Pressgiessvorrichtung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Pressgiessvorrichtung mit zwei trennbaren Formteilen, einem Paar die Formteile tragenden Druckplatten und mit auf einer dieser Druckplatten fest angeordneten Mitteln, welche der einen Druckplatte einen verhältnismässig langen wechselseitigen Hub zwischen einer hinteren und einer vorderen Lage erteilen.
Bei einer bekannten Ausführungsform der obgenannten Vorrichtung ist einer der Formteile auf einer fest angeordneten Druckplatte angeordnet, während der andere Formteil auf einer verschiebbaren Druckplatte angebracht ist. Während des Pressvorganges wird die verschiebbare Druckplatte in die Drucklage gebracht und dann zurückgeschoben, um den hergestellten Formkörper aus der Form zu entfernen. In dieser Vorrichtung müssen Vorkehrungen getroffen werden, um die verschiebbare Druckplatte über einen verhältnismässig langen Weg zu heben, und diese Druckplatte dann gegen die feststehende Druckplatte mit genügender Kraft zu drücken. Diese Kraft muss so gross sein, dass sie dem Druck widerstehen kann, der während des Pressvorganges entsteht.
Solche Pressgiessvorrichtungen werden gewöhnlich beim Spritzen von Kunststoff, beim Schalengiessen und bei anderen ähnlichen Herstellungsverfahren verwendet.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, die Arbeitsleistung einer Pressgiessvorrichtung der obgenannten Art zu verbessern, die Kraft zu verringern, welche erforderlich ist, um die bewegbare Druckplatte zu bewegen, weiter, dass der verhältnismässig lange Arbeitsweg der bewegbaren Druckplatte schnell und unter kleinen Druck zurückgelegt werden kann und dass diesem Arbeitsweg ein kurzer Pressform-Schliessungsweg folgt, der durch Ausübung eines Druckes auf die bewegbare Druckplatte erreicht wird.
Die erfindungsgemässe Pressgiessvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass in der vorderen Lage die Formteile durch einen kleinen Spalt voneinander getrennt sind, dass Mittel vorgesehen sind, um die genannte letztere Druckplatte von der vorderen Lage in die Presslage zu bringen, sowie Mittel, zum Ausüben eines Druckes auf diese Druckplatte, um dem Pressdruck zu widerstehen und die Formteile während des Pressgiessvorganges in gegenseitiger Berührung zu halten.
In der nachfolgenden Beschreibung wird eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes anhand der Zeichnungen näher umschrieben, in welcher besondere Einzelheiten hervorgehoben sind.
Fig. 1 stellt einen Längsschnitt nach der Linie 1-1 in Fig. 2 dar, der eine Pressgiessvorrichtung gemäss der Erfindung zeigt, bei welcher sich die Formteile in ge öffneter Lage befinden.
Fig. 2 stellt eine Draufsicht einer Pressgiessvorrichtung gemäss der Erfindung dar, bei welcher sich die Formteile in geschlossener Lage befinden.
Die in der Zeichnung dargestellte Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes weist Formteile 10 und 11 auf, welche an den Druckplatten 12 bzw. 13 befestigt sind. Während einerseits die Druckplatte 13 fest angeordnet ist, ist anderseits die Druckplatte 12 auf Säulen 14 verschiebbar gelagert. Die Säulen 14 sind in einer zylinderförmigen Platte 16 und in der fest angeordneten Druckplatte 13 befestigt.
Die Druckplatte 12 wird mittels eines Kniegelenkmechanismus betätigt, der je ein Paar Hebel 85 und 86 aufweist, die auf Naben 87 bzw. 88 schwenkbar gelagert sind. Die Naben 87 sind auf der Innenseite einer kurzhubig verschiebbaren Platte 15 und die Naben 88 auf der ihr gegenüberliegenden Seite der Druckplatte 12 befestigt, wodurch diese von der geöffneten in die geschlossene Lage verschoben werden kann.
Die Hebel 85 sind mittels Wellen 89, die in Naben 87 gelagert sind, schwenkbar angeordnet und betätigen das Kniegelenk von der offenen in die geschlossene Lage.
Die Welle 89 ist mit dem im Gehäuse 90 eines hydraulischen Motors gelagerten Rotor verbunden. Der Motor ist auf der kurzhubigen Platte 15 befestigt und derart ausgebildet, dass er durch hydraulischen Druck betätigt werden kann, wodurch die Kniegelenke, wie beschrieben, betätigt werden. Die Kniegelenke sind so angeordnet, dass die Hebel in eine Verriegelungslage verschwenkt werden, wenn die Druckplatte sich in der vordersten Lage, also in der geschlossenen Lage, befindet. Die Hebel 85 und 86 sind mit Vorsprüngen 91 bzw. 92 versehen. Diese Vorsprünge begrenzen den Bewegungsweg der Hebel in der Verriegelungslage. Die Kniegelenke haben die Aufgabe, die Druckplatte 12 zu verschieben und sie in der vordersten, also in der geschlossenen Lage, zu verriegeln.
Die Druckplatte 12 ist derart ausgebildet, dass in der geschlossenen Lage, in welche sie mittels des Kniegelenkes verschoben werden kann, der Formteil 10 so nahe an den Formteil 11 gebracht wird, dass zwischen diesen Teilen noch ein kleiner Spalt offen bleibt.
Während der Dauer der Verriegelung ist die Druckplatte 12 frei, und der Kniegelenkmechanismus übt keinen Verschluss- oder Widerstandsdruck aus. Zum Verschieben der Druckplatte 12 in ihre vorderste Lage wird, wie beschrieben, ein Kniegelenkmechanismus verwendet. Es könnte aber auch ein anderer Mechanismus Venvendung finden, beispielsweise hydraulisch betätigte Kolben, wie sie aus dem schweizerischen Patent Nr. 445 827 bekannt sind.
