DE7532798U

DE7532798U - Spritzgiessvorrichtung zum spritzpraegen von kunststoffen

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Publication number: DE7532798U
Application number: DE19757532798
Authority: DE
Original assignee: LUDWIG ENGEL KG SCHWERTBERG (OESTERREICH)
Current assignee: LUDWIG ENGEL KG SCHWERTBERG (OESTERREICH)
Priority date: 1974-11-15
Filing date: 1975-10-15
Publication date: 1977-04-21
Also published as: ATA915774A; SE7512566L; IT1050646B; AT331499B; BE834890A; DE2546173A1; DD122493A5; JPS5173058A; NL7513278A

Description

Spritzgießvorrichtung zum Spritzprägen von Kunststoffen

Die Neuerung bezieht sich auf eine Spritzgießverrichtung zum Spritzprägen von Kunststoffen, deren Formschltfeßeinrichtung einen hydraulisch in zwei Teilhüben betätigbaren Kniehebelmechanismus aufweist.

Das Spritzprägverfahren wird überall dort angewendet wo von den hergestellten Kunststoffgegenständen höchste Präzision verlangt wird.

Besonders für Spritzteile in der optischen Industrie, wo exakte Formtreue verlangt wird, d.h. absolute Übereinstimmung der Spritzteiloberfläche mit der Formoberfläche bei minimaler Schwindung, wird das Spritzprägverfahren angewendet. Bei diesem Verfahren

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bleibt während des Einspritzvorganges das Werkzeug einen ^y exakt vorgegebenen Hub geöffnet. Nach dem Einspritzvorgang erfolgt das endgültige Schließen der Form bei entsprechender Komprimierung des noch plastischen eingespritzten Kunststoffes. Dadurch entsteht unmittelbar nach dem Einspritzvorgang im Werkzeug ein wesentlich erhöhter Innendruck, wodurch eine Schrumpfung sowie Verspannung des Spritzteiles an den gewünschten Oberflächen weitgehendst vermieden wird.

Bei den bisherigen Spritzgießvorrichtungen mit Kniehebelmechanismus für das Spritzprägeverfahren erfolgte die Einstellung des ersten Teilhubes des Kniehebelmechanismuses bzw. der Formschließplatte mittels Endschalter, die über Magnetventile den Ölstrom zum Druckzylinder unterbrechen. Damit läßt sich jedoch eine exakte und stets genau reproduzierbare Einstellung des ersten Teilhubes nicht erreichen. Außerdem trägt auch die stets vorhandene geringe Kompressibilität des Druckmediums zur Erhöhung der Ungenauigkeit bei.

Ziel der Neuerung ist es, eine Spritzgießvorrichtung der oben erwähnten Art vorzuschlagen, die eine exakte und stets reproduzierbare Einstellung des ersten Teilhubes ermöglicht.

Neuerungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß im Druckzylinder für den Kniehebel ein zwischen zwei mechanischen Anschlägen verschiebbarer ringförmiger Anschlagkolben vorgesehen ist, dessen Ringfläche größer ist als die Kolbenfläche des Druckkdbens und dessen vom Druckkolben abgewandte Stirnfläche mit Drucköl beaufschlagbar ist, wobei sich der vom Drucköl beaufschlagte Anschlagkolben während des Einspritzvorganges in einer den Kolbenweg des Druckkolbens auf den ersten Teilhub begrenzenden Lage befindet und nach Beendigung des Einspritzvorganges den zweiten Teilhub freigibt.

Bei der neuerungsgemäßen Einrichtung wird daher der Hub des Druckkolbens des den Kniehebelaechanisraxis betätigenden Druckzylinders direkt Im Zylinder mechanisch begrenzt und diese Begrenzung kann durch einen vom Einspritzvorgang gesteuerten

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elektrischen Impuls über ein Magnetventil hydraulisch aufgehoben werden, wobei der durch die Stirnfläche des Druckkolbens abgeschlossene Zylinderraum nicht nur während des Schließens der Formschließplatte sondern auch während der Zeit in der die Formschließplatte geschlossen gehalten wird, mit der Druckölversorgung verbunden bleibt, wodurch die Kompressibilität des Mediums keine Rolle mehr spielt.

