DE9421299U1 - Mold closing device for a plastic molding machine, in particular an injection molding machine - Google Patents
Mold closing device for a plastic molding machine, in particular an injection molding machineInfo
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Description
TK 347 Krauss-Maffei Kunststofftechnik GmbH WM/sbTK 347 Krauss-Maffei Kunststofftechnik GmbH WM/sb
Formschließvorrichtung für eine Kunststofformmaschine, insbesondere eine SpritzgießmaschineMould closing device for a plastic moulding machine, in particular an injection moulding machine
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 ausgebildet ist. Die Erfindung ist aber auch anwendbar bei Formschließvorrichtungen, die zwei bewegbare Formaufspannplatten aufweisen, die von zwei Antriebseinheiten gegeneinander bewegbar sind. Diese Bauart ist insbesondere bei Blasformmaschinen anzutreffen.The invention relates to a mold closing device for a plastic molding machine of the type specified in the preamble of claim 1. The invention is preferably applicable to an injection molding machine, in which case only one movable mold clamping plate is provided and one of the two hard disks is designed as a fixed mold clamping plate. However, the invention is also applicable to mold closing devices that have two movable mold clamping plates that can be moved against each other by two drive units. This type of construction is particularly found in blow molding machines.
Die von dem Schließantrieb für das Schließen der Form ausgeübte Kraft wirkt auf die beiden Festplatten als eine sie auseinanderdrückende Reaktionskraft. Zusätzlich übt der in die geschlossene Form injizierte Kunststoff eine die Formhälften auseinanderdrückende Auftreibkraft aus, die ebenfalls von den Festplatten aufgenommen werden muß. Die beiden Festplatten müssen deshalb durch ausreichend dimensionierte Zugglieder verbunden sein, die eine Auseinanderbewegung der Festplatten und damit insbesondere ein Öffnen der Form unter dem Einspritzdruck verhindern.The force exerted by the closing drive for closing the mold acts on the two disks as a reaction force that pushes them apart. In addition, the plastic injected into the closed mold exerts a buoyancy force that pushes the mold halves apart, which must also be absorbed by the disks. The two disks must therefore be connected by sufficiently dimensioned tension members that prevent the disks from moving apart and thus in particular prevent the mold from opening under the injection pressure.
Bei Spritzgießmaschinen tradioneller 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-In traditional injection molding machines, the tension members consist of four straight bars or columns that support the two fixed plates, i.e. usually the fixed mold clamping plate and the plate that supports the clamping cylinder.
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 zuverlässig 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 Handlinggerätes erschwert, daß zwischen die geöffneten Formen eingefahren werden soll, um die fertig geformten Artikel zu entnehmen .support plate, are connected to one another and are fastened in the corner areas of these plates. This ensures reliable mutual support of the hard disks with even distribution of forces over the surface of these plates, which can reliably prevent the mold from opening under the injection pressure, even if the injection pressure acts asymmetrically to the center axis of the mold due to the design of the injection mold. The use of straight beams or columns as tension members has the disadvantage, however, that the two beams that are removed from the frame in particular hinder free access to the space between the hard disks. This makes it particularly difficult to use a handling device that is to be moved between the open molds in order to remove the finished molded articles.
Die vorliegend verwendete Bezeichnung "Festplatten" bedeutet, daß die Platten in Betrieb im wesentlichen stationär sind und .bei der Öffnungs- und Schließbewegung der Formwerkzeuge 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 Verschiebungsbewegungen in Längsrichtung der Maschine zum Ausgleich der Längenänderungen der Zugglieder ausführen kann.The term "hard disks" used here means that the disks are essentially stationary during operation and do not move during the opening and closing movement of the molds. As a rule, however, at least one of these hard disks, possibly both, is mounted on the machine frame in such a way that it can be moved to a limited extent so that, under the influence of the closing force, it can carry out small displacement movements in the longitudinal direction of the machine to compensate for the changes in the length of the tension members.
