CH654785A5

CH654785A5 - Support device on a mould carrier of a plastics injection moulding machine

Info

Publication number: CH654785A5
Application number: CH6977/81A
Authority: CH
Inventors: Karl Hehl
Original assignee: Karl Hehl
Priority date: 1981-01-21
Filing date: 1981-11-02
Publication date: 1986-03-14
Also published as: AT376607B; JPS57135131A; IT1139689B; IT8124925A0; CA1176016A; FR2498112B1; NL8104815A; JPH0135732B2; ATA489081A; FR2498112A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Abstützvorrichtung an einem auf horizontalen Holmen mittels einer hydraulischen Antriebsvorrichtung bewegbaren Formträger einer Kunststoff-Spritzgiessmaschine mit zwei höhenverstellbaren Stützorganen, welche aufschienen des Maschinenfusses mittels in den Stützorganen aufgenommenen Laufrollen abgestützt sind.

Bei einer bekannten Abstützvorrichtung dieser Art (DE-PS 2 943 118) sind die je mit einer einzigen, verhältnismässig schmalen Stützrolle ausgerüsteten Stützorgane starr mit dem Formträger verbunden. Daher können bei verhältnismässig geringfügigen Massabweichungen Spannungen im Abstützsystem auftreten, weil die Stützorgane einerseits die Tendenz haben, sich an den Rollflächen der Schiene zu zentrieren, andererseits aber mit dem Formträger starr verbunden sind. Dies gilt in besonderem Masse für Abstützorgane mit grossen Abstützflächen.

Bekannt sind auch sogenannte «Rollenumlaufschuhe», bei denen geringe Reibung, genaue Führung und hohe Lastaufnahme gefordert werden. Sie bestehen je aus einem Tragkörper, daran angeschraubten Kopfstücken und einer Vielzahl von zylindrischen Laufrollen, die im Tragkörper geführt und mittels Distanzelementen in Abstand voneinander gehalten sind. Die Distanzelemente verhindern das Herausfallen der Laufrollen aus der Führungsbahn und bewirken deren Umlenkung (Katalog 304 der Industrie-Werke Schäfler INA-Wälzlager, Seiten 122-125, D-8522 Herzogenaurach, Oktober 1979). Solche, als Rollenumlaufschuhe bezeichneten und seit Jahrzehnten bekannten baulichen Einheiten konnten indessen keine Anregung für den Spritzgiess-Maschinenbau geben. Zum einen sahen die einschlägigen Fachleute keinerlei Anlass von dem üblichen Prinzip der Ausrüstung jedes Stützorganes mit je einer Stützrolle bzw. einem Gleitschuh abzugehen. Zum andern fehlte es an einem geeigneten Konzept der Integration an höhenverstellbaren Stützorganen für Formträger mit der zusätzlichen Voraussetzung einer bedarfsweisen seitlichen Abstützung. Zur Ab-stützung schwerer Formträger sind Gleitschuhe üblich, bei welchen ein hoher spezifischer Flächendruck durch eine grosse Gleitfläche vermieden ist. Bei diesen können jedoch erhebliche Schwierigkeiten durch hohe Reibungswiderstände und Erhitzungen durch Reibung auftreten.

Ausgehend von dem erörterten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Abstützvorrichtung der eingangs genannten Gattung derart weiterzubilden, dass sie bei geringem technischem Aufwand in allen Gewichtsklassen die Holme bei sehr geringen Reibungsverlusten von ihrer Tragfunktion vollständig entbinden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Eine solche robuste Abstützeinrichtung von hoher Lebensdauer arbeitet mit vermindertem Energiebedarf.

Ein einfacher Aufbau ergibt sich dadurch, dass die Laufrollen in einer Rollenkassette lose aneinandergereiht sind, die durch einen Kassettenkern und beidseits am Kassettenkern anliegende Kassettendeckel gebildet ist.