Beim Spritzprägeverfahren, das immer mit einer entsprechenden Verdichtung des eingespritzten Materials in der Form verbunden ist, kommt es meistens zu Materialaustritten entlang von sogenannten "Steigspalten", wodurch es unter anderem zur Ausbildung von "Steiggraten" kommt. Diese Gratbildung erfordert eine entsprechend hohe Öffnungskraft, die in manchen Fällen sogar die Schließ- bzw. Zuhaltekraft erreichen kann. Dies führte jedoch bei den bisherigen Kniehebel-Spritzprägemaschinen oft zu Schwierigkeiten, da deren Öffnungskraft, auf Grund des Unterschiedes der kreisförmigen Stirnfläche des Druckkolbens, die beim Schließen beaufschlagt wird und der beim Öffnen beaufschlagten kreisringförmigen Rückseite des Druckkolbens, kleiner als die Schließkraft ist, wenn nicht ein mit zwei verschiedenen Drücken arbeitendes Hydrauliksystem verwendet wird, was jedoch einen entsprechend hohen Aufwand erfordert.

Bei der neuerungsgemäßen Einrichtung ist es dagegen möglich, eine gegenüber der Schließkraft wesentlich erhöhte Öffnungskraft zu erzielen. Dies wird durch Beaufschlagung des Anschlagkolbens bei der Einleitung der Öffnungsbewegung erreicht, wobei der Druckkolben durch den Anschlagkolben um den Weg des zweiten Teilhubes verschoben und somit die Form um den Prägehub geöffnet wird und erst 8ach. die Rückseite des Druckkolbens beaufschlagt wird. Dabei sinkt zwar die Öffnungskraft auf die bei den bisher bekannten Maschinen üblichen Werte ab, doch 1st die höhere Öffnungskraft nur zu Beginn des öffnungsvorganges notwendig.

Besonders vorteilhaft ist es, den dem ersten Teilhub des Druck-

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kolbenweges entsprechenden Anschlag des Anschlagkolbens verstellbar auszubilden. ^ies kann vorteilhafterweise derart erfolgen, daß der Druckzylinder, durch zwei ineinanderschraubbare Zylinder gebildet ist, wobei die Stirnfläche des den Druckkolben führenden kleineren Zylinders als der dem ersten Teilhub des Druckkolbens entsprechende variable Anschlag für den Anschlagkolben dient.

Die Neuerang wird nun an Hand der Zeichnung näher erläutert.

Dabei zeigen Fig. 1 den Kniehebelmechanismus mit dem Hydraulikzylinder und Fig. 2 den Hydraulikzylinder im Schnitt.

Der aus dem Verstellzylinder 5 und dem Zylinderrohr 9 bestehende Druckzylinder ist an dem Balken 12 aufgeflanscht, der auch die feststehenden Arme 15 des Kniehebelmechanismus 13 trägt, der seinerseits mit der beweglichen Formschließplatte 36 verbunden ist und diese bewegt.

In der oberen Hälfte der Fig. 1 ist die Stellung der Formschließplatte 16 und des Kniehebelmechanismus 13 bei zurückgezogenem Druckkolben 6 und in der unteren Hälfte bei vorgeschobenem Druckkolben bzw. beigeschlossener Form dargestellt, wobei strichpunktiert die Stellung während des Einspritzens eingezeichnet ist. Aus dem Unterschied zwischen der in der unteren Hälfte der Fig. 1 voll ausgezogenen und der strichpunktiert gezeichneten Lage ist der Prägehub ersichtlich.

