DE112015004878B4

DE112015004878B4 - Öffnungs-/Schließvorrichtung und Gießvorrichtung

Info

Publication number: DE112015004878B4
Application number: DE112015004878.2T
Authority: DE
Inventors: Takaki Miyauchi; Jun Koike; Hideaki Kitta; Hiroyuki Onuma; Masato Kinoshita
Original assignee: Shibaura Machine Co Ltd
Current assignee: Shibaura Machine Co Ltd Jp
Priority date: 2014-10-28
Filing date: 2015-10-26
Publication date: 2023-12-21
Anticipated expiration: 2035-10-27
Also published as: CN107107426B; JP6608168B2; CN107107426A; DE112015004878T5; JP2016083924A; US20170333984A1; WO2016068077A1; US10105753B2

Abstract

Öffnungs-/Schließvorrichtung, aufweisend:einen fixierten Träger (20), an dem eine Form (21) eines Paars von Formen zu befestigen ist,einen bewegbaren Träger (22), an dem die andere Form (23) zu befestigen ist,einen Druck aufnehmenden Träger (24), der mit dem fixierten Träger (20) mittels Anbindungsstangen (36) verbunden ist,einen Öffnungs-/Schließmechanismus zum Öffnen/Schließen der Formen durch Bewegen des bewegbaren Trägers (22) zurück und vor und zum Klemmen der Formen, umfassend einen Kniegelenk-Verbindungsmechanismus (28), der den Druck aufnehmenden Träger (24) und den bewegbaren Träger (22) verbindet,einen elektrisch angetriebenen, mit einem Servomotor ausgestatteten Antrieb zum Antreiben des Öffnungs-/Schließmechanismus, undeinen Fluiddruckzylinder (50) zum Aufbringen einer Last am bewegbaren Träger (22) in einer bestimmten Richtung, der den bewegbaren Träger (22) und den Druck aufnehmenden Träger (24) verbindet,wobei der Fluiddruckzylinder (50) ein Paar Zylinder aufweist, deren Zylinderkörper an der entgegengesetzten Fläche von der Formbefestigungsfläche (22a) des bewegbaren Trägers (22) befestigt sind.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung betreffen eine Kniehebel-Formspannvorrichtung und eine Gießvorrichtung, wie eine Spritzgussmaschine.
STAND DER TECHNIK
Eine Kniehebel-Formspannvorrichtung wird verbreitet bei einer Gießvorrichtung verwendet, wie einer Spritzgussmaschine. Bei einer Kniehebel-Formspannvorrichtung wird ein Kniehebel-Verbindungsmechanismus, der eine Formöffnungs-/Schließkraft und eine Formspannkraft erzeugt, zwischen einem druckaufnehmenden Träger und einem bewegbaren Träger vorgesehen.
Unter verschiedenen Gießverfahren, die eine Spritzgussmaschine verwenden, hat in letzter Zeit ein Schaumgießverfahren die Aufmerksamkeit erregt. Das Schaumgießverfahren kann ein gegossenes Harzprodukt herstellen, das eine Unzahl an Luftblasen enthält. Somit kann das Schaumgießverfahren ein Leichtbaugießprodukt herstellen und zusätzlich Wärmedämmeigenschaften, Schallabsorptionseigenschaften, usw. beim gegossenen Produkt vorsehen.
Beim Schaumgießen wird, nach Spannen einer Form, ein geschmolzenes Harz, das ein Schaummittel enthält, in eine Kavität der Form gefüllt. Nachdem eine Flächenschicht des geschmolzenen Harzes in eine Hautschicht erhärtet, ist es notwendig, die Form leicht zu öffnen („Kern-Rückführungs“-Betätigung) und das Volumen der Kavität zu erhöhen, um das geschmolzene Harz aufzuschäumen. Beim Schaumformen werden die Dicke und der Schäumungszustand des gegossenen Produkts durch den Öffnungsgrad der Form bei der leichten Formöffnungsbetätigung bestimmt. Deshalb ist die Anhaltegenauigkeit/Stoppgenauigkeit eines bewegbaren Trägers bei der leichten Formöffnungsbetätigung ein sehr wichtiger Faktor, um die Qualität des gegossenen Produkts sicherzustellen.
Die Anhaltegenauigkeit eines bewegbaren Trägers bei der leichten Formöffnungsbetätigung ist insbesondere für eine Gießvorrichtung wichtig, die mit einer Kniehebel-Formspannvorrichtung versehen sind. Dies liegt daran, dass bei einer Kniehebel-Formspannvorrichtung ein kleiner Spalt zwischen einem Stift und einem Verbindungsanbindungsabschnitt existiert, der Verbindungen des Kniehebel-Verbindungsmechanismus verbindet, und ein durch den Spalt verursachter Fehler wird die Anhaltegenauigkeit des bewegbaren Trägers verringern.
Um die Anhaltegenauigkeit eines bewegbaren Trägers bei einer leichten Formöffnungsbetätigung zu verbessern, wurden verschiedene Verbesserungen bei einer Kniehebel-Formspannvorrichtung durchgeführt.
