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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Formmaschine, die dazu verwendet
wird, um einen Druckgußvorgang,
Spritzgußvorgang
und Blasformungsvorgang und ähnliches
durchzuführen,
und betrifft ein Formungsverfahren, welches die gleiche Formmaschine
verwendet.
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STAND DER TECHNIK
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In
herkömmlicher
Weise besitzt eine Formmaschine beispielsweise zum Druckgießen eine Konstruktion,
wie sie in 15 gezeigt ist, bei der vier
Führungsstangen 4 eine Überbrückung zwischen
festen Platten 2 und einem Halterungsträger 3 bilden, der
an jedem Endabschnitt einer Basisplatte 1 befestigt ist.
Die Führungsstangen 4 sind
in eine bewegbare Platte 5 eingeführt, die verschiebbar auf der Basisplatte 1 montiert
ist und die bewegbare Platte 5 wird entlang der Führungsstangen 4 zu
der Seite der festen Platte 2 vor bewegt, und zwar durch Öffnen/Schließen des
Preßstempels
oder Form und auch mit Hilfe einer Klemmeinrichtung 6,
die zwischen dem Halterungsträger 3 und
der bewegbaren Platte 5 angeordnet ist. Demzufolge wird
ein bewegbarer Stempel oder Form 8, der bzw. die durch
die bewegbare Platte 5 in Relation zu einem feststehenden
Stempel oder Form 7 gehaltert ist, welcher bzw. welche
durch die feste Platte 2 gehaltert ist, geschlossen, und
es wird zur gleichen Zeit eine Klemmkraft zwischen beiden erzeugt.
Es sei darauf hingewiesen, daß eine
Einspritzvorrichtung 9 auf einer hinteren Seite der feststehenden
Platte 2 vorgesehen ist, um geschmolzenes Metall in die
Form zu injizieren. Im allgemeinen verwendet eine Einspritzvorrichtung
wie diese das Öffnen/Schließen des
Stempels oder Form und die Stempelklemmeinrichtung 6, die mit
einem Kniehebelgetriebe 6b ausgerüstet ist, welches durch einen
Zylinder 6a angetrieben wird, als eine Antriebsquelle,
wie dies auch in der Zeichnung dargestellt ist, da solch ein Öffnen/Schließen des Stempels
oder der Form und die Klemmvorrichtung 6 dazu befähigt sind,
eine hohe Klemmkraft auf die Form oder Stempel auszuüben.
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Mittlerweile
ist eine in kleinem Maßstab
gehaltene Produktion einer weiten Vielfalt von Produkten bei kürzlichen
Produktionsstraßen
allgemein üblich
und ein Formaustauschzyklus wurde in signifikanter Weise verkürzt. Ferner
wird eine Komponente, die durch Druckgießen, Spritzgießen oder ähnliches geformt
werden soll, mehr und mehr komplizierter oder erhält große Abmaße, was
unweigerlich die Lebensdauer einer Form oder eines Stempels reduziert und
die Häufigkeit
des Formaustausches bzw. Formstempelaustausches erhöht. Speziell
bei einem Druckgußvorgang,
bei dem ein geschmolzenes Metall mit hoher Temperatur in eine Form
mit hoher Geschwindigkeit und hohem Druck eingefüllt wird, wird die Form so
beschädigt,
daß sie
sehr häufig
ausgetauscht werden muß.
Jedoch sind bei einer allgemeinen Formmaschine, wie sie in 15 gezeigt
ist, vier Führungsstangen 4 um
den feststehenden Stempel oder Form 7 und den bewegbaren
Stempel oder Form 8 angeordnet, und diese Führungsstangen 4 behindern
nicht nur die Formauswechselarbeit, sondern gestalten auch die Installation
einer automatischen Formaustauschmaschine schwierig.
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Mittlerweile
erfordert eine Formmaschine zum Druckgießen vielfältige Typen von peripheren Vorrichtungen
mit einer Extraktionsvorrichtung für eine geformte Komponente,
eine Formschmiermittelauftragvorrichtung, eine Formprodukt- Befestigungsvorrichtung
und ähnliches.
Da jedoch die Führungsstangen 4,
wie sie oben beschrieben sind, einen Installationsraum beschränken und
auch einen Arbeitsbereich für
eine Nebenausrüstung,
ergibt sich zwangsläufig
eine Konstruktion mit Einschränkungen.
Daher werden die Haltbarkeit und Zuverlässigkeit der Nebenausrüstung beeinträchtigt,
was einen Hauptgrund für
die reduzierte Betriebsrate der Formmaschine darstellt.
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In
der Zwischenzeit wurde auf dem Gebiet der Einspritzformung eine
Einspritzformmaschine vorgeschlagen, wie sie in den offengelegten
japanischen Patentveröffentlichungen
Nrn. 9-201855 und
7-148807 offenbart
ist. Bei dieser Einspritzformmaschine sind die einen Endabschnitte
der vier Führungsstangen
jeweils durch eine bewegbare Platte (bewegbare Führungsplatte) gehaltert, und
ein Verriegelungsmechanismus, der an einer feststehenden Platte
(feste Führungsplatte)
vorgesehen ist, verriegelt und entriegelt die anderen Endabschnitte
der Führungsstangen.
Ferner bewegt eine Formöffnungs-/-schließeinrichtung
die bewegbare Platte zu der feststehenden Platte hin, um eine feststehenden Form
an der feststehenden Platte und eine bewegbare Form an der bewegbaren
Platte zu schließen.
Als nächstes
sichert der Verriegelungsmechanismus die anderen Endabschnitte der
Führungsstangen
an der feststehenden Platte. In diesem Zustand wird die Klemmeinrichtung
die in der bewegbaren Platte ausgebildet ist (wie in der offengelegten
japanischen Patentanmeldung Nr.
9-201855 offenbart ist) oder die Formklemmeinrichtung (Formschließeinrichtung),
die in einem Führungsstangeneinführabschnitt
der feststehenden Platte vorgesehen ist (in der offengelegten
japanischen Patentanmeldung Nr.
7-148807 offenbart), betätigt, um eine Klemmkraft zu
erzeugen. Nach dem Formungsvorgang werden zu dem gleichen Zeitpunkt,
wenn der Verriegelungsmechanismus betätigt wird, um den Entriegelungsvorgang auszuführen, so
daß die
Formöffnungs-/-schließeinrichtung
die Form öffnet,
die vier Führungsstangen aus
der bewegbaren Platte entfernt.
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Jedoch
werden bei der Einspritzformmaschine, wie sie in den zwei Patentdokumenten,
die oben angesprochen sind, offenbart sind, die Führungsstangen
nicht vollständig
aus dem Umfang der Form entfernt, obwohl die vier Führungsstangen aus
der feststehenden Platte zur gleichen Zeit wie der Formöffnungsvorgang
entfernt werden. Dies führt
nicht nur zu einer unzureichenden Verbesserung der Auswechselbarkeit,
sondern auch zu einer unzureichenden Verbesserung der Raumeinschränkung in
bezug auf die Zusatzausrüstung.
Es sei erwähnt,
daß bei den
Einspritzformmaschinen, wie sie in den zwei Patentdokumenten offenbart
sind, eine Gegenmaßnahme
getroffen wird, und zwar dort, wo ein Zylinder zum Entfernen der
Führungsstangen
an einem oberen Abschnitt der bewegbaren Platte (bewegbare Führungsplatte
oder bewegbare Stempelplatte) vorgesehen ist, der bewirkt, daß lediglich
die oberen Führungsstangen
nach dem Stempelöffnungsvorgang oder
Formöffnungsvorgang
zurückgezogen
werden. Da jedoch die unteren Führungsstangen
im Umfang der Form verbleiben, und zwar auch dann, wenn sich der
Stempel oder Form in einem offenen Zustand befindet, ist die Verbesserung
hinsichtlich einer Raumbegrenzung in bezug auf die Zusatzausrüstung weiterhin
unzureichend und die genannte Gegenmaßnahme löst daher das Problem nicht
grundlegend.
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Aus
der
DE 41 24 893 C2 ist
eine Spann- und Klemmvorrichtung für eine Formmaschine bekannt, wobei
die Formmaschine eine feste Platte, eine bewegbare Platte, eine
Formöffnungs-/Schließzylindervorrichtung,
eine Mehrzahl von Formspannzylindervorrichtungen, eine Mehrzahl
von Verbindungsgliedern und eine Mehrzahl von Verbindungsvorrichtungen
aufweist. Die feste Platte ist dabei fest auf einer Grundplatte
angeordnet. Die bewegbare Platte ist dabei relativ zur festen Platte
mittels der Formöffnungs-/Schließzylindervorrichtung
bewegbar und der festen Platte gegenüberliegend angeordnet.