Die Funktion der Einrichtung wird nun an Hand der Fig. 2 näher erläutert. Dabei ist in der oberen Hälfte der Fig. 2 der Verstellzylinder in seiner vollständig eingeschraubten Lage dargestellt. Bei dieser Lage des Verstellzylinders 5 ist das Anschlagstück 4 fixiert und der Prägehub ist daher gleich Null. Die Einrichtung wird also als reine Spritzgießmaschine betrieben. In der unteren Hälfte der Fig. 2 1st dagegen der Verstellzylinder etwas aus dem Zylinderrohr 9 herausgeschraubt, so daß sich das Anschlagstück 4 axial verschieben und die Maschine als Spritzprägeeinrichtung betrieben werden kann.

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Wird der Anschluß 1 mit öl beaufschlagt, d.h. das Magnet- X ventil S1 wird betätigt, so bewegt sich der Druckkolben 6 von links nach rechts und die Kolbenstange 14 treibt den Kniehebelmechanismus 13 der Schließ einheit an, wodurch die bewegliche Formschließplatte 16 von links nach rechts bewegt wird. Gleichzeitig wird auch der Anschluß 3 mit öl beaufschlagt, da das Magnetventil S 1 vorerst nicht betätigt wird. Dadurch wandert der Anschlagkolben 4 von rechts nach links, bis er an der Stirnfläche 17 des Verstellzylinders 5 anschlägt. Dieser Anschlagkolben 4 führt also eine gegenläufige Bewegung zum Druckkolben 6 durch. Je nach Einstellung des Verstellzylinders 5 im Zylinderrohr 9, kann der Hub des Anschlagkolbens 4 von Null bis zu einem maximalen Hub II eingestellt werden, der den maximalen Prägehub bestimmt und z.B. durch eine Ringnut 18 gekennzeichnet sein kann.

Bedingung für den mechanischen Anschlag des Druckkolbens 6 an den Anschlagkolben 4 ist jedoch, daß die auf die Kreisringfläche A II des Anschlagkolbens einwirkende Kraft großer als die auf die Kreiflache A I des Kolbens 6 einwirkende Kraft ist. Dies wird in einfachster Weise durch entsprechende Festlegung der Abmessungen erreicht, da dadurch mit einem, mit einem einheitlichen Druck arbeitenden Hydrauliksystem das Auslangen gefunden werden kann,

Der Druckkolben 6 bewegt sich vorerst um den Hub I bis zum Anschlagkolben 4, der seinerseits an der Stirnfläche 17 des Verstellzylinders 5 anliegt. Der Kniehebelmechanismus 13 wird daher je nach der Einstellung des Verstellzylinders 5 mehr oder weniger weit durchgedrückt, wobei es zu einem vollständigen Durchdrücken nur dann kommt, wenn der Verstellzylinder 5 vollständig eingeschraubt ist.

Nun erfolgt das Einspritzen des Kunststoffee in die Form. Nach Beendigung des Einspritzvorganges wird das Magnetventil S 1' angesteuert und somit der Anschluß 3 statt wie bisher mit der Druckleitung mit dem Tank verbunden und daher der Raum zwischen dem Anschlagkolben 4 bewegt sich nun gleichzeitig mit dem Druckkolben

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dessen Kreisfläche A I nach wie vor druckbeaufschlagt ist, nach rechts bis der Anschlagkolben 4 an dem Zylinderkopf 10 ansteht. Dadurch wird der Knlehebelmeehanlsmue vollständig durchgedrückt und der Prägehub ausgeführt.

