DE19816852C1 - Spritzgießmaschine - Google Patents

Abstract

Bei einer Zweiplatten-Spritzgießmaschine mit einer eine Werkzeughälfte tragenden festen Formaufspannplatte und einer die andere Werkzeughälfte tragenden beweglichen Formaufspannplatte sind Kolben-Säuleneinheiten befestigt, die die feste Formaufspannplatte durchsetzen und die in dieser in Kolben-Zylindereinheiten verschieblich geführt sind. Um bei asymmetrisch wirkenden Formauftreibkräften die Zuhaltekraft an den Werkzeugtrennflächen in weitgehend gleichmäßiger Verteilung zu halten, wird vorgeschlagen, daß die Verbindungskanäle zwischen den Kolben-Zylindereinheiten nach dem Schließen der beiden Werkzeughälften und vor dem Einspritzen der Kunststoffschmelze in die von den Werkzeughälften eingeschlossene Formkavität abgesperrt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Kunst­ stoffteilen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Eine Vorrichtung dieser Art ist aus der DE 43 44 340 C2 bekannt, die eine sogenannte Zweiplatten-Spritzgießmaschine zeigt, bei der die schließseitigen Zylinderräume durch Verbindungskanäle hydraulisch miteinander verbunden sind. Bei symmetrischer Lage der Kavitäten zur Spritzachse und aufgrund der gleichen Kolben­ flächen gehorcht dieses Schließsystem dem physikalischen Grund­ prinzip der hydraulischen Waage. Damit ist gewährleistet, daß sämtliche Holme einer gleichen Belastung ausgesetzt sind. Auch bei asymmetrischer Verteilung der Kavitäten und entsprechend asymmetrisch wirkender Formauftreibkraft bleibt die Zuhaltekraft über alle Holme stets gleichmäßig verteilt, in den Bereichen des Werkzeugs jedoch, in denen keine oder nur eine geringe Formauf­ treibkraft herrscht, wird das Werkzeug gestaucht und in den Bereichen, in denen sich die Formauftreibkraft entfaltet, ist die Zuhaltekraft entsprechend reduziert. Damit kann zum einen die Qualität des Formteils beeinträchtigt werden und zum anderen sind die Trennflächen der beiden Werkzeughälften einem erhöhten Verschleiß ausgesetzt, insbesondere in den Fällen, in denen zur Kompensation der in Teilbereichen ungenügenden Zuhaltekraft die Schließkräfte insgesamt erhöht werden müssen, wodurch sich in den übrigen Bereichen der Werkzeug-Trennflächen die Anpreßkraft in erheblichem Maß erhöht.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Spritzgieß­ maschine der angegebenen Art so zu verbessern, daß bei asymme­ trisch wirkenden Formauftriebskräften die Zuhaltekraft an den Werkzeugtrennflächen in weitgehend gleichmäßiger Verteilung gehalten werden kann.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 2 gelöst.

Die Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, daß die hydrau­ lischen Kolben-Zylindereinheiten, die in dem Bereich liegen, wo die Formauftreibkraft überwiegend wirkt, durch die Absperrung der Verbindung zu den übrigen Kolben-Zylindereinheiten eine steifere Funktionseinheit bilden, wodurch in dem zugehörigen Bereich der Werkzeugtrennfläche weniger Verlust an Zuhaltekraft in Kauf genommen werden muß.

Bei nicht abgesperrten Verbindungskanälen hingegen werden die von den asymmetrischen Formauftreibkräften im Schließsystem hervorgerufenen Reaktionskräfte auf das ganze Schließsystem verteilt, wodurch die erhöhte Elastizität des gesamten Schließ­ systems zur Wirkung kommt. Es läßt sich somit keine örtlich wirkende Versteifung des Zuhalte- bzw. Schließsystems erzielen.

Im Vergleich zur vorliegenden Erfindung kann daher mit dem Schließsystem nach dem Stand der Technik keine örtlich wirkende Versteifung des Zuhalte- bzw. Schließsystems erzielt werden.