Zum Beispiel hat die das veröffentlichte japanische Patentanmeldung Nr. JP 2006-334 793 A eine Kniehebel-Formspannvorrichtung vorgeschlagen, die mit einem Kavitätsexpansionsmechanismus versehen ist, der nahe einer Form zwischen einem fixierten Träger und einem bewegbaren Träger angeordnet ist, um den bewegbaren Träger zusammen mit einer Expansion einer Kavität der Form zu drücken und zu bewegen.
Die veröffentlichte japanische Patentanmeldung Nr. JP 2011-31 535 A beschreibt eine Kniehebel-Formspannvorrichtung, die einen sich drehenden Träger umfasst, der zwischen einem fixierten Träger und einem bewegbaren Träger angeordnet ist. Eine Form, die zwei Arten von Produktkavitäten mit unterschiedlichen Gestalten aufweist, ist am sich drehenden Träger befestigt. Wenn die Form beim Schaumgießen geöffnet wird, wird der bewegbare Träger in die Formöffnungsrichtung durch einen Antriebsmechanismus gedrückt und bewegt, der den sich drehenden Träger in die Formöffnungs-/Schließrichtungen bewegt.
Die veröffentlichte japanische Patentanmeldung Nr. JP 2008-110 498 A offenbart eine Kniehebel-Formspannvorrichtung, die einen bewegbaren Träger aufweist, der einen ersten bewegbaren Träger, an dem der Kniehebel-Mechanismus axial befestigt ist, und einen zweiten bewegbaren Träger aufweist, an dem eine bewegbare Form befestigt ist. Ein Hydraulikzylinder und ein Positionssensor sind zwischen dem ersten bewegbaren Träger und dem zweiten bewegbaren Träger angeordnet.
Die DE 40 14 905 C2 beschreibt eine Vorrichtung zum Schließen von Formen einer Spritzgießmaschine für Kunststoff mit einer feststehenden Endplatte, die über einen einen Doppelkniehebel aufweisenden Kniehebelmechanismus mit einer auf Holmen verfahrbaren Formaufspannplatte verbunden ist.
Als weiteres Dokument ist die US 4 273 524 A bekannt.
GEGENSTAND DER ERFINDUNG
Bei der Kniehebel-Formspannvorrichtung, die in der veröffentlichten Japanischen Patentanmeldung Nr. JP 2008-110 498 A offenbart wird, wird eine Formspannkraft/Formklemmkraft durch den Hydraulikzylinder direkt an der Form von hinten ausgeübt. Ferner wird der Abstand zwischen dem ersten bewegbaren Träger und dem zweiten bewegbaren Träger mit dem Positionssensor gemessen, und der gemessene Abstand wird zurückgeführt, um die Position des bewegbaren Trägers zu steuern. Allerdings wird dem Einfluss eines Spalts zwischen einem Stift und einem Verbindungsanbindungsabschnitt des Kniehebel-Mechanismus beim Kern-Rückführungsbetrieb beim Schaumformen keine Aufmerksamkeit geschenkt.
Auf der anderen Seite werden bei den Kniehebel-Formspannvorrichtungen, die in der veröffentlichten japanischen Patentanmeldung Nr. JP 2006-334 793 A und der veröffentlichten Japanischen Patentanmeldung Nr. JP 2011-31 535 A offenbart sind, die entsprechenden bewegbaren Träger zusammen mit der Expansion einer Formkavität gedrückt und bewegt. Dies ermöglicht es, den Einfluss eines geringen Spalts zwischen einem Stift und einem Verbindungsanschlussabschnitt zu eliminieren.
Allerdings erschwert es der spezielle Kavitätsexpansionsmechanismus oder der Antriebsmechanismus für den bewegbaren Träger, der zwischen dem fixierten Träger und dem bewegbaren Träger vorgesehen ist, um den bewegbaren Träger zu drücken und zu bewegen, deutlich, eine Arbeit, wie einen Formaustausch, durchzuführen.
Die vorliegende Erfindung wurde mit Blick auf die Probleme im Stand der Technik durchgeführt. Es ist deshalb ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Öffnungs-/Schließvorrichtung und eine Gießvorrichtung bereitzustellen, die den Einfluss eines geringen Spalts eliminieren können, der zwischen einer Buchse und einem Stift in einem Verbindungsanschlussabschnitt eines Kniehebel-Mechanismus ausgebildet ist, und die zusätzlich eine Handhabbarkeit, zum Beispiel bei einem Formaustausch, verbessern kann.
Um das Ziel zu erreichen, stellt die vorliegende Erfindung eine Öffnungs-/Schließvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bereit.
