DE69009203T2

DE69009203T2 - Formschliessvorrichtung für eine Giessmaschine.

Info

Publication number: DE69009203T2
Application number: DE69009203T
Authority: DE
Inventors: Toyoaki Ueno
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 1989-01-30
Filing date: 1990-01-29
Publication date: 1995-01-19
Anticipated expiration: 2010-01-30
Also published as: US4984980A; CA2008609A1; JPH02200368A; KR900011530A; DE69009203D1; KR920002392B1; JPH084911B2

Description

Hintergrund der Erfindung

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Formschließvorrichtung für eine Gießmaschine, zum Öffnen/Schließen oder Verriegeln ortsfester und beweglicher Metallformen in einer Gießmaschine, beispielsweise einer Druckgießmaschine oder einer Spritzgußmaschine.

Stand der Technik

Eine Gießmaschine, wie eine Druckgießmaschine oder eine Spritzgußmaschine, umfaßt im allgemeinen zwei ortsfeste Platten, deren vier Ecken durch Zugstangen verbunden sind, sowie eine bewegliche Platte, die zwischen den beiden ortsfesten Platten angeordnet und so abgestützt ist, daß sie durch die Zugstangen vorwärts und rückwärts beweglich ist. Eine ortsfeste Metallform und eine bewegliche Metallform sind auf einer der ortsfesten Platten bzw. der beweglichen Platte montiert. Die bewegliche Metallforin, die direkt durch einen Hydraulikzylinder oder über einen Hebelmechanismus bewegt wird und im Hinblick auf die ortsfeste Metallform geschlossen wird, wird direkt von einem Formschließzylinder oder über einen Knickhebelmechanismus verriegelt. Danach wird ein geschmolzenes Metall oder ein geschmolzener Kunststoff in einen Hohlraum der Metallformen gespritzt und verfestigt und dadurch ein gegossenes Produkt hergestellt.
Eine derartige herkömmliche Gießmaschine weist jedoch drei Platten auf, d. h. zwei ortsfeste Platten und eine bewegliche Platte. Daher nimmt bei einer Maschine des Vertikalverschlußtyps die Höhe der Maschine zu. Bei einer Maschine des Horizontalverschlußtyps erhöht sich die Gesamtlänge der Maschine.
Der jetzige Erfinder hat daher eine Vorrichtung mit nur einer ortsfesten Platte vorgeschlagen, wie sie in der Japanischen Offenlegungsschrift Nr. 61-238456 offenbart ist. In dieser Vorrichtung sind Zugstangen, wie Formschließkolben, die mit jeweils einem abliegenden Endabschnitt eines entsprechenden Zylinders aus einer Vielzahl von an der ortsfesten Platte befestigten Zylindern verbunden sind, so eingesteckt, daß sie vor- und zurückbewegt werden können. Die Zugstangen stützen eine bewegliche Platte über Führungsbuchsen und Verbindungsmittel, wie z. B. geteilte Schloßmuttern ab, damit sie schraubbar mit Gewindeabschnitten der Führungsbuchsen in Eingriff sind. Zwischen der ortsfesten und der beweglichen Platte ist ein Formöffnungs-/-schließzylinder angeordnet. Beim Formschließen bewegt der Formöffnungs-/schließzylinder die bewegliche Platte, während die Schloßmuttern offen sind und führt dadurch das Formschließen durch. Nachdem die Schloßmuttern geschlossen sind, um die bewegliche Platte und die Zugstangen zu verbinden, wird der Formschließzylinder betätigt, um das Formschließen durchzuführen.
In einer derartigen herkömmlichen Formschließmaschine greifen die Schloßmuttern jedoch nicht gleichmäßig drehbar in die Gewindeabschnitte ein, was zu schlechter Bedienbarkeit und einem unangenehmem Geräusch beim Eingreifen führt. Da die bewegliche Platte von den Zugstangen über die Führungsbuchsen abgestützt ist, kann es aufgrund eines Spaltes, der zum Erleichtern des Gleitens der beweglichen Platte ausgebildet ist, leicht zu einer Schrägstellung kommen. Als Folge davon kann keine befriedigende Formschließgenauigkeit aufrechterhalten werden, und es treten Gießgrate aus.
Zudem ist in der herkömmlichen Formschließvorrichtung für eine Gießmaschine die bewegliche Platte von den Zugstangen über die Längsführungsbuchsen abgestützt. Wenn die bewegliche Platte beim Formöffnen/-schließen von einer Antriebsvorrichtung vor-/zurückbewegt wird, verbiegen sich daher manchmal Abstützteile und verhindern eine Gleitbewegung. Aus diesem Grund ist eine große Antriebskraft erforderlich. Wenn ein hoher Druck des geschmolzenen Metalls beim Einspritzen eines geschmolzenen Metalls oder dergleichen in Metall formen erzeugt wird und die bewegliche Platte über die Metall formen leicht verbiegt, werden die Führungsbuchsen oder Zugstangen durch die Beanspruchung durch diese Deformation abgenutzt oder beschädigt.
Die WO-A-88/09256, die alle im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Merkmale offenbart, zeigt eine Schließvorrichtung für eine Spritzgußmaschine, mit einer ortsfesten und einer verschiebbar geführten Formschließplatte und einem Antrieb zum Bewegen und/oder Verriegeln der Formschließplatte. Die gleitende Formschließplatte ist auf einer linearen Führung geführt, und zwei an der Formschließplatte angeordnete parallele Kugelspindeln sind synchron von einem Motor angetrieben. Der auf die Kugelspindeln wirkende Motor ist mit einer Bremsvorrichtung zum Verriegeln der beweglichen Formschließplatte versehen. Weiterhin sind auf einem Ende der Kugelspindeln hydraulische oder keilartige Schließvorrichtungen vorgesehen.
Da die Bremsvorrichtung jedoch an dem über Riemenübertragung angeschlossenen Motor angeordnet ist, kann der Kugelhalter bei Betätigung der Schließvorrichtung leicht verschwenken und dadurch eine Verschiebung der Abstützelemente und der Kugelspindeln, sowie eine Abnahme der Formschließkraft verursachen. Zudem ist die Gießmaschine aufgrund der Anordnung der Schließvorrichtung auf einem Ende der Kugelspindel und der Bremsvorrichtung auf dem Motor am anderen Ende der Kugelspindel ziemlich ausladend.

