DE6930992U

DE6930992U - Spritzgussvorrichtung

Info

Publication number: DE6930992U
Application number: DE6930992U
Authority: DE
Original assignee: USM Corp
Current assignee: USM Corp
Priority date: 1968-08-08
Filing date: 1969-08-05
Publication date: 1970-12-10
Also published as: FR2015298A1; GB1285179A; US3590437A

Description

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Dipl.-Ing. Heinz Bardehle

Patentanwalt

München 22; Herrnsir. 15, Tel. 292553 Postanschrift München 26, Po> flach 4

München, 5.3.1.969

Mein Zeichen: P 795

Beschreibung zum Patentgesuch

der Firma USM Corporation in Flemington, New Jersey und Boston, Massachusetts, V.St.v.A.

betroffend: Sprit zgußvorrichtung.

Priorität: 8. August 1968 - V.St.v.A.

Die Erfindung betrifft eine Spritsgußvorrichtung mit einen Paar relativ zu- und voneinander bewegbarer Formteile.

Bei derartigen Vorrichtungen ist es erforderlich, daß die Formteile mit hoher Geschwindigkeit aufeinander zu- bzw. voneinander bewegt werden können und daß die Formteile während eines unter hohem Druck stattfindenden Spritzgußverganges auf einfache V/eise mit einer den nußdruck übertreffenden Kraft zusairiincngehalten werden.

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Es sind Vorrichtungen bekannt, bei denen Srritzru^^f'or!rien mit hydraulischen oder mechanischen Mitteln geschlossen gehalten v/erden. Jene Vorrichtungen erfordern infolge ihrer großen Masse jedoch große Aufstellflächen. Außerdem sind ihre Herstellungs- , Arbeits- und Vlartungskosten enorm hoch. Darüber hinaus sind jene Vorrichtungen wegen ihrer relativ geringen, durch die komplizierte Bauart bedingte Arbeitsgeschwindigkeit für moderne Massenfabrikationsverfahren in der Pegel unpraktisch und unwirtschaftlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hochdruck- Spritzgußvorrichtung zu schaffen, in v/elcher die Formteile mit relativ hoher Geschwindigkeit aufeinander zu- bzw. voneinander bewegt werden können, und durch einen verhältnismäßig einfachen Verschluß unter großer Kraft während des Spritzgußvorganges verschlossen gehalten v/erden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Antriebsvorrichtung zum Bewegen einer einen Formteil tragenden Platte an einer Führungsstange in eine erste Stellung nahe einer den anderen Formteil tragenden Platte und ein Hochdruckkolben zum Schließen der Formteile vorgesehen ist, wobei in der ersten Stellung der Formteilplatte ein sich am Hochdruckkolben befindliches Joch in eine Umfangsnut in der Führungsstange der Formteilplatte eingreift und dadurch den Hochdruckkolben mit der Führungsstange verbindet.

Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung ict ein Schalter, welcher das Joch abh'ingig von der Stellung der bewegbaren

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Formteilplatte relativ zur Nut der Führungsstange betätigt', vorgesehen.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, d?!2> durch die Anordnung der Antriebs- und Schließvorrichtung die Formteile mit relativ hoher Geschwindigkeit aufeinander zu- bzw. voneinander bewegt werden können, und daß durch die Abhängigkeit der Schließvorrichtung von der Antriebsvorrichtung ein sicheres Verschließen der Formteile mit großer Kraft während des Spritzgußvorganges erzielt wird. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Aufriß, teilweise im Schnitt einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spritzgußvorrichtung;

Fig. 2 einen Grungriß der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung; Fig. 3 einen Schnitt entlang Linie III-III in Fig. 1;

Fig. Jj eine c ^r Fig. 1 ähnlichen Ansicht der Vorrichtung, wobei der bewegliche Formteil am untersten Ende seiner Bewegungsbahn gezeigt ist und die Schließvorrichtung in Eingriffsstellung steht;

Fig. 5 einen Schnitt entlang Linie V-V der Fig. *!, wobei die Schließvorrichtung in Eingriffsstellung gezeigt wird;

Fig. 6 eine vergrößerte Teilansicht, im Schnitt., eines Teiles der Vorrichtung und

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Fig. 7 eine schematische Darstellung des hydraulischen Systems in der Vorrichtung.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung lastet auf einem Ständer ' 2, auf welchem eine Platte Ί mit einem Formteil 6 befestigt ist. Vier aufrechte Säulen 8 sind mit der Platte k verschraubt und dienen zum Tragen eines an ihnen senkrecht beweglichen Schlittens 10.

