DE9321041U1 - Klemmanordnung für eine Spritzgussanlage - Google Patents

Description

Amir Ziv-Av und Zeev Wertheimer 10. August 1995

Unser Zeichen: T 22245 Gbm BD/HK/cp/sm

Unterlagen, die der Eintragung des Gebrauchsmusters zugrunde zu legen sind

is KLEMMANORDNUNG FÜR EINE SPRITZGUSSANLAGE

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Klemmanordnung für eine Spritzgußvorrichtung.

Eine Spritzgußvorrichtung umfaßt typischerweise feststehende und bewegliche lastaufnehmende Platten, die angepaßt sind, um zwischen sich jeweils die Hälften einer zweiteiligen Gußform einzuklemmen. Mit Hilfe eines hydraulisch oder mechanisch betätigten Stössels wird Druck an die bewegliche Platte gelegt, so daß die beiden Hälften der Gußform aneinandergeklemmt werden, in die dann geschmolzenes Kunststoffmaterial mit einem Druck eingespritzt wird, der oft sehr hoch sein kann. Um sicherzustellen, daß die beiden Teile der Gußform nicht als Folge des hohen Einspritzdruckes des Kunststoffmaterials relativ zueinander verschoben werden, muß eine große Klemmkraft angelegt werden, um die beiden Teile der Gußform zusammenzuhalten.

Bisher vorgeschlagene Geräte bzw. Vorrichtungen zum Erreichen dieser Ziele sind in der einschlägigen Technik allgemein bekannt und waren

seit vielen Jahren verfügbar. So beschreibt beispielsweise das US-Patent Nr. 3,128,501 (J.E. Borah) eine mit Fremdkraft betriebene Stufenpresse, deren Prinzipien sich seit der Veröffentlichung dieses Patentes nur wenig geändert haben. Borah beschreibt ein Gerät, das eine feststehende und eine bewegliche Platte aufweist, die gleitend in Bezug zueinander mit Hilfe von vier Eckpfosten oder Führungsstangen gehaltert werden, welche jeweils an den vier Ecken der beiden Platten plaziert sind, derart, daß die bewegliche Platte entlang dieser Pfosten zur feststehenden Platte hin-, oder von dieser wegbewegt werden kann. Die beiden Hälften einer &iacgr;&ogr; Gußform werden im wesentlichen symmetrisch miteinander zugekehrten Oberflächen der beiden Platten gehaltert, wobei die Klemmkraft entlang einer Achse gerichtet ist, die im wesentlichen mit der Symmetrieachse der Gußform zusammenfällt.

is Bei solchen bekannten Strukturen bzw. Bauformen schränkt das Vorhandensein der vier Führungsstangen die Zugänglichkeit des Bereiches zwischen den Platten erheblich ein, insofern, als das Einführen und Herausnehmen der Gußformteile betroffen ist. Diese Einschränkung ist besonders störend, wenn man berücksichtigt, daß die Gußformteile eine beträchtliche Größe, komplexe Form und ein beträchtliches Gewicht haben können und unter Benutzung mechanischer Handhabungsgeräte in Stellung gebracht und aus dieser entfernt werden müssen. Weiter schränkt diese relative Unzugänglichkeit des Klemmbereiches den Grad an Automation erheblich ein, der sonst in Verbindung mit der Einführung und der Entnahme der Gußformteile angewandt werden könnte.

