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Die Erfindung bezieht sich auf eine Schliesseinheit einer Spritzgiessmaschine mit einem Maschinenrahmen, einer ortsfesten und einer bewegbaren Formaufspannplatte, sowie mindestens einer Kolben-Zylinde- reinheit eines hydraulischen oder elektromechanischen Schliessmechanismus, der sich über die Zylinderplatte am Maschinenrahmen abstützt, wobei die Zylinderplatte und die ortsfeste Formaufspannplatte ohne Holme ausschliesslich über den Maschinenrahmen verbunden sind, so dass die durch den Schliessmechanismus über die bewegbare Formaufspannplatte auf die Formhälften wirkende Schliesskraft und die beim Einspritzvorgang auftretende Auftriebkraft zwischen der Zylinderplatte und der ortsfesten Formaufspannplatte nur über den Maschinenrahmen ableitbar ist.
Eine herkömmliche Spritzgiessmaschine ist beispielsweise aus der EP-PS 0 088 100 bekannt. Dabei sind die Zylinderplatte und die ortsfeste Formaufspannplatte durch Holme verbunden, welche die beim Schliessen und Einspritzen auftretenden Axialkräfte übertragen. Die Holme haben den Nachteil, dass der Formwechsel erschwert wird, der Formeinbauraum begrenzt ist und der Maschinenbereich zwischen den Holmen erschwert zugänglich ist.
Holmlose Schliesssysteme von Spritzgiessmaschinen mit einem "C-Rahmen" bieten einen besseren Zugang zum Formwerkzeug. Schwierigkeiten ergeben sich dabei dadurch, dass es zu kleinen Verformungen des Maschinenrahmens kommt, wodurch die sichere Zuhaltung des Formwerkzeuges während des gesamten Einspritzvorganges nicht immer gewährleistet ist. Diese Nachteile sind besonders bei der Herstellung von Präzisionsteilen aufgetreten.
In der EP-PS 0 311 133, die den Ausgangspunkt¯der vorliegenden Anmeldung darstellt, ist eine Spritzgiessmaschine beschrieben, die keine Holme aufweist. Um die kleinen Verformungen des Maschinenrahmens auszugleichen und auch bei starkem Schliesskraftaufbau die Plattenparallelität der Formaufspannplatten zu gewährleisten, wird eine der Formaufspannplatten, vorzugsweise die bewegbare Formaufspannplatte, um eine horizontale Achse kippbar gelagert.
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niert werden, was zu höheren Kosten und Gewichten führt. Ferner tritt durch die Winkelabweichung zwischen dem Schliesskolben und der bewegbaren Formaufspannplatte eine Kraft parallel zur Trennebene der Werkzeughäiften auf, die versucht, die Formhälften gegeneinander zu verschieben.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein holmloses Schliesssystem einer Spritzgiessmaschine zu schaffen, bei dem auch bei grösseren Verformungen des Maschinenrahmens (Winkel a, ss) die Schliesskraft normal auf die Trennebene des Formwerkzeuges wirkt und damit die absolute Dichtheit des Formwerkzeuges während des Einspritzvorganges gewährleistet ist.
Die erfindungsgemässe Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Kolben-Zylindereinheit in der Zylinderplatte um ein horizontales Gelenk drehbar gelagert ist und die Zylinderplatte parallel zur Abstützfläche am Maschinenrahmen verschiebbar ist.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung sieht vor, dass die Zylinderplatte mit der KolbenZylindereinheit durch eine Rückstellfeder gegen einen Anschlag zurückführbar ist. Dadurch wird sichergestellt, dass beim Öffnen der Form die Kolben-Zylindereinheit in die ursprüngliche Lage zurückversetzt wird.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung sieht vor, dass als Kolben-Zylindereinheit ein Druckkissensystem mit einem nngförmlgen Druckkissenzylinder und einem Ringkolben in der Zylinderplatte um eine horizontale Achse drehbar gelagert ist. Durch die Anwendung des Druckkissensystems kann die Maschine sehr kurz gebaut werden. Ein langer Hydraulikzylinder entfällt.