Die vorliegende Erfindung stellt ebenso eine Gießvorrichtung bereit, umfassend die obige Öffnungs-/Schließvorrichtung.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist eine Seitenansicht, die schematisch eine Spritzgussmaschine zeigt, die eine Formspannvorrichtung (Öffnungs-/Schließvorrichtung) gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst,
2 ist eine Seitenansicht einer Formspannvorrichtung (Öffnungs-/Schließvorrichtung) gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
3 ist eine Draufsicht der Formspannvorrichtung ( Öffnungs-/Schließvorrichtung) gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
4(a) bis 4(c) sind Darstellungen, die ein Schaumgießverfahren zeigen,
5(a) und 5(b) sind Darstellungen, die eine Veränderung eines Spalts in einem Verbindungsanschlussabschnitt zeigen, wie diese bei einer Kern-Rückzugsbetätigung beim Schaumgießen beobachtet wird, wenn die Kern-Rückzugsbetätigung ohne Aufbringung einer Last durchgeführt wird,
6(a) bis 6(c) sind Darstellungen, die eine Veränderung eines Spalts in einem Verbindungsanschlussabschnitt zeigen, wie diese bei einer Kern-Rückzugsbetätigung beim Schaumgießen beobachtet wird, wenn die Kern-Rückzugsbetätigung durchgeführt wird, während eine Last in der Formöffnungsrichtung aufgebracht wird,
7 ist eine Draufsicht einer Formspannvorrichtung (Öffnungs-/Schließvorrichtung) gemäß einer Variation der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
8 ist eine Seitenansicht einer Formspannvorrichtung (Öffnungs-/Schließvorrichtung) gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und
9 ist eine Draufsicht der Formspannvorrichtung (Öffnungs-/Schließvorrichtung) gemäß der anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Ausführungsformen der Formspannvorrichtung (Öffnungs-/Schließvorrichtung) und der Gießvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
(Erste Ausführungsform)
1 ist eine Darstellung, die schematisch eine Spritzgussmaschine (Gießvorrichtung) 10 zeigt, bei der eine Formspannvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird. In 1 kennzeichnet Bezugszeichen 12 die gesamte Spritzgussvorrichtung der Spritzgussmaschine. Bezugszeichen 14 kennzeichnet die Formspannvorrichtung (Formöffnungs-/Schließvorrichtung, Öffnungs-/Schließvorrichtung) der Spritzgussmaschine.
Eine Schraube 16 ist drehbar und axial bewegbar in eine Trommel 15 der Spritzgussmaschine 12 eingeführt. Ein Harz (Gießmaterial, Material) wird von einem Trichter 17 in die Trommel 15 eingeführt.
Ein nicht gezeigter Erwärmer zum Erwärmen des Harzes ist um die Trommel 15 angeordnet. In der Spritzgussmaschine 12 wird die Schraube 16 durch einen nicht gezeigten Messmotor gedreht, um das Harz in einer vorderen Region in der Trommel 15 zu sammeln, während das Harz geschmolzen und geknetet wird, und um dadurch das Harz zu wiegen. Das Harz, das in der vorangegangenen Region in der Trommel 15 gesammelt wurde, wird von einer Düse 18 in eine Kavität gespritzt, die durch eine fixierte Form 21 und eine bewegbare Form 23 ausgebildet wird, indem die Schraube 16 mittels eines Injektionsmotors, einer Kugelrollspindel und einer Mutter vorgeschoben wird, die alle nicht gezeigt sind.
Der Gesamtaufbau der Formspannvorrichtung 14 wird nun unter Bezugnahme auf 2 beschrieben.
Ein fixierter Formträger (fixierter Träger) 20 ist an einem Ende eines Rahmens 11 der Formspannvorrichtung 14 fixiert. Ein Verbindungsgehäuse (Druck aufnehmender Träger) 24 ist am anderen Ende des Rahmens 11 angeordnet. Ein bewegbarer Formträger (bewegbarer Träger) 22, der zwischen dem fixierten Formträger 20 und dem Verbindungsgehäuse 24 gelegen ist, ist am Rahmen 11 bewegbar installiert. Die fixierte Form (eine Form, die andere Form) 21 ist am fixierten Formträger 20 befestigt, während die bewegbare Form (die andere Form, eine Form) 23 am bewegbaren Formträger 22 befestigt ist. Eine Kavität 25 wird durch die fixierte Form 21 und die bewegbare Form 22 ausgebildet. Die Form 19 umfasst somit die fixierte Form 21 und die bewegbare Form 23.
Der fixierte Formträger 20 und das Verbindungsgehäuse 24 sind durch eine Vielzahl (zum Beispiel vier) Anbindungsstangen 36 verbunden. Wenn die fixierte Form 21 mit der bewegbaren Form 23 geschlossen wird und die Form 19 geklemmt/geschlossen wird, werden die Anbindungsstangen 36 einer Formspannkraft ausgesetzt, die durch den nachfolgend beschriebenen Kniehebel-Verbindungsmechanismus (Öffnungs-/Schließmechanismus, Formöffnungs-/Schließmechanismus, Formschließmechanismus) 28 ausgeübt wird.
Wie in 2 gezeigt, umfasst der Kniehebel-Verbindungsmechanismus 28 ein Paar von oberen und unteren Kniehebel-Verbindungen, von denen jede zum Beispiel ein Paar erster Verbindungen 30, ein Paar zweiter Verbindungen 31 und ein Paar dritter Verbindungen 32 umfasst. 3 zeigt den oberen des Paars der Kniehebel-Verbindungen; die untere Kniehebel-Verbindung hat den gleichen Aufbau.
