DE2019883C3 - Formschließvorrichtung, insbesondere fur Kunststoff verarbeitende Spritzgießm aschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Formschließvorrichtung, insbesondere für Kunststoff verarbeitende Spritzgießmaschinen, mit einer an Führungssäulen zwischen einer feststehenden Abstützplatte und einer feststehenden Formaufspannplatte geführten und durch hydraulische Fahrkolben verschiebbaren Formaufspannplatte, die durch einen in der feststehenden Abstützplatte axial verschiebbar geführten, ringförmigen und beidseitig beaufschlagbaren Hauptkolben mit Hilfe einer säulen

förmigen Kraftverbindung, die einerseits an der verschiebbaren Formaufspannplatte befestigt ist und andererseits mit dem Hauptkolben zusammenwirkt, mit einer Formzuhaltekraft in Formschließrichtung und mit einer Formaufreißkraft beaufschlagbar ist, wobei für die Übertragung der Formzuhaltekraft ein zusammen mit dem Hauptkolben verschiebbares, mit der säulenförmigen Kraftverbindung über eine erste Anlagefläche in Wirkverbindung bringbares Riegelglied und für die Übertragung der Formaufreißkraft eine an der säulenförmigen Kraftverbindung angeordnete zweite Anlagefläche vorgesehen ist (US-PS 26 89 978).

Der Gegenstand dieser Druckschrift weist drei Drucksäulen auf. Eine vorhandene Riegelplatte ist drehbar und mit dem Hauptkolben fest verbunden. Daher ist das Entfernen der Riegelplatte nicht möglich, bevor der Aufreißvcvgang beendet ist; dies bedeutet längere Aufreißzeiten und ist ungünstiger, denn die Aufreißkraft wird hier durch die Riegelplatte bewirkt. Außerdem sind die drei Drucksäulen nicht geführt, sondern nur gehalten und stellen damit für die bewegliche Werkzeugplatte keine zuverlässige Abstützung dar, weil das Werkzeug verkanten kann. Der Hauptkolben muß dort kurze zylindrische Flächen aufweisen, damit er sich in Anpassung an die unterschiedlichen Drucksäulenhöhen einstellen kann. Dies bedeutet aber, daß der Hauptkolben u. U. kippen wird, weil die Einstellung nicht exakt genug erfolgen wird. Treffen jetzt der Füll- und Kraftschwerpunkt der Formschließvorrichtung nicht zusammen, dann entsteht ein Moment, das zum Klaffen des Werkzeuges führt, so daß die Formteile unterschiedlich ausfallen. Wegen der zwingend notwendig kurzen Höhe des Hauptkolbens ist es nicht möglich, den Werkzeughöhenausgleich ausführen zu lassen, weil bei größeren Werkzeughöhendifferenzen dei hierzu erforderliche Hub nicht gefahren werden kann, denn dann müßte der Zylinder auf einer langen Strecke offen bleiben, um die Schließplatte, die fest mit dem Hauptkolben verbunden ist, überhaupt bewegen zu können.

Eine andere bekannte Formschließvorrichtung weist bei zentraler, nicht geführter Drucksäule, eine einteilige Riegeiplatte auf, die an einem Abstützbock angeordnet ist. Der Aufbau ist jedoch derart, daß sie nicht geeignet ist, die Aufreißkraft zu übertragen. Die Formhöheneinstellung erfolgt hier mit den damit verbundenen Nachteilen, wie Ungenauigkeiten bewirkendes Spiel, zusätzlicher Kostenaufwand und langsame Verstellgeschwindigkeit, über eine hydraulisch angetriebene Gewindetrommel. Der Schließhub findet durch Zusammenfahren der Formhälften seine Begrenzung mit dem Nachteil der stoßartigen Belastung der Form (AT-PS 2 55 744).