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine neue unverbesserte Klemmanordung für eine Spritzgußvorrichtung zu schaffen, bei der die oben angesprochenen Nachteile deutlich verringert sind.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Klemmanordnung für eine Spritzgußanlage geschaffen, die aufweist:

steife, langgestreckte Baueinheiten (zum Positionieren und Festklemmen, wobei eine der Baueinheiten, die andere im wesentlichen umgibt;

eine feststehende Platte, die starr mit der Positionierungsbaueinheit verbunden ist und gelenkig an einen ersten Endabschnitt der Festklemmbaueinheit angekuppelt ist;

längsverlaufende, axial ausgerichtete Gleitlager, die integral mit der Positionierungsbaueinheit ausgerichtet sind;

eine bewegliche Platte, die gleitfähig von den Lagern für eine freie, axial gerichtete Verschiebung, in Bezug auf die Positionierungsbaueinheit zur feststehenden Platte hin oder von dieser weg gehaltert ist; und

eine Plattenantriebsvorrichtung, die gelenkig an ein zweites und entgegengesetztes Ende der Festklemmbaueinheit und an die beweglichen Platte angekuppelt ist, um die genannte Verschiebung der beweglichen Platte zu erteilen.

Die Anlage bzw. Anordnung gemäß der Erfindung ist also im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß sie in zwei getrennte Baueinheiten unterteilt ist, nämlich in die Positionierungsbaueinheit und die Festklemmbaueinheit.

Aufgrund der Tatsache, daß die feststehende Platte starr mit der Positionierungsbaueinheit verbunden ist, während die bewegliche Platte gleitend so auf der Positionierungsbaueinheit gelagert ist und gelenkig an die Fest-

spannbaueinheit angekuppelt ist, rufen die auf die Platten einwirkenden Reaktionen, die von den während des Gießens auf sie einwirkenden Kräften herrühren, kein Biegen der Halterungsstruktur hervor. Infolgedessen wird die gegenseitige relative Positionierung der Platten im wesentlichen unveränderlich gehalten.

Es soll besonders darauf hingewiesen werden, daß diese klaren Vorteile trotz der Tatsache erzielt werden, daß die erfindungsgemäße Anordnung nicht mit Führungsstangen ausgebildet ist. Die Schaffung einer Anordnung &iacgr;&ogr; ohne solche Führungsstangen führt zu sehr ausgeprägten Vorteilen, unter denen sich die folgenden befinden:

bequemes Entfernen von Teilen aus den Gußformen unter Benutzung von Robotern, ohne daß auf Führungsstangen Rücksicht genommen werden muß;

bequemes Entnehmen fertiggestellter Teile aus den Gußformen von Hand;

- bequemes Auswechseln von Gußformen unter Benutzung eines Standard-Hängekrans (bei den bestehenden Maschinen ist es nicht immer möglich, die Gußformen wegen der Behinderung durch Führungsstangen zu plazieren);

- Verringerung der geometrischen Begrenzungen bei Gußform auf Lagersystemen (Hydraulikkolben, etc.)

Zusätzlich zu dem oben Gesagten erweist sich das Gestell der Anlage steifer als die bestehenden Gestelle, was das Installieren in den Räumen des Kunden leichter und einfacher macht. Die vorgeschlagene Anordnung

reagiert weniger empfindlich auf die Art der Bodenoberfläche, auf der sie montiert werden muß, als bestehende Maschinen.

Nachfolgend werden die Zeichnungen kurz beschrieben.

Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung und um zu zeigen, wie dieselbe in der Praxis ausgeführt werden kann, sei nunmehr auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen.

&iacgr;&ogr; Fig. 1 ist eine schematische, perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Klemmanlage bzw. -anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 ist eine Längsschnittansicht, der in Fig. 1 dargestellten Anlage, entlang der Linie &Igr;&Igr;-&Pgr;;

Fig. 3 ist eine schematische, perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Anlage gemäß der Erfindung;

Fig. 4 ist eine Längsschnittansicht der in Fig. 3 dargestellten Anlage entlang der Linie IV-IV;

Fig. 5 ist eine Seitenansicht einer noch weiteren Ausführungsform der Anlage gemäß der Erfindung;

Fig. 6 ist eine schematische, perspektivische Ansicht eines Teils einer noch weiteren Ausführungsform der Anlage gemäß der Erfindung;

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Fig. 7 ist eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform einer Festklemmbaueinheit gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung.

