DE2060346A1

DE2060346A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Spritzgussformlingen

Info

Publication number: DE2060346A1
Application number: DE19702060346
Authority: DE
Inventors: Katashi Aoki
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1969-12-09
Filing date: 1970-12-08
Publication date: 1971-06-09
Also published as: US3830613A; CA959215A; US3833330A; FR2073141A5

Description

3. 12. 1970 IG/po

Katashi AOKI

6037, Oaza Minamijo, Sakaki-machi, Hanishina-gun, Nagano-ken, Japan

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Sprltzgußformlingen.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Sprxtzgußformlingen, wobei zugehörige Formen in eine hohle Aufnahmekammer eingeführt und einem Druck- bzw. Spannstempel ausgesetzt werden sowie eine Formmasse in diese Form eingespritzt wird und mindestens eine, insbesondere aber ein Paar oder mehrere getrennte Formen verwendet sowie abschließbar sind und durch ein gleiches Bauteil aus dieser Kammer heraus sowie in sie hinein getragen bzw. transportierbar ist bzw» sind. Die Erfindung bezweckt relativ große Kunstharzformlinge bzw. Spritzlinge herzustellen, bei welchen unter Hochdruck gearbeitet werden muß.

Regelmäßig wird der Einspritzdruck proportional zur Größe des Formlinge erhöht, deshalb müssen die Metallformen und die Formspannvorrichtungen von kräftiger Bauart als auch groß sein, um den Einspritzdruck zu widerstehen. Jedoch sind die handelsüblichen Vorrichtungen, einschließlich der Spannvorrichtung und des Einspritzgerätes horizontal ausgelegt, sodaß die Gesamfrvorrichtung große Abmessungen hat und die Bodenfläche zum Aufstellen des Gerätes stark verringert wird. Deshalb benötigt der Traneport sowie die Montage einer solchen Vorrichtung recht viel Zeit und Arbeitskraft, und ihre Herstellung bedarf einer besonderen Genauigkeit, ma die Herstellungskosten beachtlich

heraufsetzt.

Der Erfindung liegt einmal die Aufgabe zugrunde, Spritzgußmaschinen zu schaffen, die vertikal arbeiten, kleine Abmessungen haben und eine verringerte Aufstellfläche benötigen.

Im Anschluß daran liegt der Erfindung auch die Aufgabe zugrunde, hierbei die Einspritzstellung für die aus Metall bestehenden Formen in Abhängigkeit von der Gestalt der jeweils gewünschten Formlinge verändern zu können, auch unabhängig davon, wenn das Einspritzgerät sich in einer vorbestimmten Stellung befindet.

In Verbindung damit besteht eine Aufgabe der Erfindung auch darin, mit Hilfe einfacher Spannmittel bzw. eines Spann-Druckverfahrens ohne Verwendung besonderer Arbeitsschritte, Fittings udgl., die Stellung der insbesondere aus Metall bestehenden Form frei verändern zu können.

In Verbindung damit betrifft die Erfindung auch eine Spritzgußvorrichtung zum Einspritzen von flüssigem Kunststoff, wobei die Einspritzung in einen Hohlraum durch ein auswechselbares Einspritzgerät bzw. auswechselbare Einspritzdüsen erfolgt, die in inniger Kontaktberührung mit der metallischen Form sind, um dadurch in vorteilhafter Weise die Temperatur des Formmaterials auf einer Höhe halten, die gleich der Massentemperatur ist, die in der ersten Einspritzdüse bzw. im ersten Einspritzgerät vorherrscht.

In Verbindung damit betrifft die Erfindung auch eine Einspritzvorrichtung, bei der die Einspritzstellung des Einspritzgerätes bzw. der Einspritzdüse, bezogen auf die Form, frei veränderbar ist, unabhängig von der vorbestimmten Stellung des Einspritzgerätes in oder an der Vorrichtung.

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In Anlehnung hieran liegt der Erfindung auch die Aufgabe zugrunde, ein Einspritzgerät ohne besondere Erfahrungen und Sachkenntnis auswechselbar zu gestalten, wobei der flüssige vom ersten Einspritzgerät herrührende Formstoff durch die auswechselbare Einspritzdüse wieder eingespritzt werden kann, ohne daß eine zu berücksichtigende Abkühlung der Formmasse eintreten würde.

Im Anschluß daran betrifft die Erfindung eine Vorrichtung mit Metallformen, die wechselweise quer in Richtung gegen die Druck- M bzw. Spannrichtung der Formspannvorrichtung bewegbar sind, und unabhängig hiervon, daß die Öffnungs-Schließplatte der Form, die mit einer Formhälfte verbunden ist, zwischen der den Druck aufnehmenden Platte mit der Einspritzdüse und zwischen der Metallform sich befindet, es in vorteilhafter Weise nicht notwendig ist, die vorstehende Einspritzdüse bewegbar auszubilden, bzw. aus der Bewegungsbahn zurückzuziehen, während die Metall— form quer bewegt wird.

In Verbindung hiermit betrifft die Erfindung das erhöhte Festspannen der Metallform durch kleine Hübe eines zugehörigen Bauteiles wie des Druck- bzw. Spannstempels, wobei dieser Hub auf ein Minimum herabgedrückt werden kann, welches ausreicht, um ^ eine innige Kontaktberührung mit der Einspritzdüse mit bzw. zu der Berührungs- bzw. Anschlagsstellung mit der Metallform zu gewährleisten.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, daß die Aufnahme-kammer durch die in verschlossenem Zustand gehaltene Form beschickt, dort durch d»n Druck- bzw. Spannstempel beaufschlagt bzw. festgespannt, die Formmasse eingespritzt,damdie Form aus der Aufnahmekammer mittels einer bewegbaren Platte herausgetragen und in ihre Anfangsstellung zurückgeführt wird, und die Form durch

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Öffnungs-Schließbauteile geöffnet und dann der Formling entnommen wird.

