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Kunststoffpresse mit einer Mehrzahl von mit Druckzylinder und Preßwerkzeugen
ausgerüsteten Preßvorriditungen
Die Erfindung betrifft eine durch ein Druckmittel
gesteuerte Kunststoffpresse mit einer Mehrzahl von mit Druckzylinder und Preßwerkzeugen
ausgerüsteten Preßvorrichtungen, welche in einem drehbaren Lagerstück untergebracht
sind, durch dessen Drehung die einzelnen Preßvorrichtungen nach einer allen Preßvorrichtungen
gemeinsamen Beschickungsstelle für das Rohmaterial und einer gemeinsamen Abgabestelle
für die fertigen Preßlinge bewegt werden.
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Um nun diese Pressen unabhängig von einer äußeren Druckmittelzufuhr
zu machen und den durch die Pumpenarbeit bedingten Kraftbedarf möglichst gering
zu halten, ist gemäß der Erfindung eine gemeinsame Zufuhrstelle für das Druckmittel
vorgesehen, an welche nacheinander jeder Druckzylinder nur in dem Augenblick angeschlossen
ist, in welchem eine Pressung stattfinden soll, während eine in der Presse eingebaute
Druckpumpe derart gesteuert wird, daß sie nur in jenem Augenblick das Druckmittel
liefert, im übrigen aber leer läuft.
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Ein Ausführungsbeispiel einer durch Drucköl gesteuerten Kunststoffpresse
nach der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, in welcher zeigt Fig. I die
Presse in senkrechtem Schnitt mit einer Preßvorrichtung in der Abgabestellung, Fig.
2 die Presse teils im Aufriß und teils im Schnitt nach Linie II-II in Fig. I, Fig.
3 in senkrechtem Schnitt und in größerem Maßstab eine Preßvorrichtung in der Abgabestelle
mit der Vorrichtung zur Entfernung der Preßlinge, Fig. 4 in senkrechtem Schnitt
und in größerem Maßstab eine Preßvorrithtung in der Preßstellung,
Fig.
5 einen Horizontalschnitt nach Linie V-V durch die PrelSvorfichtungen'und V'-V'
in Fig. I, Fig. 6 eine Draufsicht auf die Beschickungsvorrichtung, Fig. 7 einen
Horizontaischnitt nach Linie VII-VII in Fig. 9 durch den Antrieb der Beschickungsvorrichtung,
Fig. 8 einen Aufriß vom Antrieb der Beschickungsvorrichtung, Fig. 9 einen senkrechten
Schnitt durch die Beschickungsvorrichtung, Fig. 10 einen Teil des Antriebes zur
schrittweisen Drehung der Preßvorrichtungen, Fig. II den Antriebsmechanismus in
senkrechtem Schnitt nach Linie XI-XI in Fig. 2, Fig. 12 in größerem Maßstab die
Preßwerkzeuge in senkrechtem Schnitt und Fig. I3 einen horizontalen Schnitt nach
Linie , XIII-XIII in Fig. I mit der Vorrichtung zum Entfernen der Preßlinge in Draufsicht.
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Um einen im Pressegestell I befestigten Hohlzapfen 2 ist ein Lagerstück
mittels Wälzlager 3 drehbar gelagert. Das Lagerstück besteht aus einem unteren Widerlager
4 und einem durch Säulen 5 mit letzterem verbundenen oberen Widerlager, das durch
zwei ylindrische Scheiben 6 und 2 gebildet ist, zwischen welchen eine ringförmige
Aussparung 8 liegt. Auf dem unteren Widerlager 4 sind zehn Preßvorrichtungen mit
ihren Achsen in einem Kreis angeordnet befestigt.
