DE3140741C2 - Abstützvorrichtung für einen auf horizontalen Holmen verschiebbaren Formträger einer Kunststoff-Spritzgießmaschine - Google Patents

Abstract

Die je an einem horizontalen und vertikalen Schenkel höhen- und seitenverstellbaren Stützorgane (17) der Abstützvorrichtung sind je zwischen der benachbarten Schiene (26) des Maschinenfußes (25) mit einem Aufnahmelager (13) des Formträgers (12) gefangen. Sie sind unter Vermeidung einer starren Verbindung zum Formträger ausschließlich an den Rollflächen der Schiene (26) zentriert und dadurch sind auch bei üblichen Fertigungstoleranzen Abstützorgane (17) mit beliebig großen Abstützflächen bei gleichmäßigem spezifischen Druck spannungsfrei einsetzbar.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Abstützvorrichtung für einen auf horizontalen Holmen verschiebbaren Formträger einer Kunststoff-Spritzgießmaschinc, entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einer bekannten Abstützvorrichtung dieser Art (ältere Patentanmeldung P 30 29 597.7-16) liegen Gleitschuhe über plattenförmige Lauf elemente mit planen Gleitflächen an korrespondierenden Glettflächen der zugehörigen Schiene an. die senkrecht zueinander stehen. Bei einer solchen Ausbildung sind mittels weitgehend wartungsfreien Organen von hoher Lebensdauer die Tragholme sowohl von ihrer Tragfunktion als auch weitgehend von ihrer Führungsfunktion entbunden.

Bekannt sind auch sogenannte Rollenumlaufschuhe für alle Arten von Geradführungen, bei denen geringe Reibung, genaue Führung und hohe Lastaufnahme sowie geringer Verschleiß gefordert werden. Solche Ro!- lcnumlaufschuhe bestehen je aus einem gehärteten Tragkörper, daran angeschraubten Kopfstücken und einer Vielzahl von zylindrischen Laufrollen, die zwischen den Borden des Tragkörpers geführt und dort mittels Distanz- und Halteelementen aus Kunststoff in Abstand voneinander gehalten und in ihrer Rollposition gesichert sind. Die zwischen den Laufrollen angeordneten Distanz- und Halteelemente verhindern das Herausfallen der Laufrollen aus ihrer Führungsbahn und bewirken deren stoßfreie Umlenkung (Katalog 304 der Industriewerke Schaefler ΙΝΑ-Wälzlager, D-8522 Herzogenaurach, Oktober 1979).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abstützvorrichtung der eingangs genannten Gattung derart weiterzubilden, daß auch bei üblichen Fertigungstolerunzcn Abstützorgane mit beliebig großen Abstützflächen bei gleichmäßigem spezifischen Druck spannungsfrei ansetzbar und die mechanische Beanspruchung der Holme sowie der Führungslager dieser Holme nahezu auf Null reduziert ist.

η Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Stützelemente über ihre Laufelemente (Laufrollen) ausschließlich an den horizontalen und vertikalen Flächen der angrenzenden Schiene geführt, über die Mitnehmer (Mitnehmerzapfen) mit ihren Aufnahmelagern nur in Verschieberichtung formschlüssig verbunden und in den übrigen Richtungen gegenüber ihren Aufnahmelagern frei bewegbar ausgebildet sind.

Bei einer solchen Ausbildung liegen auch die baulichen Voraussetzungen dafür vor, daß in jedem Schenkel V) jedes Stützelementes eine Vielzahl von Laufrollen in einem linearen Abschnitt des Führungsorgans zugleich belastet werden können. Dies gilt im besonderen Maße bei einer Ausbildung entsprechend dem Patentanspruch 6.

Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel erläutert. Es zeigt

Fig. I die teilweise quergeschnittene Abstützvorrichtung in Stirnansicht,

Fig.2 die teilweise längsgeschnittene Abstützvorrichtung in Seitenansicht.