Nachfolgend werden die bevorzugten Ausführungsformen im einzelnen beschrieben.

Wie aus den Figuren 1 und 2 der Zeichnungen ersichtlich umfaßt eine Klemmanordnung für eine Spritzgußanlage ein starres, langgestrecktes,

&iacgr;&ogr; rechteckiges Bodengestell 1, das eine mechanische Positionierungsbaueinheit bildet, die an einem Ende des Gestells ein Paar von nach oben ragenden Tragstützen 2 aufweist. Eine langgestreckte, im wesentlichen rechteckige Festklemmbaueinheit 3 sitzt innerhalb des Bodenrahmens 1 und umfaßt einen langgestreckten, ebenen Basisabschnitt 4 sowie, an

is jedem Ende desselben, Paare von Lagerstützen 5 und 6. Das Ende der Festklemmbaueinheit 3 in der Nähe der Lagerstützen 5 ist mit einem Paar von seitlich vorstehenden Tragbolzen 7 versehen, die sich durch ein Paar von längsgerichteten Schlitzen 8 erstrecken, welche im Bodengestell 1 gebildet sind, so daß die Baueinheit 3 auf dem Bodengestell 1 gehaltert und einer begrenzten Längsverschiebung relativ zum Gestell fähig ist.

Eine feststehende Platte 9 ist zusammenhängend mit den Tragstützen 2 und mit einem rückseitig vorragenden Ansatz 10 ausgebildet. Letzter ist zwischen den Lagerstützen 6 angeordnet und schwenkbar in Bezug auf dieselben durch eine Achse 11 gelagert.

Eine bewegliche Platte 14 ist mit einem Paar von sich nach hinten erstreckenden Absteifungselementen 15 gebildet, deren untere Kanten auf längs gerichteten Rippen bzw. Stegen 16 ruhen, die integraler Bestandteil einer oberen Kante des Bodenrahmens 1 ist. Die unteren Kanten der

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Absteifungselemente 15 bilden zusammen mit den Stegen 16 Gleitkontaktlager.

Ein hydraulischer Antriebskolben 21 ist schwenkbar zwischen den Stützen 5 montiert und weist eine sich davon erstreckende Kolbenantriebsstange 22 auf, die in einem Kopfabschnitt 23 endet, das schwenkbar an und zwischen einem Paar von sich hinten erstreckenden Ansätzen 24 montiert ist, die integral mit der rückseitigen Oberfläche der beweglichen Platte 14 gebildet sind.

Der Bereich zwischen der feststehenden und der beweglichen Platte 9 bzw. 14 bildet den nutzbaren Klemmbereich 25. Der festzuklemmende Gegenstand, wie etwa eine zweiteilige Form (nicht dargestellt), wird im Festklemmbereich 25 plaziert und der hydraulische Kolben 21 treibt die is bewegliche Platte 14 zu dem betreffenden Gegenstand hin und übt einen ausreichenden Druck auf den Gegenstand aus, so daß er wirksam und sicher eingeklemmt gehalten wird.

Während die feststehende Platte 9, wie ersichtlich, integral mit dem Bodenrahmen 1 gebildet ist, ruht die bewegliche Platte lediglich lose auf dem Bodengestell 1 (und ist daher einer geradlinigen Translationsverschiebung relativ zum Gestell fähig). Andererseits wird dieser translatorischen Verschiebung der beweglichen Platte, als Reaktion auf die auf sie wirkenden Kräfte als Folge des Festklemmens des Gegenstandes, durch die Ankupplung der beweglichen Platte 14 über den hydraulischen Kolben 21 an die Festspannbaueinheit 3 Widerstand geleistet. Infolgedessen führt diese Reaktion nicht zu irgendeiner Verzerrung bzw. Verformung (aufgrund eines Biegens oder dergleichen) im Bodengestell 1, so daß die relative Anordnung der feststehenden und der beweglichen Platte im wesentlichen unverändert bleibt. Irgendwelche auf die Festklemmbauein-

