Spritzform montiert.
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Im bewegbaren Teil der Spritzform ist eine
Auswerfstange 3 zum Auswerfen eines gespritzten Trägers in
Gegenüberstellung zum Formraum verschiebbar in den
Hauptkörper 103, 101 der Spritzform eingesetzt oder eingepaßt. Ein
Angußabschneidestempel 4 und ein Angußkegel-Auswerfstift 5
sind verschiebbar durch eine im Zentrum der
Träger-Auswerfstange 3 ausgebildete Längsbohrung hindurchgeführt, wobei sie
konzentrisch in der Weise miteinander in Eingriff oder
Berührung stehen, daß sie relativ zueinander verschiebbar sind.
Rückholfedern 119, 126 und 130 beauf schlagen die
Träger-Auswerfstange 3, den Angußabschneidestempel 4 und den
Angußkegel-Auswerfstift 5 mit Kräften, welche diese Bauelemente in
ihre am weitesten zurückgezogenen Stellungen zurückzuführen
vermögen. Die Anordnung oder Ausgestaltung der Träger-
Auswerfstange 3 ist derart, daß dann, nachdem der Angußkegel-
Auswerfstift 5 über eine bestimmte Strecke (eine die
Angußabschneidestrecke übersteigende Strecke) in Richtung auf den
Formraum vorgeschoben worden ist, ein Ansatz 128 (vgl. Fig.
3) des Auswerfstifts 5 mit der Träger-Auswerfstange 3 in
Berührung bzw. gegen diese in Anlage gelangt, so daß sich die
Träger-Auswerfstange 3 synchron mit der Vorwärtsbewegung des
Auswerfstifts 5 mitbewegt.
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Fig. 1 veranschaulicht den Zustand, in welchem der
bewegbare Teil 103, 101 der Spritzform an der verschiebbaren
Spritzform-Anbauplatte 1 montiert ist und dabei die Träger-
Auswerfstange 3, der Angußabschneidestempel 4 und der
Angußkegel-Auswerfstift 5 in eine die verschiebbare Spritzform-
Anbauplatte 1 durchsetzende Bohrung eingesetzt sind, wobei
alle diese Bauteile 3 bis 5 zu der Seite zurückgezogen sind,
die von der Seite, an welcher die Spritzform montiert ist,
entfernt ist.
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An der von der Seite, an welcher die Spritzform
montiert ist, verschiedenen Rückseite der verschiebbaren
Gießform-Anbauplatte 1 ist ein Angußabschneide-Antriebszylinder 6
montiert.
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Der Antriebszylinder 6 weist einen verschiebbar in
einem Zylinderblock 7 aufgenommenen Kolben auf, wobei hinter
und vor dem Kolben 8 Ölräume 9 bzw. 10 festgelegt sind.
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Der Kolben 8 weist an seiner dicht neben der
verschiebbaren Spritzform-Anbauplatte 1 gelegenen Seite einen
ringförmigen Anlageabschnitt 11 auf, der sich gegen den
Angußabschneidestempel 4 anzulegen vermag, welcher durch die
verschiebbare Spritzform-Anbauplatte 1 hindurchgeführt und
der Spritzform zugeordnet ist. Im Zentrum des Kolbens 8 ist
eine Bohrung 12 geformt, welche der Innenseite des
ringförmigen Anlageabschnitts 11 zugewandt ist und einen kleineren
Durchmesser als die im Abschnitt 11 vorgesehene Bohrung
aufweist.
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In den Kolben 8 ist eine Auswerfstange 13
verschiebbar eingesetzt. Die Auswerfstange 13 vermag sich mit ihrem
Vorderende an den Angußkegel-Auswerfstift 5 anzulegen, der
durch die verschiebbare Spritzform-Anbauplatte 1 hindurch
eingesetzt und der Spritzform zugeordnet ist. Die
Auswerfstange 13 weist in einer mittleren Position derselben
einen Abschnitt 14 großen Durchmessers auf. Die vom
Angußkegel-Auswerfstift 5 entfernte Seite dieses Abschnitts 14
großen Durchmessers ist mit dem Kolben 8 in Eingriff oder
Berührung bringbar, um damit einen Eingriff zwischen der
Auswerfstange
13 und dem Kolben 8 zu gestatten.
