DE4445450C2 - Formschließvorrichtung für eine Kunststofformmaschine, insbesondere eine Spritzgießmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Formschließvorrichtung für eine Kunststofformmaschine von der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art.

Die Erfindung ist vorzugsweise bei einer Spritzgießmaschine anwendbar, wobei in diesem Fall nur eine bewegliche Formaufspannplatte vorgesehen ist und eine der beiden Festplatten als feststehende Formaufspannplatte aus­ gebildet ist. Die Erfindung ist aber auch anwendbar bei Formschließvorrichtungen, die zwei bewegbare Formaufspann­ platten aufweisen, die von zwei Antriebseinheiten gegenein­ ander bewegbar sind. Diese Bauart ist insbesondere bei Blasformmaschinen anzutreffen.

Die von dem Schließantrieb für das Schließen der Form aus­ geübte Kraft wirkt auf die beiden Festplatten als eine sie auseinanderdrückende Reaktionskraft. Zusätzlich übt der in die geschlossene Form injizierte Kunststoff eine die Form­ hälften auseinanderdrückende Auftreibkraft aus, die eben­ falls von den Festplatten aufgenommen werden muß. Die bei­ den Festplatten müssen deshalb durch ausreichend dimensio­ nierte Zugglieder verbunden sein, die eine Auseinanderbewe­ gung der Festplatten und damit insbesondere ein Öffnen der Form unter dem Einspritzdruck verhindern.

Bei Spritzgießmaschinen traditioneller Bauart bestehen die Zugglieder aus vier geradlinigen Holmen oder Säulen, die die beiden Festplatten, d. h. in der Regel die feststehende Formaufspannplatte und die den Schließzylinder tragende Ab­ stützplatte, miteinander verbinden und in den Eckbereichen dieser Platten befestigt sind. Damit wird eine zuverlässige gegenseitige Abstützung der Festplatten mit gleichmäßiger Kräfteverteilung über die Fläche dieser Platten erzielt, die ein Öffnen der Form unter dem Einspritzdruck zuverläs­ sig verhindern kann, und zwar auch dann, wenn aufgrund der Gestaltung der Spritzform der Einspritzdruck unsymmetrisch zur Mittelachse der Form wirkt. Die Verwendung von geraden Holmen oder Säulen als Zugglieder hat aber den Nachteil, daß insbesondere die beiden vom Rahmen entfernten Holme den freien Zugang zum Raum zwischen den Festplatten behindern. Damit wird insbesondere die Verwendung eines Handlinggerä­ tes erschwert, daß zwischen die geöffneten Formen eingefah­ ren werden soll, um die fertig geformten Artikel zu entneh­ men.

Die vorliegend verwendete Bezeichnung "Festplatten" bedeu­ tet, daß die Platten in Betrieb im wesentlichen stationär sind und bei der Öffnungs- und Schließbewegung der Form­ werkzeuge nicht mitbewegt werden. In der Regel ist aber mindestens eine dieser Festplatten, evtl. auch beide, am Maschinenrahmen derart begrenzt verschiebbar gelagert, daß sie unter dem Einfluß der Schließkraft kleine Verschie­ bungsbewegungen in Längsrichtung der Maschine zum Ausgleich der Längenänderungen der Zugglieder ausführen kann.