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Weiterhin
ist aus der
DE 101
22 584 A1 eine horizontale Zwei-Platten-Spritzgießmaschine bekannt, die eine
auf einem Maschinenrahmen angeordnete feststehende Formaufspannplatte
und eine bewegliche Formaufspannplatte aufweist. Zudem weist die
Spritzgießmaschine
Spindeltriebe zum Öffnen
und Schließen
von an den Formaufspannplatten befestigbaren Formwerkzeugen auf.
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Die
DE 199 14 439 A1 offenbart
eine Guss-Kokille, deren Wartung vereinfacht ist, und deren Lebensdauer
bei verbesserter Einhaltung der Maßtoleranz am Gußstück optimiert
ist.
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Aus
der
DE 197 10 412
A1 ist eine weitere Spritzgießmaschine mit zwei im parallelen
Abstand zueinander angeordneten Formen bekannt. Die beiden Formen
sind dabei an einer ersten und zweiten Stützplatte, die durch Zugglieder
miteinander verbunden sind, angeordnet. Um eine Verbesserung des Freiraumes
zwischen den beiden Formen zu erlangen, wird dabei vorgeschlagen,
daß zumindest
ein Zugholm verschiebbar ist.
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Weiterhin
lehrt die
DE 692 31
006 T2 eine Druckgußmaschine,
bei welcher die feste Platte und die bewegbare Platte mittels zweier
diagnoal angeordneter undehnbarer Verbindungsstäbe beabstandet voneinander
ausgebildet sind. Mittels eines Zylinders und entsprechender Kolben
wird die bewegliche Platte dann entlang der beiden Verbindungsstäbe in zwei
Stufen geschlossen.
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Aus
der
US 3,491,826 ist
zudem eine Druckgußmaschine
bekannt, die eine längsverlaufende Basisplatte
aufweist, an welcher zwei gegenüberliegende
Platten befestigt sind. Zwischen diesen Platten sind eine Gleitplatte
und eine Hilfsplatte angeordnet. Die Druckgußmaschine weißt ferner
einen Knieheblemechanismus auf, um Druck auf die Druckgußfromen über die
bewegliche Platte ausüben
zu können.
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Die
US 2,797,455 offenbart eine
weitere Druckgußmaschine
mit einer festen und einer bewegbaren Platte. Mittels Kraftelementen
wird die bewegliche Platte gegen die feste Platte gedrückt, so daß ein Druckgießprozeß stattfinden
kann.
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Druckgießmaschinen
sind dabei weiterhin aus der Fachliteratur, beispielsweise „Praxis
der Druckgußfertigung" bekannt. Die darin
diskutierten Druckgußmaschinen
weisen eine feste Formplatte, eine bewegliche Formplatte, einen
Halterungsträger für vier Führungsstangen,
sowie vier Säulen
bzw. Führungsstangen
auf. Um die Austauschbarkeit der Formen zu gewährleisten, sind die Säulen dabei nach
entfernen einer Säulenmutter
aus der Aufspannplatte mit der festen Form entfernbar.
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AUFGABENSTELLUNG
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Die
vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die oben beschriebenen
Probleme entwickelt, die sich aus dem Stand der Technik ergeben,
und es ist Aufgabe der Erfindung, eine Formmaschine zu schaffen,
bei der die Raumbeschränkung
ausreichend verbessert ist, und zwar hinsichtlich einer Nebenausrüstung, und
bei der auch die Austauschbetriebsfähigkeit verbessert ist, und
besteht auch darin, ein effizientes Formverfahren zu schaffen, welches diese
Formmaschine verwendet.
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Um
die oben genannte Aufgabe zu lösen,
ist eine Formmaschine gemäß der vorliegenden
Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß sie folgendes enthält: eine
feststehende Platte, die an einem Ende einer Basisplatte angeordnet
ist, und die einen feststehenden Stempel oder Form haltert; eine
bewegbare Führungsplatte,
welche einen bewegbaren Stempel oder Form haltert; einen Halterungsträger, welcher
den einen Endabschnitt von vier Führungsstangen haltert, welche
durch die bewegbare Platte hindurchgeführt sind, wobei die bewegbare
Platte und der Halterungsträger
an der Frontseite und Rückseite
der Basisplatte in solcher Weise angeordnet sind, daß die bewegbare
Platte die Fähigkeit
hat, in bezug auf die feststehende Platte vorzurücken/sich zurückzuziehen;
eine Formöffnungs-/-schließeinrichtung,
welche die bewegbare Platte und den Halterungsträger veranlaßt, vorzurücken/sich zurückzuziehen,
um dadurch einen Öffnungs-/Schließvorgang
durchzuführen,
indem die bewegbare Form oder Stempel in Relation zu der feststehenden
Form oder Stempel bewegt wird, und welche den Halterungsträger veranlaßt, sich
von der bewegbaren Platte zurückzuziehen,
und zwar nach dem Öffnungsvorgang
der Form; und einen Verriegelungsmechanismus, welcher in der feststehenden Platte
vorgesehen ist, und welcher den anderen Endabschnitt von jeder Führungsstange
verriegelt/entriegelt, der in die feststehende Platte eingeführt ist, wenn
die Form geschlossen wird; und eine Formklemmeinrichtung, die zwischen
der bewegbaren Platte und dem Halterungsträger angeordnet ist und die
die bewegbare Platte veranlaßt,
zur Seite der feststehenden Platte hin zu wandern, und zwar in einem
Formschließzustand,
um auf diese Weise eine Klemmkraft zwischen der feststehenden Form
bzw. dem feststehenden Stempel und der bewegbaren Form bzw. feststehenden
Stempel zu erzeugen.
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Um
ferner die oben genannte Aufgabe zu lösen, ist ein Formungsverfahren
gemäß der vorliegenden
Erfindung, welches die Formmaschine verwendet, dadurch gekennzeichnet,
daß es
die folgenden Schritte umfaßt:
Vorrücken
der bewegbaren Platte und des Halterungsträgers unter Verwendung der Formöffnungs-/-schließeinrichtung,
um auf diese Weise einen Formschließvorgang der bewegbaren Form
oder des bewegbaren Stempels in bezug auf die feststehende Form
oder Stempel durchzuführen; Einführen eines
Spitzenabschnitts von jeder der vier Führungsstangen, von denen ein
Endabschnitt durch den Halterungsträger an der feststehenden Platte
gehaltert ist; Befestigen des Spitzenabschnitts von jeder Führungsstange
unter Verwendung des Verriegelungsmechanismus in diesem Zustand;
Ausführen
eines Formungsvorganges durch Betätigen der Formklemmeinrichtung,
um eine Klemmkraft zwischen der feststehenden Form und der bewegbaren
Form oder dem feststehenden Stempel und dem bewegbaren Stempel zu
erzeugen; und veranlassen des Verriegelungsmechanismus, eine Entriegelungsoperation durchzuführen, und
Betätigen
der Formöffnungs-/-schließeinrichtung,
um die bewegbare Platte und den Halterungsträger in eine Form-Offen-Position
zurückzuziehen;
und Zurückziehen
des Halterungsträgers
von der bewegbaren Platte, um auf diese Weise die vier Führungsstangen
aus der Nachbarschaft der feststehenden Form und der bewegbaren Form
bzw. dem feststehenden Stempel und dem bewegbaren Stempel heraus
zu bewegen.
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Bei
der Formmaschine, welche in der obigen Weise konfiguriert ist, und
auch bei dem Formungsverfahren wird jeder eine Endabschnitt von
jeder der vier Führungsstangen
durch den Halterungsträger gehaltert,
welcher hinter der bewegbaren Platte angeordnet ist. Es ist daher
möglich,
die vier Führungsstangen
aus der Nachbarschaft der feststehenden Form bzw. des feststehenden
Stempels und der bewegbaren Form bzw. des bewegbaren Stempels heraus
zu bewegen, indem der Halterungsträger nach dem Öffnen der
Form bzw. des Stempels weiter zurückgezogen wird.
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Bei
der vorliegenden Formmaschine ist es möglich, die bewegbare Platte
und den Halterungsträger
jeweils auf Gleitplatten zu montieren, die gleitfähig an eine
gemeinsame Schiene gekuppelt sind, die auf der Basisplatte angeordnet
ist, und zwar über eine
Lagerführung.
Auf diese Weise stabilisiert die Verwendung der Gleitplatten, die
an die Schiene über die
Lagerführung
gekuppelt sind, um die bewegbare Platte und den Halterungsträger zu bewegen,
die Bewegung der bewegbaren Platte und des Halterungsträgers für eine lange
Zeitdauer.
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In
diesem Fall ist es zu bevorzugten, daß die bewegbare Platte auf
der Gleitplatte montiert ist, so daß sie dabei die Fähigkeit
erreicht, auf der Gleitplatte zu schwimmen. Selbst wenn demzufolge
eine große
seitliche Kraft auf die bewegbare Platte wirkt, schwenkt die bewegbare
Platte und eine Last, welche auf die Lagerführung aufgebracht wird, wird
reduziert, wodurch ein Brechen der Lagerführung verhindert wird.
