CH377094A - Formschliessvorrichtung, insbesondere für thermoplastische Kunststoffe verarbeitende Spritzgussmaschinen - Google Patents

Description

  
 



  Formschliessvorrichtung, insbesondere für thermoplastische Kunststoffe verarbeitende Spritzgussmaschinen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Formschliessvorrichtung, insbesondere für thermoplastische Kunststoffe verarbeitende Spritzgussmaschinen, bestehend aus zwei je eine Formhälfte tragenden Formträgerplatten, von denen eine   mittels    eines hydraulischen Arbeitszylinders verschiebbar und feststellbar sowie durch einen Druckzylinder gegen die andere feststehende Formträgerplatte anpressbar ist.



   Bei den bekannten Formschliessvorrichtungen dieser Art ist der hydraulische Arbeitszylinder an einer mit dem Maschinengestell fest verbundenen Ständerplatte entweder zwischen dieser und der beweglichen Formträgerplatte oder auf der entgegengesetzten Seite der Ständerplatte befestigt. In beiden Fällen ist der Kolben des Arbeitszylinders durch eine Kolbenstange mit der beweglichen Formträgerplatte verbunden.



  Durch diesen Arbeitszylinder sollen die auf den Formträgerplatten befestigten Formteile zunächst zur Anlage gebracht und hierauf durch den in der Formträger- oder Ständerplatte vorgesehenen Druckzylinder gegeneinandergepresst werden, um ein vollständiges Schliessen der Form zu gewährleisten. Damit hierbei der Arbeitszylinder vom Druck des Druckzylinders entlastet wird, sind an der beweglichen Formträgerplatte Stützsäulen angeordnet, die durch die Ständerplatte hindurchführbar sind. Die Stützsäulen weisen auf deren Länge verteilte Ringnuten auf, in die oder hinter das freie Ende der Stützsäulen eine auf der Ständerplatte drehbar angeordnete malteserartig geformte Stützplatte zum Eingriff mit den Stützsäulen gebracht werden kann, um hierdurch die bewegliche Formträgerplatte gegen den hohen Schliessdruck abzustützen.

   Diese Formschliessvorrichtungen weisen jedoch eine grosse Baulänge auf, weil der vor oder hinter der Ständerplatte angeordnete Arbeitszylinder einen verhältnismässig grossen Raum einnimmt und auch der in der beweglichen Formträgerplatte angeordnete Druckzylinder eine erhebliche Verdickung dieser Platte bedingt, so dass dementsprechend auch nur ein kurzer Formöffnungsweg verbleibt, der nur eine kleine Formhöhe zulässt. Darüber hinaus beanspruchen die Stützsäulen nicht nur einen grossen Platzbedarf, sondern vergrössern auch das Gewicht und damit die Baukosten der Formschliessvorrichtung beträchtlich.



   Es ist auch schon eine Formschliessvorrichtung bekannt, bei der zur Anpassung an verschieden hohe Spritzgussformen zwischen der beweglichen Formträgerplatte und der Kolbenstange des Arbeitszylinders eine in ein topfförmiges Gehäuse einschraubbare Schraubenspindel vorgesehen ist. Zur Erzeugung des Schliessdruckes sind keilförmige Anschläge vorgesehen, die in radialer Richtung unter den Boden des Gehäuses gedrückt werden können und dabei das Gehäuse sowie die bewegliche Formträgerplatte axial gegen die Spritzgussform verschieben. Indessen ist bei der Verwendung niedriger Spritzgussformen die Spindel so weit aus dem Gehäuse herauszuschrauben, dass nur wenige Windungen des Schraubengewindes zur Übertragung des Schliessdruckes herangezogen werden, weshalb auch nur beschränkte Schliessdrücke angewendet werden können.



   Durch die Erfindung ist die Aufgabe gelöst, die Formschliessvorrichtung der eingangs beschriebenen Art so weiterzubilden, dass bei geringstem Baugewicht und kürzester Baulänge ein grosser Formöffnungsweg zwischen den beiden Formträgerplatten erzielt wird.



   Gegenstand der Erfindung ist eine Formschliessvorrichtung, insbesondere für thermoplastische Kunststoffe verarbeitende Spritzgussmaschinen, bestehend aus zwei je eine Formhälfte tragenden Formträgerplatten, von denen eine mittels eines hydraulischen   Arbeitszylinders verschiebbar und feststellbar sowie durch einen Druckzylinder gegen die andere feststehende Formträgerplatte anpressbar ist, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass der Arbeitszylinder gegenüber seinem feststehend angeordneten Kolben verschiebbar sowie an seinem freien Stirnende als Kolben für den Druckzylinder ausgestaltet ist, welcher von der axial verstellbaren beweglichen Formträgerplatte gebildet ist.