Wie in 3 gezeigt, sind die einen Seitenenden des Paars der ersten Verbindungen 30 mit dem Verbindungsgehäuse 24 über einen Kniehebel-Stift 34 verbunden. Die anderen Seitenenden des Paars der ersten Verbindungen 30 sind mit den einen Seitenenden des Paars der zweiten Verbindungen 31 über eine Kniehebel-Stift 35 verbunden. Die anderen Seitenenden des Paars der zweiten Verbindungen 31 sind mit einem Kniehebel-Verbindungsanbindungsabschnitt 33 des bewegbaren Formträgers 22 über einen Kniehebel-Stift 37 verbunden.
In 2 kennzeichnet Bezugszeichen 26 ein Querhaupt, das mit dem Kniehebel-Mechanismus 28 verbunden ist.
Eine Seitenenden des Paars der dritten Verbindungen 32 sind mit dem Querhaupt 26 über einen Kniehebel-Stift 38 verbunden. Die anderen Seitenenden des Paars der dritten Verbindungen 32 sind mit dem Paar der ersten Verbindungen 30 über einen Kniehebel-Stift 39 verbunden.
In dieser Ausführungsform ist das Verbindungsgehäuse 24 mit einem Servomotor (Antrieb) 40 als eine Antriebsquelle für den Kniehebel-Verbindungsmechanismus 28 versehen (siehe 3). Ein nicht gezeigter Mutterabschnitt eines Schraubenspindelmechanismus, der eine Drehung des Servomotors 40 in eine Linearbewegung umwandelt und die Bewegung des Kniehebel-Verbindungsmechanismus 28 überträgt, ist in der Mitte des Querhaupts 26 vorgesehen. Eine Kugelspindel 27 ist eingerichtet, am Mutterabschnitt einzugreifen. Eine Drehung des Servomotors 40 wird auf die Kugelspindel 27 über einen Antriebsriemen 29 übertragen. Der Servomotor 40 und der Kugelspindelmechanismus bilden einen ersten Antriebsmechanismus zum Antreiben des Kniehebel-Verbindungsmechanismus 28.
Ein Bewegen des Querhaupts 26 in einer Formöffnungs-/Schließrichtung wird durch eine nicht gezeigte Führung geführt, die durch Armabschnitte 24a getragen werden, die sich vom Verbindungsgehäuse 24 in der Formschließrichtung erstrecken.
Die ersten Verbindungen 30 und die zweiten Verbindungen 31 des Kniehebel-Mechanismus 28, der in 2 gezeigt ist, befinden sich in einem ausgestreckten Zustand. Wie in 2 gezeigt, strecken sich die ersten Verbindungen 30 und die zweiten Verbindungen 31 aus, wenn sich das Querhaupt 26 nach rechts bewegt, wodurch die bewegbare Formplatte 22 vorgeschoben wird und die Form geschlossen wird. Die Formspannkraft/Formklemmkraft wird durch weiteres Schließen der Form nach einem Kontakt der bewegbaren Form 23 mit der bewegbaren Form 21 erzeugt.
Wenn sich das Querhaupt 26 in 2 nach links bewegt, werden jedoch die ersten Verbindungen 30 und die zweiten Verbindungen 31 durch die dritten Verbindungen 32 gebogen, wodurch sich der bewegbare Formträger 22 zurück bewegt und die Form öffnet.
Um die Rück-und-Vor-Bewegung des bewegbaren Formträgers 22 zu führen und die Linearität der Bewegung des bewegbaren Formträgers 22 sicherzustellen, sind Führungsschienen 41, die sich parallel zu den Anbindungsstangen 36 erstrecken, an beiden Seiten der Basis 11 gelegt. Der bewegbare Formträger 22 wird durch lineare Führungen 42 getragen, die auf den Führungsschienen 41 gleiten.
Wenn ein Formgießen ausgeführt wird, kann, um das Volumen der Kavität 25 zu erhöhen, die Formspannvorrichtung 14 dieser Ausführungsform die Betätigung des leichten Öffnens der Form (Kern-Rückzugs-Betätigung, leichte Form-Öffnungs-Betätigung) nach einem Einspritzen eines geschmolzenen Harzes, das ein Schaummittel enthält, in die Kavität 25 durchführen.
Um die Anhaltegenauigkeit des bewegbaren Formträges 22 bei der Kern-Rückzugs-Betätigung zu verbessern, ist der bewegbare Formträger 22 mit den folgenden Kern-Rückzugs-Hydraulikzylindern versehen, die eine Last in einer bestimmten Richtung an den bewegbaren Formträger 22 aufbringen.
Wie in 2 und 3 gezeigt, ist in dieser Ausführungsform ein Paar von Hydraulikzylindern 50 als ein Kern-Rückzugs-Antriebsmechanismus (zweiter Antriebsmechanismus) zwischen dem Verbindungsgehäuse 24 und dem bewegbaren Formträger 22 vorgesehen.
