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Presse für eine geteilte Form Zusatz zur Anmeldung: V 24177 X/39 a2
Auslegeschrift 1 250 625 Gegenstand der Ansprüche 1, 2 und 4 der Hauptpatentanmeldung
V 24177 X/39 a2 ist eine Presse für eine geteilte Form zur Herstellung von Formteilen
aus Massen, insbesondere härtbaren Kunststoffen, die nach dem Schließen der Form
während einer Back- oder Aushärtezeit unter Preßdruck gehalten werden müssen, wobei
die durch eine Verriegelungsvorrichtung geschlossen gehaltene Form aus der Presse
verbringbar ist und die Verriegelungsvorrichtung aus schwenkbaren Zugstangen besteht,
die nach dem Schließen der Form in Verriegelungslage einschwenken, wobei die Zugstangen
durch einen äußeren Kraftantrieb in Verriegelungslage unter Zugspannung setzbar
sind, der von den Pressenbewegungen abgeleitet ist, indem die Zugstangen auf Exzenterwellen
gelagert sind und die Wellen einen Hebelarm tragen, an dem der Kraftantrieb angreift
und der Hub der Presse über den Formenschluß hinaus durch Zwischenschaltung eines
hydraulischen, nachgiebigen Mittels fortsetzbar ist, um die Hebelarme zu betätigen.
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Nach den bisherigen Vorschlägen sollte nicht nur das Aushärten des
Preßteiles außerhalb der Presse stattfinden, sondern auch das Öffnen der Formen,
das Herausnehmen der Preßteile sowie das Reinigen, Füllen und Heizen der Formen.
Insbesondere zum Lösen und Öffnen der Formen waren außerhalb der Presse zusätzlich
Lösestationen erforderlich, mit denen die Lösekraft von etwa 30s'/o der Preßkraft
der Presse aufgebracht werden muß.
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Von der Überlegung ausgehend, daß die zusätzliche Löestation außerhalb
der Presse die Gesamtanlage hinsichtlich der Investitionskosten nur dann wirtschaftlich
macht, wenn zahlreiche der teueren Formen im Umlauf sind, liegt der Erfindung die
Aufgabe zugrunde, einen Mittelweg zu finden, der insbesondere bei Großpreßteilen
mit einigen Minuten Backzeit die Wirtschaftlichkeit schon bei Einsatz von nur zwei
oder drei Formen sicherstellt. Das Wesen der Erfindung resultiert aus der Überlegung,
daß es genügt, lediglich die Backzeit außerhalb der Presse zu verlegen und alle
übrigen Arbeitsvorgänge wie bisher unter der Presse stattfinden zu lassen. Um dieses
Ziel zu erreichen, ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß die Exzenterwellen der
Zugstangen an der unteren Formenhälfte festgelegt sind, die mit Schnellspannmittel
versehenen Pressentische unabhängigvoneinander und im Gleichlauf der Höhe nach bewegbar
sind, und daß außer den zum Verriegeln der Form beim gleichlaufenden Abwärtsgang
der Pressentische auf die Druckrollen der Klemhebel einwirkenden ortsfesten Anschlägen
ein- und ausschaltbare Anschläge
vorgesehen sind, die die Druckrollen bei Umkehr
der beim Verriegeln ablaufenden Pressenbewegungen- abstützen.
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Hierdurch wird erreicht, daß die umlaufenden Formen in der Presse
selbst entriegelt und geöffnet werden können, wenn die Schnellspannmittel die Formenhälften
auch bei- der erforderlichen Lösekraft festzuhalten vermögen.
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Da die Formen im verriegelten, d. h. zueinander zentrierten Zustand
in die Presse gelangen, sind magnetische Spannleisten als Schnellspannmittel vorfeilhaft,
deren Haftkraft ausschaltbar ist. Diese Ausschaltbarkeit ist nicht nur bei Elektromagneten
gegeben, sondern auch bei permanentmagnetischen Spannplatten möglich. Da die magnetischen
Spannplatten zum Einsatz kommen, wenn die Form noch verriegelt ist, bleiben die
Formenhälften nach dem Öffnen der Form selbsttätig zueinander zentriert.