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Eine spannungsfreie Abstützung durch die symmetrischen Stützorgane ergibt sich, wenn diese je zwischen Maschinenfuss und dem Aufnahmelager des Formträgers gefangen und ausschliesslich an der Schiene zentriert sind. Dadurch wird auch der achsparallele Lauf der lose aneinanderliegenden und gegensätzlich rotierenden Laufrollen herabgesetzt.

Schliesslich ist durch die erfindungsgemässe Ausbildung die Voraussetzung für eine Entlastung der Holme von ihrer Führungsfunktion geschaffen, indem diese auch eine seitliche Abstützung bewirken können. Bei seitlicher Abstützung ist auch die Montage vereinfacht: Die Formschliesseinheit ist lediglich von oben auf den Maschinenfuss aufzusetzen. Die Abstützorgane bewirken eine selbsttätige Zentrierung, ohne dass eine Befestigung zwischen Formschliesseinheit und Maschinenfuss erforderlich ist. Eine seitliche Abstützung als solche ist bekannt (CH-Patent 536 708).

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel erläutert.

Es zeigen Fig. 1 die teilweise quergeschnittene Abstützvorrichtung in Stirnansicht. Fig. 2 die teilweise längsgeschnittene Abstützvorrichtung in Seitenansicht. Fig. 3,4 das vergrössert dargestellte Stützorgan je in einer Ansicht entsprechend den Fig. 1,2. Dabei sind die Rollenkassetten der Fig. 3 im Schnitt nach den Linien Illa-IIIa und IHb-IIIb von Fig. 4 gezeigt. Fig. 5 zeigt eine Kunststoff-Spritzgiessmaschine mit einer Variante der Abstützvorrichtung sowie eine Abtasteinrichtung.

Die horizontalen Holme sind einenends von einer Montageplatte 112 der hydraulischen Antriebsvorrichtung und anderenends vom stationären Formträger 111 aufgenommen. Montageplatte 112 und Formträger 111 sind am Maschinenfuss 25 befestigt. Die Kolbenstange 118 des Antriebs-zylinders 113 setzt am Formträger 12 an, der mit Hilfe von höhenverstellbaren Stützorganen 17 auf den Rollbändern 27 der Schienen 26 abgestützt ist. Jedes Stützorgan 17 läuft in einen horizontalen Schenkel 17a und einen vertikalen Schenkel 17b aus und ist mittels eines vertikalen Gewindebolzens 15 sowie eines horizontalen Gewindebolzens 16 relativ zum Formträger 12 höhen- und seitenverstellbar. Der vertikale Gewindebolzen 15 steht mit einem horizontalen Schenkel 13a eines Aufnahmelagers 13 des Formträgers 12 im Gewindeeingriff und ist dort mittels einer Gewindemutter 15a in der jeweils eingestellten Position gesichert. Der horizontale Gewindebolzen 16 steht mit einem vertikalen Schenkel 13b im Gewindeeingriff und ist dort mittels einer Gewindemutter 16a in der eingestellten Position gesichert. Die Last des Formträgers 12 wird ausschliesslich über den vertikalen Gewindebolzen 15 in das Stützorgan 17 eingeleitet. Horizontale Belastungen des Formträgers 12, die quer zur Rollrichtung a gerichtet sind, werden über die horizontalen Gewindebolzen 16 in die Stützorgane 17 eingeleitet. Diese horizontalen Belastungen können beispielsweise von seitlich auf den Formträger bzw. auf die Spritzgiessform einwirkenden Zusatzgeräten, aber auch beispielsweise von einer ungenauen, das heisst von einer exakt horizontalen Stellebene abweichenden Aufstellung des Maschinenfusses herrühren. Die Stützorgane 17 sind je zwischen der benachbarten Schiene 26 und dem zugehörigen Aufnahmelager 13 gefangen und ausschliesslich an den Rollflächen der Rollbänder 27 der Schienen 26 zentriert. Dadurch ist eine Höhenverstellung und Seitenverstellung bei voller relativer Beweglichkeit zwischen den Stützorganen 17 und den Aufnahmelagern 13 möglich, ohne dass die Zentrierung an den Rollflächen beeinträchtigt wäre. Diese Beweglichkeit ist durch den Mitnehmerzapfen 31 des zugehörigen Aufnahmelagers 13 nicht aufgehoben,

