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Gießmaschine Die Erfindung besteht sich auf eine Gießmaschine, luabesondere
zum Reaktionsgießen von Mehrkomponentenkunststoffen, mit einer feststehenden Porsteilpiatte
und inem oder mehreren mittels Kupplungsstangen und diesen zugeordneten aus Kolben
und Hydraulikzylinder bestehenden Hydraulikelementen sul Losreißen und Anpressen
von der bzw. an die Formteilplatte bewegbaren Formteilen, wobei jede Kupplungsstange
an dem einen Ende mit dem Kolben verbunden ist und an dz anderen Endo eine Kupplungshälfte
aufweist, die zusammen mit der zugehörigen anderen Kupplungshälfte eine durch Verdrehen
einer der beiden Kupplungshälften schaltbare Kupplungsvorrichtung bildet.
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Bei den bekannten Gießsaeohinen dieser Art ist die ei Kupplungsstangenende
angeordnete Kupplungshälfte als klauenanordnung und die zugehörige andere Kupplungshälfte
als eine in der Formteilplatte angeordnete Hülse mit entsprechenden Innenklauen
ausgebildet. In der Verriegelungsstellung der Kupplungsvorrichtung hintergreifen
die klauen einander. Beim Beaufschlagen
des mit der Kupplungsstange
verbundenen Kolbens, dessen zugeordneter Hydraulikzylinder am beweglichen Formteil
angeordnet ist, wird dieses Formteil über die Klauenkupplung an die feststehende
Formteilplatte gepreßt, wenn die Kupplungsstange Zugkräfte überträgt, oder von dieser
Formteilplatte abgestoßen und dabei losgerissen, wenn Druckkräfte ausgetibt werden.
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Nachteilig an dieser Ausbildung der bekannten Gießmaschinen ist der
hohe Aufwand. So ist neben den in jedem Falle notwendigen Hydraulikelementen zum
Erzeugen der Zug- und Druckkräfte zum Anpressen bzw.
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Losreißen des Formteiles von der Formteilplatte ein zusätzlicher Antrieb
für das Schalten der Kupplungsvorrichtung vorgesehen. Hinzu kommt der Mehraufwand
ftr eine die Hydraulikelemente ir richtigen Takt betätigeide Steuervorrichtung.
Insbesondere ist es auch hinderlich, daß Antriebe an der Formteilplatte sowie an
dem von einer Verschiebevorrichtung zum Öffnen und Schließen der form hin- und herbeweglichen
Formteil vorgesehen sind, weil die Zuführung eines Energieträgers zu einem wandernden
Antrieb schadenanfällig ist und mithin erhöhter kontrollmaßnahmen bedarf.
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Zum Vermindern dieses erhöhten Aufwandes wird gemäß der Erfindung
vorgeschlagen, die der Kupplungsstange zugeordnete Kupplungshälfte drehbar vorzusehen
und mit einer deren Drehung in Abhängigkeit von den Kräften der Längsbewegung
der
Kupplungsstange betätigbare Drehvorrichtung auszurüsten.
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Durch diese Maßnahmen wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe
insofern in günstiger Weise gelöst, als zum vollen Ablauf des Anpreß- und Losreißvorgangs
lediglich die an der feststehenden Formteilplatte angeordneten und die Längebewegung
der Kupplungsstangen bewirkenden Hydraulikelemente erforderlich sind. Ein wesentlicher
Vorteil der erfindungsgemäßen Gießmaschine ist darin zu sehen, daß das Bohalten
der Kupplungsvorrichtung selbsttätig beim Beaufschlagen der Hydraulikelemente erfolgt,
ohne daß von außen mittels einer Steuervorrichtung darauf Einfluß genommen werden
muß.
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In Ausgestaltung der Erfindung ist die Kupplungsstange itt dem Kolben
frei drehbar verbunden. Hierdurch wird die Abnutzung der Kolbendichtungen herabgesetzt
und die Anwendung einfacher Axialdichtungen ermöglicht, weil der Kolben beti S chalten
der Kupplungsvorrichtung nicht mitgenommen und mithin auch nicht verdreht wird.
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Des weiteren ist es vorteilhaft, die Drehvorrichtung als ein eine
im wesentlichen schraubenförmig verlaufende Leitfläche und eine von dieser geführten
Rolle aufweisendes Kurvengetriebe auszubilden, wobei die Leitfläche auf der Kupplungsstange
und die Rolle ortsfest angeordnet ist oder umgekehrt. In diesem Zusammenhang
ist
er besonders günstig, die Leitfläche an beiden Enden acheparellel auslaufen zu leisen,
weil hierbei die Zug-bzw. die Druckkräfte während des Durchlaufens einer der echaparallelen
Fortsetzungen der Leitfläche ausgeübt werden können und die Drehphase von Belastungen
frei gehalten werden kann, wodurch der kritische schraubenförmig gekrümmte Teil
der Leitfläche mechanisch kaum beansprucht und ein zügiges Schalten der Kupplungsvorrichtung
ermöglicht wird.