Erfxndungsgemaß wird ferner eine Vorrichtung vorgeschlagen, bei der die Einspritzdüse in Richtung des Spannstempels ausgerichtet ist, der bzw. dessen Pleuel entlang eines feststehenden Maschinenteiles der Vorrichtung vertikal in Richtung der die Form aufnehmenden Kammer bewegbar ist, wobei je einer von einer oder mehreren Metallformen je eine die Form öffnende und schließende Vorrichtung zugeordnet ist, die auf der horizontal beweglichen Platte angeordnet sind, und der die Form beaufschlagende Stempel die im geschlossenen Zustand befindliche Metallform beaufschlagt und die die Form öffnende bzw. schließende Vorrichtung zusammen mit der Form in die Aufnahmekammer bewegbar ist mittels der beweglichen Platte.

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Eine Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsquerschnitt einer Sprifczgußmaschine nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 einen querverlaufenden Schnitt der gleichen Vorrichtung nach Linie II - II in Fig. 3.

Fig. 3-5 Längsschnitte der gleichen Vorrichtung, mit Darstellung nacheinander folgender Arbeitsschritte.

Fig. 6 einen Längsschnitt durch eine andere Spritzgußvorrichtung nach einer 2. Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 7 einen querverlaufenden Schnitt der 2. Aus- % führungsform der Erfindung entlang Linie III - III in Fig. 8.

Fig. 8-10 Längsschnitte der 2. Ausführungsform der Erfindung mit Darstellung nacheinander folgender Arbeitsschritte. Fig. 11 bzw. 12 eine perspektivische Ansicht bzw. eine Längsprofilansicht, teilweise im Schnitt, einer 3· Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 13 einen Längsquerschnitt einer Formspannvorrichtung, die einen Teil einer h. Ausführungsform der Erfindung darstellt.

Fig. 14 einen Längsquerschnitt eines wesentlichen Teiles der Formspannvorrichtung nach Fig. 13·

Fig. 15 einen Längsschnitt der gleichen Vorrichtung M mit ausgewechselter Düse.

Fig. 16 einen Längsschnitt einer 5. Ausführungsform der Erfindung, wobei die Formkeile in der Offenstellung sowie Lm eingespritzten Zustand sind.

Fig. 17 einen Querschnitt der gleichen Vorrichtung längs der Linie IV - IV in Fig. 16.

Fig. 18 einen Querschnitt der gleichen Vorrichtung, wobei eine andere Meta LIform in die Formspannvorrichtung eingebracht wird.

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Fig. 19 einen Längsschnitt einer 6. Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 20 eine Draufsicht auf diese Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 21 einen Querschnitt dieser Ausführungsform gem. Linie V - V in Fig. I9.

Fig. 22 einen Querschnitt dieser Ausführungsform, wenn die Metallform festgespannt ist.

Fig. 23 eine grafische Darstellung, welche das

hydraulische System zwecks Synchronisierung der Arbeitsschritte der Zylinder zum Hochheben bzw. Niedersenken der Öffnungs- und Schließplatte der Form darstellt.

In der Zeichnung ist eine Formspannvorrichtung 1 und eine rechteckige bewegliche erste Platte, die sich horizontal erstreckt, dargestellt, ferner Öffnungs- und Schließvorrichtungen 3, 3¹f welche auf der beweglichen ersten Platte 2 vorhanden sind. Ferner sind trennbare Formen k, k^f vorgesehen, die sich auf der beweglichen ersten Platte 2 befinden, von welchen die unteren Formhälften ka, k^f a an die Platte 2 und die oberen Formhälften kb, k'b an die Öffnungs- und Schließplatten 5, 5¹ für die Form jeweils befestigt sind.

Gem. Fig. 1 und 2 hat die Formspannvorrichtung 1,nach der ersten Ausführungsform der Erfindung, ein. Maschinenbett 11, das einen Tragrahmen bildet und eine tunnelartige, die Form aufnehmende Kammer 10 aufweist. In einem Zylinder 12, der zum Spannen der Form dient und im Oberteil 11a des Maschinenbettes 11 vorgesehen ist, ist ein Stempel 13 zum Spannen der Form vorhanden, wobei am unteren Stempelende eine die Form spannende PLatte so eingesetzt ist, daß der Stempel 13 sich frei im Zylinder 12 in vertikaler Richtung bewegen kann. Eine auf die Trennfuge der trennbaren F»rm h ausgerichtete Einspritzdüse 15 erstreckt sich durch eine Seitenwand 11c, die zwischen dem Oberteil 11a des Maschinenbettes 11 und dem Bodenteil des letzteren vorhanden ist.

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Die erste Platte 2, welche die Öffnungs- und Schließvorrichtungen 3» 3' und die trennbaren Formea k, h* aufnimmt, ist geführt durch ein Paar von Führungsschienen 16, 16, die auf dem rahmenartigen Unterteil 11b vorhanden sind, sodaß die Platte 2 horizontal zur linken und rechten Seite der Vorrichtung bewegbar ist und ist über ein Pleuel 18 mit einem Kolben verbunden, der sich in einem Zylinder 17 befindet, welcher sich durch das Unterteil 11b erstreckt.