Der Zylinderkörper jedes Hydraulikzylinders 50 ist zum Beispiel an der Seitenfläche des bewegbaren Formträgers 22 über einen Bügel 51 gesichert. Der bewegbare Formträger 22 hat eine Fläche 22a, an der die bewegbare Form 23 befestigt ist, die entgegengesetzte Fläche 22b an der Seite des Kniehebel-Verbindungsmechanismus 28, Seitenflächen 22c, usw. Die Bügel 51 sind an den Seitenflächen 22c des bewegbaren Formträgers 22 zum Beispiel mit Schrauben gesichert.
Die Kolbenstangen 52 der Hydraulikzylinder 50 haben eine Länge, die lang genug ist, um die Armabschnitte 24a des Verbindungsgehäuses 24 zu erreichen, selbst wenn sich der bewegbare Formträger 22 in einer Formschließposition befindet. In dieser Ausführungsform ist ein Verbindungselement 53 am Vorderende jeder Kolbenstange 52 vorgesehen, und das Verbindungselement 53 ist an einem Fixierelement 54 befestigt, das am Armabschnitt 24a des Verbindungsgehäuses 24 gesichert ist.
Die Betätigung und die Wirkung der Formspannvorrichtung in dieser Ausführungsform, die den obigen Aufbau aufweist, werden nun im Zuge eines Schaumformens beschrieben, insbesondere eines Kern-Rückzugs-Einspritzschaumformens.
Bei der Formspannvorrichtung dieser Ausführungsform wird eine Drehung des Servomotors 40 durch die Kugelspindel 27 in eine Linearbewegung des Querhaupts 26 umgewandelt. Die Linearbewegung des Querhaupts 26 streckt/biegt den Kniehebel-Verbindungsmechanismus 28, wodurch der bewegbare Formträger 22 zurück und nach vorne bewegt wird. Sie bilden den ersten Antriebsmechanismus zum Antreiben des Kniehebel-Verbindungsmechanismus 28, und lassen ihn die Betätigung des Öffnens/Schließens der Form durchführen.
Auf der anderen Seite bilden die Hydraulikzylinder 50, die zwischen dem Verbindungsgehäuse 24 und dem bewegbaren Formträger 22 vorgesehen sind, den zweiten Antriebsmechanismus zum Aufbringen einer Last am bewegbaren Formträger 22, zum Beispiel bei der Kern-Rückführungs-Betätigung während eines Schaumformens.
4(a) bis 4(c) sind Darstellungen, die ein Kern-Rückführungs-Einspritzschaumformverfahren zeigen. Wenn ein Schaumformen durchgeführt wird, wird, nach Spannen der Form, ein geschmolzenes Harz, das ein Schaummittel enthält, in die Kavität 25 eingefüllt, die durch die fixierte Form 21 und die bewegbare Form 23 gebildet wird, und eine Flächenschicht des geschmolzenen Harzes wird verfestigt, um eine Hautschicht (4(a)) auszubilden.
Hiernach führt die Formspannvorrichtung 14 die Kern-Rückführungs-Betätigung durch, d.h., die Betätigung zum leichten Öffnen der bewegbaren Form 23 um einen bestimmten Bewegungsabstand δ, um das Volumen der Kavität 25 zu erhöhen, wodurch das Harz geschäumt wird (4(b)). Nach dem Schäumen wird das Harz gekühlt, und dann wird die bewegbare Form 23 zurück bewegt, um die Form zu öffnen, und ein geformtes Produkt 80 wird herausgenommen (4(c)).
5(a) und 5(b) sind Darstellungen, die den Zustand eines Spalts bei einem Verbindungsanbindungsabschnitt (Verbindungsstiftabschnitt) des Kniehebel-Verbindungsmechanismus 28 zeigen, wie dieser bei der Kern-Rückführungs-Betätigung nach einem Spannen der Form beobachtet wird. 5(a) und 5(b) zeigen einen Spalt zwischen einem Kniehebel-Stift 37, der die zweite Verbindung 31 mit dem bewegbaren Formträger 22 verbindet, und die Innenumfangsfläche einer Stiftbuchse 60. Der gleiche oder ein ähnlicher Spalt wird in den anderen Verbindungsanwendungsabschnitten ausgebildet.
Wie in 5(a) gezeigt, drückt, beim Spannen der Form, die zweite Verbindung 31 des Kniehebel-Verbindungsmechanismus 28 den Kniehebel-Stift 37 in die Formschließrichtung A, und deshalb wird die Stiftbuchse 60, die an der zweiten Verbindung 31 integriert ist, gegen die Formöffnungsrichtungsseitenumfangsfläche des Kniehebel-Stifts 37 gedrückt. Demnach wird ein sehr kleiner Spalt zwischen der Formschließrichtungsseiteninnenfläche der Stiftbuchse 60 und dem Kniehebel-Stift 37 ausgebildet. Der Spalt ist in 5(a) übertrieben.
Auf der anderen Seite, wie in 5(b) gezeigt, zieht die zweite Verbindung 31 des Kniehebel-Verbindungsmechanismus 28 den Kniehebel-Stift 37 in die Formöffnungsrichtung B bei der Kern-Rückführungs-Betätigung. Demnach wird, entgegen der Situation beim Spannen der Form, die Stiftbuchse 60 gegen die Formschließrichtungsseitenumfangsfläche des Kniehebel-Stifts 37 gedrückt.