Die Erfindung ist gemäß Unteranspruch 3 auch bevorzugt an sogenannten Zweiplatten-Spritzgießmaschinen anwendbar, bei denen die den Schließdruck erzeugenden Kolben der Kolben-Zylinderein­ heiten Bestandteile der Holme der Spritzgießmaschine sind.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer Darstellung den Schnitt durch eine Zwei­ platten-Spritzgießmaschine gemäß der Schnittlinie I-I in Fig. 2 und

Fig. 2 die Schnittansicht gemäß der Schnittlinie II-II in Fig. 1.

Die Fig. 1 und 2 zeigen eine sogenannte Zweiplatten-Spritzgieß­ maschine, bei der eine erste Werkzeughälfte 1 auf einer festen Formaufspannplatte 2 und eine zweite Werkzeughälfte 3 auf einer beweglichen Formaufspannplatte 4 befestigt sind. In der bewegli­ chen Formaufspannplatte 4 sind Kolben-Säuleneinheiten 5, 6, 7 und 8 befestigt, die die feste Formaufspannplatte 2 durchsetzen und in Kolben-Zylindereinheiten 9, 10, 11 und 12 reversierbar geführt sind. Die Kolben 13, 14, 15 und 16 der Kolben-Säulenein­ heiten 5-8 unterteilen die Zylinder der Kolben-Zylindereinheiten 9-12 in jeweils schließseitige Zylinderräume 17, 18, 19 und 20 und in öffnungsseitige Zylinderräume 21, 22, 23 und 24.

Die schließseitigen Zylinderräume 17-20 sind durch Verbindungs­ kanäle 25, 26 und 27 miteinander verbunden. In der Darstellung nach Fig. 2 sind die Verbindungskanäle 25, 26 und 27 neben der Zeichnung noch nach Art eines hydraulischen Schaltschemas mit 4/2-Wegeventilen 28, 29 und 30 gezeigt, die die Absperrorgane darstellen, mit denen die Verbindungskanäle 25, 26 und 27 wahlweise durchgängig (gezeichnete Schaltstellung a) oder gesperrt (Schaltstellung b) schaltbar sind.

Die Kolben-Säuleneinheiten 5 und 8 sind mit Hydraulikzuführlei­ tungen 28 versehen, über die das hydraulische Druckmedium in die schließseitigen Zylinderräume 17 bis 20 einleitbar ist, wobei das Druckmedium auch über die Verbindungskanäle 25, 26 und 27 geleitet wird.

Die Kolben-Säuleneinheiten 6 und 7 sind von Schnellgangkolben 32 und 33 durchsetzt, die sich an der fest mit der festen Formauf­ spannplatte 2 verbundenen Kolben-Zylindereinheit 10, 11 abstützen und in innerhalb der Kolben-Säuleneinheit 6 und 7 ausgebildeten Zylinderräumen 34 reversierbar geführt sind. Die Druckmittelzu­ fuhr für die Schnellgangkolben 32 und 33 ist nicht im einzelnen dargestellt.

Die beiden Werkzeughälften 1 und 3 schließen eine asymmetrisch zur Maschinenachse 35 angeordnete Formkavität 36 ein, über die nach dem Befüllen mit unter Druck stehender Kunststoffschmelze die Formauftreibkräfte FK erzeugt werden, die den Schließkräften SK entgegenwirken, die durch die Beaufschlagung der ringförmigen Kolbenflächen 13', 14', 15'' und 16' mit hydraulischem Druckmedium entstehen.

Im Betrieb wird die zunächst die in Offenstellung (nicht darge­ stellt) befindliche bewegliche Formauspannplatte 4 durch Einlei­ tung von Druckmedium in die schließseitigen Zylinderräume 17-20 in die dargestellte Schließstellung gebracht, in der die beiden Trennflächen 37 und 38 der beiden Werkzeughälften 1 und 3 mit der von den Kolben 13-16 erzeugten Schließkraft SK gegeneinander gepreßt werden.