Wesen der Erfindung

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Formschließvorrichtung für eine Gießmaschine zu schaffen, die insgesamt kompakt gestaltet werden kann.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Formschließvorrichtung für eine Gießmaschine zu schaffen, die besser zu bedienen ist als eine herkömmliche Vorrichtung und beim Eingreifen keinen Lärm erzeugt.
Es ist noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Formschließvorrichtung für eine Gießmaschine zu schaffen, deren Formschließfunktion besser ist als die einer herkömmlichen Vorrichtung.
Es ist noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Formschließvorrichtung für eine Gießmaschine zu schaffen, die die auf einen Stützbereich einer beweglichen Platte stattfindende Auslenkung beim Einspritzen eines geschmolzenen Metalls in Metallformen aufnehmen kann.
Die obigen Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden gelöst durch eine Formschließvorrichtung gemäß Anspruch 1.
Nachdem die Kugelhalter durch Bremsen so abgebremst sind, daß sie nicht mehr bewegt werden, wird einem Formschließzylinder Öl zugeführt, um eine einstückig mit einem Kolben des Zylinders verbundene Scheibe und die abgebremsten Kugelhalter zu verbinden, wodurch die bewegliche Platte leicht verschoben wird, um das Formschließen zu bewirken. Nach Einspritzen in den Formhohlraum und Verfestigen eines geschmolzenen Metalls, wird einer Formverschluß-Freigabekammer des Formschließzylinders Öl zugeführt, um den Formverschluß zu lösen. Danach wird die Bremswirkung der Bremsvorrichtung aufgehoben, um die Kugelhalter beweglich zu machen, und die Kugelhalter werden von der Antriebsvorrichtung rotierend angetrieben. Auf diese Weise wird die bewegliche Platte auf den Zugstangen verschoben, um die Formen zu öffnen.
Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 bis 5 zeigen eine Ausführungsform, in der eine Formschließvorrichtung für eine Gießmaschine gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bei einer Horizontal- Formschließ- und Vertikalguß-Druckgießmaschine angewendet wird, wobei:
Fig. 1 eine Seitenansicht zur Darstellung der Druckgießmaschine ist;
Fig. 2 eine teilweise weggebrochene Vorderansicht der Druckgießmaschine entlang der Linie II - II in Fig. 1 ist;
Fig. 3 eine Ansicht zur Darstellung der linken Hälfte der Druckgießmaschine entlang der Linie III - III in Fig. 2 und ihrer rechten Hälfte in Richtung eines Pfeiles A' in Fig. 2 ist;
Fig. 4 eine vergrößerte Längsschnittansicht zur Darstellung einer Kugelspindel und eines beweglichen Plattenendabschnitts ist; und
Fig. 5 eine Schnittansicht zur Darstellung einer linearen Führung mit abgenommener Abdeckung ist; und
Fig. 6 eine Seitenansicht zur Darstellung einer Abwandlung der linearen Führung ist.

Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Fig. 1 bis 5 zeigen eine Ausführungsform, bei der eine Formschließvorrichtung für eine Gießmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung bei einer Horizontal-Schließ-/Vertikal- Guß-Druckgießmaschine angewendet wird.
Bezugnehmend auf Fig. 1 bis 5 weist eine Druckgießmaschine 1 einen allgemein mit dem Bezugszeichen 2 bezeichneten Rahmen auf. Der Rahmen 2 ist einstückig durch einen Rahmenhauptkörper 3 ausgebildet, der in Form eines länglichen Rechtecks ausgebildet ist und sich entlang der gesamten Maschinenlänge erstreckt, sowie durch ein Paar rechter und linker Schienen 7, die auf den oberen Endabschnitten des Rahmenhauptkörpers 3 abgestützt sind und eine Vielzahl von Abschnitten aufweisen, die durch Verbindungselemente 4, 5 und 6 verbunden sind und U-förmige Querschnitte haben. Eine ortsfeste Platte 8 mit im wesentlichen rechteckiger Vorderseite ist über eine Basisplatte 8a an den rückwärtigen Endabschnitten der Schienen 7 befestigt. Auf der Innenfläche der ortsfesten Platte 8 ist eine ortsfeste Metallform 9 abnehmbar befestigt.
Die sich entlang der gesamten Länge der Maschine hindurcherstreckenden Zugstangen 10 sind jeweils mit einem Ende in entsprechende Zugstangenlöcher eingesteckt, die an vier Ecken der ortsfesten Platte 8 ausgebildet sind. Die Zugstangen 10 sind durch die ortsfeste Platte 8 fest und frei auskragend parallel zu den Schienen 7 befestigt, und zwar durch Muttern 11, die mit vorstehenden Gewindeabschnitten der ortsfesten Platte 8, der Befestigungsplatten 12 und 13 und Bolzen 14 und 15 in schraubbarem Eingriff sind. Das Bezugszeichen 16 bezeichnet eine bewegliche Platte, die durch einen (später noch zu beschreibenden) Tragmechanismus von den Schienen 7 des Rahmens 2 so abgestützt ist, daß sie sich dicht an die ortsfeste Platte 8 heran- oder von ihr wegbewegen kann. Die Zugstangen 10 sind in Zugstangenlöcher 16a eingesteckt, die an vier Ecken der beweglichen Platte 16 ausgebildet sind. Ein Paar oberer und unterer Motoren 17, die in einem Mittelbereich in Breitenrichtung auf der Außenfläche der beweglichen Platte 16 angeordnet sind und unter der Steuerung einer Steuervorrichtung B (siehe Fig. 1) synchron zueinander laufen, sind an Verbindungsplatten 30a befestigt, die Gehäuse 30 von (später noch zu beschreibenden) rechten und linken Kugel- Schraubvorrichtungen 21 zu einer Einheit verbinden. Das Bezugszeichen 18 bezeichnet ein Kettenzahnrad, das drehbar an einer Motorwelle jedes Motors 17 gelagert ist. Das Bezugszeichen 19 bezeichnet eine auskuppelbare Kupplungsbremse als Bremsvorrichtung, die zum Abbremsen der Umdrehung des Motors mit jedem Motor 17 verbunden ist. Eine bewegliche Metallform 20 ist so auf der Oberfläche der der ortsfesten Platte 8 gegenüberliegenden beweglichen Platte 16 montiert, daß sie der ortsfesten Metallform 9 gegenüberliegt.
Auf jeder Zugstange 10 ist ein Gewindeabschnitt 10a für eine Kugelspindel ausgebildet. Die Kugelspindelvorrichtung als rotationslinearer Bewegungsübertragungsmechanismus ist allgemein mit dem Bezugszeichen 21 bezeichnet, umfaßt den Gewindeabschnitt 10a und ist auf einem von der beweglichen Platte 16 abstehenden Abschnitt des Gewindeabschnitts 10a montiert. Die Kugelspindelvorrichtung 21 umfaßt den Gewindeabschnitt 10a, eine Vielzahl von mit Nuten des Gewindeabschnitts 10a in Eingriff stehenden und darin abrollenden Kugeln 22, und einen zylindrischen Kugelhalter 23 mit Kugellöchern zum Abstützen der Kugeln 22. Ein Kettenzahnrad 24 mit längszylindrischer Nabe ist auf der Außenumfangsfläche des Kugelhalters 23 angebracht und mit einem Schraubbolzen 25 mit dem Kugelhalter 23 verbunden. Die jeweils von Spannrädern 26 gespannt gehaltenen oberen und unteren Ketten 27 und 28 sind zwischen den Kettenzahnrädern 24 und dem Kettenzahnrad 18 des Motors 17 zur Schleife verbunden. Wenn der obere und untere Motor 17 und die mit den Motoren 17 verbundenen Kugelhalter 23 synchron laufen, drehen sich die vier Kettenzahnräder 24 im Gleichlauf damit, und die Kugeln 22 und die Nuten der Gewindeabschnitte 10a sind miteinander in Eingriff. Als Folge davon drehen sich die vier Kugelhalter 23 und bewegen sich auf den Zugstangen 10 im Gleichlauf miteinander vor/zurück. Das Gehäuse 30 mit damit durch die Verbindungsplatte 30a verbundenen rechten und linken Teilen ist über Lager 31, 32 und 33 und ein Drucklager 34 auf der Außenumfangsfläche des Nabenbereichs jedes Kettenzahnrads 24 angebracht und stützt dadurch das Kettenzahnrad 24 drehbar ab. Eine zylindrische Halterung 35 ist mit einem Schraubbolzen 36 an der Stirnseite des Gehäuses 30 befestigt. Das Bezugszeichen 37 bezeichnet eine ringförmige Scheibe, die direkt neben dem Kugelhalter 23 auf der Zugstange 10 verschiebbar befestigt ist. Die Bewegung der Scheibe 37 in eine Richtung ist durch einen Innenflansch der Halterung 35 begrenzt. Eine Ringfederhalterung 38 ist in einen zwischen der Scheibe 37 und dem Gehäuse 30 definierten Zwischenraum so eingefügt, daß sie mit der Halterung 35 in Kontakt gebracht wird. Druckfedern 39 sind in eine Vielzahl von Federlöchern eingesetzt, die in der Stirnseite der Federhalterung 38 ausgebildet sind. Jede Druckfeder 39 spannt die Scheibe 37 so vor, daß sie beispielsweise einen 1 mm breiten Spalt bildet, wie in Fig. 4 zwischen der Scheibe 37 und dem Kugelhalter 23 mit dem Bezugszeichen t angedeutet.
