DE19927138C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Schließen und Öffnen der Formwerkzeuge einer Kunststoffverarbeitungsmaschine - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Schließen und Öffnen der Formwerkzeuge einer KunststoffverarbeitungsmaschineInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Schließen und Öff
nen der Formwerkzeuge einer Zweistationen-Kunststoffverarbeitungsmaschine,
insbesondere einer Blasformmaschine, wobei die Werkzeuge in den beiden Sta
tionen jeweils zwei Blasformhälften mit Formaufspannplatten umfassen und die
äußeren Blasformhälften mittels Antriebsmitteln, die mit Jochen der äußeren
Formaufspannplatten in Wirkverbindung stehen, horizontal verschoben werden
und dabei die Blasformhälften aus einer Offenstellung zur Aufnahme eines
schlauchförmigen Vorformlings unterhalb eines Extrusionskopfes in eine Schließ
position bewegt werden.
Aus der DE 197 47 698 A1 ist eine Blasformmaschine mit holmenlosem
Grundrahmen zur Herstellung blasgeformter Kunststoffhohlkörper bekannt, bei der
die Blasformhälften zur Aufnahme des schlauchförmigen Vorformlings mittels ei
ner Transportvorrichtung horizontal verschiebbar sind, wobei diese an die
Formaufspannplatten bzw. an die zugeordneten, die Formaufspannplatten tragen
den Lagerböcke angreift. Hierbei umfaßt die Transportvorrichtung zwei separate
Antriebsaggregate, wobei jede äußere Formaufspannplatte mit einem dieser An
triebsaggregate ausgestattet ist. Bei der Ausführungsform einer Zweistationen-
Maschine ist neben zwei äußeren Formaufspannplatten eine gemeinsame mittlere
Formaufspannplatte vorgesehen, die zu beiden Stationen gehört, wobei auf bei
den Seiten jeweils eine Blasformhälfte aufgespannt ist. Durch Einfluß der beiden
selbständig angetriebenen äußeren Formaufspannplatten bzw. deren Lagerböcke
wird diese mittlere Formaufspannplatte ohne eigenen Antrieb frei auf dem
Grundrahmen verschoben.
Von einem derartigen Stand der Technik ausgehend liegt der Erfindung die Auf
gabe zugrunde, eine Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art
zu schaffen, wobei eine Bewegung der Blasformhälften der Werkzeuge zwischen
einer Offenstellung zur Aufnahme eines schlauchförmigen Vorformlings und einer
Schließposition bzw. Blasposition einfach und variabel zu bewerkstelligen ist.
Diese Aufgabe wird mittels des Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 1
und der Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruch 4 gelöst. Vorteilhafte Aus
gestaltungen sind in den Unteransprüchen offenbart.
Der Grundgedanke der Erfindung liegt darin, daß die inneren Formaufspannplat
ten der Blasformhälften der beiden Werkzeuge mit einem getrennten und vor
zugsweise gemeinsamen Haltemittel fest auf einem Schlitten angeordnet sind. Die
Blasformhälften sind zueinander diametral angeordnet. Dieser Schlitten ist längs
der Schlauchaufnahmeposition auf Führungen horizontal bewegbar. Die äußeren
Formaufspannplatten sind hingegen selbständig relativ zum Schlitten verfahrbar,
hierzu sind sie vorzugsweise mit separaten Antriebsmitteln versehen. So können
die Werkzeuge auf einfache Weise und variabel zwischen einer Offenstellung und
einer Schließstellung unterhalb der Schlauchaufnahmestation, einer Blasstation
oder Warteposition und einer Zurückbewegung in die Schlauchaufnahmeposition,
die auch gleichzeitig Schlauchentnahmeposition ist, verfahren werden.
Durch die vorgeschlagene Lösung wird erreicht, daß sowohl die äußeren als auch
die inneren Blasformhälften der Werkzeuge unabhängig voneinander bewegt wer
den können. Der Schlitten dient zur Bewegung der inneren Blasformhälften sowie
vorteilhafterweise zum Verfahren des geschlossenen Werkzeugs über größere
Strecken zwischen Schlauchaufnahmeposition oder Blasstation oder Wartestation,
während mittels der selbständig verschiebbaren äußeren Formaufspannplatten
bzw. äußeren Blasformhälften ein schnelles Öffnen und Schließen des jeweiligen
Werkzeugs unterhalb der Schlauchaufnahmestation gewährleistet wird.