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Aus Sicherheitsgründen wird es jedoch als zweckmäßig erachtet, zusätzliche
mechanische Schnellspannvorrichtungen zur Sicherung und Entlastung insbesondere
der oberen magnetischen Spannplatte vorzusehen. Während die Spannplatten im Ober-
und Untertisch zumindest eine solche Haftkraft haben müssen, die zum Lösen und-
Öffnen der Form erforderlich ist, hat die obere Spannplatte zusätzlich noch das
Gewicht der oberen Formenhälfte zu tragen. Daher ist es zweckmäßig, die obere Spannplatte
durch eine zusätzliche mechanische Schnellspannvorrichtung zu entlasten und die
obere Formenhälfte zu sichern.
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Für eine in der Hauptpatentanmeldung beschriebene Verriegelungsvorrichtung
jedoch, bei der die Pressenkraft über die Betätigungsorgane der Verriegelungsvornchtung
in
die Form überleitbar ist, indem von der Presse mit Druckrollen versehene Klemmhebel
der Verriegelungsvorrichtung verschwenkt werden, durch die über Exzenter die Formenhälften
verbindende Zugstangen gespannt werden, eröffnet sich im Rahmen der Erfindung ein
Weg, das von den Klemmhebeln und den Exzentern übertragene Drehmoment, das die maximal
benötigte Preßkraft erheblich herabsetzt, auch zur Herabsetzung der Lösekraft zu
benutzen, wodurch auch die Anforderungen an die Haftkraft der magnetischen Spannplatten
herabgesetzt werden.
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Gemäß der Erfindung ist für diesen Fall vorgesehen, daß beide Formenhälften
unabhängig voneinander der Höhe nach bewegbar und ein- und ausschaltbare Anschläge
für die Druckrollen der Klemmhebel vorgesehen sind, die die Druckrollen bei Umkehr
der beim Verriegeln ablaufenden Pressentischbewegungen abstützen. Während nach den
bisherigen Vorschlägen die Klemmhebel durch besondere hydraulische Stößel im Sinne
der Verriegelung verschwenkt werden, ist es gemäß der Erfindung möglich, die Druckrollen
der in Verriegelungsstellung befindlichen Klemmhebel zum Lösen der Form gegen eingefahrene
Anschläge zu bewegen, wozu der Pressentisch in Aktion treten muß, der beim Schließen
der Form lediglich eine Reaktionskraft aufzubringen hatte.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Kunststoffpresse
mit einer Verriegelungsvorrichtung für die Formen dargestellt, die der neuen Aufgabe,
über die Klemmhebel der Verriegelungsvorrichtung auch das Öffnen oder zumindest
das Aufbrechen der Formen zu bewerkstelligen, angepaßt ist. Die Presse wird nach
Aufbau und Wirkungsweise sowie weiteren Erfindungsmerkmalen näher beschrieben und
erläutert. Es zeigt F i g. 1 die Presse teilweise in Ansicht, teilweise im Schnitt
durch den Ober- und Untertisch, wobei die linke Zeichnungshälfte die Stellung der
Pressentische und der Klemmhebel im Verriegelungszustand und die rechte Hälfte die
Stellungen im entriegelten Zustand der Formenverriegelung zeigt, Fig. 2 einen Schnitt
nach der Linie II-II in F i g. 1, d. h. die linke Hälfte des unteren Pressentisches
mit einer Form in Draufsicht und die rechte Hälfte ohne Form, Fig. 3 einen senkrechten
Schnitt durch ein Element der mechanischen Schnellspannvorrichtung, Fig.4 eine Ansicht
der Schnellspanuvorrichtung gemäß F i g. 3 von unten, F i g. 5 die Zugstangenanordnung
einer Seite der Verriegelungsvorrichtung mit Exzenterwelle und Fig.6 eine vergrößerte
Darstellung des Zusammenwirkens von Klemmhebel und Zugstangen zum se]bsttätigen
Ein- und Ausschwenken der Zugstangen in bzw. aus der Wirklage.