   Mit Vorteil ist der hydraulische Arbeitszylinder zum Verstellen der beweglichen Formträgerplatte in einem mit einem Aussengewinde versehenen topfförmigen Gehäuse geführt, das in einer im Maschinengestell drehbar gelagerten antreibbaren Gewindebüchse eingeschraubt ist.



   Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung dieser Formschliessvorrichtung können im Bereich der Öffnung des topfförmigen Gehäuses zwei diametral gegenüberliegende Schlitze zur Aufnahme je eines sichelförmigen Anschlages vorgesehen sein, die beide mittels je eines Arbeitskolbens radial nach innen verschiebbar sind, derart, dass bei herausgefahrenem Arbeitszylinder jeder Anschlag unter dessen Boden greift.



   Durch diese Massnahmen wird ein grosser Öffnungsweg der beweglichen Formträgerplatte erhalten, weil der Arbeitszylinder zum grossen Teil in das Maschinengestell bzw. die Ständerplatte einfahrbar ist.



  Ein weiterer Vorteil ist bei der genannten Ausführung in der Anwendbarkeit grosser Schliessdrücke zu sehen, die einerseits durch die Ausbildung des freien Arbeitszylinderendes als Kolben mit grossem Durchmesser für den Druckzylinder und anderseits durch die Verwendung des biegungssteifen Arbeitszylinders und die den Boden desselben auf grosser Fläche übergreifenden sichelförmigen Anschläge ermöglicht werden. Dabei ist von weiterer Bedeutung, dass das die hohen Abstützkräfte aufnehrnende topfförmige Gehäuse auch bei grossen axialen Verschiebungen mit stets gleichbleibender, vorbestimmter Anzahl von Gewindegängen in der Ständerplatte abgestützt ist.

   Schliesslich er  möglicht    diese Formschliessvorrichtung in vorteilhafter Weise die Herstellung grosser und sperriger Spritzlinge und zeichnet sich durch eine gedrungene und infolge Wegfalls der Stützsäulen durch eine übersichtliche Form aus.



   In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes im Längsschnitt an einer Spritzgussmaschine schematisch dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 die Formschliessvorrichtung mit geöffneter Form,
Fig. 2 die Formschliessvorrichtung mit geschlossener Form und
Fig. 3 diese Formschliessvorrichtung mit zusam  mengepresster    Form.



   Eine Spritzgussmaschine, die zum Verarbeiten von thermoplastischen Kunststoffen dient, weist in üblicher Weise eine Formschliessvorrichtung 1, eine Spritzvorrichtung 2 und eine hydraulische Druckerzeugungsvorrichtung auf, von denen mindestens die beiden erstgenannten Vorrichtungen auf einem gemeinsamen Maschinengestell 3 angeordnet sind.



   Die Spritzvorrichtung 2, der die Aufgabe zukommt, den ihr in Granulatform zugeführten Kunststoff in plastischem, genügend fliessfähigem Zustand überzuführen und das plastifizierte Gut aus einer Düse 4 mit Druck austreten zu lassen, besteht aus einem elektrisch beheizbaren Hohlzylinder 5 mit einer zentral angeordneten, in der Zeichnung nicht dargestellten Plastifizierschnecke, die im Hohlzylinder 5 nicht nur drehbar, sondern auch längsverschiebbar angeordnet ist. Die durch die Plastifizierschnecke durchgeknetete Kunststoffmasse, die teils durch innere Reibung und teils durch die von aussen zugeführte Wärme fliessfähig wird, gelangt in einen der Plastifizierschnecke vorgeschalteten Raum des Hohlzylinders 5.

   Ist in diesem die vorgesehene Füllmenge angesammelt, wird die Plastifizierschnecke durch einen mit ihr verbundenen, an der in der Zeichnung nicht dargestellten Stirnseite des Hohlzylinders 5 angeordneten Druckkolben gegen das andere Ende des Hohlzylinders 5 verschoben und durch die an diesem Ende vorgesehene Düse 4 ausgeschoben. Die Spritzvorrichtung 2 ist auf dem Maschinengestell 3 durch einen in der Zeichnung nicht dargestellten hydraulischen Arbeitszylinder axial verschiebbar.