heit 3 einwirkenden Biegespannungen führen lediglich zu einem gewissen Grad an Durchbiegung der letzteren, ohne in irgendeiner Weise den Basisabstand zwischen den Platten zu beeinflussen bzw. beeinträchtigen. Tatsächlich werden die in der Festklemmbaueinheit 3 induzierten Biege-Spannungen über die Gelenkkupplung der letzteren mit der feststehenden Platte 9 so übertragen, daß sie sogar ein noch festeres Anklemmen des Gegenstandes gegen die bewegliche Platte 14 bewirkt.

Bei einer alternativen Ausführungsform, die in den Figuren 3 und 4 der &iacgr;&ogr; Zeichnungen dargestellt ist, ist die Festklemmbaueinheit mit einer feststehende Platte 41 versehen, die integral mit einem starren, langgestreckten, rechteckigen Bodenrahmen 42 gebildet ist, welcher eine Positionierungsbaueinheit bildet. Eine bewegliche Platte 43 ist starr mit einer Kolbenatriebsstange 44 eines hydraulischen Antriebskolbens 45 verbunden. is Der Antriebskolben 45 wird in einem Kolbenhalterunggehäuse 46 gehalten. Sowohl die bewegliche Platte 43, als auch das Gehäuse 46 sind gleitend auf den oberen Oberflächen der langgestreckten Stege 47 gelagert, wobei die unteren Oberflächen der beweglichen Platte 43 und das Gehäuse 46, zusammen mit den oberen Oberflächen der Stege 47, Gleitkontaktlager bilden.

Ein Paar von Klemmarmen 48 (von denen nur einer zu sehen ist) erstrecken sich in Längsrichtung innerhalb des rechteckigen Bodengestells 42 und in der Nähe eines Paares längsgerichteter Seiten desselben. Ein angrenzendes Paar von nach oben gewendeten Endabschnitten 48a der Klemmarme 48 ist jeweils und schwenkbar an gegenüberliegende Seiten des Gehäuses 46 angekuppelt, während ein entgegengesetzt angeordnetes Paar von benachbarten, nach oben gewendeten Enden 48b der Klemmarme 48 schwenkbar an die feststehende Platte 41 angekuppelt sind.

Bei dieser Ausfuhrungsform bilden die bewegliche Platte 43 und der hydraulische Antriebskolben 45 eine Einheit, die auf der Positionierungsbaueinheit ruht (wobei die bewegliche Platte 43 in Längsrichtung in Bezug auf die Positionierungsbaueinheit gleiten kann. Wie bei der vorher beschriebenen Ausführungsform führt die Rückwirkung auf die feststehende Platte und auf die bewegliche Platte 41 bzw. 43 als Folge des Klemmdruckes, der auf den eingeklemmten Gegenstand ausgeübt wird, nicht zu irgendeiner Verzerrung oder Verformung der Positionierungsbaueinheit, sondern sie führt, wenn überhaupt, zu einem leichten Verbiegen &iacgr;&ogr; der Klemmarme 48. Dies beeinträchtigt natürlich nicht den Abstand zwischen den Platten 41 und 43, sondern führt lediglich dazu, daß die feststehende Platte 41 stärker gegen den eingeklemmten Gegenstand gepreßt wird.

is Bei einer noch weiteren Ausführungsform, wie in Figur 5 der Zeichnungen dargestellt, ist die Klemmanordung im wesentlichen derjenigen ähnlich, die mit Bezug auf die Figuren 3 und 4 beschrieben wurde, mit der einzigen Ausnahme, daß, während bei der in den Figuren 3 und 4 dargestellten Anordnung die Klemmarme 48 (d.h., die Klemmbaueinheit) innerhalb des rechteckigen Bodengestells 42 (d.h. der Positionierungsbaueinheit) plaziert sind, sich die Klemmarme 48' bei der in Figur 5 der Zeichnungen dargestellten Anordnung außerhalb des Bodenrahmens 42' und jeweils neben den äußeren Längsseiten derselben befinden. Auf diese Weise bleibt der gesamte Bereich zwischen den Platten und innerhalb des Bodengestells 42' von der Festklemmbaueinheit nicht versperrt.

