DE1729154A1 - Formschliess- und -oeffnungsvorrichtung fuer Spritzgiessmaschinen - Google Patents

Description

DIPL.-iNG. HELLMUTH KOSEL DIPL.-ING. HORST ROSE DIPL.-ING. PETER KOSEL PATENTANWÄLTE

3353 Bad Gandenheim, 21. Februar 1907

Braunschweiger Str. 22

Telefon: (05382) 342

Telegramm-Adresse: Siedpatent Bad Gandersheim

Alfred Fischbach

Patentgesuch vom 21. Februar I967

Alfred Fischbach Ründeroth Bez.Köln

Formschließ- und -öffnungsvorrichtung für Spritzgießmaschinen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Formschließ- und -öffnungsvorrichtung für Spritzgießmaschinen, insbesondere zur Verarbeitung thermoplastischer Kunststoffe, mit einer gegenüber einer Formträgerplatte auf Führungsholmen durch gesonderte, symmetrisch zur Mittelachse der Vorrichtung angeordnete hydraulische Antriebsvorrichtungen aus Zylinder und Kolben bewegbaren und in der Schließlage unter Erzeugung des Formzuhaltedrucks verriegelbaren Formträgerplatte.

Zum Antrieb der bewegbaren Formträgerplatte bei Spritzgießmaschinen sind die verschiedensten Systeme bekannt. Der Antrieb der bewegbaren Formträgerplatte erfolgt dabei durch mechanisch oder hydraulisch betätigte Kniehebelsysteme, durch hydraulisch beaufschlagte Kolben mit einer Eilgangeinrichtung, durch eine Schraubspindel rait einem hydraulischen Druckkissen zur Formzuhaltung und durch ähnliche Einrichtungen. Ea ist ferner eine Vorrichtung der eingangs angegebenen Art bekannt, bei der die bewegbare Formträgerplatte vier Vorschubzylinder aufweist, die auf gesonderten, ortsfest angeordneten Kolben gleitbar sind und die feststehende Formträgerplatte durchdringen. Die Vorschub zylinder sind bei dieser bekannten Vor-

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246Ö/16 Rö/He

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richtung gleichzeitig die Zugorgane für je eine zugehörige weitere Einrichtung, die einerseits zur Verriegelung der Fortnträgerplatten in der Schließlage und andererseits zur Erzeugung des Formzuhaltedrucks dienen. Allen den bekannten Systemen ist der Nachteil gemeinsam, daß neben den zur exakten Führung und zur Aufnahme der Kräfte erforderlichen Führungsholmen sowohl für den Antrieb als auch für die Verriegelung und die Formzuhaltung gesonderte Einrichtungen und Bauteile erforderlich sind, wobei ferner die Verriegelungseinrichtungen einerseits und die Formzuhaltungen andererseits einen erheblichen Teile- und Fertigungsaufwand mit sich bringen. Insbesondere bei der bekannten Vorrichtung nach der eingangs angegebenen Art wird für jeden Vorschubzylinder auch eine gesonderte Verriegelungs- und Formzuhaltevorrichtung benötigt, die auch einen erheblichen Zeit- und Arbeitsaufwand bei der notwendigen Einrichtung zur Folge haben. Dies ist insbesondere bei kleineren Maschineneinheiten von großem Nachteil. Als weitere Nachteile der bekannten Maschinen ist anzusehen, daß bei diesen bekannten Maschinen von den hydraulischen Vorschubeinrichtungen auch die verhältnismäßig großen Kräfte zum Trennen der Formhälften voneinander aufgebracht werden müssen, so daß diese Vorschubeinrichtungen einerseits entsprechend überdimensioniert werden müssen und andererseits einen erheblichen zusätzlichen Ölverbrauch und damit zusätzlichen Aufwand an Energie mit sich bringen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch eine besondere Gestaltung des Antriebs der bewegbaren Formträgerplatte und der zugehörigen Verriegelungs- und Formzuhalteeinrichtungen die Nachteile der bekannten Vorrichtungen zu vermeiden, eine einfache Bauweise und eine große Betriebssicherheit der verwendeten Bauteile und Einrichtungen zu erzielen und eine besondere wirtschaftliche hydraulische Antriebsweise zu erreichen. Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß Kolben und Zylinder der^hydraulischen Antriebsvorrichtung jeweils unmittelbar an der bewegbaren Formträgerplatte und wenigstens einer der feststehenden Stirnwände der Vorrichtung angeordnet sind und koaxial aur

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Mittelachse der Vorrichtung ortsfest auf der formabgewandten Seite der bewegbaren Formtragerplatte eine zentrale, mechanisch oder hydraulisch-mechanisch kuppelbare und hydraulisch spannbare Spann- und Verriegelungseinrichtung angeordnet ist, die über ein koaxial zur Mittelchase angeordnetes Druckglied mit der bewegbaren Formträgerplatte verbindbar ist und daß wenigetens eine wenigstens die bewegbare Formträgerplatte in Öffnungsrichtung beaufschlagende zusätzliche Öffnungseinrichtung vorgesehen ist.

