DE10122599A1

DE10122599A1 - Spritzgießmaschine, insbesondere horizontale Kunststoff-Spritzgießmaschine

Info

Publication number: DE10122599A1
Application number: DE2001122599
Authority: DE
Inventors: Gunther Fischbach
Original assignee: Mannesmann Plastics Machinery GmbH
Current assignee: Mannesmann Plastics Machinery GmbH
Priority date: 2001-05-10
Filing date: 2001-05-10
Publication date: 2002-11-14

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Spritzgießmaschine, insbesondere horizontale Kunststoff-Spritzgießmaschine, mit einer Spritzeinheit, mit einer feststehenden und einer bewegbaren Formaufspannplatte und mit einer Schließeinheit für die Formaufspannplatten mit mindestens einem sich an einer Endplatte abstützenden Kniehebel. DOLLAR A Um eine kompakte Spritzgießmaschine, insbesondere eine horizontale Kunststoff-Spritzgießmaschine, zu schaffen, wird vorgeschlagen, daß mindestens zwei Kniehebel (10) zwischen der feststehenden Formaufspannplatte (3) und der Endplatte (8) angeordnet sind, die jeweils außermittig an der feststehenden Formaufspannplatte (3) und der Endplatte (8) angelenkt sind, und die Spritzeinheit (14) zwischen den Kniehebeln (10) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Spritzgießmaschine, insbesondere eine horizontale Kunststoff-Spritzgießmaschine, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der deutschen Patentschrift DE 197 57 340 C2 ist bereits ein Doppel kniehebelmechanismus zum Verfahren der beweglichen Formaufspannplatte einer Spritzgießmaschine bekannt. Die beiden Kniehebel sind jeweils in ihren Kniegelenken mit einem Antriebshebel verbunden und an ihren jeweiligen Enden entweder an der beweglichen Formaufspannplatte oder an einer ge genüberliegenden und ortsfesten Endplatte der Spritzgießmaschine gelenkig befestigt. An den Platten sind die Kniehebel jeweils gegenüberliegend und in deren Randbereich, vorzugsweise oben und unten, angeordnet. Außerdem bewegen sich die Kniehebel im gebeugten Zustand jeweils mit ihren Kniege lenken nach außen. Somit verbleibt zwischen den beiden Kniehebeln ein ausreichender Freiraum, um einen Antrieb für den Doppelkniehebel- Mechanismus anzuordnen. Der Antrieb besteht im wesentlichen aus einem Servomotor, der an ein Getriebe angeflanscht, das gegenüber dem Servo motor drehbar gelagert ist. An der Abtriebswelle des Getriebes ist ein weite rer Hebel befestigt, der mit dem Antriebshebel des zweiten unteren Kniehe bels verbunden ist. Der Antriebshebel des oberen ersten Kniehebels ist hierbels verbunden ist. Der Antriebshebel des oberen ersten Kniehebels ist hier bei mit dem Getriebegehäuse verbunden. Für ein Strecken des Kniehebel mechanismus aus seiner gebeugten Stellung heraus wird der Elektromotor betätigt und hierdurch verdreht sich das Getriebegehäuse im Uhrzeigersinn während sich die Abtriebswelle mit dem daran angeordneten Hebel gegen läufig bewegt. Entsprechenderweise werden über die Antriebshebel die Kniehebel betätigt. Diese Ausgestaltung des Antriebes soll verhältnismäßig einfach, platzsparend und robust sein.