Dieser Schließkraft SK wirkt an den Trennflächen 37 und 38 die Formauftreibkraft FK entgegen, wodurch die Trennflächen in dem außermittigen bzw. dem asynchronen Bereich, wo sich die Formka­ vität 36 befindet, entlastet werden und in dem bezüglich der Maschinenachse 35 gegenüberliegenden Bereich zusätzlich zur herrschenden Schließkraft noch entsprechend belastet werden.

Es kann danach der Fall eintreten, daß im Bereich der asynchron wirkenden Formauftreibkraft FK die Zuhaltekraft an den Trennflä­ chen 36 und 37 nicht mehr ausreicht und die Qualität des Spritz­ gießteils beeinträchtigt wird.

Im weiteren kann es vorkommen, daß die Trennflächen in den Bereichen, wo diese mit erhöhter Kraft zusammengepreßt werden einem zu starken Verschleiß unterliegen.

Zur Vermeidung dieser Nachteile, werden nach der Erfindung die Verbindungskanäle 25, 26, 27 nach dem Erreichen des Schließdruckes und vor der Druckbeaufschlagung der Formkavität 35 mit Kunst­ stoffschmelze mittels der 4/2-Wegeventile 29, 30 und 31 durch Schalten in die Schaltstellung b (nicht dargestellt) abgesperrt, wodurch einer zu starken Verminderung der Zuhaltekräfte im Bereich der asynchron auftretenden Formauftreibkräfte und einer Überbelastung der Bereiche der Trennflächen entgegengewirkt wird, die in Bezug auf die Maschinenachse 35 dem Angriffspunkt der asynchronen Formauftreibkraft gegenüberliegen.

Je nach Lage des Angriffspunktes und der Intensität der asyn­ chron wirkenden Formauftreibkraft kann es erforderlich sein, eines oder mehrere oder sämtliche 4/2-Wegeventile 29-31 abzu­ sperren.

Claims (3)

1. Verfahren zur Herstellung von Kunststoffformteilen auf einer Spritzgießmaschine, bei der eine Werkzeughälfte auf einer festen Formaufspannplatte und die andere Werkzeughälfte auf einer beweglichen Formaufspannplatte befestigt sind, wobei die bewegliche Formaufspannplatte mit mindestens zwei hydraulischen Kolben-Zylindereinheiten zur festen Formaufspannplatte rever­ sierbar bewegbar ist und wobei die schließseitigen Zylinderräume der Kolben-Zylindereinheiten durch Verbindungskanäle untereinan­ der hydraulisch verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungskanäle (25, 26, 27) nach dem Schließen der beiden Werkzeughälften (1, 3) und vor dem Einspritzen der Kunststoff­ schmelze in die von den Werkzeughälften (1, 3) eingeschlossene Formkavität (36) abgesperrt werden.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Verbindungskanälen (25, 26, 27) jeweils ein Absperrorgan (29, 30, 31) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2 bei der die Spritzgießmaschi­ ne (Zweiplatten-Spritzgießmaschine) mit einer eine Werkzeughälf­ te tragenden festen Formaufspannplatte und einer die andere Werkzeughälfte tragenden beweglichen Formaufspannplatte ausge­ rüstet ist, in der Kolben-Säuleneinheiten befestigt sind, die die feste Formaufspannplatte durchsetzen und in dieser in Kolben-Zylindereinheiten verschieblich geführt sind, wobei die Kolben der Kolben-Säuleneinheiten die Zylinder der Kolben-Zylin­ dereinheiten in schließseitige und in öffnungsseitige Zylinder­ räume unterteilen, von denen die schließseitigen Zylinderräume durch Verbindungskanäle miteinander hydraulisch verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungskanäle (25, 26, 27) mit Absperrorganen (29, 30, 31) ausgerüstet sind.