Eine durch die US-PS 35 05 708 bekanntgewordene Vorrichtung dieser Art weist einen Ringkolben in der Abstützplatte auf, sowie eine einzige nicht geführte Drucksäule und Verriegelungselemente. Bei dieser Art der Anordnung kann man jedoch nicht durch getrennte Mittel bei gerafftem Funktionsablauf die unterschiedlichen Funktionen, wie Zuhalte-, Aufreiß- und Fahrfunktion, ausführen. Der Schließhub findet durch Zusammenfahren der Formhälften seine Begrenzung mit dem Nachteil der stoßartigen Belastung der Form. Der Formhöhenausgleich erfolgt mechanisch und ist damit schwierig und zeitaufwendig.

Die GB-PS 11 66 083 beschreibt eine Vorrichtung mit einer zentralen, nicht geführten Drucksäule. Nicht erkennbar ist aber, wie die Verriegelung arbeitet. Bei

der einen Ausführungsform ist nachteilig, daß zusätzliche Zylinder zwischen der beweglichen und unbeweglichen Formaufspannplatte zum Aufreißen der Form erforderlich sind und damit dieser Raum blockiert wird. Bei der anderen Ausführungsform fehlt ebenfalls eine Riegelplatte, und der Formhöhenausgleich wird über Gewinde, mit den damit verbundenen und vorbeschriebenen Nachteilen, erreicht Außerdem sind getrennte Vorrichtungen zur Schließ- und Aufreißkraft nötig, der Aufreiß- und Entriegelungsvorgang muß nacheinander und damit zeitraubend ausgeführt werden.

Eine weitere bekannte Formschließvorrichtung, nach der GB-PS 1175 632, ist nur mit einem einseitig beaufschlagbaren Hauptkolben mit den daraus resultierenden Nachteilen ausgerüstet. Die Riegelplatte besteht hier aus zwei Elementen, die seitlich an der Säule angreifen. Eine Aufreißkraft ist nicht vorgesehen und muß daher vom Fahrzylinder aufgebracht werden; dies bedingt groß dimensionierte Fahrzylirder, die für schnelle Bewegungen ungeeignet sind und hohe Leistungen erfordern. Eine Verstellung des Hauptkolbens auf größere Einbauhöhen ist nur durch andere Mittel = Fahrzylinder möglich. Außerdem sind getrennte Vorrichtungen zur Schließ- und Aufreißkraft nötig. Der Aufreiß- und Entriegelungsvorgang muß nacheinander und damit zeitraubend ausgeführt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Formschließvorrichtung zu schaffen, mit der ohne Verzicht darauf, die Aufreißfunktion und die Fahrfunktion mit getrennten Mitteln zu bewirken, ein geraffterer Funktionsablauf sowie eine starre Führung der beweglichen Formaufspannplatte erreicht wird.

Ausgehend vom eingangs genannten Stand der Technik wird dies erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale erreicht.

Damit ergibt sich der Vorteil, daß ein gestraffter Funktionsablauf erzielt wird, insofern, als das Außer-WirkverDindung-Bringen des Riegelgliedes bereits unmittelbar nach Beendigung des Formzuhaltevorgangs beginnen kann. Dies ist nach der US-PS 26 89 978 nicht möglich, weil dort das Riegelglied auch bei dem Aufreißvorgang beteiligt ist und demgemäß bis zur Beendigung des Aufreißvorgangs in Wirkverbindung mit der säulenförmigen Kraftverbindung bleiben muß.

Ein weiterer Vorzug besteht darin, daß sowohl beim Formschließvorgang als auch beim Formaufreißvorgang der Kraftangriff auf die säulenförmig·; Kraftverbindung zentrisch ist und demgemäß ein Verkanten der bewegbaren Formaufspannplatte ausgeschlossen ist.

Ferner ergibt sich der Vorzug, daß durch den Bund der Drucksäule eine exakte Hubbegrenzung beim Formschließvorgang erreicht wird; der Hub des Hauptkolbens kann sehr klein gehalten werden, was zur Verkürzung der Zykluszeiten beiträgt.

