MOULD CLAMPING UNIT FOR A PLASTIC INJECTION-MOULDING MACHINE

Abstract: 1. A die closing unit of an injection molding machine processing plastic material which includes tie rods (14), which are fastened at one end on a stationary die carrier plate (11), and at the other end on a supporting plate (13, 11) and which are guiding the movable die carrier plate (12, 112) and which includes actuator units (16, 116), each of which is comprising a cylinder and a piston, with which the injection molding die can be hold under pressure with a great power and can be opened respectively closed with a small power, whereby the piston glands are sliding on the inner surface of the actuator units (16, 116) cylinders and whereby teh gaskets (19, 119) which border the high pressure spaces are adjoining the surface of the tie rods, characterized in that the pistons (16b, 116b) of the actuator units (16, 116) supported and centered by the supporting plate (13, 113), constitute a unit for movement with the movable die carrier plate (12, 112) whereby the gaskets (19, 119) are positioned within the stationary cylinder cover (16d) respectively cylinder bases (116g) which are adjoining the supporting plate (13, 113).

Description: Die Erfindung bezieht sich auf eine Fonnschliesseinheit entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1. Bei einer bekannten Formschliesseinheit dieser Art (Prospekt der Battenfeld Kunststoffmaschinen Ges.m.b.H, Wiener Neustädter Strasse 81, A-2542 Kottingbrunn, betreffend Spritzgiemnaschinen-Baureihe S 230-460 kN Seite 12) sitzen die stationaren Kolben der Kolben-Zylinder-Einheiten fest auf den Holmen auf. Die Holme weisen Abschnitte grosseren Durchmessers auf, die an den Kolben beginnen und sich rückseitig aus den mit der bewegbaren Aufspannplatte zu einer Bewegungseinheit verbundenen Zylindern heraus erstrecken. Die Länge der bei geschlossener Spritzgiess form rückseitig aus den Zylindern herausragenden Abschnitte entspricht mindestens der Länge eines maximalen Öffnungshubes. Die freien Enden der herausragenden Holme sind von einer zusätzlichen Stützplatte aufgenommen, während die rückseitigen Zylinderenden von einer Stützplatte umgriffen und dadurch stabilisiert sind. Beim Öffnen bzw. Schliessen der Spritzgiessfonngleiten die Zylinderdeckel der Zylinder auf den Mantelflächen der Holme. Dies gilt auch notwendigerweise fur die in diese Deckel eingelassenen Ringdichtungen, durch welche die Zylinderraune der Kolben-Zylinder-Einheiten abgedichtet sind. Da die Kolben-Zylinder-Einheiten die Spritzgiessform nicht nur öffnen und schliessen, sonden auch den Zuhaltedruck fur die Spritzgiessform beim Einführen des Kunststoffmaterials in die Spritzgiessform erzeugen, sind die die Hochdruckraume giessfonnseitig abdichtenden Ringdichtungen während ihrer Gleitbewegung, d.h. bei Reibungsbeanspruchung extrem hohen Drücken bis zu ca. 400 bar unterworfen. Die Erfahrung hat gezeigt, dass die angesprochenen Ringdichtungen einem raschen Verschleiss unterliegen und vealtnismäRig oft ausgewechselt werden müssen. Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Formschliesseinheit der eingangs genannten Gattung derart weiterzubilden, dass den die Zylinderraume der Kolben-Zylinder-Einheiten abdichtenden Dichtungsorganen eine wesentlich höhere lebensdauer zukommt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 genannten Merkmale gelöst. Versuche haben gezeigt, dass bei einer solchen Ausbildung den die Hocdruckräume begrenzenden Dichtringen eine Lebensdauer zukommt, die das Vielfache der bisherigen beträgt. Dies kann vermutlich nur zum Teil & f die Tatsache zurückgeführt werden, dass bei der er- findungsgemässen lbsung die die Hochdruckräme rückseitig abdichtenden Dichtungsringe stationär sind, also überhaupt keiner Reibungsrucheung mehr unterworfen sind. Dem die Kolbendichtungen sind nach wie vor einer solchen Relbungsbeanspruchung unterworfen. Sie gleiten allerdings nicht auf der Mantelfläche des zugehörigen Holms sondern auf der inneren Mantelfläche des zugehörigen Zylinders. Vermutlich spielen bei der zu erzielenden höheren Lebensdauer der Dichtungsringe, die durch Versuche erwiesen ist, andere Faktoren eine wesentliche Rolle. Manches spricht dafür, dass bei den bekannten hydraulischen Systemen die Ringdichtungen durch die von ihnen überfahrenen Mantelflächen der Holme verletzt werden. Diese Mantelflächen liegen nämlich bei geöffneter Spritzgiessform im Spannraum der Spritzgiessform offen, d.h. sie sind nicht a'bgedeckt. Dass diese Mantelflächen unter diesen Voraussetzungen, insbesondere beim Giessformwechsel oder beim Anbau und Abbau von Sondereinheiten trotz Oberflächenveredlung der Holme mikroskopisch kleine Be schädigungen, z . B. durch Anstossen erleiden, ist für den Präktiker ohne weiteres einsichtig. Dies gilt insbesondere beim Einsatz von wenig geschultem Personal. Solche Verletzungen durch beschädigte Mantelflächen der Holme sind bei der erfindungsgemässen Lösung prinzipiell ausgeschlossen. Bei dem erfindungsgemassen Aufbau ergibt sich der zusätzliche Vorteil einer Werkürzung der Formschliesseinneit um etwa die Länge eines Schliess- bzw. Öffnungshübes. Ferner ergibt sich der Vorteil, dass die Holme durchgehend gleichen Durchmesser aufweisen können, was fertigungstechnisch sehr 8Nnstig ist. Schliesslich entfallt eine zweite Stützplatte zur Bildung des starren FAhrungsrahmens, indem dieser Führungsrahmen durch die erste Stitzplatte gebildet ist, an welcher die stationaren Zylinder der KolbenZylinder-Eirheiten zentriert sind. Nicht zuletzt entsprechen die Kolben-Zylinder-Einheiten mit Bezug auf die Grösse der bemlfschlagten Kolbenflächen weit mehr den jeweiligen Erfordernissen unterschiedlicher Drücke beim Schliessen bzw. Öffnen der GiessfonTha1fte einerseits und beim Aufbau des Zuheltedruckes andererseits. Denn die beim Zuhaltedruck beaufschlagte Kolbenfläche ist wesentlich grösser als die beim Öffnen bzw. Schliessen der Giessform beaufschlagte Kolbenfläche. Zweckmässigerweise sitzen die Kolben der Kolben-Zylinder-Einheiten auf Hülsen, welche an der bewegbaren Aufspannplatte befestigt und je auf dem zugehörigen Holm gleitbar gelagert sind. Ihre Länge entspricht dem maximalen Öffnungs- bzw. Schliesshub (Anspruch 2). Diesbezüglich wird darauf hingewiesen, dass es seit Über einem Jahrzehnt bei Spritzgiesseinheiten an sich bekannt ist, den axialen Hub der Förderschnecke mittels von Holmen der Spritzgiesseinheit durchgriffenen Kolben-Zylinder-Einheiten zu steuern, deren Kolben über Hülsen mittelbar mit der