F i g. 3, 4 das vergrößert dargestellte Stützelement je in einer Ansicht entsprechend den Fig. 1, 2 (Rollenkassetten der Fig.3 sind im Schnitt nach Linien UIa-IIIa und 1116-11Ib von F i g. 4 gezeigt) und
w) F i g. 5 eine Kunststoff-Spritzgießmaschine mit einer Variante der Abstützvorrichtung sowie einer Abtasteinrichtung.

Die horizontalen Holme 10 sind einenends von einer Montageplatte 112 der hydraulischen Antriebsvorrichb5 tung und anderenends vom stationären Formträger 111 aufgenommen. Montageplatte 112 und Formträger 111 sind am Maschinenfuß 25 befestigt. Die Kolbenstange 118 des Antriebszylinders 113 setzt am verschiebbaren

Formträger 12 an, der mit Hilfe von höhenverstellbaren Stützelementen 17 auf Schienen 26 abgestützt ist. Das Stützelement 17 läuft in einen horizontalen Schenkel 17a und einen vertikalen Schenkel 176 aus Die Stützelemente 17 sind mittels horizontaler und vertikaler Gewindebolzen 15,16 relativ zum verschiebbaren Formträger 12 und seinen Aufnahmelagerr, 13 höhen- und seitenverstellbar. Mit jedem horizontalen Schenkel 13a steht ein vertikaler Gewindebolzen 15 im Gewindeeingriff und ist dort mittels einer Gewindemutter 15a in Ger jeweils eingestellten Position gesichert

