-
Die
Erfindung ferner eine Vorrichtung zur Uebertragung der Zuhaltekräfte bei
Spritzgiessformen, welche an Werkzeugaufspannplatten verankert sind, wobei
die bewegliche Werkzeugaufspannplatte über einen elektrisch oder hydraulisch
angetriebenen Farmschluss in Bezug auf die feststehende, dosierseitige
Werkzeugaufspannplatte verschiebbar ist und der Kraftfluss aus den
axialen Formkräften
in Längsrichtung
der Spritzgiessmaschine über
Holmen, welche ausserhalb des Formenbereiches geführt sind, geschlossen
werden.
-
Es
haben sich in der Praxis zwei Grundkonzepte für Spritzgiessmaschinen durchgesetzt.
Es handelt sich um die sogenannten holmlosen Maschinen und die Holmenmaschinen.
Die holmlose Spritzgiessmaschine hat den enormen Vorteil der freien Zugänglichkeit
des ganzen Werkzeugraumes, sei es für einen Formen- bzw. Werkzeugwechsel
oder für die
Entnahme der fertigen Spritzteile. Nachteilig bei der holmlosen
Maschine ist die aufwendige Haltekonstruktion, insbesondere in Bezug
auf das Abfangen der grössten
Zuhaltekräfte über das
Maschinenunterteil während
dem Spritzzyklus. Es kann sich dabei um Schliesskräfte von
1000 Tonnen und mehr handeln.
-
Demgegenüber liegt
der grosse Vorteil der Holmenmaschine darin, dass die Kräfte auf
die beiden Werkzeugaufspannplatten über meistens vier, in den äussersten
Ecken der viereckigen Werkzeugaufspannplatte angeordneten Holmen
in Längsrichtung der
Spritzgiessmaschine geschlossen werden. In der Vergangenheit wurden
die Werkzeugaufspannplatten als massive, tonnenschwere Gusskörper hergestellt.
Auch die beiden Formhälften
werden massiv gebaut. Im Zuge der laufenden Verbesserungen des Materialeinsatzes wurden
sowohl die Werkzeugaufspannplatten wie auch die Formwerkzeuge selber zunehmend
leichter gebaut. Unabhängig
davon stiegen jedoch die Forderungen in Bezug auf die Zuhaltekräfte, sei
es prozessbedingt oder durch immer grössere Formen bei Vielfachgiessformen.
Interessant ist, dass die relativ kleinen Formen, beispielsweise
für die
Herstellung von Bechern oder Kübeln, die
grössten
Probleme ergeben. Wird die Kraft über Angriffspunkte an den äusseren
Ecken eingeleitet, dann birgt dies die Gefahr in sich, dass bei
Werkzeugen, bei denen die Hauptkräfte im Zentrum auftreten, sich
die dosierseitige Werkzeugaufspannplatte leicht durchbiegt. Dies
ist sehr schädlich
für die
Werkzeuge. Die ganze Entwicklung führte in gewissem Sinne zu einem
Zielkonflikt:
- – Unabhängig der Formengrösse werden
in jedem Falle beste Qualitäten
der Spritzgiessteile verlangt.
- – Ohne
Rücksicht
auf das Streben nach leichterer Bauweise der ganzen Spritzgiessmaschine
verlangt der Formenhersteller gerade unter den höchsten geforderten Spritzgiessdrücken bzw. Zuhaltekräften für die Formen,
dass sich die Aufspannplatten nicht durchbiegen bzw. dass diese möglichst
absolut planparallel bleiben. Insbesondere dürfen sich die Kräfte von
den aussenliegenden Holmen nicht auf der planen Werkzeugaufspannfläche der
Werkzeuge bzw. Formen abzeichnen.
- – Da
bei vielen Anwendungsfällen
nicht nur eine ganz bestimmte Formgrösse sondern verschiedenste
Formabmessungen in der selben Maschine eingesetzt werden, wird verlangt,
dass die Kräfte
auf die Formhälften
für kleinste
und grösste Formen
bzw. Werkzeuge im Mittelbereich gleichmässig übertragen werden.