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Jede Preßvorrichtung weist einen hohlen Kolben g (Fig. 4) auf, auf
welchem der Druckzylinder 10 sich verschieben kann. Am Zylinder 10 ist durch eine
Schraube 11 ein zylindrischer Halter I2 befestigt, in welchem die Preßformen I3
auswechselbar befestigt sind. Zwischen der Scheibe 6 und dem Zylinderkopf ist eine
Schraubenfeder 14 eingeschaltet, welche bestrebt ist, den Zylinder 10 zwecks Auspressens
des Druckmittels, z. B. Ö1, über den Kolben 9 nach abwärts zu drücken. Das Drucköl
wird von einer durch einen Elektromotor I5 (Fig. I) ständig angetriebenen Druckpumpe
I6 geliefert. In einem Gehäuse I7 sind die Druckleitung I8 (Fig. 4) sowie eine nach
dem Ansaugraum der Pumpe führende Leitung 19 vorgesehen und zwischen diesen beiden
Leitungen ein Überströmventil 20, das von einer Nockenscheibe 21 aus über Hebel
22 und Stange 23 periodisch geöffnet und geschlossen wird. In Fig. 4 ist das Ventil
20 in seiner geschlossenen Lage gezeichnet. In dieser strömt das Drucköl über Leitung
24 in einen hohlen Ständer 25, dessen oberes Ende als Zylinder 26 ausgebildet ist.
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Im Zylinder 26 ist eine Hohlkolben 27 verschiebbar, der oben einen
Ventilsitz 28 trägt, der gegen einen an einem Fortsatz 29 des Hohlkolbens befindlichen
Ventilsitz 30 abdichtet und in der in Fig. 4 gezeigten Stellung eine Verbindung
zwischen der Druckölleitung 24 und dem Druckzylinder 10 bildet. Im Hohlkolben 27
sind ein durch eine Feder 3I belastetes Ventil 32 und eine am Ständer 25 und Hohlkolben
27 befestigte Zugschraubenfeder 33 vorgesehen, die den Kolben 27 nach abwärts zieht.
Die Federkräfte sind so aufeinander abgestimmt, daß beim Eintritt des Drucköls in
den Ständer 25 der Hohlkolben 27 entgegen der Wirkung der Feder 33 angehoben wird,
bis die dichtende Verbindung zwischen den Sitzen 28 und 30 hergestellt ist, und
erst nachher öffnet sich das Ventil 32 und läßt das Drucköl in die hergestellte
Verbindung nach dem Druckzylinder 10 strömen.
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In'der Bohrung des Fortsatzes 29 ist der Führungskörper 34 eines
Rückschlagventils 35 geführt, das durch eine Feder 36 belastet ist. Der Führungskörper
34 besitzt eine Länge, die ein Mehrfaches seines Durchmessers beträgt. Das im hohlen
Fortsatz 29 befindliche Luftquantum wird zur Erzeugung bzw.
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Aufrechterhaltung eines Luftkissens im Druckzylinder benutzt. Wenn
das Rückschlagventil 35 geschlossen ist, so ragt das untere Ende seiner Führung
34 über den Ventilsitz 30 hinaus, und das Rücksch]agventil kann zwecks Ausströmens
des Öls aus dem Druckzylinder 10 durch einen als Rolle 37 (Fig. I) ausgebildeten
Anschlag von seinem Sitz abgehoben werden, wenn bei der Drehbewe6ung des Lagerstücks
die betreffende Preßvorrichtung sich über die Rolle 37 bewegt.
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Im Gegensatz zu anderen Pressen besitzt die Kunststoffpresse gemäß
der Erfindung keine permanenten Druckleitungen zu jedem der zehn Druckzylinder,
sondern es ist nur diese einzige, allen Druckvorrichtungen gemeinsame Zufuhrstelle
für das Drucköl vorhanden; alle Preßvorrichtungen werden der Reihe nach durch schrittweise
Drehbewegung des Lagerstücks über diese Zufuhrstelle gebracht.
