AT365119B

AT365119B - Steuerung zum spritzpraegen von insbesondere grossflaechigen und duennwandigen kunststoffteilen

Info

Publication number: AT365119B
Application number: AT0768379A
Authority: AT
Original assignee: Engel Kg L
Priority date: 1979-12-05
Filing date: 1979-12-05
Publication date: 1981-12-10
Also published as: ATA768379A

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuerung zum Spritzprägen von insbesondere grossflächigen und dünnwandigen Kunststoffteilen mit einer Spritzgiessmaschine, deren Formschliesseinrichtung eine in zumindest zwei Teilhüben bewegbare Formträgerplatte aufweist, wobei die Formträgerplatte über einen Kniehebelmechanismus mit einer hydraulisch betätigbaren Verschiebevorrichtung verbunden ist.

Spritzgiessmaschinen zum Spritzprägen von Kunststoffteilen werden meist dann verwendet, wenn die herzustellenden Kunststoffteile besonders geringe Toleranzen hinsichtlich ihrer geometrischen Abmessungen aufweisen sollen.

Eine solche Spritzgiessmaschine ist beispielsweise in der AT-PS Nr. 331499 beschrieben. Hiebei ist die bewegliche Formträgerplatte über einen Kniehebelmechanismus mit einer hydraulischen Verschiebevorrichtung verbunden, welche zwei mittels mechanischer Anschläge exakt begrenzte Teilhübe ausführen kann. Beim ersten Teilhub wird die Spritzgiessform geschlossen, wobei bei der Verwendung von sogenannten Tauchformen die beiden Formhälften um einen bestimmten Betrag voneinander distanziert sind. Nach dem Einspritzen der plastifizierten Kunststoffmasse wird der zweite Teilhub durchgeführt, welcher das endgültige Schliessen der Tauchform bewirkt und den noch plastischen Kunststoff entsprechend komprimiert. Dadurch wird eine Schrumpfung des hergestellten Kunststoffteiles weitgehend vermieden.

Insbesondere bei der Herstellung von grossflächigen und dünnwandigen Kunststoffteilen ha- ben sich jedoch Probleme ergeben, da die während des Herstellvorganges im Kunststoffteil einge- frorenen Spannungen zu einem Verwerfen der Teile führen können.

Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, eine Steuerung zum Spritzprägen mit einer
Spritzgiessmaschine der eingangs genannten Gattung vorzuschlagen, welche eine einwandfreie und verspannungsfreie Herstellung von insbesondere grossflächigen und dünnwandigen Kunststoffteilen ermöglicht.

Gemäss der Erfindung wird hiezu ein Programmgeber vorgesehen, welcher die Bewegung des zweiten Teilhubes der Formträgerplatte zum Prägen mit vorbestimmtem Geschwindigkeitsverlauf und/oder Druckverlauf steuert. Dadurch kann ein Ausgleich von nach dem Einspritzvorgang im
Kunststoffkuchen befindlichen Spannungen und das Bilden von neuen Spannungen während des
Prägevorganges verhindert werden.

Insbesondere ist es hiefür von Vorteil, wenn das vom Programmgeber vorbestimmte Geschwin- digkeitsprofil so dimensioniert ist, dass der durch den Prägehub bedingte Druckanstieg im Form- hohlraum annähernd konstant ist. Wesentlich ist also, dass kurzzeitige Druckspitzen oder Druck- schwankungen während des Prägevorganges verhindert werden.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Programmgeber ein wegabhängiges Geschwindigkeitsprofil vorgibt.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden an Hand eines Ausführungsbeispieles nachfolgend näher erläutert.

Die Fig. l zeigt die Formschliesseinrichtung einer Kniehebelspritzgiessmaschine und ein Blockschaltbild der erfindungsgemässen Steuerung, die Fig. 2 den Zusammenhang zwischen dem zweiten Teilhub der hydraulischen Verschiebevorrichtung und dem Prägehub der Formträgerplatte, und die Fig. 3 einen durch die erfindungsgemässe Steuerung erzielten Druckverlauf im Formhohlraum.

In Fig. l ist die Formschliesseinrichtung-l-einer Kniehebelspritzgiessmaschine angedeutet.

Hiebei ist eine Formhälfte -3'-- einer Tauchform an einer festen Formträgerplatte-Z'-aufge- spannt, während die zweite Formhälfte --3-- an der beweglichen Formträgerplatte --2-- montiert ist. Diese Formträgerplatte -2-- ist über einen Kniehebelmechanismus --6-- mit einem Gelenkschild verbunden. Am Kniehebelmechanismus greift eine Kolbenstange --9- der hydraulischen Verschiebevorrichtung an. Im oberen Teil der Formschliesseinrichtung ist der Kniehebelmechanismus bei ge- öffneter Form -3-- dargestellt, während im unteren Teil der Kniehebelmechanismus die Stellung nach dem ersten Teilhub der hydraulischen Verschiebevorrichtung einnimmt.

In letzterer Stellung ist die Form geschlossen, die beiden Formhälften und 3'-sind jedoch um den vorbestimmten Prägehub Sp voneinander distanziert.

