DE69715598T9

DE69715598T9 - Spritzgiessvorrichtung

Info

Publication number: DE69715598T9
Application number: DE69715598T
Authority: DE
Inventors: Erik Poul DAMKJAER
Original assignee: Engel Maschinenbau GmbH
Current assignee: Engel Maschinenbau GmbH
Priority date: 1996-02-09
Filing date: 1997-02-07
Publication date: 2004-09-09
Also published as: DE69715598T2; EP0879128A1; US6186771B1; WO1997028946A1; AU1540597A; EP0879128B1; DE69715598D1; ATE224285T1

Description

Stand der Technik
Die Erfindung bezieht sichauf eine Spritzgießmaschine wie im Oberbegriff des Anspruches 1 beschrieben. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf Spritzgießmaschinen mit sehr hohem Schließdruck.
DE 4420 639 beschreibt eine Spritzgießmaschine dieser Art. Die Verbindungsstücke, welche die Stützplatte und die Formaufspannplatte mit dem Maschinenrahmen verbinden, sind konventionelle Lager mit Achsen. Die elastischen Maschinenteile, welche die Platten stützen, sind Druckstangen, die sich zwischen den unteren Teilen der Platten und den Eckpunkten des Maschinenrahmens erstrecken. Es wurde festgestellt, dass es sehr schwierig ist, eine zufriedenstellende Funktion von einem Achslager unter Bedingungen einer holmlosen Spritzgießmaschine zu erreichen,wo eine extrem geringfügige Bewegung des Verbindungsstückes erforderlich ist, während das Verbindungsstück erforderlich ist, während das Verbindungsstück sich unter extremem Druck befinded.
Spritzgießmaschinen dieser Art sind aus der früheren internationalen Patentanmeldung Nr. PCT/DK95/00339 des Anmelders bekannt. Mit der darin beschriebenen Anordnung ist es möglich, einen großen offenen, frei zugänglichen Bereich zwischen den Platten zu halten, wie es von Maschinen ohne Holmen bekannt ist und dennoch die volle Parallelität der Platten zueinander bei sehr hohem Schließdruck zu erhalten, was bei Maschinen ohne Holme sehr schwierig ist. Dies wird ohne der Verwendung komplizierter Mechanismen erreicht und somit ohne die Kosten der Maschine um ein bemerkenswertes Maß zu erhöhen. Die Einstellmöglichkeit, die es den Platten ermöglicht, auch bei hohem Schließdruck parallel zu verbleiben, wird mittels Holmen od. dgl. zwischen einer Stützplatte und der ortsfesten Formaufspannplatte erzielt und mit mindestens einem Gelenk an der der Seite, an der die Holme positioniert sind, gegenüberliegenden Seite der Platte. Diese Hilfsholme sind derart angeordnet, daß sie den Zugang zu dem Bereich zwischen den Platten nicht behindern. Die Gelenke sind z. B. abgerundete Vorsprünge od. dgl., die sich an einer gerundeten Oberfläche abstützen.
Eine ähnliche Konstruktion ist aus dem deutschen Gebrauchsmuster Nr. 9421299 bekannt, aber bei dieser werden dort, wo die Formaufspannplatten und die Holme miteinander gekuppelt werden, Lager eingesetzt. Dies bringt mehrere Nachteile, u. a. daß die Lager durch den hohen Druck abgenützt werden und außerdem eingestellt und geschmiert werden müssen, was aufgrund der Auswirkungen des hohen Druckes sehr schwierig ist.
Erklärung der Erfindung
Durch Ausgestaltung einer Spritzgießmaschine gemäß der Erfindung, so wie in Anspruch 1 gekennzeichnet, wird die gewünschte Funktion und Parallelität zwischen den Formhälften ohne mechanisch bewegbarer Teile erzielt, indem das mögliche Kippen der Formaufspannplatten durch die Nachgiebigkeit des elastischen Maschinenteils erzielt wird.
In der vorliegenden Beschreibung ist unter einem elastischen Maschinenteil ein Gelenk ohne zueinander beweglichen Teilen zu verstehen, d. h. die Bewegung entsteht lediglich als Folge der Nachgiebigkeit des Maschinenteils oder einer möglichen elastischen Verformung.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Maschinenteils, wie sie im Anspruch 2 gekennzeichnet ist, wird erreicht, daß er sogar sehr hohem Druck widerstehen kann, ohne irgendeiner Verformung in der Druckrichtung.