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In F i g. 1 befindet sich die aus der oberen Hälfte 1 und der unteren
Hälfte 2 bestehende Form zwischen dem oberen beweglichen Pressentisch 22 und dem
unteren beweglichen Pressentisch 40. An den Pressentischen sind magnetische Spannplatten
41 und 42 befestigt. Zwischen dem starren Oberhaupt 44 und dem nicht dargestellten
unteren Querhaupt erstrekken sich vier Säulen 43, an denen die Pressentische 22
und 40 geführt sind. Auf den oberen Pressentisch 22 wirken zwei Preßkolben 23 ein,
wogegen der untere Pressentisch 40 durch zwei Preßkolben 45 be-
tätigt wird. Um an
Bauhöhe der Presse zu sparen, wäre es auch möglich, den unteren Pressentisch ortsfest
zu machen und die Preßkolben 45 durch den Pressentisch durchtreten zu lassen. Die
Verriegelungsvorrichtung für die geschlossene Form wird im Ausführungsbeispiel von
der unteren Formenhälfte 2 getragen. Die Verriegelungsteile sind an den schmalen
Seiten der Form angebracht und bestehen aus Paaren von Zugstangen 27, 28, die auf
Exzenterwellen 31 gelagert sind. Die Exzenterwellen 31 sind ihrerseits in drei Böcken
32 drehbar gelagert (F i g. 2 links), die an der unteren Hälfte 2 der Form angegossen
sind. Die Verriegelungs-Zugstangen 27, 28 sind gemäß F i g. 5 U-förmig ausgeführt
und mit dem Steg 27a über Ausleger 35 der oberen Formenhälfte 1 schwenkbar. Die
eingeschwenkte Wirklage der Zugstangen 27 ist in Fig. 1 in der linken Zeichnungshälfte
dargestellt, wogegen die rechte Zeichnungshälfte die Loslage der Zugstangen wiedergibt,
in der die obere Formenhälfte 1 von dem oberen Pressentisch 22 frei abgehoben werden
kann.
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Die Exzenter 30 der Exzenterwelle 31 zwischen den Schenkeln der Zugstangen
27 in F i g. 5 dienen zur Aufnahme von Klemmhebeln 33, die an ihren Enden Druckrollen
34 tragen. Die Klemmhebel 33 sind über mehrere Keile 46 drehfest mit den Exzentern
30 verbunden, wie aus F i g. 5 und 6 ersichtlich.
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Die Exzentrizitäten 30 der Exzenterwellen 31 sind relativ zu den Klemmhebeln
33 so gelegt, daß die Exzenter bei der Stellung der Klemmhebel in Verriegelungsstellung
(linke Hälfte F i g. 1 und 6) in unterer Totpunktlage sind, so daß die Zugstangen
27,28 nach unten gezogen sind, wogegen in der Stellung der Klemmhebel für die Loslage
(rechte Hälfte dei F i g. 1) die Zugstangen angehoben und frei von den Auslegern
35 weggeschwenkt sind. Die Klemmhebel sind im Verriegelungszustand ferner derart
abwärts geneigt, daß die Druckrollen 34 über die untere Stützfläche der unteren
Formenhälfte vorstehen und somit gleichzeitig als Laufrollen zum Bewegen der verriegelten
Formen aus der und in die Presse dienen können. Dies ist ein wesentlicher Vorteil
der Lagerung der Zugstangen 27, 28 sowie der Klemmhebel 33 an der unteren Formenhälfte
2.
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Um erfindungsgemäß die in die Presse eingefahrenen, verriegelten
Formen zu öffnen, wird - ebenso wie beim Schließen der Form - die in dem Hebelarm
der Klemmhebel 33 sowie der Exzentrizität 30 der Exzenterwelle 31 liegende Übersetzung
ausgenutzt. Die Klemmhebel 33 können durch die aktive Pressenkraft - im Falle des
Ausführungsbeispielsdurch das Betätigen der unteren Pressenkolben 45 abwärts geschwenkt
werden, wenn die Druckrollen 34 von oben gegengehalten sind. Während beim Schließen
der Form die Druckrollen 34 sich an ortsfesten Platten 47, 48 abstützen, die seitlich
des unteren Pressentisches 40 verlaufen, werden beim Lösen der Form hakenförmige
Anschläge 49, 50 durch Schlitze 47a, 48 a der seitlichen Platten aus einer Unterflur-Ruhestellung
hochgeschwenkt und über die Druckrollen 34 gebracht. Die Schwenkantriebe für die
Anschlaghaken 49, 50 bestehen aus hydraulischen Schubkolben-Drehantrieben 51, 52,
deren hin- und herbewegliche Zahnstangen mit Ritzeln 53, 54 auf den Schwenkachsen
55, 56 der Anschlaghaken im Eingriff stehen.
