DE19937200A1 - Dreheinrichtung für Horizontalspritzgießmaschine - Google Patents
Dreheinrichtung für HorizontalspritzgießmaschineInfo
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Abstract
Beschrieben wird eine Dreheinrichtung für eine Horizontalspritzgießmaschine, mit der zwischen den Werkzeugaufspannplatten Formhälften oder Spritzlinge um eine vertikale Achse gedreht werden können. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die Dreheinrichtung völlig losgelöst von den Holmen ausschließlich auf dem Maschinenbett abgestützt ist. Die Dreheinrichtung weist hierzu eine auf dem Maschinenbett gelagerte Grundplatte, einen auf der Grundplatte um eine vertikale Achse drehbar gelagerten Drehteller sowie Antriebsmittel zum Drehen des Drehtellers auf. Die Grundplatte ist im wesentlichen H-förmig ausgebildet, wobei die seitlichen Schenkel des H auf dem Maschinenbett aufliegen. Zum Drehen ist ein mittels eines Elektro- oder Hydromotors antreibbares Zahnrad vorgesehen, das in einen Zahnkranz am Drehteller eingreift. Der Drehteller ist auf einem durch die Grundplatte hindurchreichenden Drehzapfen angebracht, der zusätzlich in einem unter der Grundplatte angeordneten Stator drehbar gelagert ist.
Description
Die Erfindung betrifft eine Dreheinrichtung für Horizontalspritzgießmaschinen, mit der zwischen den
Werkzeugaufspannplatten Formhälften oder Spritzlinge um eine vertikale Achse gedreht werden
können. Die Erfindung betrifft ferner eine mit einer derartigen Dreheinrichtung ausgestattete
Spritzgießmaschine.
Aus dem Stand der Technik (US 4,330,257; EP 0 922 556 A1) sind Vorrichtungen zum Halten und Dre
hen von Formen oder Formteilen in einer Horizontalspritzgießmaschine bekannt, bei denen zwischen
den Werkzeugsaufpannplatten ein in Maschinenlängsrichtung verschiebbarer Drehblock
(Werkzeugmittelplatte) als Formträger mit prismatischem Querschnitt vorgesehen ist, der um eine
senkrecht auf der Maschinenlängsachse stehende Achse drehbar gelagert ist. Um den Drehblock
einerseits in Maschinenlängsachse verschieben und andererseits um eine dazu senkrecht stehende
Achse drehen zu können, ist ein System vorgesehen, bei dem der Drehblock in Trägern drehbar
gelagert ist, wobei diese Träger wenigstens an den beiden unteren Holmen der Spritzgießmaschine
(US 4,330,257) oder an allen vier Holmen (EP 0 922 556 A1) verschiebbar geführt und abgestützt ist. Damit
hierbei eine präzise Führung des Trägers bzw. des daran angebrachten Drehblocks möglich ist, sind
hochpräzise und in engen Toleranzen ausgelegte Stütz- und Führungselemente erforderlich, die
systembedingt in großen Abständen zueinander angeordnet sind. Daher reagiert diese Abstützung
empfindlich auf Temperaturschwankungen, d. h. bei Abkühlung und einer damit einhergehenden
Schrumpfung wird das Spiel in den Lagern größer, während bei Erwärmung und einer damit
einhergehenden Ausdehnung die Gefahr besteht, daß die Stütz- und Führungselemente auf den Homen
verklemmen. Um letzteres zu vermeiden, dürfen die Toleranzen in den Stütz- und Führungselementen
nicht zu eng, d. h. nicht zu präzise ausgelegt werden. Weiterhin nachteilig ist, daß die Holme je nach
Ausführung des Drehblocks und der Träger mit einem erheblichen Gewicht belastet werden
(unzulässige Durchbiegung) und daß die bei der Rotation des Drehblocks auftretenden Drehmomente
voll von den Holmen aufgenommen werden müssen, was gerade beim Anfahren und Abbremsen der
Drehbewegung zu beachtlichen Belastungen führt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Dreheinrichtung für Horizontalspritzgießmaschi
nen anzugeben, die die Nachteile von an Holmen geführten Dreheinrichtungen vermeidet, die also ei
nerseits eine präzise Führung entlang der Maschinenlängsachse gewährleistet und die andererseits die
Holme der Spritzgießmaschine nicht mit zusätzlichem Gewicht oder Drehmomenten belastet. Weiterhin
liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Spritzgießmaschine mit einer präzise gelagerten und
geführten Dreheinrichtung anzugeben, bei der die Holme keine Belastungen von der Dreheinrichtung
aufzunehmen haben.