Figur 6 der Zeichnungen veranschaulicht eine Klemmanordnung der in Figur 5 der Zeichnungen dargestellten Art, nämlich eine solche, bei der Klemmarme 48" außerhalb des Bodengestells 42" plaziert sind; doch in diesem Falle ist eine bewegliche Platte 43' durch eine Kniehebelvor-

richtung 50 an ein hydraulisches Antriebssystem 49 angekuppelt. Das Antriebssystem 49 wird verwendet, um die Kniehebelvorrichtung mit dem Ziel zu betätigen, die bewegliche Platte 43' zu verschieben. Die Kniehebelvorrichtung 50 dient als aktive Stop- und Druckhaltevorrichtung während der Einspritzung. Dieser Anordungstyp reagiert sehr schnell auf die Öffnungs- und Schließverschiebungen der bewegliche Platte 43'.

Die Klemmanordnungen gemäß der Erfindung, wie sie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben sind, sind in der Lage, mit hohen

&iacgr;&ogr; Festklemmdrücken zu arbeiten, ohne irgendwelche Verzerrungen oder Verformungen in den Klemmbereich einzubringen. Bei einer solchen Anordnung, bei der die feststehende und die bewegliche Platte nicht mit Führungsstangen im Zusammenhang stehen, ist der Klemmbereich für die rasche Einführung und Entnahme der Gußform sowie für die mechanisehe Handhabung derselben leicht zugänglich. Bei einer Ausführungsform der Klemmanordnung gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfaßt die Anordnung, wie in Figur 7 der Zeichnungen dargestellt, ein Bodengestell 51 mit einer integral ausgebildeten feststehende Platte 52 und einer bewegliche Platte 53. Letztere weist integral ausgebildete, sich in Längsrichtung erstreckende Halterungsschenkel 54 auf, zwischen denen Gleitrollen 55 angebracht sind, die in einem sich in Längsrichtung erstreckenden Schlitz 56 gleiten, welcher im Bodengestell 51 angebracht ist. Die Rollen 55 und der Schlitz 56 bilden zusammen Gleitkontaktlager. Der Bereich zwischen den Platten 52 und 53 bildet einen Klemmbereich 57, in welchem eine zweiteilige Gußform 58 plaziert dargestellt ist. Integral mit dem Ende des Bodenrahmens 51 auf Seiten der bewegliche Platte 53 ist eine Haltestütze 59 ausgebildet, die schwenkbar daran befestigt einen hydraulischen Kolben 60 hält, dessen Antriebsstange 61 gelenkig an die bewegliche Platte 53 angekuppelt ist.

Die Gleitkontaktlager, bestehend aus den Rollen 55 und dem Schlitz 56, sind im wesentlichen außerhalb des Klemmbereiches 57 plaziert, und infolgedessen geben die auf den Bodenrahmen 51 über die Haltestütze 59 wirkenden Rückwirkungskräfte, wenn Klemmdruck durch die Antriebsstange 61 auf die bewegliche Platte 53 ausgeübt wird, Anlaß zu Biegeverzerrungen des betreffenden Abschnittes des Bodenrahmens 51 außerhalb des Klemmbereiches 57, ohne jedoch den Klemmbereich selber zu beeinflussen.

&iacgr;&ogr; Wenngleich bei den oben beschriebenen spezifischen Ausführungsformen sowohl die Verbindung der feststehenden Platte mit dem Bodengestell, als auch die Verbindung der Antriebsstange mit der bewegliche Platte durch gelenkige Kupplung erfolgt, können natürlich auch andere Kupplungsformen angewandt werden, die beim Übertragen axial gerichteter Kräfte dennoch einen eingeschränkten Grad an relativer Kippbewegung zwischen den gekuppelten Komponenten ermöglichen.