Auf dem Schlitten 10 befindet sich eine Antriebsvorrichtung, die aus zwei Zylindern 12 mit sich darin befindlichen Kolben Ik einschließlich Kolbenstangen ΐβ bestehen. Die Kolbenstangen stecken in Bohrungen 18· im Schlitten 10 und sind an ihren unteren Enden mit einer beweglichen Platte 20 verbunden, welche ein mit dem Formstück 6 verschließbares Formstück 22 trägt, An der Oberseite 2k der beweglichen Platte 20 ist eine Führungsstange 26, welche mit einer umfangförmigen Nut 28 versehen ist, befestigt. Der Schlitten 10 hat die Form eines Ringes, in welchem ein Kolben 30 gleitbar lagert, wobei der Kolben 30 mit Ausnahme einer ringförmigen Nut 32 das Innere des ringförmigen Schlittens 10 ausfüllt. Ein Bolzen 33 (Fi^. 1) verbindet den Schlitten 10 mit dem Hochdruckkolben 30 in einer dafür vorgesehenen Bohrung 35, um eine Drehbewegung des Kolbens 30 und des Schlittens 10 relativ zueinander zu verhindern. Die Führungsstange 26 ist gleitbar im Hochdruckkolben 30 gelagert.

Am Schlitten 10 sind weiters vier Muttern}*! befestigt. Vielehe mit Gewinden J>6 an den oberen Enden der Ankerstangen 8 ver-

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schraubt sind. Die Muttern 34 sind' mit Kettenrädern J>8 (Fig. 2) verbunden, welche auf bekannte V/eise angetrieben werden können. Als Beispiel ist in der Zeichnung eine Rollenkette 40 dargestellt, welche über ein auf einer Antriebswelle 44 steckendes Treibrad 42 angetrieben wird. Ein Spannrad 46 kann verwendet werden, um die Rollenkette 40 in der gewünschten Spannung zu halten. Vorzugsweise ist das 1 reibrad 42 und das Spannrad 46 auf einer verstellbaren Befestigungsplatte 48 angebracht, wobei durch Verstellen der Platte 48 der Kette 4 0 die gewünschte Spannung verliehen wird. Auf Grund der Rotation der Antriebswelle 44 werden die Kettenräder 38 über die Kette 40 und damit die Muttern 34 gleichzeitig i.iitgedreht. Durch die Rotation der Muttern 34 auf den Säulen 8 wird der Schlitten 10 und alle daran befestigten Teile auf- oder abwärts bewegt, je nach der Richtung in welcher die Muttern 34 gedreht werden.

Auf dem Schlitten 10 ist weiters ein Paar Hilfszylinder 50 mit nach oben gerichteten Kolbenstangen 5? befestigt. Eine Endplatte 54 ist am oberen Ende der Führungsstange 26 mittels Ankerstangen 56 befestigt. Die Kolbenstangen 52 können mit der Unterseite der Platte 54 in Exngriff gebracht werden und üben beim Loslösen der Formteilplatten 4; 20 eine Hilfsfunktion aus, auf die im weiteren Verlauf der Beschreibung näher eingegangen Vf ird.

Ein Ausstoßzylinder 58 nit einer Kolbenstange 60 ist an einer an der Führungsstanrje 26 befestigten Ankerplatte 5Ί angebracht.

