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Hydraulische Spritzpresse zum Herstellen von Formstücken aus warmhärtbaren
Kunststoffen
Die Erfindung betrifft eine hydraulisch angetriebene Spritzpresse für
die Herstellung von Preßlingen aus warmhärtbaren Kunststoffen.
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Beim Betrieb von Spritzpressen dieser Art muß dafür gesorgt werden,
daß jede Möglichkeit der Maschinenbeschädigung ausgeschlossen wird, die daraus entstehen
könnte, daß die Preßlinge in den Formen festsitzen und bei geöffneter Presse aus
den Formnestern nicht herausfallen. Es ist ferner wichtig, daß Preßstoffreste, die
von der in die Form einged rückten Masse übrigbleiben könnten, wi rksam aus den
Formen entfernt werden, bevor die Spritzpresse wieder geschlossen wird.
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Daher war es bisher Praxis der Maschinenbedienung, die Preßreste
wegzufegen und auf diese Weise die Formen zu reinigen, bevor der nächste Preßvorgang
ansetzte. Das bringt natürlich Zeit-und Arbeitsverlust mit sich.
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Zweck der Erfindung ist es, eine Wischervorrichtung anzuordnen, die
automatisch in dem Sinne arbeitet, daß die Preßformen sauber und störungsfrei bereit
stehen, bevor sie geschlossen werden.
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Weiterhin sind Mittel vorgesehen, um die Maschine anzuhalten, falls
ein Hindernis eintritt.
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Zu diesem Zweck wird eine hydraulische Spritzpresse mit waagerecht
beweglichen Formhälften verwendet, zwischen denen ein Wischerarm hin und her schwingen
kann. Die Pres,se wird von einem Zeitregler gesteuert; und während der Wischerarm
sich zwischen den Formhälften befindet, ist die Bewegung der Formhäl ften gesperrt.
Erfindungsgemäß setzt der Zeitregler den Wischerarm in Bewegung,
wenn
die Formhälften sich öffnen, und schaltet sich dann selbsttätig ab. Wenn der Wischerarm
nun seine Bewegung in die eine Richtung vollendet hat, wird der Zeitregler wieder
eingeschaltet; durch eine Sperrvorrichtung wird eine Bewegung der Formhälften vechindert,
bis der Wischerarm in die andere Richtung bis zu seiner Ausgangsstellung zurückbewegt
worden ist. Der Wischerarm steuert ferner gemäß Ender Erfindung einen elektrischen
Schalter, 1der den Zeitregler wieder einschaltet, nachdem der Wischerarm seine Bewegung
zwischen den Formhälften in die eine Richtung vollendet hat. Die Sperrvorrichtung
wird ebenfalls durch denWischerarm gesteuert und sperrt hydraulische Ventile der
Presse gegen eine Bewegung so lange, wie der Wischerarm sich zwischen den Formhälften
befindet.
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Unter dem Zeitregler wird ein automatischer Regler verstanden, der
die einzelnen Arbeitsstufen einer hydraulischen Spritzpress'e beeinflußt, d. h.
ein Apparat, der eine Reihe von Luftleitungen in ganz bestimmten Zeitintervallen
unter Druck setzt oder entlastet, so daß der zeitlicheAbltauflderMasch,inenoperation
im ständig wiederkehrenden Kreislauf abläuft.
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Die Wischervorrichtung besteht vorzugsweise aus einem hohlen Hebel
arm, der eine Anzahl von Löchern aufweist und an eine Druckluftquelle angeschlossen
ist, so daß ein Druckluftstrom auf die Formhälften geleitet wird, wenn ,der eigentliche
Wischer zwischen den Formhälften sich bewegt.
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Die Wischervorrichtung enthält ferner eine Klinge von einer Breite,
die etwa dem Zwischenraum zwischen den Fonmhälften entspricht. Das hat die Wirkung,
daß, wenn in den Formen Preßlinge hängenbleiben, die Klinge auf diese Hindernisse
aufstößt und im gleichen Augenblick den Wischer zum Halten bringt, es sei denn,
daß das Hindernis durch Anstoßen des Wischers zum Abfallen gebracht wird.