Den Kugelspindelvorrichtungen 21 entsprechende Zylinderlöcher 16b sind konzentrisch mit den Zugstangen 10 an vier Ecken der beweglichen Platte 16 ausgebildet. Ein offenes Ende jedes Zylinderlochs 16b ist durch ein Abdeckelement 40 verschlossen. In jedem Zylinderloch 16b ist durch Verbinden der beweglichen Platte 16 mit dem Kugelhalter 23 der Kugelspindelvorrichtung 21 ein allgemein mit dem Bezugszeichen 41 bezeichneter Formschließzylinder bereitgestellt. Das heißt, der Formschließzylinder 41 umfaßt eine zylindrische Zylinderbuchse 42 mit einem Flansch, der in einen Bodenabschnitt des Zylinderlochs 16b eingepaßt ist und einen Kolben 43, der verschiebbar auf der Außenumfangsfläche der Zylinderbuchse 42 befestigt ist und verschiebbar auf den Innenumfangsflächen des Zylinderlochs 16b und des Abdeckelementes 40 befestigt ist. Eine Kopfkammer 44 und eine Stangenkopfkammer 45 sind durch den Flansch des Kolbens 43 getrennt in dem Zylinderloch 16b ausgebildet und an eine Hydraulikvorrichtung (nicht dargestellt) angeschlossen. Eine Vielzahl von Druckstangen 43a erstreckt sich von einem Teil der Rückwand des Kolbens 43 weg verschiebbar durch ein in dem Abdeckelement 40 ausgebildetes Loch. Die abliegende Endseite jeder Stange 43a wird in engen Kontakt mit der Bodenfläche eines in der Stirnseite der Scheibe 37 ausgebildeten Loches 37a gebracht. Der Kolben 43 und die Scheibe 37 sind durch einen Schraubbolzen 46 verbunden, der sich durch ein Bolzenloch des Abdeckelementes 40 hindurcherstreckt. Wenn sich die Kugelspindelvorrichtung 21 vorwärts/zurück bewegt, während der Kolben 43 nicht hydraulisch betätigt wird, bewegt sich die mit dem Schraubbolzen 46 und dergleichen verbundene bewegliche Platte 16 vorwärts/zurück und öffnet/schließt dadurch die bewegliche Metallform 20 im Hinblick auf die ortsfeste Metallform 9. Wenn der Kopfkammer 44 des Zylinders 4l Öl zugeführt wird, während die Metall formen geschlossen sind und die Kugelspindelvorrichtung 21 von der Bremse 19 angehalten wird, bewegt sich der Kolben 43 rückwärts an der Zugstange 10 entlang und drückt die Scheibe 37 über die Stangen 43a gegen den Kugelhalter 23. Danach schiebt sich die bewegliche Platte 16 etwas nach vorn und schließt die Form. Beim Formschließen werden die Druck-Schraubenfedern 39 von der Scheibe 37 so zusammengepreßt, daß der Spalt t verschwindet, und die Scheibe 37 wird von einer Formschließgegenkraft gegen den Kugelhalter 23 gedrückt.
Nachfolgend wird ein Tragmechanismus der beweglichen Platte 16 im Hinblick auf den Rahmen 4 erläutert. An einem inneren Abschnitt der rechten und linken Schienen 7 des Rahmens 2 ist jeweils eine längliche Platte 50 angeschweißt, und auf der Platte 50 ist eine allgemein mit dem Bezugszeichen 51 bezeichnete lineare Führung montiert. Die lineare Führung 51 ist im Prinzip wie ein Lager aufgebaut, bestehend aus einer Schiene 52, die ein längliches Profilstangenelement mit im wesentlichen rechteckigem Querschnitt ist, die in eine in der Platte 50 ausgebildete Nut eingepaßt ist und obere und untere Endloslaufrillen 52a aufweist, einer Vielzahl von Kugeln 53, die im wesentlichen eine an der anderen so aufgereiht sind, daß sie in den oberen und unteren Laufrillen 52a abrollen, einer Vielzahl von (in dieser Ausführungsform drei) U-förmigen Kugelhaltern 54 zum rollfähigen Haltern der Kugeln 53 in den Endloslaufrillen 52a, und Abdeckungen 55, die an beiden Stirnseiten des Kugelhalters 54 befestigt sind. Die drei Kugelhalter 54 sind durch eine sich horizontal erstreckende, länglich rechteckige Platte 56 verbunden, die an ihren Seitenflächen befestigt ist. Ein Schuh 57 mit einer zweiten Hälfte mit einem nach unten offenen U-förmigen Abschnitt und einer ersten Hälfte mit rechteckigem Querschnitt und rechteckiger Grundfläche ist jeweils derart an der rechten und linken unteren Endseite der beweglichen Platte 16 befestigt, daß ein nach unten offener U-förmiger Abschnitt 57a in die Platte 56 eingreift. Ein Bolzen 59 ist so in ein Bolzenloch eines Eingreifabschnitts eingesteckt, daß seine Umdrehung von einem Anschlag 58 gestoppt wird. Ein Kugelelement 60 ist drehbar in den Bolzen 59 eingepaßt, so daß dessen Oberfläche in eine in der Platte 56 ausgebildete kugelige Ausnehmung eingreifen kann. Das heißt, der einstückig mit der beweglichen Platte 16 ausgebildete Schuh 57 kann um den Bolzen 59 pendeln. Eine Vielzahl von Federlöchern 57a ist in einem Bereich mit rechteckigem Querschnitt nahe dem stirnseitigen Endbereich des Schuhs 57 ausgebildet. In jedes Federloch 57a ist ein Schraubbolzen 61 mit einem kleineren Kopf als der Durchmesser des Federloches eingesetzt. Ein Gewindeabschnitt jedes Schraubbolzens 61 ist in ein Schraubenloch der Platte 56 eingeschraubt. Eine Druck-Schraubenfeder 62 sitzt zwischen dem Kopf jedes Schraubbolzens 61 und