Dadurch wird der Vorteil einer sehr kurzen Bauform der Maschine erzielt, die Aufteilung und Beherrschung der auf die bewegbare Formträgerplatte einwirkenden Kräfte wird ebenfalls verbessert. Es ergibt sich insbesondere ein sehr geringer Fertigungsaufwand, was in höchstem Maß für die jetzt allein ™

noch vorgesehene zentrale Spann- und Verriegelungseinrichtung zutrifft. Die einzige und zentral angeordnete Spann- und Verriegelungseinrichtung setzt gegenüber den aufwendigeren und vielfältigeren bekannten Einrichtungen die Störanfälligkeit der Vorrichtung entscheidend herab. Die einzige Spann- und Verriegelungseinrichtung nach der Erfindung läßt sich ferner wesentlich leichter einrichten und auf den jeweiligen Betriebsfall abstellen, als dies bei der schwierigen Abgleichung mehrerer Spann- und Verriegelungseinrichtungen der bekannten Maschinen möglich wäre. Die zentrale Spann- und Verriegelungseinrichtung bringt ferner den Vorteil mit sich, daß der Kraftangriff im Mittelpunkt der bewegbaren Formträgerplatte und ä des Formwerkzeugs erfolgt, so daß ein Durchbiegen dieser Formträgerplatte, was bei den bekannten Maschinen häufig auftritt, praktisch ausgeschlossen wird. Die bewegbare Formträgerplatte kann daher auch verhältnismäßig gering dimensioniert werden.

Die geschilderte Erfindung bringt ferner den Vorteil mit sich, daß die zu bewegenden Massen klein gehalten werden können, so daß eine sehr hohe Verschiebegeschwindigkeit der Formträgerplatte möglich wird. Es hat sich ferner gezeigt, daß der Verbrauch von Drucköl in der hydraulischen Anlage wesentlich herabgesetzt werden kann, was insbesondere bei schnelllaufenden Maschinen mit z. B. dreißig Formfüllungen in jeder Minute von wesentlicher Bedeutung ist. Durch die Kombination

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der hydraulischen Antriebsvorrichtungen für den'Vorschub der bewegbaren Formträgerplatte mit der zentralen Spann- und Verriegelungseinrichtung und mit der besonderen Öffnungseinrichtung kann praktisch eine optimale Auslegung der für die Maschine wesentlichen Teile und die größte Wirtschaftlichkeit erreicht werden· Da für die wesentlichen Antriebsarten der Maschine jeweils gesonderte und im jeweiligen Zeitpunkt zu beaufschlagende Einrichtungen vorgesehen sind, können insgesamt diese hydraulischen Einrichtungen besonders gering dimensioniert werden und benötigen daher nur diejenige^ Ölmenge, die tatsächlich für den jeweiligen Antriebsvorgang notwendig ist. Die zusätzliche öffnungseinrichtung bzw. die symmetrisch zur Mittelachse der Vorrichtung * vorgesehenen mehreren Öffnungseinrichtungen schließen jede Überdimensionierung der übrigen hydraulischen Antriebseinrichtungen für die Formöffnung aus. Als solche Öffnungseinrichtungen kommen insbesondere die in der Patentanmeldung F 50 12Ö Χ/39α^ des Anmelders beschriebene Öffnungseinrichtungen in Frage*

Die Vorrichtung nach der Erfindung eröffnet ferner auf einfache Weise die Möglichkeit, die zweite FormtrftgerplAtte mit einer Abfederung zu versehen, um die bekannte Art der Werkzeugsicherung zur Wirkung zu bringen. Schließlich ergibt sich der wesentliche Vorteil, daß die von der Spann« und Verriegelungseinrichtung erzeugte Formzuhaltekraft unmittel* ^ bar als Druckkraft weitergeleitet wird, insgesamt werden nur " Druckkräfte erzeugt und übertragen· Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß dann, wenn die hydraulische Antriebseinrichtung nach dem Formsehlufi unter Druck gehalten wird, nach dem Spritzvorgang die Spann- und Verriegelungseinrichtung schon entspannt und entriegelt werden kann, da in den meisten Fällen der Schließdruck der Antriebseinrichtung zwischen Formzuhaltung und Abkühlen der Formlinge ausreicht. Nach Ablauf der Kühlzeit kann dann die Form sofort geöffnet werden, so dad die Entspannungs- und Entriegelungszeit entfällt.

