DE19925325C2

DE19925325C2 - Schließeinheit für eine Maschine für die Verarbeitung von spritzgießfähigem Material

Info

Publication number: DE19925325C2
Application number: DE1999125325
Authority: DE
Inventors: Harald Bleier; Werner Schaffer
Original assignee: Battenfeld GmbH
Current assignee: Battenfeld GmbH
Priority date: 1999-06-02
Filing date: 1999-06-02
Publication date: 2003-06-18
Anticipated expiration: 2019-06-03
Also published as: DE19925325A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Schließeinheit für eine Maschine für die Verar beitung von spritzgießfähigem Material, insbesondere für eine Kunststoff- Spritzgießmaschine, die aufweist:

- ein Kraftübertragungselement (7), auf dem eine feste Werk zeugträgerplatte (1) und eine Stirnplatte (6) fest angeordnet sind,
- eine bewegliche Werkzeugträgerplatte (2), die relativ zur festen Werkzeugträgerplatte (1) verschiebbar angeordnet ist, und
- Mittel (4, 5) zur Erzeugung einer Schließkraft, die zwischen der Stirnplatte (6) und der beweglichen Werkzeugträgerplatte (2) angeordnet sind,
- wobei die Mittel (4, 5) zur Erzeugung einer Schließkraft beste hen
- aus einer drehbaren Platte (5) und
- aus mindestens einem Stangenelement (4), das sowohl mit der drehbaren Platte (5) als auch mit der beweglichen Werkzeugträ gerplatte (2) bzw. mit der Stirnplatte (6) gelenkig verbunden ist.

Aus dem Stand der Technik sind Schließeinheiten bekannt, bei denen auf einem Maschinengestell (Kraftübertragungselement) eine feste Werkzeug trägerplatte sowie eine Stirnplatte fest angeordnet sind; dazwischen ist eine verschiebbare Werkzeugträgerplatte angeordnet. Die bewegliche Werk zeugträgerplatte wird dabei mit Hydraulikzylindern verschoben oder mit einem Kniehebel bewegt. Hydrauliksystem bzw. Kniehebel bauen die für das Zusammenhalten des Spritzgießwerkzeugs erforderliche Schließkraft auf.

In der Zeitschrift "Gummi, Asbest, Kunststoffe, 1973, Heft 10, Seite 874" wird ein Drehkniehebel einer Spritzgießmaschine gezeigt, bei dem zwei Druckbolzen an der beweglichen Werkzeugträgerplatte in Gelenken befestigt sind. An der starren Stützplatte sind die Druckbolzen wiederum in Ge lenken an einem Drehkranz befestigt.

In manchen Anwendungsfällen ist es jedoch erforderlich, nur kurze Schließ- und Öffnungsbewegungen des Werkzeugs aufzubringen, bei spielsweise bei der Produktion von CDs oder CD-Hüllen. In diesem Falle ist der recht hohe fertigungstechnische Aufwand bei der Herstellung der Schließeinheit der Spritzgießmaschine nachteilig.

Weiterhin ist die Zugänglichkeit zu den Auswerfern bei den bekannten Systemen durch die Hydrauliksysteme oder die massiven Gelenkelemente des Kniehebels stark behindert.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schließeinheit der gattungsbildenden Art zu schaffen, die einen einfacheren Aufbau als die bekannten Einheiten hat und die für kurze Verfahrwege geeignet ist. Des weiteren soll nur eine möglichst geringe Be hinderung der Auswerferelemente durch die Schließelement-Bauteile auf treten.

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentan spruchs 1 dadurch gelöst, dass mindestens eine Stangenelement (4) an sei nen Enden (10, 11) kugelförmig ausgebildet ist.

Hierbei ist insbesondere vorgesehen, daß die drehbare Platte (5) an der Stirnplatte (6) oder an der beweglichen Werkzeugträgerplatte (2) angeord net ist. Meist wird die Lösung zum Einsatz kommen, nach der die drehbare Platte (5) an der Stirnplatte (6) angeordnet ist.