Nachfolgend werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
Es zeigen :
Fig. 1 schematisch die Seitenansicht einer holmlosen Spritzgiessmaschine,
Fig. 2 schematisch eine Seitenansicht der Schliessvorrichtung bei offenem Formwerkzeug,
Fig. 3 eine Seitenansicht der Schliessvorrichtung bei geschlossenem Formwerkzeug ohne Auf- bau der vollen Schliesskraft,
Fig. 4 und 5 die drehbare Lagerung des Schliesszylinders der Kolben-Zylindereinheit in der Zylinder- platte,
Fig. 6 eine Seitenansicht der Schliessvorrichtung bei geschlossenem Formwerkzeug bei vollem
Schliesskraftaufbau und
Fig. 7 eine Seitenansicht der Schliessvorrichtung, bei der die Kolben-Zylindereinheit als Druck- kissensystem ausgebildet ist.
Der die Belastung aufnehmende Maschinenrahmen 1 ist aus zwei Wangen, die aus einem Stück gefertigt sind, aufgebaut und stützt die ortsfeste Formaufspannplatte 2 und die Zylinderplatte 3 ab. Der
Maschinenrahmen 1 wird auf einem Grundrahmen 4 aufgelegt. Grundrahmen 4 und Maschinenrahmen 1
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können aber auch aus einem Stück gefertigt werden. Der Maschinenrahmen 1 wird vorzugsweise aus Grobblech (ST. 52. 3) gefertigt. Die ortsfeste Formaufspannplatte 2 ist am Maschinenrahmen 1 befestigt und trägt die Formhälfte 5.
Am Maschinenrahmen 1 ist das Einspritzaggregat 6 mit dem Zufuhrtrichter 7 gelagert. Auf das Einspritzaggregat 6 soll in diesem Rahmen nicht weiter eingegangen werden, es bildet nicht Gegenstand der Erfindung und ist nach dem Stand der Technik gefertigt.
Die Zylinderplatte 3 trägt eine Kolben-Zylindereinheit 8, die ihrerseits die bewegbare Formaufspannplatte 9 mit der Formhälte 10 trägt und die den Zuhaltemechanismus bildet. Mittels der Kolben-Zylindereinheit 8 wird die bewegbare Formaufspannplatte 9 während des Einspritvorganges gegen die Formhälften 5 und 10 und die ortsfeste Formaufspannplatte 2 gehalten.
Bei einer Schliesseinheit, bei der die Schliesskraft ausschliesslich über den Maschinenrahmen 1 übertragen wird, kann es bei starrem Aufbau beim Einspritzen durch die auftretende Auftreibkraft zu einem Aufklaffen der Formhälften 5 und 10 im oberen Werkzeugbereich kommen.
Erfindungsgemäss ist daher die Kolben-Zylindereinheit 8 mit einem Gelenk 11, wie Fig. 2 zeigt, in der Zylinderplatte 3 gelagert. Das Zylinderrohr der Kolben-Zylindereinheit 8 und die Gelenkzapfen sind vorzugsweise aus einem Stück (Sphäroguss) gefertigt (siehe Fig. 4).
Die Zylinderplatte 3 kann sich parallel zur Auflagefläche auf der Gleitplatte 12 am Maschinenrahmen 1 verschieben und wird durch Halteplatten 13 beim Öffnen des Formwerkzeuges am Abheben gehindert. Durch das Gelenk 11 kann sich, wie Fig. 6 zeigt, die Kolben-Zylindereinheit 8 neigen und die Zylinderplatte 3 kann sich verschieben, so dass die Plattenparallelität aufrecht erhalten bleibt und die Schliesskraft F senkrecht zur Werkzeugtrennebene steht, auch wenn der Maschinenrahmen 1 verformt wird.
Eine Rückstellfeder 14, die sich auf einer Stützplatte 15 abstützt, sorgt dafür, dass die Zylinderplatte bei offenem Formwerkzeug wieder auf den Anschlag 16 zurückgeführt wird. Mit Hilfe der Plattenunterstützung 17 kann die Plattenparallelität sehr genau eingestellt werden (Abweichung < 0, 03 mm). Bei der KolbenZylindereinheit 8 ist die Kolbenstange mit einer langen Führung im Zylinder gelagert, die bei der Dreh- und Verschiebebewegung die axiale Lage zwischen Zylinder und Kolben gewährleistet.