Des weiteren ist in der deutschen Patentschrift DE 41 38 297 C2 ein Kniehe bel-Formschließsystem für eine Vertikal-Spritzgießmaschine beschrieben. Diese Vertikal-Spritzgießmaschine umfaßt eine obere bewegliche Formauf spannplatte, die an ihrer Unterseite eine obere Formhälfte einer Spritzgieß form trägt sowie eine untere feststehende Formaufspannplatte, die auf ihrer Oberseite die untere Formhälfte der Spritzgießform trägt. Die untere Formaufspannplatte ist auf einem Maschinenrahmen angeordnet, wohinge gen die obere Formaufspannplatte über eine Mehrzahl von Verbindungs stangen mit einer Endplatte verbunden ist, die unterhalb der unteren Formaufspannplatte angeordnet ist. Die Verbindungsstangen sind axial be wegbar in Bohrungen, die jeweils im Randbereich der unteren Formauf spannplatte angeordnet sind, geführt. Für ein Öffnen und Schließen der Formwerkzeughälften und somit einer relativen Bewegung zwischen der Endplatte und der unteren Formaufspannplatte ist zwischen diesen Platten ein Kniehebelmechanismus angeordnet. Dieser Mechanismus besteht im wesentlichen aus einem Paar von stumpfwinklig geknickten und gegenüber liegend angeordneten Winkelhebeln, die an ihren Knickstellen drehbar an der Endplatte gelagert sind und am oberen Ende über Gelenke mit weiteren Len kern verbunden sind, deren jeweiliges oberes Ende drehbar an der unteren Formaufspannplatte angelenkt ist. Der obere Hebelarm des Winkelhebels und der mit der unteren Formaufspannplatte verbundene Lenker bilden somit jeweils einen Kniehebel, dessen Kniehebelgelenk bei geöffneter Werkzeug form nach außen seitlich versetzt ist. Die freien unteren Enden der Winkel hebel sind über einen Antriebsmechanismus in Form eines Spindeltriebes oder einer hydraulischen Kolben-/Zylindereinheit miteinander verbunden. Diese Ausgestaltung der Vertikal-Spritzgießmaschine mit einem Kniehebel- Formschließsystem soll durch die Winkelhebel einen Antriebsmechanismus schaffen, der kompakt ist und mit einer geringen Antriebskraft betrieben wer den kann.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine kompakte Spritzgießmaschine, insbesondere horizontale Kunststoff- Spritzgießmaschine, zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch eine Spritzgießmaschine, insbesondere horizon tale Kunststoff-Spritzgießmaschine, mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 11 angegeben.

Erfindungsgemäß wird bei einer Spritzgießmaschine, insbesondere einer ho rizontalen Kunststoff-Spritzgießmaschine mit einer Spritzeinheit mit einer feststehenden und einer bewegbaren Formaufspannplatte und mit einer Schließeinheit für die Formaufspannplatten mit mindestens einem sich an ei ner Endplatte abstützenden Kniehebel, eine kompakte Bauweise dadurch er reicht, daß mindestens zwei Kniehebel zwischen der feststehenden Formaufspannplatte und der Endplatte angeordnet sind, die jeweils außer mittig an der feststehenden Formaufspannplatte und der Endplatte angelenkt sind, und daß die Spritzeinheit zwischen den Kniehebeln angeordnet ist. In dieser neuen erfindungsgemäßen Ausführungsform teilen sich die Kniehebel und die Spritzeinheit den Bauraum der Spritzgießmaschine, der bei her kömmlichen Maschinen den Kniehebeln vorbehalten ist. Hierfür sind vorteil hafterweise die Kniehebel zwischen der feststehenden Formaufspannplatte und der Endplatte so angeordnet, daß deren über das Kniegelenk miteinan der verbundenen Hebelarme nach außen auslenkbar sind. Somit wird für die Spritzeinheit ein maximaler Bauraum erhalten, der nicht während der Schließbewegung der beweglichen Formaufspannplatte durch die sich sonst nach innen bewegenden Kniehebel beengt wird.

Je nach Baugröße der Spritzeinheiten kann es erforderlich sein, die End platte rahmenförmig auszubilden, damit die Spritzeinheit von hinten an die feststehende Formaufspannplatte durch den Bauraum zwischen den Kniehe beln herangeführt werden kann.

Vorteilhafterweise greift für die Betätigung der Kniehebel an einem der bei den Hebelarme ein Antrieb an, der sich an der feststehenden Formauf spannplatte abstützt. Die Verwendung von Kniehebeln in Verbindung mit der hierdurch bereitgestellten Übersetzung ermöglicht den Einsatz elektromotori schen Antrieben mit geringen Kräften.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die bewegliche Formspannplatte über Führungselemente mit der Endplatte verbunden, die mit ihrer Längser streckung in Schließrichtung der Formaufspannplatten verlaufen. Diese Füh rungselemente sind bevorzugt als sogenannte Säulen ausgebildet, deren Enden jeweils an der beweglichen Formaufspannplatte und an der gegen überliegenden Endplatte befestigt sind. Die bewegliche Formaufspannplatte und die gegenüberliegende Endplatte sowie die Führungselemente bilden somit ein rahmenförmiges Bauelement, daß über die Säulen an der festste henden Formaufspannplatte geführt ist und über die Kniehebel relativ zu der feststehenden Formaufspannplatte bewegbar ist. In konstruktiv besonders einfacher Weise sind vier Führungselemente vorgesehen, deren Enden in den Eckbereichen der im wesentlichen rechteckförmigen beweglichen Formaufspannplatte und der im wesentlichen rechteckförmigen Endplatte befestigt sind. In entsprechender Weise sind auch die Führungen für die Stangen an der feststehenden Formaufspannplatte in deren Eckbereichen angeordnet.