einer Federseitensitzfläche, wie der Unterseite eines entsprechenden Federlochs 57a. Wenn der stirnseitige Endbereich des Schuhs 57 beim Einspritzen leicht angehoben wird, wird die Druck-Schraubenfeder 62 zusammengepreßt. Mit dieser Anordnung rollen die Kugeln 53 jeder linearen Führung 51 in den Laufrillen und bewegen die bewegliche Platte 16 ruckfrei vorwärts/zurück in einen Normalzustand. Wenn die bewegliche Platte 16 von einem hohen Einspritzdruck verformt wird, der beim Einspritzen nach dem Formschließen auf die bewegliche Metallform 20 ausgeübt wird, pendelt jeder Schuh 57 in Fig. 2 während des Zusammenpressens der Druck-Schraubenfedern 62 in Gegenuhrzeigerrichtung und nimmt dadurch die Deformation auf. Daher wird die Verformung nicht auf die lineare Führung 51 übertragen.
Ein Arbeitsende einer Kolbenstange 64 eines Ausschiebezylinders 63 ist in jeweils einem Paar Stangenlöcher 16c befestigt, die durch eine Mutter 65 an diagonalen Positionen der beweglichen Platte 16 ausgebildet sind (siehe Fig. 2). Eine Ausschubplatte 66 ist an Zylinderabschnitten 63a der beiden Zylinder 63 zu deren Verbindung befestigt. Eine Vielzahl von Ausschiebebolzen 67 erstreckt sich durch Bolzenlöcher der beweglichen Platte 16, so daß ihre nächstliegenden Endabschnitte 67a an der Ausschubplatte 66 befestigt sind und ihre abliegenden Endabschnitte beweglich in Bolzenlöcher 20a eingesetzt sind, die in der beweglichen Metallform 20 ausgebildet sind (siehe Fig. 2). Wird von einer Ölversorgungsguelle A (siehe Fig. 1) den Spannzylindern 63 Öl zugeführt, um die Zylinderabschnitte 63a vorzubewegen, bewegen sich die Ausschiebebolzen 67 vorwärts und schieben ein im Hohlraum der beweglichen Metallform verfestigtes Produkt heraus.
Unterhalb der ortsfesten Metallform 9 ist eine Eingießvorrichtung angeordnet, die zwischen einer aufrechten Stellung mit einer durch eine Strich-Punkt-Linie 68A angedeuteten Mittellinie und einer durch eine Strich-Punkt- Linie 68B angedeuteten Kippstellung hin- und herschwenkt. Ein geschmolzenes Metall, das in der Kippstellung in eine Einspritzhülse eingegossen wird, wird in der aufrechten Stellung in den Hohlraum in den eingespannten Metallformen 9 und 20 eingespritzt.
Das Bezugszeichen 69 bezeichnet eine Verbindungsplatte zum Verbinden der abliegenden Endbereiche der beiden oberen Zugstangen 10. Die Verbindungsplatte 69 begrenzt die Drehung der Zugstangen 10. Wenn große Metallformen 9 und 20 montiert werden sollen, die nicht zwischen den beiden Zugstangen 10 hindurchpassen, werden die Befestigungsplatten 12 und die Muttern 11 dieser Zugstangen 10 entfernt, um die Kugelspindeln 21 zu verschwenken, die Zugstangen 10 werden weit wegbewegt, und die Metall formen 9 und 20 werden nach oben entfernt. Zu diesem Zweck sind die Gewindeabschnitte 10a der oberen Zugstangen 10 länger ausgebildet als diejenigen der unteren Zugstangen.
Nachfolgend wird ein Arbeitsgang der Druckgießmaschine mit obiger Anordnung beschrieben. Wenn der obere und untere Motor 17 unter Steuerung der in Fig. 1 dargestellten Steuervorrichtung B synchron gestartet werden, während die Metall formen offen sind, wie in Fig. 2 dargestellt, drehen sich die vier Kettenzahnräder 24 der betriebsmäßig durch die Motoren 17 über die Ketten 27 und 28 verbundenen Kugelspindelvorrichtungen 21 synchron dazu, und die mit den Kettenzahnrädern 24 verbundenen Kugelhalter 23 drehen sich. Als Folge davon bewegen sich die Kugelspindelvorrichtungen 21, während die Kugeln 22 in den Laufrillen der Zugstangen 10 abrollen. Da die Formschließzylinder 41 in diesem Stadium angehalten werden, bewegt sich die durch die Schraubbolzen 46 mit den Kugelspindelvorrichtungen 21 verbundene bewegliche Platte 16 auf die ortsfeste Platte 8 zu. Zu diesem Zeitpunkt sind die Druck- Schraubenfedern 39 gedehnt, und der Spalt t ist vorhanden. Die bewegliche Platte 16 kann sich ruckfrei bewegen, da zusätzlich zu den Kugelspindelvorrichtungen 21 das Paar rechter und linker linearer Führungen 51 zwischen den Schuhen 57 vorgesehen ist, die mit der beweglichen Platte 16 und den Schienen 7 des Rahmens 2 verbunden sind, und ihre Kugeln 53 rollen in den Laufrillen 52a. Da die Kugelspindelvorrichtungen 21 ebenso wie die die Zugstange 10 festhaltenden Bereiche, die Muttern in einer herkömmlichen Maschine entsprechen, nicht von der beweglichen Platte 16 getrennt werden, sondern ihr immer folgen, kann zudem ein Parallelitätsgrad der beweglichen Platte 16 eingehalten werden, und es ist keine Zugstangenführung erforderlich.