-
Auf
Seiten der angetriebenen bzw. beweglichen Werkzeugaufspannplatte
hat der Maschinenhersteller genügend
Konstruktionsfreiheit, um die Antriebskräfte optimal, wie erwähnt, etwa
ringförmig einzuleiten.
Bei Holmenmaschinen mit einer Holmenführung an den äusseren
vier Ecken entsteht aufgrund der vorgenannten Anforderungen ein
Problem in Bezug auf mögliche
Verformungen der dosierseitigen Werkzeugaufspannplatte. Es müssen spezifische
konstruktive Massnahmen ergriffen werden, um unter höchsten Belastungen
eine maximale Planparallelität
der Aufspannflächen
zu gewährleisten.
-
Die
USPS 4 615 857 schlägt
vor, das Problem der planen Auflagefläche dadurch zu lösen, indem
die Verbiegung der dosierseitigen Werkzeugaufspannplatte messtechnisch
erfasst und kompensiert wird.
-
Die
DE 40 04 026 schlägt als erste
ein Konzept vor, bei dem die stationäre bzw. feststehende Werkzeugaufspannplatte
aus zwei Platten zusammengesetzt wird. Die eigentliche Werkzeugaufspannplatte
wird lose, unabhängig
der Holmen geführt.
Auf der Rückseite
der Werkzeugaufspannplatte wird eine Endplatte angeordnet. Die Holmen
stützen sich
auf dieser Endplatte ab. Die Endplatte ist mit einem vorstehenden
Zwischenring kraftschlüssig
auf die dosierseitige Werkzeugaufspannplatte aufgesetzt. Der Vorteil
dieser Lösung
liegt darin, dass irgendwelche Deformationen an der Endplatte aus
den Zuhaltekräften
keinen unmittelbaren Einfluss auf die Planheit der Werkzeugauflagefläche der
dosierseitigen Werkzeugaufspannplatte haben. Mittels der ringförmigen Uebertragungsfläche werden
die Zuhaltekräfte
definiert im Mittelbereich auf das Werkzeug aufgebracht. Der Nachteil
bei dieser Lösung
liegt darin, dass auf der Dosierseite zwei relativ schwere Platten
benötigt
werden, sodass das Ziel einer Gewichtsreduktion nicht gelöst ist.
-
Die
EP 747 196 schlägt ebenfalls
ein Konzept mit zwei Platten oder Wänden bzw. ein Doppelwandkonzept
vor. Diese Doppelwand wird als Formgegendruckplatte mit zwei voneinander
beabstandeten Wänden
mit einer Zwischenstützstruktur
gebildet. Die eigentliche Formaufspannplatte bzw. Wand wird als
erste Wand und die beabstandete Platte als zweite Wand bezeichnet.
Die Holmen greifen direkt an den Ecken der zweiten Wand an, welche
die Zuhaltekräfte
in den Zentrumsbereich der zweiten Platte überleiten. Die Zwischenstruktur
ist auf die entsprechende Kraftüberleitung
konzipiert und weist nach hinten ein breites Ende auf. Die Zwischenstruktur
ist bogenförmig,
konisch, V-förmig
oder C-förmig gestaltet,
sodass die Kräfte über die
bauchförmigen
Elemente auf den Zentrumsbereich übertragen werden. Weil die
zweite Wand als Vollwand ausgebildet wird, können alle Querkräfte in der
zweiten Wand abgefangen werden, sodass nur Längskräfte bzw. Druckkräfte auf
die mittlere Zone direkt in dem Bereich der Formenauflage eingeleitet
werden. Auf diese Weise wird in Bezug auf die Werkzeugauflage jegliche
Durchbiegung vermieden. Nachteilig ist die relativ aufwendige Kastenstruktur
ohne nennenswerte Gewichtseinsparung, zumindest gegenüber der
DE 2004 012 261.
-
Die
DE 102 15 947 geht aus
von einer Platte für
eine Spritzgiessmaschine, insbesondere Schliess- und/oder Düsenplatte
zur Aufnahme eines Werkzeuges mit einem vorderen, eine Werkzeugaufspannfläche aufweisenden
Plattenabschnitt, einem hinteren Plattenabschnitt, über den
eine Krafteinleitung mittels einer Schliesseinrichtung an zumindest zwei
Positionen in die Platte möglich
ist, und einem Verbindungsabschnitt, welcher den vorderen und den
hinteren Plattenabschnitt miteinander verbindet.