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Zur Erzeugung dieser schrittweisen Drehbewegung sind unterhalb des
Widerlagers 4 zehn Elemente 38 (Fig. Io) mit je einer Schaltzahnlücke 39 vorgesehen,
mit welchen eine durch eine Feder 40 belastete Schaltklinke 41 zusammenwirkt. Letztere
ist am Arm 42 einer um den Hohlzapfen 2 drehbaren Hülse 43 drehbar befestigt, der
Hülse 43 wird über eine Stange 44 und die Nockenscheiben 45 und 46 (Fig. 5) Schwingbewegung
erteilt. Um das Lagerstfick bzw. das Widerlager in der eingestellten Drehlage nach
jedem Schaltschritt anzuhalten, ist ein axial verschiebbarer, mit sich verjüngenden
Seitenflanken versehener Sperrzahn 47 vorhanden, der in entsprechend geformte Zahnlücken
48 von am Widerlager radial zu jeder Preßvorrichtung befestigten Platten 49 eingreift.
Die axiale Bewegung des Sperrzahnes 47 (Fig. 3) wird durch einen Nocken 50 über
Hebel 50a, 50b und 50G gesteuert.
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Ferner ist eine allen Preßvorrichtungen gemeinsame Beschickungsvorrichtung
(Fig. 6 bis 9) für das Preßmaterial in Tablettenform vorgesehen. Dieselbe weist
eine am Umfang mit Taschen 51 versehene Scheibe 52 auf, welche auf einem Zapfen
54, der in einem als Behälter 53 ausgebildeten Gehäuse drehbar gelagert ist, befestigt
ist. Der Behälter 53 befindet sich in einer geneigten Lage, und zwar neigt er sich
gegen einen Kanal 55, so daß die Tabletten aus den Taschen 5I in den Kanal 55 gleiten.
Letzterer ist gegen die eigentlichen Preßvorrichtungen geneigt, um die Tabletten
aus dem Kanal zu den im Halter 12 (Fig. I) befestigten Preßformen I3 abrutschen
zu lassen. Die Scheibe 52 wird durch ein Schaltgetriebe mit Schaltrad 56 und Schaltklinke
57, mit welcher eine Arretierklinke 58 über eine Feder 59 gekuppelt ist, angetrieben.
Die Schaltklinke 57 sitzt auf einem um die Achse des
Zapfens 54
drehbar gelagerten Schwingarm ho, welcher über ein infolge der geneigten Lage der
Beschickungsvorrichtung mit Kugelgelenken versehenes Zwischenglied 6I von einem
Hebel 62 aus angetrieben wird, der seine Bewegung von einer Nockenscheibe 63 aus
erhält. Die Geschwindigkeit, mit welcher die Scheibe52 durch das Schaltwerk 56,
57 angetrieben wird, ist mindestens doppelt so schnell, als es die an die Werkzeuge
abzugebende Zahl der Tabletten erfordert, tim trotz einzelnen leeren Taschen 51
keine Unterbrechung in der Tahlettenzufuhr nach den Preßvorrichtungen zu haben.
Damit bei dieser für normale Zufuhrverhältnisse zu rasch laufenden Scheibe keine
Verstopfung des Kanak 55 mit Tabletten entsteht, ist ein Fühlhebel 64 vorgesehen,
der mit seinem mit einer Schraube 65 versehenen Ende in den Kanal 55 greift.
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Der Fühlhebel 64 ist auf einer im Gehäuse 53 gelagerten Achse 66 befestigt,
welch letztere mit einem Finger 67 versehen ist, der mit der Schaltklinke 57 zusammenwirkt.
Ferner ist am Schwinghebel 60 ein Finger 6a befestigt, der beim Ausschwingen des
Schwinghebels 60 in der einen Richtung auf den Stift 67 auftrifft und den Fühlhebel
64 in die Bereitschaftsstellung zum Fiihlen dreht. Schwingt der Schwinghebel 60
in der anderen Richtung zurück, so entfernt sich der Finger 68 vom Stift 67, und
der Fiihlhebel 64 senkt sich zum Fühlen in den Kanal 55.