Die Öffnungs- und Schließvorrichtungen 3» 3' haben jeweils 4 Arbeitszylinder 31, 31', die auf der beweglichen Platte 2 befestigt sind, während die Öffnungs- und Schließplatten 5i 5' vier Eckbauteile haben, an welchen sich in die Zylinder 31» 31 ' erstreckende Kolben 31a» 31 ^fa abgestützt sind. Unter Einwirkung der Öffnungs- und Schließvorrichtungen 3 oder 3¹ befindet sich die zugehörige Form k, h^f, in vertikaler Richtung, in einer Offen- oder Schließstellung. Die Höhe der Oberform in der geöffneten Stellung ist kleiner als die Höhe der die Form aufnehmenden Kammer 10 vorbestimm!,die die Metallformen k, k* aufnimmt. Außer diesen Bauteilen ist am oberen Teil des Spannstempels 13 ein Hilfspleuel 19 vorgesehen, der über einen Hilfszylinder 20 betätigt wird, welcher oben am Oberteil 11a angebracht ist. Ferner sind Bolzen 32, 32' an den Trennflächen der aus Metall bestehenden Formen k, h' zwecks Einrasten odgl. der Formen vorgesehen, während die zweiten Platten 33» 33* als Auswerfer für das Erzeugnis dienen.

Bei der zweiten Ausführungsform der Erfindung gem. Fig. 6-10 hat die Formspannvorrichtung 1 ein Oberteil 11a des Maschinenbettes, welcher den oberen Teil der die Form aufnehmenden Kammer 10 begrenzt und gleichzeitig als Druckaufnahmeteil dient, und er wird von einer abwärts gerichteten Einspritzdüse 15 durchsetzt. Durch den Unterteil 11b des Maschinenbettes erstreckt sich ein Zylinder 12 mit einem Spannstempel 13, der vertikal beweglich ist. Der Unterteil 11b des Maschinenbettes 11 und der Spannstempel 13 sind jeweils mit querverlaufenden

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Nuten 35 bzw. 36 an ihren oberen Teilen versehen, sodaß hydraulische, zweite Zylinder 17 zum Antrieb der beweglichen, ersten Platte 2 in horizontaler Richtung geschaffen werden. Das eine Ende des zweiten Zylinders 17 ist an einem Arm 11d befestigt, der sich zu einer Seite des Unterteiles 11b des Maschinenbettes erstreckt. Mittels dieser Nuten 35, 36 und der hydraulischen, zweiten Zylinder 17 kann der Spannstempel 13 für das Formen ohne Behinderung durch die hydraulischen, zweiten Zylinder 17» bewegt werden.

Wenn bei der 2. Ausführungsform, da die trennbaren, aus Metall bestehenden Formen 4 und h^% von der Unterseite her einer starken Spannkraft ausgesetzt sind, sind diese Formen nicht direkt auf der beweglichen, ersten Platte 2 befestigt, sondern auf jeweils beweglichen Lagerplatten 38 bzw. 38', die an die Führungsbolzen 37» 37 befestigt sind, die gleitend in Bohrungen eingesetzt sind, die an beiden Seiten der beweglichen Platte 2 angebracht sind. Ferner sind an den vier Eckbauteilen der beweglichen Lagerplatte 38 und 38', aufrecht verlaufend, die die Form öffnenden und schließenden Arbeitszylinder 31» 31»··· und 31'» 31'» ··· befestigt, und die oberen Enden der Kolben 31a, 31a,... und 31'a, 31'a... sind jeweils an die Öffnungsund Schließplatten 5, 5' für die Form befestigt, welche Öffnungen 39» 39' zum Einsetzen der Einspritzdüsen aufweisen, ζ. Β. in Form von Bohrungen.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung gem. der ersten Ausführungsform ist die Folgende:

Der zeitliche Arbeitszustand gem. Fig. 1 entspricht der Beendigung der Einspritzung, und die bewegliche erste Platte 2 wird horizontal nach links verschoben, sodaß die getrennte Metallform k zusammen mit der die Form öffnenden und schließenden Platte 3 aus der die Form aufnehmenden Kammer 10 herausgebracht wird. In diesem Zustand wird die getrennte Form k* auf der rechten Seite von der Kammer 10 aufgenommen. Durch

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den hydraulischen Druck werden nunmehr die Zylinder 31 , 31 ... gleichzeitig betätigt und heben die Öffnungs- Schließplatte 5 hoch, wobei die Form 4 in vertikaler Richtung geöffnet und der Formling bzw. Spritzling 34 aus der Form 4 herausgenommen wird.

Andererseits wird in der Formspannvorrichtung 1 der Stempel durch den hydraulischen Druck niedergefahren, sodaß die Metallform 4' festgespannt wird. Der geschmolzene Formstoff, insbesondere Kunststoff, wird durch die Einspritzdüse 15, welche längs der Trennfuge der Form 4¹ vorgesehen iit, eingespritzt, sodaß der Kunststoff die vorbestimmte Form annimmt.

Nachdem der Formling aus der Metallform 4 entfernt wurde, werden die Zylinder 31, 31·.. in Schließrichtung beaufschlagt, wobei die Öffnungs- Schließplatte 5 sich senkt und die getrennte Form 4 nunmehr geschlossen wird.

