Spritzgießmaschine
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spritzgießma¬ schine in Drei-Platten-Bauweise mit einer ersten Form¬ aufspannplatte, einer zweiten, längs der Maschinenachse bewegbaren Formaufspannplatte, einer Endplatte, einer auf die zweite Formaufspannplatte wirkenden Schlie߬ einheit und mindestens zwei Spritzeinheiten, von denen eine erste dazu ausgelegt ist, durch einen Düsendurch- bruch in der ersten Formaufspannplatte hindurch in ein auf dieser aufgespanntes Teilwerkzeug einzuspritzen, während die zweite Spritzeinheit der zweiten Formauf¬ spannplatte zugeordnet, in einer gemeinsam mit dieser verführbaren Tragstruktur gelagert und dazu ausgelegt ist, in ein auf der zweiten Formaufspannplatte aufge¬ spanntes Teilwerkzeug einzuspritzen.
Zur Herstellung von mehreren Spritzgießteilen während jeweils eines Zyklus1 und/oder zur Herstellung von meh¬ rere Komponenten umfassenden Spritzgießteilen sind - beispielsweise aus der GB 2300142 A - gattungsgemäße, mehrere Spritzeinheiten aufweisende Spritzgießmaschinen in Drei-Platten-Bauweise bekannt, bei denen zwei einan¬ der gegenüberstehende Spritzeinheiten in unterschiedli¬ che Teilwerkzeuge einspritzen können, wobei eine der beiden Spritzeinheiten entsprechend der Öffnungs- und Schließbewegung der Spritzgießmaschine mit der zweiten Formaufspannplatte mitfährt. Für Zwei-Platten- Spritzgießmaschinen sind vergleichbare Anordnungen ei¬ ner mit der bewegbaren Formaufspannplatte mitfahrenden zweiten Spritzeinheit ebenfalls bekannt, und zwar nicht nur aus der GB 2300142 A sondern auch aus der EP 1048431 Al. Im Hinblick auf möglichste kurze Zykluszei¬ ten ist eine solche Konzeption, bei der zum Öffnen des
Werkzeugs die zweite Spritzeinheit nicht von dem zuge¬ ordneten Teilwerkzeug abgehoben zu werden braucht, sol¬ chen Spritzgießmaschinen überlegen, bei denen die mindestens eine in das der zweiten Formaufspannplatte zugeordnete Teilwerkzeug einspritzende Spritzeinheit an einer ortsfesten, insbesondere einer starr mit der er¬ sten Formaufspannplatte verbundenen Tragstruktur gela¬ gert ist (vgl. z.B. JP 61-185424 und DE 10214466 Al) und bei denen demgemäß zum Öffnen des Werkzeugs die betreffende Spritzeinheit vor dem Öffnen des Werkzeugs abgehoben werden muß; allerdings führt bei der bekann¬ ten gattungsgemäßen Spritzgießmaschine und vergleichbar aufgebauten Spritzgießmaschinen in Zwei-Platten- Bauweise die Anordnung der zweiten Spritzeinheit häufig zu einer unerwünschten Beschränkung, was die Möglich¬ keiten der Anordnung weiterer Aggregate (z.B. Auswer¬ fer, Schließzylinder, Kernzüge u. dgl . ) im Bereich der der Form abgewandten Seite der zweiten Formaufspann¬ platte angeht . Dies wirkt sich auch negativ auf die Möglichkeit aus, Spritzgießmaschinen mit unterschiedli¬ chen technischen Ausstattungen nach dem Baukastenprin¬ zip zu konfektionieren.
Aus der WO 2005/007381 A2 , die prioritätsälter als die vorliegende Anmeldung, jedoch nachveröffentlicht ist, ist eine in Drei-Platten-Bauweise ausgeführte Spritz¬ gießmaschine bekannt, bei der eine gemeinsam mit der zweiten, bewegbaren Formaufspannplatte längs der Ma¬ schinenachse verfahrbare zweite Spritzeinheit zur Ab¬ tragung der Düsenanlagekraft bei geschlossener Form direkt mit dem der bewegbaren Formaufspannplatte zuge¬ ordneten Teilwerkzeug über kurze Lastpfade verbunden ist. Die zweite Spritzeinheit stützt sich dabei auf
einer Traverse ab, die auf den Holmen der Spritzgießma¬ schine verschiebbar geführt ist.