-
Die
DE 102 15 947 erkennt als
Mangel bei der
EP 747 196 ,
dass die Biegeproblematik nur unvollständig gelöst wird. Bei der
EP 747 196 ist die Zwischenstützenstruktur
darauf abgestimmt, ein Durchbiegen der ersten Wand zu vermeiden.
Durch die Ausbildung eines hintern Plattenabschnittes in Form einer
Wand kommt es jedoch auch zu einer Kippbewegung in dem Bereich,
in dem die Schliesskräfte
in die Platte eingeleitet werden. Beispielsweise unterliegen die
durch Bohrungen in den Platten hindurch geführten Holme dadurch einer Biegebeanspruchung,
was zu einer besonderen Belastung von Bauteilen der Schliesseinheit,
z.B. Säulen,
Druckzylindereinheiten, etc. führt.
Der
DE 102 15 947 wurde die
Aufgabe zugrunde gelegt, eine Platte für eine Spritzgiessmaschine
zu entwickeln, die sich dadurch auszeichnet, dass in den Bereichen, über welche
die Schliesskräfte
von der Schliesseinheit eingeleitet werden, keine Biegebeanspruchung
wirkt. Die Platte sollte in diesen Bereichen also nicht wegkippen
oder sich nach aussen verformen. Als Lösung wurde als zentrale Massnahme
vorgeschlagen, dass der hintere Plattenabschnitt einen umlaufenden
Rahmen umfasst, dass der hintere Plattenabschnitt und der vordere
Plattenabschnitt über
umlaufende Seitenwände verbunden
sind, welche den Verbindungsabschnitt bilden, sodass der Verbindungsabschnitt
unter einem spitzen Winkel in den vorderen Plattenabschnitt mündet.
-
Der
Erfindung wurde nun die Aufgabe gestellt, ein Konzept für eine Holmenmaschine
zu entwickeln, welche eine spürbare
Gewichtsreduktion der dosierseitigen Werkzeugaufspannplatte erlaubt,
bei der selbst unter grössten
Belastungen keine Durchbiegungen der Werkzeugauflage entstehen,
bzw. dass eine maximal mögliche
plane Fläche
erhalten bleibt, wobei die Krafteinleitung möglichst ringförmig direkt
in den Bereich des Werkzeuges eingeleitet erfolgt.
-
Die
erfindungsgemässe
Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die dosierseitige Werkzeugaufspannplatte
nach aussen vorstehende Kragträger
aufweist, welche als Widerlager für die dosierseitigen Holmenenden
ausgebildet sind.
-
Von
den Erfindern ist erkannt worden, dass bei den Lösungen des Standes der Technik
vorausgesetzt wurde, dass sich die Holmen nicht durchbiegen dürfen. Diese
Forderung ist immer dann zwingend, wenn die Holmen für Führungszwecke,
sei es für
den Formschlussantrieb oder für
die Führung
der beweglichen Werkzeugaufspannplatte, verwendet werden. Jede Verformung
der Holmen wäre
schädlich
für präzise Führungen.
Ein nicht seltenes Vorurteil in der Fachwelt lag ferner darin, dass
von dem Konzept höchster
Präzision,
sowohl in Bezug auf die Formwerkzeuge wie auch der ganzen Spritzgiessmaschine,
ausgegangen wurde. Diese Annahme trifft in Bezug auf das Werkzeug,
aber nur beschränkt
auf die ganze Maschine zu. Bei der Maschine als Ganzes müssen letztlich
die Wirkkräfte
optimal und genau definiert auf die Formen gelenkt werden. Bekannt
ist, dass sich die Holmen unter den grössten Belastungen einen Millimeter
und mehr verlängern
können. Haben
die Holmen jedoch keine zusätzlichen
präzisen
Führungsfunktionen,
dann stören
auch Durchbiegungen in einem materialmässig verträglichen bzw. zulässigen Umfang
nicht. Insbesondere die Doppelwandlösungen, beispielsweise gemäss
EP 747 196 , wurden auf das
Ziel hin konzipiert, dass sich weder die hintere noch die vordere
Wand durchbiegt. Der Preis für
dieses Ziel ist das Erfordernis grösserer Materialmassen und eine
komplexere Plattenstruktur. Die neue Erfindung geht davon aus, dass
sich die Holmen durchbiegen dürfen.