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Ferner
kann in diesem Fall irgendeine ausgewählte Einrichtung angewendet
werden, um die bewegbare Platte auf der Gleitplatte zu montieren,
so daß diese
die Fähigkeit
erreicht, auf der Gleitplatte zu schwimmen, es kann jedoch die Einrichtung auch
so konfiguriert werden, indem konvexe und konkave konische Einpaßabschnitte
konfiguriert werden, die an einem Zentrum und an vier Ecken der
Gleitplatte festgelegt sind. Die Einrichtung kann so konstruiert
sein, daß der
konvexe Abschnitt, welcher den konvexen und konkaven, konischen
Einpaßabschnitt
am Zentrum darstellt, durch einen feststehenden Stift gebildet ist,
und der konvexe Abschnitt, der jeden der konvexen und konkaven konisch
verlaufenden Einpassungsabschnitte an den vier Ecken darstellt,
durch einen bewegbaren Stift gebildet ist, der jeweils nach oben
und nach unten schwimmen kann.
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Bei
der vorliegenden Formmaschine kann die Halterungseinrichtung, welche
den einen Endabschnitt der Führungsstangen
haltert, und zwar an dem Halterungsträger, durch einen Schraubenabschnitt
konfiguriert sein, der an dem einen Endabschnitt der Führungsstangen
angeordnet ist, die durch den Halterungsträger eingeführt sind und die zu der rückwärtigen Seite
des Halterungsträgers
hin vorspringen, wobei eine Mutter auf den Schraubenabschnitt aufgeschraubt
ist und wobei eine Preß- oder
Druckeinrichtung vorgesehen ist, welche konstant die Mutter sichert,
und zwar indem sie diese gegen den Halterungsträger drückt. Wie oben beschrieben ist,
bewegen sich durch die Halterung des einen Endabschnitts der Führungsstangen
unter Verwendung der Druckkraft der Druckeinrichtung selbst dann,
wenn eine Spitze der Führungsstangen
in Berührung
mit der feststehenden Platte gelangen sollte oder mit einem Hindernis
in Berührung
gelangen sollte, die Führungsstangen
relativ zu dem Halterungsträger,
wodurch Sicherheit sichergestellt wird.
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In
diesem Fall kann ein Mitnehmer oder Ansatz vorgesehen sein, der
von einem Ende der Führungsstange
vorspringt, und es kann ein Grenzschalter um eine Längslinie
der Führungsstange
herum angeordnet sein, der mit dem Mitnehmer oder Anschlag in Eingriff
oder Angriff gelangt, wenn sich die Führungsstange relativ zu dem
Halterungsträger
bewegt. Dies erlaubt es, daß ein
Kontakt der Führungsstange
zuverlässig
detektiert werden kann, und daß die
Energiequelle der Formmaschine unmittelbar angehalten werden kann,
wodurch Sicherheit garantiert wird.
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Bei
der vorliegenden Formmaschine kann eine Führungsrolle in einem Führungsstangen-Einführloch der
bewegbaren Platte angeordnet sein, der die Führungsstange abstützt, wenn
die Form oder Stempel geschlossen wird und von einem Halterungsabschnitt
zurückgezogen
wird, wenn die Form zugeklemmt wird. Es ist demzufolge möglich zu
verhindern, daß die
Führungsstange
nach unten sinkt, und wobei ein Kontakt verhindert werden kann.
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Darüber hinaus
können
eine Vielzahl von Luftdüsenöffnungen
in einer Buchse vorgesehen sein, die in das Führungsstangen-Einführloch der feststehenden
Platte eingepaßt
ist, welche Düse dann
komprimierte Luft in Vorwärtsrichtung
einer Einführseite
der Führungsstange
und in der radial nach innen verlaufenden Richtung der Führungsstange einführt. Es
ist demzufolge möglich,
Fremdkörper auszuspülen, die
sich an einem spitzen Abschnitt der Führungsstange angeheftet haben,
und zwar mit Hilfe von Luft, die aus einer Luftdüsenöffnung ausgestoßen wird,
wodurch dann ein glatter oder sanfter Betrieb des Verriegelungsmechanismus
sichergestellt wird, der den spitzen Abschnitt der Führungsstange an
der feststehenden Platte verriegelt und entriegelt.
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Bei
der vorliegenden Formmaschine kann die Formöffnungs-/-schließeinrichtung
durch zwei Antriebseinrichtungen konfiguriert sein, die unabhängig die
bewegbare Platte und den Halterungsträger antreiben. Es ist in diesem
Fall möglich,
die bewegbare Platte und die Abstützplatte zu irgendwelchen ausgewählten Zeitlagen
zu bewegen, wodurch ein Freiheitsgrad in dem Formungszyklus erhöht wird. Auch
in diesem Fall ist es zu bevorzugen, daß jede Antriebseinrichtung
in solcher Weise konstruiert ist, daß sie durch einen Servomotor
angetrieben wird, wodurch eine Geschwindigkeitssteuerung und eine Positionssteuerung
der bewegbaren Platte ermöglicht
wird und auch des Halterungsträgers
ermöglicht wird,
die dadurch exakt ausgeführt
werden können.
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Ferner
kann die Formmaschine auch so konstruiert sein, daß die Formklemmeinrichtung
durch einen Formklemmzylinder konfiguriert ist, der an der bewegbaren
Platte angeordnet ist, und mit einem Befestigungs- und Ablösemechanismus,
der einen Stabendabschnitt des Formklemmzylinders an dem Halterungsträger befestigt
und ablöst,
wobei der Formklemmzylinder und der Ablöse- und Befestigungsmechanismus an vier
Ecken angeordnet sind, die sich an der Innenseite von jeder Führungsstange
befinden. Bei einer Konfiguration der Formklemmeinrichtung in der
geschilderten Weise wird eventuell eine Klemmkraft zwischen der
feststehenden Form bzw. Stempel und der bewegbaren Form bzw. Stempel
erzeugt. Da ferner lediglich eine Kompressionslast auf die bewegbare
Platte aufgebracht wird, wird die Zylinderabdichtung des Formklemmzylinders
nicht asymmetrisch verschlissen und der Betrieb des Zylinders ist
für eine
lange Zeitperiode stabil.
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Wie
oben erläutert
ist, wird es gemäß der Formmaschine
und dem Formungsverfahren der vorliegenden Erfindung möglich, alle
vier Führungsstangen
vollständig
von der Nachbarschaft der feststehenden Form bzw. Stempels und der
bewegbaren Form bzw. Stempels für
jede Formoperation vollständig
zu entfernen. Daher wird neben einer signifikanten Verbesserung
des Wirkungsgrades beim Austauschen der Formen eine räumliche
Einschränkung
für eine
Nebenausrüstung
speziell in signifikanter Weise verbessert. Daher benötigt eine
Nebenausrüstung, die
noch später
erläutert
werden soll, eine Inkorporation einer Konstruktion unter Einschränkungen.
Es werden daher die Haltbarkeit und Zuverlässigkeit der Nebenausrüstung verbessert,
wodurch in signifikanter Weise die Arbeitsrate verbessert wird.
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AUSFÜHRUNGSBEISPIEL
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1 ist
eine Seitenansicht der gesamten Konstruktion einer Formmaschine
zum Druckgießformen
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, wobei ein Abschnitt in Teilansicht wiedergegeben
ist;
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2 zeigt
eine Seitenansicht der gesamten Konstruktion der Formmaschine in
einem Formschließzustand;
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3 ist
eine Frontansicht einer Gleiteinheit und der Formöffnungs-/-schließeinrichtung
in der Formmaschine;
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4 veranschaulicht
eine Seitenansicht eines Installationszustandes einer bewegbaren
Platte in der Formmaschine;
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5 ist
eine Schnittansicht einer Führungsstangen-Halterungskonstruktion
eines Halterungsträgers
und der bewegbaren Platte in der Formmaschine;
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6 zeigt
eine Schnittansicht der Führungsstangen-Halterungskonstruktion
der bewegbaren Platte in der Formmaschine;
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7 ist
eine Querschnittsansicht der Führungsstangen-Halterungskonstruktion
auf der Seite der feststehenden Platte in der Formmaschine;
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8 veranschaulicht
eine Schnittansicht einer Konstruktion eines inseitigen Abschnitts
eines Führungsstange-Einführloches
der feststehenden Platte;
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9 stellt
eine Schnittansicht der Führungsstangen-Halterungskonstruktion
auf der Seite der feststehenden Platte in der Formmaschine dar;
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10 ist
eine perspektivische Ansicht, die schematisch eine Installationskonstruktion
von konkaven und konvexen konischen Einsetzabschnitten wiedergibt,
die zwischen der Gleiteinheit und der bewegbaren Platte in der Formmaschine
vorgesehen sind;
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11 ist
eine Querschnittsansicht, die eine Konstruktion und einen Betätigungszustand
des konkaven und konvexen, konisch ausgebildeten Einsetz- oder Einpaßabschnitts
zeigt, der an dem Zentrum angeordnet ist, und zwar unter den konkaven
und konvexen, konisch gestalteten Einpaßabschnitten, die in 10 dargestellt
sind;
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12 zeigt
eine Querschnittsansicht, die eine Konstruktion und einen Betätigungszustand
der konkaven und konvexen, konisch ausgebildeten Einpaßabschnitte
darstellt, die an den vier Eckenabschnitten angeordnet sind, und
zwar von den konkaven und konvexen, konisch gestalteten Einpaßabschnitten,
die in 10 veranschaulicht sind;
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13 zeigt
eine Querschnittsansicht, die eine Konstruktion der Formklemmeinrichtung
in der Formmaschine wiedergibt;
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14 ist
eine Querschnittsansicht, die eine Konstruktion der Formklemmeinrichtung
in der Formmaschine darstellt; und
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15 zeigt
eine perspektivische Ansicht einer herkömmlichen Konstruktion einer
Formmaschine für
einen Druckgießvorgang.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Im
folgenden wird eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung unter Hinweis auf die anhängenden
Zeichnungen erläutert.