Der Maschinenteil selbst kann wie im Anspruch 3 oder 4 ausgestaltet werden, d. h. entweder als eine unabhängige Einheit oder eine integrierte Einheit, wobei der Teil mit einem der Teile integriert ist, die dazu dienen, die eigentliche Kupplung zu erzielen. Beide Ausgestaltungen bieten praktische Vorteile sowie Vorteile vom Standpunkt der Produktionstechnik, die u. a. von der Konstruktion der restlichen Spritzgießmaschine abhängen.
Die erfindungsgemäße Spritzgießmaschine ist vorzugsweise, wie im Anspruch 5 ausgestaltet und gekennzeichnet, ausgeführt, wodurch es möglich ist, eine einheitliche Konstruktion auf beiden Seiten der Maschine zu erzielen, wodurch u. a. die vorangehenden Berechnungen und Konstruktionsarbeit vereinfacht wird.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Maschine mit einem elastischen Maschinenteil, wie im Anspruch 6 oder 7 beschrieben und gekennzeichnet, wird die gewünschte Nachgiebigkeit oder Elastizität in diesem Teil erreicht und gleichzeitig die Möglichkeit geboten, Sicherungselemente, z. B. Gewindebohrungen, in den Bereichen, die nicht verformt werden, vorzusehen.
Der erfindungsgemäß elastische Maschinenteil kann, wie im Anspruch 8 beschrieben und gekennzeichnet, ausgestaltet werden. Der Teil wird dabei als unabhängige Einheit ausgebildet, welche eine praktische Form hat und einfach herzustellen ist. Es ist möglich, daß er symmetrisch ausgebildet wird, sodaß es nicht notwendig ist, ihn bei der Montage in eine bestimmte Richtung zu drehen.
Die Erfindung bezieht sich auch auf eine spezial ausgestaltete Spritzgießmaschine mit verbesserten Kennzeichen, nämlich eine Maschine mit einem sogenannten C-Rahmen, vorzugsweise einen sich selbsttragenden C-Rahmen, wie er im Anspruch 9 gekennzeichnet ist. Durch die Kombination eines derartigen Spritzgießmaschinen-Rahmens mit Holmen am unteren Ende der Formaufspannplatte, wie zuvor beschrieben, und einem elastischen Maschinenteil, ähnlich wie vorangehend beschrieben, soweit es die Teile betrifft, welche die Parallelität zwischen den beiden Formhälften erhalten müssen, ist die Spritzgießmaschine ohne mechanische Teile, welche während des Spritzvorganges sich relativ zueinander bewegen, ausgeführt. In einer erfindungsgemäßen Maschine sind die relevanten Teile, z. B. der C-Rahmen, die Holme zwischen den Formaufspannplatten und der elastische Teil bzw. die elastischen Teile alle elastisch und werden dem Einspritzdruck geringfügig nachgeben. Die einzelnen Teile können derartig dimensioniert werden, daß die elastischen Ausdehnungen, das Nachaußenbiegen etc. einander vollständig ausgleichen und so die beiden Formhälften der Spritzgießform auch bei sehr hohem Einspritzdruck zueinander parallel verbleiben. Da die Teile sich nicht mechanisch sondern nur elastisch zueinander bewegen, gibt es keine Lager od. dgl., welche geschmiert oder in irgendeiner Art betreut werden müssen, was ein großer Vorteil ist.
Die Zeichnungen
Die Erfindung wird nun im Detail mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigen
die 1 eine Spritzgießmaschine mit einem erfindungsgemäßen elastischen Maschinenteil,
die 1a im vergrößerten Maßstab ein Detail der 1, das den elastischen Maschinenteil betrifft,
die 2 einen Schnitt in der Richtung II-II der 1,
die 3 einen Schnitt in der Richtung III-III in 1 und
die 4 ein Beispiel eines erfindungsgemäßen elastischen Maschinenteiles, der als unabhängige Einheit ausgebildet ist, im selben Maßstab wie in der 1a.
Beschreibung des gezeigten Ausführungsbeispieles
Die 1–3 zeigen eine hydraulische Spritzgießmaschine mit einem Maschinenrahmen 2 mit einem sogenannten C-Rahmen 3, welcher die beiden Formaufspannplatten trägt und abstützt, auf welchen die Formhälften 7, 8 einer Spritzgießform montiert sind. Die Formaufspannplatte 5 mit der Formhälfte 7 verbleibt während des Spritzgießzyklusses ortsfest und ist oben in einen elastischen Maschinenteil eingehängt, was nachfolgend im Detail beschrieben wird. Während des Spritzzyklusses, welcher beginnt, wenn die beiden Formhälften geschlossen werden, wird das Spritzmaterial durch die zentrale Öffnung 13 in die Form eingebracht. Der Teil der Maschine, der die eigentliche Erhitzung und Schmelzung des Spritzgießmaterials, die Einfuhr desselben unter Druck, usw. bewirkt, ist in der Zeichnung nicht gezeigt und wird in der vorliegenden Anmeldung nicht erklärt, da es sich um eine allgemein bekannte Technik handelt.