Für eine Betätigung der Kniehebel ist bevorzugterweise an den Führungs elementen zwischen der feststehenden Formaufspannplatte und der End platte ein rechteckiger Rahmen verschiebbar gelagert, der über je einen Len ker mit einem Hebelarm jedes Kniehebels verbunden ist und für eine Betäti gung der Kniehebel über einen Antrieb entlang der Führungselemente verschiebbar ist. Bevorzugt ist der Antrieb für den Rahmen elektromotorisch ausgebildet und stützt sich an der feststehenden Formaufspannplatte ab. Zu sätzlich ist die Endplatte über ein Lager auf und entlang des im wesentlichen kastenförmigen Maschinenrahmens verschiebbar.

Außerdem eignet sich diese Ausgestaltung des Antriebsmechanismus der Schließeinheit im wesentlichen für Spritzgießmaschinen, die sich durch eine feststehende Formaufspannplatte im Randbereich des Maschinenrahmens auszeichnet und deren bewegliche Formaufspannplatte seitlich über den Maschinenrahmen hinausragt. Vorteilhafterweise ist bei dieser Ausbildung der Spritzgießmaschine der Maschinenrahmen sehr kurz ausgebildet.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung an Hand von einem in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert. Die einzige Fig. 1 zeigt eine schematische Perspektivansicht einer horizontalen Kunst stoff-Spritzgießmaschine in einer bevorzugten Ausführungsform.

Die horizontale Kunststoff-Spritzgießmaschine 1 besteht im wesentlichen aus einem quaderförmigen Maschinenrahmen 2 kurzer Bauart, auf dem in sei nem linken oberen Endbereich eine vertikale und feststehende Formauf spannplatte 3 befestigt ist. Die feststehende sowie rechteckige Formauf spannplatte 3 hat neben ihrer üblichen Funktion, eine erste Formwerkzeug hälfte 4a zu tragen, auch die Funktion, über Führungen 5 in Form von Boh rungen mit entsprechenden Lagerschalen in ihren Eckbereichen vier Füh rungselemente 6 in Form von Säulen mit rundem Querschnitt zu führen. An dem linken und somit von dem Maschinenrahmen 2 wegweisendem Ende dieser Führungselemente 6 ist eine bewegliche Formaufspannplatte 7 befe stigt. Hierzu sind in den Eckbereichen der im wesentlichen rechteckigen be weglichen Formaufspannplatte 7 Bohrungen 7a vorgesehen, in denen die Enden der Führungselemente 6 befestigt sind. An der feststehenden Formaufspannplatte 3 zugewandten Seite der beweglichen Formaufspann platte 7 ist die zweite Formwerkzeughälfte 4b befestigt.

An dem gegenüberliegenden Ende der durch die Führungen 5 geführten Führungselemente 6 ist eine Endplatte 8 über entsprechende Bohrungen 8a befestigt. Die bewegliche Formaufspannplatte 7 und die bewegliche End platte 8 bilden somit in Verbindung mit den vier Führungselementen 6 ein gemeinsames rahmenförmiges Bauelement, das relativ zu der feststehenden Formaufspannplatte 7 bewegbar ist. Hierbei ist die Endplatte 8 zusätzlich über ein Lager 9 rollend auf dem Maschinenrahmen 2 geführt. Dem gegen über ist die bewegliche Formaufspannplatte 7 seitlich über den Maschinen rahmen 2 auskragend ausgebildet. Dies ermöglicht, den Maschinenrahmen 2 besonders kurz auszuführen.