Mit jedem vertikalen Schenkel 136 steht ein horizontaler Gewindebolzen 16 im Eingriff und ist dort mittels einer Gewindemutter 16a in der eingestellten Position gesichert Die Last des verschiebbaren Formträgers 12 wird ausschließlich über den vertikalen Gewindebolzen 15 in das Stützelement 17 eingeleitet Wirken im wesentlichen horizontale Kraftimpulse auf den Formträger 12 ein, die irn wesentlichen senkrecht zur Rollrichtung a stehen so werden die daraus resultierenden Drücke über die horizontalen Gewindebolzen 16 in die Stützelemente 17 eingeleitet Die genannten Kraftimpulse können beispielsweise von seitlich auf den Formträger 12 bzw. auf die Spritzgießform einwirkenden Zusatzeinrichtungen und dergleichen herrühren. Die Stützelemente 17 sind je zwischen der benachbarten Schiene 26 und dem zugehörigen Aufnahmelager 13 des Formträgers 12 gefangen und ausschließlich an den Rollflächen dieser Schiene 26 zentriert. Dadurch ist seine Höhenverstellung und seine Seitenverstellung bei voller relativer Beweglichkeit zwischen den Stützelementen 17 und den Aufnahmelagern 13 möglich, ohne daß die Zentrierung an den Rollflächen der Rollbänder 27 der Schienen 26 beeinträchtigt wäre. Diese relative Beweglichkeit zwischen den Stützelementen 17 und den zugehörigen Aufnahmelagern 13 ist durch den Mitnehmerzapfen 31 der Aufnahmelager 13 nicht aufgehoben, welche die Mitnahme der Stützelemente 17 bei Bewegung des Formträgers 12 in Rollrichtung a bewirken. Zu diesem Zweck taucht der Mitnehmerzapfen 31 mit einem verjüngten Eingriffsende 316 in einen Spalt 35 des Stützelementes 17 ein, so daß eine Art Kugelgelenk gebildet wird. Die Beweglichkeit des Stützelementes 17 in einer quer zur Laufrichtung a stehenden Ebene ergibt sich dadurch, daß das Eingriffsende 316 im Abstand von einem kreisbogenförmig gekrümmten Boden des Spaltes 35 endet. Eine Beweglichkeit in einer senkrecht oder im Winkel zu dieser Ebene stehenden Richtung ist dadurch gewährleistet, daß das Eingriffsende 316 lediglich im Bereich seines maximalen Durchmessers im Eingriffsabschnitt an den den Spalt 35 begrenzenden Flanken des Stützelementes 17 zur Mitnahme anliegt ledes Stützelement 17 und das zugehörige Aufnahm*lager 13 haben eine gemeinsame Symmetrieebene 6-6. Diese Symmetrieebene fällt mit der Diagonalen des Formträgers 12 und der Diagonalen der im Querschnitt quadratischen Schiene 26 zusammen. Der Mitnehmerbolzen 31 liegt in der Symmetrieebenc 6-6 und steht mit einem senkrecht zu dieser Symmetrieebene verlautenden Steg des Aufnahmelagers 13 im Gewindecingriff. Er ist durch eine Gewindemutter 31a gesichert, welche in einer Ausnehmung 14 des Aufnahmelagers 13 liegt. Eine Verstellung der Gewindebolzen 15, 16 führt zu einer erhöhten bzw. verminderten vertikalen bzw. horizontalen, d. h. seitlichen Belastung der Stützelemente 17. Eine optimale Einstellung liegt vor, wenn die Stützelemente 17 derart in vertikaler und horizontaler Richtung belastet und dadurch die Holme 10 dementsprechend entlastet sind, so daß die Holme sowohl von ihrer Tragfiinktion als auch weitgehend von ihrer Führungsfunktion entbunden sind. Dabei sind die Hohne 10 fast ausschließlich auf axialen Zug bzw. Druck beansprucht Auf diese Weise s werden die Führungslager bzw. Gleitbuchsen 11 im Formt-ägcr 12 geschont und eine exaktere Führung des Formträgers 12 erreicht Auch im wesentlichen horizontale Kraftimpulse, die von außen auf den Formträger 12 oder die Spritzgießform einwirken, werden dadurch ohne nennenswerte Belastung der Hohne 10 im Augenblick ihres Auftretens in die Stützelemente 17 eingeleitet Dadurch ist bei allen Betriebsarten der Spritzgießmaschinen ein lagegerechtes Aufeinanderpressen der Gießformhälften sichergestellt was insbesondere bei is Herstellung von Präzisionsspritzlingen hoher Maßhaltigkeit von Bedeutung ist Die optimale Einstellung wird mittels einer Abtasteinrichtung 50 erreicht, mit welcher die Abweichung des abgestützten Formträgers 12 von einer zum stationären Formträger 111 planparallelen zur Mittelachse d-d konzentrischen Position gemessen werden kann. Die Abtasteinrichtung 50 ist in der Zentrieröffnung 45 des stationären Formträgers Hl mittels eines Formstückes 47 zentriert, in welchem ein kugelgelagerter Halter 48 aufgenommen ist Ein konischer Aufnahmeschaft 50a sitzt zentral am Halter 48 und trägt eine Meßuhr 506. Am Gehäuse der Meßuhr 50ö ist stirnseitig ein Schlitz 50c angeordnet, in welchem eine Meßtaste 50t/ verschiebbar gelagert ist Ein schwenkbarer Meßfühler 5Oe der Meßtaste 50c/ ist wahlweise an die innere Mantelfläche der Zentrieröffnung 51 des bewegbaren Formträgers 12 (gestrichelte Linienführung) oder an dessen Aufspannfläche zur Abtastung anlegbar. Im ersteren Falle wird die konzentrische Lage, im letzteren Falle die Planparallelität gemessen. Bei Einstel-J5 lung ist der Formträger 12 mit einem Gewicht belastet, das einer mittleren Gießformlast entspricht.

Es sind Spritzgießmaschinen bekannt (DE-AS 24 59 025), bei denen die Platten der Spritzgießform selbst auf den Holmen 10 geführt und demzufolge ein Formträger nicht mehr vorhanden ist. Bei solchen Spritzgießmaschinen wird die bewegbare Gießformhälftc selbst in der erfindungsgemäßen Weise abgestützt.