Obwohl sich die zweite Verbindung 31 tatsächlich um einen winzigen Abstand ε bewegt, entsprechend dem Spalt, zusammen mit dem Biegen des Kniehebel-Verbindungsmechanismus 28 bei der Kern-Rückführungs-Betätigung nach Abschluss des Spannens der Form, führt somit der bewegbare Formträger 22 keine Bewegung durch. Dasselbe gilt für die anderen Verbindungsanbindungsabschnitte des Kniehebel-Verbindungsmechanismus 28. Eine solche Relativbewegung zwischen einem Kniehebel-Stift und einer Stiftbuchse in jedem der Verbindungsanbindungsabschnitte führt zu einem Fehler bei der Anhaltgenauigkeit des bewegbaren Formträgers 22, wodurch es unmöglich wird, die bewegbare Form 23 um einen bestimmten Bewegungsabstand δ akkurat zu öffnen (siehe 4(b)).
Mit Blick hierauf werden in dieser Ausführungsform die Hydraulikzylinder 50, die den zweiten Antriebsmechanismus bilden, zusammen mit dem Servomotor 40 des ersten Antriebsmotors wie folgt betätigt.
Zunächst, Bezug nehmend auf 3, wird ein Drucköl in die Zylinderkammern 50a der Hydraulikzylinder 50 eingeführt, um eine Kraft zu erzeugen, die auf die Kolbenstangen 52 der Hydraulikzylinder 50 in der Stangeneinzugsrichtung wirkt. Die Vorderenden der Kolbenstangen 52 sind mit den Fixierelementen 54 des Verbindungsgehäuses 24 gekoppelt, und das Verbindungsgehäuse 24 wird getragen. Demnach wirkt die Reaktionskraft der Stangeneinzugskraft der Hydraulikzylinder 50 auf den bewegbaren Formträger 22 in der Formöffnungsrichtung.
Während somit mittels der Hydraulikzylinder 50 eine Last an dem bewegbaren Formträger 22 in der Formöffnungsrichtung aufgebracht wird, wird die Kern-Rückführungs-Betätigung durch Aktivieren des Servomotors 40 gestartet, um den Kniehebel-Verbindungsmechanismus 28 zu biegen.
6(a) bis 6(c) sind Darstellungen, die den Zustand eines Spalts in einem Verbindungsanbindungsabschnitt (Verbindungsstiftabschnitt) des Kniehebel-Verbindungsmechanismus 28 zeigen, wie dieser bei der Kern-Rückführungs-Betätigung nach Spannen der Form beobachtet wird, wenn die Kern-Rückführungs-Betätigung durchgeführt wird, während eine Last des bewegbaren Formträgers 22 in der Formöffnungsrichtung mittels der Hydraulikzylinder 50 ausgeführt wird. 6(a) bis 6(c) zeigen einen Spalt zwischen einem Kniehebel-Stift 37, der die zweite Verbindung 31 mit dem bewegbaren Formträger 22 verbindet, und der Innenumfangsfläche einer Stiftbuchse 60. Der gleiche oder ähnliche Spalt wird in den anderen Verbindungsanbindungsabschnitten ausgebildet.
Wie in 6(a) gezeigt, drückt, beim Spannen der Form, die zweite Verbindung 31 des Kniehebel-Verbindungsmechanismus 28 den Kniehebel-Stift 37 in der Formschließrichtung A, und deshalb wird die Stiftbuchse 60 gegen die Formöffnungsrichtungsseitenumfangsfläche des Kniehebel-Stifts 37 gedrückt. Demnach wird ein sehr kleiner Spalt zwischen der Formschließrichtungsseiteninnenfläche der Stiftbuchse 60 und dem Kniehebel-Stift 37 ausgebildet.
Wenn eine Last am bewegbaren Formträger 22 in der Formöffnungsrichtung B mittels der Hydraulikzylinder 50 aufgebracht wird, wird der Kniehebel-Stift 37 immer noch gegen die Formöffnungsrichtungsseiteninnenfläche der Stiftbuchse 60 zu einer Zeit unmittelbar vor dem Beginn der Kern-Rückführungs-Betätigung gedrückt, wie in 6(b) gezeigt.
Indem somit die Kern-Rückführungs-Betätigung gestartet wird, während die Hydraulikzylinder 50 den bewegbaren Träger 22 in der Formöffnungsrichtung B ziehen, kann der Kniehebel-Verbindungsmechanismus 28 den bewegbaren Formträger 22 in der Formöffnungsrichtung B bewegen, während der Spalt im Verbindungsanbindungsabschnitt in dem in 6(c) gezeigten Zustand gehalten wird, d.h., dem gleichen Zustand, wie demjenigen unmittelbar vor dem Beginn der Kern-Rückführungs-Betätigung.