Ist nunmehr die Form 4 geschlossen und der Arbeitsschritt der Einspritzung für die Form 4' beendet, wird die bewegliche Platte 2 unter Einwirkung des hydraulischen zweiten Zylinders 17 nach rechts verschoben, sodaß die Metallform 4 von der Kammer 10 aufgenommen und die Metallform 4¹ aus der Kammer 10 herausgenommen wird. Der Spannstempel 13 wird wiederum betätigt, um die Form 4 kräftig festzuspannen, während das Öffnen der Form 4^|U8as Einspritzen in die Form 4 gleichzeitig innerhalb und außerhalb der Formspannvorrichtung 1 zur Ausführung kommen.

Hilfspleuel 19 und Hilfszylinder 20 werden zum Hochstemmen des Stempels 13 benutzt, nachdem der Arbeitsschritt der Einspritzung gem. der ersten Ausführungsform der Erfindung vollführt ist als auch zum Niedersenken dee Stempels 13 gem. zweiter Ausführungsform der Erfindung.

Ferner ist gem. erster Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, daß Stempel 13 derart angeordnet wird, daß er abwärts durch die Öffnungs-Schließplatten 5 der Form beweglich ist, während

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gem. zweiter Ausführungsform der gleiche Stempel 13 so angeordnet ist, daß er aufwärts durch die Lagerplatten 38, 38 hindurch beweglich ist, welche auf der beweglichen ersten Platte 2 befestigt sind, sodaß ein hoher Druck in der Form bzw. auf die Form in jedem der Fälle gewährleistet ist.

In der dritten Ausführungsform der Erfindung gem. Fig» 11 und 12 sind Oberteil 11a der Formspannvorrichtung 1 und Unterteil 11b durch eine iMahrzahl von verbindenden Stangen 6, 6, ..., miteinander gekoppelt, und durch Ölregelvorrichtungen 100,100 wird beiden Enden der beweglichen ersten Platte 2 Öldruck zugeführt. Ferner ist ein Einspritzgerät 7 vorgesehen, das eine die Höhe regulierende Einrichtung aufweist, die mit der Einspritzdüse in Verbindung steht, sodaß die Höhe der letzteren einstellbar bzw. regelbar ist.

Die Höheneinstelleinrichtung enthält eine Mehrzahl von Stützachsen 71171 * für das Einspritzgerät 7» die synchron arbeiten. Im einzelnen ist eine Kette 73 über Kettenrädern 72, 72' vorhanden, welche Schraubengewinde der Stützschäfte 71> 71' antreiben. Eine der Kettenräder 72 ist mit einer Antriebsvorrichtung 75 über ein Zahnrad lh verbunden. Bei dieser Ausführungsform werden die stützenden Achsen 71» 71 \ mittels der synchroi^gedrehten Kettenräder 72, 72· angetrieben, über die Kette 73 langsam hochgehoben bzw. abgesenkt, wobei das Einspritzgerät 7, entsprechend der Höhe der Metallform, hochgehoben bzw. abgesenkt wird.

In der vierten Ausführungsform der Erfindung gem. Fig. 13-15 ist Oberteil 11a der Formspannvorrichtung mit einer zweiten Nut 8 versehen, in der eine auswechselbare Einspritzdüse eingesetzt ist. Dort ist eine Leitung 9 zwecks Zuführung heißen Formmaterials vorgesehen, wobei die 2. Einspritzdüse 91 der Einspritzvorrichtung sich eng an das Ende dieser Leitung 9 anschließt. Die Formspannvorrichtung 1 ist ferner mit einem Oberteil 11a und einem Unterteil 11b versehen, welche über

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eine Vielzahl von Verbindungsstangen 6, 6 gekoppelt sind, wobei die bewegliche erste Platte 2 zwischen dem Oberteil 11a und dem Unterteil 11b angeordnet i«t. Die bewegliche erste Platte 2 ist ferner mit einer vertikal beweglichen Lagerplatte 38 versehen,auf die Druck über den Spannstempel 13 ausgeübt werden kann, welcher sich in einem Zylinder 12 befindet, der am mittleren Teil des Unterteiles 11b der Vorrichtung 1 angeordnet ist. Die untere Formhälfte ^a ist an die bewegliche Lagerplatte 38 befestigt, während die obere Formhälfte ^b an dem Oberteil 11a der Spannvorrichtung des Maschinenbettes 11 befestigt ist, diese beiden Teile werden geöffnet oder geschlossen in Übereinstimmung mit der Bewegung der Öffnungs-Schließplatten 5. Nach Schließen der Metallform wird diese durch Stempel 13 festgespannt, wonach geschmolzener Formstoff in den Hohlraum der Form durch Einspritzdüse 15» Heißleitung 9 und zweite Einspritzdüse 31fdie oberen mit tallform vorhanden ist, eingespritzt wird.

und zweite Einspritzdüse 31fdie oberen mittleren Teil der Me-

Die Abwandlung der Vorrichtung gem. Fig. 15 dieser Einspritzvorrichtung an der metallischen Form weist min eine obere Formhälfte k*a und eine untere Formhälfte 4'b auf, wobei die Zufuhröffnung des Formmaterials näher an die Seite herangerückt ist, an der Einspritzdüse 15 des Einspritzgerätes 5 angeordnet iet. In dieser Ausführungsform wird in Leitung 9 für Zuführung des heißen Formmaterials und die 2. Einspritzdüse

91 durch eine 2. Leitung 9¹ sowie eine dritte Einspritzersetzt
düse 91',"SOdSB die Stellung dieser Einspritzdüse von der Mitte der Form hinweg und zur neuen Einspritzöffnung hin|versetzt wird. Somit ist ersichtlich, daß die Lage des Einspritzgerätes 7 sowie der Einspritzdüse 15 sogar dann beibehalten werden kann, wenn die 3. Einspritzdüse 9I', wie angegeben, ersetzt wird, und die Einspritzdüse 15 kann innig mit der Leitung 9' für die Zuführung des heißen Formmaterials, wie auch im Falle der Fig. 13_f verbunden werden.