Um eine Behinderung des Zugangs zu dem Raum zwischen den Formen zu vermeiden, sind sogenannte holmlose Spritzgieß­ maschinen vorgeschlagen worden. Diese haben anstelle der geradlinigen Holme oder Säulen auf jeder Seite der Maschine ein C-förmiges Zugglied, welches die beiden Festplatten miteinander verbindet und im Bereich zwischen den Festplat­ ten im wesentlichen unterhalb der Oberkante des Maschinen­ rahmens verläuft und dadurch den Raum zwischen den Fest­ platten zugänglich läßt. Eine derartige holmlose Spritz­ gießmaschine ist z. B. aus EP 0 554 068 bekannt. Die Anwen­ dung des gleichen Prinzips mit C-förmigen Zuggliedern bei einer Kunststofformmaschine mit zwei gegeneinander be­ weglichen Formaufspannplatten, insbesondere einer Blasform­ maschine ist aus US 3 787 165 bekannt. Es ist ferner be­ kannt, auf die Verwendung von gesonderten Zuggliedern ganz zu verzichten und die beiden Festplatten unmittelbar an dem entsprechend C-förmig ausgebildeten Maschinenrahmen abzu­ stützen, wie z. B. in DE 92 12 480 U1. Die Einleitung der Schließ-Reaktionskräfte in ein C-förmiges Zugglied oder einen C-förmigen Maschinenrahmen habt aber zur Folge, daß die unvermeidliche Verformung des C-Gliedes mit einem Auf­ spreizen der C-Schenkel, d. h. mit einer Winkeländerung der C-Schenkel verbunden ist. Damit dies nicht zu einer ent­ sprechenden Winkeländerung zwischen den Festplatten, d. h. zu einem Verlust der Parallelität der Festplatten führt, ist bei sämtlichen vorbekannten Konstruktionen vorgesehen, daß die beiden Festplatten in ihrer Mitte um eine horizon­ tale Achse kippbar mit den C-förmigen Zuggliedern bzw. mit dem Maschinenrahmen verbunden sind. Damit haben die beiden Festplatten zwar die Freiheit, unabhängig von Verformungen der C-förmigen Zugglieder oder des Maschinenrahmens ihre Parallelstellung zueinander beizubehalten. Aufgrund ihrer freien Kippbarkeit um die horizontale Achse können die bei­ den Festplatten, und damit die mit ihnen verbundenen Form­ werkzeuge, durch Auftreibkräfte, die exzentrisch zur Mit­ telachse des Formwerkzeuges wirken, um diese horizontale Achse derart verkippt werden, daß sich der Spalt zwischen den Formwerkzeugen einseitig öffnet, was zu einem Austritt der Kunststoffschmelze in den Spalt und zu Gratbildung am gespritzten Formstück führen kann. Bei den bekannten Kon­ struktionen wird daher der Vorteil des unbehinderten Zu­ gangs zu dem Raum zwischen den Festplatten erkauft durch den Nachteil, daß die Vorrichtung gegen einseitiges Auf­ drücken der Formwerkzeuge anfällig ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der genannten Art so auszubilden, daß der Raum zwischen den Festplatten unbehindert von geradlinigen Führungssäulen frei zugänglich ist, die Festplatten aber durch die Zug­ glieder zuverlässig in ihrer parallelen Ausrichtung zuein­ ander gehalten werden.

Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben. Die Unteransprüche beziehen sich auf vorteil­ hafte weitere Ausgestaltungen der Erfindung.

Im Gegensatz zu den bisher bekannten holmlosen Maschinen, die auf beiden Seiten der Maschine nur je ein Zugglied von C-förmiger Ausbildung aufweisen, sind erfindungsgemäß auf jeder Seite der Maschine zwei Zugglieder angeordnet, von denen mindestens das weiter entfernt vom Rahmen angreifende Zugglied C-förmig ausgebildet ist, um den freien Zugang zu dem Raum zwischen den Festplatten nicht zu behindern, wobei durch entsprechende Konstruktion und Dimensionierung der beiden Zugglieder auf jeder Seite der Maschine dafür ge­ sorgt ist, daß diese Zugglieder auch bei unterschiedlicher Formgebung exakt die gleiche Verformungssteifigkeit gegen Verformung in Richtung der Schließkraft aufweisen, so daß sie sich unter dem Einfluß einer beliebigen Schließkraft um exakt den gleichen Betrag längen. Damit ist stets eine ex­ akte Parallelstellung der durch die Zugglieder verbundenen Festplatten gewährleistet.

Die Forderung nach exakt gleicher Elongation der beiden Zugglieder auf jeder Seite der Maschine kann am einfachsten dadurch erfüllt werden, daß die beiden Zugglieder auf jeder Maschinenseite exakt gleich ausgebildet sind. Da aber die dem Rahmen näherliegenden Zugglieder den Zugang zu dem Raum zwischen den Festplatten ohnehin nur wenig behindern, ist es in der Regel nicht erforderlich, auch diese Zugglieder in starkem Maße C-förmig auszubilden. Diese Zugglieder kön­ nen deshalb geradlinig oder mit nur flacher C-Form ausge­ bildet sein, wobei dann durch entsprechende Dimensionierung und Materialwahl für eine exakt gleiche Elongation der Zug­ glieder trotz unterschiedlicher Formgebung gesorgt werden kann.

Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Zeichnun­ gen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht einer Formschließvorrichtung für eine Spritzgießmaschine gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 in schematischer Seitenansicht eine zweite Ausfüh­ rungsform der Erfindung;

Fig. 3 in schematischer Seitenansicht eine dritte Ausfüh­ rungsform.