Die Lösung dieser Aufgaben erfolgt durch eine Dreheinrichtung mit den Merkmalen von Patentanspruch
1 sowie durch eine Horizontalspritzgießmaschine mit den Merkmalen von Anspruch 13. Vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterentwicklungen sind in den Unteransprüchen 2 bis 12 und 14 bis 24 angege
ben.
Der Hauptvorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß die Führung und die Lagerung der Drehein
richtung vollständig von den Holmen losgelöst ist. Damit werden zum einen die Holme nicht unnötig
belastet und zum anderen kann die Führung und Lagerung im Gegensatz zum Stand der Technik präzi
ser ausgelegt werden. Die H-förmige Ausgestaltung der Grundplatte bietet ausserdem mehrere Vorteile,
nämlich eine stabile Abstützung, wenn die Schenkel des H entsprechend lang ausgelegt sind
(Unteranspruch 6), sowie eine leichte Formteilentnahme in dem Freiraum zwischen den Schenkeln des
H (Unteranspruch 17). Bei schweren Werkzeugmittelplatten ist es vorteilhaft, mehrere Linear- und/oder
Gleitführungen vorzusehen (Unteranspruch 4) und/oder die Grundplatte derart groß auszulegen, daß
sie bis außerhalb des Bereichs der Werkzeugaufspannplatten reicht (Unteranspruch 7). Mittels
Transportlaschen und Ringschrauben (Unteransprüche 18 und 19) kann ein komplettes
Etagenwerkzeug im geschlossenen Zustand in den Bereich zwischen die Werkzeugaufspannplatten
herabgelassen und auf den Drehteller montiert werden, wobei vorteilhafterweise Zentriermittel
vorgesehen sind (Unteranspruch 20). Eine mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgestattete
Spritzgießmaschine zeichnet sich vor allem durch einen einfachen Werkzeugein- und -ausbau aus,
wodurch der Werkzeugwechsel vereinfacht und beschleunigt wird. Außerdem werden bei einer derarti
gen Spritzgießmaschine die Holme geschont, da die erfindungsgemäße Dreheinrichtung nicht an diesen
geführt und abgestützt ist. Das Öffnen der Werkzeughälften wird vorteilhaft durch hydraulische Ab
drückzylinder in den Trennebenen zwischen dem Werkzeugmittelteil und der feststehenden bzw. der
beweglichen Werkzeughälfte unterstützt (Unteranspruch 24).
Nachfolgend soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und unter Bezugnahme auf die
Fig. 1 bis 7 näher erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 Eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Spritzgießmaschine mit der erfindungsgemäßen
Dreheinrichtung;
Fig. 2 System zur Bewegung der Dreheinrichtung in Maschinenlängsachse;
Fig. 3 schematische Darstellung des gesamten Werkzeugs mit Transportlaschen, Ringschrauben und
Abdrückzylindern;
Fig. 4 eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Dreheinrichtung;
Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie CD in Fig. 4, wobei die linke Hälfte die Ansicht in Richtung des
Pfeiles A in Fig. 1 darstellt, während die rechte Hälfte die Ansicht in Richtung des Pfeils B in
Fig. 1 darstellt;
Fig. 6 eine Draufsicht auf das Antriebssystem für den Drehteller:
Fig. 7 schematische Darstellung (in Seitenansicht) eines weiteren Verwendungszwecks für die
erfindungsgemäße Dreheinrichtung.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer Horizontalspritzgießmaschine mit einem Etagenwerkzeug
und einer Werkzeugmittelplatte, nachfolgend als Wendeplatte bezeichnet, näher beschrieben. Bei der in
den Fig. 1 bis 6 dargestellten Spritzgießmaschine 1 sind auf einem Maschinenbett 2 eine feste
Werkzeugaufspannplatte 3 und eine bewegliche, auf der Maschinenbettführung 23, 24 und 25 geführte
und an Holmen 5 bis 8 gezogene, Werkzeugaufspannplatte 4 angeordnet. Zwischen den Werk
zeugaufspannplatten sind eine feste Werkzeughälfte 9, eine bewegliche Werkzeughälfte 10 und zwi