Die feste und die bewegliche Werkzeugträgerplatte (1, 2) tragen vorzugs weise jeweils die Hälfte eines zweiteiligen Werkzeugs (8, 9). Die bewegli che Werkzeugträgerplatte (2) ist üblicherweise in Schließrichtung des Werkzeugs (8, 9) auf dem Kraftübertragungselement (7) verschiebbar ge lagert.

Um unterschiedliche Werkzeughöhen des Werkzeuges (8, 9) einsetzen, bzw. thermische Ausdehnungen des Werkzeuges (8, 9) ausgleichen zu können, ist vorzugsweise vorgesehen, den Abstand zwischen den Werkzeugträgerplatten (1, 2) bei durchgestreckten Stangenelementen zu vari ieren.

Als Kraftübertragungselement kann ein übliches Maschinengestell für eine Spritzgießmaschine mit Holmen, aber auch eine holmlose Ausfüh rung in Frage kommen.

Fortbildungsgemäß ist vorgesehen, daß das mindestens eine Stangen element (4) an seinen Enden (10, 11) kugelförmig ausgebildet ist. Dabei ist vorgesehen, daß das mindestens eine Stangenelement (4) mit seinen Enden in Kugelkalottengleitlager (12, 13) gelagert ist, die jeweils in der drehbaren Platte (5) und in der beweglichen Werkzeugträgerplatte (2) bzw. in der Stirnplatte (6) fest angeordnet sind.

Um den notwendigen Arbeitsraum für die Spritzeinheit freizuhalten, ist vorteilhafterweise vorgesehen, daß die Stangenelemente (4) sowohl in der drehbaren Platte (5) als auch in der beweglichen Werkzeugträger platte (2) bzw. in der Stirnplatte (6) außerhalb der Mittelachse (14) an geordnet sind, so daß der Bereich der Mittelachse (14) frei von jeglichen Verbindungselementen ist. Dadurch wird vorteilhafterweise erreicht, daß z. B. die komplette Spritzeinheit hindurchreichend eingebracht werden kann, was eine extrem kurze Bauart der Spritzgießmaschine ermöglicht.

Zum Drehantrieb der drehbaren Platte ist vorgesehen, daß die drehbare Platte (5) mit einer Antriebseinheit, vorzugsweise einem Elektromotor, in Verbindung steht, wobei die Verbindung durch ein Übertragungsmit tel erfolgt. Dieses Übertragungsmittel kann ein Zahnriemen, eine Kette oder eine Stirnverzahnung sein. Es ist aber auch denkbar, daß die Plat te (5) als Teil der Antriebseinheit ausgeführt ist.

Alternativ kann aber auch vorgesehen werden, daß das Übertragungs mittel eine Exzenterscheibe ist. Hierbei ist dann vorgesehen, daß ein an der rotierenden Platte (5) angebrachter Hebel über eine Exzenterscheibe geführt wird. Dies hat den Vorteil, daß unterschiedliche Winkelge schwindigkeiten und Momente aufgebracht werden können. Weiterhin ist keine Drehrichtungsänderung des Motors erforderlich; im Totpunkt der Exzenterscheibe werden keine Reaktionskräfte auf den Motor über tragen.

Während das erfindungsgemäße Prinzip bereits mit nur einem Stangen element (4) arbeitet, wird die Stabilität der Vorrichtung dann erhöht, wenn weiterbildungsgemäß zwei, drei oder vier Stangenelemente (4) eingesetzt werden.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung darge stellt.

Fig. 1 zeigt schematisch eine erste Ausführungsform der Schließvorrichtung einer Spritzgießmaschine in ge schlossenem Zustand, in

Fig. 2 ist dieselbe Vorrichtung in geöffnetem Zustand zu sehen,

Fig. 3 stellt eine zweite Ausführungsvariante der Schließ vorrichtung dar.