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Gem. dieser vierten erfindungsgemäßen Anordnung gem. Fig. 13-15 ist gewährleistet, daß diese Ausführung bzw. Bauteilegruppe auch nachträglich in Betrieb befindliche handelsübliche Einspritzvorrichtungen eingebaut werden kann·

Bei der fünften Ausführungsform der Erfindung gem. Fig. 16-18 ist die Formspannvorrichtung 1 von vertikaler Bauart mit einem Oberteil 11a und einem Unterteil 11b des Maschinenbettes versehen, die durch eine Vielzahl von Verbindungstangen 6, 6 zu einer starren Einheit zusammengespannt sind, sodaß die die Form aufnehmende Kammer zwischen Oberteil 11a und Unterteil 11b geschaffen ist. Im oberen rückwärtigen Teil der Kammer 10 ist das Einspritzgerät 7 horizontal ausgelegt. Im mittleren Teil des Unterteiles 11b des Maschinenbettes ist der Stempel 13 wiederum im Zylinder 12 vertikal beweglich und gegenüber dem Oberteil 11a des Maschinenbettes angeordnet.

Ferner sind auf der oberen Stirnseite des Unterteiles 11b zwei parallel angeordnete zweite Führungsschienen 21, 21 zur Abstützung der beweglichen ersten Platte 2 vorgesehen, die in ihrer Konstruktion derjenigen der anderen Ausführungsformen entspreche!. Das eine Ende der beweglichen Platte 2 und Oberteil 11b, an welchem Schienen 21, 21 horizontal verlaufen, sind miteinander durch eine Stellvorrichtung für die bewegliche Platte 2 gekoppelt bzw. befestigt, die den zweiten hydraulischen Zylinder 17 und das Pleuel 18 aufweist.

An beiden Seiten der beweglichen Platte 2 sind bewegliche Lagerplatten 38, 38¹ verschiebbar gelagert. An den oberen Stirnflächen der Lagerplatten 38, 38· sind hintereinander die Offen- und Schließvorrichtungen 3,3' und die Metallformen k, 4· angeordnet. Die Vorrichtungen 3, 3« weisen jeweils vier Zylinder 31, 31, ... und 31·, 31', ... sowie Öffnungs-Schließplatten, 5,5' auf, deren vier Eckbautele mit oberen Enden der Kolben 31a, 31a, ... 31'a, 31'a,... verbunden sind, wobei letztere jeweils mit dem Zylinder 31» 31».·· und 3I·, 31'» ... gelagert

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sind. Aufgrund der Arbeitsweise dieser Zylinder werden die obere bzw. untere Formhälfte 4b, 4b¹ in vertikaler Richtung geöffnet oder geschlossen.

Auf den oberen Stirnflächen der Öffnungs-Schließplatte 5, 5^f sind Basisplatten 52, 52· von vorbestimmter Dicke vorgesehen und in diesen Platten 52, 52' sind jeweils auswechselbare zweite Einspritzgeräte 5I, 5I' angeordnet. Diese Geräte 5I, 5I· sind mit dritten Leitungen für das heiße Formmaterial 53, 53' von unterschiedlicher Länge in vorzugsweise einstückiger Art verbunden. Die vierten Einspritzdüsen 54, 54' der Einspritzgeräte 511 51' sind in unterschiedlichen Positionen hinsichtlich der Metallform angeordnet und mit oberen Formen 4b 4'b über zweite Öffnungen 55, 55 ·, welche die Öffnungs-Schließplatten 5, 5' durchsetzen, verbunden. Die anderen Enden der zweiten Einspritzgeräte 5I» 51' sind innig mit dem Einspritzgerät 7i das in der Kammer 10 vorhanden ist, verbindbar, wenn eine der Metallformen in die Kammer 10 eingeführt und die Form eng geschlossen wird.

Bei dieser fünften Ausführungsform der Vorrichtung können die Metallformen 4, 4' auf der rechten und der linken Seite der Vorrichtung wechselweise in die die Form aufnehmende Kammer durch die wechselweise Bewegung der beweglichen ersten Platte eingeführt werden. Die Form 4, die in die Kammer 10 gem. Fig. 16 eingeführt ist, wird danach einer vertikalen Spannbewegung durch Stempel 13 unterworfen, und sie wird an den Oberteil 11* des Maschinenbettes 11 zusammen mit der Öffnungs-Schließplatte 5 und der beweglichen Lagerplatte 38 gespannt bzw. festgeklemmt. Gleichzeitig bewegt sich das Einspritzgerät 7 nach vorn und wird innnig mit der dritten Leitung 53 verbunden. Andererseits wird die Metallform 4» aufgrund der Einwirkung der Öffnungs-Schließvorrichtung 3¹ geöffnet und der Sprifczling herausgenommen.

