AT882U1

AT882U1 - DEVICE FOR INJECTION MOLDING PLASTIC

Info

Publication number: AT882U1
Application number: AT0039795U
Authority: AT
Inventors: Gerhard Wimbauer
Original assignee: Engel Gmbh Maschbau
Priority date: 1995-07-19
Filing date: 1995-07-19
Publication date: 1996-07-25
Also published as: DE59603132D1; EP0754534B1; EP0754534A1; ATE184827T1; US5762984A

Description

AT 000 882 UlAT 000 882 Ul

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Spritzgießen von Kunststoff mit einer ortsfesten und einer verfahrbaren Formaufspannplatte, von denen mindestens eine mittels eines Drehgelenkes um eine horizontale Achse schwenkbar ist, wobei die Formaufspannplatten Einrichtungen zur Festlegung je einer Formhälfte und damit zur Festlegung der horizontalen Hittelebene der Form aufweisen.The invention relates to a device for injection molding plastic with a stationary and a movable platen, at least one of which can be pivoted about a horizontal axis by means of a swivel joint, the platen devices for defining one mold half each and thus for determining the horizontal center plane of the Have shape.

In jüngster Zeit sind mehrere derartige Einrichtungen vorgeschlagen worden (vgl. beispielsweise die DE 9212480 ü). Die gelenkige -Lagerung mindestens einer der Formaufspann-platten hat dabei den Zweck, die Orientierung dieser Platte unabhängig von Verformungen des zugehörigen vertikalen Schenkels des Maschinenrahmens zu machen, wie sie bei holmlosen Maschinen auftreten können. Weist jede Formauf-spannplatte ein Gelenk auf, so behalten beim Aufbringen des Schließdruckes die beiden Formaufspannplatten und die daran befestigten Formhälften ihre Orientierung im Raum bei. Eine besonders einfache Konstruktion zeigt die EP0311 133 B2, bei welcher nur die verfahrbare Formaufspannplatte kippbar gelagert ist. Hier wird die Plattenparallelität dadurch erreicht, daß die verfahrbare Formaufspannplatte die Verschwenkung der ortsfesten Formaufspannplatte mitmacht. Der Winkel, um den sich das Drehgelenk verschwenkt, entspricht damit der Summe der Verschwenkungen der beiden vertikalen Schenkel des Maschinenrahmens.Several such devices have recently been proposed (cf. for example DE 9212480 ü). The articulated mounting of at least one of the mold mounting plates has the purpose of making the orientation of this plate independent of deformations of the associated vertical leg of the machine frame, as can occur in tie-bar-less machines. If each mold clamping plate has a joint, the two mold clamping plates and the mold halves attached to them keep their orientation in space when the closing pressure is applied. A particularly simple construction is shown in EP0311 133 B2, in which only the movable platen is tiltably mounted. Here, the parallelism of the plates is achieved in that the movable platen takes part in the pivoting of the stationary platen. The angle through which the swivel joint swivels thus corresponds to the sum of the swivels of the two vertical legs of the machine frame.

Die Bewegung der jeweils vorgesehenen Drehgelenke erfolgt nach dem Schließen der Form entsprechend der durch die Schließkraft erzeugten Verformung des Maschinenrahmens. Hiebei muß von der am Drehgelenk befestigten Platte ein Moment auf das Drehgelenk ausgeübt werden, um die Lagerreibung zu überwinden. Dieses Drehmoment wird bei den bekannten Einrichtungen dadurch erzeugt, daß die Form im unteren Bereich stärker komprimiert wird als im oberen. Die Bewegung setzt damit erst ein, wenn eine bestimmte Mindestverformung des Maschinenrahmens und der Form erfolgt ist. Die Erfindung hingegen möchte die Bewegung des Dreh- 2 AT 000 882 Ul gelenkes ermöglichen, ohne daß hiezu die Wirkungslinie der von der Form ausgeübten Reaktionskraft aus der horizontalen Mittelebene der Form verschoben werden muß.The movement of the respectively provided swivel joints takes place after the mold is closed in accordance with the deformation of the machine frame generated by the closing force. In this case, a moment must be exerted on the swivel from the plate fastened to the swivel joint in order to overcome the bearing friction. This torque is generated in the known devices in that the shape is compressed more in the lower area than in the upper. The movement therefore only begins when a certain minimum deformation of the machine frame and the shape has occurred. The invention, however, would like to enable the movement of the rotary joint 2 AT 000 882 Ul without the line of action of the reaction force exerted by the mold having to be shifted from the horizontal central plane of the mold.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Achse des Drehgelenkes mit einem Abstand oberhalb der horizontalen Mittelebene der Form verläuft, welcher kleiner ist, als der halbe Radius des Drehgelenkes.This is achieved according to the invention in that the axis of the swivel joint runs at a distance above the horizontal central plane of the mold which is smaller than half the radius of the swivel joint.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anschließend anhand der Zeichnungen erläutert. In diesen zeigen:Further details of the invention are explained below with reference to the drawings. In these show:

Fig. 1 den Aufbau einer bekannten Spritzgießmaschine mit zwei Gelenken,1 shows the structure of a known injection molding machine with two joints,

Fig. 2 eine konventionelle Möglichkeit für die Festlegung einer Formhälfte an einer Formaufspannplatte und Fig. 3 eine schematische Teilansicht einer Maschine mit nur einem Drehgelenk.Fig. 2 shows a conventional possibility for fixing a mold half on a platen and Fig. 3 is a schematic partial view of a machine with only one swivel.

Ein wesentlicher Teil der Spritzgießmaschine nach Fig. 1 ist der Maschinenrahmen 1, der ortsfest die Formaufspannplatte 2 lind die Zylinderplatte 3 trägt. Das heißt, die ortsfeste Formaufspannplatte 2 und die Zylinderplatte 3 sind am Maschinenrahmen 1 auf Drehgelenken 5 tun horizontale Achsen drehbar gelagert.An essential part of the injection molding machine according to FIG. 1 is the machine frame 1, which carries the mold mounting plate 2 and the cylinder plate 3 in a fixed position. That is, the stationary platen 2 and the cylinder plate 3 are rotatably mounted on the machine frame 1 on swivel joints 5 doing horizontal axes.

Die ortsfeste Formaufspannplatte 2 und die bewegbare Formaufspannplatte 8 tragen die Form, die aus den Formhälften 4', 4" besteht.The stationary platen 2 and the movable platen 8 carry the shape that consists of the mold halves 4 ', 4 " consists.

An der Rückseite der ortsfesten Formaufspannplatte 2 ist das Einspritzaggregat mit dem Zuführtrichter angeordnet.The injection unit with the feed hopper is arranged on the rear side of the stationary platen 2.

Das Einspritzaggregat und der Zuführtrichter sind jedoch in den Figuren der Zeichnungen nicht gezeigt. Sie bilden nicht Gegenstand der Erfindung und sind nach dem Stand der Technik gefertigt. 3 AT 000 882 UlHowever, the injection unit and the feed hopper are not shown in the figures of the drawings. They are not the subject of the invention and are manufactured according to the state of the art. 3 AT 000 882 ul

Die Zylinderplatte 3 trägt eine Kolben-Zylindereinheit 7, die ihrerseits die verfahrbare Foraaufspannplatte 8 trägt und die den Zuhaitemechanismus bildet.The cylinder plate 3 carries a piston-cylinder unit 7, which in turn carries the movable platen 8 and which forms the locking mechanism.

Mittels der Kolben-Zylindereinheit 7 werden die verfahrbare Formaufspannplatte 8 während des Spritzvorganges nach rechts gedrückt und die Form dadurch gegen den Forminnen-druck geschlossen gehalten.By means of the piston-cylinder unit 7, the movable platen 8 is pressed to the right during the injection molding process and the mold is thereby kept closed against the internal mold pressure.