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Die Wischerklinge ist mit Durchbrechungen versehen, um an den Ausstoß
stiften der Formhälften vorbei laufen zu können.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt.
Darin bedeutet Fig. I einen senkrechten Mittelschnitt einer liegenden Spritzpresse
mit Darstellung der hydrauwischen und pneumatischen Energiewege, Fig. 2 die schaubildliche
Darstellung derWischervorrichtung und der mit ihr zusammenwirkenden Teile der in
Fig. I dargestellten M'aschine, Fig. 3 einen Teilschnitt aus Fig. 2.
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Wie aus Fig. I hervorgeht, enthält die liegende Spritzpresse in üblicher
Weise in waagerechter Richtung gegeneinander bewegliche Formteile sowie an sich
bekannte Mittel zum Schließen dieser Formen und zum Einbringen des warmhäftbaren
Kunststoffes in die geschlossene Form.
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In einem Zylinder 2 befindet sich ein Kolben I, der -in horizontaler
Richtung beweglich, unter hydraulischem Druck arbeitet und einen Zylinderschaft
3 und ferner eine Formhälfte 4 enthält, die mit den Zylinderschaft 3 aus einem Stück
besteht.
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In der Formhälfte 4 befinden sich die Formnester 5.
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Diese Formhälfte schließt zusammen mit der anderen Formhälfte 6, die
in dem ortsfesten Formkörper7 der Presse angeordnet sind. In diesem festen Körper
7 befinden sich die Mittel zur Einführung der Kunststoffmasse in die Form.
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Sie bestehen aus einem hydraulisch betätigten Kolben 9, der im Zylinder
I0 des Formkörperfortsatzes 8 horizontal beweglich ist and in Gestalt eines Stempels
11 ausgebildet ist, der durch einen im Körper 7 angeordneten Zylinderkanal 12 die
plastische Masse 13 in die geschlossene Form 5, 6 hineinpreßt.
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Eine Platte 15 trägt Auswerferstifte I4, welche durch die Formplatte4
hindurchtreten. Die Aus-Werferstiftplatte 15 wird von zwei festen Stehbolzen I6
getragen. Bei geöffneten Formhälften treten die Auswerferstifte in die Formnester
ein und werfen die Preßlinge in bekannter Weise aus.
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Die Zufuhr der warmhärtbaren Kunststoffmasse zur Presse erfolgt in
Gestalt von Kugeln 17, die in einem mit flachen Boden ausgestatteten Fülltrichter
18 üblicher Bauart gespeichert siad und aus diesem mit Hilfe eines Schiebers 19
entnommen werden, der mit einer Stange 20a mit einem Kolben, 20 verbunden ist, welcher
innerhalb eines Zylinders 21 entgegen der Wirkunig einer Feder mit Hilfe von Luftdruck
bewegt werden kann. D'er Schieber Fig gleitet auf einer Grundplatte 22 und enthält
einen Aufnahmeraum 23, der groß genug ist, um auf einmal eine Kugel aus dem Behälter
18 entnehmen zu können, wenn sich ,der Schieber 19 unter den Behälter und wieder
nach außen bewegt. Bei der Bewegung niach außen stellt sich die Aufnahmeöffnung
23 über den Fallkanal 24, so daß die Kugel durch diesen und durch einen weiteren
Kanal 25 vor die Stirnfläche des Stempels II gelangt. Die preßstoffkugel fällt also
aus dem Schieber 19 frei durch die Kanäle 24 und 25 vor die Speiseöffnung. Die Hinundherbewegung
des Schiebers 19 wird auf den Kreislauf der übrigen Bewegung abgestimmt. und zwar
so, daß, wenn der Kolben 9 bzw. der Speisestempel 11 in ihrer äußeren Ruhelage sich
befinden, jedesmal eine Preßstoffkugel eingeführt wird. Die im Zylinder 21 vorgesehene
Feder liga führt bei Entlastung des Kolbens 20 vom Luftdruck diesen immer wieder
in seine nechte Aufangsstellung zurück.