Eine Schubstange 62 ist an einem Ende mit der Kolbenstange fio und an ihrem anderen Ende mit einem Stößel 6'I verbunden. Der· Stößel 6*1 ist in der hohlen Führungsstange 26 gleitbar gelagert und trägt eine Platte 66 mit daran befestigten Ausstoßdornen 68, welche sich durch Bohrungen in der bewegbaren Forniteilplatte 20 erstrecken. Wenn die Platte 2o nach einem Spritzgußvorgang nach oben bewegt wird, gleiten die Ausstoßdorne 68 in die Ausnehmung 70 des Formteils 22 und stoßen dabei das fertige Gußstück aus. An der Ankerplatte 59 befestigte Sperrstangen 71 legen sich gegen den Hochdruckkolben JO (Fig. *l) und beschränken dadurch die Aufwärtsbewegung der Führungsstange 26.

Mit der Unterseite des Hochdruckkolbens 30 ist ein Bodenring 72 (Fig. 1 und ^t) verbunden, in welchem eine Formschließvorrichtung Ik (Fig. i} und 5) liegt, welche zum Eingreifen in die unifangförrnige Mut 28 der FUhrungsstange· 26 ausgebildet ist. Die Formschließvorrichtung 7^ besteht aus zwei sich gegenüberliegenden Jochteilen 76 mit Schlitzen 78; Bo, Vielehe Führungsbolzen 82; 84 aufnehmen, wobei die Jochteile 76 relativ zu den Führungsbolzen 82; 8^J< beweglich sind. Weiters sind im Bodenring 72 Druckzylinder 86 vorgesehen deren Kolbenstangen 88 mit von den Jochteilen 76 abstehenden Ansätzen 90 verbunden sind. Wenn die Kolbenstangen 88 in die Zylinder 86 gezogen werden, werden die Jochteile 76 von der in Fig'. I und 3 gezeigten in die in Fig. ¹S und 5 gezeigte Stellung bewegt, wobei sie sich in die umfangförmige Hut 2ft der Führungsstange

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legen, Die Schlitze "O werden von gabelförmigen Ansätzen 4 der Jochteile 76 gebildet, wobei die Ansätze 92 Bügel 9¹I tragen, auf denen Kopfschrauben 96 befestigt sind. Die Kopfteile 98; 100; 102; lO'l der Schrauben 96 bilden Nockenflachen für Rollen IO6; 108; 110; und 112. Die Rollen IO6; 108; 110; und 112 bilden Angriffspunkte für Auslöser 114; Ho; 118; 120 zu Schaltern 122; 12*1; 126; und 128. Durch diesen Zusammenhang verursacht die Bewegung der Jochteile 76 die Betätigung der Schalter 122; 12*1; 126 und 128, auf deren Zweck im weiteren Verlauf der Beschreibung nä'her eingegangen wird.

Zur weiteren Erklärung wird hiernach ein Arbeitsvorgang der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben. Am Beginn eines Arbeitshubes befindet sich, wie aus Fig. 1 ersichtlich, die Führungsstange 26 in ihrer obersten Stellung. Wahlweise wird mittels entweder einer automatischen oder einer handbetriebenen Vorrichtung ein Ventil 140 (Fig. 7) geschaltet, um Druck in die Kopfenden der Zylinder 12 zu leiten und deren andere Enden zu entlasten, wodurch die Formteilplatte 20 gegen die Platte t\ bewegt wird. Wenn die Formt ei Ip latte 20 ca. 2,5 cm von ihrem untersten Hubende entfernt ist löst sie während ihrer Bewegung einen Grenzschalter 1*12 (Fig. 7) aus, wodurch die Bewegungsgeschwindigkeit der Formteilplatte 20 verringert wird; z.B. von ca. 35 cm per Sekunde auf ca. 2.5 cm per Sekunde. Durch die Bewegung der Formteilplatte 20 wird die Führung ■stange 26 mitbewegt welche von einem Satz Rollen 130 (Flg. 1, 2 und *t) geführt und gehalten wird.

