DE3031640C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Formschließeinheit für Spritz­ gießmaschinen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und des nebengeordneten Patentanspruches 2.

Bekannt sind bereits Spritzgießmaschinen, bei denen die Verschiebezylinder an den schmalen Stirnseiten der Formaufspann­ platten, außerhalb des Werkzeugraumes, angeordnet sind. Das freie Ende der Kolbenstange kann sowohl an der festen (GB-PS 9 98 665), als auch an der beweglichen Aufspannplatte (DE-OS 19 12 240) und der Zylinder dementsprechend umgekehrt, angeordnet sein. Der Nachteil dieser Lösungen besteht darin, daß die durch die Aufbringung der Schließkraft hervorgerufenen Durchbiegungen der Aufspannplatten zu Biegebeanspruchungen der Verschiebezylinder führt, wodurch deren Führungen und Dichtungen übermäßig beansprucht werden, ein höherer Lecköl­ anteil auftritt und somit ein frühzeitiger Verschleiß eintritt. Eine in der DE-OS 14 83 532 sowie die in der DE-OS 19 12 240 beschriebene Lösung mit Werkzeughöhenverstellung weisen ferner den Nachteil auf, daß der Hub des Verschiebezylinders den erforderlichen Werkzeugöffnungsweg und zusätzlich zur Einstellung der Werkzeugeinbauhöhe, den Differenzbetrag zwischen der größten und kleinsten Werkzeugeinbauhöhe besitzen muß. Das hat zur Folge, daß die Länge der Formschließeinheit entsprechend groß dimensioniert werden muß.

Außerdem muß bei allen Lösungen, die aus Signalträgern und Signalaufnehmern bestehende Positioniereinrichtung für die von der Stellung der Formaufspannplatten wegabhängig auszulösenden Signale zur Steuerung des technologischen Arbeitsablaufes der Spritzgießmaschine bei Veränderung der Werkzeugeinbauhöhe neu positioniert werden.

In der GB-PS 9 98 665 wurden zur Einstellung der Werkzeugein­ bauhöhe die Verschiebezylinder als Gewindespindeln ausgebil­ det, auf denen Muttern mit Zahnkränzen angeordnet sind. Die Muttern werden von Lagerschalen aufgenommen und es ist ein starr und vertikal angeordneter Träger vorhanden, der in den darunter oder darüber befindlichen Säulen in Buchsen gleitend gelagert ist. Von Nachteil ist die Gewindeanordnung auf dem Zylindermantel, die nicht handelsüblich ist und eine Sonder­ anfertigung erfordert. Durch die Anordnung der Kolbenstange an der festen Formaufspannplatte sind ferner längere Ölzuführungen zu den bewegten Teilen notwendig, die als Schläuche auszubilden und kostenaufwendiger sind und eine geringe Lebensdauer besitzen.

Um bei Veränderung der Werkzeugeinbauhöhe eine Neupositionie­ rung der Signalträger bzw. Signalaufnehmer nicht vornehmen zu müssen, wurde in der DD-PS 91 552 bereits vorgeschlagen, daß durch einen zusätzlichen Antrieb während der Einstellung der Werkzeugeinbauhöhe eine Relativbewegung zwischen der beweglichen Formaufspannplatte und der Positioniereinrichtung bei­ behalten bleibt. Diese Lösung erfordert jedoch einen erheb­ lichen Kostenmehraufwand.

Ziel der Erfindung ist es, die Baulänge der Formschließeinheit zu verkürzen, den manuellen und technischen Aufwand bei der Einstellung der Werkzeugeinbauhöhe zu senken und Biege­ beanspruchungen der Verschiebezylinder zu vermeiden.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Verschiebezylinder und die vom Verschiebeweg abhängige Positioniereinrichtung ohne zu­ sätzliche Verstellvorrichtungen für die Erreichung einer Re­ lativbewegung so anzuordnen, daß unabhängig von einer Werk­ zeughöhenverstellung, die Verschiebezylinder und der Signal­ träger der Positioniereinrichtung nur für den Hub der Formauf­ spannplatte ausgelegt sind, wobei die Verschiebezylinder während der Schließkraftaufbringung und beim Öffnen der Form nicht auf Biegung beansprucht werden sollen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die in dem kennzeich­ nenden Teil des Patentanspruches 1 und des nebengeordneten Patentanspruches 2 angegebenen Merkmale gelöst. Dazu können in einer anderen Ausführungsform die Signalaufnehmer auch an der Stütze bzw. der Stützplatte und die Signalträger an dem Träger bzw. der Verlängerung befestigt werden.