Die vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet, eine gat¬ tungsgemäße Spritzgießmaschine bereitzustellen, welche die weiter oben dargelegten Nachteile bekannter gattungs¬ gemäßer Spritzgießmaschinen nicht aufweist. Insbesondere soll demgemäß eine Spritzgießmaschine gattungsgemäßer Art bereitgestellt werden, die sich bei der Möglichkeit, mit besonders kurzen Zykluszeiten zu arbeiten, sowie günsti¬ gen statischen Verhältnissen durch möglichst geringe Be¬ schränkungen hinsichtlich der Anordnung weiterer Aggregate im Bereich der der Form abgewandten Seite der zweiten Formaufspannplatte auszeichnet.
Gelöst wird diese Aufgabenstellung gemäß der vorliegen¬ den Erfindung dadurch, daß die zweite, bewegbare Form¬ aufspannplatte keinen Düsendurchbruch aufweist, daß die Achse der zweiten Spritzeinheit mit der Maschinenachse einen spitzen Winkel einschließt und die Düse der zwei¬ ten Spritzeinheit in deren Einspritzposition entfernt von der Maschinenachse an dem auf der zweiten Formauf- spannplatte aufgespannten Teilwerkzeug anliegt, und daß die Tragstruktur für die zweite Spritzeinheit sich auf der Endplatte abstützt. Charakteristisch für die Spritzgießmaschine nach der vorliegenden Erfindung ist somit zum einen, daß die zweite, mit der zweiten, be¬ wegbaren Formaufspannplatte mitfahrende Spritzeinheit randseitig, nahe der äußeren Kontur an der bewegbaren Formaufspannplatte positioniert ist, indem deren Düse in der Einspritzposition entfernt von der Maschinenach¬ se angeordnet ist, wobei in Abstimmung mit dieser Posi¬ tionierung der zweiten Spritzeinheit die zweite, bewegbare Formaufspannplatte keinen Düsendurchbruch
aufweist. Dies ermöglicht es insbesondere, zur Herstel¬ lung von Spritzgießmaschinen mit und ohne zweiter Spritzeinheit im Sinne einer Baukasten-Konfiguration identische bewegbare Formaufspannplatten einzusetzen. Mehr noch, es lassen sich sogar unter bestimmten Vor¬ aussetzungen bestehende Spritzgießmaschinen ohne zweite Spritzeinheit mit nur geringem Aufwand zu solchen nach der vorliegenden Erfindung umrüsten. Dies ist, nachdem ein Austausch der zweiten, bewegbaren Formaufspannplat¬ te hierfür nicht erforderlich ist, ohne Eingriff in die Statik des Gesamtsystems möglich und macht somit keine weiteren Adaptionen der Spritzgießmaschine erforder¬ lich. Daß Spritzgießmaschinen mit und ohne zweiter Spritzeinheit mit identischen zweiten, bewegbaren Form¬ aufspannplatten ausgestattet sein können, ist dabei nicht nur im Hinblick auf die beschriebenen Vorteile (Umrüstbarkeit sowie Baukastenfertigung) günstig; auch unter statischen Gesichtspunkten sind Formaufspannplat¬ ten ohne Düsendurchbrüche entschieden günstiger als solche mit Düsendurchbrüchen, was sich insbesondere auch vorteilhaft auf die Abmessungen sowie das Gewicht der zweiten, bewegbaren Formaufspannplatte auswirkt. Ebenfalls im Hinblick auf günstige statische Verhält¬ nisse innerhalb der Maschine ist es von Vorteil, daß sich die Tragstruktur (en) für die mindestens eine zwei¬ te Spritzeinheit erfindungsgemäß auf der Endplatte ab¬ stützt/abstützen. Durch die erfindungsgemäße Anordnung der zweiten, Spritzeinheit steht im übrigen der Raum an der der Form abgewandten Seite der zweiten, bewegba¬ ren Formaufspannplatte ohne Einbuße für die Anordnung weiterer Aggregate der Spritzgießmaschinen zur Verfü¬ gung, was günstig ist im Hinblick auf möglichst flexi¬ ble Gestaltungsmöglichkeiten. Und die zweite Spritz¬ einheit ist frei zugänglich, was die Durchführung von
Wartungsarbeiten erleichtert. Durch die schräge Anord¬ nung der zweiten Spritzeinheit mit einer einen spitzen Winkel, der bevorzugt zwischen 20° und 60°, besonders bevorzugt zwischen 30° und 50° beträgt, mit der Maschi¬ nenachse einschließenden Orientierung hält sich im üb¬ rigen die Verlagerung des Massenschwerpunkts des bewegten Teilsystems (zweite, bewegbare Formaufspann¬ platte samt der zugeordneten, mitbewegten Spritzein¬ heit (en) ) gegenüber der Maschinenachse in einem vertretbaren Rahmen, so daß die beim Öffnen und Schlie¬ ßen des Werkzeugs auftretenden asymmetrischen Kräfte und Momente auch im Falle von vergleichsweise hohen Schließgeschwindigkeiten in einem beherrschbaren Rahmen bleiben.
