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Die Erfindung bezieht sich auf eine Formöffnungs-und -schließvorrichtung
für Spritzgießmaschinen mit einer feststehenden und einer beweglichen Formaufspannplatte
und mit mindestens einem Kniehebelpaar zum Antrieb und zur Verriegelung der beweglichen
Formaufspannplatte, bei der zum Antrieb des oder der Kniehebelpaare ein frei an
der Formöffnungs-und -schließvorrichtung aufgehängter Druckzylinder dient.
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Es sind bereits Spritzgießmaschinen mit einer derartigen Formöffnungs-
und -schließvorrichtung bekannt. Diese Vorrichtungen weisen einen Doppelgelenk-Kniehebel
auf, bei dem beide Kniehebelpaare annähernd symmetrisch zur Mittelachse der Formöffnungs-
und -schließvorrichtung angeordnet sind und bei der der Kolben des frei aufgehängten
Druckzylinders durch Verstellung senkrecht zur Bewegungsrichtung der Formaufspannplatte
das Kniehebelsystem betätigt. Bei dieser bekannten Vorrichtung sind nun die Kniehebel
eines jeden Kniehebelpaares untereinander direkt über Verbindungsgelenke und die
einzelnen Gelenkpunkte der Kniehebelpaare durch eine Verbindungslasche miteinander
verbunden, so daß alle Kniehebelpaare synchron bewegt werden.
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Der Druckzylinder ist über Verbindungsstangen gelenkig einerseits
mit einem feststehenden Querhaupt der Maschine und andererseits mit der beweglichen
Formaufspannplatte verbunden und ragt vom Kniehebelsystem fort nach unten in das
Maschinengestell.
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Diese bekannte Anordnung hat den Nachteil, daß das freie Ende des
Druckzylinders sehr weit aus der seitlichen Begrenzung der eigentlichen Formschließ-
und -öffnungsvorrichtung herausragt, und zwar vor allem deswegen, weil das maschinenseitige
oder äußere Ende des Zylinders einen solchen Abstand von der Mittelachse der Vorrichtung
haben muß, daß die Kolbenstange bei vollständig zusammengefalteten Kniehebelgelenken
ganz in diesen Zylinder eintauchen kann. Zu diesem bereits beträchtlichen erforderlichen
Hub kommt noch die nicht unbeträchtliche Länge des Druckzylinders selbst hinzu.
Daraus ergibt sich aber bei den bekannten Vorrichtungen mit waagerechter Anordnung
der Formöffnungs- und -schließvorrichtung eine ganz erhebliche Mindestbauhöhe oder
eine große seitliche Ausladung des Druckzylinders. Die Mindestbauhöhe kann nicht
unterschritten werden, weil das freie Ende des Druckzylinders bodenfrei bleiben
muß. Bei Maschinen mit senkrechter Anordnung einer oder mehrerer Formöffnungs- und
-schließvorrichtungen wird der freie Raum durch diesen Raumbedarf des Druckzylinders
außerordentlich eingeschränkt. Die bekannte Bauform ist aus den geschilderten Gründen
bei besonders hohen Maschinenleistungen praktisch nicht mehr anwendbar, weil Maschinen
derartiger Leistungen wesentlich größere Kniehebelwege erfordern, so daß der Druckzylinder
für die Betätigung der Kniehebel derart lang würde, daß die Bauhöhe bzw. die seitliche
Ausladung die Verwendung im praktischen Betrieb praktisch ausschlössen.
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Ein wesentlicher Nachteil dieser bekannten Vorrichtungen ist ferner
darin zu sehen, daß die dynamischen Kräfte durch den außerordentlich großen Trägheitsarm
in Gestalt des seitlich oder nach unten ausladenden Druckzylinders so groß werden,
daß mit einem vorzeitigen Verschleiß der Aufhängegelenke des Druckzylinders zu rechnen
ist. Bei jedem Schließ- und Öffnungsvorgang des Werkzeugs muß
der Druckzylinder einschließlich
der Kolbenstange und der Antriebsgelenke des Kniehebelsystems den halben Weg der
beweglichen Formaufspannplatte zurücklegen. Da die Geschwindigkeit am Ende des Öffnungsweges
sehr groß ist und die Abbremsung durch Schließen hydraulischer Wegeventile sehr
rasch erfolgt, ergeben sich große resultierende Verzögerungswerte und damit große
unkompensierte Kräfte mit der geschilderten großen Verschleißwirkung.