Bei einer Schließeinheit, bei der die Schließkraft holmlos ausschließlich über den Rahmen 1 übertragen wird, könnte es zu einem Aufklaffen im oberen Werkzeugbereich kommen. Daher ist beim Zylinder der Kolben-Zylindereinheit 7 ein Drehgelenk 5 vorgesehen, das eine horizontale Achse bildet. Die ortsfeste Formaufspannplatte 2 ist ebenfalls mittels eines Drehgelenkes 5' am Maschinenrahmen 1 um eine horizontale Achse kippbar gelagert. Durch die Kippfähigkeit der Stimplatte 3 und der Formaufspannplatten 2, 8 ist sichergestellt, daß sich die von der bewegbaren Formaufspannplatte 8 getragene Formhälfte 4' bei hoher Schließkraft parallel an die von der ortsfesten Formaufspannplatte 2 getragene Formhälfte 4" anlegen kann.In the case of a clamping unit in which the clamping force is transmitted without a tie bar only via the frame 1, there could be a gap in the upper tool area. Therefore, a pivot joint 5 is provided in the cylinder of the piston-cylinder unit 7, which forms a horizontal axis. The stationary platen 2 is likewise mounted on the machine frame 1 such that it can be tilted about a horizontal axis by means of a swivel joint 5 '. The tilting ability of the end plate 3 and the mold clamping plates 2, 8 ensures that the mold half 4 'carried by the movable mold clamping plate 8' parallel to the mold half 4 " can put on.

Eine Führungsschiene 6 ist direkt an der ortsfesten Formaufspannplatte 2 mittels Schrauben 9 befestigt. Die Führungsschiene 6 macht daher eine Kippbewegung der ortsfesten Formaufspannplatte 2 mit.A guide rail 6 is attached directly to the stationary platen 2 by means of screws 9. The guide rail 6 therefore makes a tilting movement of the stationary platen 2.

Die verfahrbare Formaufspannplatte 8 ist mit einem Gleitschuh 10 ausgerüstet, der die Führungsschiene 6 formschlüssig umfaßt und auf dieser gegen ein Abheben in vertikaler Richtung gesichert geführt ist.The movable platen 8 is equipped with a sliding block 10, which encloses the guide rail 6 in a form-fitting manner and is guided on it in such a way that it cannot be lifted off in the vertical direction.

Die Festlegung der Formhälften 4', 4" an den Formaufspannplatte 8, 2 erfolgt jeweils an der gleichen Stelle. Zur Zentrierung der Formhälften 4', 4" sind die verschiedensten Konstruktionen bekannt. Beispielsweise ist in Fig. 2 eine Einrichtung gezeigt, bei welcher ein Vorsprung 12 der Form- 4 AT 000 882 Ul hälfte 4" in eine Ausnehmung 11 der Formaufspannplatte 2 ragt, wo er durch seitlich eingeschobene Keile verspannt werden kann. Dadurch ist die genaue Ausrichtung zum ortsfest gelagerten Einspritzaggregat 13 sichergestellt, welche auf der Höhe der horizontalen Formmittelebene Z mündet.The definition of the mold halves 4 ', 4 " on the platen 8, 2 takes place in the same place. To center the mold halves 4 ', 4 " the most diverse constructions are known. For example, FIG. 2 shows a device in which a projection 12 of the shape 4 AT 000 882 Ul half 4 " protrudes into a recess 11 of the platen 2, where it can be clamped by wedges inserted laterally. This ensures the precise alignment with the stationary mounted injection unit 13, which opens at the level of the horizontal mold center plane Z.

Wie erwähnt, ist das einwandfreie Funktionieren des Drehgelenkes 5 vor allem bei Eingelenksmaschinen von Bedeutung, weil bei diesen die größte Verschwenkung auftritt. Die Erfindung wird daher im einzelnen anhand einer derartigen Maschine, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist, erläutert.As mentioned, the correct functioning of the swivel joint 5 is particularly important in the case of single-joint machines, because the greatest pivoting occurs in these. The invention is therefore explained in detail with reference to a machine of the type shown in FIG.

Das Drehgelenk 5 ist bei dieser Einrichtung zwischen der auf der Schiene 16 verfahrbaren Formaufspannplatte 8 und der Auswerferplatte 14 angeordnet. Die Einleitung der Schließkraft F erfolgt über den Kolben 7.In this device, the swivel joint 5 is arranged between the mold mounting plate 8 which can be moved on the rail 16 and the ejector plate 14. The closing force F is introduced via the piston 7.