In der Fig. 1 ist eine Schließeinheit einer Spritzgießmaschine zu sehen. Auf einem Kraftübertragungselement bzw. Maschinenrahmen 7 ist eine feste Werkzeugträgerplatte 1 und eine Stirnplatte 6 fest angeordnet. Ge zeigt ist eine holmlose Bauart; die gegenständliche Idee läßt sich jedoch genauso gut auch in einer Schließvorrichtung mit Holmen einsetzen. Zwischen der festen Werkzeugträgerplatte 1 und der Stirnplatte 6 ist eine verschiebliche Werkzeugträgerplatte 2 angeordnet. Die feste und die verschiebliche Werkzeugträgerplatte 1, 2 tragen je eine Hälfte eines Spritzgießwerkzeugs 8, 9. Eine Spritzeinheit 3 injiziert in das Werk zeug 8, 9 zu gegebener Zeit Kunststoffschmelze zur Herstellung eines - nicht dargestellten - Kunststoff-Formteils. Insoweit entspricht die bisher beschriebene Bauart dem Stand der Technik.

Im dargestellten Falle ist an der Stirnplatte 6 eine drehbare Platte 5 an geordnet. Drehbar meint hierbei, daß sich die Platte 5 um die Mittelach se 14 der Vorrichtung drehen kann. Zwischen der drehbaren Platte 5 und der verschieblichen Werkzeugträgerplatte 2 sind zwei "knochenförmige" Stangenelemente 4 angeordnet. Die Elemente 4 sind an ihren jeweiligen Enden 10, 11 kugelförmig ausgebildet und derart in Kugelkalottengleit lager 12 und 13 eingebracht, daß sowohl Druckkräfte als auch Zugkräfte zwischen den Stangenelementen 4 und den Gleitlagern 12 und 13 aufge bracht werden können; die Gleitlager 12 und 13 sind wiederum fest mit der Stirnplatte 6 bzw. mit der verschieblichen Werkzeugträgerplatte 2 verbunden. Die Aufbringung von Zugkräften ist erforderlich, um die Aufreißkraft des Werkzeugs aufbringen zu können.

In Fig. 1 ist die Vorrichtung in geschlossenem Zustand (also bei ge schlossenem Werkzeug 8, 9) zu sehen, in dem die Werkzeugzuhaltekraft erzeugt wird.

In der Fig. 2 ist hingegen die Situation bei geöffnetem Werkzeug zu se hen: Durch eine entsprechende Drehbewegung (s. Drehpfeil in Fig. 2) der drehbaren Platte 5 um einen bestimmen Drehwinkel ziehen die Stan genelemente 4 die verschiebliche Werkzeugträgerplatte 2 von der festen Platte 1 um den gewünschten Öffnungsweg ab. Das Werkzeug ist geöff net, so daß das fertig gespritzte Formteil entnommen werden kann. Durch Zurückdrehen der drehbaren Platte 5 um den selben Winkelbetrag wird das Werkzeug wieder geschlossen, so daß die in Fig. 1 dargestellte Position erreicht wird. Durch die gestreckte Lage der Stangenelemente 4 wird eine ausreichende Zuhaltekraft am Werkzeug erzeugt.

In vorteilhafter Weise kommen, bedingt durch die geringe Werkzeug öffnung, Werkzeuge mit Entformungsschiebern zum Einsatz (nicht dar gestellt). Die Schieberstärke entspricht dann der Bauhöhe des Formteils, das Formteil wird in der Außenkontur gehalten. Der Einsatz als Förder band ist ebenso denkbar, um so zusätzliche Abkühlzeiten zu schaffen.

In Fig. 3 ist eine alternative Ausführungsform zu sehen. Hier ist die drehbare Platte 5 weder mit der verschieblichen Werkzeugträgerplatte 2 noch mit der Stirnplatte 6 verbunden; sie ist vielmehr selber verschieb lich angeordnet. Wie sofort ersichtlich ist, bewirkt die Drehung der drehbaren Platte 5 um die Mittelachse 14 (s. Drehpfeil in Fig. 3) wieder eine Bewegung der verschieblichen Werkzeugträgerplatte 2. Allerdings wird jetzt - verglichen mit der Ausführungsform gemäß Fig. 1 und 2 - der doppelte Öffnungs-Wegbetrag bei vorgegebenen Drehwinkel er reicht. Diese spiegelbildliche Verdopplung der Schließvorrichtung hin sichtlich der drehbaren Platte 5 hat also eine Verdopplung des Verfahr weges der bewegliche Platte 2 zur Folge. Vorteilhafterweise werden da bei auch eventuell auftretende Querkräfte ausgeschlossen.