Wie zuvor beschrieben, halten die Hydraulikzylinder 50 den bewegbaren Formträger 22 in der Formöffnungsrichtung bei der Kern-Rückführungs-Betätigung angezogen, die nach Einfüllen eines geschmolzenen Harzes in die Kavität der Form durchgeführt wird. Dies ermöglicht, dass keine Veränderung beim Zustand eines Spalts in jedem Verbindungsanbindungsabschnitt nach dem Beginn der Kern-Rückführungs-Betätigung erfolgt. Somit wird es möglich, einen Fehler zu eliminieren, der durch einen Spalt in jedem Verbindungsanbindungsabschnitt des Kniehebel-Verbindungsabschnitts 28 verursacht wird und die Anhaltegenauigkeit des bewegbaren Formträgers 22 zu verbessern. Somit kann der bewegbare Formträger 22 durch einen Bewegungsabstand bewegt werden, der notwendig ist für ein leichtes Öffnen der Form, und kann präzise in einer bestimmten Position angehalten werden. Nachdem die Form somit mit Genauigkeit leicht geöffnet werden kann, wird es möglich, ein hochqualitatives, geformtes Harzschaumprodukt zu gießen.
Die Hydraulikzylinder 50, die den zweiten Antriebsmechanismus bilden, sind zwischen dem Verbindungsgehäuse 24 und dem bewegbaren Formträger 22 vorgesehen. Deshalb behindern die Hydraulikzylinder 50 eine Arbeit, wie ein Ersetzen einer Form, nicht. Somit kann die Handhabbarkeit eines Formaustausches verbessert werden.
Obwohl in der zuvor beschriebenen Ausführungsform die Hydraulikzylinder 50 eine Last an den bewegbaren Formträger 22 in der Formöffnungsrichtung B aufbringen, können die Hydraulikzylinder 50 eine Last am bewegbaren Formträger 22 in der Formschließrichtung A aufbringen. Die gleiche Wirkung kann ebenso durch die Aufbringung einer solchen entgegengesetzten Last am bewegbaren Formträger erreicht werden, falls die Antriebskraft des zweiten Antriebsmechanismus derart gesteuert wird, dass sie geringer ist als die Antriebskraft des ersten Antriebsmechanismus.
7 zeigt eine Variation, bei der die Hydraulikzylinder 50 umgekehrt befestigt sind. Insbesondere ist in dieser Ausführungsform der Zylinderkörper 50 jedes Hydraulikzylinders 50 am Fixierelement 54 befestigt, das am Verbindungsgehäuse 24 gesichert ist, während das Vorderende der Kolbenstange über das Verbindungselement 53 mit einem Bügel 62 verbunden ist, der am bewegbaren Formträger 22 vorgesehen ist. Eine solche Aufteilung der Hydraulikzylinder 50 kann die gleiche Wirkung erreichen wie durch die Hydraulikzylinder 50 von 3 erreicht wird.
Obwohl in den zuvor beschriebenen Ausführungsformen die Hydraulikzylinder 50 mit den Fixierelementen 54 verbunden sind, um eine Verbindung der Hydraulikzylinder 50 mit dem Verbindungsgehäuse 24 zu erleichtern, können die Hydraulikzylinder 50 ebenso direkt mit dem Verbindungsgehäuse 24 verbunden sein.
(Zweite Ausführungsform)
8 und 9 zeigen eine Formspannvorrichtung (Öffnungs-/Schließvorrichtung) gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die gleichen Bezugszeichen wie für die Formspannvorrichtung der ersten Ausführungsform verwendet, die in 2 und 3 gezeigt ist, werden benutzt, um auf die gleichen Komponenten Bezug zu nehmen, und eine detaillierte Beschreibung hiervon wird weggelassen.
Bei der Formspannvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich die Anordnung der Hydraulikzylinder 50 als einem Kern-Rückführungs-Antriebsmechanismus (zweitem Antriebsmechanismus) von demjenigen der ersten Ausführungsform, die in 2 und 3 gezeigt ist.
In der ersten Ausführungsform sind die Hydraulikzylinder 50 an den Seitenflächen 22c des bewegbaren Formträgers 22 über die Bügel 51 angeordnet. In der zweiten Ausführungsform jedoch sind Bügel 70, zum Beispiel mit Schrauben, an der Kniehebel-Verbindungshebelmechanismus 28-Seitenfläche 22b des bewegbaren Formträgers 22 befestigt, das heißt der gegenüberliegenden Seite von der Formbefestigungsfläche 22a, und die Hydraulikzylinder 50 sind an den Bügeln 70 gesichert.
Wie in 3 gezeigt, sind, im Falle der ersten Ausführungsform, die Bügel 51 in Positionen nahe der Formbefestigungsfläche 22a des bewegbaren Formträgers 22 vorgesehen. Deshalb, wenn die Hydraulikzylinder 50 den bewegbaren Träger 22 in der Formöffnungsrichtung anziehen, liegen die Kraftaufbringungspunkte nahe der Formbefestigungsfläche 22a des bewegbaren Formträgers 22. Dies kann die Formbefestigungsfläche 22a krümmen oder lokal verformen, welche eine flache Fläche sein sollte. Eine solche Verformung der Formbefestigungsfläche 22a könnte, selbst wenn sie sehr klein ist, die Genauigkeit des Spannens der Form oder die Genauigkeit des leichten Öffnens der Form bei der Kern-Rückführungs-Betätigung negativ beeinflussen.