Wenn die bewegliche Metallform 20 in Kontakt mit der ortsfesten Metallform 9 gebracht wird, nachdem die bewegliche Platte 16 bewegt wurde, um einen Formverschluß durchzuführen oder sich in eine Position unmittelbar vor dem Formverschluß begibt, werden die Motoren 17 unter der Steuerung der Steuervorrichtung B angehalten, und ihre Umdrehung wird durch die Bremsen 19 abgebremst. Da die Kugelspindelvorrichtungen 21 angehalten werden, wird als Folge davon die Weiterbewegung des Gehäuses 30 auf die ortsfeste Platte 8 zu gestoppt. In diesem Stadium wird der Kopfkammer 44 des Formschließzylinders 41 von einer Ölversorgungsguelle C (siehe Fig. 2 oder 4) Öl zugeführt. Die Kolben 43 bewegen sich (nach links in Fig. 2 oder 4) auf die Kugelspindelvorrichtungen 21 zu, und die Stangen 43a schieben die Scheibe 37 nach hinten. Zu diesem Zeitpunkt sind die Druck- Schraubenfedern 39 zusammengedrückt, und die bewegliche Platte 16 bewegt sich leicht auf die ortsfeste Platte 8 zu, nachdem die Scheibe 37 mit den Kugelhaltern 23 in Kontakt gebracht ist, und führt dadurch das Formschließen bei der ortsfesten Metallform 9 durch. Auch in diesem Fall wird der Parallelitätsgrad der beweglichen Metallform 20 beibehalten, da die Kugelspindelvorrichtungen 21 eine hohe Präzision aufweisen und dicht an der beweglichen Platte 16 angeordnet sind. Da die Einspanngenauigkeit verbessert ist, wird daher kein Gießgrat aus einem Spalt zwischen den Metallformen 9 und 20 freigesetzt. Es ist zu beachten, daß die Scheibe 37 und die Kugelhalter 23 durch eine Formspanngegenkraft gegeneinandergedrückt werden und eine Reibungskraft erzeugen. Daher schwenken die Kugelhalter 23 oder die Kugelspindelvorrichtungen 21 dank der Reibungskraft zusammen mit einer Bremskraft der Bremse 19 selbst dann nicht um die Zugstangen 10, wenn sie unter Druck gesetzt werden.
Nachdem das Formschließen wie oben beschrieben durchgeführt ist, wird die Eingießvorrichtung gekippt, um ein geschmolzenes Metall in die Einspritzhülse zu gießen. Danach wird die Eingießvorrichtung aufrechtgestellt, um die Einspritzhülse mit einer ortsfesten Hülse der ortsfesten Metallform 9 zu verbinden. In diesem Zustand wird eine Kolbenspitze des Einspritzzylinders nach vorn bewegt, um das geschmolzene Metall in den Hohlraum in den Metall formen 9 und 20 zu spritzen, und das eingespritzte geschmolzene Metall verfestigt sich zu einem gegossenen Produkt.
Es sei darauf hingewiesen, daß der mittlere Bereich der beweglichen Platte 16 durch einen Druck des geschmolzenen Metalls beim Einspritzen etwas stärker unter Druck gesetzt und verformt wird (nach links in Fig. 2 oder 4) als ihr oberer und unterer Endbereich, und daß eine Verformungskraft auf den vom Rahmen 2 für die bewegliche Platte 16 gebildeten Stützbereich wirkt. In dieser Vorrichtung wirkt die Verformungskraft auf die Schuhe 57, und die Schuhe 57 verschwenken die Kugelelemente 60 und pendeln um die Bolzen 59, während sie die Druck- Schraubenfedern 62 zusammendrücken. Daher wird die Verformung aufgenommen und erreicht nicht die linearen Führungen 51.
Wenn nach Verfestigung des Produkts der Stangenkopfkammer 45 des Formschließzylinders 41 Öl zugeführt wird, bewegt sich die bewegliche Platte 16 etwas von der ortsfesten Platte 8 weg, um die Formen zu öffnen. In diesem Fall können die Formen leicht geöffnet werden, da eine Vorspannkraft der Druck- Schraubenfedern 39 wie eine Formöffnungskraft wirkt. Nach Öffnen der Form werden die Bremsen 19 gelöst, und die unteren und oberen Motoren 17 laufen unter der Steuerung der Steuervorrichtung B in entgegengesetzter Richtung synchron zueinander. Als Folge davon bewegen sich die Kugelspindelvorrichtungen 21 und die bewegliche Platte 16 aufgrund einer Bewegung der Kugelspindelvorrichtungen 21 auf den Zugstangen 10, wodurch die bewegliche Metallform 20 im Hinblick auf die ortsfeste Metallform 9 weit geöffnet wird. In diesem Fall wird das Produkt in dem Hohlraum von der beweglichen Metallform 20 festgehalten. Daher wird den Stangenenden der Ausschiebezylinder 63 Öl zugeführt, um ihre Zylinderabschnitte vorwärtszubewegen und dadurch die mit den Zylinderabschnitten verbundene Ausschubplatte 66 vorwärtszubewegen. Als Ergebnis davon wird das Produkt in dem Hohlraum von den Ausschiebebolzen 67 herausgeschoben und aus der Maschine entfernt, und der Gießvorgang ist beendet.
Um die Metall formen 9 und 20 auszuwechseln, werden die Befestigungsplatten 12 und die Muttern 11 entfernt, und nur der obere Motor 17 gestartet. Als Folge davon werden die zwei oberen Zugstangen 10 gleichzeitig aus der ortsfesten Platte 8 herausgezogen und durch den Einfluß der Kugelspindelvorrichtungen 21 weit wegbewegt. Daher können die Metallformen 9 und 20 nach oben entnommen werden, und es können große Metallformen montiert werden.
Es sei angemerkt, daß die Kolben der vier Formschließzylinder 41 normalerweise synchron zueinander mit gleichem Druck angetrieben werden. Ein auf einen oder zwei Kolben 43 auszuübender Druck kann jedoch willkürlich geändert werden, um die auf die bewegliche Platte 16 oder die bewegliche Metallform 20 wirkende Formschließkraft teilweise zu verändern und dadurch zu verhindern, daß aus einem Bereich der Metallformen ein Gießgrat austritt.