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Um eine gute Zugänglichkeit zu dem Kurvengetriebe zu erzielen, durchsetzt
nach einer Weiterbildung der Brwindung die Kupplungsstange den Kolben und weist
eine über den Hydraulikzylinder hinausgehende Verlängerung auf, auf der eine Hälfte
des Kurvengetriebes angeordnet ist, wogegen die andere Getriebehälfte an einer am
Zylinderende angeflanschten Gehäusebüchse befestigt ist.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Brfindungsgegenstandes
schematisch dargestellt. Es zeigt Fig. 1 einen in die Längsmittelebene einer der
Kupplungsstangen und Fig. 2 einen durch die Quermittelebene der Kupplungsvorrichtung
gelegten Teilschnitt durch die Qießmaschine sowie
Fig. 3 eine Abwicklung
der Leitfläche und Fig. 4 einen in die Länginittelebene einer den Kolben durchsetzenden
Kupplungsstange gelegten Teilschnitt durch die, GieBmeschine.
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Die insbesondere zum Reaktionsgießen von aufschäumbaren Mehrkomponentenkunstatoffen
dienende Gießmuschine ist mit einer Form ausgerüstet, die von einer feststehenden
Formteilplatte 1 und einem zum Herausnehmen des Formlinks aus den Formhohlraum 2
mittels einer nicht dargestellten Verschiebevorrichtung verschiebbaren Formteil
3 gebildet ist. Die Formteilpiatte 1 und das Formteil 3 werden von mehreren um den
Formhohlraum 2 verteilten, hydraulisch betätigbaren Kupplungsstangen 4 - von denen
in Fig. 1 eine dargestellt ist - gegen den in diesen Porahohlraum bein Gießen wirkenden
Druck, s.B. gegen den Aufschäumdruck, aneinander gepreßt sowie entgegen der nach
dem Verfestigen des Formlings auftretenden Haftkraft voneinander losgerissen. Zum
Erzeugen der Anpreßkraft und der Losreißkraft dient Je ein mit einer Kupplungsstange
4 verbundenes Hydraulikelement 5. Dieses Hydraulikelement besteht aus einet an der
Außenstirnwand der Formteilplatte 1 angeordneten Hy,drauliksylindor 6 und einen
eine Lagerstelle zur frei drehbaren Aufnahme des einen Endes 7 der Kupplungsstange
4 aufweisenden kolben 8. Die upplungestange 4 durchsetzt die feststehende Formteilplatte
1 und ist an dem freien anderen Ende 9 mit einer Kupplungshälfte 10 versehen, der
eine weitere in den verschiebbaren Formteil 3
angeordnete Kupplungshälfte
11 zugeordnet ist.
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Zur axialen Lagerung der Kupplungsstange 4 ii Kolben 8 ist deren Ende
7 eine Spurringfläche 12 einerseits bildend abgesetzt sowie die dieser gegenüberliegende
Endfläche als Spurplatte 13 ausgebildet und der Kolben 8 aus zwei axial durch Verschrauben
zusammensetzbaren Teilstiloken 14, 15 gebildet, die zusammen eine der Ausbildung
des Kupplungsstangenendes 7 entsprechende Ausnehmung 16 einschließen. Das der Spurringfläche
12 sugeordnete Teilstück 14 des Kolbens 8 ist hülsenförmig verlängert. Diese Verlängerung
17 umgibt die Kupplungsstange 4 und trägt ein als fladellager ausgebildetes Querlager
18 fUr diese. Die Verlängerung 17 reicht kit Schiebepassung je nach der Kolbenstellung
ohr oder minder weit in das Innere eines konzentrischen Einsatzes 19 der Formteilplatte
hinein, so daß eine zentrische Puhrung des Kolbens 8 ermöglicht und eine unbehinderte
Drehbarkeit der Kupplungsstange 4 in diesei Kolben gewährleistet ist. Der Einsatz
19 selbst ist mittels eines Zentrierflansches 20 an der Außenstirnwand der Formteilplatte
1 befestigt und itt den Hydraulikzylinder 6 verschraubt, wodurch bereits nach dem
Lösen dieses Flansches die gesamte aus Hydraulikzylinder 6, Kolben 8t Kupplungsstange
4 und Einsatz 19 bestehende Baueinheit aus der Formteilplatte 1 herausgenommen werden
kann. Indessen dient der Einsatz 19 auch als Träger fUr einen eil einer Drehvorrichtung
21, die
gemäß der Erfindung die der Kupplungsstange 4 zugeordnete
Kupplungshälfte 10 im Abhängigkeit von den Kräften der Längsbewegung der Kupplungsstange
4 verdreht. Diese Drehvorrichtung 21 ist als Kurvengetriebe ausgebildet, dessen
Leitfläche 22 als Gut auf der tupplungsßtange 4 eingefräst ist, wogegen der andere
Teil dieses Kurvengetriebes ortsfest am Einsatz 19 angeordnet ist und aus einem
in ein Auge 23 dieses Einsatzes eingeschraubten Stift 24 besteht, an dessen in die
Hut (Leitfläche 223.