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Die 1 bis 4 zeigen
eine Gesamtkonstruktion einer Formmaschine für einen Druckgießvorgang
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. In den Zeichnungen bezeichnet das Bezugszeichen 10 eine
Basisplatte, 11 bezeichnet eine feststehende Platte, die
eine feststehende Form oder Stempel 12 haltert, 13 bezeichnet
eine bewegbare Platte, die einen bewegbaren Stempel oder Form 14 haltert,
und 15 bezeichnet einen Halterungsträger 15, der mit Hilfe
einer Halterungseinrichtung 17, die später beschrieben wird, die einen
der Endabschnitte der jeweils vier Führungsstangen 13 haltert,
die durch die bewegbare Platte 13 hindurch laufen. Die
feststehende Platte 11 ist mit einem Endabschnitt der Basisplatte 10 befestigt,
und die bewegbare Platte 13 und der Halterungsträger 15 sind an
Front- und Heckgleiteinheiten 18 und 19 montiert, die
auf der Basisplatte 10 angeordnet sind, so daß sie sich
vorwärts/rückwärts bewegen
können,
und zwar in bezug auf die feststehende Platte 12.
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Die
zuvor angesprochenen Front- und Heckgleiteinheiten 18 und 19 sind
auf der Basisplatte 10 vorgesehen und verwenden gemeinsam
ein Paar von Schienen 20, die sich in der Längsrichtung
der Basisplatte 10 erstrecken. Jede der Gleiteinheiten 18 und 19 enthält eine
Gleitplatte 22, die gleitfähig an die Schienen 20 über eine
Lagerführung 21 gekuppelt ist.
Die bewegbare Platte 13 und der Halterungsträger 15 sind
an den Gleitplatten 22 der entsprechenden Gleiteinheiten 18 und 19 über konkave
und konvexe, konisch ausgebildete Einpaßabschnitte 23 (4)
montiert, welche Einpassungsabschnitte noch später beschrieben werden sollen,
und können unabhängig vorwärts bewegt/rückwärts bewegt
werden, und zwar in bezug auf die feststehende Platte 11,
was mit Hilfe einer Antriebseinrichtung 24 (3) geschieht,
die als eine Formöffnungs-/-schließvorrichtung
dient.
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Die
Antriebseinrichtung 24 ist hierbei durch einen Zahnstangen-
und Ritzelmechanismus gebildet, der durch einen Servomotor 25 angetrieben
wird. Die Servomotoren 25 sind an den Gleitplatten 22 montiert,
an denen die bewegbaren Platten 13 und der Halterungsträger 15 jeweils
montiert sind. Der Zahnstangen- und -ritzelmechanismus oder Zahnstangengetriebe,
welcher bzw. welches als Antriebseinrichtung 24 dient,
besitzt eine Konstruktion, wie sie in 3 dargestellt
ist, bei der eine Zahnstange 26 zwischen paarweise angeordneten
Schienen 20 angeordnet ist, und mit einem Kitzel 27 kämmt, welches
an einer Ausgangswelle des Servomotors 25 angebracht ist.
Es sei darauf hingewiesen, daß lediglich
die Seite, welche dichter bei der bewegbaren Platte 13 des
Servomotors 25 liegt, und das Ritzel 27 gezeigt
sind, jedoch die Seite, die dichter bei dem Halterungsträger 25 gelegen
ist, nicht veranschaulicht ist.
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Die
bewegbare Platte 13 und der Halterungsträger 15 können sich
vorwärts
bewegen/zurückgezogen
werden, und zwar in bezug auf die feststehende Platte 11,
und zwar zusammenhängend
mit den Front- und Heckgleiteinheiten 18 und 19,
die unabhängig
durch entsprechende Servomotoren 25 angetrieben werden.
In Einklang mit der Vorwärtsbewegung/Rückziehbewegung
der bewegbaren Platte 13 und des Halterungsträgers 15 wird
die bewegbare Form oder Stempel 15 geöffnet und geschlossen, und
zwar mit der feststehenden Form oder Stempel 12 an der
feststehenden Platte 11. Ferner sind die einen Endabschnitte
der vier Führungsstangen 16 durch
den Halterungsträger 15 gehaltert
und abgestützt,
und die anderen Endabschnitte derselben werden in die feststehende
Platte 11 eingeschoben und aus dieser entfernt. Da in diesem
Fall die bewegbare Platte 13 und der Halterungsträger 15 sich
angetrieben durch den Servomotor 25 bewegen, ist es möglich, eine
exakte Geschwindigkeitssteuerung und eine exakte Positionssteuerung
durchzuführen.
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Ein
Verriegelungsmechanismus 28, der noch an späterer Stelle
beschrieben wird, welcher den anderen Endabschnitt (Spitzenabschnitt)
von jeder der Führungsstangen 16 verriegelt
und entriegelt, und zwar in bezug auf die feststehende Platte 11,
ist an einer Rückseite
der feststehenden Platte 11 angeordnet. Der Verriegelungsmechanismus 28 führt eine Verriegelungsoperation
durch, wenn die Form geschlossen wird, und führt eine Entriegelungsoperation
durch, wenn die Form geöffnet
wird. Wenn die Form geschlossen wird, verursacht die Verriegelungsoperation
des Verriegelungsmechanismus 28, daß die feststehende Platte 11 und
der Halterungsträger 15 über die
vier Führungsstangen 16 aneinander
gekuppelt werden, und daß der
Halterungsträger 15 so
positioniert wird, daß ein
kleiner Spielraum zur bewegbaren Platte 13 hin gebildet
wird, wie dies in 2 dargestellt ist. Wenn auf
der anderen Seite die Form geöffnet
wird, ermöglicht
es die Entriegelungsoperation des Verriegelungsmechanismus 28,
daß der
Halterungsträger 15 sich
frei bewegt und erlaubt es dem Halterungsträger 15, in eine Position
zurückgezogen
zu werden, die als eine ausgezogene Linie in 1 gezeigt
ist (Standby-Position), in der der Halterungsträger 15 mit einem großen Abstand
von der bewegbaren Platte 13 getrennt ist. Es sei darauf hingewiesen,
daß der
Halterungsträger 15 eine Form-Offen-Position
einnimmt, wie dies durch eine doppelte Strichlierungslinie in 1 dargestellt
ist, und synchron mit der bewegbaren Platte 13 vorrückt und
zurückgezogen
wird, und zwar zwischen der Form-Offen-Position und einer Form-Schließ-Position
(wie in 2 dargestellt ist).
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Bei
der vorliegenden Ausführungsform
sind die feststehende Form oder Stempel 12 und die bewegbare
Form oder Stempel 14 jeweils durch allgemeine Abschnitte 12a und 14a konfiguriert,
die für eine
gemeinsame Verwendung ausgelegt sind, und Abschnitten 12b und 14b zugeordnet
sind, die einen Hohlraum bilden. Die zugeordneten Abschnitte 12b und 14b werden
automatisch an den allgemeinen Abschnitten 12a und 14a befestigt
und abgenommen, was mit Hilfe eines Befestigungs- und Abnehmmechanismus erfolgt (nicht
gezeigt). Der Zuordnungsabschnitt 12b auf der Seite der
feststehenden Form oder Stempel 12 und der Zuordnungsabschnitt 14b auf
der Seite der bewegbaren Form oder Stempel 14 sind miteinander über einen
Kupplungsmechanismus (nicht gezeigt) integriert. Zum Zeitpunkt der
Formerneuerung oder des Formaustausches werden, wie in 1 gezeigt
ist, diese zugeordneten Abschnitte 12b und 14b an
ein Formauswechselgerät 29 in
einer integrierten Weise übergeben.