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Der Formschließzylinder 2 steht auf der linken Seite bei A durch
die Leitung 27 mit einem luftdruckgesteurten Hydraulikventil 218 in Verb in dung.
Dieses ist fernerhin 1durch eine Leitung 29 und den Einlaß B mit dem inneren Zylinderraum
29a, der den Kolbenschaft 3 umgibt, verbunden. Das hydraulikventil 28 ist durch
die Leitung 30 an einen hydraulischen Druckspeicher irgendwelcher Art und durch
die Leitung 3I an einen Auslaß angeschlossen. Der Zylinder 10 des Kolbens g ist
bei C durch eine Speiseleitung 32 an eine zweite, ebenfalls mit Preßdruckluft gesteuerte
hydraulische Ventileinrichtung 33 angeschlossen, die weiterhin durch eine Leitung
34 bei D an den Zylinderraum 34a angeschlossen ist, der den Speisestempel 1 1 um-
gibt.
Die Verbindung des Hydraulikventils 33 mit einer hydraulischen Druckquelle erfolgt
durch die Leitung 3,5 und sein Anschluß an einen Auslaß durch die Leitung 36. Die
Steuerung des Hydraulikventils erfolgt mit Hilfe eines Zeitreglers 37, der im einzelnen
nicht beschrieben zu werden braucht und ,der durch die Leitung 38 das Hydraulikventil
218 und durch die Leitung 39 das Hydraulikventil 33 sowie durch die Leitung 42 den
Kolben; 20 in den gewünschten Zeitpunkten betätigt. Die Druckluftquelle für die
Regel vorrichtung 37 ist ebenfalls nicht gezeigt, sie ist beliebig.
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Der Arbeitsvorgang ist der folgende: Durch entsprechende Einstellung
des Zeitreglers wird Druckwasser oder Drucköl durch die Leitung 27 auf den Kolben
I gesetzt und bringt diesen dadurch in die in Fig. I gezeigte Schließstellung, so
daß die Formhälften 5 und 6 aufeinander geschlossen sind. Danach wird Flüssigkeitsdruck
auf den Zylinder g gesetzt, dieser geht nach innen und der Speisestempel 11 schiebt
eine Kugel aus warinhärtharer Kunststoffmasse durch den Kanal I2 in die geschlossenen
Formen mit Hilfe entsprechender Formkanäle ein.
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Beim Öffnen der Formen vollzieht sich der Bewegungsvorgang umgekehrt.
Der Zeitregler 37 betätigt das Hydraulikventil 33 über die Luftleitung 39 so daß
durch die Leitung 34 lDruckflüssigkeit vor den Kolben g in den Ringraum 34a eintritt,
während Idie andere Kolbenseite durch die Leitung 32 über das Hydraulikventil an
den Auslaß 36 angeschlossen wird. Der Speisestempel 11 wird also nach außen zurückgezogen.
Dann regelt der Luftdruckregler über die Leitung 38 das Hydraulikventil 28 so, daß
durch die Leitung 29 Druckflüssigkeit in den Zylinderraum 29a eintritt, während
gleichzeitig die äußere Stirnseite des Kolbens I über die Leitung 27 und das Hydraulikventil
28 an sdie Auslaßleitung 31 angeschlossen wird. Es öffnen sich also die Formen,
und dabei treten Idie Auswerferstifte I4 in die Formnester 5 ein, so daß die Preßlinge,
in diesem Fall z. B. Knöpfe, ausgeworfen werden und in einen nicht gezeigten beliebigen
Sammler fallen können. In diesem Augenblick setzt der Regler 37 über die Druckluftleitung
42 den Kolben 20 im Xyder 2I unter Druck, so 1daß der Speiseschieber 19 unter ,den
Boden des Vorratsbehälters 18 gelangt, und aus diesem mittels der Aufnahmeöffnung
23 eine Preßstoffkugel entnimmt, die er bei Rückwärtsbewegung wie oben beschrieben
durch die Kanäle 24 und 25 abfallen läßt. Darauf beginnt das Arbeitsspiel aufs neue.