Die relative Beweglichkeit zwischen den Abstützelementen 17 und den zugehörigen Aufnahmelagern 13 ermöglicht auch eine Einleitung der Lasten und Kraftimpulse von den Abstützelementen 17 in die Schienen 26 je über eine Vielzahl verhältnismäßig langer und gleichzeitig belasteter Laufrollen 20, was zu einer dringend erwünschten Verminderung der spezifischen Flächendrücke auf den Rollbändern 27 der Schiene 26 führt. Insbesondere ist es möglich, solche Laufrollen 20 in Führungsgängen 21 lose, d. h. gegeneinander verschieblich, aneinander zu reihen und dadurch in einem linearen Abschnitt des Führungsganges verhältnismäßig viele zugleich belastete Laufrollen 20 unterzubringen. Die zwanglose und ausschließliche Zentrierung an der Laufschiene 26 begünstigt dabei einen Parallellauf der lose aneinander liegenden und gegensätzlich rotiercnden Laufrollen. Die Laufrollen 20 jedes Schenkels 17,7, 176 sind in einer Rollenkassette R untergebracht. Die Rollenkassette R ist durch einen Kassettenkern 18 von rechteckigem Querschnitt und zwei beidseits am Kasse :tenkern 18 formschlüssig anliegende Kassettenb^r) deckel !9 gebildet. Die Laufrollen 20 sind mittels Zapfen 20a in den Führungsgängen 21 der Kassettendeckel 19 geführt. In dem der Schiene 26 zugewandten linearen Kührungsabschnitt sind sie auf der planen Unterseite

des Kassettenkernes abgestützt. Jede Rollenkassettc R ist in einem sich in Rollrichtung a erstreckenden Tunnel des zugehörigen Schenkels 17a bzw. 176 des durch ein massives Formstück gebildeten Stützelcmcntes 17 cinlegbar. Die Rollenkassetten R sind mittels Schraubenbolzen 28 in Abstützelementen 17 gesichert, die über Bohrungen 30 den Kassettenkern 18 durchsetzen. Die lichte Weite der Bohrungen 30 ist größer als der Durchmesser der Schraubenbolzen 28. Die Kassettendeckel 19 greifen mittels Ringflanschen 196 formschlüssig in die Bohrungen 30 des Kassettenkernes 18 ein. Die Kassettendeckel 19 sind durch tiefgezogene Stahlblechstanzstücke gebildet. Der lineare Abschnitt mit den belasteten Laufrollen 20 geht an beiden Stirnseiten der Rollenkassette R je in einen Kreisbogen in einen paral- !c!cn, iincarcn Fuhrungsabschniti des Führungsgangcs 21 über, der sich in größerem Abstand von der benachbarten Längskante I9d (F i g. 4) befindet als der schienenseitige Abschnitt von der benachbarten Längskantc 19c. Daher liegen die an der Oberseite des Kernes 18 drucklos rollenden Laufrollen 20 völlig innerhalb der Rollenkassette R. Das Stützelement 17 liegt daher auf den Längskanten 17d"auf. Der geprägte Führungsgang ist in den linearen Abschnitten je durch einen Bördel 19«/ des jeweiligen Kassettendeckels 19 bestimmt und in den kreisbogenförmigen Abschnitten durch eingeprägte Rillen gebildet.

Die Rollenkassette R auf beiden Stirnseiten abdekkende Kunststoffplatten 22 liegen je mit einer Abstreiflippe auf dem Rollband 27 der Schiene 26 auf. Konisch jo verdickte Ränder 22a der Kunststoffplatten 22 greifen mit Hinterschnitt auf drei Seiten in Nuten des Abstützelementes 17 ein. Die Kunststoffplatten 22 sind durch Rippen 22d versteift, die an den Tunnelwandungen des Abstützelementes 17 anliegen. Ein die Rollcnkassette R js umschließender, elastischer Dichtungsstreifen 23 liegt mit Abstreiflippen 23a auf dem Rollband 27 auf. Der Dichtungsstreifen 23 ist zwischen den Kassettendeckcln 19 und den benachbarten Wandungen des Stützelcmentes 17 festgeklemmt. Im übrigen ist er an einer abgewinkelten Konsole 22c/jeder Kunststoffplatte 22 fixiert.