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welcher die Mitnahme des Stützorganes 17 bei Bewegung des Formträgers 12 in Rollrichtung a bewirkt. Der Mitnehmerzapfen 31 taucht mit einem konisch verjüngten Eingriffsende 31b in einen Spalt 35 des Stützorganes 17 ein, so dass eine Art Kugelgelenk gebildet wird. Das Eingriffsende 31b endet im Abstand von einem kreisbogenförmig gekrümmten Boden des Spaltes 35. Das Eingriffsende 31 liegt lediglich im Bereich seines maximalen Durchmessers im Eingriffsabschnitt an den den Spalt 35 begrenzenden Flanken des Stützorgans 17 zur Mitnahme an. Jedes Stützorgan 17 und das zugehörige Aufnahmelager 13 haben eine gemeinsame Symmetrieebene b-b. Diese Symmetrieebene fällt mit den Diagonalen von Formträger 12 und Schiene 26 zusammen. Der in der Symmetrieebene b-b liegende Mitnehmerbolzen 31 steht mit einem Steg des Aufnahmelagers 13 im Gewindeeingriff, der eine Ausnehmung 14 im Aufnahmelager 13 begrenzt. Der Mitnehmerbolzen 31 ist dort durch eine Gewindemutter 31a gesichert. Eine optimale Einstellung der Abstützvorrichtung liegt vor, wenn die Stützorgane 17 derart in vertikaler und horizontaler Richtung belastet und dadurch die Holme 10 dementsprechend entlastet sind, dass diese Holme 10 sowohl von ihrer Tragfunktion als auch von ihrer Führungsfunktion entbunden sind. Dabei sind die in Führungsbuchsen 11 geführten Holme 10 ausschliesslich auf axialen Zug bzw. Druck beansprucht. Dadurch werden ihre Führungslager geschont und auch eine exaktere Führung und damit ein lagegerechtes Aufeinanderpressen der Giessformhälften erreicht. Dies ist bei Herstellung von Präzisionsspritzlingen mit hoher Masshaltigkeit von grosser Bedeutung. Die Einstellung wird mit Hilfe einer Abtasteinrichtung 50 durchgeführt, welche die Abweichungen des abgestützten Formträgers 12 von einer zum stationären Formträger 111 planparallelen und zur Mittelachse d-d konzentrischen Position misst. Die Abtasteinrichtung 50 ist in der Zentrieröffnung 45 des stationären Formträgers 111 mit Hilfe eines Formstük-kes 47 zentriert. Im Formstück 47 ist ein kugelgelagerter Halter 48 aufgenommen. Ein konischer Aufnahmeschaft 50a sitzt im Halter 48 und trägt eine Messuhr 50b. Am Gehäuse der Messuhr ist stirnseitig ein Schlitz 50c angeordnet, in welchem eine Messtaste 50d verschiebbar gelagert ist. Ein schwenkbarer Messfühler 50e der Messtaste 50d ist wahlweise an die innere Mantelfläche der Zentrieröffnung 51 des bewegbaren Formträgers 12 (gestrichelte Linienführung in Fig. 5) oder an dessen Aufspannfläche zur Abtastung anlegbar. Im ersteren Falle wird die konzentrische Lage, im letzteren Falle die Planparallelität gemessen. Bei Einstellung ist der Formträger 12 mit einem Gewicht belastet, das einer mittleren Giessformlast entspricht.