Die zweite Formaufspannplatte 6 ist bewegbar, indem sie in bekannter Weise auf einer oder mehreren Verschiebeebenen 4, die auf dem Maschinenrahmen vorgesehen sind, abgestützt ist. Hinter der bewegbaren Formaufspannplatte 6 ist eine ortsfeste Stützplatte 9 für die Montage der Bewegungseinrichtung in der Form eines großen Hydraulikzylinders 10 mit Kolben 10', welche mit der bewegbaren Formaufspannplatte verbunden ist, vorgesehen. Die Stützplatte 9 ist entsprechend der ortsfesten Formaufspannplatte 5 oben mittels eines elastischen Maschinenteils 30' in den C-Rahmen der Spritzgießmaschine eingehängt.
Zu Füßen der ortsfesten Formaufspannplatte 9 und der Stützplatte 5, d. h. auf der Seite der Platten, die zum Maschinenrahmen zeigt und zu den Führungsebenen 4, sind zwei Holme 17 vorgesehen, einer auf jeder Seite, wobei diese Holme fest, aber einstellbar mit den Platten 5, 9 verbunden sind. Die Holme 17 können durch Öffnungen in der Formaufspannplatte 6 verlaufen, derart, daß die Bewegung der Formaufspannplatte 6 nicht verhindert oder eingeschränkt wird.
Obwohl im vorliegenden Fall der Bewegungsmechanismus von einem Hydraulikzylinder 10 gebildet wird, können andere Bewegungsmechanismen zur Anwendung kommen, z.B. Kniehebelmechanismen od. dgl.
Die vorangehend beschriebene Spritzgießmaschine entspricht im wesentlichen der Beschreibung in der früheren internationalen Patentanmeldung Nr. PCT/DK95/00339, außer der Ausgestaltung des elastischen Maschinenteils 30, 30'. Diese Ausgestaltung ermöglicht es den Platten 5, 9, sich in der von den Pfeilen 22, 23 gezeigten Richtungen zu bewegen. Zusammen mit den Holmen 17 gewährleisten die Teile 30, 30', daß die Platten 5, 9 exakt zueinander parallel verbleiben, woraus sich ergibt, daß sich die Formhälften 7, 8 unabhängig von dem verwendeten Druck während des Spritzzyklusses nicht öffnen.
Die erfindungsgemäße Neuerung liegt in der Ausgestaltung des elastischen Maschinenteils 30, 30', welcher beispielsweise, wie in den Figuren gezeigt, ausgestaltet sein kann, d. h. als unabhängige Einheit, wie in der 4 gezeigt. Jedoch ist es für einen Fachmann offenkundig, daß der elastische Maschinenteil viele andere Formen haben kann und daß er beispielsweise einstückig mit den Platten 5, 9, an welchen er angeordnet ist, ausgebildet sein kann.
Der elastische Maschinenteil 30, 30' ist aus Stahl gefertigt, beispielsweise als rechteckige Schiene, wie in der 4 gezeigt, mit einem mittleren Teil 34, welcher massiv ausgebildet ist, und einer länglichen Nut 35 an beiden Seiten mit Gewindelöchern 31, um mittels Schrauben 32, 33, beispielsweise versenkten Schrauben, wie in 1a gezeigt, befestigt zu werden. Der Teil 30, 30' muß eine derartige Ausgestaltung haben und aus einem Material, beispielsweise Stahl sein, sodaß er stark genug ist, den hohen auftretenden Spannungen zu widerstehen, aber gleichzeitig in der Lage ist, geringfügig nachzugeben, wenn sich die Platten 5, 9 in der Richtung der Pfeile 22, 23 bewegen. Die 4 zeigt ein Beispiel einer möglichen Ausgestaltung.
Es wird für den Fachmann offenkundig sein, daß, obwohl der elastische Maschinenteil 30, 30' als unabhängige Einheit ausgebildet ist, der mittlere Bereich mit Öffnungen oder Nuten ausgestaltet sein kann, die anders sind als die gezeigten, um die Möglichkeiten der Bewegung des Teiles zu vermehren. Im gezeigten Ausführungsbeispiel entsteht die Bewegung lediglich aufgrund der Nachgiebigkeit des Teiles in der Form einer elastischen Verformung, ohne daß ein Zusammendrücken des Teiles auftritt.