Dank einer gleichzeitigen vertikalen und horizontalen Abstützung ist die Abstützvorrichtung auch unempfindlich gegen eine ungenaue, d. h. von einer exakt horizontalen Stellebene abweichenden Aufstellung des Ma- 4^r> schinenfußes. Dadurch wird die Aufsteilung vereinfacht, dies gilt auch für die Montage insofern, als die Formschließeinheit lediglich z. B. mittels Hebezeug von oben auf den Maschinenfuß aufzusetzen ist, wobei die vertikalen und horizontalen Gewindebolzen 15,16 der Aufnahmelager 13 des Formträgers eine selbsttätige Zentrierung gcwährieisicii, ohne daß eine Befestigung zwischen Formschließeinheit und Maschinenfuß erforderlich ist.

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Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. AbstOtzvorrichtung für einen auf horizontalen Holmen verschiebbaren Formträger einer Kunststoff-Spritzgießmaschine, mit zwei in je einem Aufnahmelager des Formenträgers einstellbar aufgenommenen Stützelementen, welche mit einem horizontal und einem vertikal verlaufenden Schenkel an einer horizontalen und einer vertikalen Lauffläche je einer zugeordneten Schiene am Maschinenfuß der Spritzgießmaschine über in den Schenkeln aufgenommene Laufelemente verschiebbar anliegen und welche mittels horizontaler und vertikaler Gewindebolzen relativ zum Aufnahmelager höhen- und seitenverstellbar sowie über eine Mitnehmervorrichtung mit .den Aufnahmelagern verbunden sind, d a durch gekennzeichnet, daß die Stützelemente (17) über ihre Laufelcmentc (Laufrollen 20) ausschließlich an den horizontalen und vertikalen Flächen der angrenzenden Schiene (26) geführt, über die Mitnehmer (Mitnehmerzapfen 31) mit ihren Aufnahmelagern (13) nur in Verschieberichtung formschlüssig verbunden und in den übrigen Richtungen gegenüber ihren Aufnahmelagcrn (13) frei bewegbar ausgebildet sind.

2. Abstützvorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß je ein Mitnehmerzapfen (31) des Aufnahmelagers (13) in einen zur Verschieberichtung senkrecht verlaufenden Spalt (35) des zugeordneten Stützelementes (17) eingreift.

3. Abstützvorrichtung nach Patentanspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Symmetrieebene (b-b) der Aufnahmelager (13) mit der Diagonalen des Formträgers (12) und der Diagonalen der querschnittsquadratischen Schiene (26) zusammenfällt

4. Abstützvorrichtung nach Patentanspruch 3. dadurch gekennzeichnet, daß der in der Symmetrieebene (b-b) liegende Mitnehmerzapfen (31) ein konisch verjüngtes Eingriffsende (31 /^aufweist.

5. Abstützvorrichtung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Laufelemente in jedem Schenkel (17a und \7h) jedes Stützelementes (17) eine Vielzahl von Laufrollen (20) in einem linearen Abschnitt eines endlosen Führungsganges (21) zugleich belastbar angeordnet sind.

6. Abstützvorrichtung nach Palentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die mittels Zapfen (20a) im Führungsgang (21) geführten Laufrollen (20) beider Schenkel (17a, i7b) in einer an sich bekannten Rollenkassette (R) lose und gegeneinander verschieblich aneinandergereiht sind, die durch einen Kassettenkern (18) von rechteckigem Querschnitt und zwei beidseits am Kassettenkern (18) formschlüssig anliegende Kassettendecke! (19) gebildet ist, welche mittels Ringflanschen (Vib) formschlüssig in die Bohrungen (30) des Kassettenkerns (18) eingreifen.