Um eine Behinderung des Zugangs zu dem Raum zwischen den Formen zu vermeiden, sind sogenannte holmlose Spritzgießmaschinen 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 Festplatten im wesentlichen unterhalb der Oberkante des Maschinenrahmens verläuft und dadurch den Raum zwischen den Festplatten zugänglich läßt. Eine derartige holmlose Spritzgießmaschine ist z.B. aus EP 0 554 068 bekannt. Die Anwen-In order to avoid obstructing access to the space between the molds, so-called tie-bar-less injection molding machines have been proposed. Instead of the straight tie-bars or columns on each side of the machine, these have a C-shaped tension member which connects the two disks to one another and runs in the area between the disks essentially below the upper edge of the machine frame, thereby leaving the space between the disks accessible. Such a tie-bar-less injection molding machine is known, for example, from EP 0 554 068. The application
dung des gleichen Prinzips mit C-förmigen Zuggliedern bei einer Kunststofformmaschxne mit zwei gegeneinander beweglichen Formaufspannplatten, insbesondere einer Blasformmaschine ist aus US-A-3 787 165 bekannt. Es ist ferner bekannt, auf die Verwendung von gesonderten Zuggliedern ganz zu verzichten und die beiden Festplatten unmittelbar an dem entsprechend C-förmig ausgebildeten Maschinenrahmen abzustützen, wie z.B. in DE-U-92 12 480.1. Die Einleitung der Schließ-Reaktionskräfte in ein C-förmiges Zugglied oder einen C-förmigen Maschinenrahmen hat aber zur Folge, daß die unvermeidliche Verformung des C-Gliedes mit einem Aufspreizen der C-Schenkel, d.h. mit einer Winkeländerung der C-Schenkel verbunden ist. Damit dies nicht zu einer entsprechenden 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 horizontale 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 beiden Festplatten, und damit die mit ihnen verbundenen Formwerkzeuge, durch Auftreibkräfte, die exzentrisch zur Mittelachse 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 Konstruktionen wird daher der Vorteil des unbehinderten Zugangs zu dem Raum zwischen den Festplatten erkauft durch den Nachteil, daß die Vorrichtung gegen einseitiges Aufdrücken der Formwerkzeuge anfällig ist.The use of the same principle with C-shaped tension members in a plastic molding machine with two mold clamping plates that move against each other, in particular a blow molding machine, is known from US-A-3 787 165. It is also known to completely dispense with the use of separate tension members and to support the two hard disks directly on the correspondingly C-shaped machine frame, as in DE-U-92 12 480.1. However, the introduction of the closing reaction forces into a C-shaped tension member or a C-shaped machine frame has the consequence that the unavoidable deformation of the C-member is associated with a spreading of the C-legs, i.e. with a change in the angle of the C-legs. To ensure that this does not lead to a corresponding change in the angle between the hard disks, i.e. to a loss of parallelism of the hard disks, all previously known designs provide for the two hard disks to be connected to the C-shaped tension members or the machine frame in a way that can be tilted around a horizontal axis. This gives the two hard disks the freedom to maintain their parallel position to one another regardless of deformations of the C-shaped tension members or the machine frame. Due to their free tiltability around the horizontal axis, the two hard disks, and thus the molds connected to them, can be tilted around this horizontal axis by thrust forces that act eccentrically to the center axis of the mold in such a way that the gap between the molds opens on one side, which can lead to the plastic melt escaping into the gap and to the formation of burrs on the molded part. In the known designs, the advantage of unhindered access to the space between the hard disks is therefore offset by the disadvantage that the device is susceptible to one-sided pressing of the molding tools.
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 Zugglieder zuverlässig in ihrer parallelen Ausrichtung zueinander gehalten werden.The invention is based on the object of designing a device of the type mentioned in such a way that the space between the hard disks is freely accessible without being obstructed by straight guide columns, but the hard disks are reliably held in their parallel alignment to one another by the tension members.
Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben. Die Unteransprüche beziehen sich auf vorteilhafte weitere Ausgestaltungen der Erfindung.The solution to the problem according to the invention is specified in claim 1. The subclaims relate to advantageous further embodiments of the invention.
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 gesorgt 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 exakte Parallelstellung der durch die Zugglieder verbundenen Festplatten gewährleistet.In contrast to the previously known tie-bar-less machines, which only have one C-shaped tension member on each side of the machine, according to the invention two tension members are arranged on each side of the machine, of which at least the tension member further away from the frame is C-shaped in order not to impede free access to the space between the hard disks, whereby the appropriate design and dimensioning of the two tension members on each side of the machine ensures that these tension members have exactly the same deformation stiffness against deformation in the direction of the closing force, even if they have different shapes, so that they lengthen by exactly the same amount under the influence of any closing force. This always ensures that the hard disks connected by the tension members are exactly parallel.