Um ein unterhalb der Schlauchaufnahmestation geöffnetes erstes Werkzeug der
Zweistationenmaschine nach Aufnahme eines Kunststoffvorformlings in eine
Schließstellung zu bringen, wird vorgeschlagen, den Schlitten um den Betrag vor
zugsweise eines halben Öffnungsweges zu verschieben, so daß die entsprechen
de innere Blasformhälfte in Schließposition gebracht wird. Anschließend wird die
entsprechende äußere Formaufspannplatte der äußeren Blasformhälfte in entge
gengesetzter Richtung um den Betrag des ganzen Öffnungsweges verfahren, um
das Werkzeug zu verschließen. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungs
form werden der Schlitten und somit die innere Blasformhälfte und die entspre
chende äußere Blasformhälfte relativ zueinander in entgegengesetzte Richtung
zum Verschließen des Werkzeuges bewegt, entweder gleichzeitig mit unter
schiedlichen Geschwindigkeiten oder mit gleicher Geschwindigkeit mit längerer
Zeitdauer der Bewegung der äußeren Blasformhälfte. Insgesamt wird durch diese
Ausführungsform der Bewegungsabläufe eine Beschleunigung des Schließvor
gangs erreicht.
Nach Verschließen des Werkzeugs wird dieses zusammen mit dem Kunststoff
vorformling durch Verfahren des Schlittens in Richtung Blasstation bewegt. Durch
diese Schlittenbewegung wird gleichzeitig das zweite benachbarte Werkzeug in
die Schlauchaufnahmestation verfahren. Zum Öffnen des zweiten Werkzeuges
wird der Schlitten wiederum vorzugsweise um den Betrag eines halben Öffnungs
weges und das entsprechende Joch der äußeren Formaufspannplatte vorzugs
weise um den Betrag eines ganzen Öffnungsweges in entgegengesetzte Richtung
verfahren. Wegen der Beschleunigung der Vorgänge sind Relativbewegungen der
Schlittenbewegung zu der Bewegung des Jochs der äußeren Formaufspannplatte
vorteilhaft.
In der Schlauchaufnahmestation wird ein Kunststoffvorformling in das geöffnete
Werkzeug abgesenkt und das untere Ende des Schlauches auf einer Blasdornvor
richtung abgesenkt und gespreizt gehalten. Anschließend werden die Blasform
hälften nach dem oben beschriebenen Verfahren zusammengefahren und ge
schlossen. Um zu gewährleisten, daß die jeweilige Blasdornvorrichtung stets un
terhalb des Vorformlings plaziert ist, wird die Blasdornvorrichtung synchron entge
gen der Schlittenbewegung auf dem Schlittenrahmen verfahren. Dies wird vor
zugsweise dadurch erreicht, indem die Antriebsmittel für die äußeren Formauf
spannplatten ebenfalls in Wirkverbindung mit den unterhalb jedes Werkzeuges
angeordneten Blasdornvorrichtungen stehen. Dabei werden bei einer bevorzugten
Ausführungsform sowohl die Blasdornvorrichtungen als auch die jeweiligen äuße
ren Formaufspannplatten mittels eines gemeinsamen Antriebsmittels angetrieben.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist hierzu ein Motor direkt oder mit ei
nem Getriebe über eine Gewindespindel verbunden, die in axialer Verlängerung
sowohl eine Mutter für die Blasdornvorrichtung als auch für die jeweilige äußere
Formaufspannplatte aufweist. Die unterschiedlichen Wege, die die Blasdornvor
richtung sowie die äußere Formaufspannplatte verschoben werden müssen, kön
nen durch unterschiedliche Steigungen der Spindel erreicht werden.
Der Schlitten weist vorzugsweise ein separates Antriebsaggregat in Form eines
Motors auf. Bei den Motoren kann es sich um jede beliebige Art handeln, bei
spielsweise hydraulisch oder pneumatisch oder elektrisch angetriebene Motoren.
Der Schlittenmotor treibt ebenfalls eine Spindel an, die mit einer feststehenden
Mutter in Wirkverbindung steht zur Erzeugung der Linearbewegung des Schlittens.