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Darüber hinaus
ist die Klemmeinrichtung 30 zwischen der bewegbaren Platte 13 und
dem Halterungsträger 15 angeordnet,
um eine Klemmkraft zwischen der feststehenden Form oder Stempel 12 und der
bewegbaren Form oder Stempel 14 zu erzeugen, welche geschlossen
worden sind. Die Formklemmeinrichtung 30 ist durch Klemmzylinder 31 konfiguriert,
die in der bewegbaren Platte 12 aufgenommen sind, und durch
die Befestigungs- und Abnehmmechanismen 33 konfiguriert,
welche einen Endabschnitt der Stangen 32 von jedem der
Formklemmzylinder 31 anbringen oder befestigen und abnehmen.
Sowohl die Formklemmzylinder 31 als auch die Befestigungs-
und Abnehmmechanismen 33 werden noch später erläutert. Die Formklemmzylinder 31 und
die Befestigungs- und Abnehmmechanismen 33 sind an vier
Positionen an der Innenseite der Führungsstangen 16 angeordnet.
Wenn die Stangen 32 sich in dem Formschließzustand
(in 2 dargestellt) und in einem Zustand erstrecken,
in welchem ein Spitzenabschnitt der Stangen 32 an dem Halterungsträger 15 befestigt
ist, und zwar vermittels der Befestigungs- und Abnehmmechanismen 33,
wandert die bewegbare Platte 13 zur Seite der feststehenden
Platte 11 hin und die bewegbare Form oder Stempel 14 wird
eventuell mit Druck durch die feststehende Form 12 beaufschlagt,
wodurch dann eine Klemmkraft zwischen der bewegbaren Form oder Stempel 14 und
der feststehenden Form oder Stempel 12 erzeugt wird.
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Es
sei darauf hingewiesen, daß ein
Roboter 35 (1), der als eine Formkomponenten-Extraktionsvorrichtung
dient, oben auf der feststehenden Platte 11 angeordnet
ist.
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Die
Halterungseinrichtung 17 zum Haltern des einen Endabschnitts
von jeder Führungsstange 16 an
dem Halterungsträger 15 ist
auf der rückwärtigen Seite
des Halterungsträgers 15 vorgesehen.
Wie in 5 gezeigt ist, besitzt der Halterungsträger 15 ein
Führungsstangeneinführloch 41 mit
einer Buchse 40, die dafür verwendet wird, um jede Führungsstange 16 einzuschieben.
Wie ebenfalls in 5 gezeigt ist, ist die Halterungseinrichtung 17 durch
einen Gewindeabschnitt 42 konfiguriert, der auch an dem
einen Endabschnitt von jeder Führungsstange 16 vorgesehen
ist, und durch eine Mutter 43 konfiguriert, die auf den
Gewindeabschnitt 42 aufgeschraubt wird, und durch eine
Kompressionsfeder (Druckeinrichtung) 45 konfiguriert. Die
Kompressionsfeder 45 ist zwischen der Mutter 43 und
einem inneren Bodenabschnitt eines mit Boden versehenen, rohrförmigen Gehäuses 44 zwischengefügt, welches
an einer rückwärtigen Seite
des Halterungsträgers 15 befestigt
ist, so daß dieses
die Mutter 43 umschließt,
wobei die Mutter 43 konstant gesichert wird, und zwar indem
diese gegen den Halterungsträger 15 gepreßt wird.
Ein abgestumpfter konischer Führungsabschnitt 43 ist
auf einer Seite der Mutter 43 ausgebildet gegenüber dem
Halterungsträger 15.
Die Mutter 43 ist ortsfest an dem Halterungsträger 15 positioniert,
und zwar unter Verwendung des Führungsabschnittes 43a als
Führung,
wodurch jede Führungsstange 16 durch
den Halterungsträger 15 gehaltert und
abgestützt
wird, derart, daß ein
horizontaler Zustand der Führungsstange 16 aufrecht
erhalten wird.
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Obwohl
jede Führungsstange 16 durch
den Halterungsträger 15 abgestützt und
gehaltert wird, derart, daß ein
horizontaler Zustand von jeder Führungsstange 16 aufrecht
erhalten wird, wie oben dargelegt wurde, da eine Auslegerabstützung oder
Halterung verwendet wird, besteht ein Risiko dahingehend, daß die Spitzenabschnittsseite
von jeder Führungsstange 16 nach
unten abfällt,
wodurch das Einführen
der Führungsstange 16 in
die feststehende Platte 11 schwierig wird. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform
ist daher, wie in 5 dargestellt ist, eine Führungsrolle 48 vorgesehen,
welche die Führungsstange 16 abstützt, um
auf diese Weise ein nach unten Absinken zu vermeiden, und diese
ist in einem Führungsstangen-Einführloch 47 mit
einer Buchse 46 angeordnet, welche in der bewegbaren Platte 13 vorgesehen
ist. Wie ebenfalls in 6 gezeigt ist, ist die Führungsrolle 48 in
der bewegbaren Platte 13 in solcher Weise aufgenommen,
daß die bewegbare
Platte sich nach oben und nach unten bewegen kann und durch einen
Heberahmen 50 gehaltert wird, der unter Verwendung einer
Nocke 49 nach oben und nach unten bewegt wird. Die Nocke 49 wird durch
einen Motor 51 drehbar angetrieben (wie in 6 gezeigt
ist), der an einer Seitenfläche
der bewegbaren Platte 13 vorgesehen ist, und es wird entsprechend
einer linksseitigen Drehung oder rechtsseitigen Drehung der Nocke 49 die
Führungsrolle 48 selektiv
an einem aufsteigenden Ende positioniert, wo sie gleitfähig von
der Innenfläche
der Hülse 46 vorragt,
und an einem absteigenden Ende positioniert, an welchem sie geringfügig unter
der inneren Oberfläche
der Hülse 46 zu
liegen kommt. Es wird daher die Führungsrolle 48 an
dem ansteigenden Ende positioniert, wenn die Form geschlossen wird, und
wird an dem absteigenden Ende positioniert, wenn die Form zugeklemmt
wird, und zwar jeweils. Wenn demzufolge die Form geschlossen wird,
wird jede Führungsstange 16 daran
gehindert, nach unten abzusinken, und der Spitzenabschnitt derselben
wird glatt in die feststehende Platte 11 eingeführt. Wenn auf
der anderen Seite die Form zugeklemmt wird, wird die Führungsstange 16 daran
gehindert, sich durch Biegen zu verformen, da keine übermäßige Biegekraft
auf jede Führungsstange 16 aufgebracht wird.
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Trotz
der Bemühung
zu verhindern, daß die Führungsstange 16 nach
unten absinkt, was durch die Verwendung der Führungsrolle 48 realisiert
wird, kann es möglich
sein, daß eine
Spitze der Führungsstange 16 in
Berührung
mit der feststehenden Platte 11 oder anderen Hindernissen
gelangt (einer Nebenausrüstung),
und zwar aus irgendeinem Grund. Bei der vorliegenden Erfindung ist
daher, wie in 5 dargestellt ist, ein Mitnehmer
vorgesehen, der von einem Ende der Führungsstange 16 vorragt.
Der Mitnehmer 52 ragt von der Innenseite einer Öffnung 44a nach
hinten hin, die in einem Bodenabschnitt des Gehäuses 44 ausgebildet
ist, welches die Halterungseinrichtung 17 mit bildet. Auf
der anderen Seite ist ein Grenzschalter 53, der mit dem
Mitnehmer 52 in Eingriff bringbar ist, um eine Längslinie
der Führungsstangen 16 herum
angeordnet und wird durch das Gehäuse 44 gehaltert.
Sollte bei der vorliegenden Ausführungsform
die Spitze der Führungsstange 16 in
Berührung
mit der Platte 11 oder einem anderen Hindernis gelangen,
bewegt sich die Führungsstange 16 relativ
zu dem Halterungsträger 15,
wobei der Druckkraft der Kompressionsfeder 45 Widerstand entgegengesetzt
wird, welche die Halterungseinrichtung 17 mit bildet. Daher
gelangt der Mitnehmer 52 in Eingriff oder Angriff mit dem
Grenzschalter 53, wodurch dann die Berührung der Führungsstange 16 in zuverlässiger Weise
detektiert wird.
