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Vorrichtung zum Öffnen und Schließen der Form einer Spritzgußmaschine
Bei neuzeitlichen Spritzgußmaschinen, insbesondere zur Verarbeitung wärmeplastischer
Kunststoffe, wird' das zu verspritzende Material unter hohen Drücken in die meist
zweiteilige Form überführt; Dies setzt voraus, daß die Fqrm während des Spritzvorganges
unter einem entsprechend hohen Druck zusammengebalten wird, anderseits werden zum
Öffnen und Schließen der Form nur verhältnismäßig geringe Kräfte benötigt.
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Bei Spritzgußmaschinen mit hydraulischem Antrieb erfordert der hohe
Formschließdruck eine entsprechende Erhöhung des Druclrmittels, was sich ungunstig
auf die Abmessungen des Steuerzylinders usw. auswirkt.
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Anderseits hat selbst das hochgespannte Druckmittel noch eine gewisse
Elastizität, die leicht dazu führen kann, daß sich die Form bei höheren Spritzdrüclçen
doch etwas öffnet.
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Wird eine mechanische Formschließvorrichtung, z. B. eine Kniehebeleinrichtung,
verwendet, so besteht bei den bisherigen Bauarten auch hier der Nachteil, daß bei
größeren Hüben die einzelnen Maschinenteile ungewöhnlich lang und kräftig bemessen
sein müssen. Bei der Vorrichtung nach der Erfindung ist dieser Nachteil vermieden,
weil für das Schließen der Form nur ein verhältnismäßig geringer Kraftaufwand benötigt
wird, wobei der Hub beliebig groß sein kann; die Form wird trotzdem nach Beendigung
des Schließhubes unter sehr hohem Druck zusammengehalten.
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Erfindungsgemäß wird dieser Erfolg durch ein oder mehrere zwischen
der beweglichen Forinhälfte und dessen Antriebsglied vorgesehene und mit ihnen schwenkbar
verbundene Lenkerpaare erreicht, von denen sich der an der Formhälfte angreifende
Lenker mit seinem anderen Ende bei geschlossener Foim an einem ortsfesten Widerlager
abstützt. Bei dieser Ausgestaltung der Maschine wird die zur Verfügung stehende,
z. B. hydraulische Kraft lediglich zum Offnen und Schließen der Form ausgenutzt.
Während des eigentlichen Spritzvorganges stützt sich die geschlossene Form unter
Vermittlung des Lenkers an dem Widerlager ab und wird daher nach Maßgabe
des
beim Spritzvorgang erzeugten Preßdruckes mehr oder weniger fest in ihrer Schließlage
gehalten.
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Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung,
und zwar zeigt Fig. I einen Teil der Spritzgußmaschine in Seitenansicht.
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In Fig. 2 ist diese Maschine in zwei verschiedenen Betriebsstellungen
veranschaulicht.
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Die obere Hälfte dieser Abbildung zeigt die Form und ihre Steuerglieder
in der Schließlage und die untere Hälfte in-der Offenstellung.
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Fig. 3 ist ein Schnitt nach der Linie A-B der Fig. I.
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Zwischen Endplatten, ron denen in den Fig. I und 2 die am rechten
Ende der ÄIaschine liegende Endplatte I dargestellt ist, sind Verbindungsstreben
2 vorgesehen, die in an sich bekannter Weise zur Aufnahme und Lagerung der einzelnen
Teile der Spritzgußmaschine dienen. An einer Traverse 3 sitzt die ortsfeste Formhälfte,
mit der während des Spritzvorganges das Düsemmundstück 5 des Massezylinders 6 zusammenwirkt.
Durch einen auf der Zeichnung nicht veranschaulichteil Preßstempel wird die wärmeplastische
Kunstumasse während des Spritzhubes unter sehr hohem Druck durch die Düsenmündung
5 ind die Form gepreßt. Mit der ortsfesten Formhälfte 4 wirkt die bewegliche Formhälfte
7 zusammen, die von einer auf den Streben 2 verschiebbaren Traverse 8 getragen wird.