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Es ist ferner eine pneumatische Presse bekannt, bei der zur Bewegung
der beweglichen Werkzeugplatte zwei Kniehebelpaare symmetrisch zwischen der Werkzeugplatte
und einem feststehenden Widerlager angeordnet sind. Die Mittengelenke der Kniehebelpaare
bewegen sich gegenläufig. Zwischen diesen Mittengelenken ist eine aus einem Druckzylinder
und einem Druckkolben mit Kolbenstange bestehende hydraulische Antriebsvorrichtung
angeordnet. Der Druckzylinder dieser bekannten Anordnung ist stets nur an ein Kniehebelpaar
angelenkt, während mit dem anderen Kniehebelpaar der Druckkolben verbunden ist.
Diese bekannte Vorrichtung weist den wesentlichen Nachteil auf, daß durch die gegenläufige
Bewegung der Kniehebelgelenke infolge der geschilderten Anordnung von Druckzylinder
und Druckkolben zwischen diesen Kniehebelgelenken nur eine begrenzte Öffnungsweite
zugelassen ist. Für Spritzgießmaschinen der eingangs angegebenen Art sind derartige
geringe Vorschubwege völlig unzureichend, da in vielen Fällen Spritzlinge von erheblicher
Längenausdehnung entformt werden müssen.
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Die bei Spritzgießmaschinen erforderlichen Öffnungsweiten sind bei
der bekannten Bauform ausgeschlossen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch eine besondere Gestaltung
des Antriebs des oder der Kniehebelpaare zu erreichen, daß die erforderliche Mindestbauhöhe
bzw. die größte seitliche Ausladung für den Bewegungsbereich des Druckzylinders
wesentlich verringert wird und dadurch die geschilderten nachteiligen Verschleißerscheinungen
vermieden werden. Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der
oder mehrere Druckzylinder zwischen den zugehörigen in einem Abstand voneinander
gegenüberliegenden, inneren Verbindungsgelenken für die inneren Enden der Kniehebel
des oder der Kniehebelpaare angeordnet und an die Kniehebelenden angelenkt sind
und daß der im Druckzylinder bewegliche Druckkolben sich an einem Querhaupt abstützt,
das über Verbindungsstangen gelenkig einerseits mit der beweglichen Formaufspannplatte
und andererseits mit dem ortsfesten Querhaupt der Formöffnungs- und -schließvorrichtung
verbunden ist. Dadurch wird die erforderliche Ausdehnung oder Ausladung der Formöffnungs-und-schließvorrich
tung in ihrer Querrichtung wesentlich verringert, da ja der Druckzylinder jetzt
in den von den Kniehebelpaaren selbst bestrichenen Raum gelegt worden ist, so daß
vom Druckzylinder allein praktisch keine zusätzliche Bauhöhe gefordert wird. Es
ergibt sich daher eine wesentlich geringere Bauhöhe oder Baubreite bei Maschinen
mit waagerechter Formöffnungs- und -schließvorrichtung unter Vermeidung der durch
größere Ausladungen sonst erzeugten starken Verschleißerscheinungen. Die gesamte
Vorrichtung wird übersichtlicher und verursacht weniger Kosten. Die Verringerung
der seitlichen Ausladung des oder der
Druckzylinder macht sich besonders
bei Mehrfachanordnungen solcher Formöffnung- und -schließvorrichtungen bemerkbar,
die dann z. B. senkrecht angeordnet sind. Die Verringerung der seitlichen oder senkrechten
Ausladung bringt ferner den Vorteil einer erhöhten Sicherheit gegen Unfallgefahr
mit sich. Die bei einer Spritzgießmaschine zu fordernden Öffnungswege werden vollständig
gewährleistet.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung wird eine besonders kompakte
Bauweise der Formöffnungs- und -schließvorrichtung dadurch erzielt, daß eine die
Enden der Kniehebel verbindende Verbindungslasche als Druckzylinder ausgebildet
ist. Dabei bildet der Druckzylinder selbst einen integrierenden Bestandteil des
Kniehebelsystems, die erforderliche Bauhöhe wird auf ein Mindesmaß herabgesetzt.
Der Druckzylinder, der gleichzeitig als Verbindungslasche dient, ermöglicht ferner
eine besonders günstige gelenkige Verbindung der Kniehebel miteinander unter Synchronisation
der Bewegung.
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Falls es aus Symmetriegründen bei der Verwendung mehrerer Kniehebelpaare
zweckmäßig ist, können auch nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung der
oder die Druckzylinder an einer die Kniehebelenden verbindenden Verbindungslasche
angeordnet sein.