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Auf
der anderen Seite ist, wie oben beschrieben ist, der Verriegelungsmechanismus 28,
der den Spitzenabschnitt von jeder Führungsstange 16 verriegelt
und entriegelt, auf der Rückseite
der feststehenden Platte 11 vorgesehen. Ferner ist, wie
in den 7 bis 9 dargestellt ist, die feststehende
Platte 11 mit einem Führungsstangen-Einführloch 56 mit einer
Buchse 55 ausgestattet, um jede Führungsstange 16 einzuführen. Der
Verriegelungsmechanismus 28 ist durch einen kreisförmigen Vielfachnutabschnitt 57 konfiguriert,
der an dem Spitzenabschnitt der Führungsstangen 16 ausgebildet
ist, durch eine Splitmutter 59 gebildet, die in einem Gehäuse 58 angeordnet
ist, welches an der Rückseite
der feststehenden Platte 11 befestigt ist, und durch einen
Zylinder 16 konfiguriert, der an dem Gehäuse 58 angebracht
ist, um die Splitmutter 59 zu öffnen und zu schließen. Öffnungen 58a,
die es ermöglichen,
daß die
Führungsstange 16 dort
hindurch eingeführt
werden kann, sind an Front- und Rückwandflächen des Gehäuses 58 ausgebildet.
Ferner wird, wie in 9 veranschaulicht ist, der Vielfachnutabschnitt 57 der Führungsstangen 16 in
dem Gehäuse 58 über die Öffnungen 58a positioniert,
wenn die Form oder Stempel geschlossen wird. Der Verriegelungsmechanismus 28 führt eine
Verriegelungsoperation durch, wenn die Form oder Stempel geschlossen
wird, wie dies zuvor beschrieben wurde. Die Verriegelungsoperation
begleitet eine Schließoperation
der Splitmutter 59, die durch den Zylinder 60 betätigt wird,
wodurch die Splitmutter bzw. Mutterschloß 59 in Kämmeingriff
mit dem Vielfachnutabschnitt 57 der Führungsstäbe gelangt und wobei die Spitzenabschnitte
der Führungsstangen 16 in
bezug auf die feststehende Platte 11 positioniert werden.
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Wenn
ferner jede der Führungsstangen 16 in die
feststehende Platte 11 eingeführt und aus dieser entfernt
wird, und zwar für
jeden Formvorgang, wie dies bei der vorliegenden Erfindung der Fall
ist, kann sich ein Fremdstoffmaterial an der Führungsstange 16 häufiger anheften
und es entsteht ein Risiko, daß das
fremde Material in das Mutterschloß 59 des Verriegelungsmechanismus 28 eindringt
und die Verriegelungsoperation verhindert. Daher sind bei der vorliegenden
Ausführungsform,
wie auch in den 7 bis 9 dargestellt
ist, eine Vielzahl von ersten Luftdüsenöffnungen 61 an einem
Ende der Buchse 55 vorgesehen, die zu der Front in der
Richtung der Einführung
von jeder Führungsstange 61 orientiert
sind, und es sind eine Vielzahl von zweiten Luftdüsenöffnungen 62 vorgesehen,
die nach innen hin in radialer Richtung orientiert sind, und zwar
zu der Innenfläche der
Buchse 55 hin. Es wird demzufolge möglich, unter Druck stehende
Luft den ersten und den zweiten Luftdüsenöffnungen 61 und 62 über einen
Luftkanal 63 zuzuführen,
der in der feststehenden Platte 11 vorgesehen ist. Auf
Grund dieser Zufuhr der Druckluft in die ersten und zweiten Luftdüsenöffnungen 61 und 62,
werden Fremdmaterialien, die sich an dem Spitzenabschnitt (dem Vielfachnutabschnitt 57)
der Führungsstange 16 festgesetzt
haben, die in die Buchse 55 eingeführt wird, entfernt bzw. gereinigt.
Sollte ferner ein Fremdmaterial in das Mutterschloß 59 eindringen,
wird dieses zur Außenseite
durch die Öffnung 58a des
Gehäuses 58 ausgetragen.
Wenn darüber
hinaus die Spitzenabschnitte der Führungsstangen 16 in
die Buchse 55 eingeführt
werden, wird ein Luftfilm zwischen beiden Teilen durch die Druckluft ausgebildet,
die von der zweiten Luftdüsenöffnung 62 injiziert
wird. Daher arbeitet der Luftfilm als ein Luftlager, wodurch auch
ein Verschleißen
des Vielfachnutabschnitts 57 auf der Spitzenseite der Führungsstange 16 verhindert
wird.
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Die
konvexen und konkaven, konisch gestalteten Einpaßabschnitte 23, von
denen jeder zwischen die bewegbare Platte 13 und den Halterungsträger 15 zwischengefügt sind,
und die Gleitplatten 22, auf denen die bewegbaren Platte 13 und
der Halterungsträger 15 montiert
sind, sind an dem Zentrum und an den vier Eckenabschnitten von jeder
Gleitplatte 22 vorgesehen, wie in 10 dargestellt
ist. Es sei darauf hingewiesen, daß lediglich die Seite, welche dichter
bei der bewegbaren Platte 13 gelegen ist, hier dargestellt
ist, jedoch die Seite, die dichter an dem Halterungsträger 15 gelegen
ist, die gleiche Struktur oder Konstruktion besitzt.
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Wie
in 11A gezeigt ist, ist unter den
zuvor angesprochenen konvexen und konkaven, konisch gestalteten
Einsetz- oder Einpaßabschnitten 23 der
konvexe und konkave, konisch gestaltete Einpaßabschnitt 23, der
an dem Zentrum eingesetzt ist, durch einen feststehenden Stift (konvexer
Abschnitt) 70 konfiguriert, dessen Basisabschnitt in der
Gleitplatte 22 eingebettet ist, und es ist ein konkaves
Teil 71 auf der Seite der Bodenfläche eingebettet und empfangt
bzw. nimmt den zuvor genannten feststehenden Stift 70 auf.
Auf der anderen Seite sind, wie in 12A gezeigt
ist, die konvexen und konkaven, konisch gestalteten Einsetz- oder
Einpaßabschnitte 23,
die an den vier Ecken gesetzt sind, durch einen bewegbaren Stift
(konvexer Abschnitt) 24 und ein konkaves Teil 25 konfiguriert.
Der bewegbare Stift 74 ist so angeordnet, daß dieser
durch eine Feder 73 in einem mit Boden ausgestatteten rohrförmigen Führungsteil 72 schwimmen
kann, welches in der Gleitplatte 22 eingebettet ist, wobei
das konkave Teil 25 auf der Seite der Bodenfläche der
bewegbaren Platte 13 eingebettet ist und den bewegbaren
Stift 74 aufnimmt.
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Der
zuvor erwähnte
feststehende Stift 70 und das konkave Teil 71 am
Zentrum sind miteinander in einer konischen Weise zusammengefügt. Wenn
eine große
seitliche Kraft auf die bewegbare Platte 13 aufgebracht
wird, gleitet das konkave Teil 71 entlang dem feststehenden
Stift 70, wie dies in 11B gezeigt
ist, und demzufolge schwimmt die bewegbare Platte 13 geringfügig über der
Gleitplatte 22. Auf der anderen Seite sind die bewegbaren
Stifte 74 und die konkaven Teile 75 an den vier
Ecken ebenso miteinander konisch ineinander passend zusammengefügt. Wenn
eine seitliche Kraft auf die bewegbare Platte 13 aufgebracht
wird, wie dies in 12B gezeigt ist, senkt
sich der bewegbare Stift 74 ab und widersteht der Druckkraft
der Feder 73. Wenn demzufolge die bewegbare Platte 13 einer
großen
seitlichen Kraft ausgesetzt wird, kann die bewegbare Platte 13 sich geringfügig in der
seitlichen Richtung bewegen. Mit anderen Worten schwingt die bewegbare
Platte 13, das heißt
sie rollt, schwenkt oder giert, wodurch eine Last, die auf die Lagerführung 21 der
Gleiteinheiten 18 und 19 aufgebracht wird, reduziert
wird und ein Brechen der Lagerführung 21 verhindert
werden kann.
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Darüber hinaus
ist, wie in Einzelheiten in den 13 und 14 gezeigt
ist, jeder Klemmzylinder 31, der die Klemmeinrichtung bildet,
durch einen Zylinderkörper 80,
einen Kolben 81, eine Stange 32 und einen hydraulischen
Kreis 82 gebildet. Der Zylinderkörper 80 ist in der
bewegbaren Platte 13 aufgenommen und der Kolben 81 ist
gleitfähig
in dem Zylinderkörper 80 aufgenommen.