Beim Öffnungsvorgang wird das Magnetventil S1 entregt, wodurch die beiden durch ilen Druckkolben 6 geteilten Zylinderräume mit dem Tank verbunden werden. Gleichzeitig wird auch das Magnetventil S1· entregt, so daß der Anschluß 3 mit öl beaufschlagt wird und sich der Anschlagkolben 4 samt den an ihm anliegenden Druckkolben 6 nach links bewegt und die Forai öffnet. Dabei ist die Ringfläche A II wirksam, die größer als die beim Schließvorgang wirksame Kolbenfläche AI ist. Daraus resultiert eine entsprechend große Öffnungskraft, die auch im Falle der Ausbildung von Steiggraten sicher zum öffnen der Form ausreicht. Hat der Anschlagkolben 4 den Verstellzylinder 5 erreicht, so wird das Magnetventil S2 entregt und der Anschluß 2 mit Drucköl beaufschlagt. Nunmehr bewegt sich nur mehr der Druckkolben 6 weiter nach links, wobei die Kreisringfläche DI-d des Druckkolbens 6 beaufschlagt wird. Die damit verbundene Verminderung der Öffnungskraft stört nicht weiter, da nur zu Beginn des Öffnungsweges eine große Öffnungskraft erforderlich ist. Durch die kleiner«Fläche wird auch die Öffnungsgeschwindigkeit verglichen mit der Geschwindigkeit zu Beginn des Öffnungsweges erhöht.

Da infolge dieser Prägeeinrichtung Hub I und Hub II am Druckzylinder gefahren werden kann, wäre es möglich, daß bei voll eingestelltem Hub JI die Maschine um Hub II zuviel öffnet, wodurch ein Anschlagen des Kniehebels 13 an dem Balken 12 erfolgen könnte. Um dies zu vermeiden, ist zwischen der Kolbenstange 14 und dem Kniehebelgelenk eine Anschlaghülse 11 montiert, welche beim Öffnungsvorgang am Zylinderkopf 10 anschlägt um ein zu weites öffnen zu vermeiden. Der Kolben 6 bleibt nun genau um Hub II vor dem Zylinderdeckel 7 stehen. Um eine Fixierung des eingestellten Prägehubes zu erreichen, ist eine Kontramutter 8 vorgesehen.

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Die prttzise Einstellung de* Prftgehube* wird auch dadurch erleichtert, daß darch den Knlehebeln*chanl«nue 1? gegen Ende der Schlleebewegung der Fo;mschlleßplatte 16 eine große übersetzung erzielt wird, wodurch bereite für einen sehr kleinen Prägehub ein ralatlv großer Hub II des Anschlagkolbens 4 erforderlich 1st, der leicht ohne großen Aufwand mit der nötigen Genauigkeit eingestellt werden kann.

Claims

It · ι 1 » · » • III • · · I I • I I I MM I · I I I I I I « I » Il 1 . I I Schutzansprüche

1. Spritzgießvorrichtung zum Spritzprägen von Kunststoffen, deren Formschließeinrichtung einen hydraulisch in zwei Teilhüben betätigbaren Kniehebelmechanismus aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß im Druckzylinder (5,9) für den Kniehebel (13) ein zwischen zwei mechanischen Anschlägen (10,17) verschiebbarer ringförmiger Anschlagkolben (4) vorgesehen ist, dessen Ringfläche (All) größer ist als die Kolbenfläche (AI) des Druckkolbens (6) und dessen vom Druckkolben (6) abgewandte Stirnfläche mit Drucköl beaufschlagbar ist, wobei sich der vom Drucköl beaufschlagte Anschlagkolben (4) während des Einspritzvorganges in einer den Kolbenweg des Druckkolbens (6) auf den ersten Teilhub begrenzenden Lage befindet und nach Beendigung des Einspritzvorganges den zweiten Teilhub freigibt.

2. Spritzgießvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der den ersten Teilhub des Kolbens begrenzende Anschlag (17) für den Anschlagkolben (4) verstellbar ist.

3. Spritzgießvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckzylinder durch zwei ineinanderschraubbare Zylinder (5,9) gebildet ist, wobei die Stirnfläche (17) des den Druckkolben (6) führenden kleineren Zylinders(5) den verstellbaren Anschlag (17) für den Anschlagkolben (4) beim ersten Teilhub des Druckkolbens (6) bildet.

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