Um die Übertragung von Biegespannungen auf die Verschiebe­ zylinder und deren Kolbenstange während der Schließkraftauf­ bringung zu verhindern sind in weiterer Ausgestaltung der Erfindung in den mit der festen Aufspannplatte verbundenen Trägern Gelenke angeordnet. Die in den Gelenken gelagerten Verschiebezylinder liegen zusätzlich auf den Trägern vor den Gelenken auf, wodurch deren Durchbiegung durch Eigengewicht verhindert wird.

Die wesentlichen Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß bei der Einstellung einer anderen Werkzeugeinbauhöhe eine Neupositionierung des technologischen Arbeitsablaufes nicht mehr erforderlich ist. Erreicht wird das durch eine gleich­ mäßige axiale Verschiebung der Säulen in der beweglichen Formauf­ spannplatte, bezogen auf die Schließstellung, bei der die Lage des Signalträgers und des Signalaufnehmers zueinander erhalten bleibt. Die Verschiebezylinder können kürzer und kleiner im Durchmesser ausgebildet werden, weil der Signalträger und der Verschiebezylinder nur noch für den Hub der beweglichen Auf­ spannplatte auszulegen ist. Durch den Wegfall der Neupositionie­ rung des Signalträgers wird außerdem die Rüstzeit für das Ein­ richten des Werkzeuges beim Werkzeugwechsel verkürzt.

Die Erfindung soll nachstehend an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In den Zeichnungen sind dargestellt

Fig. 1 Formschließeinheit mit zwei Formaufspannplatten und frei­ tragend gelagerten Säulen in Öffnungsstellung;

Fig. 2 Formschließeinheit gemäß Fig. 1 in der Seitenansicht;

Fig. 3 Formschließeinheit in Schließstellung;

Fig. 4 Formschließeinheit mit in beiden Formaufspannplatten ge­ lagerten Säulen, die in einer zusätzlichen Stützplatte abgestützt sind;

Fig. 5 Einzelheit Z der Lagerung der Gewindespindel, die mit dem Verschiebezylinder verbunden ist.

Die in Fig. 1 gezeigte Formschließeinheit nach den Merkmalen des Anspruches 1 besteht aus einem Grundrahmen 1, auf dem die bewegliche Formaufspannplatte 2 und die feste Formaufspannplatte 3 angeordnet sind. Seitlich an der festen Formaufspannplatte sind diagonal gegenüberliegend zylinderseitig die Verschiebezylin­ der 4 in Trägern 15, die mit einem Gelenk 6 versehen sind, gelagert. Die Träger 15 sind mit der festen Formaufspannplatte 3 starr verbunden. An den Kolbenstangen 7 sind die Verschiebe­ zylinder 4 in Gelenken 8 gelagert, die sich am Ende von ver­ tikal angeordneten Trägern 9 befinden. Die Träger 9 sind mit den vertikal übereinanderliegenden Säulen 5 verbunden. Auf einem Träger 9 sind die Signalaufnehmer 10 (Endschalter) angeordnet, die mit dem Signalträger 11, (Nockenschiene) der an einer Stütze 12 befestigt ist, in Wirkverbindung stehen. Die Stütze 12 ist zweckmäßiger Weise am Grundrahmen 1 der Spritzgießmaschine angeschraubt. Ebenso ist es möglich, die Signalaufnehmer 10 ortsfest anzuordnen und die Signalträger 11 mit den beweglichen Säulen 5 zu verbinden. Die Säulen 5 sind in der beweglichen Formaufspannplatte freitragend gelagert. Mit Hilfe eines Verstellantriebes, der nicht näher dargestellt ist, können sie mittels einer Säulenmutternkombination 14 zum Anpassen an die Werkzeugeinbauhöhe in Längsrichtung verstellt werden.

In einem anderen Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 nach den Merkmalen des Anspruches 2 sind die Säulen 5′ an beiden Enden jeweils in der festen Aufspannplatte 3′ und in einer Stütz­ platte 13 gelagert. Auf den Säulen 5′ und dem Grundrahmen 1′ wird die bewegliche Formaufspannplatte 2′ bewegt. Die Verschiebe­ zylinder 4′ sind in Trägern 15′, durch ein Gelenk 6′ dreh­ beweglich gelagert, wobei die Träger 15′ starr auf der festen Formaufspannplatte 3′ angeordnet sind. Die Kolbenstangen 7′ sind über Gelenke 8′ mit Gewindespindeln 17 verbunden. Auf den Ge­ windespindeln 17 sind Muttern 18 mit Zahnkränzen 19 angeord­ net. Die Muttern 18 werden von Lagerschalen 20 derartig um­ faßt, daß Rotationsbewegungen der Muttern 18 unabhängig von den Lagerschalen 20 möglich sind. Translatorische Bewegungen werden jedoch von den Muttern 18 auf die Lagerschalen 20 und die damit verbundenen Verriegelungsvorrichtungen 21 über Ab­ standshülsen 22 auf die bewegliche Formaufspannplatte 2′ über­ tragen. Bei Veränderung der Werkzeugeinbauhöhe werden die Zahnkränze 19 über einen gemeinsamen Kettenantrieb mit den auf allen vier Säulen 5′ in Verbindung mit einer Säulenmuttern­ kombination 14′ angeordneten Zahnkränzen 23′ gedreht.