Jede einseitige Zugbelastung auf die relativ langen Holmen erzeugt
Durchbiegungskräfte.
Diese sind jedoch unschädlich,
weil die Holmen aus einem hochwertigen Stahl gefertigt werden. Dies
im Unterschied zu den Platten, welche aus Sphäroguss hergestellt werden,
welche Biegebeanspruchungen nur in einem beschränkten Ausmass ertragen. Die
neue Lösung
gestattet, im Hinblick auf das Problem der Verformkräfte grosszügiger umzugehen.
Verformungen an den Holmen haben keinen Einfluss auf die Formgenauigkeit
bzw. Spritzteilgenauigkeit. Die neue Erfindung schlägt anstelle einer
Kasten- oder Doppelwandkonstruktion eine eigentliche Werkzeugaufspannplatte
mit nach aussen bzw. hinten vorstehenden Kragträgern vor. Nach den Regeln der
Baustatik erfährt
ein freier Kragträger
unter Belastung immer eine Durchbiegung. Weil die Holmen an den
Kragträgern
bzw. an ihren freien Enden angreifen, verursacht auch eine sehr
geringe Durchbiegung der Kragträger über die
damit starr verbundenen Widerlager eine Durchbiegekraft auf jeden
der Holmen. Dieses Problem wird bei den Lösungen der neuen Erfindung
dadurch gelöst,
dass die Holmen freigehalten werden von Führungsfunktionen, z.B. für die bewegliche
Werkzeugaufspannplatte oder für
eine Kreuzkopfführung
eines Kniehebelmechanismus, wie in der Folge noch dargelegt wird.
-
Die
Erfindung gestattet eine ganze Anzahl besonders vorteilhafter Ausgestaltungen,
wozu auf die Ansprüche
2 bis 16 Bezug genommen wird.
-
Gemäss einer
vorteilhaften Ausgestaltung weist die dosierseitige Werkzeugaufspannplatte
etwa eine Viereckform auf, und an den vier Ecken der Platten sind
Ausnehmungen mit genügendem
Spiel zu den Holmen angebracht, derart, dass auch unter grössten Durchbiegungen
der Holmen oder durch Toleranzfehler kein Kontakt zwischen den Holmen
und den Ecken der Platten entsteht. Die Werkzeugaufspannfläche wird
damit vollständig
freigehalten von irgendwelchen störenden Kräften, da jede Berührung auch
bei Durchbiegungen der Holmen ausgeschaltet werden.
-
Besonders
bevorzugt weist die dosierseitige Werkzeugaufspannplatte formseitig
ein viereckiges Plattenteil mit einer planen Werkzeugaufspannfläche und
ein ringförmiges
Uebergangsteil zu den Kragträgern
auf, derart, dass die Formzuhaltekräfte gleichmässig in den Bereich der Formen
eingeleitet werden, sodass ein Abbild der Kräfte der vier Holmen von den
Kragträgern
auf die plane Werkzeugaufspannfläche
vermieden wird. Die dosierseitige Werkzeugaufspannplatte stellt
damit eine Kombination eines viereckigen Plattenteils der Kragträger und
einem ringförmigen
Uebergangsteil dar, welche vorzugsweise aus einem einstückigen Guss
hergestellt sind. Mit dem ringförmigen
Uebergangsteil erhalten die Kragträger eine genügende Distanz
zu dem eigentlichen Werkzeugaufspannkörper. Die Holmenkräfte werden
im wesentlichen als reine Längskräfte auf
die Formauflagefläche übertragen,
weil die Kragträger
nachgeben bzw. sich leicht biegen. Als ganz besonderen Vorteil ergeben
sich nicht nur ideale Kraftübertragungen,
sondern auch eine grösstmögliche Materialersparnis.
Damit werden alle Aufgabenteile optimal gelöst.