Die Vorrichtung gemäß Fig. 1 hat einen Maschinenrahmen 1. Dieser trägt zwei Festplatten 3, 5, die sich mit Abstand parallel gegenüberstehen. Die eine Festplatte 3 ist als feststehende Formaufspannplatte ausgebildet und am Maschi­ nenrahmen 1 unverschiebbar befestigt. Die andere Festplatte 5 ist eine Abstützplatte, an der ein hydraulischer Schließ­ zylinder 7 befestigt ist, der die Festplatte 5 durchsetzt und dessen Kolben über zwischengeschaltete Druckplatten 9, 11 eine Schließkraft auf eine bewegliche Formaufspann­ platte 13 ausüben kann, die am Maschinenrahmen 1 z. B. auf Rollenbahnen 15 längsverschieblich geführt ist. Durch Be­ aufschlagung des Schließzylinders 7 mit Druckmittel kann die bewegliche Formaufspannplatte 13 gegen die feste Form­ aufspannplatte 3 bewegt werden, so daß von den Platten 3, 13 getragene Formwerkzeuge (nicht dargestellt) geschlossen und mit einer Zuhaltekraft beaufschlagt werden. Die als Ab­ stützplatte ausgebildete Festplatte 5 ist am Maschinenrah­ men 1 vorzugsweise mittels eines Gleitlagers (nicht darge­ stellt) abgestützt, so daß sie kleine Verschiebebewegungen in dessen Längsrichtung ausführen kann.

Um die Festplatten 3, 5 gegen die sie auseinandertreibenden Reaktionskräfte gegenseitig abzustützen, sind die Festplat­ ten 3, 5 durch vier Zugglieder 17, 19, 17′, 19′ miteinander verbunden, die paarweise auf beiden Seiten der Vorrichtung angeordnet sind. Die Zugglieder 17, 17′, 19, 19′ sind mit den beiden Festplatten 3, 5 jeweils in deren Eckbereichen gelen­ kig verbunden, wobei die Zugglieder 17, 17′ an den rahmen­ ferneren Ecken der Festplatten 3, 5 und die Zugglieder 19, 19′ an den dem Rahmen zugewandten Enden angreifen.

Jedes Zugglied 17, 17′, 19, 19′ ist allgemein C-förmig ausge­ bildet. Durch die C-förmige Ausbildung der rahmenferneren Zugglieder 17, 17′ ist ein unbehinderter Zugang zu dem Raum zwischen der festen Formaufspannplatte 3 und der bewegli­ chen Formaufspannplatte 13 gewährleistet. Auch die dem Rah­ men näherliegenden unteren Zugglieder 19, 19′ sind, obwohl dies für den freien Zugang zu dem Raum zwischen den Platten 3, 13 nicht nötig wäre, in genau der gleichen Weise C-förmig ausgebildet und auch ansonsten identisch dimensioniert wie die oberen Zugglieder 17, 17′. Damit ist gewährleistet, daß bei Belastung der Zugglieder 17, 17′, 19, 19′ durch die Reak­ tionskräfte zu der von der der Schließvorrichtung 7 aus­ geübten Schließkraft sämtliche Zugglieder 17, 17′, 19, 19′ sich um exakt den gleichen Betrag in Längsrichtung der Ma­ schine verformen. Hierdurch wird unabhängig vom Betrag die­ ser Verformung immer eine exakte Parallelität der Festplat­ ten 3, 5 gewährleistet. In der Praxis sind die Zugglieder so dimensioniert, daß ihre Verformung in Längsrichtung der Ma­ schine bei maximaler Schließkraft weniger als 0, 1% beträgt, d. h. bei einer Länge der Zugglieder von ca. 2 Meter wird eine Verformung in Längsrichtung in der Größenordnung von z. B. 1 mm einkalkuliert.

Anstelle der in Fig. 1 dargestellten gelenkigen Verbindun­ gen der Zugglieder 17, 17′, 19, 19′ mit den Festplatten 3, 5 können alle diese Verbindungen, oder einige davon, auch starr ausgebildet sein, da die Verformungen der C-förmigen Zugglieder nur zu äußerst geringen Verdrehungen der C-Schenkel gegenüber den parallel bleibenden Festplatten 3, 5 führen.

