DE3529775A1

DE3529775A1 - Vorrichtung zur herstellung von formteilen

Info

Publication number: DE3529775A1
Application number: DE19853529775
Authority: DE
Inventors: Karl-Josef Gaigl
Original assignee: Fahr Bucher GmbH
Current assignee: Fahr Bucher GmbH
Priority date: 1985-08-20
Filing date: 1985-08-20
Publication date: 1987-03-12
Also published as: GB2184971B; GB2184971A; DE3529775C2; FR2586377A1; FR2586377B1; GB8619767D0; US4726753A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von Formteilen, insbesondere aus Kunststoff, mittels einem Formgebungswerkzeug aus gegebenenfalls an Aufspannflächen, Tragteilen od. dgl. festgelegten einzelnen Werkzeugteilen, welche sich nach einer Schließlage während des Formgebungsvorganges in eine geöffnete Lage um einen Hub in einer Richtung x bewegen, so daß sich zwischen den Stirnflächen der Werkzeugteile ein Zwischenraum bildet, in den eine Arbeitsvorrichtung, beispielsweise eine Entnahme-, Beschickungs-, Reinigungs- und/oder dgl. Vorrichtung einfährt.

Bei derartigen Vorrichtungen, beispielsweise bei Kunststoffspritzgießmaschinen, Pressen od. dgl. wird heute ein hoher Grad an Automatisation angestrebt, um die produzierte Stückzahl je Maschine zu erhöhen. Dies bedeutet, daß die Zeit, in welcher die Werkzeugteile einer Maschine öffnen und die gespritzten Teile entnommen bzw. Zusatzteile in das Werkzeug eingeführt werden, möglichst kurz gehalten werden muß. Dieses Problem stellt sich selbstverständlich nicht bei Formteilen, welche nach dem Spritzen und Öffnen des Werkzeugs einfach aus dem Werkzeug herausfallen. Die vorliegende Erfindung befaßt sich aber mit Formteilen, welche, beispielsweise um Beschädigungen zu vermeiden oder ein geordnetes Ablegen in Magazinen zu ermöglichen, im Werkzeug verbleiben und mit einer Entnahmevorrichtung weggenommen werden müssen. Dasselbe gilt auch für Beschickungsvorgänge. Im Einzelfall kann es auch notwendig sein, nach dem Öffnen Reinigungsarbeiten am Werkzeug vornehmen zu müssen. Alle diese und ähnliche Arbeitsschritte sollen im vorliegenden Fall durch Arbeitsvorrichtungen durchgeführt werden können.

Bislang wurden diese Arbeiten entweder manuell oder aber mit sehr komplizierten Vorrichtungen durchgeführt. Beispielsweise ist bekannt, daß eine derartige Arbeitsvorrichtung aus zwei an einem Schlitten angekoppelten Armen besteht, welche nach dem Öffnen des Werkzeugs in den Zwischenraum zwischen Werkzeugteile eingefahren werden. Damit nun aber auch die beiden Arme sich entsprechend dem Auseinanderbewegen der Werkzeugteile ebenfalls trennen, ist eine zusätzliche Bewegung in entgegengesetzter Fahrtrichtung der beweglichen Platte vorgesehen, entlang welcher der eine Arm läuft. Schwierigkeiten tauchen für diese Vorrichtung vor allem bei Stufen- oder Etagenwerkzeugen auf, bei welchen mehr als eine Stirnfläche angegriffen werden muß und Probleme gibt es insbesondere dann, wenn der Öffnungshub, den die beiden Werkzeugteile vollführen, um ein bestimmtes Maß unter- oder überfahren wird. Dadurch ändert sich auch die Position des Abnehmers im Verhältnis zum Werkzeug und es kommt zu erheblichen Störungen im Produktionsablauf.

Der Erfinder hat sich zum Ziel gesetzt eine Vorrichtung der o. g. Art zu entwickeln, bei welcher diese Probleme beseitigt sind, bei welcher beliebig viele Werkzeugteile bzw. Stirnflächen von Werkzeugteilen angegriffen werden können und bei welcher ein Über- oder Unterschreiten eines bestimmten Hubsolls ohne irgendwelche nachteiligen Folgen bleibt.

