-
Die Erfindung betrifft eine Schließeinheit
für eine
Spritzgießmaschine
mit mindestens einem Kniehebelmechanismus, welcher zwei parallel
wirkende, gegensinnig zueinander verschwenkende und mit einem Linearantrieb
verbundene Kniehebelgestänge gleicher
Strecklänge
aufweist, die am einen Ende mit einer feststehenden Basis und am
anderen Ende mit einer linear geführten Formaufspannplatte gelenkig verbunden
sind und jeweils mindestens einen dazwischenliegenden, freien Gelenkpunkt
aufweisen, welcher beim Öffnungshub
der Formaufspannplatte in einer Schwenkebene auf den freien Gelenkpunkt
des benachbarten Kniehebelgestänges
zuschwenkt.
-
Eine derartige Schließeinheit
mit einem sogenannten 7-Punkt-Kniehebelmechanismus ist beispielsweise
aus der
US 5,971,743 bekannt.
Bei dieser Schließeinheit
sind zwischen der feststehenden Basis und der beweglichen Formaufspannplatte
insgesamt vier Kniehebelgestänge
symmetrisch zur Hubrichtung eines Linearantriebs angeordnet, wobei je
zwei Kniehebelgestänge
spiegelsymmetrisch zueinander arbeiten. Eine derartige, aus zwei
spiegelsymmetrischen Kniehebelgestängen bestehende Anordnung wird
im Folgenden als Kniehebelmechanismus bezeichnet. Jedes Kniehebelgestänge weist zwei
freie Gelenkpunkte auf, wovon einer nach innen und damit auf einen
korrespondierenden, sich ebenfalls in der gleichen Schwenkebene
nach innen bewegenden freien Gelenkpunkt des gegenüberliegenden
Kniehebelgestänges
zuschwenkt. Die jeweils anderen freien Gelenkpunkte der beiden Kniehebelgestänge schwenken
in entgegengesetzten Richtungen nach außen und ragen dabei je weils über die
Kontur der Schließeinheit
hinaus. Bei den zwei jeweils in der gleichen Schwenkebene einwärts schwenkenden Gelenkpunkten
muss aus Gründen
eines möglichst großen Öffrnungshubs
zumindest einer der mit einem solchen Gelenkpunkt verbundenen Hebel
kleiner als der halbe Abstand der beiden gegenüberliegenden Kniehebelgestänge im gestreckten
Zustand sein, damit sich die Hebel bei vollständig zurückgefahrener Formaufspannplatte
im Bereich ihrer freien Gelenkpunkte nicht berühren.
-
Im Gegensatz zu dem aus der obengenannten
Patentschrift bekannten sogenannten 7-Punkt-Kniehebelmechanismus
wird in der
US 5,252,286 eine
Schließeinheit
mit einem sogenannten 5-Punkt-Kniehebelmechanismus beschrieben, bei
dem jedes Kniehebelgestänge
nur einen freien Gelenkpunkt aufweist. Um damit dennoch einen großen Hub
der beweglichen Formaufspannplatte zu ermöglichen, werden möglichst
langgestreckte Hebelgestänge
verwendet und die freien Gelenkpunkte der spiegelsymmetrisch arbeitenden
Kniehebelgestänge während der Öffnungsphase
voneinander weg weit nach außen
geschwenkt. Dadurch ragen die Gestängeteile mit den freien Gelenkpunkten
im vollständig geöffneten
Zustand der Spritzgussform entsprechend weit über die Kontur der Schließeinheit
hinaus. Dies stellt sowohl ein konstruktives, als auch ein sicherheitstechnisches
Problem dar.
-
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, eine Schließeinheit
für eine
Spritzgießmaschine
zu schaffen, welche bei kompakter Bauweise einen möglichst
großen
Hub ermöglicht.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine
Schließeinheit
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
-
Bei der erfindungsgemäßen Schließeinheit sind
die Schwenkebenen jeweils zweier korrespondierender freier Gelenkpunkte
der beiden spiegelsymmetrisch arbeitenden Kniehebelgestänge eines Kniehebelmechanismus
versetzt zueinander angeordnet, so dass diese Gelenkpunkte in der
Endphase des Öffnungshubs
der Formaufspannplatte aneinander vorbeischwenken können. Dies
ermöglicht
deutlich größere Hebellängen bzw.