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hineinreichenden freien Ende eine frei drehbare Rolle 25 aufgesetzt
ist. An dem den Kupplungshälften 10, 11 zugekehrten Ende des Einsatzes 19 ist eine
auf der Kupplungsstange 4 mit Schiebepassung aufsitzende und diese stützende Dichtbüchse
26 angeschraubt. Von dieser Dichtbüchse wird der zwischen des Einsatz 19 und der
Kupplungsstange 4 befindliche Ringraum 27 einer.
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seit. verschlossen, wogegen die andere Seite von der Verlängerung
17 des Kolbenteilstückes 14 abgeschlossen wird. Durch diese Xaßnahaen ist das in
dem Ringraum 22 befindliche Kurvengetriebe staubsicher untergebracht.
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Zur Schmierung dieses Kurvengetriebes genügt daher eine diesen Raum
teilweise anfüllende Fetteinlage.
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Sie wird über einen im Einsats 19 eingesetzten Nippel 28 zugeführt.
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An dem den Einsatz 19 überragenden Ende 9 der Kupplungsstange 4 ist
die dieser zugeordnete, mit klauenartigen Vorsprüngen 29 versehene Kupplungshälfte
10
formschlüssig aufgeschoben und mittels einer durch einen Hakenspringring
30 gesicherten Nutmutter 31 axial auf der Kupplungsstange 4 befestigt. Dieser Kupplungshälfte
10 ist die andere in das verschiebbare Formteil 3 eingefügte Kupplungshälfte 11
zugeordnet. Diese andere Kupplungshälfte weist einen mit einer Offnung 32 für die
Kupplungsstange 4 sersehenen, zylindrischon Hohlraum 33 auf, in die zur Offnung
32 offene, den klauenartigen Vorsprüngen 29 angepaßte und in Verschieberichtung
verlaufende Nuten 34 einmünden.
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fach Pig. 2 weist die auf der Kupplungsstange 4 befestigte Kupplungshälfte
10 drei um je einen 120°-Winkel gegeneinander versetzte klauenartige Vorsprüngs
29 auf. Dieser Klauenanordnung entspricht die Anordnung der Nuten 34. Die Kupplungsvorrichtung
ist im Eingriff.
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wen die beiden Kupplungshälften 10, 11 einander hintergreifen. Mit
Hilfe der auf die Kupplungsstange 4 einwirkenden Drehvorrichtung 21 werden die klauenartigen
Vorsprünge 29 zum Lösen der Kupplung in eine zu den nuten 34 fluchtende Stellung
gebracht. In dieser Stellung kann die andere Kupplungshälfte 11 die klauenartigen
Vorsprünge 29 unbehindort passieren, d.h. das Forateil 3 kann zum Öffnen oder zum
Schließen des Formhohlraums 2 verschoben werden.
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Pas Schalten der Kupplungsvorrichtung erfolgt infolge der Anordnung
des Kurvengetriebes in vorteilhafter Weise
völlig selbsttätig.
Wie insbesondere Pig. 3 zeigt, besteht die Leitfläche 22 dieses Kurvengetriebes
aus einen zur Kolbenachse parallelen Teil 35, einen daran snschließenden schraubenförmigen
Teil 36 und einer achsparallelen Fortsetzung 37. Diese Charakteristik der Leitfläche
22 hat den Zweck, der mit des Kolben 8 axial verbundenen Kupplungsstange 4 bei kolbenhub
gleichzeitig eine Drehbewegung zu erteilen und ermöglicht es weiterhin, die Drehphase
von Zug- und Druckkräften freizuhalten. Je nach der Anzahl "k" der klauenartigen
Vorsprünge 29 erstreckt sich die Leitfläche 22 ui 1/2 k des Umfanges des Leitflächenträgers,
also in den in Pig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel um ein Sechstel das Umfanges
der Kupplungsstange 4. In der Abwicklung (Fig. 3) entspricht dies des Umfangsweg.