-
Die
Kragträger
werden nach aussen ohrförmig
ausgebildet, wobei in jeder Ohrform ein freier Durchlass für das Durchschieben
der Holmen besteht. Der ganze Bereich der Ohrform bzw. der ganzen
Widerlagerstelle steht für
die Holmenenden ohne direkte Materialverbindung zu dem planen Plattenteil frei
ab, wobei die axialen Formkräfte
die Kragträger auf
Biegung beanspruchen. Ferner wird vorgeschlagen, dass die dosierseitige
Werkzeugaufspannplatte entsprechend der Anzahl der Holmen vier Kragträger aufweist,
welche zusammen eine Kreuzform ergeben, wobei das viereckige Plattenteil
mit der planen Aufspannfläche
ein ringförmiges
Uebergangsteil als Verbindung zu den Kragträgern aufweist. Gemäss einem
weiteren Ausgestaltungsgedanken weist die dosierseitige Werkzeugaufspannplatte
auf der Dosierseite einen auskragenden Fuss auf, welcher fest mit dem
Maschinenunterteil verankerbar ist, wobei zwischen dem auskragenden
Fuss und den beiden unteren Kragträgern keine Materialverbindung
besteht.
-
Vorteilhafterweise
ist die dosierseitige Werkzeugaufspannplatte wegen möglicher
Toleranzfehler über
den auskragenden Fuss höhenverstellbar
und in der Winkellage zu der Vertikalen verstellbar abgestützt. Gemäss der neuen
Lösung
werden die Werkzeugaufspannplatten in einem Vorbereitungsschritt vor
der Produktionsphase planparallel zueinander eingestellt. Es wird
davon ausgegangen, dass die bewegliche Werkzeuaufspannplatte bezüglich der
vertikalen Richtung durch eine entsprechende spielfreie Linearführung auf
dem Maschinenunterteil eine maximal mögliche Genauigkeit einhält. Beim
erstmaligen Zusammenfahren der Werkzeuge werden die beiden Platten
bis zum völligen
Flächenkontakt
mittels einer Kontaktschliessung aufeinander gepresst, jedoch noch
ohne die eigentlichen Verriegelungskräfte. Die bewegliche Werkzeugaufspannplatte
passt sich in Bezug auf seitliche Abweichungen von der Planparallelität deshalb
an, weil für
diese erste Phase die Befestigungsschrauben der beweglichen Werkzeugaufspannplatte
zu der Linearführung
leicht gelöst
werden. Nach dem Zusammenfahren werden die Befestigunsschrauben
vorschriftsgemäss
angezogen. Damit bleibt die Planparallelität der beiden Werkzeugaufspannplatten
für den
anschliessenden Produktionsbetrieb voll erhalten.
-
Diese
Massnahmen erlauben, die schweren Platten sowie das Maschinenunterteil
mit geringerer Präzision
herzustellen. Dies ergibt als Vorteil eine direkte Senkung der Herstellkosten.
-
Die
dosierseitige Werkzeugaufspannplatte weist formseitig ein viereckiges
Plattenteil mit einer planen Aufspannfläche für die entsprechende Formhälfte auf,
wobei an den Ecken der planen Platte Ausnehmungen für eine kontaktfreie
Durchführung
der Holmen angebracht sind. Weil die bewegliche Werkzeugaufspannplatte
durch Präzisionsgleitführungen in
der vertikalen Ausrichtung exakt gehalten und in Bezug auf die seitliche
planparallele Ausrichtung zur dosierseitigen Werkzeugaufspannplatte
einjustierbar ist, haben die Holmen keinerlei Führungsfunktion mehr für die bewegliche
Werkzeugaufspannplatte.