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Eine besonders kompakte Bauweise wird in weiterer Ausbildung der
Erfindung dadurch erzielt, daß eine die Kniehebel verbindende Verbindungslasche
als Druckzylinder ausgebildet ist. Dabei bildet der Druckzylinder selbst einen integrierenden
Bestandteil des Kniehebelsystems, die erforderliche Bauhöhe wird auf ein Mindesmaß
herabgesetzt. Der Druckzylinder, der gleichzeitig als Verbindungslasche dient, ermöglicht
ferner eine besonders günstige gelenkige Verbindung der Kniehebel miteinander unter
Synchronisation der Bewegung.
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Falls es aus Symmetriegründen bei der Verwendung mehrerer Kniehebelpaare
zweckmäßig ist, können auch nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung der
oder die Druckzylinder an einem die Kniehebel verbindenden Verbindungslasche angeordnet
sein.
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Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung sind an dem gleichzeitig
als Verbindungslasche dienenden Druckzylinder Anlenkvorsprünge vorgesehen, die Schlitze
zum Anlenken der Enden der Kniehebel am Druckzylinder aufweisen. Dadurch wird der
folgende Vorteil erzielt: Bei den bekannten Kniehebelsystemen ist in den Gelenkpunkten
ein einseitig gegabelte Ende eines Kniehebels erforderlich, was von besonderem Nachteil
ist, da einerseits besonders große Kräfte auf den Gelenkpunkt einwirken und vor
allem andererseits eine Sonderausbildung der Kniehebel mit dem gegabelten Ende erforderlich
ist.
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Durch die Erfindung wird dagegen eine gegen Beanspruchung durch höhere
Kräfte besonders sichere gelenkige Verbindung erzielt, vor allem aber können einfache,
ungegabelte Kniehebel verwendet werden, z. B. in Form einfacher flacher Stangen.
Dies ist bei den Spritzgießmaschinen mit ihren sehr hohen Beanspruchungen von besonders
großem Vorteil.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Die Zeichnung zeigt schematisch den hier wesentlichen Teil der Formöffnungs-und
-schließvorrichtung einer Spritzgießmaschine in der Seitenansicht.
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Die Formöffnungs- und -schließvorrichtung besteht
aus einer nicht
dargestellten feststehenden Formaufspannplatte und einer beweglichen Formaufspannplatte
1. In bekannter Weise ist auf der Maschine ortsfest gehalten ein Querhaupt 2. Zum
Antrieb und zur Verriegelung der beweglichen Formaufspannplatte 1 dient ein Kniehebelsystem
aus den Kniehebelpaaren 3, 4 und 5, 6. Die Kniehebel 3 bis 6 sind mit einfachen
ungegabelten Enden versehen und einerseits gelenkig an der beweglichen Formaufspannplatte
1 (3 und 5) und an dem ortsfesten Querhaupt 2 (4 und 6) sowie andererseits an Anlenkvorsprüngen
7 angelenkt, die hierzu mit Schlitzen versehen sind. Die Anlenkvorsprünge 7 sind
an einer Verbindungslasche 8 für die beiden Kniehebelpaare 3, 4 und 5, 6 angeordnet.
Diese Verbindungslasche8 ist, wie die Zeichnung zeigt, zugleich als hydraulischer
Druckzylinder für den Antrieb des Kniehebelsystems ausgebildet. Wie die Zeichnung
zeigt, ist es dadurch möglich, den gesamten Druckzylinder in den ohnehin vorhandenen
Bewegungsbereich des Kniehebelsystems zu legen. Wie ohne weiteres ersichtlich ist,
wird dadurch die Mindestbauhöhe der Vorrichtung wesentlich verringert. Der in dem
Druckzylinder 8 bewegliche Druckkolben 9 stützt sich über seine Kolbenstange 10
an einem Querhaupt 11 ab, das seinerseits über Verbindungsstangen 12, 13 einerseits
mit der beweglichen Formaufspannplatte 1 und andererseits mit dem ortsfesten Querhaupt
2 der Vorrichtung gelenkig verbunden ist.
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Falls es für ein bestimmtes Kniehebelsystem günstig sein sollte,
können auch ein oder mehrere Druckzylinder an einer die Kniehebelpaare verbindenden
Verbindungslasche angeordnet sein. Entscheidend ist die Einschaltung der oder mehrerer
Druckzylinder in die Verbindungsgelenke der Kniehebel des oder der Kniehebelpaare.
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Es hat sich gezeigt, daß auf Grund der erfindungsgemäßen Anordnung
des Druckzylinders die bei den bekannten Maschinen mit senkrechter Anordnung der
Formöffnungs- und -schließvorrichtungen wegen der seitlichen Ausladung des Druckzylinders
bestehende Unfallgefahr praktisch ausgeschaltet und der Aufwand an Unfallschutzmaßnahmen
erheblich verringert werden kann.