Im Drehgelenk 5, dessen Gelenkspalt von der Gelenkachse 15 den Abstand r aufweist, entsteht unter dem Einfluß der Schließkraft F ein Reibmoment μ.F.r, wobei μ der Reibungskoeffizient des gegeneinander gepreßten Flächenpaares ist. Durch die erfindungsgemäße Konstruktion soll ein Drehmoment erzeugt werden, welches ohne Deformation der Form dieses Reibmoment überwindet. Das Drehgelenk 5 und damit die Wirkungslinie der Schließkraft F werden dazu gegenüber der horizontalen Mittelebene, auf welche die Formhälften 4', 4" zentriert sind, um den Betrag e nach oben versetzt. Das hierdurch entstehende Moment beträgt e.F, so daß das Reibmoment des Drehgelenkes 5 lediglich durch die vorgeschlagene konstruktive Maßnahme überwunden wird, wenn e = μ.τ gilt.In the swivel joint 5, the joint gap of which is at a distance r from the joint axis 15, a frictional moment μ.F.r arises under the influence of the closing force F, where μ is the coefficient of friction of the surface pair pressed against one another. The construction according to the invention is intended to generate a torque which overcomes this frictional torque without deforming the shape. The pivot 5 and thus the line of action of the closing force F are compared to the horizontal center plane on which the mold halves 4 ', 4 " are centered, shifted upwards by the amount e. The resulting torque is e.F., so that the frictional torque of the swivel joint 5 can only be overcome by the proposed design measure if e = μ.τ applies.

Um eine Vorstellung von den auftretenden Kräften und Momenten zu geben, wird anschließend ein Zahlenbeispiel besprochen:A numerical example is then discussed to give an idea of the forces and moments that occur:

Bei einer Schließkraft F = 2.000 kN betrage der Gelenksradius, gemessen bis zur Trennfläche von Bolzen und Büchse 5 AT 000 882 Ul 80 mm. Die Reibzahl zwischen Bolzen und Büchse ist unter der Annahme, daß beide Elemente aus Stahl bestehen, μ = 0,1, das auftretende Reibmoment 16.000 kNmm, der außermittige Abstand e, der das Reibmoment aufhebt, beträgt 8 mm.With a closing force F = 2,000 kN, the radius of the joint, measured up to the parting surface of the pin and bush, is 5 AT 000 882 Ul 80 mm. The coefficient of friction between the pin and the bushing is, assuming that both elements are made of steel, μ = 0.1, the friction torque occurring is 16,000 kNmm, the eccentric distance e, which eliminates the friction torque, is 8 mm.

Bei anderen Materialpaarungen und Gelenkskonstruktionen kann der Reibungskoeffizient von 0,03 bis 0,15 betragen, weshalb typische Abstände der Gelenksachse 15 von der Mittelebene Z zwischen 0,03 r und 0,15 r liegen. 6With other material pairings and joint designs, the coefficient of friction can be from 0.03 to 0.15, which is why typical distances of the joint axis 15 from the central plane Z are between 0.03 r and 0.15 r. 6

Claims

AT 000 882 Ul claims: 1. Device for injection molding plastic with a stationary and a movable platen, at least one of which can be pivoted by means of a swivel joint about a horizontal axis, the platen devices for defining one mold half each and thus for determining the horizontal Have a central plane of the mold, characterized in that the axis (15, 15 ') of the swivel joint (5, 5') runs at a distance (e) above the horizontal central plane (Z) of the mold which is smaller than half the radius (r) of the swivel joint (5, 5 ').

2. Device according to claim 1, characterized in that the distance (e) of the axis of the swivel joint (5, 5 ·) from the horizontal central plane (Z) of the shape between 0.03 and 0.15 based on the radius (r) of the swivel joint (5, 5 ').

3. Device according to one of claims 1 or 2, characterized in that only the movable platen (2) is provided with a rotary joint (5). 7