Im Hinblick auf besonders günstige statische Verhält¬ nisse ist es von Vorteil, wenn, sofern der zweiten, bewegbaren Formaufspannplatte zwei zweite Spritzeinhei¬ ten zugeordnet sind, diese an einander bezüglich der Maschinenachse mehr oder weniger diametral gegenüber¬ liegenden Positionen angeordnet sind. Denn die hier¬ durch mögliche Lage des Massenschwerpunkts des bewegten Teilsystems auf oder nahe an der Maschinenachse führt zu besonders günstigen symmetrischen Belastungen der Maschinenkomponenten mit der Folge eines geringstmögli¬ chen Verschleißes.
Eine andere bevorzugte Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß sich die Tragstruktur für die mindestens eine zweite Spritzeinheit über Line¬ arführungen auf der Endplatte abstützt. Auf diese Weise läßt sich die Erfindung bei besonders günstigen stati¬ schen Verhältnissen innerhalb der Maschine mit minima¬ lem apparativem Aufwand umsetzen.
Eine weitere bevorzugte Weiterbildung der erfindungsge¬ mäßen Spritzgießmaschine zeichnet sich dadurch aus, daß in ihr ein Werkzeug aufgenommen ist, dessen auf der zweiten, bewegbaren Formaufspannplatte aufgespanntes Teilwerkzeug in der Richtung, in der die zweite Spritz¬ einheit gegenüber der Maschinenachse versetzt ist, über die zweite, bewegbare Formaufspannplatte übersteht. Dabei mündet der der zweiten Spritzeinheit zugeordnete Angußkanal besonders bevorzugt in dem Überstand des entsprechenden Teilwerkzeugs gegenüber der zugeordneten Formaufspannplatte. Letztere braucht in diesem Falle noch nicht einmal eine randseitige Ausnehmung für die zweite Spritzeinheit aufzuweisen, was sich im Hinblick auf die Statik der zweiten, bewegbaren Formaufspann¬ platte und somit auf deren Masse günstig auswirkt.
Gemäß einer anderen bevorzugten Weiterbildung der Er¬ findung ist vorgesehen, daß zwei zweite Spritzeinheiten in Tandemanordnung in derselben Tragstruktur gelagert vorgesehen sind. Hierdurch lassen sich die bewegten Massen reduzieren verglichen mit solchen Spritzgießma¬ schinen, bei denen zwei zweite Spritzeinheiten in zwei getrennten Tragstrukturen gelagert sind. Die beiden zweiten Spritzeinheiten können dabei parallel zueinan¬ der ausgerichtet sein,- zwingend ist dies jedoch nicht, da die beiden Spritzeinheiten mit gleichem Vorteil bei¬ spielsweise auch zueinander konvergierend ausgeführt sein können.
Lediglich zur Klarstellung ist darauf hinzuweisen, daß die vorliegende Erfindung keineswegs beschränkt ist auf solche Spritzgießmaschinen, bei denen die mindestens eine zweite Spritzeinheit obenliegend angeordnet ist. Im übrigen ist darauf hinzuweisen, daß als Endplatte im
Rahmen der vorliegenden Erfindung jegliches (platten- förmiges, rahmenförmiges oder auf sonstige geeignete Weise ausgeführtes, feststehendes oder bewegbares) Bau¬ teil zu verstehen ist, mit dem holmartige Elemente der Spritzgießmaschine entfernt von der Formaufspannplatte verbunden sind, um die Gesamtstruktur auszusteifen. Weiterhin gilt es festzuhalten, daß die zweite, beweg¬ bare Formaufspannplatte nach der vorliegenden Erfindung zwar keinen Düsendurchbruch aufweist; eine in Abhängig¬ keit von der spezifischen Nutzung ausgeführte, mehr oder weniger ausgeprägte randseitige Aussparung kann die zweite, bewegbare Formaufspannplatte indessen durchaus aufweisen. Schließlich ist festzustellen, daß die erste Formaufspannplatte in Abhängigkeit von dem Gesamtkonzept der Spritzgießmaschine feststehend oder aber bewegbar ausgeführt sein kann, und daß im Rahmen der vorliegenden Erfindung zwischen der ersten Formauf¬ spannplatte und der zweiten, bewegbaren Formaufspann¬ platte weitere als solches bekannte Einbauten vorgesehen sein können.