In der oberen Hälfte der Fig. 2 sind die beiden Formteile 4 und 7 in ihrer Schließstellung
veranschaulicht.
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In einem Abstand von der Traverse S ist auf den Streben 2 eine Traverse
9 vershiebbar gelagert, die durch Schraubbolzen 10 nebst Stellmuttern 10' fest und
in regelbarem Abstand von der Traverse 8 gehalten wird.
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Zwischen der Traverse 9 und der Endplatte 1 ist weiterhin auf den
Streben 2 eine Hilfstraverse 1 1 verschiebbar gelagert, an der der Steuerkolben
12 eines Druckmittelzylinders 13 angreift. Der Zylinder 13 ist an der Endplatte
1 des Maschinengestells befestigt.
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An der der Form zugewandten Seite der Hilfstraverse 11 sind um einen
Bolzen 14 zwei Lenker 15 schwenkbar, die mit ihren freien Enden I6 an je einem zweiten
Lenker I7 angreifen, die um Bolzen I8 der Traverse g schwenkbar sind Die Lenker
17 ragen noch über ihre Verbindungsstelle 16 mit dem Lenker 15 hinaus und haben
an ihren freien Enden 19 keilförmig abgeschrägte Stirnflächen 20. Befinden sich
die einzelnen Teile in der in der oberen Hälfte der Fig. 2 veranschaulichten Schließstellung,
so stützen sich die keilförmigen Stirnflächen 20 der Lenker 17 an entsprechend gestalteten
Flächen 21 Voll Holmen 22 ab, die im Querschnitt rechtechig ausgebildet und in der
Endplatte 1 der Spritzgußmaschine verankert sind. Die Lenker 15 greifen mit ihren
Gelenkenden 16 zwischen die gabelartig auysgestalteten Enden der Lenker I7.
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Es sei angenommen, die Form 4, 7 befände sich nach beendetem Spritzvorgang
nocli in der in der oberen Hälfte der Fig. 2 veranschaulichten Schließlage. Da der
Spritzdruck aufgehört hat, liegen die einzelnen Teile spannungslos. Wird nunmehr
durch entsprechende Zuführung des Druckmittels zum Zylinder I3 der Steuerkolben
12 und damit die Hilfstraverse 11 im Sinne des in Fig. 2 eingezeichneten Pfeiles
x in Richtung auf die Endplatte I zugezogen, so hat dies zur Folge, daß der lenker
17, 19 durch den auf den Lenker 15 ausgeübten Zug im Uhrzeigersinn um den Gelenkbolzen
18 nach innen geschwenkt wird. Damit kommen die bisher zusammenwirkenden Flächen
20 und 2I miteinander außer Eingriff. Während sich die einzelnen Teile in die in
der unteren Hälfte der Fig. 2 veranschaulicht erechte Endstellung bewegen, gleitet
der Lenker 15 mit seinem Gelenkbolzen if an dem Holm 22 entlang.
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Mit Hilfe der Lenkerpaare werden die Traversen g und s und damit
auch die bewegliche Formhälfte 7 in die Offenstellung überführt, so daß nunmehr
der Spritzling aus der Form entfernt werden kann.
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Soll die Form für den nächsten Spritzhub wieder geschlossen werden,
so wird die Hilfstraverse 1 1 durch den Steuerkolben 12 im Sinne des in Fig. 2 eingezeichneten
Pfeiles y verstellt. Dabei gleitet der lenker 15 mit seinem Gelenkbolzen 16 bzw.
der Lenker 17 mit seinem hinteren Ansatz 19 am Holm 22 entlang, und die Traversen
8 und 9 und die bewegliche Formhälfte 7 werden in die in der oberen Hälfte der Fig.