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Um nun sicherzustellen, daß die Formen vor Beginn eines neuen Formvorganges
auch wirklich leer und -sauber sind und keine Hindernisse zwischen den Formhälften
liegen, wenn sie geschlossen werden, wird eine automatische Wischereinrichtung vorgesehen,
welche ein Schließens der Form im Falle des Vorhandenseins von Hindernissen verhindert.
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Diese Wischervorrichtung ist in erden, Fig. 2 und 3 dargestellt. Der
Wischer besteht aus einem Hohlarm 43, der an einen Drebschaft 44 angeschlossen ist.
Dieser Drehschaft ist im Lager 45 drehbar gelagert. das in einer Konsole 46 angeordnet
ist. Der Drehschaft 44 trägt weiterhin einen Arm 47, der zweckmäßig mit ihm aus
einem Stück besteht und an seinem äußeren Ende mittels Bolzen E an einen Gabelkopf
48 einer Kolbenstange 49 angeschlossen ist, an deren unterem Ende ein in einem Druckluftzylinder
51 unter Gegenfederdruck 52 beweglicher Kolben 50 befestigt ist. Unterhalb des Kolbens
50 steht der Zylinder 51 durch die Leitung 53 mit dem Druckluftzeitregler 37 in
Verbindung. Durch Betätigung des Kolbens 50 kann der Arm 43 auf und nieder schwingen,
wobei er sich in dem Zwischenraum zwischen den1 geöffneten Formhälften bewegt.
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Durch eine Zuleitung 54 wird in Iden Dreh schaft 44 Druckluft geführt,
die durch die Löcher 55 auf die Formhälften geblasen wird, während der Wischerarm
43 sich über den gesamten Bereich der Form bewegt. Der Arm 43 trägt ferner eine
dünne Metallklinge 56, deren Breite der Weite des freien Formzwischenraumes entspricht.
Die Verbindung dieser Abstreiferklinge 56 mit dem Rohr 43 erfolgt z. B. durch kleine
Zwischenblöcke 57, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist, oder ini anderer ibeliebiger
Weise. Die Klinge 56 ist, wie aus Fig. 2 und 3 ersichtlich ist, an dem hohlen Wischerarm
43 auf der den Löchern 55 abgekehrten Seite angeordnet. Wenn also bei der in Fig.
3 durch den Pfeil x angedeuteten Bewegung des Wischerrohres 43 Idlie durch die Öffnung
55 austretende Preßluft noch nicht ausgereicht hat, die Preßlinge, z. B. die Knöpfe
73, 74, auszuwerfen, dann stößt die Klinge 56 mit ihrer Seitenkante gegen das Werkstück
und drückt es aus der Form.
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Die Klinge 56 ist m;it Kerben, 58 versehen, um an diesen Stellen
nicht mit ;den: Auswerferstiften zu kollidieren.
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In Fig. 2 ist nur die Formhälfte 5 dargestellt mit den darin noch
sitzenden Preßlingen, nämlich den Knöpfen 73 bzw. 74. In dieser Formhälfte der Fig.
2 ist auch die mittlere Öffnung 60 gezeigt, durch welche die Preßmasse über die
Kanäle 61 in die Form eingepreßt wird. Die drei gebrochenen Speichen deuten an,
daß die hierzu gehöreniden Knöpfe bereits ausgestoßen sind.
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Der Arm 43 trägt einen Block 62, anoden mittels Stift 63 gelenkig
ein gabelkopf 64 angeschlossen ist der mittels einer Stange 65 einen U-förmigen
Sperrriegel 66, 67 trägt. Die nach unten gerichteten Schenkel 67 des U-förmigen
Sperriegels sind so angeordnet, daß sie in, Zwischenräume eintreten können, welche
zwischen einem festen Anschlag 70 und den Ventilstößel 68 und 69 der Hydraulikventile
z8 und 33 eintreten können.