Zur Lösung dieser Aufgabe führt, daß mindestens zwei Werkzeugteilen ein in einer y-Richtung um einen Hub bewegbarer Schlitten zum Einfahren der Arbeitsvorrichtungen zugeordnet ist, und die Schlitten in Abhängigkeit der Bewegung zumindest eines Werkzeugteils bzw. dessen Aufspannfläche, Tragteilen od. dgl. angetrieben den Hub y-Richtung ausführen.

Die Schlitten wiederum sitzen auf Schlittenführungen, welche jeweils den entsprechenden Werkzeugteilen zugeordnet sind. Diese Schlittenführungen können der Einfachheit halber aus Schienen bestehen, welche an den Werkzeugteilen oder deren Tragteile, Aufspannflächen od. dgl. befestigt sind, jedoch soll hier dem handwerklichen Können des Fachmanns keine Grenzen gesetzt sein. Die Schlitten sind bevorzugt zum Zwecke ihrer synchronen Bewegung miteinander über zumindest eine Schlittenkupplung verbunden, an der sie sich, den jeweiligen Bewegungen ihres Werkzeugteils folgend ebenfalls in x-Richtung bewegen. Dies gilt natürlich nicht für einen Schlitten, welcher einem feststehenden Werkzeugteil zugeordnet ist.

Durch diese Anordnung werden die Schlittenbewegungen in die x-Richtung ausschließlich von dem Öffnungshub der Werkzeugteile bestimmt, so daß die Schlitten ein Über- oder Unterfahren eines bestimmten Hubsolls ebenfalls mitmachen. Dabei ist es unmaßgeblich, wie viele Werkzeugteile vorgesehen sind, in welchem Verhältnis zueinander diese Werkzeugteile geöffnet werden oder ein Werkzeugteil feststeht und die anderen bewegbar sind.

Ebenfalls von nur handwerklicher Bedeutung ist, wie die erfindungsgemäße Schlittenkupplung aussieht. Ein bevorzugtes, sehr einfaches Beispiel ist eine Führungsstange, welche mit dem einen Schlitten fest verbunden und in x-Richtung verlaufend angeordnet ist, während die beiden anderen Schlitten die Führungsstange mit einem Lager umfassen. Jedoch sind hier alle möglichen Variationen je nach den Anforderungen im Einzelfall denkbar.

Besonders eindrucksvoll läßt sich die Erfindung anhand eines Stufen- bzw. Etagenwerkzeugs beschreiben, welches aus zwei mit Aufspannflächen verbundenen Werkzeugteilen und zumindest einem weiteren Werkzeugteil besteht. Allerdings läßt sich die Erfindung ebensogut an einem Werkzeug mit nur den zwei vorbeschriebenen Werkzeugteilen verwirklichen.

In geöffneter Lage bei dem eben beschriebenen Stufenwerkzeug entstehen zwischen den einzelnen Werkzeugteilen Zwischenräume mit bestimmten Breiten, die bevorzugt gleich sind. Die Breite der Zwischenräume hängt jedoch von dem Verhältnis ab, mit dem sich die einzelnen Werkzeugteile auseinanderbewegen. Jedem Werkzeugteil soll dabei zumindest ein Schlitten zugeordnet sein, wobei gegebenenfalls der Schlitten für den mittleren Teil des Stufenwerkzeugs zwei entsprechende Arbeitsvorrichtungen zum Bedienen der beiden Stirnflächen besitzt oder aber aus zwei gleichlaufenden Schlitten besteht.

Ist ein Schlitten dem Werkzeug an einer feststehenden Aufspannfläche zugeordnet, so bewegt sich dieser Schlitten nur in der y-Richtung um den gewünschten Schlittenhub. Die anderen Schlitten machen jedoch mit den Werkzeugteilen eine Bewegung in die x-Richtung und folgen gleichzeitig der Bewegung in die y-Richtung.

Damit nun die Arbeitseinrichtung am Hubende, d. h. nahe den Werkzeugteilen, sowohl einem Unter- als auch einem Überfahren eines Hubsolls für die Werkzeugteile folgen, ohne eine weitere Bewegung in die y-Richtung zu vollziehen, soll der Hub zumindest am Hubende in eine definierte Endlage auslaufen. Dann folgen auch die Arbeitsvorrichtungen exakt der Bewegung der Werkzeugteile, ohne daß ein Unter- oder Übergreifen der Entnahme- oder Beschickungselemente stattfindet. Bevorzugt ist auch am Hubanfang eine definierte Endlage vorgesehen.