   Die Formschliessvorrichtung 1 besteht aus einer auf dem Maschinengestell 3 im Bereich der Spritzvorrichtung 2 stehend   allgeordneten,    feststehenden rechteckigen Formträgerplatte 6, auf welcher der eine Formteil 7 der geteilt ausgebildeten Spritzgussform 8 aufgeschraubt ist. Auf dem anderen Ende des Maschinengestells 3 ist eine zur Formträgerplatte 6 parallele, gleich gestaltete Ständerplatte 9 befestigt, die durch vier in den Ecken angeordnete säulenförmige Holme 10 miteinander verbunden sind. Diese Holme 10 dienen zum Führen einer zwischen der Ständerplatte 9 und der feststehenden Formträgerplatte 6 angeordneten beweglichen Formträgerplatte 11, auf deren der Ständerplatte 9 gegenüberliegenden Seite der andere Formteil 12 befestigt ist.

   Zum Zusammenführen und Entfernen der Formteile 7 und 12 ist die bewegliche Formträgerplatte 11 mit einem Arbeitszylinder 13 verbunden, der in einem in der Ständerplatte 9 sitzenden topfförmigen Gehäuse 14 geführt ist und in dessen Boden das Kolbenstangenende 15 des Arbeitszylinders 13 befestigt ist. Um den Kolben 16 aus dem Arbeitszylinder 13 herausnehmen zu können, ist das kolbenstangenseitige Ende des Arbeitszylinders 13 durch eine einschraubbare und gegen die Kolbenstange 17 abgedichtete Muffe 18 verschlossen. Die Zuführung bzw. Ableitung des hydraulischen Druckmittels zum bzw. vom Arbeitszylinder 13 erfolgt durch je eine Bohrung 19 bzw. 20 in der Kolbenstange 17, von denen eine in den kolbenstangenseitigen Zylinderraum 21 und die andere in den gegen überliegenden Zylinderraum 22 des Arbeitszylinders 13 mündet.

   Je nachdem das hydraulische Druckmittel in den kolbenseitigen oder den andern Zylinderraum 21 bzw. 22 geleitet wird, erfolgt eine Bewegung der  zugeordneten Formträgerplatte 11 im Sinne des Öffnens oder des Schliessens der Spritzgussform 8. Das topfförmige Gehäuse 14 ist mit einem Aussengewinde versehen, mit dem es in einer in der Ständerplatte 9 drehbar und axial unverschiebbar gelagerten Gewindebüchse 23 eingeschraubt ist. Die Gewindebüchse 23 ist durch einen Elektromotor 24 über ein Schnekkengetriebe 25 antreibbar, wodurch der Arbeitszylinder 13 mit der beweglichen Formträgerplatte 11 axial bewegt werden kann. Diese Verstellvorrichtung dient zum Anpassen des Endabstandes zwischen der Stän  derplatte    9 und der beweglichen Formträgerplatte 11 an die jeweilige Höhe der verwendeten Spritzgussform 8.

   Das freie, der beweglichen Formträgerplatte 11 zugekehrte Stirnende des Arbeitszylinders 13 ist als ein Kolben 26 ausgebildet, dessen Druckzylinder 27 von einem hohlzylindrischen Anguss an der beweglichen Formträgerplatte 11 gebildet ist. Dieser Druckzylinder 27 dient zum vollständigen Schliessen der durch den Arbeitszylinder 13 aneinandergeführten Formteile 7 und 12, um ein Austreten des verflüssigten Kunststoffes aus der Spritzgussform 8 beim Einfüllen zu vermeiden. Dem erforderlichen hohen Schliessdruck entsprechend ist der Durchmesser des Druckkolbens 26 verhältnismässig gross. Um zum Öffnen der Spritzgussform 8 eine Mitnahme der bewegeichen Formträgerplatte 11 zu gewährleisten, ist am freien Ende des Druckzylinders 27 eine Ringscheibe 28 befestigt, gegen die sich der Kolben 26 des Druckzylinders 27 abstützt.

   Da der Schliessdruck von dem eine bedeutend kleinere Stirnfläche als der Druckzylinder 27 aufweisenden Arbeitszylinder 13 nicht aufgenommen werden kann, ist eine Sperrvorrichtung vorgesehen, die von zwei diametral gegenüberliegenden sichelförmigen Anschlägen 29 gebildet ist. Im Bereich der Öffnung des topfförmigen Gehäuses 14 sind in dessen Mantel Schlitze 30 angeordnet, die den Anschlägen 29 angepasst sind und zu deren Führung dienen. Jedem Anschlag 29 ist ein am Flansch 31 des topfförmigen Gehäuses 14 befestigter Arbeitszylinder 32 zugeordnet, mit dessen Arbeitskolben 33 der Anschlag 29 durch eine Kolbenstange 34 verbunden ist.