schen diesen eine Wendeplatte 11 vorgesehen. Zwischen der festen Werkzeughälfte 9 und der dieser
zugewandten Seite der Wendeplatte 11 wird die Takt-1-Etage gebildet, während zwischen der bewegli
chen Werkzeughälfte 10 und der dieser zugewandten Seite der Wendeplatte 11 die Takt-2-Etage vor
gesehen ist. Die Takt-1-Einspritzung erfolgt durch ein der festen Werkzeughälfte zugeordnetes
Spritzaggregat 12, während die Takt-2-Einspritzung durch ein an die bewegliche Werkzeughälfte 10 an
gesetztes L-Spritzaggregat (hier nicht dargestellt) erfolgt. Die Wendeplatte 11 ist auf einer
erfindungsgemäßen Dreheinrichtung 40 befestigt und zwar auf einem, in der Regel rechteckigen,
Drehteller 13, der auf einer H-förmigen Grundplatte 14 drehbar gelagert ist. Die Schenkel des H reichen
bis nahe an die Werkzeugaufspannplatten heran, wie dies in Fig. 1 für die hinteren Schenkel 15 und 16
zu sehen ist. Bei schweren Mittelplatten können zusätzliche Führungen vorgesehen werden, auf denen
die Grundplatte gelagert ist und die unter den Werkzeugaufspannplatten hindurch bis außerhalb von
diesen reichen können. In diesem Fall sind die Schenkel der H-förmigen Grundplatte breiter ausgeführt
oder es wird auf einer oder beiden Seiten der Wendeplatte auf den Raum zwischen den Schenkel des H
mehr oder weniger stark verzichtet und die Grundplatte in diesem Bereich durchgängig ausgebildet. Ein
von dem Drehteller 13 nach unten weisender Drehzapfen 19 (Rotor) ist in einem entsprechenden Stator
20 und der Grundplatte 14 drehbar gelagert. Der Antrieb des Drehtellers erfolgt mittels geeigneter
Antriebsmittel, z. B. mittels Zahnkranz 43, Ritzel 44 und Hydro- oder Elektromotor 49 (siehe hierzu Fig. 5
und 6). Die Grundplattte 14 ist auf stabilen Linearführungen 23 (oder auf Gleitführungen) auf dem
Maschinenbett 2 gelagert. Hierzu verfügt das Maschinenbett über stabile Linearschienen oder
Gleitführungen 24 und 25, in die die entsprechend gestaltete Unterseite der Grundplatte eingreift. In den
Trennebenen der Takt-1-Etage und der Takt-2-Etage sind jeweils vier Hydraulik-Zylinder 28 bis 35
symmetrisch angeordnet (siehe hierzu auch Fig. 3 und 5). Diese erzeugen bei der Öffnungsbewegung
einen parallelen, gleichzeitigen, kurzen Hub als zusätzliche Unterstützung für ein paralleles Auffahren
des Werkzeugs. Die Längsbewegung der Dreheinrichtung 40 erfolgt mittels an den
Werkzeugaufspannplatten auf beiden Seiten angelenkter Zahnstangen oder Steilgewinde-Spindeln
36, 37, und an der Grundplatte angebrachter Zahnräder 41 (siehe hierzu Fig. 2). Wie der Draufsicht
gemäß Fig. 4 zu entnehmen ist, können fertiggestellte Formteile in den Freiraum zwischen des
Schenkeln des H ausgestoßen und von einem - hier nicht dargestellten - darunter angeordneten
Förderband abtransportiert werden. Es entfallen somit zusätzliche Handlingsysteme zur Formteilent
nahme. Mittels Transportlaschen 39 und Ringschrauben 38 (siehe Fig. 3) ist ein leichter Ein- und
Ausbau des gesamten Werkzeugs als eine Einheit möglich. Die Werkzeugteile können aber auch
separat ein- und ausgebaut werden, wenn auf jedem Werkzeugteil Ringschrauben 38 vorhanden sind
und die Transportlaschen 39 gelöst sind. Zum Befestigen der Werkzeugmittelplatte auf dem Drehteller
13 sind in deren unteren Bereich eine oder mehrere Nuten und Bohrungen in dem auf dem Drehteller
aufliegenden Teil vorgesehen, sodaß Befestigungsschrauben durch diese Bohrungen in den Drehteller
eingedreht werden können und die Schraubenköpfe über die Nuten zugänglich sind. Vorzugsweise sind
in dem Drehteller nicht dargestellte Zentriermittel vorgesehen, um die Werkzeugmittelplatte sauber
ausrichten zu können.