Eine besonders einfache und mit geringem Teileaufwand aufzubauende Ausführungeform der Erfindung, die ferner noch

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den Vorteil besonders guter Beherrschung der auf die bewegbare Formträgerplatte einwirkenden Kräfte mit sich bringt, besteht darin, daß wenigstens zwei zur Mittelachse der Vorrichtung symmetrisch liegende Führungsholme für die bewegbare Formträgerplatte als Vorschubkolben ausgebildet sind. Dabei ist zweckmäßig zur Vereinfachung der Fertigung und Montage mit entsprechend einfachem Aufbau der zugehörigen Teile auf den als Vorschubkolben dienenden Führungsholmen jweils ein Ringkolben befestigt.

Die verwendete zentrale Spann- und Verriegelungseinrichtung kann in verschiedener vorteilhafter Weise ausgeführt sein. Besonders geeignet für die Erfingung sind solche Spann- und Verriegelungseinrichtungen, wie sie in der deutschen ä Patentanmeldung F 47 140 X/39a^ des Anmelders beschrieben und beansprucht sind. Es handelt sich dabei um solche Spann- und Verriegelungseinrichtungen, die mit einem an der bewegbaren Formträgerplatte angeordneten Spannbolzen zusammenarbeiten, der bei geschlossener Form mit einem hydraulischen Druckkolben verbunden und verriegelt wird, der dann zur Erzeugung der Formzuhaltekraft hydraulisch beaufschlagt wird. Die Verriegelung kann dabei durch hydraulische Beaufschlagung einer Spannhülse oder durch besondere mechanische Kupplungsglieder ausgeführt werden.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind zwischen bewegbarer und zweiter Formträgerplatte mehrere g

symmetrisch zur Mittelachse angeordnete hydraulische Öffnungseinrichtungen vorgesehen. Diese Öffnungseinrichtungen können verhältnismäßig kurzhubig dimensioniert werden und bei Beaufschlagung mit Drucköl die erforderliche anfängliche Öffnungskraft zum Trennen der Formhälften aufbringen.

Eine baulich und funktionell besonders vorteilhafte Ausführungsform wird in weiterer Ausbildung der Erfindung dadurch erzielt, daß eine zentrale hydraulische Öffnungseinrichtung an der zur bewegbaren Formtragerplatte liegenden Stirnwand der Maschine angeordnet ist und auf das Druckglied wirkt. Auf diese Weise ist es möglich, unter Ausnutzung des für die Spanneinrichtung vorgesehenen Druckgliedes eine zentrale Öffnungs-

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einrichtung vorzusehen, was den erforderlichen baulichen Aufwand wesentlich verringert und die Steuerung der Maschine vereinfacht.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung ist im wesentlichen schematisch gehalten. Ks zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Spritzgießmaschine mit der Formschließ- und -öffnungsvorrichtung nach der Erfindung in ihrer ersten Au3führungsform bei geöffnetem Formwerkzeug,

Fig. 2 die Draufsicht auf die Spritzgießmaschine nach Fig. 1 mit einer Schnittansicht gemäß der Linie B-B in Fig.3,

Fig. 3 eine Schnittansicht der Spritzgießmaschine nach Fig. 1 gemäß der Linie A-A in Fig. 2,

Fig. 4 eine Fig. 1 entsprechende Seitenansicht einer Spritzgießmaschine mit der Formschließ- und - öffnungsvorrichtung nach der Erfindung in ihrer zweiten Ausführungsform,

Fig. 5 die der Fig. 2 entsprechende Draufsicht auf die Spritzgießmaschine nach Fig. 4 mit einer Schnittansicht gemäß der Linie D-D in Fig. 6,

Fig. 6 eine Schnittansicht der Spritzgießmaschine nach Fig. 4 gemäß der Linie C-C in Fig. 5.