   Nach dem Herausfahren des Arbeitszylinders
13 aus dem topfförmigen Gehäuse 14 zum Zweck des Zusammenführens der Formteile 7 und 12 wird die kolbenstangenfreie Seite der den Anschlägen 29 zugeordneten Arbeitskolben 33 mit hydraulischem Druckmittel beaufschlagt, wodurch die Anschläge 29 unter den Boden des Arbeitszylinders 13 geführt werden und ihn beim Beaufschlagen des Druckzylinders 27 mit hydraulischem Druckmittel gegen das topfförmige Gehäuse 14 bzw. die Ständerplatte 9 abstützen.



   Die in der Zeichnung nicht dargestellte Druckerzeugungsvorrichtung ist zur Betätigung des Arbeitszylinders 13, des Druckzylinders 27, der Arbeitskolben 33 und verschiedener Sicherheitsvorrichtungen bestimmt. Diese Druckerzeugungsvorrichtung ist im wesentlichen von Pumpen zur Erzeugung des Druckes des hydraulischen Druckmittels gebildet, das mittels Steuerschiebern, Schaltuhren, Sicherheitsventilen oder dergleichen so gesteuert wird, dass ein kontinuierlicher Ablauf eines jeden Spritzvorganges im Zusammenhang mit einer elektrischen Steuerung des elektrischen Antriebes gewährleistet ist.



   In Fig. 1 bis 3 sind die drei Betriebsstellungen der Schliessvorrichtung 1 dargestellt. Fig. 1 zeigt die Endstellung des Arbeitszylinders 13 bei geöffneter Spritzgussform 8, wie sie durch Füllen des kolbenstangenseitigen Zylinderraumes 21 des Arbeitszylinders 13 mit dem hydraulischen Druckmittel über die Bohrung 19 erreicht wird. Die Formteile 7 und 12 sind dabei so weit voneinander entfernt, dass der aus der vorhergehenden Füllung der Spritzgussform mit Kunststoff stammende Spritzling leicht aus der Spritzgussform entnommen werden kann. Nunmehr werden die Formteile 7 und 12 zum Anliegen gebracht, wozu das hydraulische Druckmittel dem kolbenstangenfreien Zyhinderraum über die Bohrung 20 zugeführt wird, wie es in Fig. 2 dargestellt ist.

   Sodann werden die Anschläge 29 unter den Boden des Arbeitszylinders 13 mittels der Arbeitskolben 33 geschoben und der Kolben 26 des Druckzylinders 27 mit hydraulischem Druckmittel beaufschlagt, wie Fig. 3 erkennen lässt.



  Hierdurch wird der vollkommen flüssigkeitsdichte Verschluss der Spritzgussform 8 erzielt. Nunmehr wird die Spritzvorrichtung 2 bis zum festen bzw. dichten Aufsitzen ihrer Düse 4 auf der Mündung der Einspritzöffnung des Formteiles 7 verschoben und die Spritzgussform 8 mit plastifiziertem Kunststoff gefüllt.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Formschliessvorrichtung, insbesondere für thermoplastische Kunststoffe verarbeitende Spritzgussmaschinen, bestehend aus zwei je eine Formhälfte tragenden Formträgerplatten, von denen eine mittels eines hydraulischen Arbeitszylinders verschiebbar und feststellbar sowie durch einen Druckzylinder gegen die andere feststehende Formträgerplatte anpressbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitszylinder (13) gegenüber seinem feststehend angeordneten Kolben (16) verschiebbar sowie an seinem freien Stirnende als Kolben (26) für den Druckzylinder (27) ausgestaltet ist, welcher von der axial verstellbaren beweglichen Formträgerplatte (11) gebildet ist.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Formschliessvorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zum Verstellen der beweglichen Formträgerplatte (11) der hydraulische Arbeitszylinder (13) in einem mit einem Aussengewinde versehenen topfförmigen Gehäuse (14) geführt ist, das in einer im Maschinengestell drehbar gelagerten antreibbaren Gewindebüchse (23) eingeschraubt ist.

   2. Formschliessvorrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das freie Kolbenstangenende (15) des Arbeitszylinders (13) im Boden des topfförmigen Gehäuses (14) be festigt ist.

   3. Formschliessvorrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Öffnung des topfförmigen Gehäuses (14) zwei diametral gegenüberliegende Schlitze (30) zur Aufnahme je eines sichelförmigen Anschlages (29) vorgesehen sind, die beide mittels je eines Arbeitskolbens (33) radial nach innen verschiebbar sind, derart, dass bei herausgefahrenem Arbeitszylinder (13) jeder Anschlag unter dessen Boden greift.