Der Schlitten muß zwischen der Offenstellung und der geschlossenen Stellung
vorzugsweise nur die Hälfte der Strecke im Vergleich zu der entsprechenden äußeren
Formaufspannplatte zurücklegen. Dies wird erreicht durch entsprechend
unterschiedliche Steigungen der Spindeln bei gleichen Motorumdrehungen. Alter
nativ ist das Verfahren über unterschiedlich große Wegstrecken ebenso durch an
gepaßte Motordrehzahlen möglich. Neben den vorteilhaften Antriebsspindeln sind
jegliche andere Arten von bekannten Getrieben denkbar, beispielsweise ein Zahn
ritzel, was durch seinen kämmenden Eingriff mit einer Zahnstange eine Linearbe
wegung bewerkstelligt.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen
und der nachfolgenden Beschreibung: Hierbei zeigt die einzige Figur eine Zwei
stationen-Blasformmaschine in Seitenansicht.
In der einzigen Figur ist eine Zweistationen-Blasformmaschine mit einer
Schließeinheit 1 für die Formen zweier Werkzeuge 2, 3, mit einem einen Vorform
lingsschlauch bereitstellenden Extrusionskopf 4 und zwei unterhalb der Werkzeu
ge angeordneten Blasdornvorrichtungen 5, 6 dargestellt. Das erste Werkzeug 2
umfaßt die beiden Blasformhälften 7, 8, das zweite Werkzeug 3 die beiden Blas
formhälften 9, 10. Die Blasformhälften 7, 8, 9 und 10 sind lösbar an Formauf
spannplatten 11 bis 14 befestigt. Jede Formaufspannplatte ist mit einem Joch 15,
17 bzw. mit einem Haltemittel 16 verbunden. Hierbei sind die Joche 15 und 17 der
äußeren Formaufspannplatten auf dem Rahmen eines Schlittens 18 horizontal
verfahrbar, während die inneren Formaufspannplatten 12, 13 über eine fest auf
dem Schlittenrahmen 18 angeordnete Säule 19 mit diesem verbunden sind.
Die Joche 15 bzw. 17 der beiden äußeren Formaufspannplatten 11 bzw. 14 sind
mit separaten Antriebsmitteln 20 bzw. 21 versehen. Hierzu ist jeweils eine durch
einen Motor 22 bzw. 23 angetriebene und in Lagern 24 bzw. 25 angeordnete
Spindel 26 bzw. 27 vorgesehen, die in einer Mutter 28 bzw. 29 läuft, die von einem
Tragarm 30 bzw. 31 aufgenommen wird. Der Tragarm 30 bzw. 31 greift an ein
Führungselement 32 bzw. 33 an, auf das ein Haltearm 34 bzw. 35 des Joches 15
bzw. 17 aufgesetzt ist.
In axialer Verlängerung der beiden Antriebsspindeln 26, 27 sind zwei weitere
Muttern 36, 37 vorgesehen. Diese Muttern 36, 37 werden von einem Halteelement
38, 39 für den Blasdorn 40, 41 aufgenommen. Um Verkantungen bei der Bewe
gung entlang des Schlittenrahmens zu vermeiden, weist jede Blasdornvorrichtung
5, 6 ebenfalls ein Führungselement 42, 43 auf. Für die Blasfunktion ist der jeweili
ge Blasdorn 40, 41 vertikal in Richtung Werkzeuginneres verfahrbar.
Der Schlitten 18 ist horizontal mittels Rollen 44 bis 46 auf Führungsschienen 47
längs des Extrusionskopfes 4 verfahrbar. Der Schlitten 18 weist ein selbständiges
Antriebsaggregat 48 in Form einer durch einen Motor 49 angetriebenen Spindel 50
auf, die in Wirkverbindung mit einer fest verankerten Mutter 51 steht und die Rota
tion der Spindel 50 in eine Längsbewegung des Schlittenrahmens umwandelt.
In der einzigen Figur ist ein erstes Stadium mit geöffnetem ersten Werkzeug 2 und
geschlossenem Werkzeug 3 dargestellt sowie ein zweites Stadium mit geschlos
senem und verfahrenem ersten Werkzeug 2, hier in der Endposition strichpunktiert
gekennzeichnet.