Gemäß einer Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung ist vorgesehen, daß die die Formzuhaltekraft erzeugende Ringfläche des Hauptkolbens größer ist als die die Formaufleißkraft erzeugende Ringfläche. Damit ergibt sich der Vorteil, daß das Verhältnis von Schließkraft zur Aufreißkr-*· „ ^! zur Fahrzylinderkraft frei gewählt werden kann, beispielsweise 100:10:1. Dies bedeutet eine genaue Anpassung des Kraftleistungsbedarfs der Maschine und ergibt einen günstigeren Wirkungsgrad

Gemäß einer anderen Ausführungsform ist der Hauptkolben innerhalb eines bestimmten Bereichs einstellbar. Hieraus ergibt sich ein schnell und exakt

einstellbarer hydraulischer Formhöhenausgleich.

Die Erfindung ist nachfolgend an einem Beispiel erläutert; die Formschließvorrichtung ist in Ansicht mit Teilschnitt dargestellt.

Die Formschließvorrichtung hat eine feststehende Abstützplatte 1 und eine ebenfalls feststehende Formaufspannplatte 13, die durch Führungssäulen 8 mit Hilfe von Muttern 14 od. dgl. miteinander verbunden sind. Die bewegbare Formaufspannplatte 10 ist an Führungen 9 auf den Führungssäulen 8 in Pfeilrichtung 19 der Formschließ- oder -Öffnungsrichtung hin- und herbewegbar geführt. Die Formaufspannplatten 10 und 13 tragen die beiden Formhälften 1J und 12, die in der gezeichneten Lage als geschlossene Form einen nicht gezeigten Formhohlraum umschließen.

in der Abstützplatte 1 ist ein zentraler, sich koaxial erstreckender, durchgehender Innenzylinder 30 vorgesehen, der zusammen mit einer an der äußeren Stirnseite der Abstützplatte 1 abdichtend befestigten Deckelplatte 23 und dem hohlen Zylinderansatz 3 einen Ringzylinderraum 29 zur Aufnahme des im wesentlichen ringförmigen Hauptkolbens 2 bildet. Am Innenzylinder 30 sowie am Hauptkolben 2 ist jeweils ein ringförmiger Bund 32 bzw. 28 vorgesehen. In Verbindung mit den Führungs- und Dichtelememen 4 und 27 sowie mit dem Anschlagring 22 und dem Führungs- und Dichtelement 21 wird dadurch die Verwendung des Hauptkolbens 2 als Differentialringkolben erzielt, der bei Beaufschlagung der Ringfläche 24 mit einem Druckmedium in Pfeilrichtung 34 die Formzuhaltekraft und bei Beaufschlagung der Ringfläche 31 entgegen Pfeilrichtung 34 eine Formaufreißkraft erzeugt Im übrigen sind die Bunde 32 und 28 so angeordnet, daß der Hauptkolben 2 in der Abstützplatte 1 aus der gezeichneten Lage maximal um einen Bereich 41 in Pfeilrichtung 34 in beliebige Positionen verstellt werden kann (hydraulischer Formhöhenausgleich).

Zur Übertragung der Formzuhalte- bzw. -Aufreißkraft auf die bewegbare Formaufspannplatte 10 ist an dieser eine zentrale Säule 40 starr befestigt, die an ihrem freien Ende einen Bund 36 aufweist und sich entgegen Pfeilrichtung 34 bis in den Bereich einer am Hauptkolben 2 befestigten Kupplungs- und Führungsplatte 6 erstreckt.

Diese eine Schloßplatte od. dgl. bildende Führungsplatte 6 weist einen Führungsring 7 auf, der einerseits mit seinen Führungen 5 auf den Führungssäulen 8 verschiebbar geführt und andererseits mit dem Hauptkolben 2 an dessen Stirnfläche 39 fest verbunden ist. Der Führungsring 7 ist mit einem zentralen Durchbruch 37 versehen, durch den die Säule 40 mit dem Bund 36 hindurchgeführt ist. Mit einer am Führungsring 7 verschraubten Führungsbuchse 38 od. dgl. ist die Säule 40 im Führungsring 7 gleitend geführt und am Bund 36 in axialer Richtung derart gesichert, daß bei Beaufschlagung der Ringfläche 31 die Formaufreißkraft vom Hauptkolben 2 über den Führungsring 7 entgegen Pfeilrichtung 34 auf die Säule 40 der Formaufspannplatte 10 übertragen werden kann.