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Ein elektrischer Schalter 71 ist so angeordnet, daß ein Schaltlinopf
72 am Schalter betätigt wird, wenn der Verlängerungsarm 47 bei Niederbewegung des
Wischers gegen ihn anschlägt.
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Der Arbeitsvorgang des Wischers in Verbindung mit der Spritzpresse
ist der folgende: Wenn die Formhälften 5 und 6 gerade geöffnet worden sind, d'ann
beeinflußt Ider Zeitregler 37 durch die Leitung 53 den Kolben 50 im Zylinder 5 I
so, daß der Kolben nach oben geht, durch welche Bewegung der Arm 43 zwischen den,
Formhälften nach unten geschwenkt wird, wie dies in Fig. 2 ,durch den Pfeil x angedeutet
ist.
Im gleichen Augenblick wird Luft üller die Verbindungsleitung 54 iii den hohlen
Wischerarm A3 geschickt. Während dieses Vorganges befinden sich die hydraulischen
Ventile 28 und 33 in unwirksamer Lage. und da sich der Wischerarm 43 nach unten
bewegt. so treten die Schenkel 67 des U-förmigen Sperriegels 66 zwischen die Endstößel
68 und 69 der Hydraulikventile 28 und 33 und den festen Anschlag 70. Hat der Arm
43 seine Abwärtsbewegung zwischen den Formhälften beendet, dann stößt der Verlängerungsarm
47 gegen den Schaltknopf 72 des elektrischen Schalters, drückt ihn ein, und ,diese
Schalterbewegung beeinflußt nun auf inem (hier nicht gezeigten) Wege den Zeitregler
37 so, daß ein neues Arbeitsspiel beginnen kann.
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Jetzt bewegt sich der Arm 43 wieder aufwärts, da die Feder 52 ,den
jetzt vom Luftdruck entlasteten Kolben 50 im Zylinder 51 nach unten bewegt. Es ist
selbstverständlich, daß, obgleich die Rückwärtsbewegung des Wischers eingesetzt
hat, ein Schließen der Formhälften nicht stattfinden kann, weil die hydraulischen
Ventile 28 und 33 so lange unwirksam bleiben müssen, wie die senkrechten Schenkel
67 zwischen ,den Ventilstößeln 68 und 69 und dem festen Anschlag 70 sich befinden.
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Solange also der Wischerarm 43 noch innerhalb des Bereiches der Formhälften
sich befindet, kann die Presse nicht betätigt werden.
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Trifft die Abstreiferklinge 5f; während ihres Durchganges durch den
vorhandenen Zwischenraum auf ein Hindernis, das er nicht beseitigen kann, dann wird
er angehalten, und die ganze Presse steht so lange still, bisEdas Hindernisdurch
die Maschinenbedienung entfernt ist. In dieser Beziehung wirkt der Blasluftstrom
als Alarmsignal, insofern die Bedienung darauf aufmerksam wird, wenn die Blasluft
dauernd ausizischt. Ein Hindernis kann, wie in Fig. 3 angedeutet ist, beispielsweise
in der Form auftreten, daß ein Knopf 73, statt von dem Abstreifer 14 ausgestoßen
ZU werden, durchstoßen wird, weil er zu fest in der Form haftet. In diesem Fall
trifft die Abstreiferklinge 56 auf den Knopfrand, kann den Knopf mechanisch auch
nicht aus der Formhälfte entfernen und wird dadurch angehalten, nachdem die ausströmende
Blasluft den Knopf aus der Form nicht ausblasen konnte. Die den Arm bewegende Kraft
ist verhältnismäßig gering, so ,daß der Wischer sich verhältnismäßig sanft an das
Hindernis anlegt und in dieser Stellung so lange verbleibt, bis die Bedienung es
entfernt hat.