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Wenn die Formteile 6; 22 ca. 1,5 mm voneinander entfernt liegen wird von einem an der Ankerplatte 59 befestigten Hebel 132 (Pig. 6) über einen am Hochdiuckkolben 30 drehbar gelagerten Auslöser 13*1 ein Begrenzungsschalter 1*1*1 ausgelöst. Das Auslösen des Begrenzungsschalters 1*1*1 verursacht das Umschalten eines Kontrollventiles 1*16 welches die Stangenenden der Zylinder 86 der Schließvorrichtung 7*! über Leitungen 1*J8 (Fig. 3, 5 und 7) unter Druck setzt und die Kopfenden der 4^a? Zylinder 86 über Leitungen 150 entlastet. Dadurch werden die Kolbenstangen 88 in die Zylinder 86 gezogen, wodurch die Jochteiie 76 gegen die Führungsstange 26 bewegt v/erden. Nachdem die Führungsstange 26 von der in Fig. 1 in die in Fig. Ί gezeigte Stellung bewegt wurde ist zu diesem Zeitpunkt die Mut 28 mit den Joch» teilen 76 ausgerichtet und wird von diesen umschlossen (Fig. *i und 5).

Auf Grund der Tatsache daß der Begrenzungsschalter 1*1*1 auf dem Schlitten 10 (Fig. 6), der Auslöser 13*J auf dem Hochdruckkolben 30 und der Auslösehebel 132 an der Führungsstange 26 mittels der Ankerplatte 59 befestigt ist kann ersehen werden, daß der Hochdruckkolben 30 und die Führungsstange 26 zueinander in einem solchen Verhältnis stehen müssen, daß vom Ventil l'\6 di"-Schließphase eingeleitet werden kann. Durch den Begrenzungsschalter 1*1*1 werden daher die Jochteile 76 mit der Nut 28 der Führungsstange 26 vor dem Schließen ausgerichtet.

Während der Einwärtsbewegung der Jochteile 76 werd η die Schalter 12*} und 126 durch ihre Verbindung mit den Nockenflächen und 102 betätigt, wodurch ein weiteres Ventil 1*19 so geschaltet wird, daß es Druckflüssigkeit in die Nut 32 des Kolbens 30 unter

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hohem Druck einleitet. Dadurch wird der Hochdruckkolben 30 mit den Jochteilen 76 und der dp.rnit verbundenen Führungs~ stange 26 nach unten gepreßt, wodurch der Formteil 22 mit großer Kraft gegen den Formteil 6 gedrückt wird .

Wenn des.· Druck in der Nut 32 ein gewünschtes Ausmaß, z.B.

I'll kg/cm erreicht hat, wird von einem nicht gezeigten Druckschalter der Spritzgußvorgang eingeleitet. Nachdem die von den Formteilen 6; 22 gebildete Form mit Gußgut gefüllt ist_s wird der Spritzgußvorgang durch bekannte Mittel abgebrochen. Ein nicht dargestellter Zeitschalter kann dazu verwendet werden, weitere Tätigkeit der Maschine so lange zu verzögern, bis das Gußgut ausreichend erhärtet ist.

Auf ein Signal des Zeitschalters wird das Ventil 1*19 umgeschaltet, wodurch die Nut 32 des Hochdruckkolbens 30 entlastet wird. Wenn sich der Druck in der Nut 32 auf das gewünschte Naß, welches normalerweise dem herrschenden Luftdruck entspricht, reduziert ist, wird ein weiterer Druckschalter (nicht dargestellt) ausgelöst welcher das Kontrollventil umschaltet, wodurch die Druckwiri'ung in den Zylindern 86 umgekehrt wird, was ein Abziehen der Jochteile 76 von der Führungs stange 26 verursacht. Durch die Bewegung der Jochteile 76 \ier den die, mit den Nockenflächen 98, 10*4 verbundenen Schalter 122 und 128 betätigt welche das Ventil 1*10 umschalten, wobei die Stangenenden der Zylinder 12 unter Druck gesetzt werden. Dadurch wird die Formteilplatte 20 von der Platte 4 abgehoben. Das Ventil 1*10 leitet zur gleichen Zeit Druck in die Kopfenden der Hilfszylinder 50, wodurch die Kolbenstangen 52 nach oben gegen die Unterseite der an der Führungsstange 26 befestigten

Platte 5*1 gedrückt werden. Auf diese Weise wirken die Hilfszylinder 50 zusammen mit den Zylindern 12 beim 'Vorieben der Formteilplatte 20 mit.