2 veranschaulichte Schließlage überführt. Der hierzu erforderliche Kräfteaufwand
ist gering, da ldiglich die zwischen den einzelnen Teilen vorhandene Reibung zu
überwinden ist.
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In dem Augenblick, in dem die bewegliche Formhälfte 7 ihre vordere
(linke) Endstellung erreicht hat, klappt der Lenker 17 unter der Einwirkung des
durch den Lenker 15 auf ihn ausgeübten Druckes entgegen dem Uhrzeigersinne in die
Lücke zwischen der vorderen Stirnfläche 21 des Holms 22 und dem Gelenkbolzen 18.
Dabei legt sich die keilförmig abgeschrägt Stirnfläche 20 des Lenkers I7 gegen die
ein ortsfestes Widerlager bildende Fläche 21 des Holms 22. Infolge der keilförmigen
Ausgestaltung der Flächen 20 und 21 wird bei nur geringem Druckaufwand
seitens
des Lenkers I5 bzw. des Steuerkolbens 12 ein recht erheblicher Schließdruck zwischen
den Formhälften 4 und 7 erzeugt.
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Während des Spritzvorganges werden die beiden Formhälften 4 und 7
entsprechend dem sehr hohen Spritzdruck fest aufeinandergepreßt; dabei stützt sich
die bewegliche Formhälfte 7 unter Vermittlung der Traverse 8, der Bolzenverbindung
I0, 10', der Traverse 9, der Lenker 17 an den ortsfesten Holmen 22 ab. Die Lenker
17 nehmen, wie die obere Hälfte der Fig. 2 zeigt, bei geschlossener Form eine solche
Lage ein, daß ihre Mittellängsrichtungen mit der Richtung der von ihnen aufgenommenen
und auf die Holme 22 übertragenen Formschließkraft zusammenfällt. Die Lenker 15
und damit der Steuerkolben 12' des Druckmittelzylinders 13 brauchen also während
des Spritzvorganges nur die verhältnismäßig kleine Kraft auszuüben, die erforderlich
ist, um die Lenker I7 in ihren wirksamen Stellungen zu balten.
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Der das Öffnen und Schließen der Form bewirkende Druckmittelzylinder
kann daher verhältnismäßig klein und schwach ausgebildet sein. Zur Steuerung der
beschriebenen Bewegungen ist nur ein geringer Druckmittelverbrauch erforderlich;
dennoch wird die Form während des Spritzvorganges unter einem sehr hohen Schließdruck
zusammengehalten.
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Um den Schließhub des auf die Lenker I5 einwirkenden Steuerkolbens
I2 zu begrenzen und damit die richtige Stellung der Lenker I7 bei geschlossener
Form zu gewährleisten, ist an der Hilfstraverse II ein Hubbegrenzungsanschlag 23
vorgesehen, der ans einer zweckmäßig die Verlängerung des Steuerkolbens I2 bildenden
Stange 23 besteht. Diese Stange legt sich am Ende des Schließhubes gegen die Traverse
g, so daß ein zu weites Verschwenken der Lenker I7 vermieden ist.
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Die durch die Schraubbolzen 10 und deren 1, futtern 10' erreichte
Möglichkeit, den Abstand zwischen den Traversen 8 und g ändern zu können, gestattet
die Verwendung verschieden großer Formen 4, 7.
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PATENTNSPRÜCHE: 1. Vorrichtung zum Öffnen und Schließen der Form
einer Spritzgußmaschine, inshesondere zur Verarbeitung wärmeplastischer Kunststoffe,
gekennzeichnet durch eine oder mehrere zwischen der beweglichen Formhälfte (7) und
deren An-@ triebsglied (I2) vorgesehene und mit ihnen schwenkbar verbundene Lenkerpaare
(I5, 17), von denen sich der an der Formhälfte angreifende Lenker (17) mit seinem
anderen Ende (I9) bei geschlossener Form an einem ortsfesten Widerlager (21, 22)
abstützt.