Claims

Spritzgießmaschine (1), die einen Maschinenrahmen (2) umfasst, welcher eine ortsfeste Platte (5) und eine bewegbare Platte (6) für die Montage von Formteilen (7, 8) aufweist, wobei die bewegbare Platte (6) mit einem Schließmechanismus (10, 10') verbunden ist, der den notwendigen Druck ausübt, um die Formteile zu schließen und diese während der Einspritzphase geschlossen zu halten und die Maschine weiters eine Stützplatte (9) für den Schließmechanismus umfasst, wobei die Stützplatte (9) und die ortsfeste Platte (5) von elastischen Maschinenteilen getragen werden und mindestens eine der Platten (5, 9) auf mindestens einem Verbindungsstück im Maschinenrahmen montiert oder in dieses eingehängt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützplatte (9) und die ortsfeste Platte (5) mit Spannstangen (17) oder ähnlichen Spannelementen auf der dem Verbindungsstück gegenüberliegenden Seite versehen sind und dass das Verbindungsstück (30, 30') als elastischer Maschinenteil ausgeführt ist.
Spritzgießmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Maschinenteil einen festen Teil (34) umfasst.
Spritzgießmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Maschinenteil eine unabhängige Einheit (30, 30') ist, die Befestigungsmittel (31,32) umfasst.
Spritzgießmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Maschinenteil als integraler Teil von mindestens einem der zusammenzusetzenden Teile (3, 5, 9) ausgebildet ist.
Spritzgießmaschine nach einem der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass beide Platten (5, 9) jeweils auf dem Maschinenrahmen in mindestens einem elastischen Maschinenteil (30, 30') gelagert sind.
Spritzgießmaschine nach einem der Ansprüche 1–5, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Maschinenteil (30, 30') mindestens eine Nut (35) umfasst, die vom festen Teil (34) wegführt.
Spritzgießmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der feste Teil (34) in der Mitte des elastischen Maschinenteils (30, 30') angeordnet ist.
Spritzgießmaschine nach einem der Ansprüche 1–7, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Maschinenteil (30, 30') als Stahlschiene ausgeführt und angeordnet ist, um quer zu den Platten am oberen Ende der Platten befestigt zu werden und dass die Schiene einen durchgehenden, festen Bereich (34) und zumindest eine quer angeordnete Nut (35) aufweist, die über die gesamte Länge der Schiene verläuft (4).
Spritzgießmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1–8, dadurch gekennzeichnet, dass der Maschinenrahmen (2) ein C-förmiger, im Wesentlichen selbst tragender Maschinenrahmen (3) ist.