Schwenkwege bei gleichem Schwenkwinkel der Kniehebelgestänge und
damit einen wesentlich größeren Hub
der beweglichen Formaufspannplatte, ohne dass diese Gelenkpunkte
mit den zugeordneten Gestängeteilen
in der Öffnungsphase über die
Kontur der Schließeinheit
hinausragen.
-
Die Erfindung wird im folgenden anhand
der teilweise schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben.
Es zeigen:
-
1a die
Seitenansicht einer Schließeinheit
mit geschlossener Spritzgussform;
-
1b die
Seitenansicht einer Schließeinheit
mit offener Spritzgussform;
-
2a die
perspektivische Darstellung einer Schließeinheit mit doppeltem 5-Punkt-Kniehebelmechanismus
in der Schließlage
der beweglichen Formaufspannplatte; und
-
2b die
perspektivische Darstellung der Schließeinheit gemäß 2a in der Öffnungslage der
beweglichen Formaufspannplatte.
-
Bei der in 1a schematisch dargestellten Schließeinheit
für eine
Spritzgießmaschine
sind in den Eckbereichen einer feststehenden, rechteckigen Abstützplatte 1 insgesamt
vier Führungsstangen 2 parallel
zueinander angeordnet, die an ihren entgegengesetzten Enden mit
einer ebenfalls feststehenden Formauf spannplatte 3 für die feste
Formhälfte 4.1 einer
Spritzgussform 4 verbunden sind. Die zum Öffnen der
Spritzgussform 4 bewegliche Formhälfte 4.2 ist an einer
durch die Führungsstangen 2 linear geführten, beweglichen
Formaufspannplatte 5 befestigt. Zum Öffnen und Schließen der
Spritzgussform 4 ist ein 5-Punkt-Kniehebelmechanismus vorgesehen, der
aus zwei spiegelsymmetrisch arbeitenden Kniehebelgestängen 6 und 7 mit
identischen Strecklängen
besteht. Jedes dieser Kniehebelgestänge 6 bzw. 7 ist
am einen (linken) Ende mit der Abstützplatte 1 und am
anderen (rechten) Ende mit der beweglichen Formaufspannplatte 5 gelenkig
verbunden, wobei diese Gelenkpunkte zur Vermeidung von Kippmomenten
in gleichen Abständen
zu einer Mittellinie 12 angeordnet sind. Außerdem weisen
die Kniehebelgestänge 6 bzw. 7 etwa
in der Mitte jeweils einen freien Gelenkpunkt 6.1 bzw. 7.1 auf.
Jedes Gestängeteil
der beiden Kniehebelgestänge 6, 7 ist
dabei länger
als der halbe Abstand dieser Kniehebelgestänge 6, 7 im gestreckten
Zustand. An dem mit der Abstützplatte 1 verbundenen
Gestängeteil 6.2 bzw. 7.2 ist
zwischen dem festen Gelenkpunkt 1.1 bzw. 1.2 und
dem freien Gelenkpunkt 6.1 bzw. 7.1 jeweils ein
Antriebshebel 8 bzw. 9 gelenkig befestigt, der
mit seinem nach innen ragenden Ende an einer zentralen Druckplatte 10 gelenkig
montiert ist. Diese Druckplatte 10 wird von einem Linearantrieb 11 bewegt,
dessen Hubrichtung auf der Mittellinie 12 liegt und durch
den Doppelpfeil dargestellt ist. Bei geschlossener Spritzgussform 4 ist
der Linearantrieb 11 in die vordere Hubendlage ausgefahren
und die beiden Kniehebelgestänge 6 und 7 sind
mittels der Hebel 8 bzw. 9 in die Strecklage verschwenkt.
-
Die 1 b
zeigt die gleiche Schließeinheit in
der Öffnungsphase
der Spritzgussform 4. Dazu wird die Druckplatte 10 durch
den Linearantrieb 11 in Richtung der Abstützplatte 1 zurückgezogen,
so dass über
die Hebel 8 und 9 die damit verbundenen Gestängeteile 6.2 und 7.2 nach
innen gezogen werden, wobei die freien Gelenkpunkte 6.1 und 7.1 in
der Anfangsphase des Öffnungshubs
aufeinander zu schwenken. Sämtliche
Gelenkpunkte jeweils eines Knie hebelgestänges 6 bzw. 7 bewegen
sich dabei relativ zueinander in einer gemeinsamen Schwenkebene.