Die Fig. 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Kolben-Zylindereinheit als Druckkissensystem ausgebildet ist. In der Zylinderplatte 3 ist der ringförmige Druckkissenzylinder 18 mit dem Drehgelenk 11 gelagert. Die Druckplatte 19 wird mit dem Zylinder 20 verschoben. Bei ausgefahrener Druckplatte 19 kann der Stützstempel 21 in die Bohrung des ringförmigen Druckkissenzylinders 18 eintauchen und das Formwerkzeug kann mit dem Fahrzylinder 22 geöffnet werden. Bei geschlossenem Formwerkzeug wird die Druckplatte 19 eingefahren und über den Ringkolben 23 wird die Schliesskraft erzeugt. Dabei stützt sich der Stützstempel 21 auf der Druckplatte ab und überträgt über die bewegbare Formaufspannplatte 9 die Schliesskraft F auf das Formwerkzeug.
Während des Aufbaues der Schliesskraft dreht sich der ringförmige Druckkissenzylinder 18 im Gelenk 11 und die Zylinderplatte 3 verschiebt sich auf der Gleitplatte 12, wodurch die sichere Zuhaltung des Formwerkzeuges während des gesamten Spritzvorganges gewährleistet wird. Die unterschiedliche Höhe der Formwerkzeuge kann über den Hub des Druckkissens oder über einer Veränderung der Länge des Stützstempels ausgeglichen werden. Das System ist ebenfalls mit Rücksteiife- der 14 und Anschlag 16 ausgeführt.
Es ist wesentlich, dass durch die erfindungsgemässe Ausführung der Schliesseinheit einer Spritzgiessmaschine der Raum zwischen den Formaufspannplatten 2, 9 frei ist und daher die Formhälften 5 und 10 gut zugänglich sind.
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The invention relates to a clamping unit of an injection molding machine with a machine frame, a stationary and a movable platen, and at least one piston-cylinder unit of a hydraulic or electromechanical locking mechanism which is supported on the machine frame via the cylinder plate, the cylinder plate and the stationary platen without spars are only connected via the machine frame, so that the closing force acting on the mold halves through the closing mechanism via the movable platen and the buoyancy force occurring during the injection process between the cylinder plate and the stationary platen can only be derived via the machine frame.
A conventional injection molding machine is known for example from EP-PS 0 088 100. The cylinder plate and the stationary platen are connected by spars, which transmit the axial forces that occur during closing and injection. The spars have the disadvantage that changing the mold is difficult, the mold installation space is limited and the machine area between the spars is difficult to access.
Tie bar-less locking systems of injection molding machines with a "C-frame" offer better access to the mold. Difficulties arise from the fact that there are small deformations of the machine frame, which means that the secure locking of the mold is not always guaranteed during the entire injection process. These disadvantages have particularly occurred in the manufacture of precision parts.
In EP-PS 0 311 133, which represents the starting point of the present application, an injection molding machine is described which has no bars. In order to compensate for the small deformations of the machine frame and to ensure that the mold clamping plates are parallel, even when the clamping force is strong, one of the mold clamping plates, preferably the movable mold clamping plate, is mounted such that it can be tilted about a horizontal axis.
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be nated, which leads to higher costs and weights. Furthermore, due to the angular deviation between the closing piston and the movable platen, a force occurs parallel to the parting plane of the tool pins, which tries to move the mold halves against each other.
The object of the invention is to provide a tie-bar-less locking system of an injection molding machine, in which the closing force acts normally on the parting plane of the molding tool even with larger deformations of the machine frame (angle a, ss) and thus the absolute tightness of the molding tool is ensured during the injection process.
The object according to the invention is achieved in that the piston-cylinder unit is rotatably mounted in the cylinder plate about a horizontal joint and the cylinder plate can be displaced parallel to the support surface on the machine frame.
A preferred embodiment of the invention provides that the cylinder plate with the piston-cylinder unit can be returned against a stop by a return spring. This ensures that the piston-cylinder unit is returned to its original position when the mold is opened.