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Trifft er auf eine Tablette auf, so ist dies das Zeichen, daß geniigend
Tabletten im Kanal sind, und der Stift 67 nimmt eine solche Lage ein, daß bei diesem
Zuriickschwingen der rfickwärtige Arm der Schaltklinke 57 auf den Stift 67 auftrifft,
wodurch die Schaltklinke aus dem Bereich der Zähne des Schaltrades 56 gedreht wird,
so daß beim Vorwärtsschwingen des Schwinghebels 6o keine Schaltung erfolgt. Liegt
der Fühlhebel 64 auf keiner Tablette auf, so befindet sich der Stift 67 in einer
solchen Lage, daß er nicht auf die Schaltklinke 57 einwirkt, letztere bleibt im
Eingriff mit den Schaltzähnen des Schaltrades 56, und eine \N'eiterschaltung der
Scheibe 52 und weitere Beschickung des Kanals mit den Tabletten findet statt. tJm
sicherzustellen, daß jeweils nur eine Tablette aus dem Kanal 55 nach den in der
Beschickungslage sich befindlichen Preßwerkzeugen sich bewegt, ist ein Schwinghebel
69 vorgesehen, der an seinem vorderen Ende zwei einander gegenüberliegende Messer
70 und 71 trägt. In der in Fig. 6 gezeigten Lage des Schwinghebels 69 ist das Messer
70 in den Kanal 55 eingetreten und befindet sich vor der vordersten Tablette. Soll
Beschickung stattfinden, so bewegt sich das Messer 70 aus dem Kanal und gibt die
vorderste Tablette frei zum Abrutschen nach den Preßwerkzeugen. Gleichzeitig tritt
das Messer 71 in den Kanal und verhindert, daß die nächste Tablette mit der vordersten
zusammen abrutscht. Beim nächsten Spiel des Schwinghebels 69 gibt das Messer 7I
die nunmehr vorderste Tablette frei, und sämtliche Tabletten im Kanal rutschen abwärts,
wobei die vorderste Tablette vom inzwischen in den Kanal eingetretenen Messer 70
zurückgehalten wird und das vorbeschriebene Spiel wieder beginnt. Der Antrieb des
Schwinghebels erfolgt von einer Nockenscheibe 72 (Fig. 2) aus.
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Ferner ist an der Abgabestelle für die fertigen Preßlinge eine aUen
Preßvorrichtungen gemeinsame Vorrichtung zum Entfernen der Preßlinge vorgesehen.
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Hierbei ist angenommen, daß es sich um Preßlihge in Gestalt von mit
Innengewinde versehenen Verschlußkappen für Flaschen od. dgl. handelt. In Fig. I2
ist mit 73 eine solche Verschlußkappe im Schnitt dargestellt. Gleichzeitig zeigt
diese Figur die Preßwerkzeuge, nämlich die im Halter 12 auswechselbar befestigte
Preßform I3, welche die Außenform der Verschlußkappe 73 bestimmt, und das mit einem
Gewindebolzen 74 versehene obere Preßwerkzeug 75, das mittels einer Schraube 76
auswechselbar in der oberen Scheibe 7 des Lagerkörpers befestigt ist.
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Zum Entfernen dieses Preßlings muß derselbe von dem oberen Preßwerkzeug
75 abgeschraubt werden.
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Zu diesem Zweck ist eine in einem Lagerstück 77 (Fig. 3) drehbar gelagerte
Hülse 78 vorgesehen, welche mit Greifern 79 versehen ist, die den Preßling 73 von
außen fassen. Die Hülse 78 ist in ihrem oberen Teil von einer Hülse 80 umgeben,
welche von-einer Gabel 8r getragen wird und durch deren Verschiebung nach obe l
die am Winkelhebel 82 gelagerten Greifer 79 gegen den Preßling gepreßt werden.
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Das die Hülse 78 tragende Lagerstück 77 ist mittels einer Hülse 83
(Fig. I) verschwenkbar gelagert, um die Vorrichtung in die in Fig. 13 gezeigte Wirkungsstellung
einschwenken und nach dem Entfernen des Preßling wieder in die in Fig. I3 strichpunktiert
dargestellte Ruhestellung ausschwenken zu können.