Im Rahmen der Automatisation wird der Schlitten durch einen Antrieb bewegt. Wie der Antrieb mit dem Schlitten verbunden ist, dürfte ohne grundlegende erfinderische Bedeutung sein. Auf jeden Fall soll der Antrieb synchron mit einem Antrieb zum Öffnen des Werkzeugs laufen, d. h., in dem Augenblick, wo die Werkzeuge öffnen, sollen auch die Schlitten mit den Arbeitsvorrichtungen in die Zwischenräume bewegt werden. Umgedreht soll in dem Augenblick, wo das Werkzeug sich zu schließen beginnt, die Arbeitsvorrichtungen über die Schlitten aus den Zwischenräumen herausgezogen werden. Dies kann mit allen möglichen Hilfsmitteln, beispielsweise auch hydraulisch oder elektronisch gesteuerter Art, vollzogen werden.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in

Fig. 1 eine schematisch dargestellte Draufsicht auf Maschinenteile einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in Schließlage;

Fig. 2 eine schematisch dargestellte Draufsicht auf die Maschinenteile nach Fig. 1 in geöffneter Lage der Vorrichtung.

Nach Fig. 1 sind von einer Vorrichtung zum Herstellen von Formteilen eine Werkzeugaufspannfläche 1 an einem feststehenden Maschinenblock 18 und eine Werkzeugaufspannfläche 2 an einem beweglichen Maschinenelement 19 gezeigt, wobei letztere in Richtung x einen Hub um ein Maß c vollführt. Maschinenelement 19 und Maschinenblock 18 sind üblicherweise über nicht gezeigte Führungssäulen und einen Schließmechanismus miteinander verbunden.

An beiden Werkzeugaufspannflächen 1, 2 ist je ein Teil 3, 4 eines Stufen- oder Etagenwerkzeugs S festgelegt. Ein mittlerer Werkzeugteil 5 wird beim Öffnen des Stufenwerkzeugs S (Fig. 2) ebenfalls in Richtung x bewegt, jedoch im vorliegenden Beispiel nach Fig. 2 nur etwa um die Hälfte des Weges, welchen das Werkzeugteil 4 an der beweglichen Aufspannfläche 2 zurücklegen muß. Auf diese Weise entstehen zwischen den einzelnen Werkzeugteilen 3 und 5 sowie 4 und 5 Zwischenräume 6 und 7 von jeweils einer Breite a bzw. b. Weder der Antrieb für die bewegliche Aufspannfläche 2 noch für den mittleren Teil 5 des Stufenwerkzeugs S sind der Übersichtlichkeit halber dargestellt.

In den in Öffnungslage der Maschine entstehenden Zwischenräumen 6 und 7 der Werkzeugteile 3, 4 und 5 können Entnahme-, Beschickungs-, Reinigungs- oder dgl. Arbeitsvorgänge, insbesondere an den Stirnflächen 8-11 der Werkzeugteile 3, 4 und 5 vollzogen werden. Hierzu müssen entsprechende Arbeitsvorrichtungen in die Zwischenräume 6 und 7 eingefahren werden, welche in der vorliegenden Zeichnung nicht dargestellt sind, die jedoch jeweils an Schlitten I, II und III festgelegt werden können.

Jeder Schlitten I, II und III sitzt auf einer entsprechenden Schlittenführung 12, 13 und 14, welchen im gewählten Ausführungsbeispiel jeweils eine Schiene 15, 16, 17 zugeordnet ist, auf denen die Schlitten I, II und III gleiten. Die Schlittenführung 12 ist am Maschinenblock 18 mit der feststehenden Aufspannfläche 1 und die Schlittenführung 14 an dem Maschinenelement 19 mit der beweglichen Aufspannfläche 2 angeflanscht. Die Schlittenführung 13 ist dem mittleren Werkzeugteil 5 zugeordnet. Sämtliche drei Schlitten I, II und III sind über eine Schlittenkupplung 20 miteinander verbunden, wobei diese am Schlitten I festgelegt ist, während sich die Schlitten II und III in Richtung x an ihr entlang bewegen können. Diese Beweglichkeit wird lediglich durch die Lagerbolzen 23 angedeutet.