Porderschnecke verbunden sind (DE-PS 20 48 796). Hierbei liegen jedoch wesentlich andere hydraulische und bauliche Erfordernisse vor als bei einer Fonmschliesseinheit entsprechend dem Oberbegriff, bei welcher mit den gleichen hydraulischen Mitteln die Giessform mit kleiner Kraft geschlossen bzw. geöffhet wird und bei Drücken bis zu 400 atU der Zuhaltedruck aufzubauen ist. Bei der beanspruchten Kombination sind zudem die Zylinder der Kolben-Zylinder Einheiten in den stationären Fuhrungsrahmen für die bewegebare Aufspannplatte integriert. Im übrigen zeigt die historische Entwicklung, dass bei Formschliesseinheiten den bei anderen Druck-Dimensionen sich vollziehenden hydraulischen Funktionen antrieb und Zuhalte- druck' durch unterschiedliche hydraulische Mittel Rechnung getragen wurde und dabei die baulichen Konzeptionen in gänzlich andere Rich- tung gingen als beim Anmeldungsgegenstand (vergleiche hierzu z.B. DE-OSen 1 529 937, 3 044 137; GB-PSen 563 568, 1 460 291, 1 212 510, 1 014 093). Nachstehend wird die Erfindung an Hand der Zeichnung an einem Aus fUhrungsbeispiel erläutert. Es zeigen: Fig. 1 die Fonmschliesseinheit in Draufsicht, teilweise im Horizontalschnitt bei geöffneter Spritzgiessform, Fig. 2 die Fonnschliesseinheit gemass Fig. 1 bei geschlosse ner Spritagiessform, Fig. 3 die Formschliesseinheit in Rückansicht mit einer nach Linie III-III der Fig. 1 quergeschnittenen KolbenZylinder-Einhei e, Fig. 4 eine Variante der Fonmschliesseinheit in einer Dar stellung entsprechend Fig. 3 und Fig. 5 eine Variante der Fonnschliesseinneit. Die bewegbare Aufspannplatte 12 ist mittels hydraulischer Kolben Zylinder-Einheiten 16 auf den Holmen 14 der vierholmigen Fonmschliess- einheit verschiebbar. Diese Holme sind einenends von der feststehenden Aufspannplatte 11 und anderenends von einer StUtzplatte 13 aufgenommen. Mit den genannten Platten bilden die Holme einen Führungsrahmen fUr die bewegbare Arfspannplatte, der auf dem Maschinenfuss 10 der Kunst stoff-Spritzgiessmaschine aufliegt. Die die bewegbare Aufspannplatte 12 antreibenden und darüber hinaus auch den Zuhaltdruck für die Giessform 15 erzeugenden Kolben-Zyliten 16 sind je von einem Holm 14 durch¯setzt und am Führungsrahmen axial abgestützt. Die Kolben 16b sind über Hülsen 16f mit der bewegbaren Aufspannplatte 12 verbunden, deren Lange für einen maximalen Öffnungshub der Kolben Zylinder-Einheiten 16 ausgelegt ist. Bei geöffneter Spritzgiessform 15 (Fig. 1) liegen die Kolben 16b an den an der Stiitzplatte 13 zentrierten Zylinderdeckeln 16d der zugehörigen Zylinder 16a an. Die aus der bewegbaren Aufspannplatte 12, den Hülsen 16f und den Kolben 16b bestehende Bewegungseinheit ist im Bereich der bewegbaren Aufspannplatte 12 mit Hilfe der Führungsbuchsen 27 und im Bereich der Kolben 16b an den inneren Mantelflächen der Hülsen 16f gefulErt. Die Hülsen 16f sind mittels endständiger Radialflansche 16f' an der bewegbaren Aufspannplatte 12 zentriert und befestigt. Die Kolben 16b sind mit den Hulsen 16f verschraubt. Aussenflächen der rückseitigen Zylinderdeckel 16d sind mit den rückseitigen Stirnkanten der Zylinder 16a bündig, die an der Stützplatte 13 anliegen. Die mit einer zentralen Ausnehmung 34 versehene und vier Holme 14 aufnehmende Stütz- platte 13 ist Uber einen