Jedoch im Falle der zweiten Ausführungsform, bei der die Hydraulikzylinder 50 an der gegenüberliegenden Fläche 22b der Formbefestigungsfläche 22a angeordnet sind, liegen die Kraftaufbringungspunkte, welche den bewegbaren Träger 22a in der Formöffnungsrichtung anziehen, weiter entfernt von der Formbefestigungsfläche 22a. Dies ermöglicht es, eine Verformung der Formbefestigungsfläche 22a zu verhindern, die Genauigkeit des Formspannens und der Genauigkeit des leichten Öffnens der Form beizubehalten.
Wie bei der ersten Ausführungsform erreicht die zweite Ausführungsform das Ergebnis, bei dem ein Fehler eliminiert wird, der durch einen Spalt in jedem Verbindungsanbindungsabschnitt des Kniegelenk-Verbindungsmechanismus 28 verursacht wird, und bei dem die Anhaltgenauigkeit des bewegbaren Formträgers 22 verbessert wird, wodurch es möglich wird, die Form mit Genauigkeit leicht zu öffnen.
Obwohl bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen die Hydraulikzylinder 50 als der zweite Antriebsmechanismus verwendet wurden, ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt. Zum Beispiel können Pneumatikzylinder anstelle von Hydraulikzylindern 50 verwendet werden. Anstelle eines solchen Fluiddruckzylinders ist es ebenso möglich, eine elektrisch betriebene Kugelspindel und eine Mutter zu verwenden (Elektroantriebsmechanismus) .
Obwohl bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen die vorliegende Erfindung bei einer Spritzgussmaschine eingesetzt wird, ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt.
Somit kann die vorliegende Erfindung auch bei anderen Gießvorrichtungen, wie einer Formgussmaschine, eingesetzt werden.

Claims

Öffnungs-/Schließvorrichtung, aufweisend: einen fixierten Träger (20), an dem eine Form (21) eines Paars von Formen zu befestigen ist, einen bewegbaren Träger (22), an dem die andere Form (23) zu befestigen ist, einen Druck aufnehmenden Träger (24), der mit dem fixierten Träger (20) mittels Anbindungsstangen (36) verbunden ist, einen Öffnungs-/Schließmechanismus zum Öffnen/Schließen der Formen durch Bewegen des bewegbaren Trägers (22) zurück und vor und zum Klemmen der Formen, umfassend einen Kniegelenk-Verbindungsmechanismus (28), der den Druck aufnehmenden Träger (24) und den bewegbaren Träger (22) verbindet, einen elektrisch angetriebenen, mit einem Servomotor ausgestatteten Antrieb zum Antreiben des Öffnungs-/Schließmechanismus, und einen Fluiddruckzylinder (50) zum Aufbringen einer Last am bewegbaren Träger (22) in einer bestimmten Richtung, der den bewegbaren Träger (22) und den Druck aufnehmenden Träger (24) verbindet, wobei der Fluiddruckzylinder (50) ein Paar Zylinder aufweist, deren Zylinderkörper an der entgegengesetzten Fläche von der Formbefestigungsfläche (22a) des bewegbaren Trägers (22) befestigt sind.
Öffnungs-/Schließvorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der der Fluiddruckzylinder (50) eine Last am bewegbaren Träger (22) in einer solchen Richtung aufbringt, um einen Spalt zwischen einem Stift (37) und einer Buchse (60) in einem Verbindungsanbindungsabschnitt des Kniegelenk-Verbindungsmechanismus zu eliminieren.
Öffnungs-/Schließvorrichtung gemäß Anspruch 2, bei der, wenn die Formen geöffnet werden, der Fluiddruckzylinder (50) eine Last am bewegbaren Träger (22) in einer Formöffnungsrichtung (B) aufbringen kann.
Öffnungs-/Schließvorrichtung gemäß Anspruch 2, bei der, wenn die Formen geöffnet werden, die Antriebskraft des Fluiddruckzylinder (50) derart gesteuert wird, dass sie geringer ist als die Antriebskraft des mit einem Servomotor ausgestatteten Antriebs, während der Fluiddruckzylinder (50) eine Last am bewegbaren Träger (22) in einer Formschließrichtung (B) aufbringt.
Öffnungs-/Schließvorrichtung gemäß Anspruch 2, bei der der Fluiddruckzylinder (50) ein Antriebsmechanismus zum zusätzlichen Aufbringen einer Last am bewegbaren Träger (22) ist, um die Kern-Rückführungs-Betätigung eines leichten Öffnens der Formen durchzuführen, um das Volumen einer Kavität, die in den Formen ausgebildet ist, nach Einfüllen eines geschmolzenen Harzes, das ein Schaummittel umfasst, in die Kavität zu erhöhen.
Öffnungs-/Schließvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die Öffnungs-/Schließvorrichtung eine Formspannvorrichtung ist, die in einer Spritzgussmaschine zum Durchführen eines Kern-Rückführungs-Einspritzschaumgießens vorgesehen ist.
Gießvorrichtung, umfassend die Öffnungs-/Schließvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6.