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-The requirement for exactly the same elongation of the two tension members on each side of the machine can be most easily met by having the two tension members on each side of the machine designed exactly the same. However, since the tension members closer to the frame only slightly hinder access to the space between the hard drives, it is generally not necessary to design these tension members to be very C-shaped. These tension members can
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nen deshalb geradlinig oder mit nur flacher C-Form ausgebildet sein, wobei dann durch entsprechende Dimensionierung und Materialwahl für eine exakt gleiche Elongation der Zugglieder trotz unterschiedlicher Formgebung gesorgt werden kann.can therefore be designed in a straight line or with only a flat C-shape, whereby the appropriate dimensioning and choice of material can ensure that the tension members have exactly the same elongation despite the different shapes.
Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:Embodiments of the invention are explained in more detail with reference to the drawings. It shows:
Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht einer Formschließvorrichtung für eine Spritzgießmaschine gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;Fig. 1 is a schematic perspective view of a mold clamping device for an injection molding machine according to a first embodiment of the invention;
Fig. 2 in schematischer Seitenansicht eine zweite Ausführungsform der Erfindung;Fig. 2 shows a schematic side view of a second embodiment of the invention;
Fig. 3 in schematischer Seitenansicht eine dritte Ausführungsform. Fig. 3 shows a schematic side view of a third embodiment.
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 Maschinenrahmen 1 unverschiebbar befestigt. Die andere Festplatte 5 ist eine Abstützplatte, an der ein hydraulischer Schließzylinder 7 befestigt ist, der die Festplatte 5 durchsetzt und dessen Kolben über zwischengeschaltete Druckplatten 9,11 eine Schließkraft auf eine bewegliche Formaufspannplatte 13 ausüben kann, die am Maschinenrahmen 1 z.B. auf Rollenbahnen 15 längsverschieblich geführt ist. Durch Beaufschlagung des Schließzylinders 7 mit Druckmittel kann die bewegliche Formaufspannplatte 13 gegen die feste Formaufspannplatte 3 bewegt werden, so daß von den Platten 3,13 getragene Formwerkzeuge (nicht dargestellt) geschlossen und mit einer Zuhaltekraft beaufschlagt werden. Die als Abstützplatte ausgebildete Festplatte 5 ist am Maschinenrah-The device according to Fig. 1 has a machine frame 1. This carries two hard disks 3, 5, which are parallel to one another at a distance. One hard disk 3 is designed as a fixed mold clamping plate and is fixedly attached to the machine frame 1. The other hard disk 5 is a support plate to which a hydraulic locking cylinder 7 is attached, which passes through the hard disk 5 and whose piston can exert a closing force on a movable mold clamping plate 13 via intermediate pressure plates 9, 11, which is guided longitudinally on the machine frame 1, e.g. on roller conveyors 15. By applying pressure medium to the locking cylinder 7, the movable mold clamping plate 13 can be moved against the fixed mold clamping plate 3, so that molds (not shown) carried by the plates 3, 13 are closed and subjected to a locking force. The hard disk 5 designed as a support plate is fixed to the machine frame.
men 1 vorzugsweise mittels eines Gleitlagers (nicht dargestellt) abgestützt, so daß sie kleine Verschiebebewegungen in dessen Längsrichtung ausführen kann.men 1 is preferably supported by means of a plain bearing (not shown) so that it can carry out small displacement movements in its longitudinal direction.
Um die Festplatten 3,5 gegen die sie auseinandertreibenden Reaktionskräfte gegenseitig abzustützen, sind die Festplatten 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 gelenkig verbunden, wobei die Zugglieder 17,17' an den rahmenferneren Ecken der Festplatten 3,5 und die Zugglieder 19,19' an den dem Rahmen zugewandten Enden angreifen.In order to support the hard disks 3.5 against the reaction forces that drive them apart, the hard disks 3.5 are connected to one another by four tension members 17,19,17',19', which are arranged in pairs on both sides of the device. The tension members 17,17',19,19' are hingedly connected to the two hard disks 3.5 in their corner areas, with the tension members 17,17' engaging the corners of the hard disks 3.5 that are furthest from the frame and the tension members 19,19' engaging the ends facing the frame.