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Die Anschlaghaken 49, 50 sind mit Rücksicht auf verschiedene Längen
der Formen zweckmäßig in
ihrem Abstand zueinander verstellbar. Zu
diesem Zweck sind ihre Lagerstellen und die Schubkolben-Drehantriebe 51, 52 in Gleitführungen
57, 58 geführt.
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In F i g. 3 und 4 ist eine mechanische Schnellspannvorrichtung dargestellt,
die an den von der Verriegelungsvorrichtung freien Seiten der oberen Formenhälfte
1 angreift, d. h. im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 an den langen Seiten der Form.
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Außerhalb der größten vorkommenden Formenbreite sind im oberen Pressentisch
22 gegenüberliegend senkrechte Wellen 65 gelagert, die am unteren Ende Schwenkriegel
66 tragen. Am oberen Ende haben die Wellen 65 einen Bund 65 a zur Übertragung von
Zugkräften auf den Pressentisch 22 sowie ein Zahnrad 67, dessen Zähne mit der Zahnstange
68 eines hydraulischen Schubkolben-Drehantriebes 69 im Eingriff stehen. Durch diesen
Antrieb kann der Schwenkriegel 66 mit seiner Abschrägung 66a unter eine Leiste 1
a der oberen Formenhälfte 1 geschwenkt werden, um diese Formenhälfte, die an sich
durch die magnetische Spannplatte 41 fixiert ist, zu sichern.
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Die Schwenkriegel 66 haben eine ausladende Gestalt und sind dadurch
in der Lage, auch bei schmaleren Formen die Leisten 1 a noch zu unterfassen. Die
mechanische Schnellspanneinrichtung braucht nur das Gewicht der oberen Formenhälfte
1 zu tragen, wenn die magnetische Haftkraft der Spannplatte 41 durch Stromausfall
oder sonstwie wegfällt oder geringer wird. Die zu beiden Seiten der Form auf dem
Pressentisch 22 angeordneten hydraulischen Schubkolben-Drehantriebe 69 sind zweckmäßig
zu einem Betätigungsventil parallel geschaltet.
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Wie aus F i g. 6 hervorgeht, haben die Ausleger 35 an der oberen
Formenhälfte 1 nicht nur an ihrer oberen Fläche, sondern auch an ihrer der unteren
Formenhälfte 2 zugewandten Fläche gewölbte Druckplatten 35 a und 35 b. An den oberen,
konvex gekrümmten Druckplatten 35 a kommen die Stege 27 a der U-förmig ausgeführten
Zugstangen 27, 28 zur Anlage, wenn die Form verriegelt werden soll. Die unteren
konkav gekrümmten Druckplatten 35b dienen als Anschlagflächen für Verbindungsstege
27 b, die zwischen den Schenkeln der Zugstangen 27, 28 verlaufen (s. auch F i g.
5). Diese sind unter Berücksichtigung der Höhe der Ausleger 35 in einem derartigen
Abstand von den Stegen 27 a angeordnet, daß sich die Verriegelungsstangen frei über
die Ausleger 35 einschwenken lassen, wenn die obere Formenhälfte bis auf einen relativ
kleinen Restweg auf die untere Formenhälfte 2 abgesetzt ist und die Presse noch
unter dem relativ niedrigen Vordruck arbeitet.
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Der Abstand zwischen den mit den Druckplatten 35 a und 35 b in Berührung
kommenden Flächen der Stege 27a und 27b ist derart bemessen, daß beim Zurückdrehen
der Klemmhebel 33 und der Exzenterwellen 31, d. h. beim Entriegeln der Form, die
Stege 27b alsbald an den unteren Druckplatten 35b anschlagen, so daß die Zugstangen
27, 28 eine zwischen den Formenhälften wirkende Spreizkraft übertragen. Durch diese
Spreizkraft werden die Formenhälften so weit voneinander getrennt, bis die obere
Formenhälfte 1 gelöst ist und durch den oberen Pressentisch 22 abgehoben werden
kann, um das fertige Preßteil zu entfernen.