-
Gemäss einem
weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltungsgedanken werden die
dosierseitigen Holmenenden in dem Widerlager vollständig starr
gelagert bzw. eingespannt. Dabei werden die dosierseitigen Holmenenden
in einem Widerlagergehäuse über eine
Reibschweissung fest verbunden. Alternativ kann die Endlage der
dosierseitigen Holmenenden in dem Widerlagergehäuse mit einem Schubring gesichert
werden. Der Schubring wird vorzugsweise aussen angebracht zur Verhinderung
einer störenden
Kerbwirkung während
dem Auftritt von Biegekräften
in den Holmen. Gemäss
einem weiteren Ausgestaltungsgedanken werden die antriebsseitigen
Holmenenden wenigstens bereichsweise in zylindrischen Führungsflächen geführt zur
Verhinderung von störenden
Querkräften
auf das Uebertriebsgewinde der Holmenenden während dem Auftritt von Biegekräften in
den Holmen. Damit wird der Gedanke einer zulässigen Holmenverbiegung auf
beiden Lagerenden konsequent verwirklicht. Jeder Holmen verhält sich
wie ein beidseitig eingespannter Träger und reagiert auf einseitige
Krafteinwirkung durch eine entsprechende Durchbiegung.
-
Beim
Bau einer Spritzgiessmaschine kann nicht verhindert werden, dass
durch eine Summenwirkung aller Ungenauigkeiten bzw. Toleranzen die beiden
Werkzeugaufspannplatten nicht genau planparallel zueinander zu stehen
kommen. Hier ist es wichtig, dass für die erste Inbetriebnahme
beim Hersteller und beim Anwender Justierungen möglich sind. Für das Einrichten
der beiden Giessformhälften werden
die beiden Platten genau aufeinander abgestimmt, sodass beim ersten
Verriegelungshub der Formhälften
die bestmögliche
Planparallelität
bereits gegeben ist. Die zuvor beschriebenen Biegekräfte haben
keinen negativen Einfluss mehr auf die Spritzgiessformen.
-
Die
neue Erfindung wird nun anhand einiger Ausführungsbeispiele mit weiteren
Einzelheiten erläutert.
Es zeigen:
-
die 1:
eine Ansicht der festen Werkzeugaufspannplatte von der Dosierseite
her gesehen,
-
die 2:
einen Schnitt II-II der 1,
-
die 3:
schematisch eine Spritzgiessmaschine ohne den Teil des Einspritzaggregates,
-
die 4:
die antriebsseitige Lagerung der Säulen,
-
die 5:
die Lagerung der Säulen
an der dosierseitigen Werkzeugaufspannplatte,
-
die 6a und 6b schematisch
eine Säule
ohne Durchbiegung (6a) sowie mit einer übertrieben dargestellten Durchbiegung
(6b),
-
die 7:
schematisch und übertrieben
dargestellt mögliche
Lagefehler der beiden Werkzeugaufspannplatten,
-
die 8:
schematisch ein Grundriss für
den Bereich der beiden Werkzeugaufspannplatten.
-
In
der Folge wird auf die 1 und 2 Bezug
genommen, welche die dosierseitige Werkzeugaufspannplatte 1 zeigen.
Diese besteht aus einem viereckigen Plattenteil 2 mit einer
planen Aufspannfläche 3 für die entsprechende
Formhälfte 4. Die
Befestigung der Formhälften
ist nicht dargestellt und wird als bekannt vorausgesetzt. Nach unten weist
das Plattenteil 2 einen verlängerten Fuss 6 auf, der
auf einem Unterteil 7 mittels Schraubverbindungen 8 befestigt
ist. Mit "WS" ist die Werkzeugseite und
mit "DS" die Dosierseite
bezeichnet. Die Aufspannfläche 3 des
Plattenteiles 2 soll auch unter den höchsten Zuhaltekräften die
grösstmögliche Planheit behalten.
Auf der Dosierseite "DS" weist das viereckige
Plattenteil 2 vier Kragträger 9 auf, welche
kreuzförmig
angeordnet sind. Die Kreuzform in einer Schräglage ergibt sich aus dem ganzen
Kräftefluss aus
der Mittenachse 10 des Werkzeuges sowie den vier Holmen 11,
welche an den äusseren
vier Ecken angeordnet sind. Jeder Kragträger 9 weist nach aussen
eine Ohrform 12 auf und bildet mit dem jeweiligen Kragträger 9 eine
Auflagefläche 13 für Widerlager 14 für die dosierseitigen
Holmenenden. Die auskragenden Ohrformen 12 weisen eine
Dicke e auf. Diese kann etwas geringer sein als die Dicke g des Plattenteiles 2.