Jedes Zugglied 17,17 ' , 19,19 ' ist allgemein C-förtnig ausgebildet. Durch die C-förmige Ausbildung der rahmenferneren Zugglieder 17,17' ist ein unbehinderter Zugang zu dem Raum zwischen der festen Formaufspannplatte 3 und der beweglichen Formaufspannplatte 13 gewährleistet. Auch die dem Rahmen 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 Reaktionskräfte zu der von der der Schließvorrichtung 7 ausgeübten Schließkraft sämtliche Zugglieder 17,17',19,19' sich um exakt den gleichen Betrag in Längsrichtung der Maschine verformen. Hierdurch wird unabhängig vom Betrag dieser Verformung immer eine exakte Parallelität der Festplatten 3,5 gewährleistet. In der Praxis sind die Zugglieder so dimensioniert, daß ihre Verformung in Längsrichtung der Maschine 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.Each tension member 17,17', 19,19' is generally C-shaped. The C-shaped design of the tension members 17,17' further away from the frame ensures unhindered access to the space between the fixed mold clamping plate 3 and the movable mold clamping plate 13. The lower tension members 19,19' closer to the frame are also C-shaped in exactly the same way and otherwise identically dimensioned as the upper tension members 17,17', although this would not be necessary for free access to the space between the plates 3,13. This ensures that when the tension members 17,17',19,19' are loaded by the reaction forces to the closing force exerted by the closing device 7, all tension members 17,17',19,19' deform by exactly the same amount in the longitudinal direction of the machine. This ensures that the hard disks 3.5 are always exactly parallel, regardless of the amount of this deformation. In practice, the tension members are dimensioned so that their deformation in the longitudinal direction of the machine at maximum closing force is less than 0.1%, i.e. with a length of the tension members of approx. 2 meters, a deformation in the longitudinal direction of the order of magnitude of e.g.
1 ram einkalkuliert.1 ram included.
Anstelle der in Fig. 1 dargestellten gelenkigen Verbindungen 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.Instead of the articulated connections of the tension members 17, 17', 19, 19' with the hard disks 3, 5 shown in Fig. 1, all of these connections, or some of them, can also be rigid, since the deformations of the C-shaped tension members only lead to extremely slight twisting of the C-legs relative to the hard disks 3, 5, which remain parallel.
Während bei der Ausführungsform nach Fig. 1 das identische Verformungsverhalten der Zugglieder durch identische Ausbildung der Zugglieder erreicht wird, ist es, wie erwähnt, auch möglich, bei unterschiedlicher Form der Zugglieder ein identisches Elongationsverhalten durch entsprechende Dimensionierung zu erzielen. Deshalb können die Zugglieder auch unterschiedlich ausgebildet sein.While in the embodiment according to Fig. 1 the identical deformation behavior of the tension members is achieved by identical design of the tension members, it is, as mentioned, also possible to achieve an identical elongation behavior with different shapes of the tension members by appropriate dimensioning. Therefore, the tension members can also be designed differently.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 sind die an den rahmennäheren 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 verformen 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 aufweisen, so daß bei Anliegen einer Schließkraft die Längenänderung 1-, der oberen Zugglieder 17 gleich der Längenänderung I2 der unteren Zugglieder 19 ist.In the embodiment according to Fig. 2, the tension members 19 engaging the corners of the hard disks 5, 3 closest to the frame are designed in a much flatter C-shape than the tension members 17 engaging the corners farther from the frame. Since the latter can deform more due to the greater length of the C-legs, the tension members 19 closest to the frame must be designed through dimensioning and material selection, e.g. by using thinner sheets, so that they have the same elongation behavior despite the shorter C-legs, so that when a closing force is applied, the change in length 1-, of the upper tension members 17 is equal to the change in length I2 of the lower tension members 19.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 sind nur die an den rahmenfernen Ecken angreifenden Zugglieder 17 C-förmig ausgebildet, während die dem Rahmen näherliegenden Ecken der Festplatten 3,5 in konventioneller Weise durch geradlinige Hollme 21 verbunden sind. Da diese sehr nahe am Maschinen-In the embodiment according to Fig. 3, only the tension members 17 engaging the corners furthest from the frame are C-shaped, while the corners of the hard disks 3,5 closer to the frame are connected in a conventional manner by straight beams 21. Since these are very close to the machine
rahmen 1 liegen, behindern sie den Zugang zu dem Raum zwischen 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 exakt gleich ist, so daß die Parallelität der Festplatten 3,5 gewährleistet ist.frame 1, they do not significantly hinder access to the space between the hard disk 3 and the movable plate 13. Here too, a suitably rigid construction of the C-shaped tension members 17 and a suitably flexible design of the beams 21 must ensure that their elongation is exactly the same under a given closing force, so that the parallelism of the hard disks 3,5 is guaranteed.
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