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Folglich können Spritzlinge, die unterschiedliche Spritzlagen haben, durch die gleiche Spritzvorrichtung hergestellt werden. Andererseits, wenn ein Paar von unterschiedlichen Metallformen vorbereitet sind, kann das Abspritzen von Formungen unterschiedlicher Form im wechselnden Arbeitsrhythmus erfolgen, wobei jeweils ein zugehöriges Einspritzgerät bzw. zugehörige Einspritzdüsen hinsichtlich der jeweiligen Metallformen zur Anwendung kommen.

Nach der sechsten Ausführungsform der Erfindung gem. Fig. 19-22 sind dritte Nuten 56, 56 · in einer Richtung in bzw. durch die die Form öffnenden und schließenden Platten 5» 5¹ geschnitten, sodaß die Stirnseite der Einspritzdüse I5 seitlich in Richtung dieses Einschnittes eingesetzt werden kann. Die dritten Nuten 56, 56' erstrecken sich von die Einspritzdüsen berührenden Teilen a, a¹, die in den oberen Formhälften kh, 4b¹ vorhanden sind, zu einer Stellung in der sich die Form-spannvorrichtung befindet, während die Stirnseite der Einspritzdüse 15 sich vom Oberteil 11a des Maschinenbettes 11 zu den dritten Nuten 56, 56¹ erstreckt und von diesen aufgenommen wird und in enge Kontaktberührung mit einer der berührenden Teile a, a¹ der oberen Formhälften kommt.

Gem. dieser Ausführungsform der Erfindung, da die ausgeschnittenen dritten Nuten 56, 56· jeweils in den Öffnungs-Schließplatten 5, 5' der Metallformen k, k' vorhanden sind, erstreckt sich die vordere Spitze der Einspritzdüse 15 vom Oberteil 11a des Maschinenbettes und wird von dem eingeschnittenen dritten Nuten 56, 56' sogar dann aufgenommen, wenn die geschlossene Metallform k oder 4¹ in die Formspannvorrichtung 1 beschickt wird. Dies erfolgt durch die Öffnungs-Schließplatten 5, 5^? mit Hilfe der beweglichen ersten Platte 2, wobei für diese Platte 5 oder 5¹ keine Schwierigkeit besteht, die Metallform in die Formspannvorrichtung 1 zu beschicken.

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Da femer die Spitze der Einspritzdüse 15 eich in der Nähe der oberen Formhälfte 4b oder 4b^f befindet, wird der zum Hochheben der Metallform 4 oder 4' notwendige Spannabstand auf denjenigen verringert, der für das Berühren der oberen Formhälfte 4b oder 4'b durch Einspritzdüse 15 erforderlich ist. Z. B. beträgt der vertikale Hub der Metallform 4¹ beim Spannen mindestens 70 mm, unter der Annahme, daß Öffnungs-Schließplatte 5" mit einer Dicke von 70 nun keine ausgeschnittene dritte Nut 56· hat, mit Ausnahme lediglich einer Öffnung, um die Spitze der Einspritzdüse 15 einzuführen, und daß ebenfalls die Tiefe d des eine Ausnehmung bildenden Berührungsteiles a¹ der oberen Formhälfte 4'b 10 mm beträgt. Da der Aufwärtshub.ι der Form duich die Tätigkeit des Spannstempels 13 erfolgt,wird die zum Spannen der Metallform erforderliche Zeit insofern verlängert, obgleich der Spannabstand 1 lediglich 70 mm beträgt.

Da jedoch die Öffnungs-Schließplatten 5» 5^% mit ausgeschnittenen dritten Nuten 56, 56' versehen sind, wird die Spitze der Einspritzdüse 15 in die Nähe des Berührungsteiles a oder a¹ der oberen Formhälfte 4b oder 4'b gelegt, unabhängig von der Dicke der Öffnungs—Schließplatte 5 oder 5^ft wobei die Länge der vertikalen Bewegung, die für die Form während des Spannens benötigt wird, lediglich 10 mm hinsichtlich der Tiefe des ausgeschnittenen berührenden Teiles a oder a¹ betragen kann, und die Spanngeschwindigkeit der Form kann wesentlich erhöht werden. Mit anderen Worten, solche Spritzgußmaschine kann mehr unterschiedliche Formlinge als handelsübliche Maschinen herstellen, wobei außerdem in vorteilhafter Weise die Höhe der die Form aufnehmenden Kammer verringert wird. Ferner wird die vertikale Höhe der den Stempel 13 aufnehmenden Kammer 12 verkürzt, ebenfalls die Arbeitszeit, während der der maximale hydraulische Spanndruck aufrechtzuerhalten ist.

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Bei allen Ausführungsformen der Erfindung werden zum Anheben und Niedersenken der Öffnungs-Schließplatten 5 und 5¹ in horizontaler Richtung für jede Platte h Zylinder 31, 31,... oder 31'> 31'»··· verwendet, die synchron arbeiten. Das für diesen Zweck verwendete Hydrauliksystem ist in Fig. schematisch dargestellt. Hierbei wird die Druckflüssigkeit von einer Hydraulikpumpe P über ein Umschaltventil 103 zu einer Mehrzahl von dritten Leitungen 101, 101... gepreßt, die mit vier weiteren Zylindern 102, 102, ... eines Ölreglers 100 in Verbindung stehen, der an endseitige Teile der ersten beweglichen Platte 2 befestigt ist. Alle Pleuel dieser vier zwischenliegenden Zylinder 102, 102,... sind mit einer Synchronisierungsplatte 105 gekoppelt, und hierbei wird der Öldruck in diesen Zylindern 102, 102,..., der auf die Pleuel 104, 104,... wirkt, ausgeglichen. Das dermaßen auf gleichen Druck gebrachte Hydrau·* liköl wird danach von jedem der Zylinder 102, 102... in jeweiligen die Form öffnenden und schließenden Arbeitszylindern 31» 31>··· oder 31·, 31',··· für die die Form öffnenden und schließenden Platten zugeführt,und jeweils eine dieser Platten 5 und 5¹ wird durch die Kolben 31a, 31a,... oder 3I'a, 31'a,... angehoben oder abgesenkt.