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Ferner ist die Hülse 83 in ihrer Höhe verschiebbar, um die eingeschwenkte
Hülse 78 nach oben in die Lage zu bringen, in welcher die Greifer 79 mit dem Preßling
zusammenwirken. Das Ein- und Ausschwenken des Lagerstücks 77 erfolgt von einer Nockenscheibe
84 aus über Schwinghebel 85 und Stange 86. Das Anheben und Senken des Lagerstücks
77 erfolgt von einer Nockenscheibe 87 über Schwinghebel 88 und auf die Hülse 83
aufgeschraubten Bund 89, während das Anheben und Senken der Gabel 8I von einer Nockenscheibe
go, Schwinghebel 9I, Bund 92 und Stange 93 erfolgt. Die Nockenscheiben und Hebelübersetzungen
sind zweckmäßig so gewählt, daß die Senkbewegung der Gewindesteigung angepaßt ist.
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Die Drehbewegung der Hülse 78 erfolgt von einem Motor 94 (Fig. I
und 3) aus über Keilriemengetriebe 95, 96, 97 und Zahnräder 98, 99, IOO, IOI und
102, wobei das nicht verschiebbare Zahnrad 98 eine derartige Zahnbreite besitzt,
daß der Eingriff mit dem Zahnrad 99 auch während der Hebe- und Senkbewegungen des
Lagerstücks 77 erhalten bleibt.
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Die vom Gewindebolzen 74 des oberen Preßwerkzeugs 75 abgeschraubte
Verschlußkappe wird immer noch von den Greifern 79 gehalten, bis die Abnahmevorrichtung
zuerst gesenkt, dann in ihre Ruhelage ausgeschwenkt ist. Dann werden die Greifer
79 durch Niederdrticken der Gabel 8I bzw. Anheben ihres hinteren Endes gelöst; der
fertige Preßling wird von den Greifern befreit und fällt in die Rinne 73'.
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Wie aus vorstehender Beschreibung hervorgeht, werden alle erforderlichen
Bewegungen zum schrittweisen Drehen des Lagerstücks mit den Preßvorrichtungen, zur
Betätigung der Beschickungsvorrich-
tung, der Zufuhr von Druckmitteln
zu jeder Preßvorrichtung und der Vorrichtung zum Entfernen der fertigen Preßlinge
usw. von Nocken aus gesteuert, welche auf einer gemeinsamen Nockenwelle 103 sitzen.
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Der in Fig. II gezeigte Antrieb der Nockenwelle 103 erfolgt von einem
Elektromotor 94 aus über Geschwindigkeitswechselgetriebe, ein Variatorgetriebe mit
verstellbaren Konusscheiben 104, 105 und Keilriemen 106. Die Verstellung des Getriebes
erfolgt von einem Handrad 107 (Fig. 2) über Welle 108, Kegelräder IO9, Stirnräder
IIO, III und mit Außengewinde versehene Hülse 112, die die untere Konusscheibe 104
gegenüber der oberen verstellt. Auf der Welle II3 der Konusscheiben 104 sitzt eine
Schnecke II4, die mit einem auf der Nockenwelle 103 befestigten Schneckenrad II5
im Eingriff ist.
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Ferner ist ein aus konischem Ventil II6 (Fig. 2) und einem unter
dem Druck einer Feder II7 befindlichen, verstellbaren ,Ventilsitz II8 bestehendes
Überdruckventil vorgesehen. Durch ein Handrad 119 kann von außen derFederdruck und
dadurch der gewünschte Öldruck eingestellt werden. Das Überdruckventil ist in die
Druckleitung I8 der Pumpe eingeschaltet. Im durch den untersten Teil des Pressegestells
I gebildeten Ölreservoir I20 (Fig. I) sind Kühlschlangen 121, die vom Kühlwasser
durchflossen sind, eingebaut. Das beim Anheben der Rückschlagventile 35 (Fig. 3)
aus dem Druckzylinder IO abströmende 01 fließt direkt in das Ölreservoir. Lecköl,
das infolge Undichtigkeiten zwischen Kolben g und Zylinder IO oder am Rückschlagventil
35 entsteht, wird in einer auf dem Widerlager 4 vorgesehenen flachen Schale I22
aufgefangen und fließt aus derselben durch Filter I23 zum Zurückhalten der Verunreinigungen
ebenfalls in das Ö1-reservoir. Verluste durch Lecköl schaden der Funktion der Preßvorrichtungen
nicht, da sich in den Zylindern IO, wie vorstehend erwähnt, ein Luftkissen befindet,
welches nur ein allmähliches Absinken des Drucks gestattet. Bei der Herstellung
von Preßlingen aus Kunstharz genügt es, wenn der maximale Druck zur Formung der
Preßlinge nur kurze Zeit anhält. Der Druck kann dann während der Drehbewegung der
Preßvorrichtungen von der Zufuhrstelle des Drucköls bis zur Abgabestelle der Preßlinge
allmählich bis auf Null absinken, da für die Kondensation des Kunstharzpreßlings
kein besonderer Druck erforderlich ist.