Durch die auf die Säulenmutterkombinationen 14′ übertragene Dreh­ bewegung bewegen sich diese auf dem Säulengewinde auch trans­ latorisch zu den drehsicher gelagerten Säulen 5′ gemeinsam mit der beweglichen Formaufspannplatte 2′ und es wird eine Ver­ änderung der Werkzeugeinbauhöhe erreicht. Bei dieser Bewegung ändert sich die Stellung der Kolbenstange und der damit ver­ bundenen Gewindespindel 17 nicht, da sie durch auf den Säulen 5′ mittels Buchsen 24 geführte Träger 9′ gegen Verdrehen ge­ sichert wird. Damit steht der gesamte Hub der Verschiebezylin­ der 4′ ausschließlich für das Öffnen und Schließen des Werkzeuges zur Verfügung. Der an dem Träger 9′ mit einer Verlängerung 25 angebrachte Signalaufnehmer 10′ für das Wegmeßsystem steht mit dem Signalträger 11′, der an der Stützplatte 13 befestigt ist, in Verbindung und ist auf der Säule 5′ längsverschiebbar.

Nachstehend wird die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Formschließeinheit beschrieben. Beim Wechsel des Spritzgieß­ werkzeuges muß die Stellung der beweglichen Formaufspannplatte 2, 2′ bei eingefahrenen Kolbenstangen 7, 7′ der Werkzeughöhe angepaßt werden. Dazu werden die Kettenräder 23 über eine Kette 27 bzw. die Zahnkränze 23′ über ein zentrales Zahnrad 26 gleichzeitig angetrieben. Von den Kettenrädern 23 bzw. den Zahnrädern 23′ wird die Drehbewegung auf die Säulenmuttern­ kombination 14, 14′ bestehend aus Säulenmuttern, Spiel­ ausgleichsmutter und Druckring übertragen, die sich dadurch längs zur Säulenachse auf deren Gewinde bewegen. Dabei wird die bewegliche Formaufspannplatte verschoben, bis diese die erfor­ derliche Lage erreicht hat. Während dieses Verstellvorganges bleibt die Lage der Kolbenstangen 7, 7′ und die Lage der Signalaufnehmer 10, 10′, die gegenüber den Kolbenstangen 7, 7′ ortsfest angeordnet sind, unverändert. Ebenso verändert sich nicht die Lage des mit dem Grundrahmen 1, 1′ ortsfest angeord­ neten Signalträgers 11, 11′. Die auf dem Signalträger 11, 11′ angeordneten Nocken, durch die z. B. die Schaltsignale für das Verriegeln und die Werkzeugsicherung ausgelöst werden, brauchen dadurch nicht mehr beim Werkzeugwechsel in ihrer Stellung verändert werden.

In dem in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Kolben­ stangen 7′ der Verschiebezylinder durch Gewindespindeln 17 ver­ längert. Die auf den Gewindespindeln 17 angeordneten Muttern 18, die zur Übertragung der Kräfte von den Verschiebezylindern auf die bewegliche Aufspannplatte 2′ dienen, ändern beim Ver­ stellvorgang ihre Lage gemeinsam mit der Formaufspannplatte 2′ gegen­ über den Kolbenstangen 7′. Erreicht wird das, indem die Dreh­ bewegung beim Verstellen der Werkzeugeinbauhöhe von den Zahn­ kränzen 23′ auf die Zahnkränze 19, die auf den Muttern 18 be­ festigt sind, übertragen wird. Die Werkzeugschließbewegung erfolgt durch Druckbeaufschlagung der Verschiebezylinder 4′ kolbenstangenseitig. Die Bewegung der Kolbenstangen wird über die Gewindespindeln 17, Muttern 18, Lagerschalen 20, die Verriegelungsvorrichtung 21 und Abstandshülsen 22 auf die be­ wegliche Aufspannplatte 2′ übertragen. Danach erfolgt die Verriegelung der Säulen 5′ mit der beweglichen Aufspannplatte 2′, indem die Verriegelungsbacken 30 (Fig. 5) hinter die Säulenmutternkombination 14′ geschoben wird (wie dargestellt). Bei anschließender Druckbeaufschlagung der Schließzylinder 16′ wird die bewegliche Aufspannplatte 2′ durch die Säulen 5′ in Richtung der festen Aufspannplatte 3′ gezogen und die Werkzeughälften zusammengepreßt. Durch umgekehrte Druck­ beaufschlagung werden die Schließzylinder 16′ nach dem Spritzgießvorgang aufgerissen, die Entriegelung vorgenommen und durch Ausfahren der Kolbenstangen 7′ der Verschiebezylin­ der 4′ die Form zur Entnahme des Spritzlings geöffnet.