Hieraus ergeben sich die erfindungsgemäßen Vorteile wie folgt:

a) Da die Öffnungs-Schließvorrichtung für die Form sowie die Spannvorrichtung in vertikaler Richtung arbeitet, wird die für die Grundfläche der Gesamtvorrichtung benötigte Fläche wesentlich herabgesetzt.

b) Da die Metallformen in einer Reihenfolge bzw. nacheinander durch eine einzige Spannvorrichtung festgespannt werden, benötigt man die bisherigen einzelnen Spannbauteile für die Form nicht mehr, und die Bauart der Spritzgußeinrichtung wird wesentlich vereinfacht.

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c) Die Öffnungs-Schließplatten für die Form werden durch eine Vielzahl von in verschiedenen Stufen arbeitenden Zylinder abgestützt, die auf der beweglichen Platte angeordnet sind, wobei die Konstruktion der Öffnungs-Schließvorrichtung der Formen wesentlich vereinfacht wird.

d) Da die Öffnungs-Schließplatten für die Formen mit ausgeschnittenen Nuten odgl. zur Aufnahme der Einspritzdüse versehen sind, wird der erforderliche Hub der Spannvorrichtung auf ein Minimum herabgedrückt, und die Gesamthöhe der Vorrichtung wird außerordentlich verringert.

e) Da trennbare Metallformen auf einer beweglichen Platte befestigt und nacheinander bzw. in einer Reihenfolge zwischen den Formspannteilen der Formspannvorrichtung gespannt bzw. festgeklemmt werden,kann das Verfahren der Formbefestigung stark vereinfacht und sicherer ausgeführt werden.

f) Weil keine besonderen Verbindungsstangen in dieser Vorrichtung notwendig sind, sind keine störenden Teile um die trennbaren Formen vorhanden, sodaß der Aufstoß der Spritzlinge stark vereinfacht wird.

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Claims

Katashi AOKI

Patentanspr U c h e

1.) Verfahren zur Herstellung von Spritzgußformlingen, wobei zugehörige Formen in eine hohle Aufnahmekammer eingeführt und einem Druck- bzw. Spannstempel ausgesetzt werden alowie eine Formmasse in die Form eingespritzt wird und mindestens eine, insbesondere ein Paar oder mehrere getrennte Formen verwendet sowie abschließbar sind und durch ein gleiches Bauteil aus dieser Kammer heraus sowie in sie hinein transportierbar bzw. getragen ist bzw. sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmekammer durch die im verschlossenen Zustand gehaltene Form beschickt, dort durch den Druckstempel beaufschlagt bzw. festgespannt, die Formmasse eingespritzt, dann die Form aus der Aufnahmekammer mittels einer bewegbaren Platte herausgetragen und in ihre Anfangsstellung zurückgeführt wird, und die Form durch Öffnungs-Schließbauteile geöffnet und dann der Formling entnommen wird.

Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im oberen mittleren Teil (I1a) des Maschinenbettes (11) ein Druckstempel (13) in einem Zylinder (12) vertikal bewegbar ist, während ein unterer Teil (11b) des Maschinenbettes am Boden der Form als Druckauf nahneplatte sowie zur Abstützung der Aufnahmekammer (1O) dient und eine horizontal versetzbare bzw. verschiebbare Platte (2) entlang vo/n innerhalb des Maschinenbettes (11) angeordneten gegenüberliegenden Führungsteilen (16) bewegbar ist, während die Offnungs-Schließvorrichtung (3,3') für die Form eine Mehrzahl von Zylindern (31t 31') aufweist, die

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vertikal auf dieser beweglichen Platte (2) sitzen, während die Öffnungs-Schließplatten (5, 5¹) jeweils an ihren vier Eckbauteilen mit Kolben (31a, 31'a) verbunden sind, welche mit diesen Zylindern (3I» 31') zusammenwirken, daß ferner mindestens eine trennbare, insbesondere aus Metall bestehende Form (4, ^¹) mit einer der Formhälften (^a, 4'a) an diese Platte (2) befestigt ist, während die andere Formhälfte (kb, Vb) an die Formöffnungs-Schließplatte (3, 3¹) befestigt ist, sodaß die Metallform in eine obere und eine untere Hälfte unter der Einwirkung der Zylinder (3I, 31') trennbar ist, und daß mindestens eine Einspritzdüse (15) eines Einspritzgerä.tes längs der Trennfuge der trennbaren Metallform (k, 4· ) ausgerichtet ist.