A further exemplary embodiment of the invention provides that a pressure cushion system with a longitudinally shaped pressure cushion cylinder and an annular piston is rotatably mounted in the cylinder plate about a horizontal axis as the piston-cylinder unit. By using the pressure pad system, the machine can be made very short. A long hydraulic cylinder is not required.
Two exemplary embodiments of the invention are described below with reference to the accompanying drawings.
Show it :
1 schematically shows the side view of a tie-bar-less injection molding machine,
2 schematically shows a side view of the closing device with the mold open,
3 shows a side view of the closing device with the mold closed, without building up the full closing force,
4 and 5, the rotatable mounting of the locking cylinder of the piston-cylinder unit in the cylinder plate,
Fig. 6 is a side view of the closing device with the mold closed at full
Closing force and
7 shows a side view of the closing device in which the piston-cylinder unit is designed as a pressure cushion system.
The load-bearing machine frame 1 is constructed from two cheeks, which are made from one piece, and supports the stationary platen 2 and the cylinder plate 3. Of the
Machine frame 1 is placed on a base frame 4. Base frame 4 and machine frame 1
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can also be made from one piece. The machine frame 1 is preferably made of heavy plate (ST. 52.3). The stationary platen 2 is attached to the machine frame 1 and supports the mold half 5.
The injection unit 6 with the feed hopper 7 is mounted on the machine frame 1. The injection unit 6 is not to be discussed further in this context, it does not form the subject of the invention and is manufactured according to the prior art.
The cylinder plate 3 carries a piston-cylinder unit 8, which in turn carries the movable platen 9 with the mold halves 10 and which forms the locking mechanism. By means of the piston-cylinder unit 8, the movable platen 9 is held against the mold halves 5 and 10 and the stationary platen 2 during the injection process.
In the case of a clamping unit in which the closing force is transmitted exclusively via the machine frame 1, the mold halves 5 and 10 in the upper tool area may open when the injection is rigid due to the driving force that occurs.
According to the invention, the piston-cylinder unit 8 is therefore mounted in the cylinder plate 3 with a joint 11, as shown in FIG. 2. The cylinder tube of the piston-cylinder unit 8 and the pivot pins are preferably made from one piece (nodular cast iron) (see FIG. 4).
The cylinder plate 3 can move parallel to the bearing surface on the slide plate 12 on the machine frame 1 and is prevented from lifting by holding plates 13 when the mold is opened. 6, the piston-cylinder unit 8 can incline and the cylinder plate 3 can move, so that the plate parallelism is maintained and the closing force F is perpendicular to the tool parting plane, even if the machine frame 1 is deformed .
A return spring 14, which is supported on a support plate 15, ensures that the cylinder plate is returned to the stop 16 when the mold is open. With the help of the plate support 17, the plate parallelism can be set very precisely (deviation <0.03 mm). In the piston-cylinder unit 8, the piston rod is mounted in the cylinder with a long guide, which ensures the axial position between the cylinder and piston during the rotation and displacement movement.
Fig. 7 shows an embodiment in which the piston-cylinder unit is designed as a pressure pad system. The annular pressure cushion cylinder 18 with the swivel joint 11 is mounted in the cylinder plate 3. The pressure plate 19 is moved with the cylinder 20. When the pressure plate 19 is extended, the support plunger 21 can dip into the bore of the annular pressure cushion cylinder 18 and the molding tool can be opened with the travel cylinder 22. When the mold is closed, the pressure plate 19 is retracted and the closing force is generated via the annular piston 23. The support stamp 21 is supported on the pressure plate and transmits the closing force F to the mold via the movable platen 9.
During the build-up of the closing force, the annular pressure cushion cylinder 18 rotates in the joint 11 and the cylinder plate 3 moves on the slide plate 12, which ensures that the molding tool is held securely closed during the entire injection molding process. The different height of the molds can be compensated for by the stroke of the pressure pad or by changing the length of the support plunger. The system is also designed with a stiffening spring 14 and stop 16.
It is essential that the design according to the invention of the clamping unit of an injection molding machine leaves the space between the mold mounting plates 2, 9 free and therefore the mold halves 5 and 10 are easily accessible.