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In Fig. 6 ist ferner noch eine Einrichtung dargestellt, durch die
auf einem Teil der Schwenkbewegungen der Klemmhebel 33 bzw. auf einem Teil des
Exzenterhubes
die Zugstangen 27, 28 selbsttätig in die aufrechte Wirklage und nach dem Lösen der
Formenhälften voneinander wieder in die strichpunktiert dargestellte Loslage gebracht
werden, in der die obere Formenhälfte 1 abgehoben werden kann.
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Diese Einrichtung besteht darin, daß die Klemmhebel 33 und die Zugstangen
27, 28 im Bereich ihrer Lagernaben über kreisbogenförmige Schlitze 60 in dem einen
Teil und in die Schlitze eingreifende Mitnehmerstifte 61 an dem anderen Teil begrenzt
relativ zueinander schwenkbar sind. Im Ausführungsbeispiel nach F i g. 6 befinden
sich die Schlitze 60 in den Lagernaben der Klemmhebel 33 und die Mitnehmerstifte
61. in den Lagernaben der Zugstangen 27.
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Die Schlitze 60 und die Mitnehmerstifte 61 sind derart zueinander
angeordnet, daß beim Zurückdrehen der Klemmhebel 33 aus der Verriegelungsstellung,
die F i g. 6 zeigt, über den mit 450 bezeichneten Schwenkbogen die Schlitze 60 sich
wirkungslos über die feststehenden Mitnehmerstifte 61 bewegen, bis sie am Ende ihrer
Schlitze anschlagen und die Zugstangen durch die weitere Schwenkbewegung der Klemmhebel
über den Schwenkbogen von 240 aus der Wirklage abschwenken. Der gesamte Schwenkbereich
der Klemmhebel 33 teilt sich somit auf in einen größeren Bereich, in dem die Klemmhebel
33 relativ zu den Zugstangen 27, 28 bewegbar sind, um die Exzentrizität 30 der Exzenterwelle
31 zum Verriegeln oder Öffnen der Form zur Wirkung zu bringen, und in einem kleineren
Bereich von 260 zum Mitschwenken der Zugstangen.
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Damit die in der strichpunktiert dargestellten Lage befindlichen
Zugstangen beim Aufwärtsschwenken der Klemmhebel 33 im 260-Bereich mitgenommen werden,
um in Wirklage zu kommen, sind im Bereich der Schlitzenden 60a nachgiebige und die
Schlitze verengende Mittel vorgesehen, im Ausführungsbeispiel Blattfedern 62, die
den Mitnehmerstiften 61 den Weg erst dann freigeben, wenn die Zugstangen 27, 28
die Wirklage erreicht haben und sich nicht weiterschwenken lassen.
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Die Wirkungsweise der in Fig. 6 dargestellten Verriegelungsvorrichtung
beim Öffnen der Formen ist folgende: Die verriegelte Form wird über ihre Laufrollen
34 in die Presse eingefahren, wozu die Stützplatten 47, 48 möglichst fugenlos an
die auf gleiche Höhe gestellten magnetischen Spannplatten 42 des unteren Pressentisches
40 anschließen (F i g. 2).
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Sodann werden die Anschlaghaken 49, 50 in die aus Fig. 1 ersichtliche
Anschlagstellung hochgeschwenkt. Wenn nunmehr der untere Pressentisch 40 hochgefahren
wird, werden die Druckrollen 34 von den Anschlaghaken 49, 50 niedergehalten, so
daß die Klemmhebel 33 und mit ihnen die Exzenterwelle 31 in Öffnungsrichtung gedreht
werden. Die Druckrollen 34 wandern dabei über Stützplatten 47, 48 nach innen. Innerhalb
des Schwenkbereiches von 450 werden die Zugstangen 27, 28 durch die Exzentrizität
30 der Exzenterwelle 31 aufwärts gesteuert, so daß sie zunächst spannungslos werden.