Die für den gesamten Steuerungsprozeß benötigten wegabhängigen Signale werden gewonnen, indem der Signalaufnehmer 10, 10′ in gleichläufiger Bewegung mit der beweglichen Formaufspannplatte 2, 2′ am Signalträger 11, 11′ entlang fährt und beim Überfahren der darauf verstellbar angeordneten Nocken die entsprechen­ den Schaltsignale auslöst.

Claims (4)

1. Formschließeinheit für Spritzgießmaschinen bestehend aus zwei Aufspannplatten, von denen eine gegenüber der anderen in Schließ- und Öffnungsstellung der Form verschiebbar ist, mit zwei seitlich von den Aufspannplatten angeordneten Verschiebezylindern, die zylinderseitig auf der festen Formaufspannplatte diagonal gegenüberliegend angeordnet sind zum Zusammen- bzw. Auseinanderfahren der Formaufspannplatte, Schließzylindern zum Erzeugen der Schließ- und Zuhaltekraft, Signalträgern und Signalaufnehmern zur Steuerung des technologischen Arbeitsablaufes der Formschließeinheit und einer Werkzeughöhenverstellvorrichtung zur Einstellung der Werkzeugeinbauhöhe, gekennzeichnet dadurch, daß die Verschiebezylinder (4) in einem Träger (15) gelagert sind, der mit der festen Formaufspannplatte (3) fest verbunden ist, und die Enden der Kolbenstangen (7) in einem Träger (9) gelagert sind, der an den Säulen (5) für die Schließ- und Verriegelungseinrichtung befestigt ist und an dem Träger (9) Signalaufnehmer (10) angeordnet sind, die mit dem Signal­ träger (11) in Verbindung stehen, wobei der Signalträger (11) an einer Stütze (12) befestigt ist, die mit dem Rahmen (1) fest verbunden ist.

2. Formschließeinheit für Spritzgießmaschinen bestehend aus zwei Formaufspannplatten, von denen eine gegenüber der anderen in Schließ- und Öffnungsstellung der Form verschiebbar ist, mit zwei seitlich von den Aufspannplatten angeordneten Verschiebezylindern, die diagonal gegenüberliegend ange­ ordnet sind zum Zusammen- bzw. Auseinanderfahren der Formauf­ spannplatten, Schließzylindern zum Erzeugen der Schließ- und Zuhaltekraft, einer Werkzeughöhenverstellvorrichtung zur Einstellung der Werkzeugeinbauhöhe, wobei auf Gewinde­ spindeln Muttern mit Zahnkränzen angeordnet sind, die Muttern von Lagerschalen aufgenommen werden, ein starr und vertikal angeordneter Träger vorhanden ist, der in den darunter oder darüber befindlichen Säulen in Buchsen gleitend gelagert ist, gekennzeichnet dadurch, daß

• 1. Signalträger (11′) und Signalaufnehmer (10′) zur Steuerung des technologischen Arbeitsablaufes der Formschließeinheit vorhanden sind,
• 2. die Verschiebezylinder (4′) zylinderseitig auf der festen Formaufspannplatte (3′) angeordnet sind,
• 3. die Kolbenstangen (7′) über Gelenke (8′) mit je einer Gewindespindel (17) verbunden sind,
• 4. die Lagerschalen (20) auf der Verriegelungsvorrichtung (21) angeordnet und über Abstandshülsen (22) mit der beweglichen Formaufspannplatte (2′) fest verbunden sind,
• 5. am Ende der Gewindespindel (17) ein Träger (9′) be­ festigt ist,
• 6. der Träger (9′) eine Verlängerung (25) besitzt, an der der Signalaufnehmer (10′) angeordnet ist und
• 7. der Signalträger (11′) an einer Stützplatte (13), in der die Säulen (5′) gelagert sind, befestigt ist.

3. Formschließeinheit nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Signalaufnehmer (10; 10′) an der Stütze (12) bzw. der Stützplatte (13) und die Signalträger (11; 11′) an dem Träger (9) bzw. der Verlängerung (25) be­ festigt sind.

4. Formschließeinheit nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß in dem mit der festen Formaufspannplatte (3) ver­ bundenen Träger (15) ein Gelenk (6) angeordnet ist und der in diesem Gelenk gelangerte Verschiebezylinder (4) zusätzlich auf dem Träger vor dem Gelenk aufliegt.