Die relative Beweglichkeit zwischen den Abstützorganen 17 und den zugehörigen Aufnahmelagern 13 ermöglicht die Verwendung von sehr vielen, verhältnismässig langen und gleichzeitig belasteten Laufrollen 20, die im Führungsgang 21 lose, d.h. gegeneinander verschieblich aneinandergereiht sind. Die ausschliessliche Zentrierung der Stützorgane 17 an den Laufschienen 26 begünstigt den Parallellauf der gegensätzlich rotierenden Laufrollen. Die Laufrollen 20 jedes Schenkels 17 a, 17b sind in einer Rollenkassette R untergebracht. Die Rollenkassette ist durch einen Kassettenkern 18 von rechteckigem Querschnitt und zwei beidseits am Kassettenkern formschlüssig anliegenden Kassettendeckel 19 gebildet. Die Laufrollen 20 sind mittels Zapfen 20a in den Führungsgängen 21 der Kassettendeckel 19 geführt. In dem der Schiene 26 zugewandten linearen Führungsabschnitt sind die Laufrollen 20 auf der planen Unterseite des Kassettenkernes 18 abgestützt. Jede Rollenkassette ist in einem sich in Rollrichtung a-a erstreckenden Tunnel des zugehörigen Schenkels 17a bzw. 17b des Stützorganes 17 einlegbar. Die Rollenkassetten R sind mittels Schraubenbolzen 28 im zuge3

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hörigen Tunnel gesichert, die über Bohrungen 30 den Kassettenkern 18 durchsetzen. Die lichte Weite der Bohrungen 30 ist grösser als der Durchmesser der Schraubenbolzen 28. Die Kassettendeckel 19 greifen mittels Ringflanschen 19b formschlüssig in die Bohrungen 30 des Kassettenkernes 18 ein. Die Kassettendeckel sind durch tiefgezogene Stahlblechstanzstücke gebildet. Der lineare Abschnitt mit den belasteten Laufrollen geht an beiden Stirnseiten der Rollenkassette R je in einem Kreisbogen in einen parallelen, linearen Führungsabschnitt des Führungsganges 21 über, der sich in grösserem Abstand von der benachbarten Längskante 19d (Fig. 4) befindet als der schienenseitige Abschnitt von der benachbarten Längskante 19c. Daher liegen die an der Oberseite des Kernes drucklos rollenden Laufrollen 20 völlig innerhalb der Rollenkassette R. Das Stützorgan 17 liegt daher auf den Längskanten 19d der Deckel 19 auf. Der geprägte Führungsgang 21 ist in seinen linearen Abschnitten durch Bördel 19a der Kassettendeckel 19 bestimmt. In den kreisbogenförmigen Abschnitten ist er durch eingeprägte Rillen gebildet. Die Rollenkassette R ist auf beiden Stirnseiten mit Hilfe von Kunststoffplatten 22 abgedeckt. Diese liegen je mit einer Abstreiflippe auf dem Rollband 27 der Schiene 26 auf. Konisch verdickte Ränder 22a der Kunststoffplatten 22 greifen auf drei Seiten in Nuten des Abstütz-organes 17 ein. Dabei liegen Versteifungsrippen 22b an den inneren Wandungen des Abstützorganes 17 an. Ein die Rollenkassette R umschliessender, elastischer Dichtungsstreifen 23 liegt mit Abstreiflippen 23a auf dem Band 27 auf. Der sich nach aussen verdickende Dichtungsstreifen ist zwischen den Kassettendeckeln 19 und den benachbarten Wandungen des Stützorganes 17 gefangen. Im übrigen ist er an einer abgewinkelten Konsole 22d jeder Kunststoffplatte 22 fixiert.