Für ein Öffnen und Schließen der Formwerkzeughälften 4a und 4b sind zwi schen der feststehenden Formaufspannplatte 3 und der Endplatte 8 zwei Kniehebel 10 angeordnet. Die Kniehebel 10 bestehen im wesentlichen aus zwei Hebelarmen 10a und 10b, die über ein Kniegelenk 10c miteinander ver bunden sind. Die jeweiligen freien Enden des ersten Hebelarms 10a und des zweiten Hebelarmes 10b sind über weitere Gelenke 10d mit senkrecht von der feststehenden Formaufspannplatte 3 und der beweglichen Endplatte 8 hervorstehenden Laschen 10e verbunden sind. Die beiden Kniehebel 10 sind einerseits von oben gesehen mittig sowie im oberen Randbereich an der feststehenden Formaufspannplatte 3 und der beweglichen Endplatte 8 sowie andererseits an deren unteren Randbereich befestigt. In dem in der Zeich nung dargestellten geöffneten Zustand der Formwerkzeughälften 4a und 4b sind die ersten und zweiten Hebelarme 10a und 10b der Kniehebel 10 in ih rer Beugestellung und das Kniegelenk 10c nach außen, d. h. von der festste henden Formaufspannplatte 3 und der beweglichen Endplatte 8 weg, ge richtet. Der erste Hebelarm 10a ist kürzer als der zweite Hebelarm 10b aus gebildet, so daß im aufeinander zugefahrenen Zustand der feststehenden Formaufspannplatte 3 und der Endplatte 8 der erste Hebelarm 10a und der zweite Hebelarm 10b beide mit ihrer Längserstreckung in Richtung der fest stehenden Formaufspannplatte 3 weisen. Bei geschlossenen Formwerk zeughälften 4a und 4b befinden sich der erste Hebelarm 10a und der zweite Hebelarm 10b in ihrer Streckstellung. In der Streck- und der Beugestellung sowie zwischen diesen Stellungen befinden sich somit der erste Hebelarm 10a und der zweite Hebelarm 10b und somit das Kniegelenk 10c immer au ßerhalb des zwischen den Kniegelenken 10 sowie deren Laschen 10e um schlossenen Bauraums 11.

Für einen Antrieb der Kniehebel 10 greift im Bereich des Kniegelenkes 10c an dem ersten Hebelarm 10a jeweils gelenkig ein Lenker 12 an, dessen frei es Ende mit einem Rahmen 13 verbunden ist. Hierbei sind die Kniegelenke 10c, die Gelenke 10d und die Verbindung der Lenker 12 mit dem Rahmen 13 und dem ersten Hebelarm 10a als Scharniergelenke ausgebildet, deren Ach sen quer zur Schließrichtung S der Formwerkzeughälften 4a und 4b sowie horizontal verlaufen. Der Rahmen 13 ist in seinen Eckpunkten über nicht dargestellte Lager gleitend an den stangenförmigen Führungselementen 6 geführt und somit zwischen der feststehenden Formaufspannplatte 3 und der beweglichen Formaufspannplatte 7 verschiebbar. Über eine Verschiebung des Rahmens 13 relativ zu der feststehenden Formaufspannplatte 3 wird über die hieran befestigten Lenker 12 der erste Hebelarm 10a der Kniehebel 10 nach rechts bewegt und somit die Kniehebel 10 gestreckt. Hierdurch be wegt sich die bewegliche Formaufspannplatte 7 nach rechts und somit von der feststehenden Formaufspannplatte 3 weg und auf der gegenüberliegen den Seite entsprechenderweise die bewegliche Formaufspannplatte 7 auf die feststehende Formaufspannplatte 3 zu. Vorzugsweise wird der Rahmen 13 über einen nicht dargestellten elektromotorischen Antrieb, der sich an der feststehenden Formaufspannplatte 3 abstützt, bewegt. Der elektromotorische Antrieb weist vorzugsweise einen Spindel- oder Kurbeltrieb auf und greift je weils rechts und links seitlich an den Rahmen 13 an, um den Bauraum 11 für die Spritzeinheit zu erhalten.