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Die Scheiben 6 und 7 sind durch eingebaute Widerstände I24 und I25
elektrisch beheizt, und die Heizung wird durch Leitung und Strahlung an die an der
Scheibe 7 befestigten Preßwerkzeuge 75, 76 und die am Halter 12 befestigten Preßwerkzeuge
I3 übertragen. Thermostate I26 dienen zur Kontrolle der Heizung der Scheibe 7, und
es sind weitere Thermostate in der Scheibe 6 vorgesehen. Die Stromzuführung zu den
Heizwiderständen I24, I25 erfolgt durch Leitungen I27, welche von unten durch den
Hohlzapfen 2 und durch Schleifringe I28 hindurchgehen. Zur Wärmeisolierung sind
Lagen I29 aus Isoliermaterial und eine über das Lagerstück von oben ragende Glocke
I30 vorgesehen, welche an Zugorganen I3I aufgehängt ist, die über Rollen I32 zu
einem Gegengewicht I33 führen, um die Glocke leicht anheben zu können, z. B. zwecks
Auswechselns der Preßwerkzeuge.
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Es sei noch erwähnt, daß die schrittweise Bewegung des Lagerstücks
und damit der zehn in Fig. I3 dar-. gestellten Preßvorrichtungen z. B. im Sinn des
eingezeichneten Pfeiles erfolgt. Während eine Preßvorrichtung sich an der Abgabestelle
A für die fertigen Preßlinge sich befindet, ist die nächste Preßvorrichtung unter
der Beschickungsstelle B, die dritte unter der Zufuhrstelle C für das Druckmittel,
während die letzte Preßvorrichtung an der Stelle D sich befindet, wo das Druckmittel
durch Anheben des Rückschlagventils abgelassen wird und die Preßwerkzeuge sich voneinander
wegbewegen. In den Preßvorrichtungen zwischen den Stellen C und D findet die Kondensation
des Kunstharzes statt, wenn ein solches zur Herstellung der Preßlinge verwendet
wird. Alle Preßvorrichtungen durchwandern nacheinander die erwähnten Stellen.
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In einer Preßvorrichtung können sich auch mehr als ein Paar Preßwerkzeuge
befinden, und anstatt die Preßlinge mit den beschriebenen Greifern zu entfernen,
können sie, falls sie kein Gewinde besitzen, auch in üblicher Weise durch Preßluft
von den oberen oder eventuell unteren Preßwerkzeugen abgeblasen werden. Die Preßluft
kann von einem Nocken 134 (Fig. 2) der Nockenwelle 103 aus gesteuert werden.
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Vorstehend wurden nur die für die Wirkung prinzipiell wichtigen Merkmale
der Presse beschrieben.
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Daneben gibt es noch Sicherheitseinrichtungen, wie elektrisch gesteuerte
Sperrvorrichtungen, welche z. B. ein Weiterschalten des Lagerstücks nur zulassen,
wenn beispielsweise der Zylinder in seiner untersten Lage angekommen ist, um zu
verhindern, daß die Vorrichtung zum Entfernen der Preßlinge gegen die noch nicht
völlig gesenkten unteren Preßwerkzeuge stößt, was Beschädigungen zur Folge hätte.