In dem ersten Stadium wird in ein geöffnetes erstes Werkzeug 2, das sich unter
halb des Extrusionskopfes 4 befindet, ein Vorformling (nicht gezeigt) eingeführt,
der auf dem Dorn 40 der Blasdornvorrichtung 5 plaziert wird. Anschließend wird
das Werkzeug 2 geschlossen, indem der Schlitten 18 und damit die fest plazierte
innere Formaufspannplatte 12 bzw. innere Blasformhälfte 7 bei dieser Ausfüh
rungsform um einen halben Öffnungsweg ½x verfahren wird. Zur Kompensation
des Schlittenweges wird die äußere Formaufspannplatte 11 anschließend um den
ganzen Öffnungsweg x in entgegengesetzte Richtung relativ zum Schlitten bzw.
die Blasdornvorrichtung 5 um den halben Öffnungsweg bewegt. Diese unterschiedlichen
Wegstrecken werden durch entsprechende Steigungen und Dreh
zahlen der Antriebsspindel 50 des Schlittens 18 und der Antriebsspindel 26 der
äußeren Formaufspannplatte 11 erreicht, wobei die Steigung der Spindel der äu
ßeren Formaufspannplatte 11 um das doppelte größer ist als die Steigung der An
triebsspindel des Schlittens bzw. die des Antriebsspindelbereichs der Blasdornvor
richtung. Neben diesen nacheinander ablaufenden Bewegungsvorgängen ist es
auch vorteilhaft, wenn die Bewegungen nicht nacheinander, sondern gleichzeitig
ablaufen, um den Vorgang insgesamt zu beschleunigen.
Im geschlossenen Zustand wird das erste Werkzeug 2 aus der Schlauchaufnah
meposition durch Verfahren des Schlittens 18 in eine Blasstation oder Warteposi
tion gebracht. Der maximale Transportweg ist mit y bezeichnet. Das zweite Werk
zeug 3 wird gleichzeitig in die Schlauchaufnahmestation gefahren, die gleichzeitig
die Artikelentnahmestation ist. Durch Verfahren der zweiten äußeren Formauf
spannplatte 14 wird das Werkzeug 3 geöffnet und das fertige Kunststoffteil kann
entnommen werden.
Claims (10)
1. Verfahren zum Schließen und Öffnen der Formwerkzeuge (2, 3) einer
Zweistationen-Kunststoffverarbeitungsmaschine, insbesondere einer Blas
formmaschine, wobei die Werkzeuge (2, 3) in den beiden Stationen jeweils
zwei Blasformhälften (7, 8, 9, 10) mit Formaufspannplatten (11, 12, 13, 14)
umfassen und die äußeren Blasformhälften (8, 9) mittels Antriebsmitteln
(20, 21), die mit Jochen (15, 17) der äußeren Formaufspannplatten (11, 14)
in Wirkverbindung stehen, horizontal verschoben werden und dabei die
Blasformhälften (7, 8, 9, 10) aus einer Offenstellung zur Aufnahme eines
schlauchförmigen Vorformlings unterhalb eines Extrusionskopfes (4) in eine
Schließposition bewegt werden,
dadurch gekennzeichnet,
daß die inneren Formaufspannplatten (12, 13) mittels eines Schlittens (18)
verfahren werden, mit dem sie über ein Haltemittel (16) fest verbunden
sind, während die Joche (15, 17) der äußeren Formaufspannplatten (11,
14) relativ zu dem Schlitten verfahren werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Werkzeug (2, 3) aus einer geöffneten Position unterhalb des Extru
sionskopfes (4) nach Aufnahme des Vorformlings in eine geschlossene Po
sition durch Verschieben des Schlittens (18) um den Betrag eines halben
Öffnungsweges und Verschieben des Joches (15, 17) der entsprechenden
äußeren Formaufspannplatte (11, 14) des Werkzeugs in entgegengesetzter
Richtung um den Betrag des ganzen Öffnungsweges verfahren wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Blasdornvorrichtung (5, 6) unterhalb des Werkzeugs (2, 3) so ver
schiebbar ist, daß sie sich stets unterhalb des Vorformlings befindet.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3
mit
einer Schließeinheit (1) für zwei sich jeweils aus zwei Blasformhälften (7, 8, 9, 10) zusammensetzende Werkzeuge (2, 3) zur Aufnahme eines schlauchförmigen Vorformlings, wobei die Blasformhälften mit Formauf spannplatten (11, 12, 13, 14) versehen sind und die äußeren Blasformhälf ten mittels Antriebsmitteln (21, 22), die mit Jochen (15, 17) der äußeren Formaufspannplatten (11, 14) in Wirkverbindung stehen, horizontal ver schiebbar sind,
einen Vorformlingsschlauch bereitstellenden Extrusionskopf (4) und mindestens einer unterhalb des Extrusionskopfes anzuordnender Blasdorn vorrichtung (5, 6),
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schließeinheit (1) auf einem Schlitten (18) angeordnet ist, der auf Linearführungen (47) läuft, sowie Antriebsmittel (48) aufweist,
daß auf diesem Schlitten ein Haltemittel (16) für die inneren, zueinander diametralen Formaufspannplatten (12, 13) fest angeordnet ist
und daß der Schlitten (18) sowie die die äußeren Formaufspannplatten tra genden Joche (15, 17) relativ zueinander verfahrbar sind zur Einstellung ei ner Offenstellung und einer Schließposition des jeweiligen Werkzeugs je weils unterhalb des Extrusionskopfes.