Um die Formenhälften l, 2 voneinander zu trennen, bedarf es einer Spreizkraft zwischen
ihnen, die ebenfalls durch die Exzenterwirkung von dem Augenblick an hervorgerufen
wird, in dem die Verbindungsstege 27b gegen die konkav gewölbten Druckplatten 35b
der Ausleger 35 anschlagen. Die Exzenter 30 sind dabei aus ihrer unteren Totpunktlage,
die sie beim Verriegelungszustand
einnehmen, um einen Teil des
Schwenkbereiches von 450 gedreht und erzeugen beim Anschlag der Verbindungsstege
27b an den Auslegern 35 die Spreizkraft zum Aufbrechen der Form. Bis zum Ende dieses
Schwenkbereiches ist der innere Haftwiderstand der Form überwunden, wobei der inzwischen
abgesenkte obere Pressentisch 22 die obere Formenhälfte 1 in der Schwebe hält. Inzwischen
ist das Schlitzende 60 a der kreisbogenförmigen Schlitze 60 bis zu den Mitnehmerstiften
6 gewandert und nimmt diese bei der weiteren Schwenkung der Klemmhebel 33 im 240-Bereich
mit, so daß die Verriegelungszugstangen 27,28 in die strichpunktiert angedeutete
Schwenklage kommen. Daraufhin wird der Pressentisch 22 mit der oberen Formenhälftel
hochgesteuert, so daß das Preßteil entnommen werden kann. Die Formenhälften bleiben
zueinander zentriert, da die Schnellspannmittel zum Festlegen der Formenhälften
an den Pressentischen zur Wirkung gebracht werden, wenn die Form noch geschlossen
ist.
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In der letzten Phase des 24°-Schwenkbereiches, wo die Exzenter kaum
noch eine Kraft hervorzururfen brauchen, können die Druckrollen 34 noch durch die
vorderen, geneigten Stirnflächen 49 a, 50a der Anschlaghaken 49, 50 einwärts gesteuert
werden (Fig. 1). Die Anschlaghaken werden nach dem Öffnen der Form wieder unter
die Höhe der Stützplatten 47, 48 zurückgeschwenkt, wie Fig. 2 zeigt.
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Nachdem die Form entleert, gereinigt und gefüllt ist, wobei der untere
Pressentisch 40 und damit die untere Formenhälfte 2 auf die günstigste Arbeitshöhe
gestellt werden kann, wird der obere Pressentisch 22 im Eilgang abgesenkt. Wenn
ein bestimmter Vordruck erreicht ist, der aus dem Druck der Druckflüssigkeit in
den unteren Pressenzylindern bestimmt werden kann, werden die unteren Pressenzylinder
aut konstanten Vordruck geschaltet, so daß der untere Pressentisch 40 zusammen mit
der noch nicht ganz geschlossenen Form unter dem höheren Druck des oberen Pressentisches
22 abwärts geht. Wenn die Druckrollen 34 sich auf den Stützplatten 47, 48 absetzen,
beginnen die Klemmhebel 33 mit ihrem 240-Schwenkbereich, wobei die Zugstangen 27,
28 zunächst in die Wirklage eingeschwenkt werden, da die Federn 62 so stark sind,
daß sie den Durchtritt der Mitnehmerstifte 61 verbinden und somit die Zugstangen
gegen das Moment aus Eigengewicht mitschleppen. Erst wenn die Zugstangen in Wirklage
sind und nicht weiterverschwenkt werden können, zwängen sich die Mitnehmerstifte
61 durch die Feder 62 durch, und es beginnt der 450-Hub der Klemmhebel 33 zum Abwärtsziehen
der Zugstangen 27, 28, die über ihre Stege 27a ihre Zugkraft auf die Ausleger 35
zur Einwirkung bringen. Wie in der Hauptpatentanmeldung beschrieben, wird beim Verriegelungsvorgang
die Pressenkraft zur Erzeugung des maximalen Preßdruckes über die Verriegelungsvorrichtung
in die Form eingeleitet, wobei die in den Exzentern 30 und den Klemmhebeln 33 liegende
Übersetzung es mit sich bringt, daß zur Erzeugung eines Enddruckes von beispielsweise
1000 t an den Klemmhebeln nur eine Kraft von 200 t anzugreifen braucht. Der Vorteil,
durch die erfindungsgemäße Verriegelungsvorrichtung ein Mehrfaches der Pressenkraft
auf die Form zur Einwirkung zu bringen, bedeutet auch, unabhängig von dem Gedanken,
mit mehr als einer Form zu arbeiten, einen Fortschritt. In
diesem Falle werden die
Formenhälften in üblicher Weise an den Pressentischen festgeschraubt.