Auf der erfindungsgemäßen Dreheinrichtung können anstelle eines Formenträgers eines Etagenwerk
zeuges auch sonstige Elemente angebracht werden. Beispielsweise kann gemäß Fig. 7 ein
Halterahmen 45, d. h. ein sogenannter Indexrahmen oder eine sogenannte Indexplatte, für ein Formteil
46 vorgesehen werden, um ein Drehen dieses Formteils 46 von einem ersten Takt zu einem zweiten
Takt zwischen den Werkzeughälften 9 und 10 zu ermöglichen.
1
Horizontalspritzgießmaschine
2
Maschinenbett
3
feste Werkzeugaufspannplatte
4
bewegliche Werkzeugaufspannplatte
5-8
Holme
9
feste Werkzeughälfte
10
bewegliche Werkzeughälfte
11
Wendeplatte
12
erstes Spritzaggregat
13
Drehteller
14
H-förmige Grundplatte
15
,
16
hintere Schenkel der H-förmigen Grundplatte
17
,
18
vordere Schenkel der H-förmigen Grundplatte
19
Drehzapfen
20
Stator
21
,
22
Kugel- oder Wälzlager
23
Linearführungen
24
,
25
Schienen
26
,
27
Zylinder für Bewegung der Holme
6
und
8
(entsprechende Zylinder gibt es - hier nicht ge
zeigt - für die Holme
5
und
7
)
28
,
29
,
30
,
31
Abdrückzylinder
32
,
33
,
34
,
35
Abdrückzylinder
36
,
37
Zahnstangen oder Steilgewinde-Spindeln
38
Ringschraube
39
Transportlasche
40
Dreheinrichtung
41
Zahnrad
42
Befestigungsschrauben
43
Zahnkranz
44
Ritzel
45
Indexrahmen bzw. Indexplatte
46
Spritzling (Produkt)
47
,
48
Formhälften
49
Hydro- oder Elektromotor
Claims (24)
1. Dreheinrichtung für Horizontalspritzgießmaschinen, umfassend eine auf dem Maschinenbett
gelagerte Grundplatte, einen auf der Grundplatte um eine vertikale Achse drehbar gelagerten
Drehteller sowie Antriebsmittel zum Drehen des Drehtellers.
2. Dreheinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte im wesentli
chen H-förmig ausgebildet ist, wobei die seitlichen Schenkel des H auf dem Maschinenbett
aufliegen.
3. Dreheinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse durch
den Schwerpunkt der Grundplatte verläuft.
4. Dreheinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere
Linear- und/oder Gleitführungen vorgesehen sind, auf denen die Grundplatte verschiebbar
gelagert ist.
5. Dreheinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß für die
Grundplatte und die Werkzeugaufspannplatten verschiedene Führungen vorgesehen sind.
6. Dreheinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Grund
platte in Maschinenlängsrichtung so weit reicht, daß bei geschlossenem Werkzeug zu jeder
Werkzeugaufspannplatte der Horizontalspritzgießmaschine lediglich ein kleiner Abstand
(Sicherheitsabstand) verbleibt.
7. Dreheinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die
Grundplatte in Maschinenlängsrichtung so lang ausgebildet ist, daß sie bei geschlossenem
Werkzeug unter den Werkzeugplatten hindurch bis in den Bereich außerhalb der
Werkzeugaufspannplatten reicht.
8. Dreheinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Grund
platte zum Verschieben über Zahnstangen, Spindeln, insbesondere Steilgewindespindeln, oder
Hydraulikzylinder mit den Werkzeugaufspannplatten verbunden ist.
9. Dreheinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Grund
platte mittels Linear- und/oder Gleitführungen unkippbar auf dem Maschinenbett gelagert ist.
10. Dreheinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zum An
trieb ein Elektro- oder ein Hydromotor vorgesehen ist, mit dem ein Zahnrad antreibbar ist, das in
einen am Drehteller vorgesehenen Zahnkranz eingreift.
11. Dreheinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Dreh
teller auf einem durch die Grundplatte hindurchreichenden Drehzapfen (Rotor) angebracht ist.
12. Dreheinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb
der Grundplatte ein Stator vorgesehen ist und der Rotor in diesen beiden Teilen drehbar
gelagert ist.
13. Horizontalspritzgießmaschine, mit einer festen und einer beweglichen Wergzeugaufspannplatte,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Werkzeugaufspannplatten eine
Dreheinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12 angeordnet ist und daß Mittel zum
Verschieben der Dreheinrichtung parallel zur Maschinenlängsachse vorgesehen sind.
14. Horizontalspritzgießmaschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ver
schieben der Dreheinrichtung diese derart mit beiden Werkzeugaufspannplatten gekoppelt ist,
daß bei der Bewegung der beweglichen Werkzeugaufspannplatte die Dreheinrichtung
mitbewegt wird, beispielsweise über Zahnstangen, Spindeln, insbesondere
Steilgewindespindeln, oder Hydraulikzylinder.
15. Horizontalspritzgießmaschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehein
richtung separat von der beweglichen Werkzeugaufspannplatte parallel zur
Maschinenlängsachse verschiebbar ist, beispielsweise mittels Hydraulikzylindereinheiten.
16. Horizontalspritzgießmaschine nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet,
daß auf dem Drehteller das Mittelteil eines Etagenwerkzeugs befestigt ist, wobei das Mittelteil
beispielsweise eine Mittelplatte oder ein prismatischer Formenträger ist.
17. Horizontalspritzgießmaschine nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Querstück
der H-förmigen Grundplatte und der Drehteller derart ausgebildet sind, daß Formteile in dem
Freiraum zwischen den Schenkeln des H nach unten fallen können.
18. Horizontalspritzgießmaschine nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß auf
der Oberseite des Mittelteils und/oder der festen und/oder der beweglichen Werkzeughälfte ein
oder mehrere Ringschrauben vorgesehen sind.
19. Horizontalspritzgießmaschine nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet,
daß auf der Oberseite über das gesamte Werkzeug eine oder mehrere Transportlaschen
vorgesehen sind, mit denen die Werkzeugteile zusammengehalten und als Gesamtheit ein- und
ausgebaut werden können.
20. Horizontalspritzgießmaschine nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet,
daß Mittel zum Zentrieren des Mittelteils auf dem Drehteller vorgesehen sind.
21. Horizontalspritzgießmaschine nach einem der Ansprüche 13 bis 20, dadurch gekennzeichnet,
daß Mittel zum Befestigen des Werkzeugmittelteils auf dem Drehteller vorgesehen sind.
22. Horizontalspritzgießmaschine nach einem der Ansprüche 13 bis 21, dadurch gekennzeichnet,
daß Mittel zur Übertragung von Medien (Wasser, Öl, Luft, Elektrosignale) zwischen dem
Werkzeugmittelteil und dem Drehteller vorgesehen sind.
23. Horizontalspritzgießmaschine nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet,
daß auf dem Drehteller Mittel zum Halten von zwischen der festen und der beweglichen Hälfte
eines auf den Werkzeugaufspannplatten aufgespannten Werkzeugs erzeugten Formteilen
vorgesehen sind, beispielsweise Halteleisten oder Halterahmen.
24. Horizontalspritzgießmaschine nach einem der Ansprüche 13 bis 24, dadurch gekennzeichnet,
daß jeweils im Bereich der Trennebenen von Formhälften hydraulische Abdrückzylinder
vorgesehen sind, wobei in jeder Trennebene mindestens zwei, vorzugsweise vier
Abdrückzylinder vorgesehen sind.
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