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Die Auswerfstange 13 erstreckt sich rückwärts durch
den Zylinderblock 7 und in einen Abstandblock 15 hinein. Am
hinteren Endabschnitt der Stange 13 ist mittels einer
Sicherungsmutter 17 ein Hubeinstellanschlag 16 befestigt, welcher
eine Einstellung des Hubs der Längsverschiebung der
Auswerfstange 13 gestattet.
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Ein Angußkegelauswerf-Antriebszylinder 18 ist
konzentrisch zum Angußabschneide-Antriebszylinder 6 an der Seite
des letzteren vorgesehen, die von der Spritzform entfernt
bzw. abgewandt ist, wobei der Abstandblock 15 zwischen den
Antriebszylindern 6 und 18 angeordnet ist.
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Der Antriebszylinder 18 weist einen verschiebbar in
einem Zylinderblock 19 aufgenommenen Kolben 20 auf, wobei
hinter und vor dem Kolben 20 Ölräume 21 bzw. 22 festgelegt
sind. Eine Kolbenstange 23 des Kolbens 20 erstreckt sich in
Vorwärtsrichtung durch den Zylinderblock 19 hindurch und in
den Abstandblock 15 hinein.
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Die Kolbenstange 23 ist mit der Auswerfstange 13
mittels einer Koppelmutter 24 verbunden, wobei diese Verbindung
durch eine Konter- oder Sicherungsmutter 25 gesichert ist.
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Der Abstandblock 15 weist eine ausgehöhlte Struktur
auf, bei welcher der Block 15 an seiner einen Seite offen
ist, so daß die Auswerfstange 13 und die Kolbenstange 23 über
diese Öffnung miteinander verbunden werden können und die
Stellung des Hubeinstellanschlags 16 eingestellt werden kann.
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Der Angußkegelauswerf-Antriebszylinder 18 und der
Angußabschneide-Antriebszylinder 6, wie oben beschrieben,
werden jeweils durch unabhängige (nicht dargestellte)
Steuerkreise gesteuert.
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Die Formschließvorrichtung (von welcher lediglich der
Druckkolben des Formschließzylinders in der Zeichnung
dargestellt ist) ist mit der verschiebbaren Spritzform-Anbauplatte
1 über den Angußabschneide-Antriebszylinder 6, den
Abstandblock 15 und den Angußkegelauswerf-Antriebszylinder 18, wie
oben beschrieben, verbunden.
Im folgenden ist die Arbeitsweise der Maschine
beschrieben.
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Nach dem Spritzformen eines Platten-Trägers wird
zunächst durch den Angußabschneidezylinder 6 ein Auswerfvorgang
durchgeführt. Wenn dabei insbesondere dem hinteren Ölraum 9
Drucköl zugespeist wird, während der vordere Ölraum 10 mit
einem zugeordneten (nicht dargestellten) Tank bzw. Ölbehälter
in Verbindung steht, fährt der Kolben 8 in Richtung auf die
verschiebbare Spritzform-Anbauplatte 1 aus. Diese
Verschiebung hat zur Folge, daß sich der ringförmige Anlageabschnitt
11 des Kolbens 8 an den Angußabschneidestempel 4 anlegt und
diesen gegen die Kraft der Rückholfeder 126 verschiebt. In
folgedessen verschiebt sich der Angußabschneidestempel 4
innerhalb der Träger-Auswerfstange 3, bis er über eine Strecke
entsprechend etwa der Dicke eines Trägers vorsteht, wodurch
ein Angußabschneidevorgang ausgeführt wird.