Zur Übertragung der in Pieilrichtung wirksamen, durch Beaufschlagung der Ringfläche 24 erzeugten Formzuhaltekraft vom Hauptkolben 2 auf die Säule 40 der Formaufspannplatte 10 sind an der Führungsplatte 6 folgende Mittel vorgesehen:

Zwischen die Stirnflächen 39 und 33 des Hauptkolbens 2 bzw. der Säule 40 ist im gezeichneten geschlossenen Zustand der Formschließeinheit eine Riegelplatte 35 eingebracht, wobei die Dicke der

Riegelplatte 35 bzw. der Abstand zwischen den Stirnflächen 33 und 39 so bemessen ist, daß die Riegelplatte 35 mit einem geringen Spiel zwischen Stirnflächen 33, 39 eingreift. Die Riegelplatte 35 ist ferner mit Betätigungsmitteln 16 zum Zurückziehen in Pfeilrichtung 17 aus dem Bereich der Säule 40 versehen (Entriegeln).

Im übrigen sind an der Vorrichtung in bekannter Weise zwei oder mehrere Fahrzylinder bzw. -kolben 18 vorgesehen, die an dem mit dem Hauptkolben 2 ι ο verbundenen Führungsring 7 und an der bewegbaren Formaufspannplatte 10 angreifen und nach Zurückziehen der Riegelplatte 35 die Auf- und Zufahrbewegung der Form verursachen.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Formschließvorrichtung ist wie folgt: Während des Gießvorgangs befindet sich die Formschließvorrichtung in der gezeichneten Lage, und die Formhälften 11 und 12 werden infolge Druckbeaufschlagung der Ringfläche 24 vom Hauptkolben 2 über die Riegelplatte 35, die zentrale Säule 40 und die Formaufspannplatte 10 zusammengepreßt, wobei die Reaktionskräfte von den Führungssäulen 8 als Zugkräfte auf die Abstützplatte 1 übertragen werden. Nach Abschluß des Gießvorgangs wird der Raum über der Ringfläche 24 entlüftet und die Riegelplatte 35 in Pfeilrichtung 17 aus dem Bereich des Hauptkolbens 2 zurückgezogen. Dabei erfolgt eine Beaufschlagung der Ringfläche 31, wobei der Hauptkolben 2 innerhalb eines gewissen Spielraums entgegen der Pfeilrichtung 34 bewegt wird und über Führungsring J< > 7, den Bund 36 und die Säule 40 die Formaufreißkraft entgegen Pfeilrichtung 34 auf die Formaufspannplatte 10 übertragen wird. Es folgt entsprechende Beaufschlagung der am Führungsring 7 und an der Formaufspannplatte 10 angreifenden Fahrzylinder 18, so daß sich die Formaufspannplatte 10 auf den Führungsring 7 zu bewegt und die Form aufgefahren wird. Dabei kann die Säule 40 frei durch die zentralen Öffnungen 15 bzw. 26 von Hauptkolben 2 und Zylinderansatz 3 hindurchtreten.

Nach Entnahme des Gießteils zwischen den geöffneten Formteilen 11 und 12 werden zunächst die Fahrzylinder 18 in der Weise beaufschlagt, daß die Formaufspannplatte 10 sich wieder in Formschließrichtung bewegt und die Form geschlossen wird. Daraufhin wird die Riegelplatte 35 wieder entgegen Pfeilrichtung 17 in den Bereich zwischen die Stirnfläche 33 und 39 von Hauptkolben bzw. zentraler Säule eingefahren, wobei ein geringes Spiel zwischen Riegelplatte 35 und den Stirnflächen 39 und 33 verbleibt Damit ist der Führungsring 7 wieder verriegelt, und durch Beaufschlagung der Ringfläche 24 kann der Hauptkolben 2 die Formzuhaltekraft wieder in Pfeilrichtung 34 auf Säule 40 und Formaufspannplatte 10 übertragen.