Vorrichtung nach Anspruch 2, mit einem Maschinenbett und einer Aufnahmekammer für die Form innerhalb des Maschinenbettes, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzdüse (15) von einem Mittelteil (I1a) des Maschinenbettes (11) abwärts gerichtet ist, und das Maschinenbett die obere Stirnfläche der Aufnahmekammer (1O) bildet, und der Druckstempel (13') im unteren Teil (lib) des Maschinenbettes gelagert ist, und die bewegliche Platte (2) im unteren Teil (lib) des Maschinenbettes entlang von Führungsteilen (37) horizontal versetzbar bzw. verschiebbar ist, und ferner mindestens eine vertikal bewegliche Lagerplatte (38,38') auf dieser beweglichen ersten Platte (2) vorgesehen ist, und ein Bauteil aufweist, das mit des Druckstempel (I3) zusammenwirkt, wobei die Öffnungs-Schließvorrichtung (5) für die Form, diese Lagerplatte (38) durchdringend,auf der beweglichen Platte (2) gelagert und mindestens eine trennbare Metallform (k) auf dieser vertikal beweglichen Lagerplatte (38) angeordnet bzw. befestigt ist.

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k. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Einspritzgerät (7) durch eine Mehrzahl von frei in vertikaler Richtung verstellbare Stützachsen (71, 71') abgestützt ist, wobei drehbare Bauteile mit diesen Stützachsen (71) jeweils zusammengreifen und ein Zugbauteil wie eine Kette (73), Drehteile wie Kettenräder (72, 72«) und Zahnräder ^^VoT^e^if^^eilirzahl von Stützachsen durch eine Antriebsvorrichtung (75) synchron über die drehbaren Bauteile angehoben bzw. abgesenkt wird, derart, daß die Höhe des Einspritzgerätes (7) einstellbar ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2-4, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine feststehende Form bzw. Werkzeugplatte aufweist, mit einer auswechselbaren Einspritzdüse (9"·)» die fest bzw. einstückig mit einer Leitung (9) für heißes Formmaterial verbunden bzw. ausgebildet und ortsfest in einer Nut odgl. dieser Werkzeugplatte angeordnet ist, wobei die Metallform in innige Kontaktberührung mit dieser Einspritzdüse gebracht tut, während eine andere Einspritzdüse (15) der Vorrichtung sich in inniger Kontaktberührung mit dem Außenende dieser Heißleitung (9) befindet. (Fig. I3)

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2-5, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Öffnungs-Schließplatte (5) und eine Basisplatte (52, 52·) aufweist, wobei letztere ein auswechselbares zweites Einspritzgerät (51. 51') aufweist, das fest verbunden bzw. einstückig mit der dritten Leitung (53» 53*) für das heiße Formmaterial verbunden bzw. ausgebildet ist, und daß diese blatte fest mit der Öffnungs-Schließplatte (5) für die Form derart verbunden ist, daß das auswechselbare Einspritzgerät mit der Metallform (kb) in Verbindung steht, und daß ein Einspritzgerät (7) der Vorrichtung horizontal ausgeixt und mit dem Außenende des zweiten auswechselbaren Einspritzgerätes (5I. 51') verbunden ist. (Fig. I6-I8)

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Χλ

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2-5, wobei die die Form aufnehmende Kammer zwischen der Druckaufnahmeplatte und der Basisplatte vorhanden ist und eine Einspritzdüse abwärts gerichtet sowie vom Mittelteil der den Druck aufnehmenden Platte absteht und eine die Form beaufschlagende Vorrichtung mit einem in vertikaler Richtung arbeitendem Stwnpel im Bereich des Mittelteiles der Basisplatte und des Spannzylinders vorhanden ist, wobei die bewegliche Platte in der Formaufnahmekammer derart ausgebildet und/oder gelagert ist, daß sie quer in dieser Kammer bewegbar ist, mit auf dieser beweglichen ersten Platte angeordneten Formen mit zugehöriger Öffnungs-Schließvorrichtung, die hochgehoben bzw. abgesenkt werden können, um die Formen zu öffnen oder zu schließen, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Form öffnende und schließende Platte außerdem für Jede Form und ferner eine dritte Nut (56,56'), insbesondere in Form eines Einschnitts vorhanden ist, welche die vordere Stirnseite der Einspritzdüse (15) aufnimmt, und solche Nut bzw. Nuten (56, 56·) in jeder der Öffinungs-Schließplatte (5, 5¹) der Vorrichtung vorgesehen ist. (Fig. 19-22)

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2-7» dadurch gekennzeichnet, daß zwischen jeder Öffnungs-Schließplatte (5, 5') für die Form und der beweglichen ersten Platte (2) eine vorbestimmte Anzahl von hydraulischen Zylindern (102) vorgesehen ist, ferner eine Ölregelvorrichtung (1OO), zwischen dieser Anzahl von hydraulischen Zylindern und einer DruckölquellB(p) angeordnet ist, wobei die Druckregelvorrichtung die gleiche Anzahl von hydraulischen Zylindern einheitlicher Konstruktion sowie zugehörige in diesen Zylindern wechselwirkende Kolben (104) aufweist, wobei die oberen Enden bzw. Stirnseiten dieser Kolben mit einer Synchronieierungsplatte (105) verbunden sind, derart, daß beim Beaufschlagen der Kolben die Öldrücke in den einheitlichen Hydraulikzylindern

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(1O2) auf einen gleich-hohen Druck gebracht werden, sodaß die Arbeitsschritte der vorbestimmten Anzahl von Hydraulikzylindern, die jeweils mit den Öfffnungs-Schließplatten (5f 5') für die Form zusammenwirken bzw. mit diesen verbunden sind, synchron arbeiten, und daß diese synchronbeaufschlagten Hydraulikzylinder und die Öffnungs-Schließvorrichtungen für die Form auf der beweglichen ersten Platte (2) befestigt sind.

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