Claims (10)

Amir Ziv-Av und Zeev Wertheimer 10. August 1995 Unser Zeichen: T 22245 Gbm BD/HK/cp/sm ANSPRUCHE

1. Klemmanordnung für eine Spritzgußanlage, dadurch gekennzeichnet, daß sie aufweist:

steife, langgestreckte Baueinheiten (1), (3) zum Positionieren (1) und Festklemmen (3), wobei eine der Baueinheiten (1), (3) die andere im wesentlichen umgibt;

eine feststehende Platte (9), die starr mit der Positionierungsbaueinheit (1) verbunden ist und gelenkig an einen ersten Endabschnitt der Festklemmbaueinheit (3) angekuppelt ist;

längsverlaufende, axial ausgerichtete Gleitlager (16), die integral mit der Positionierungsbaueinheit (1) ausgebildet sind;

eine bewegliche Platte (14), die gleitfähig von den Lagern (16) für eine freie, axial gerichtete Verschiebung im Bezug auf die Positionierungsbaueinheit (1) zur feststehenden Platte (9) hin oder von dieser weg gehaltert ist; und

eine Plattenantriebsvorrichtung (21), die gelenkig an ein zweites und entgegengesetztes Ende der Festklemmbaueinheit (3) und an die be-

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wegliche Platte (14) angekuppelt ist, um die genannte Verschiebung der beweglichen Platte (14) zu erteilen.

2. Klemmanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattenantriebsvorrichtung (21) ein hydraulisches Antriebssystem mit einem Antriebskolben (21) umfaßt, der mit der beweglichen Platte (14) verbunden ist.

3. Klemmanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der

&iacgr;&ogr; Antriebskolben (21) mit einer Antriebsstange (22) ausgebildet ist, die

gelenkig mit der beweglichen Platte (14) verbunden ist.

4. Klemmanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die

Antriebskolbenstange (22) schwenkbar mit der beweglichen Platte is (14) verbunden ist.

5. Klemmanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebskolben (45) eine Kolbenstange (44), die starr mit der beweglichen Platte (43) verbunden ist, und ein Kolbengehäuse (46) aufweist, das auf der Positionierungsbaueinheit (47) gelagert ist und einer begrenzten Längsverschiebung relativ zu dieser Einheit fähig ist.

6. Klemmanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der

Antriebskolben (40) eine Kolbenstange, die über ein Kniehebelsystem

(50) mit der beweglichen Platte (43') verbunden ist, sowie ein Kolbengehäuse aufweist, das auf der Positionierungsbaueinheit gelagert ist.

7. Klemmanordnung nach irgendeinem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Festkiemmbaueinheit (3) schwenkbar an entgegengesetzten Enden derselben jeweils entsprechend mit der feststehenden Platte (9) und der Plattenantriebsvorrichtung (21) verbunden ist.

8. Klemmanordnung nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Festklemmbaueinheit im wesentlichen die Positionierungsbaueinheit im wesentlichen umgibt.

9. Klemmanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die

Positionierungsbaueinheit ein langgestrecktes Traggestell von im wesentlichen rechteckiger Querschnittsform umfaßt, und die genannte Festklemmbaueinheit ein Paar langgestreckter Klemmarme aufweist, is die jeweils auf jeder Seite der Positionierangsbaueinheit plaziert sind,

wobei ein Paar benachbarter Enden der Arme schwenkbar mit der feststehenden Platte verbunden sind und ein gegenüberliegendes Paar benachbarter Enden der Arme schwenkbar mit der Plattenantriebsvorrichtung verbunden sind.

10. Klemmanordnung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionierungsbaueinheit die Festklemmbaueinheit im wesentlichen umgibt.