Fuss 13a auf den zweifach umgebördelten Ran dern lOa der Maschinenfusswandungen mittels Schraubenbolzen 31 befestigt, welche seitliche Lagerabachnitte 13a' des Fusses 13a durchdringen. Jeder Holm 14 ist von einer hülse 16f unter Bildung eines Ringraumes 26 umschlossen. Der Ringraum 26 ist giessfonnseitig von der Führungsbuchse 27 begrenzt. Bei geschlossener Giessform erstreckt sich der Ringraum axial bis etwa in HoKe des Zylinderraurnes 32, der zum Öffnen der Spritzgiessform Uber den Anschluss 36 mit hydraulischem Medium beschickt wird. FUr das Schliessen der Spritzgiessform wird der Zylinderraum 33 ueber den Anschluss 36 mit Drucköl versorgt, ueber welchen auch der Hochdruck für den Zuhaltedruck aufgebaut wird. Die Zylinderdeckel 16d sind je an einer Ringschulter 30 des zugehörigen Holmes 14 widergelagert (Fig.1). Sie sind mit Hilfe je einer Schraubenmutter 17 auf die zugehörige Ringschulter 30 aufgepresst, welche Schraubermutter an der Stützplatte 13 anliegt. Die giessformseitigen Zylinderdeckel 16c sind mit Hilfe von Zugstangen 29 mit der Stützplatte 13 verspannt. Die stationäre Aufspanrlatte 11 sitzt über seitliche Füsse lla auf den Rändern 10a des Maschinenfusses 10 auf und ist dort mittels Schraubenbolzen 31 befestigt. Die Holme 14 sind in der Aufspannplatte 11 durch Befestigungsorgane 20 gesichert. Ein Plastifizierzylinder 21 der über Holme 24 und Anschlussorgane 25 an die Aufspannplatte 11 anschliessbaren Spritzgiess- einheit hat ueber eine Ausnehmung 22 der Aufspannplatte Zutritt zur Spritzgiessfonm. Dichtungsringe 19 in den Zylinderdeckeln 16d liegen auf den Lagerzapfen 14a der Holme 14 auf. Durch den Ringraum 26 sind die Gleitflächen jeder Hülse 16f und damit auch deren Reibung stark vermindert. In den Ringraum kann ein Schmienmittel eingebracht sein, das Gleitflhchen der Fuhungabuchse 27 schmiert. Bei der viernolmigen Formschliesseinheit gemäss den Figuren 1-3 stellt sich infolge der Aus nehmLng 34 die Stützplatte 13 als viereckiger Rahmen dar. Bei der zweiholmigen Variante gemass Fig. 4 ist die Deckplatte 13' U-formig gestaltet. Im Ausführungsbeispiel der Figuren 1-3 bzw. der Fig. 4 sind die Zylinder 16a an der Stutzplatte 13 anliegende Rohrabschnitte. Demgegnüber sind in der Variante gesäss Fig. 5 die Zylinder 116 der Kolben-Zylinder-Einheiten topfförmige Gussstücke, die mlt planen Anlageflächen an entsprechenden Anlageflächen der Stützplatte 113 zentriert sind. Diese Gussstücke sind dadurch in den starren, stationaren FUhrungSra'hmen fUr die bewegbare Aufspannplatte 112 integriert, dass sie mit ihren Zylinderböden 116g an Ringschultern 130 r Holme 114 widergelagert sind. Die von den Lagerzapfen 114a durchsetzten Zylin- derboden 116g sind mittels der Schraubenmuttern 117 mit der ebenfalls von den Holmen 114 durchsetzen Stütte 113 verspannt. Dadurch wirken auch die Anlagescitern 130, die Mantelflächen der Lagerzapfen 114a und die Anlageflächen der Schraubenmuttern als Zentrierflächen, die eine hohe Stabilität und mechanische Belastbarkeit des Führungs- rahmens und damit auch eine exakte Führung der Kolben 116b in den Zylindern 116 sicherstellen. Die Kolben 116b liegen anssingschultern 116h der Hilfen 116f an und sind in dieser Position mit bekannten Mitteln gegen axiale Verschiebung gesichert.