Die Ohrform 12 ist um das Mass f von dem Plattenteil 2 beabstandet,
wobei die Kragträger über einen
Stützring 24 mit
dem viereckigen Plattenteil 2 verbunden sind. Dies erlaubt
eine Kraftüberleitung
von der Auflagefläche 13 auf
eine ringförmige Fläche 16,
dem Hauptabstützbereich
der Formhälfte 4.
Ein ringförmiger
Kraftübertrag
ergibt sich zwingend auch aus der Beabstandung und der Durchbiegung des
ohrförmigen
Endes 12 und dem Stützring
auf das Plattenteil 2. Im Mittenbereich der dosierseitigen Werkzeugaufspannplatte
ist eine Einführöffnung 20 für die Düsenspitze
des Einspritzzylinders vorgesehen, wobei die eigentliche Kontaktstelle 21 für die Düsenspitze
erst bei dem entsprechenden Formeinlass liegt. In der Ohrform des
Kragträgers
ist eine Durchgangsbohrung 22 angeordnet, welche um ein geringes
Spiel grösser
ist als der Durchmesser d der Holmen 11. Am viereckigen
Plattenteil 2 werden an jeder Ecke Ausnehmungen 23 angebracht,
derart, dass die Holmen 11 ohne Körperkontakt mit dem Plattenteil 2 durch
die Ausnehmungen vorbeigehen. Somit kann im Bereich der Ausnehmungen
keine Kraftübertragung
stattfinden. Der ganze Bereich der Ohrform bzw. der ganzen Widerlagerstelle
für die Holmenenden
ist ohne direkte Materialverbindung zu dem planen Plattenteil 2,
steht somit frei ab. Als Konsequenz ergibt sich, dass die Ohrform
auch auf Biegung beansprucht wird. Die Durchbiegung an der Ohrform
ist mit "X" bezeichnet. Die
Durchbiegung der Ohrform resultiert in in einer Durchbiegung der
Holmen 11 "Y".
-
Die 3 zeigt
eine Spritzgiessmaschine ohne das Einspritzaggregat. Auf der linken
Seite ist eine Antriebsstützplatte 30,
im mittleren Bereich eine bewegliche Werkzeugaufspannplatte 31 sowie rechts
die dosierseitige, feste Werkzeugaufspannplatte 1. Zwischen
der Antriebsstützplatte 30 sowie der
beweglichen Werkzeugaufspannplatte 31 ist ein Kniehebelmechanismus 32 und
ein Kniehebelantrieb 33 angeordnet. Die Antriebsstützplatte 30 ist
nur auf das Unterteil 7 aufgesetzt, die bewegliche Werkzeugaufspannplatte
ist mittels Führungsschienen 34 über spielfrei
ausgebildete Führungslager 35 abgestützt. Die
bewegliche Werkzeugaufspannplatte kann nur horizontal bewegt werden.
Im Betriebszustand ist die dosierseitige Werkzeugaufspannplatte
fest am Unterteil fixiert.
-
Die 4 zeigt
in vergrössertem
Massstab das antriebsseitige Ende der Holmen 11 mit einer Säulenmutterverstellung 47.
Eine Uebertriebshülse 40,
welche in der Antriebsstützplatte 30 drehbeweglich
gelagert ist, wird über
ein Zahnrad 41 für
die Formhöheneinstellung
bzw. -verstellung in Rotation versetzt. Die Uebertriebshülse 40 hat
am innenliegenden Ende ein Innengewinde 42, welches in
ein Aussengewinde 43 der Holmen 11 eingreift.
Auf diese Weise kann die Antriebsstützplatte 30 zusammen mit
den Kniehebeln sowie der beweglichen Werkzeugabstützplatte
als ganze Baugruppe 46 um ein gewünschtes Mass für die Formhöheneinstellung
exakt verschoben werden. Dieser Vorgang gehört zum Einrichten eines neuen
bzw. anderen Werkzeuges. Die eigentlichen Zuhaltekräfte für den Spritzprozess werden
durch den Kniehebelmechanismus 32 aufgebracht und über die
Holmen 11 geschlossen. Damit die weiter oben dargestellte
Einspannung der Holmen 11 auf der Antriebsseite erreicht
werden kann, weist die Uebertriebshülse 40 einen Führungsbund 44 auf.