Die hydraulische Verschiebevorrichtung besteht aus zwei miteinander über ein Gewinde verbundenen Zylindern-7 und 7'--, in welchen der mit der Kolbenstange --9-- verbundene Kol-

ben --8-- angeordnet ist. Weiters ist ein Anschlag-Schwimmkolben --10-- vorgesehen, welcher zur Begrenzung des ersten Teilhubes dient. Die Anschlagstellung des Schwimmkolbens --10-- kann durch Einschrauben des Zylinders --7'-- in den Zylinder --7-- eingestellt werden. Zur Steuerung der hydraulischen Verschiebevorrichtung dienen zwei Magnetventile --11 und 12--, welche mit der
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Schliessen der Form bewirkt.

Bei geschlossener Form wird sodann in den Formhphlraum-4-- ein Kunststoffkuchen-5- eingespritzt. Nach dem Einspritzvorgang wird das Ventil --12-- umgesteuert, so dass die Hydrau- likflüssigkeit zwischen dem Anschlagkolben --10-- und dem Zylinderkopf abfliessen kann. Dadurch wird der zweite Teilhub eingeleitet und die Tauchform --3-- wird vollständig geschlossen.

Die Fig. 2 zeigt nun die durch die geometrischen Abmessungen des Kniehebelmechanismus be- dingte Übersetzung zwischen dem zweiten Teilhub der hydraulischen Verschiebevorrichtung und der beweglichen Formträgerplatte --2--. Es ist leicht ersichtlich, dass die bislang übliche, un- kontrollierte Durchführung dieses zweiten Teilhubes zu starken Druckschwankungen im Formhohl- raum --4-- und damit im Kunststoffkuchen --5-- führt.

Gemäss der Erfindung ist nun zwischen dem Auslass des Ventils --12-- und dem Tank für die
Hydraulikflüssigkeit ein steuerbares Mengenventil in Form einer Drossel angeordnet. Dieses Men- genventil --14-- wird von einem Programmgeber --17-- angesteuert. Dieser Programmgeber --17-- gibt nun abhängig vom Weg S2 der hydraulischen Verschiebevorrichtung bzw. vom Prägehub Sp ein
Geschwindigkeitsprofil vor. Ein Beispiel für ein solches Geschwindigkeitsprofil ist in der Fig. l im
Programmgeber --17-- angedeutet. Durch dieses wegabhängige Geschwindigkeitsprofil wird nun ein konstanter Druckanstieg im Formhohlraum --4-- erreicht, was zu einem Ausgleich von Spannungen im Spritzling führt. Ein mit Hilfe dieser erfindungsgemässen Steuerung hergestellter Kunststoffteil ist daher frei von Verwerfungen und inneren Spannungen.

Die Fig. 3 zeigt nun den Druckverlauf im Kunststoffkuchen --5-- während des Herstellvor- ganges. Nach Durchführung des ersten Teilhubes der hydraulischen Verschiebevorrichtung, d. h. nach geschlossener Form, wird der im Abschnitt --a-- gezeigte Einspritzvorgang durchgeführt.

Nach Abschluss des Einspritzvorganges wird der zweite Teilhub der hydraulischen Verschiebevorrichtung und somit der Prägehub mit einem wegabhängigen Geschwindigkeitsprofil durchgeführt.

Der Abschnitt --b-- in der Fig. 3 zeigt, dass dadurch ein konstanter Druckanstieg (-*'= const) dt im Formhohlraum --4-- erreicht wird. Nach Abschluss des Prägehubes kühlt der noch plastische Kunststoff ab. Die durchgezogene bzw. strichlierte Linie im Abschnitt --c-- zeigt die dadurch eintretende Druckabnahme im Spritzling.

Es ist auch vorgesehen, dass die durch die Abkühlung des Spritzlings bedingte Druckab- nahme bzw. die dadurch auftretende Schwindung durch ein weiteres Schliessen der Form, d. h. durch eine entsprechende Fortsetzung des Prägehubes, ausgeglichen wird. Die strichpunktierte Linie im Abschnitt --c-- zeigt den in diesem Fall gleichbleibenden Druck im Spritzling. Der Druck kann hiebei durch einen im Formhohlraum --4-- angeordneten Geber bestimmt werden.

Es ist grundsätzlich auch möglich, dass der Programmgeber ein von der Zeit des zweiten Teilhubes abhängiges Geschwindigkeitsprofil vorgibt. Ebenso wäre eine Drucksteuerung des zweiten Teilhubes denkbar.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE : 1. Steuerung zum Spritzprägen von insbesondere grossflächigen und dünnwandigen Kunststoffteilen mit einer Spritzgiessmaschine, deren Formschliesseinrichtung eine in zumindest zwei Teilhüben bewegbare Formträgerplatte aufweist, wobei die Formträgerplatte über einen Kniehebelmechanismus mit einer hydraulisch betätigbaren Verschiebevorrichtung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Programmgeber (17) vorgesehen ist, welcher die Bewegung des zweiten Teilhu- <Desc/Clms Page number 3> EMI3.1