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Zu diesem Zeitpunkt steht die Auswerfstange 13 mit
ihrer Fläche an der vom Angußkegel-Auswerfstift 5 entfernten
oder abgewandten Seite mit dem Kolben 8 in Berührung. Während
des Angußabschneidevorgangs verschiebt sich daher die
Auswerfstange 13 zusammen mit dem Kolben 8 in Richtung auf
die verschiebbare Spritzform-Anbauplatte 1. Auf diese Weise
wird die gegenseitige Lagenbeziehung zwischen der
Auswerfstange 13 und dem Kolben 18 aufrechterhalten.
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Danach wird die verschiebbare Spritzform-Anbauplatte
1 zum Öffnen der Spritzform zurückgezogen. Nach diesem
Formöffnungsvorgang erfolgt mittels des Angußkegelauswerf-
Antriebszylinders 18 ein Auswerfvorgang. Wenn dabei
insbesondere Drucköl dem hinteren Ölraum 21 zugespeist wird, während
der vordere Ölraum 22 mit einem zugeordneten Tank oder
Ölbehälter in Verbindung steht, werden Kolben 20 und Kolbenstange
23 in Richtung auf die verschiebbare Spritzform-Anbauplatte 1
ausgefahren. Die Kolbenstange 23 ist mit der Auswerfstange 13
über die Koppelmutter 24 und die Sicherungsmutter 25
verbunden. Daher verschiebt sich auch die Auswerfstange 13 über
eine bestimmte Strecke aus ihrer Stellung, die sich aus ihrer
Mitbewegung mit dem Kolben 8 ergibt, vorwärts, bis sich der
Hubeinstellanschlag 16 an den Zylinderblock 7a anlegt. Bei
der Vorwärts- bzw. Ausfahrbewegung der Auswerfstange 13
drückt bzw. verschiebt diese den Angußkegel-Auswerfstift 5
gegen die Kraft der Rückholfeder 130. Als Ergebnis wird dabei
ein Angußkegelauswerfvorgang durchgeführt.
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Die am hinteren Endabschnitt des
Angußkegel-Auswerfstifts 5 vorgesehenen Ansätze 128 ragen durch Nuten oder
Schlitze 121 im Angußabschneidestempel 4 (vgl. Fig. 2) nach
außen und sind axial längs der Nuten 4 verschiebbar, so daß
sie sich gegen das hintere Ende der Träger-Auswerfstange 3
anzulegen vermögen. Wenn bei dieser Anordnung der
Angußkegel-Auswerfstift 5 über eine bestimmte Strecke (eine die
Angußabschneidestrecke übersteigende Strecke) vorgeschoben worden
ist, legen sich die Ansätze 128 gegen das hintere Ende der
Träger-Auswerfstange 3 an, so daß sich die
Träger-Auswerfstange 3 synchron mit dem Angußkegel-Auswerfstift 5
mitbewegt. Bei der Vorschiebebewegung der
Träger-Auswerfstange 3 gelangt diese in Anlage gegen den Innenumfangsabschnitt
des Platten-Trägers und verschiebt diesen gegen die Kraft der
Rückholfeder 126, wodurch im wesentlichen synchron mit dem
Angußkegelauswerfvorgang ein Trägerauswerfvorgang
durchgeführt wird.
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Nach Abschluß der Angußkegel- und
Trägerauswerfvorgänge finden zu den oben beschriebenen Vorgängen
entgegengesetzte Vorgänge statt. Umschaltventile in den
Steuerschaltungen
oder -kreisen für Angußkegel-Antriebszylinder 18 und
Angußabschneide-Antriebszylinder 6 werden in der Weise
betätigt, daß Drucköl dem vorderen Ölraum 22 zugespeist wird,
während der hintere Ölraum 21 mit dem Tank in Verbindung
gelangt, wodurch der Angußkegelauswerf-Antriebszylinder 18
zurückgezogen bzw. eingefahren wird. Danach wird Drucköl dem
vorderen Ölraum 10 zugespeist, während der hintere Ölraum 9
mit dem Tank in Verbindung gelangt, so daß dadurch der
Angußabschneide-Antriebszylinder 6 zurückgezogen bzw. eingefahren
wird.