In der obigen Ausführungsform ist die Kugelspindelvorrichtung 21 beispielhaft als rotationslinearer Bewegungsübertragungsmechanismus zum Übertragen der Bewegung der Antriebsvorrichtung auf die bewegliche Platte dargestellt. Die Kugelspindelvorrichtung 21 kann jedoch eine normale Spindelvorrichtung mit einer Schraubspindel und einer Mutter sein, die schraubbar mit der Schraubspindel in Eingriff ist, oder ein Übertragungsmechanismus bestehend aus einem Zahnstangengetriebe. Bei Verwendung der Kugelspindelvorrichtung oder der normalen Spindelvorrichtung kann entweder die Schraubspindelseite oder die Kugelhalter- oder Mutterseite drehend angetrieben sein. In diesem Fall kann eine Antriebserzeugungsvorrichtung zum Bewegen der beweglichen Platte 16 verwendet werden, um die Schraubspindel und den Kugelhalter oder die Mutter bei Bewegung der beweglichen Platte 16 zu bewegen. Außerdem können zur Aufrechterhaltung des Parallelitätsgrades der beweglichen Platte 16 die vier Zugstangen 10 oben rechts, oben links, unten rechts und unten links synchron zueinander drehend angetrieben werden. In diesem Fall muß zum Entfernen der oberen Zugstangen eine Vorrichtung zum Stoppen der Drehung der beiden unteren Zugstangen vorgesehen sein.
Weiterhin wird die Erfindung bei der obigen Ausführungsform auf die Horizontal-Schließ-/Vertikal-Guß-Druckgießmaschine angewendet. Die vorliegende Erfindung kann jedoch auf eine Vertikal-Schließ-Druckgießmaschine oder verschiedene Arten von Kunststoffspritzgußmaschinen angewendet werden, um dieselbe Wirkung zu erzielen.
Fig. 6 zeigt eine Abwandlung der linearen Führung mit entfernter Abdeckung. Eine lineare Führung 70 dieser Abwandlung umfaßt eine Aufnahmeplatte 71, die an eine an der oben beschriebenen Schiene 7 befestigten Platte 50 angeschweißt ist, eine Schiene 72, die in eine Nut der Aufnahmeplatte 71 eingepaßt ist und in beiden Seitenflächen der Schiene 72 ausgebildete Endloslaufrillen 72a aufweist, die sich entlang der Bewegungsrichtung der beweglichen Platte 16 erstrecken, eine Vielzahl von Kugeln 73, die dicht nebeneinander in den Kugellaufrillen 72a aufgereiht sind, eine Vielzahl von nach unten offenen U-förmigen Kugelhaltern 74 zum drehbaren Haltern der Kugeln 73 durch deren Endloslaufrillen 74a, und eine Abdeckung (nicht dargestellt), die an beiden Stirnseiten der linearen Führung 70 befestigt ist. Eine Vielzahl von Kugelhaltern 74 ist durch eine Platte 76 verbunden, deren Querschnitt ein auf dem Kopf stehendes T bildet. Ein nach unten offener U-förmiger Abschnitt des oben beschriebenen Schuhs 57 ist schwenkbar auf der Platte 76 gelagert. Mit dieser Anordnung kann sich die bewegliche Platte 16 ruckfrei vorwärts/zurück bewegen, da die Kugeln 73 der linearen Führung 70 wie bei der ersten Ausführungsform in den Kugellaufrillen 72a und 74a abrollen.
Wie aus obiger Beschreibung ersichtlich ist, umfaßt die Spritzguß-Formschließvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung den rotationsl inearen Bewegungsübertragungsmechanismus, um die Bewegung zu übertragen, ohne den Eingriff eines Übertragungssystems zu lösen, das zwischen eine Antriebsvorrichtung und eine bewegliche Platte eingefügt ist, wobei die Bremsvorrichtung an die Antriebsvorrichtung angeschlossen ist und ihre Linearbewegung am Ende der Linearbewegung abbremst und der Formschließ- Kraftbeaufschlagungsmechanismus beim Bremsen der Bremsvorrichtung betätigt wird, um eine Formschließkraft auf die bewegliche Platte auszuüben. Daher kann die gesamte Vorrichtung kompakt gestaltet werden. Zudem wird abweichend von einer herkömmlichen Vorrichtung keine Schloßmutter verwendet und der Eingriff des Übertragungssystems nicht gelöst. Daher wird die Bedienbarkeit verbessert, und aufgrund des Eingriffs kein Lärm erzeugt.
Zudem wird bei der vorliegenden Erfindung eine Vielzahl von jeweils mit einem Ende an einer ortsfesten Platte befestigten Zugstangen verwendet, und auf der äußeren Umfangsfläche am anderen Ende jeder Zugstange ist eine Kugelspindelvorrichtung mit Kugelhaltern vorgesehen. Eine auskuppelbare Bremse ist mit einer Drehantriebsvorrichtung jeder Kugelspindelvorrichtung verbunden, auf der beweglichen Platte sind Formschließzylinder befestigt und eine mit der Kolbenbewegung der Zylinder gekoppelte Scheibe ist so ausgebildet, daß sie mit den Kugelhaltern in Kontakt gebracht und davon getrennt werden kann. Daher kann die gesamte Vorrichtung kompakt gestaltet werden. Zudem wird abweichend von einer herkömmlichen Vorrichtung keine Führungshülse zwischen der beweglichen Platte und den Zugstangen verwendet, und zwischen der beweglichen Platte und jeder Zugstange vorgesehene Kugeln der Kugelspindelvorrichtung rollen beim Formschließen, Formspannen und Formöffnen in Laufrillen ab. Daher kann sich die bewegliche Platte ruckfrei bewegen, um die Formschließfunktion zu verbessern. Da weiterhin die die Zugstangen haltenden Kugelhalter der Kugelspindelvorrichtungen nicht von der beweglichen Platte getrennt werden, sondern ihr immer folgen, wird der Parallelitätsgrad der beweglichen Platte zur Verhinderung von Grataustritten aufrechterhalten und dadurch die Formschließfunktion verbessert. Da abweichend von einer herkömmlichen Vorrichtung keine Schloßmutter verwendet werden muß, wird die Bedienbarkeit verbessert. Überdies können die Zugstangen zur Befestigung großer Metall formen gedreht und entfernt werden, indem Motoren der Kugelspindelvorrichtungen zur Entfernung der Metall formen nach oben verwendet werden, was eine leichte, weniger umständliche Bedienung ergibt.