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U w d/ 2 k, wobei k die Anzahl der klauenartigen Vorsprünge 29 und
d den Durchmesser des Leitflächenträgers bedeutet. Die Steigung des schraubenförmigen
Teils 36 der Leitfläche 22 oder nit anderen Worten der axiale Hub L während der
Drehphase soll verhältnismäßig groß gewählt werden, um ein leichtgängiges Schalten
zu bewirken. Diesem Hub L entsprechend bemißt sich auch die Mindesttiefe des Hohlraums
33 der anderen Kupplungshälfte 11.
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Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel durchsetzt die
Kupplungsstange 4 da lolben 8 und weist eine den Hydraulikzylinder 6 überragende
und in eine am Zylinderende angeflanschte Gehäusebüchse 38 hineinreichende Verlängerung
39 auf. In dem von dieser Büchse umschlossenen, in vorteilhafter Weise leicht zugänglichen
Raum 27 ist das Kurvengetriebe untergebracht. Dabei ist die Leitfläche 22 am Innenmantel
der Gehäusebüchse 38 angeordnet und die von der Leitfläche 22 geführte Rolle 25
itt der Verlängerung 39 der Kupplungsstange 4 verbunden.
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Die Wirkungsweise der Gießuasohine nach den Fig. 1 bis 4 ist folgende:
Zum Losreißen des nach der Verfestigen des Formlings an diesem und an der Formteilplatte
1 festklebenden Formteils 3 wird der dem Zylinderdeckel nächstgelegene Druckraum
des Hydraulikzylinders 6 mit einem Druckmittel beaufschlagt. Durch die daraufhin
erfolgende Kolbenbewegung zur form hin führt die Kupplungsstange 4 zunächst gemäß
der achsparallelen Fortsetzung 37 der Leitfläche 22 eine reine Axialbewegung aus.
In dieser Bewegungsphase wird in vorteilhafter Weise die durch das Anpressen des
Formteils 3 an die Formteilplatte 1 vorgegebene Spannung abgebaut. Die klauenartigen
Vorsprünge 29 der der Kupplungsstange 4 zugeordneten Kupplungshälfte 10 haben sich
von der anderen Kupplungshälfte 11
gelöst und abgehoben, wodurch
die Kupplungsstange 4 in der nun folgenden Drehphase - abgesehen von der Eingenreibung
der Kupplungsstange 4 beginnt, wenn die Rolle 25 in den schraubenförmigen Teil 36
der Leitfläche 22 einrückt und endet beim Erreichen des schsparallelen Teils 35
der Leitfläche 22. In dieser Stellung der Rolle 25 hat die Kupplungsstange 4 eine
Sechsteldrehung exakt erreicht, d.h. die klauenartigen Vorsprünge 29 befinden sich
in einer zu den 34 fluchtenden Endstellung und des kupplungesseitige Ende 9 der
Kupplungsstange 4 ist gerade zur Anlage an die Rückwand des Hohlrauns 33 der anderen
Kupplungshälfte 11 gekommen. Nun führt die Kupplungsstange 4 gemäß des achsparallelen
Teile 35 der Leitflänche 22 wieder lediglich eine reine Axialbewegung aus, wobei
sie als Stößel aieat und eine das Losreißen des Formteile 3 von Formteilplatte 1
bewirkende Kraft überträgt.
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Nach dem Ablösen des Formteile 3 übernimat die Verschiebevorrichtung
dessen weitere Bewegungen; die Form öffnet, der Formling wird dem geöffneten Formhohlraum
2 entommen, die Form schließt, d.h. das Formteil 3 kommt beinahe zur Anlage an die
Formteilplatte 1. Nun wird der andere dem Zylinderdeckel abgekehrte Druckraum des
Hydraulikzylinders 6 beaufschlagt, die Kupplungsstange 4 fährt zurück und führt
denen des Vorlaufs entgegengesetzte
Bewegungsvorgänge aus. As
Ende hintergreifen die Kupplungshäften einander und das Formteil 3 wird fest an
die Formteilplatte 1 gepreßt.
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Der Erfindungsgedanke ist such auf Gießmaschinen mit einer das Formteil
3 und einer die Formteilplatte 1 tragenden Aufspannplatte anwerdbar, wobei die Kupplungsstange
4 entsprechend auf diese Aufspannplatten einwirken.