Claims: Formschliesseinheit einer KunststOff-Spritzgiemnaschi?e . Patentansprüche: 1. Formschliesseinheit einer Kunststoff-Spritzgiessmaschine mit Holmen, die einenends von einer feststehenden Aufspannplatte und anderenends von einer StUtzplatte aufgenomTen sind und die die bewegbare Aufspannplatte führen, sowie mit von den Holmen durchsetzten, und an diesen Holmen axial abgestützten Kolben-Zylinder-Einheiten, mit welchen die Spritzgiessform mit grosser Kraft zugehalten und mit kleiner Kraft geöffnet bzw. geschlossen werden kann, wobei die Kolbendichtungen auf den inneren Mantelflächen der Zylinder der Kolben-Zylin der-Einheiten gleiten und die die Hochdruckräume im übrigen begrenzenden Dichtringe an den Holmen anliegen, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben (16b bzw. 116b) der an der StUtzplatte (13 bzw. 113) abgestützten und zentrierten Kolben-Zylinder-Einheiten (16 bzw. 116) mit der bewegbaren Aufspannplatte (12 bzw. 112) eine Bewegungseinheit bilden, wobei die Dichtringe (19 bzw. 119) innerhalb der an der Stützplatte (13 bzw. 113) anliegenden, stationären Zylinder deckel (16d) bzw. Zylinderböden (116g) angeordnet sind. 2. Formschliesseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben (16b) mit der bewegbaren Aufspannplatte (12) über Hülsen (16f) verbunden sind, deren Länge für einen maximalen Öffnungshub der Kolben-Zylinder-Einheiten (16) ausgelegt ist. 3. Formschliesseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Kolben (16b) bei geöffneter Spritzgiess- fonx, (15) an den an der Stützplatte (13) zentrierten Zylin derdeckeln (16d) der zugehörigen Zylinder (16a) anliegen (Fig. 1,2). 4. Fornschliesseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die aus der bewegbaren Aufspann platte (12), den Pulsen (16f) und den Kolben (16b) bestehende Bewegungseinheit im Bereich der bewegbaren Aufspannplatte (12) mittels Funrnngsbuchsen (27) und im Bereich der Kolben (165) an den inneren Mantelflächen der Hülsen (16f) geführt ist, wobei die Hülsen (16f) mittels der endständigen Radial flansche (16f') an der bewegbaren Aufspanrplatte (12) zen triert und befestigt sind. 5. Formschliesseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2-4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben (16b) mit den Hülsen (16f) verschraubt sind und die Zylinder (16a) der Kolben-Zylinder-Einheiten (16) stirnseitig an der StUtzplstte (13) anliegen. 6. Formschliesseinheit nach einem der vorhergehenden Anspruche, durch gekennzeichnet, dass die mit einer zentralen Ausneh uupg (34) versehene und vier Holme (14) aufnehmende Stütz platte mit Hilfe eines Fusses (13a) auf dem Maschinenfuss (10) befestigt ist. 7. Formschliesseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2-6, dadurch gekennzeichnet, dass der Holm (14) von der Hülse (16f) unter Bildung eines Ringraums (26) umschlossen ist, der von der Fuhrungsbuchse (27) begrenzt ist und sich bei geschlossener Giessform (Fig. 2) axial bis etwa in Hohe des Zylinderraumes (32) erstreckt. 8. Formschliesseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderdeckel (16d) je an einer Ringschulter (30) des zugehörigen Holmes widerge lagert und dort mittels einer Schradbensutter (17) aufgepresst sind, die mit dem Holm (14) im Eingriff steht und an der StUtzolatte (13) anliegt und dass die giessformseitigen Zylin derdeckel (16c) mit Hilfe von Zugstangen (29) mit der Stütz- platte (13) verspannt sind. 9. Fonnschliesseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1-4 sowie 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinder (116) der Kolben-Zylinder-Einheiten durch topfförmige Guss stücke (aus Gusseisen) gebildet sind, deren Zylinderböden (116g) mit planen Anlageflächen an der Stützplatte (113) zentriert sind (Fig. 5) wobei die je an einer Ringschulter (130) des zugehörigen Holmes (114) widergelagerten Zylinde- böden (116g) mit der Stützplatte (113) mittels einer Schral- benmutter (117) miteinander verspannt sind. 10. Formschliesseinheit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben (116b) an Ringschultern (116h) der Hulsen (116f) anliegen.

Inventors: HEHL, KARL
Applicants: HEHL, KARL
Application year: 1983
Main classification: B29C45
IPC codes: B29C45