Ferner ist ein Ende der Stange 32 an den Kolben 81 gekuppelt
und das andere Ende derselben ist in den Bodenabschnitt des Zylinderkörpers 80 in
einer flüssigkeitsdichten
Weise eingeführt
und erstreckt sich zur Seite des Halterungsträgers 15 hin. Der hydraulische
Kreis 82 schickt unter Druck stehendes Öl in den Zylinderkörper 80 und
läßt dieses
frei, und besitzt Solenoidventile 83 und 84, die
darin zwischengefügt
sind. Auf Grund des Schaltvorganges der Solenoidventile 83 und 84 wird
unter Druck stehendes Öl
der kopfseitigen Kammer A in dem Zylinderkörper 80 zugeführt, wenn
die Form oder Stempel (13) zugeklemmt wird, während jedoch
unter Druck stehendes Öl
der stangenseitigen Kammer B in dem Zylinderkörper 80 zugeführt wird,
wenn die Form nicht zugeklemmt ist (das heißt wenn die Form oder Stempel
geöffnet
und geschlossen wird).
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Ferner
ist jeder Befestigungs- und Abnehmmechanismus 33, der zum
Befestigen und Abnehmen des Klemmzylinders 81 an bzw. von
dem Halterungsträger 15 verwendet
wird, durch einen kreisförmigen
Vielfachnutabschnitt 85 konfiguriert, der an dem Spitzenabschnitt
der Stange 32 des Klemmzylinders 31 ausgebildet
ist, wobei ein Mutterschloß 87 in
einem Gehäuse 86 angeordnet
ist, welches in dem Halterungsträger 15 aufgenommen
ist, ferner ein Zylinder 88 an dem Gehäuse 86 angebracht
ist, welcher das Mutterschloß 87 öffnet und
schließt,
und schließlich
ein Positionieranschlag 89 vorgesehen ist, der ein Einführende der
Stange 32 einschränkt
oder begrenzt.
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In
der Form-Klemmeinrichtung 30 die in der oben erläuterten
Weise konfiguriert ist, ist die Stange 32 des Klemmzylinders 31 an
einem kurzen Ende positioniert, wenn die Form geöffnet wird. Wenn in diesem
Zustand der Halterungsträger 15 der
feststehenden Platte 13 angenähert wird, wird der Spitzenabschnitt
der Stange 32 in den Befestigungs- und Abnehmmechanismus 33 eingeführt, bis
der Spitzenabschnitt gegen den Positionieranschlag 89 anstößt. Wenn
daher der Zylinder 88 das Mutterschloß 87 in diesem Zustand
schließt,
gelangt das Mutterschloß 87 in
Kämmeingriff
mit dem Vielfachnutabschnitt 85, und zwar an dem Spitzenabschnitt
der Stange 32, und es wird der Spitzenabschnitt der Stange 32 des Klemmzylinders 31 mit
dem Halterungsträger 15 durch
den Befestigungs- und Abnehmmechanismus 33 gekuppelt. Wenn
auf der anderen Seite, nachdem die Form geschlossen worden ist,
die Stange 32 des Klemmzylinders 31 betätigt wird,
so daß sie
sich in einem Zustand erstreckt, bei dem die Spitze der Stange 32 mit
dem Halterungsträger 15 gekuppelt
bleibt, rückt
die bewegbare Platte 13 zur Seite der feststehenden Platte 11 vor
und es wird eine Klemmkraft zwischen der bewegbaren Form oder Stempel 14 und
der feststehenden Form oder Stempel 12 erzeugt. Wenn daher
die Form oder Stempel zugeklemmt wird, wird eine Ablenkung (Krümmung) an der
feststehenden Platte 11 und dem Halterungsträger 15 erzeugt,
die über
die Führungsstangen 16 aneinander
gekuppelt sind. Da jedoch lediglich eine Kompressionslast auf die
bewegbare Platte 13 durch die Klemmzylinder 31 aufgebracht
wird, die an den vier Punkten gelegen sind, wird zwischen der bewegbaren
Form oder Stempel 14 und der feststehenden Form oder Stempel 12 eine
Klemmkraft erzeugt. Darüber
hinaus wird die Zylinderabdichtung in dem Klemmzylinder 31 nicht
asymmetrisch verschlissen und es kann ein stabiler Betrieb des Klemmzylinders 31 für eine lange
Zeitdauer aufrecht erhalten werden. Ferner wird eine Klemmkraft
in effizienter Weise erzeugt, da jeder der Klemmzylinder 31 unter
Druck stehendes Öl
zu der kopfseitigen Kammer A hin zuführt.
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Im
folgenden wird ein Formungsverfahren (Druckgießverfahren) unter Verwendung
einer Formmaschine mit der zuvor erläuterten Konstruktion erläutert.
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Zum
Zeitpunkt des Startens des Druckgießvorganges werden, wie in 1 gezeigt
ist, die bewegbare Platte 13 und der Halterungsträger 15 jeweils
an der Form-Offen-Position
und der Standby-Position positioniert (der Position, die durch eine fett
gezeichnete Linie gezeigt ist), die um einen großen Abstand von dem Halterungsträger 15 getrennt ist.
Es sei darauf hingewiesen, daß,
obwohl 1 einen Zustand zeigt, wenn die Formen oder Stempel ausgewechselt
werden, die zugeordneten Abschnitte 12b und 14b natürlich in
den entsprechenden allgemeinen Abschnitten 12a und 14a während eines Formzyklus
aufgenommen sind. Zuerst bewirkt eine Drehung des entsprechenden
Servomotors 25, daß der
Halterungsträger 15 zusammenhängend mit
der Gleiteinheit 19 vorrückt und an der Offen-Position stoppt,
wie dies durch eine strichlierte Doppellinie in 1 gezeigt
ist. Dieses Vorrücken
des Halterungsträgers 15 bewirkt,
daß der
Spitzenabschnitt (Vielfachnutabschnitt 85) der Stange 32 des
Formklemmzylinders 31 in den Befestigungs- und Abnehmmechanismus 33 auf
der Seite des Abstützträger 15 eingeführt wird.
Zur gleichen Zeit, wenn der Abstützträger 15 gestoppt
hat, wird der Zylinder 88 in dem Befestigungs- und Abnehmmechanismus 33 betätigt, es gelangt
das Mutterschloß 87 in
Kämmeingriff
mit dem Vielfachnutabschnitt 85 der Stange 32,
wodurch die bewegbare Platte 13 und der Halterungsträger 15 aneinander
gekuppelt werden, und zwar über
den Formklemmzylinder 31 und den Befestigungs- und Abnehmmechanismus 33 (13).
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Auf
der anderen Seite bewirkt das Vorrücken des Halterungsträgers 15,
daß nur
ein kleiner Abschnitt des Spitzenabschnitts von jeder Führungsstange 16,
von der ein Ende durch den Halterungsträger 15 abgestützt oder
gehaltert wird, in das Führungsstangen-Einführloch 47 eingeführt wird
(oder die Buchse 46 desselben). Zu diesem Zeitpunkt wird die
Führungsrolle 48 in
dem Führungsstangen-Einführloch 47 der
bewegbaren Platte 13 an dem aufsteigenden Ende positioniert
und jede Führungsstange 16 wird
glatt in das Führungsstangen-Einführloch 47 der
feststehenden Platte 11 eingeschoben, ohne daß dabei
der Spitzenabschnitt der Führungsstange 16 nach
unten herabsinkt. Es sei darauf hingewiesen, daß, sollte die Spitze von einer
der Führungsstangen 16 in
Berührung
mit der feststehenden Platte 11 gelangen, der Mitnehmer 52,
der zusammenhängend oder
einstückig
mit den Führungsstangen 16 vorgesehen
ist, in Eingriff oder Angriff mit dem Grenzschalter 53 gelangt
und dabei jede der Antriebsquellen der Formmaschine angehalten wird,
und zwar in Einklang mit einem Signal, welches durch den Grenzschalter 53 erzeugt
wird.
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Danach
drehen der Servomotor 25 auf der Seite der bewegbaren Platte 13 und
der Servomotor 25 auf der Seite des Halterungsträgers 15 in
einer synchronen Weise, und die bewegbare Platte 13 und der
Halterungsträger 15 rücken zusammenhängend jeweils
mit den entsprechenden Gleiteinheiten 18 und 19 vor.
Demzufolge wird die bewegbare Form oder Stempel 14 an der
bewegbaren Platte 13 mit der feststehenden Form oder Stempel 12 an
der feststehenden Platte 11 geschlossen. In Einklang mit
diesem Formschließvorgang
wird der Spitzenabschnitt (Vielfachnutabschnitt 57) von
jeder Führungsstange 16,
von der ein Ende gehaltert oder abgestützt ist, durch das Führungsstangen-Einführloch 47 der
feststehenden Platte 11 eingeführt und erreicht die Innenseite
des Verriegelungsmechanismus 28 (9). Als
nächstes
wird nach der Vervollständigung
des Formschließvorganges
der Zylinder 60 in dem Verriegelungsmechanismus 28 betätigt, wodurch
dann bewirkt wird, daß das
Mutterschloß 59 mit
dem Vielfachnutabschnitt 57 von jeder Führungsstange 16 in Kämmeingriff
gelangt, wodurch die feststehende Platte 11 und der Halterungsträger 15 über die
vier Führungsstangen 16 aneinander
gekuppelt werden. Es sei darauf hingewiesen, daß nach dem Start des Formzyklus
Druckluft den ersten und zweiten Luftauslaßöffnungen 61 und 62 der
Buchse 56 der feststehenden Platte 11 zugeführt wird,
wodurch Fremdmaterial von dem Spitzenabschnitt der Führungsstange 16 entfernt
bzw. weggespült
wird.