Die Schwenkebenen der beiden Kniehebelgestänge 6 und 7 sind
jedoch nicht, wie beim Stand der Technik, deckungsgleich, sondern
versetzt zueinander angeordnet, so dass die freien Gelenkpunkte 6.1 und 7.1 über die
Mittellinie 12 hinweg und aneinander vorbei schwenken können. Falls
für die
Schließeinheit
nur ein Kniehebelmechanismus mit zwei Kniehebelgestängen 6 und 7 verwendet
wird, sollten zur Vermeidung von Kippmomenten die beiden Schwenkebenen
parallel zur Mittellinie 12 orientiert sein. Bei der üblicherweise
doppelten Ausführung,
also bei der Verwendung von zwei Kniehebelmechanismen mit jeweils
zwei Kniehebelgestängen
liegen die Schwenkebenen aller Kniehebelgestänge parallel zueinander und
sind symmetrisch zur Mittellinie 12 verteilt.
-
In der in den 2a und 2b teilweise
schematischen, perspektivischen Darstellung einer Schließeinheit
für eine
Spritzgießmaschine
ist zur besseren Erkennbarkeit die Abstützplatte mit dem Linearantrieb
nicht dargestellt. Der Blick fällt
somit auf die Rückseite
einer an vier Führungsstangen 22 linear
geführten,
beweglichen Formaufspannplatte 25 sowie auf die feststehende
Formaufspannplatte 23, zwischen denen sich die beiden hier
ebenfalls nicht dargestellten Hälften
einer Spritzgussform befinden. Die gezeigte Anordnung besitzt einen
doppelten 5-Punkt-Kniehebelmechanismus 20, 30 mit
vier paarweise gegensinnig arbeitenden, parallel wirkenden Kniehebelgestängen 26 und 27 bzw. 36 und 37 und mit
gemeinsamen Drehachsen sowohl der einander entsprechenden festen,
als auch der freien Gelenkpunkte. Die jeweils oberen, gleichsinnig
arbeitenden Kniehebelgestänge 26 bzw. 36 der
beiden Kniehebelmechanismen 20 bzw. 30 sind mit
einem Gestängeteil 26.2 bzw. 36.2 an
der Rückseite
der beweglichen Formaufspannplatte 25 angelenkt und über je einen
freien Gelenkpunkt 26.1 bzw. 36.1 mittels eines Doppelhebels 26.3 bzw. 36.3 gelenkig
an der nicht dargestellten Abstützplatte
befestigt. Die unteren Kniehebelgestänge 27 und 37 weisen
auf Seiten der Formaufspannplatte 25 ebenfalls je ein Gestängeteil 27.2 bzw. 37.2 sowie
einen gemeinsamen, freien Gelenkpunkt 27.1 und auf Seiten
der Abstützplatte
ein gemeinsames Gestängeteil 40 auf.
Das Gestängeteil 40 einerseits
und die Doppelhebel 26.3 bzw. 36.3 andererseits
sind über
Antriebshebel, von denen lediglich die Hebel 29 und 38 sichtbar
sind, mit einer zentralen Druckplatte 210 gelenkig verbunden,
welche an zwei nicht dargestellten Führungsschienen linear geführt und
durch einen – ebenfalls
nicht gezeigten -Linearantrieb hubbeweglilch angetrieben ist.
-
Zum Öffnen der Spritzgussform wird
die Druckplatte 210 durch den Linearantrieb zurückgezogen
(in der gezeigten Darstellung also nach rechts), worauf die Gestängeteile
der vier Kniehebelgestänge,
wie in 2b dargestellt,
jeweils nach innen schwenken. Die Anordnung der Gelenkpunkte aller Kniehebelgestänge ist
dabei, wie aus 2a ersichtlich,
so gewählt,
dass die jeweiligen Schwenkebenen der freien Gelenkpunkte 26.1, 36.1 und 27.1 parallel zu
einer Symmetrieebene S liegen und senkrecht zu dieser so weit voneinander
versetzt sind, dass die jeweiligen freien Gelenkpunkte 26.1, 27.1 und 37.1 sowohl
des Gestängepaares 26,
als auch des Gestängepaares 36, 37 aneinander
vorbeischwenken.
-
Die Erfindung kann in analoger Weise
auch auf die jeweils nach innen schwenkenden freien Gelenkpunkte
eines 7-Punkt-Kniehebelmechanismen zur Anwendung kommen.