Des weiteren ist aus der einzigen Figur ersichtlich, daß der Rahmen 13 eine zentrale Öffnung 13a und die Endplatte 8 eine entsprechende zentrale Öff nung 8a aufweist, damit ein durchgehender Bauraum 11 von der Rückseite, d. h. der von der ersten Formwerkzeughälfte 4a abgewandten Seite, bis zu der beweglichen Formaufspannplatte 7 entsteht, der zur Aufnahme einer Spritzeinheit 14, die im wesentlichen zigarrenförmig ist, geeignet ist. Hier durch wird insgesamt eine besonders kompakte kurz bauende Spritzgießma schine zur Verfügung gestellt, die zusätzlich einen kurzen Maschinenrahmen 2 aufweist.

Bezugzeeichenliste

1

Spritzgießmaschine

2

Maschinenrahmen

3

feststehende Formaufspannplatte

4

a erste Formwerkzeughälfte

4

b zweite Formwerkzeughälfte

5

Führung

6

Führungselemente

7

bewegliche Formaufspannplatte

7

a Bohrung

8

Endplatte

8

a Bohrung

8

b Öffnung

9

Lager

10

Kniehebel

10

a erster Hebelarm

10

b zweiter Hebelarm

10

c Kniegelenk

10

d Gelenk

10

e Lasche

11

Bauraum

12

Lenker

13

Rahmen

13

a Öffnung

14

Spritzeinheit
S Schließrichtung

Claims

1. Spritzgießmaschine, insbesondere horizontale Kunststoff-Spritz gießmaschine, mit einer Spritzeinheit, mit einer feststehenden und einer bewegbaren Formaufspannplatte und mit einer Schließeinheit für die Formaufspannplatten mit mindestens einem sich an einer Endplatte abstützenden Kniehebel, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Kniehebel (10) zwischen der feststehenden Formaufspannplatte (3) und der Endplatte (8) angeordnet sind, die jeweils außermittig an der feststehenden Formaufspannplatte (3) und der Endplatte (8) angelenkt sind, und die Spritzeinheit (14) zwi schen den Kniehebeln (10) angeordnet ist.

2. Spritzgießmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kniehebel (10) mit ihren über ein Gelenk (10d) verbunde nen Hebelarmen (10a, 10b) bei einem Auseinanderbewegen der Formaufspannplatten (3, 7) nach außen auslenkbar sind.

3. Spritzgießmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die Endplatte (8) für die Durchführung der Spritzein heit (14) rahmenförmig ist.

4. Spritzgießmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für die Betätigung der Kniehebel (10) an ei nem der beiden Hebelarme (10a, 10b) ein Antrieb angreift, der sich an der feststehenden Formaufspannplatte (3) abstützt.

5. Spritzgießmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Formaufspannplatte (7) über Führungselemente (6) mit der Endplatte (8) verbunden ist, die mit Ihrer Längserstreckung in Schließrichtung (S) der Formaufspann platten (3, 7) verlaufen.

6. Spritzgießmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungselemente (6) als Säulen ausgebildet sind, deren Enden jeweils an der beweglichen Formaufspannplatte (7) und an der gegenüberliegenden Endplatte (8) befestigt sind und die Säulen an der feststehenden Formaufspannplatte (3) geführt sind.

7. Spritzgießmaschine nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn zeichnet, daß vier Führungselemente (6) vorgesehen sind, deren Enden in den Eckbereichen der im wesentlichen reckteckförmigen beweglichen Formaufspannplatte (7) und der Endplatte (8) befestigt sind.

8. Spritzgießmaschine nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an den Führungselementen (6) zwischen der feststehenden Formaufspannplatte (7) und der Endplatte (8) ver schiebbar ein Rahmen (13) angeordnet ist, der über je einen Lenker (12) mit einem Hebelarm (10a) jedes Kniehebels (10) verbunden ist und für eine Betätigung der Kniehebel (10) über einen Antrieb ent lang der Führungselemente (6) verschiebbar sind.

9. Spritzgießmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb elektromotorisch ist und sich an der feststehenden Formaufspannplatte (3) abstützt.

10. Spritzgießmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Endplatte (8) über ein Lager (9) auf und entlang des im wesentlichen kastenförmigen Maschinenrahmens (2) verschiebbar.

11. Spritzgießmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die feststehende Formaufspannplatte (3) im Randbereich auf dem Maschinenrahmen (2) angeordnet ist und die bewegliche Formaufspannplatte (7) seitlich über den Maschinen rahmen (2) hinausragt.