einer Schließeinheit (1) für zwei sich jeweils aus zwei Blasformhälften (7, 8, 9, 10) zusammensetzende Werkzeuge (2, 3) zur Aufnahme eines schlauchförmigen Vorformlings, wobei die Blasformhälften mit Formauf spannplatten (11, 12, 13, 14) versehen sind und die äußeren Blasformhälf ten mittels Antriebsmitteln (21, 22), die mit Jochen (15, 17) der äußeren Formaufspannplatten (11, 14) in Wirkverbindung stehen, horizontal ver schiebbar sind,
einen Vorformlingsschlauch bereitstellenden Extrusionskopf (4) und mindestens einer unterhalb des Extrusionskopfes anzuordnender Blasdorn vorrichtung (5, 6),
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schließeinheit (1) auf einem Schlitten (18) angeordnet ist, der auf Linearführungen (47) läuft, sowie Antriebsmittel (48) aufweist,
daß auf diesem Schlitten ein Haltemittel (16) für die inneren, zueinander diametralen Formaufspannplatten (12, 13) fest angeordnet ist
und daß der Schlitten (18) sowie die die äußeren Formaufspannplatten tra genden Joche (15, 17) relativ zueinander verfahrbar sind zur Einstellung ei ner Offenstellung und einer Schließposition des jeweiligen Werkzeugs je weils unterhalb des Extrusionskopfes.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schlitten (18) und die Joche (15, 17) der äußeren Formaufspann
platten (11, 14) gemeinsame oder separate Antriebsmittel (21, 22, 48) auf
weisen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 und 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Antriebsmittel (48) des Schlittens (18) einen Motor (49) umfaßt, der
ein Gewindespindel (50) in Rotation versetzt und daß die Gewindespindel
mit einer stationären Mutter (51) in Wirkverbindung steht, so daß der
Schlitten längs der Führung (47) verfahrbar ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 4 und 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß für die Bewegung der Joche (15, 17) der äußeren Formaufspannplatten
(11, 14) jeweils ein unabhängig arbeitender Motor (22, 23) über eine rotie
rende Gewindespindel (26, 27) mit einer Mutter (28, 29) so in Wirkverbin
dung steht, daß über die Joche die Halteplatten der äußeren Formauf
spannplatten horizontal verschiebbar sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Gewindespindeln (26, 27) zusätzlich mit einer Mutter (36, 37) der
Blasdornvorrichtungen (5, 6) in Wirkverbindung stehen, die so verschoben
werden, daß sie stets unterhalb des Vorformlings plaziert sind.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Steigung der Spindel in dem Wirkbereich der Muttern (28, 29) für
die Formaufspannplatten doppelt so groß ist im Vergleich zu dem Spin
delabschnitt, an dem die Muttern (36, 37) für die Blasdornvorrichtung an
greifen.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß Führungsmittel (32, 33) an den Jochen der Formaufspannplatten bzw.
der Blasdornvorrichtungen entlang des oberen Schlittenrahmens zur Ver
hinderung von Verkantungen vorgesehen sind.
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