-
Gemäss der 5 sind
die Holmen 11 auch auf der Dosierseite starr mit der Werkzeugaufspannplatte 1 verbunden
und stellen im Sinne der Baustatik einen eingespannten Balken dar.
Die starre Verbindung der Holmen 11 auf der Dosierseite "DS" ergibt sich aus
den zwei Massnahmen:
- – Die Holmen 11 sind
mit einer Reibschweissverbindung 45 in zwei Hälften eines
Widerlagers 36 verbunden.
- – Die
zwei Lagerhälften
sind über
Lagerschrauben 37 zusammengepresst und über Befestigungsschrauben 38 an
den Kragträger 9 verankert.
- – Als
Sicherheit für
eine allfällige
Längsverschiebung
können
die Holmen 11 alternativ über einen Schubring 39 gehalten
werden.
-
Die 6b zeigt
im Unterschied zur 6a schematisch eine übertrieben dargestellte
Form der Säulendurchbiegung
aus den in den Widerlagern sich ergebenden Kräfte und als Folge einer leichten Durchbiegung "X" der Kragträger 9.
-
Die 7 und 8 zeigen
völlig übertrieben
mögliche
Lagefehler der festen Werkzeugaufspannplatte 1 ohne Belastung
bzw. vor der Verriegelung, ferner die Justierung der beweglichen
Werkzeugaufspannplatte 31. Dies erlaubt, beim Hersteller und
beim Einrichter für
ein neues Werkzeug entsprechende Korrekturen vorzunehmen. Die neue
Lösung setzt
voraus, dass die erfindungsgemässen
Massnahmen nicht zum Korrigieren von Maschinen- oder Lagefehlern
vorgenommen werden, sondern primär der
eingangs dargestellten Lösung
der Aufgabe dienen sollen. Die 7 und 8 zeigen
Lösungsmöglichkeiten,
wie die Komponenten der Maschine in eine optimale Ausgangslage für das Spritzgiessen gebracht
werden können.
- – Die
Antriebsstützplatte 30 ruht
auf dem Unterteil 7 und kann durch die Kräfte der
Verriegelung eine leichte Schieflage einnehmen. Weil die Antriebsträgerplatte 30 keine
fixe Verbindung zu dem Unterteil 7 der Maschine hat, stört auch
ein leichtes Abheben der Antriebsträgerplatte 30 von dem
Untereil 7 während
der Phase der Verriegelung nicht.
- – Die
bewegliche Werkzeugaufspannplatte 31 ist in der Höhe und bezüglich ihrer
vertikalen Lage über
die Führungsschienen 34 sowie
die Führungslager 35 exakt
definiert. Eine seitliche Schräglage
der dosierseitigen Werkzeugaufspannplatte 1 wird dadurch
unschädlich
gemacht, indem die bewegliche Werkzeugaufspannplatte 31 mit
leicht gelösten
Verbindungsschrauben 49 zu den Präzisionsführungen 35 das erste
Mal auf Kontaktschluss aufeinander gepresst wird. Fehler in der
Planparallelität
werden durch eine leichte Drehbewegung der beweglichen Werkzeugaufspannplatte
entsprechend Pfeil 50 korrigiert. Wenn die beiden Werkzeuge
satt aufeinander gepresst sind, werden die Verbindungsschrauben fest
angezogen. Bei jeder wiederholten Verriegelung bleiben die beiden
Werkzeugaufspannplatten planparallel.
und im Bereich des verlängerten
Fusses 6 eine Verstelleinrichtung 52 für die Einstellung
einer optimalen vertikalen Winkellage auf.
-
Die
Werkzeugaufspannplatten müssen
zumindest beim erstmaligen Einrichten eines Werkzeuges mit höchstmöglicher
Präzision
planparallel zueinander eingestellt werden. Dagegen ergibt sich
die Lage der Antriebstützplatte
einerseits durch die Formhöhenverstellung
und andererseits durch die sich ergebende Lage der beiden Werkzeugaufspannplatten
unter den Verriegelungskräften.
Die Antriebsstützplatte
kann dann gleichsam in den Holmen hängen.