Auf einem Maschinenuntergestell 1, das die hydraulischen Einrichtungen der Spritzgießmaschine enthält, ist einerseits die mit gestrichelten Linien angedeutete Spritzvorrichtung S der Maschine und andererseits die Formschließ- und -öffnungsvorrichtung nach der Erfindung angeordnet. Auf dem Untergestell 1 ist in der Zeichnung linke die ortsfeste Stirnwand 2 angeordnet. Diese Stirnwand 2 ist über die Führungsholme 3a und 3b mit der einen 4gwHtovtai*«lMm4·» Formträgerplatte 4 und über die Holme 3c und 3d ebenfalls mit der Formträgerplatte 4 und darüber hinaus mit der ortsfesten Brücke 5 verbunden, die ebenfalls an dem Untergestell 1 befestigt ist. Auf den ^, Führungsholmen ist die bewegbare Formträgerplatte 6 gleitbar angeordnet.

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Wie die Zeichnung zeigt, sind an der bewegbaren Formträgerplatte 6 einander im Bezug auf die Mittelachse der Vorrichtung diagonal gegenüberliegende Vorschubzylinder 7a und 7b angeordnet, die die auf den Führungsholmen 3a und 3b befestigten Ringkolben 8a und Sb umschließen und dabei die Zylinder-Ringräume 9a bis 9d bilden. Es dienen daher die Führungsholme 3a und 3d mit ihren Ringkolben Ba. und Ob als Vorschubkolben für den Antrieb der bewegbaren Formträgerplatte 6.

An der Stirnwand 2 ist ferner eine Spann- und Verriegelungseinrichtung 10 angeordnet, die über die zugehörige Spannstange 11 als Druckglied auf die bewegliche Formträgerplatte 4 wirkt, so daß bei Verriegelung und bei hydraulischer ä Beaufschlagung der Spanneinrichtung 10 mit der Spannstange die Form in der Schließlage gehalten und mit dem Formzuhaltedruck beaufschlagt wird. Ferner ist zur Einleitung der Öffnungsbewegung des Formwerkzeugs und zur Überwindung der hierbei auftretenden Haftwirkungen an der Stirnwand 2 zusätzlich eine hydraulische Öffnungseinrichtung 10avorgesehen, die in geeigneter Weise auf die Spannstange 11 einwirkt, die dafür z. B. als Druckkolben wirkt.

Die Wirkungsweise der Formschließ- und -öffnungsvorrichtung ist die folgende: In der geöffneten Stellung der Vorrichtung gemäß Fig. 1 und 2 wird über nicht dargestellte Leitungen Drucköl den Ringräumen 9b und 9d der Vorschubzylinder * 7a und 7b zugeführt. Die bewegbare Formträgerplatte 4 mit ihren Vorschubzylindern 7a und 7b und mit der Spannstange werden in der Zeichnung nach rechts bis kurz vor den oder bis zum Formschluß verschoben. In der Endstellung wird die Spannstange 11 mit der Spanneinrichtung 10 hydraulisch oder mechanisch gekuppelt bzw. verriegelt und danach die Spann- und Verriegelungseinrichtung 10 mit Drucköl beaufschlagt. Unter Druckbeanspruchung der Spannstange 11 wird dadurch das Formwerkzeug zwischen den Formträgerplatten 4 und 6 zusammengepreßt. Nach dem Spritzvorgang wird die hydraulische Beaufschlagung der Spann- und Verriegelungseinrichtung 10 beendet und die

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Verriegelung gelöst. Danach wird t die Öffnungseinrichtung 10a hydraulisch beaufschlagt und trennt über die Spannstange 11 die Formhälften unter Öffnungsbewegung der Formträgerplatte 6 voneinander. Über nicht dargestellte Leitungen erhalten ale Kingräume 9a und 9c der Vorschubzylinder 7a und 7b Drucköl, so daß sich die Formträgerplatte 6 in der Zeichnung nach links in die Öffnungslage bewegt. Es kann dann nach dem Ausstoßen des Spritzgießteils ein neuer Arbeitszyklus beginnen.

In den Fig. 4 bis 6 ist in den Fig. 1 bis 3 entsprechender Darstellungsweise eine zweite Ausführungsform der Erfindung wiedergegeben. Die in diesem Ausführungsbeispiel wiederkehrenden Bauteile der Mschine sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Bei dieser zweiten Ausführungsform sind jedoch nicht die Führungsholme als Vorschubkolben für die bewegbare Formträgerplatte 6 ausgebildet, sondern es sind symmetrisch zur Mittelachse der Vorrichtung zwei gesonderte aus den Zylindern 12 und den Kolben^ 13 bestehende hydraulische Antriebsvorrichtungen vorgesehen, die wie insbesondere Fig. 6 zeigt, zwischen den Führungenölemen 3& und 3c bzw. 3b und 3d ange» ordnet sind. Die Kolben 13 sind dabei als Differentialkolben ausgebildet. Die Zylinder 12 sind an der Stirnwand 2 der Maschine und die Stangen der Kolben 13 an der bewegbaren Formträge rplat te 6 befestigt.