Bezugszeichenliste

1

feste Werkzeugträgerplatte

2

bewegliche Werkzeugträgerplatte

3

Spritzeinheit der Spritzgießmaschine

4

Stangenelemente

5

drehbare Platte

6

Stirnplatte

7

Kraftübertragungselement (Maschinenrahmen)

8

Spritzgießwerkzeug

9

Spritzgießwerkzeug

10

kugelförmige Enden der Stangenelemente

4

11

kugelförmige Enden der Stangenelemente

4

12

Kugelkalottengleitlager

13

Kugelkalottengleitlager

14

Mittelachse

Claims

1. Schließeinheit für eine Maschine für die Verarbeitung von spritz gießfähigem Material, insbesondere für eine Kunststoff- Spritzgießmaschine, die aufweist:
ein Kraftübertragungselement (7), auf dem eine feste Werk zeugträgerplatte (1) und eine Stirnplatte (6) fest angeordnet sind,
eine bewegliche Werkzeugträgerplatte (2), die relativ zur fe sten Werkzeugträgerplatte (1) verschiebbar angeordnet ist, und
Mittel (4, 5) zur Erzeugung einer Schließkraft, die zwischen der Stirnplatte (6) und der beweglichen Werkzeugträgerplat te (2) angeordnet sind,
wobei die Mittel (4, 5) zur Erzeugung einer Schließkraft be stehen
aus einer drehbaren Platte (5) und
aus mindestens einem Stangenelement (4), das sowohl mit der drehbaren Platte (5) als auch mit der beweglichen Werkzeug trägerplatte (2) bzw. mit der Stirnplatte (6) gelenkig verbun den ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
das mindestens ein Stangenelement (4) an seinen Enden (10, 11) kugelförmig ausgebildet ist.

2. Schließeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die drehbare Platte (5) an der Stirnplatte (6) oder an der beweglichen Werkzeugträgerplatte (2) angeordnet ist.

3. Schließeinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die drehbare Platte (5) an der Stirnplatte (6) angeordnet ist.

4. Schließeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, daß die feste und die bewegliche Werkzeugträgerplat te (1, 2) jeweils die Hälfte eines zweiteiligen Werkzeugs (8, 9) tra gen.

5. Schließeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die bewegliche Werkzeugträgerplatte (2) in Schließ richtung des Werkzeugs (8, 9) auf dem Kraftübertragungsele ment (7) verschiebbar gelagert ist.

6. Schließeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, daß das mindestens eine Stangenelement (4) mit seinen Enden in Kugelkalottengleitlager (12, 13) gelagert ist, die jeweils in der drehbaren Platte (5) und in der beweglichen Werkzeugträ gerplatte (2) bzw. in der Stirnplatte (6) fest angeordnet sind.

7. Schließeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn zeichnet, daß die Stangenelemente (4) sowohl in der drehbaren Platte (5) als auch in der beweglichen Werkzeugträgerplatte (2) bzw. in der Stirnplatte (6) außerhalb der Mittelachse (14) angeord net sind, so daß der Bereich der Mittelachse (14) frei von jeglichen Verbindungselementen ist.

8. Schließeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn zeichnet, daß die drehbare Platte (5) mit einer Antriebseinheit, vorzugsweise einem Elektromotor, in Verbindung steht, wobei die Verbindung durch ein Übertragungsmittel erfolgt.

9. Schließeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn zeichnet, daß die drehbare Platte (5) ein Teil des Motors ist.

10. Schließeinheit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungsmittel ein Zahnriemen, eine Kette oder eine Stirnver zahnung ist.

11. Schließeinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungsmittel eine Exzenterscheibe ist.

12. Schließeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch ge kennzeichnet, daß sie zwei, drei oder vier Stangenelemente (4) aufweist.