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Wenn diese Antriebszylinder 18 und 6 auf diese Weise
eingefahren sind, kehren die Träger-Auswerfstange 3, der
Angußabschneidestempel 4 und der Angußkegel-Auswerfstift 5, die
durch die Federn 119, 126 und 130 mit einer zum Rückstellen
dieser Elemente in ihre am weitesten zurückgezogenen
Stellungen ausreichenden Kraft beaufschlagt werden, automatisch in
ihre jeweiligen Anfangsstellungen zurück.
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Der Vorgang des Auswechselns der Spritzform erfolgt
durch Abbauen des an der verschiebbaren
Spritzform-Anbauplatte 1 montierten bewegbaren Spritzformteils und anschließendes
Anbauen eines neuen bewegbaren Spritzformteils. Dabei ist
keine Verbindung von Angußabschneide-Antriebszylinder 6 und
Angußkegelauswerf-Antriebszylinder 18 über Rohrleitungen
erforderlich.
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In Verbindung mit der vorstehend beschriebenen
Ausführungsform ist die Spritzgießmaschine als für das Spritzen
von Plattenträgern oder -substraten eingesetzt erläutert
worden. Dies stellt jedoch lediglich ein Beispiel dar, und es
ist unmittelbar ersichtlich, daß die vorliegende Erfindung
auch auf Spritzformmaschinen für die exklusive Verwendung
beim Spritzen von verschiedenen anderen Spritzkörpern
einsetzbar ist, sofern das Spritzen solcher Spritzkörper
einen einzigen Vorgang oder Arbeitsgang umfaßt.
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Wie vorstehend beschrieben, sind gemäß der
vorliegenden Erfindung sowohl der Angußabschneide-Antriebszylinder als
auch der Angußkegelauswerf-Antriebszylinder an der
Spritzform-Anbauplatte montiert und nicht an der gleichen Seite wie
die Spritzform angeordnet. Diese Anordnung ist insofern
vorteilhaft, als die Arbeit bzw. der Betrieb der
Spitzgießmaschine eindeutig zwischen zwei Maschinenteilen aufgeteilt
sein kann, wobei der die Spritzform enthaltende Teil die
Einhaltung genauer Abmessungen übernimmt, während ein anderer
Teil der Maschine die Antriebsmechanismen beinhaltet. Diese
Arbeitszuweisung oder -aufteilung ermöglicht die Fertigung
der Spritzform ohne die Notwendigkeit einer Berücksichtigung
von Mechanismen, wie des Mechanismus zum Abdichten von z.B.
Hochdruck-Hydraulikflüssigkeit und des Mechanismus zur
Gewährleistung eines Druckwiderstands. Infolgedessen kann die
Spritzform selbst in einfacher Weise konstruiert und
gefertigt werden, wobei auch die Hinzufügung von Mechanismen zum
Einstellen der Angußabschneidestrecke und der Auswerfstrecke
erleichtert wird.
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Darüber hinaus ist der Aufbau der Spritzform
vereinfacht, weil Mechanismen, wie Abdichtmechanismus für
Hochdruck-Hydraulikflüssigkeit und Mechanismus zur Gewährleistung
des Druckwiderstands entfallen und die Zahl der
erforderlichen Bauelemente verkleinert ist. Demzufolge kann die
Spritzform beträchtlich verringerte Größe und verringertes Gewicht
aufweisen.
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Ferner ist dabei kein Auswechseln von
Drucköldichtungen nötig, die Spritzform braucht nicht so häufig wie bisher
zerlegt zu werden, und der Arbeitsgang der Herstellung einer
Verbindung über Rohrleitungen beim Auswechseln der Spritzform
ist vereinfacht. Auf diese Weise wird die Wartung der
Spritzform erheblich erleichtert.