Während bei der Ausführungsform nach Fig. 1 das identische Verformungsverhalten der Zugglieder durch identische Aus­ bildung der Zugglieder erreicht wird, ist es, wie erwähnt, auch möglich, bei unterschiedlicher Form der Zugglieder ein identisches Elongationsverhalten durch entsprechende Dimen­ sionierung zu erzielen. Deshalb können die Zugglieder auch unterschiedlich ausgebildet sein.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 sind die an den rahmen­ näheren Ecken der Festplatten 5, 3 angreifenden Zugglieder 19 wesentlich flacher C-förmig ausgebildet als die an den rahmenfernen Ecken angreifenden Zugglieder 17. Da letztere sich wegen der größeren Länge der C-Schenkel stärker ver­ formen können, müssen die rahmennäheren Zugglieder 19 durch Dimensionierung und Materialwahl, z. B. durch Verwendung dünnerer Bleche, so ausgebildet sein, daß sie trotz der kürzeren C-Schenkel das gleiche Elongationsverhalten auf­ weisen, so daß bei Anliegen einer Schließkraft die Län­ genänderung 11 der oberen Zugglieder 17 gleich der Län­ genänderung 12 der unteren Zugglieder 19 ist.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 sind nur die an den rahmenfernen Ecken angreifenden Zugglieder 17 C-förmig aus­ gebildet, während die dem Rahmen näherliegenden Ecken der Festplatten 3, 5 in konventioneller Weise durch geradlinige Holme 21 verbunden sind. Da diese sehr nahe am Maschinen­ rahmen 1 liegen, behindern sie den Zugang zu dem Raum zwi­ schen der Festplatte 3 und der beweglichen Platte 13 nicht wesentlich. Auch hier muß durch eine entsprechend steife Konstruktion der C-förmigen Zugglieder 17 und entsprechend nachgiebige Ausbildung der Holme 21 dafür gesorgt werden, daß ihre Elongation unter einer gegebener Schließkraft ex­ akt gleich ist, so daß die Parallelität der Festplatten 3, 5 gewährleistet ist.

Claims (7)

1. Formschließvorrichtung für eine Kunststofformmaschine, mit einem Maschinenrahmen (1), zwei darauf abgestützten Festplatten (3, 5), die sich mit Abstand parallel gegenüber­ stehen, mindestens einer beweglichen Formaufspannplatte (13), die am Rahmen (1) verschiebbar geführt ist, min­ destens einem Schließantrieb (7), der an einer der Fest­ platten (5) gelagert ist und die Formaufspannplatte (13) mit einer Schließkraft in Richtung auf die andere Fest­ platte (3) beaufschlagen kann, und vier Zuggliedern (17, 17′, 19, 19′), die mit den beiden Festplatten (3, 5) je­ weils in deren Eckbereichen derart verbunden sind, daß die von dem Schließantrieb (7) auf die beiden Festplatten (3, 5) ausgeübte Reaktionskraft von den vier Zuggliedern aufgenom­ men wird, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die beiden Zugglieder (17, 17′), die an den vom Rahmen (1) ent­ fernten Ecken der Festplatten (3, 5) angreifen, derart C-förmig ausgebildet sind, daß sie den Zugang zu dem Raum zwischen den Festplatten (3, 5) nicht behindern, und daß diese beiden Zugglieder (17, 17′) so dimensioniert sind, daß sie die gleiche Verformungssteifigkeit in Richtung der Schließkraft haben wie die beiden anderen Zugglieder (19, 19′), unabhängig von deren gegebenenfalls anderen Form.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß alle vier Zugglieder (17, 17′, 19, 19′) identisch ausgebildet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die an den rahmennäheren Ecken der Festplatten (3, 5) angreifenden Zugglieder (19, 19′) eben­ falls C-förmig, aber mit geringerer Tiefe der C-Form ausge­ bildet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die an den rahmennäheren Ecken der Festplatten (3, 5) angreifenden Zugglieder als gerade Zug­ holme (21) ausgebildet sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die an den rahmenferneren Ecken angreifenden Zugglieder (17, 17′) mit mindestens einer der Festplatten (3, 5) gelenkig verbunden sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sie Bestandteil einer Spritz­ gießmaschine ist und daß die eine Festplatte (3) als feststehende Formaufspannplatte und die andere als begrenzt verschiebbar gelagerte Abstützplatte ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie Bestandteil einer Blasformmaschine ist und daß an den beiden Festplatten (3, 5) zwei Schließantriebe gelagert sind, die zwei ver­ schiebbare Formaufspannplatten gegeneinander mit Schließ­ kraft beaufschlagen.