Zur Anpassung der Vorrichtung an die jeweilige Formhöhe 20 können der Hauptkolben 2 und damit die Führungsplatte 6 und damit wiederum die Fahrkolben/Fahrzyiinder IS mit der Fortiiäufspannpiaue 10 in dem von Abstand (Bereich 41) der Bunde 28, 32, bestimmten Stellbereich in eine beliebige Position gebracht werden (hydraulische Anpassung an unterschiedliche Formhöhe).

In Abweichung vom gezeichneten Ausführungsbeispiel ist es auch möglich, den Hauptkolben 2 nicht als ausgeprägten Ringkolben mit einer axial durchgehenden zentralen öffnung auszubilden, sondern als einseitig geschlossenen Hohlkolben, derart, daß die Stirnseite 25 des Hauptkolbens 2 eine geschlossene Stirnwand bildet. Nach Ausfahren der Riegelplatte 35 in Pfeilrichtung 17 kann die Säule 40 auch bei dieser Kolbenform während des Auffahrens der Form entgegen Pfeilrichtung 34 in den Ringzylinderraum 29 des Hauptkolbens 2 eintreten. Dadurch läßt sich ohne weitere Änderung der Konzeption eine Vergrößerung der für die Erzeugung der Formzuhaltekraft zur Verfügung stehenden Stirnseite 25 des Hauptkolbens 2 erzielen.

Des weiteren ist es in Abweichung vom gezeichneten Beispiel möglich, den zweiseitig beaufschlagbaren (Ringfläche 24 und 31) doppeltwirkenden Hauptkolben 2 durch zwei einfachwirkende, beispielsweise nach Art von Plungerkolben ausgebildete und ineinandergreifende Einzelkolben zu ersetzen, wobei einer dieser Einzelkolben die Formzuhaltekraft erzeugt

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Formschließvorrichtung, insbesondere für Kunststoff verarbeitende Spritzgießmaschinen, mit einer an Führungssäulen zwischen einer feststehenden Abstützplatte und einer feststehenden Formaufspannplatte geführten und durch hydraulische Fahrkolben verschiebbaren Formaufspannplatte, die durch einen in der feststehenden Abstützplatte axial verschiebbar geführten, ringförmigen und beidseitig beaufschlagbaren Hauptkolben mit Hilfe einer säulenförmigen Kraftverbindung, die einerseits an der verschiebbaren Formaufspannplatte befestigt ist und andererseits mit dem Hauptkolben zusammenwirkt, mit einer Formzuhaltekraft in Formschließrichtung und mit einer Formaufreißkraft beaufrchlagbar ist, wobei für die Übertragung der Formzuhaltekraft ein zusammen mit dem Hauptkolben verschiebbares, mit der säulenförmigen Kraftverbindung über eine erste Anlagefläche in Wirkverbindung bringbares Riegelglied und für die Übertragung der Formaufreißkraft eine an der säulenförmigen Kraftverbindung angeordnete zweite Anlagefläche vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß

a) die säulenförmige Kraftverbindung aus einer zentralen Säule (40) besteht,

b) das Riegelglied als gegenüber dem Hauptkolben (2) getrennt angeordnete Riegelplatte (35) gestaltet und zwischen dem Hauptkolben und dem die erste Anlagefläche bildenden freien Ende der zentralen Säule einschiebbar ist,

c) die zweite Anlagefläche an einem radial vorstehenden Bund (36) der zentralen Säule ausgebildet ist, der von einem am Hauptkolben fest angeordneten Führungsring (7) hintergriffen wird, welcher als radiale Führung für die zentrale Säule dient.

2. Formschließvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsring (7) an den Führungssäulen (8) geführt ist.

3. Formschließvorrichtung nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptkolben (2) als Differentialkolben mit einer großen Ringfläche (24) zum Erzeugen der Formzuhaltekraft und mit einer kleinen Ringfläche (31) zum Erzeugen der Formaufreißkraft ausgebildet ist.

4. Formschließvorrichtung nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptkolben (2) innerhalb der möglichen Einstellung (Bereich 41) in beliebige Position zur Formhöheneinstellung axial verstellbar ist.