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Nach
der Vervollständigung
des Formschließvorganges
wird der Klemmzylinder 31 betätigt, um die Stange 32 auszufahren.
Als nächstes rückt die
bewegbare Platte 13 zur Seite der feststehenden Platte 11 hin
vor und die bewegbare Form oder Stempel 14 wird gleichmäßig gegen
die feststehende Form oder Stempel 12 gedrückt, wodurch
eine Klemmkraft zwischen beiden erzeugt wird. Zu diesem Zeitpunkt
wird trotz der Tatsache, daß eine
große
Biegekraft auf die Führungsstange 16 aufgebracht
wird, keine ausreichend große
Biegekraft aufgebracht, um die Führungsstange 16 dauerhaft
zu verformen, da die Führungsrolle 48 in
der bewegbaren Platte 13 auf das herabsinkende Ende abgesenkt wurde,
und zwar vor dem Formklemmvorgang. Auf der anderen Seite wird eine
große
seitliche Kraft auf die bewegbare Platte 13 und den Halterungsträger 15 entsprechend
der Formzusammenführung
oder Klemmvorgang aufgebracht. Jedoch ist der konkave und konvexe,
konisch ausgebildete Einpaßabschnitt 23 zwischen
der bewegbaren Platte 13 und dem Halterungsträger 15 vorgesehen,
und der entsprechenden Gleitplatte 22. Daher schwingt die
bewegbare Platte 13 oder der Halterungsträger 15,
das heißt
er rollt, kippt oder giert, wodurch eine Beschädigung oder Brechen der Lagerführung 21 der
Gleiteinheiten 18 und 19 verhindert werden kann.
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Nach
der Vervollständigung
der Formzusammenführung
oder des Klemmvorganges, wie dies oben beschrieben wurde, spritzt
ein Einspritzmechanismus (in 15 mit
dem Bezugszeichen 9 angegeben), der an der feststehenden
Platte 11 angebracht ist, geschmolzenes Metall in den Hohlraum,
der zwischen der feststehenden Form 12 und der bewegbaren
Form 14 ausgebildet ist. Als nächstes wird nach der Vervollständigung
der Aushärtung
des geschmolzenen Metalls der Formklemmzylinder 31 betätigt, um
die Stange 32 zu veranlassen, eine Verkürzungsoperation auszuführen, und
es wird die bewegbare Platte 13 zurückgezogen, wodurch dann die
bewegbare Form 14 von der feststehenden Form 12 getrennt
wird. Als nächstes
werden zur gleichen Zeit, wenn der Verriegelungsmechanismus 28 eine
Entriegelungsoperation ausführt,
der Servomotor 25 auf der Seite der bewegbaren Platte 13 und
der Servomotor 25 auf der Seite des Halterungsträgers 15 in
einer umgekehrten Richtung in Drehung versetzt, und zwar in einer
synchronen Weise, und es werden die bewegbare Platte 13 und
der Halterungsträger 15 zusammenhängend mit
den entsprechenden Gleiteinheiten 18 und 19 zurückgeführt. Demzufolge
wird die bewegbare Form oder Stempel 14 an der bewegbaren
Platte 13 gemäß einem
großen
Abstand von der feststehenden Form oder Stempel 12 an der
feststehenden Platte 11 getrennt und es werden die bewegbare
Platte 13 und der Halterungsträger 15 in die Form-Offen-Position
zurückgezogen,
wie in 1 dargestellt ist, und werden angehalten.
-
Als
nächstes
wird in der Form-Offen-Position, wie diese oben beschrieben wurde,
der Zylinder 88 in dem Befestigungs- und Abnehmmechanismus 33,
der die Klemmeinrichtung 30 konfiguriert, betätigt, um
das Mutterschloß 87 zu öffnen, und
es wird die Kupplung zwischen der bewegbaren Platte 13 und
dem Halterungsträger 15 freigegeben.
Diese Freigabe der Kupplung bewirkt, daß der Servomotor 25 auf
der Seite des Halterungsträgers 15 erneut
in Drehung versetzt wird, wodurch der Halterungsträger 15 in
die Standby-Position zurückgezogen
wird (die mit fetter Linie gezeigte Position), die entsprechend einem
großen
Abstand von der bewegbaren Platte 15 beabstandet ist. Mittlerweile
wurde in Einklang mit dieser Zurückziehung
des Halterungsträgers 15 in die
Standby-Position der Endabschnitt der Führungsstange 16, der
von dem Endabschnitt verschieden ist, welcher durch den Halterungsträger 15 gehaltert wird,
vollständig
aus der feststehenden Platte 11 entfernt, und der Endabschnitt
wird vollständig
aus der Nachbarschaft der feststehenden Form 12 und der bewegbaren
Form 14 entfernt, wie dies in 1 gezeigt
ist.
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Danach
wird der Roboter 35, der an dem oberen Abschnitt der feststehenden
Platte 11 angeordnet ist, betätigt, um eine Befestigungs-
und Abnehmvorrichtung 36 an einer Spitze des Armes zu einem
Frontabschnitt der bewegbaren Form 14 zu bewegen. Als nächstes wird
zeitgleich mit dieser Bewegung ein Extrudiermechanismus, der in
der bewegbaren Form 14 eingebaut ist, betätigt, um
die geformte Komponente aus der bewegbaren Form 14 herauszuklopfen
und um diese an die Befestigungs- und Abnehmvorrichtung 36 zu übergeben.
Nach der Vervollständigung
dieser Übergabe
hat der Roboter 35 die Möglichkeit, seinen Arm so zu
verwenden, um die geformte Komponente aus der Formmaschine herauszunehmen
und um diese an ein Fördersystem
zu übergeben.
Da der Roboter zu diesem Zeitpunkt dazu befähigt ist, seinen Arm unbehindert
in eine Formkomponenten-Herausnahmeposition zu plazieren und auch
in eine Formkomponenten-Übergabeposition
zu positionieren, ohne mit den Führungsstangen 16 zu
interferieren, wird der Freiheitsgrad bei der Konstruktion des Roboters 35 verbessert
und es wird die Formzykluszeit reduziert. Es sei darauf hingewiesen,
daß, ebenso
wie im Fall des Roboters 35, der Freiheitsgrad bei der
Konstruktion einer Nebenausrüstung,
wie beispielsweise einer Schmiermittel auftragenden Vorrichtung
und einer Gießprodukt-Befestigungsvorrichtung
und ähnlichem,
ebenfalls erhöht
wird.
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Auch
wenn darüber
hinaus die zugeordneten Abschnitte 12b und 14b ausgewechselt
werden, wird es, da keine Führungsstange 16 um
die feststehende Form oder Stempel 12 und die bewegbare
Form oder Stempel 14 vorhanden ist, möglich, in effizienter Weise
diese Abschnitte auszutauschen, indem das Formauswechselgerät 29 (1)
frei in die Formmaschine hinein und heraus gelangen kann. Da ferner, auch wenn
die allgemeinen Abschnitte 12a und 14a ausgewechselt
werden, kein Bedarf dafür
besteht, eine Interferenz mit der Führungsstange 16 in
Betracht zu ziehen, ist es möglich,
in effizienter Weise diese Abschnitte auszuwechseln, beispielsweise
unter Verwendung eines Krans.
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Bei
der oben beschriebenen vorliegenden Ausführungsform wird ein Zahnstangengetriebemechanismus
als Antriebseinrichtung 24 verwendet, welcher die bewegbare
Platte 13 und den Halterungsträger 15 auf der Basisplatte 10 bewegt.
Anstelle des Zahnstangengetriebemechanismus kann ein Kugelumlaufspindelmechanismus,
ein Zylindermechanismus oder ähnliches
als Antriebseinrichtung 24 verwendet werden. Unter Berücksichtigung
der Geschwindigkeitssteuerung und auch der Positionssteuerung der
bewegbaren Platte 13 und des Halterungsträgers 15 ist
es jedoch zu bevorzugen, einen Kugelumlaufspindelmechanismus zu
verwenden, für den
der gleiche Servomotor 25, wie derjenige, der bei dem zuvor
erwähnten
Zahnstangengetriebemechanismus verwendet wird, als eine Antriebsquelle
verwendet werden kann.