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4 Blatt Zeichnungen

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654 785 PATENTANSPRÜCHE

1. Abstützvorrichtung an einem auf horizontalen Holmen mittels einer hydraulischen Antriebsvorrichtung bewegbaren Formträger einer Kunststoff-Spritzgiessmaschine, mit zwei höhenverstellbaren Stützorganen, welche auf Schienen des Maschinenfusses mittels in den Stützorganen aufgenommenen Laufrollen abgestützt sind, dadurch gekennzeichnet, dass in jedem Stützorgan (17) eine Vielzahl von Laufrollen (20) in einer endlosen Reihe in einem Führungsgang (21) geführt und dabei mehrere Laufrollen (20) in einem linearen Abschnitt des Führungsganges (21) zugleich belastet sind, wobei die mittels Zapfen (20a) im Führungsgang (21) geführten Laufrollen (20) in einer Rollenkassette (R) lose aneinandergereiht sind, die durch einen Kassettenkern (18) und beidseits am Kassettenkern formschlüssig anliegende Kassettendeckel (19) gebildet ist.

2. Abstützvorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollenkassette (R) in einem Tunnel des Stützorgans (17) mittels Schraubenbolzen (28) gesichert ist, welche den Kassettenkern (18) über Bohrungen (30) durchsetzen, in welche Ringflansche (19b) der Kassettendek-kel (19) formschlüssig eingreifen.

3. Abstützvorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollenkassette (R) auf beiden Stirnseiten mittels Kunststoffplatten (22) abgedeckt ist, die je mit einer elastischen Abstreiflippe auf einem Rollband (27) der Schiene (26) aufliegen.

4. Abstützvorrichtung nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein konisch verdickter Rand (22a) jeder Kunststoffplatte (22) auf drei Seiten in eine Nut des Stützor-ganes (17) eingreift und Versteifungsrippen (22d) jeder Kunststoffplatte (22) an Wandungen des Abstützorganes (17) anliegen.

5. Abstützvorrichtung nach einem der Patentansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass ein die Rollenkassette (R) umschliessender Dichtungsstreifen (23) mit Abstreiflippen (23a) auf dem Rollband (27) der Schiene (26) aufliegt und zwischen Stützorgan (17) und den Kassettendeckeln (19) sowie in einer abgewinkelten Konsole (22d) der Kunststoffplatte (22) fixiert ist.

6. Abstützvorrichtung nach einem der Patentansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass die in horizontale Schenkel (17a) und in vertikale Schenkel (17b) auslaufenden und mittels horizontaler und vertikaler Gewindebolzen (15,16) höhen- und seitenverstellbaren Stützorgane (17) je zwischen der benachbarten Schiene (26) und einem Aufnahmelager (13) des Formträgers (12) gefangen und ausschliesslich an den Rollflächen der Schiene (26) zentriert sind.

7. Abstützvorrichtung nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützorgan (17) und das Aufnahmelager (13) des Formträgers (12) eine gemeinsame Symmetrieebene (b-b) haben, die mit den Diagonalen von Formträger (12) und Schiene (26) zusammenfällt.

8. Abstützvorrichtung nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein in der Symmetrieebene (b-b) liegender Mitnehmerzapfen (31) des Aufnahmelagers (13) mit verjüngtem Eingriffsende (31b) in einen Spalt (35) des Stützorgans (17) eintaucht.

9. Abstützvorrichtung nach einem der Patentansprüche 1-8, gekennzeichnet durch eine an einem stationären Formträger (111) zentrierte und dort drehbar gelagerte Abtasteinrichtung (50) zur Feststellung einer Abweichung des bewegbaren Formträgers (12) von einer zum stationären Formträger (111) planparallelen und zur Mittelachse (d-d) konzentrischen Position, deren Messfühler (50e) wahlweise an einer inneren Mantelfläche der Zentrieröffnung (51) des bewegbaren Formträgers (12) oder an dessen Aufspannfläche zur Abtastung anliegt.

10. Abstützvorrichtung nach Patentanspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtasteinrichtung (50) mit Hilfe eines im stationären Formträger (111) zentrierten Formstük-kes (47) und eines in diesem drehbar gelagerten Halters (48) aufgenommen und ihre Messtaste (50d) mit schwenkbarem Messfühler (50e) in einem Schlitz (50c) des Gehäuses der Messuhr (50b) verschiebbar gelagert ist.