Über eine Stange 21 ist der Schlitten I mit einem Antrieb 22 so verbunden, daß er einen Hub in der y-Richtung, senkrecht zur x-Richtung vollführen kann. Über die Schlittenkupplung 20 nimmt der Schlitten I die anderen Schlitten II und III bei seinem Hub d in die y-Richtung mit, wobei der Antrieb 22 so gesteuert ist, daß er den Schlitten I erst bewegt, wenn sich die Vorrichtung öffnet, d. h. das bewegliche Maschinenelement 19 sich in x-Richtung bewegt. Hierdurch werden die Schlitten II und III ebenfalls in x-Richtung mitgenommen, wobei diese Schlitten II und III Bewegungen sowohl in der x- wie auch in der y-Richtung vollführen.

Sollte nun, aus welchen Gründen auch immer, die bewegliche Aufspannfläche 2 über einen Hub c hinausfahren oder nicht ganz den Hub c erreichen, so spielt dies für die Arbeit der Arbeitsvorrichtungen an den Stirnflächen 8-11 keine negative Rolle, da der Antrieb 22 so gesteuert ist, daß er eine feste Endlage hat.

Positionszahlenliste 1 festst. Aufspannfl.
2 bew. Aufspannfl.
3 Werkzeugteil
4 Werkzeugteil
5 mittlere Teil
6 Zwischenraum
7 Zwischenraum
8, 9,10, 11 Stirnflächen von 3-5
12, 13, 14, Schlittenführung
15, 16, 17 Schienen
18 Maschinenblock
19 Maschinenelement
20 Schlittenkupplung
21 Zahnstange
22 Antrieb
23 Lagerbolzen
a = Breite v. 6
b = Breite v. 7
c = Hub v. 2
d = Hub von I, II; II
I = Schlitten
II = Schlitten
III = Schlitten
S = Stufenwerkzeug
x = Bewegungsr. v. 2
y = Hub Schlitten I

Claims

1. Vorrichtung zur Herstellung von Formteilen, insbesondere aus Kunststoff, mittels einem Formgebungswerkzeug aus gegebenenfalls an Aufspannflächen, Tragteilen od. dgl. festgelegten einzelnen Werkzeugteilen, welche sich nach einer Schließlage während des Formgebungsvorganges in eine geöffnete Lage um einen Hub in einer Richtung x bewegen, so daß sich zwischen den Stirnflächen der Werkzeugteile ein Zwischenraum bildet, in den eine Arbeitsvorrichtung, beispielsweise eine Entnahme-, Beschickungs-, Reinigungs- und/oder dgl. Vorrichtung, einfährt, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Werkzeugteilen (3, 4 und/oder 5) jeweils ein in einer y-Richtung um einen Hub (d) bewegbarer Schlitten (I, II und/oder III) zum Einfahren der Arbeitsvorrichtungen zugeordnet ist, wobei die Schlitten (I, II und/oder III) in Abhängigkeit der Bewegung zumindest eines Werkzeugteils (3, 4 und/oder 5) bzw. dessen Aufspannfläche (1, 2), Tragteil (18, 19) od. dgl. den Hub (d) in y-Richtung ausführen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitten (I, II und/oder III) auf Schlittenführungen (12, 13 und/oder 14) laufen, welche jeweils an den entsprechenden Werkzeugteilen (3, 4 und/oder 5), Tragteilen, Aufspannflächen (1, 2) od. dgl. festgelegt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitten (I, II und/oder III) synchron laufen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitten (I, II und/oder III) über zumindest eine Schlittenkupplung (20) miteinander verbunden und in der x-Richtung relativ zueinander bewegbar angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlittenkupplung (20) aus einer in x-Richtung verlaufend angeordneten Führungsstange besteht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsstange mit einem Schlitten (I) fest verbunden ist, während der/die andere/n Schlitten (II und/oder III) die Führungsstange mit einem Lager umfaßt/fassen.

7. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem Schlitten (I, II und/oder III) ein Antrieb (22) zur Durchführung des Hubs (d) verbunden ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (22) synchron mit einem Antrieb zum Öffnen des Werkzeuges (S) läuft.

9. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Hub (d) am Hubende, wenn die Arbeitsvorrichtungen in den/die Zwischenraum/räume (6, 7) eingefahren sind, in eine definierte Endlage einläuft.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Hub (d) auch am Hubanfang, d. h., fern der Werkzeugteile (3, 4, 5), in eine definierte Endlage einläuft.