Diese zweite Ausführungsform weist ferner zwischen den beiden Formträgerplatten 4 und 6 zusätzlich hydraulische Öffnungseinrichtungen auf, die aus den an der Formträgerplatte befestigten Zylindern 14 und den in den Zylindern gleitbaren Kolben 15 mit den Kolbenstangen 16 bestehen. Die Kolbenstangen 16 werden von der bewegbaren Formträgerplatte 6 bei der Schließbewegung der Form in die nicht beaufschlagten Zylinder 14 eingefahren, während zur Öffnung der Form nach dem Spritzvorgang die Kolben 15 mit Drucköl beaufschlagt werden und so die Form aufdrücken, um die erforderlichen erhöhten Öffnungskräfte aufzubringen. Im übrigen entspricht die Wirkungsweise der Formschließ- und -öffnungsvorrichtung nach Fig. 4 bis 6 der anhand der ersten Ausführungsform geschilderten Wirkungsweise.

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Eine weitere Ausführungsform der Erfindung im Hinblick auf die hydraulische Antriebsvorrichtung für die bewegbare Formträgerplatte 6 kann darin bestehen, daß einerseits an der Stirnwand 2 und andererseits an der feststehenden Formträgerplatte 4 bzw. an einer entsprechenden feststehenden Stirnwand der Maschine jeweils ein Tauchzylinder angeordnet ist, deren jeweils zugehörigen Tauchkolbenstangen auf der jeweils zugehörigen Seite der Formträgerplatte ό befestigt sind. Für den Formschließvorgang würden dann die Tauchzylinder an der Stirnwand 2 mit Drucköl beaufschlagt, für das Auffahren •der Form die Tauchzylinder an der feststehenden Trägerplatte bzw. der zweiten feststehenden Stirnwand der Maschine. Die Zylinderräume der Zylinder 12 können für die Schließbewegung

zwecks vermindertem Druckölverbrauch in bekannter Weise ™

zusammengeschaltet werden.

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Claims (4)

1. Patentansprüche I / £ U I O H

   ί 1J Formschließ- und -Öffnungsvorrichtung für Spritzgießmaschinen, insbesondere zur Verarbeitung thermoplastischer Kunststoffe, mit einer gegenüber einer Formträgerplatte auf Führungsholmen durch gesonderte, symmetrisch zur Mittelachse der Vorrichtung angeordnete hydraulische Antriebsvorrichtungen aus Zylinder und Kolben bewegbaren und in der Schließlage unter Erzeugung des Formzuhaltedrucks verriegelbaren Formträgerplatte, dadurch gekennzeichnet, daß Kolben und Zylinder der hydraulischen Antriebsvorrichtung jeweils unmittelbar an der bewegbaren Formträgerplatte (6) und wenigstens einer der feststehenden Stirnwände (2 bzw. 4) der Maschine angeordnet sind und koaxial zur Mittelachse der Vorrichtung ortsfest auf der formabgewandten Seite der bewegbaren Formträgerplatte (6) eine zentrale, mechanisch oder hydraulisch-mechanisch kuppel Dare und hydraulisch spannbare Spann- und Verriegelungseinricntung (10,11) angeordnet ist, die über ein koaxial zur Hittelachse angeordnetes Druckglied (11) mit der bewegbaren Formträgerplatte (6) verbindbar ist,und daß wenigstens eine wenigstens die bewegbare Formträgerplatte in Öffnungsrichtung beaufschlagende zusätzliche Öffnungseinrichtung (10a,11 jHf15,16) vorgesehen ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei zur Mittelachse der Vorrichtung symmetrisch liegende Führungsholme (3a,3d) für die bewegbare Formträgerplatte (6) als Vorschubkolben (8a,8b) ausgebildet sind.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf den als Vorschubkolben dienenden Führungsholmen jeweils ein Ringkolben (8a,8b) befestigt ist.
4. 4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen bewegbarer (6) und zweiter Formträgerplatte (4) mehrere symmetrisch zur Mittelachse angeordnete hydraulische Öffnungseinrichtungen (14,15,16) vorgesehen sind.

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   Ϊ5. Vorriciitung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine zentrale hj'drauliscne uffnungseinrichtung (10a) an der zur beweg-Daren lOrmträgerplatte liegenden Stirnwand der Maschine angeordnet ist und auf das Druckglied (11) wirkt.

   Patentanwälte
   Dipl.-lng. Hellmuth Kosel Dipl.-Ing. Horst Rose Dipl.-lng. Peter Kosel

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