Nachdem die bewegbare Formteilplatte 20 abgehoben ist, betätigt sie einen Einlagenschalter 15*1 (Fig. 7)_; wobei die Bewegungsgeschwindigkeit der Formteilplatte 20 von z.B. 10 cm per Sekunde auf ca. *i5-7 cm per Sekunde erhöht wird.

In ihrer Aufwa'rtsbewegung löst die Führungsstange 26 einen Schalter 152 aus, welcher ein Ventil 15*^ umschaltet, wobei dieses das Kopfende des AuswurfZylinders 58 unter Druck setzt, wodurch die Kolbenstange 60 mit der Schubstange 62 und dem Stößel 64 nach unten gepreßt v/erden. Dadurch wird die Platte 66 mit den Ausstoßdornen 68 von der in Fig. *l gezeigten in die in Fig.l gezeigte Stellung gebracht, wobei die Ausstoßdorne 68 das Gußgebilde aus der Formausnehnung 70 auswerfen. Am Ende des Ausstoßhubes j welches von den Sperrstangen 71 bestimmt wird gegen die der Hochdruckkolben 30 stößt, wird ein Einlagenschalter 156 betätigt welcher die Wirkung des AuswurfZylinders 58 umkehrt und dabei die Ausstoßdorne 68 zurückzieht.

Sobald die Formteilplatte 20 nahe den obersten Ende ihres Hubes angelangt ist betätigt sie einen weiteren Einlagenschalter 158 durch den sie zun Stillstand gebracht wird. Im Fall daß sich die Platte 20 durch ihr eigenes Gewicht von ihrer obersten Stellung absenkt, und zwar in einem Ausmaß daß der Schalter 158 freigegeben wird, so wird dadurch der Umlauf der Druckflüssigkeit so geschaltet, daß die Platte 20 wieder in

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ihre oberste Stellung gedruckt wird.

Die Vorrichtung kann mit einem Wählschalter (nicht gezeigt) versehen sein welcher automatische, halbautomatische oder Handbetätigung erlaubt.

Wenn der Wählschalter in automatischer Stellung ist, wird der oben beschriebene Arbeitshub fortlaufend wiederholt. Wenn halbautomatische Betätigung gewählt wird, wird ein voller Arbeitshub von der Vorrichtung automatisch durchgeführt, wobei jedoch zur Wiederholung· des Vorganges eine Sicherheitsklappe geschlossen oder ein Knopf gedrückt werden muß. Bei „handbetriebener" Betätigung wird jede einzelne Stufe des Arbeitshubes mit dafür vorgesehenen Druckknöpfen ausgelöst.

Wenn Formteile in der Vorrichtung ausgewechselt v/erden und dierieuen Formteile von anderer Höhe sind als die vorher verwendeten, dann kann durch Rotation des Treibrades k2 und damit der Kettenräder 38 und der Muttern 3*) der Schlitten 10 im gewünschten Ausmaße gehoben oder gesenkt v/erden.

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Claims

-12- A NSPRÜCHE

1.) Spritzgußvorrichbung mit einem Paar relativ zu·- und voneinander bewegbarer, sich ergänzender Formteile, gekennzeichnet durch eine Antriebsvorrichtung (12; I¹I; l6) zum Bewegen einer einen Forateil tragenden Platte (20) an einer Führungsstange (26) in eine erste Stellung nahe einer den anderen Formteil tragenden Platte 0\), und durch einen Hochdruckl'olben (30) zum Schließen der Formteile "(4;2O), wobei in der ersten Stellung der Formteilplatte (20) ein sich am Hochdruckkolben (30) befindliches Joch (76) in eine Umfangsnut (28) in der Führungsstange (26) der Formteilplatte (20) eingreift und dadurch den Hochdruckkolben (30) mit der Führungsstange (26) verbindet.

2.) Vorrichtung gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Schalter (132,13'},I¹I¹O welcher das Joch (76) abhängig von der Stellung der Formteilplatte (20) relativ zur Nut (28) der Führungsstange (26) betätigt.

PT/alc

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