Claims

1. Eine Formschließvorrichtung für eine Gießmaschine, aufweisend:

- eine ortsfeste Platte (8), die auf einem Rahmen (2) angeordnet ist und eine ortsfeste Metallform (9) für die Gießmaschine befestigt;

- eine bewegliche Platte (16), die der ortsfesten Platte (8) gegenüberliegt und sich bezüglich der ortsfesten Platte (8) vorwärts/rückwärts bewegt und eine bewegliche Netallform (20) befestigt;

- eine Antriebsvorrichtung (17) zum Vor/Zurückbewegen der beweglichen Platte (16) hinsichtlich der ortsfesten Platte (8);

- eine Vielzahl von auf dem Rahmen (2) angeordneten Schienen (7), die die bewegliche Platte (16) so abstützen, daß sie hinsichtlich der ortsfesten Platte (8) vorwärts/rückwärts beweglich ist;

- ein zwischen der Antriebsvorrichtung (17) und der beweglichen Platte (16) angeordneter rotationslinearer Bewegungsübertragungsmechanismus zur Umwandlung einer Rotationsdrehkraft der Antriebsvorrichtung (17) in eine lineare Bewegung in einer Bewegungsrichtung der beweglichen Platte (16); wobei der rotationslineare Bewegungsübertragungsmechanismus aufweist:

eine Vielzahl von Zugstangen (10), die parallel zu den Schienen (7) und frei auskragend von der ortsfesten Platte (8) angeordnet sind; wobei die Zugstangen (10) durch die bewegliche Platte (16) hindurch eingesteckt sind, und

eine auf jeder der Zugstangen (10) befestigte Kugel- Schraubvorrichtung (21) mit in einem Kugelhalter (23) gehaltenen Kugeln (22), wodurch in jeder der Zugstangen (10) Gewindeabschnitte (10a) ausgebildet sind, um mit den Kugeln (22) in Eingriff zu stehen und wodurch die Antriebsvorrichtung (17) eine Antriebsguelle zum Rotationsantrieb der Kugel-Schraubvorrichtungen (21) ist;

- eine Bremsvorrichtung (19), die mit der Antriebsvorrichtung (17) verbunden ist, um eine lineare Bewegung der beweglichen Platte (16) auf die ortsfeste Platte (8) zu am Ende der linearen Bewegung abzubremsen;

- ein Formschließ-Kraftbeaufschlagungsmechanismus (41), um die bewegliche Platte (16) bei Abbremsen der Bremsvorrichtung (19) mit einer Formschließkraft zu beaufschlagen;

dadurch gekennzeichnet, daß jede der Kugel- Schraubvorrichtungen (21) weiter aufweist:

- ein Schelbeneiement (37), das so angeordnet ist, daß es von dem Kugelhalter (23) getrennt werden kann;

- eine zwischen dem Kugelhalter (23) und dem Scheibenelement (37) angeordnete Druck-Schraubenfeder (39); und

- ein Gehäuse (30), das jede der Kugeln (22), den Kugelhalter (23), das Schelbeneiement (37) und die Druck- Schraubenfeder (39) abdeckt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Antriebsquelle (17) der Antriebsvorrichtung ein Motor (17) ist und die Bremsvorrichtung (19) eine auf dem Motor (17) montierte Kupplungsbremse ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Formschließ- Kraftbeaufschlagungsmechanismus (41) umfaßt:

Formschließzylinder (41), die jeweils auf einem Zugstangeneinsetzabschnitt (16a) der beweglichen Platte (16) montiert sind und einen mit der Kugel- Schraubvorrichtung (21) verbundenen Kolben (43) aufweisen;

und eine Ölversorgungsguelle zur hydraulischen Steuerung der Zylinder (41), um die Formschließkraft zu erzeugen, mit der die bewegliche Platte (16) gegen die ortsfeste Platte (8) gedrückt wird, wobei jeder der Kolben (43) entlang je einer entsprechenden Zugstange (10) beweglich ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die bewegliche Platte (16) umfaßt: Schuhe (57), die an einem unteren Abschnitt der beweglichen Platte (16) in Übereinstimmung mit den Schienen (7) ausgebildet und von den Schienen (7) getrennt sind; und lineare Führungen (51), die zur Bewegung der beweglichen Platte (16) entlang der Schienen zwischen den Schuhen (57) und den Schienen (7) angeordnet sind, wobei jede der linearen Führungen (51) aufweist: Führungsnuten (52a, 72a), die entlang der Schiene (7) angeordnet und befestigt sind und parallel zu der Schiene ausgebildet sind; eine Vielzahl von Kugeln (53, 73), die in den Führungsnuten abrollen; und mit dem jeweiligen Schuh verbundene Kugelhalter (54, 74) zum Halten der Kugeln.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, weiter aufweisend:

Verbindungselemente (56), die zwischen den Schuhen (57) und den Kugelhaltern (54, 74) angeordnet sind; und Druck- Schraubenfedern (62) und Kupplungselemente (61) zum hinund herbeweglichen Kuppeln der Verbindungselemente (56) und der Schuhe (57).

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei der Schuh (57) einen nach unten offenen U-förmigen Abschnitt (57a) aufweist und die Vorrichtung außerdem ein Bolzenelement (59) umfaßt, um das Verbindungselement (56) mit dem nach unten offenen U- förmigen Abschnitt (57a) zu kuppeln, so daß der nach unten offene U-förmige Abschnitt (57a) dazwischen eingesetzt ist.