Wenn die Druckplatte 12 so vorgeschoben ist, dass der Spalt zwischen den Formteilen 10 und 11 geschlossen und die Druckplatte 12 unter genügend grossen Druck gehalten wird, so dass sie den Formkräften widersteht, ist die kurzhubige Platte 15 entlang den Säulen 14 vorgeschoben worden.
Ein auf der kurzhubigen Platte 15 befestigter Kolben 60 arbeitet in einer zylinderförmigen Bohrung 70 in der zylinderförmigen Platte 16. Der Kolben 60 weist an einander gegenüberliegenden Seiten ringförmig Schultern 71 und 72 auf, welche zur Bildung von Druckkammern 73 und 74 dienen. Die Kammern 73 und 74 sind über Leitungen 75 und 76 mit Öffnungen 77 und 78 eines Vierweg-Schiebers 79 verbunden. Der Schieber 79 ist mit Öffnungen 80 und 81 versehen, welche mit einer Druckflüssigkeitsleitung 82 und einer Ausgangsleitung 83 verbunden sind. Ein Doppelschieberkörper 83a ist so einstellbar, dass in der gezeigten Lage die Leitung 76 mit der Druckflüssigkeitsleitung 82 und die Leitung 75 mit der Ausgangsleitung 83 verbunden sind und dass diese Verbindungen umgekehrt werden, wenn der Schieberkörper sich in der entgegengesetzten Lage befindet.
In der Zwischenstellung sind beide Öffnungen 77 und 78 geschlossen.
Die Ausgangsleitung 83 ist mit einem Druckablassventil 84 verbunden, das einen Ventilsitz 93 und einen konischen Ventilkörper 94 aufweist, der mittels einer Feder 97 gegen den Ventilsitz gedrückt wird. Der Ventilkörper 94 wird nur bei einem vorbestimmten Überdruck in der Leitung abgehoben.
Die Anordnung ist derart ausgebildet, dass das Ventil 84 dem Überdruck in der Leitung 83 angemessen wird. Die Bewegung des Kolbens 60 und der Platte 15, mit welcher er verbunden ist, wird dadurch begrenzt.
Beispielsweise kann die langhubige Druckplatte 12 verhältnismässig schwer sein und mit hoher Geschwindigkeit arbeiten, so dass die gesamte Zeit, welche für den Arbeitszyklus benötigt wird, verkürzt werden kann.
Am Ende des Hubes wird eine beträchtliche Energie entwickelt, welche dem Flüssigkeitsdruck in der Kammer 73 widersteht. Der Überdruck in der Flüssigkeitsleitung bewirkt die Öffnung des Druckablassventils 84, wodurch der Druck abfällt.
Nachdem die langhubige Platte 12 vorgeschoben worden ist, wird der Hub der kurzhubigen Platte 15 durch Druckflüssigkeit auf die hintere Seite des Kolbens 60 vervollständigt. Im Hubraum 73 wird ein Druck auf den Kolben 60 ausgeübt, um einen Haltedruck auf die Druckplatten während des Formvorganges aufrechtzuerhalten.
Die Zeichnungen stellen eine Pressgiessvorrichtung dar. Eine Einspritzdüse 62 durchquert die Platte 13 und spritzt den Kunststoff durch einen Kanal 63 in die Formöffnung 64. Die Düse 62 wird mittels nicht gezeigter, konventioneller Mittel in der Einspritzlage gehalten.
Die Platte 12 wird durch den Kniegelenkmechanismus zuerst in eine vordere Lage gebracht, in welcher die Formteile 10 und 11 bis auf einen Luftspalt gegeneinander gebracht werden. Die Platte 12 wird hernach um die kurze Distanz verschoben, welche noch erforderlich ist, um den Luftspalt zwischen den Formteilen 10 und 11 zu schliessen. Diese Verschiebung geschieht mit Hilfe des durch Druckflüssigkeit betätigten Kolbens 60, welcher während des Spritzvorganges unter Druck gehalten wird. Der lange Hub der Platte 12 erfordert nur eine kleine Betätigungskraft und zum Verriegeln oder Entriegeln des Kniegelenkmechanismus ist keine zusätzliche Zeit erforderlich. Die Geschwindigkeit des Vorganges nimmt entsprechend zu. Die Vorrichtung kann zum Pressgiessen von Kunststoff oder Metall Verwendung finden, je nach den spezifischen Eigenschaften des Materials.
Je nach der Höhe des Flüssigkeitsdruckes, der zum Verriegeln der Formteile notwendig ist, wird ein Be schleunigungszylinder 95 in der Druckflüssigkeitleitung zum Kolben 60 eingeschaltet. Der Beschleunigungszylinder ist herkömmlicher Art und enthält einen Kolben mit verhältnismässig grosser Grundfläche, der über Druckleitungen betätigt wird, sowie einen Kolben mit verhältnismässig kleiner Grundfläche, welcher in der zylinderförmigen Platte 16 arbeitet und mit dem Hubraum des Kolbens 60 verbunden ist. Auf diesem Weg wird ein viel höherer Druck durch den kleineren Kolben entwickelt und auf den Hauptbetätigungskolben 60 übertragen, um dem Formdruck entgegenzuwirken.
Obschon eine besondere Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes dargestellt und erläutert wird, ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung durchaus möglich, andere Ausführungsformen zu entwickeln.