Weitere Vorteile sowie besonders günstige Weiterbildun¬ gen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines bevorzugten Ausfüh¬ rungsbeispiels sowie den Unteransprüchen.
Im folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand ei¬ nes in der Zeichnung veranschaulichten bevorzugten Aus¬ führungsbeispiels näher erläutert . Dabei zeigt
Fig. 1 eine in Drei-Platten-Bauweise ausgeführte erfindungsgemäße Spritzgießmaschine (ohne er¬ ste Spritzeinheit) bei offener zweiter, be¬ wegbarer Formaufspannplatte in Seitenansicht,
Fig. 2 die Spritzgießmaschine nach Fig. 1 (ohne
Werkzeug) in perspektivischer Ansicht von schräg hinten rechts und Fig. 3 die Spritzgießmaschine nach den Fig. 1 und 2
(ohne Werkzeug) in perspektivischer Ansicht von schräg vorne rechts.
Eine Spritzgießmaschine mit dem in der Zeichnung veran¬ schaulichten Aufbau umfaßt in als solches bekannter Weise eine erste, feststehende Formaufspannplatte 1 und eine zweite, bewegbare Formaufspannplatte 2, welche den Werkzeugeinbauraum 3 begrenzen, sowie eine Endplatte 4. Diese ist mit der ersten, feststehenden Formaufspann¬ platte 1 über vier Holme 5, auf denen die zweite, be¬ wegbare Formaufspannplatte 2 samt der zugeordneten Druckplatte 6 geführt ist, verbunden. Auf die zweite, bewegbare Formaufspannplatte 2 wirkt eine Schließein¬ heit 7, umfassend zwei Eilgang-Hydraulikzylinder 8 und einen Zylinder 9 für den Schließkraftaufbau. Auf eine detaillierte Darstellung der Schließeinheit 7 wird in Anbetracht dessen, daß sie in jeder als solches bekann¬ ten Weise ausgeführt sein kann, verzichtet. Entspre¬ chendes gilt für den als solches bekannten Auswerfer. Und auch die der ersten, feststehenden Formaufspann¬ platte 1 zugeordnete, auf der Maschinenachse 10 ange¬ ordnete ersten Spritzeinheit S, welche dazu bestimmt ist, durch den mittig in der ersten, feststehenden Formaufspannplatte 1 angeordneten Düsendurchbruch 11 hindurch in das zugeordnete Teilwerkzeug 12 einzusprit¬ zen und in jeder als solches bekannten Bauweise ausge¬ führt sein kann, ist nur angedeutet.
Auf der zweiten, bewegbaren Formaufspannplatte 2 ist eine als Konsole 13 ausgeführte Tragstruktur 14 für
eine obenliegende, zweite Spritzeinheit 15 angebracht. Hierzu ist die Konsole 13 über Montageplatten 16, die mit der zweiten, bewegbaren Formaufspannplatte 2 an deren oberer Seitenfläche verschraubt sind, mit der bewegbaren Formaufspannplatte fest verbunden. An der Endplatte 3 stützt sich die Konsole über zwei Linear¬ führungen 17 ab.
Die Konsole 13 trägt zwei Führungen 18, an denen die zweite Spritzeinheit 15, deren Achse 19 mit der Maschi¬ nenachse 10 einen Winkel α von 40° einschließt, längs ihrer Achse 19 verschiebbar geführt ist. Seitlich des Zylinders 20 sind entsprechende Hydraulikaggregate 21 angeordnet, mittels derer die Düse 22 der zweiten Spritzeinheit 15 zur Anlage an das der zweite, bewegba¬ ren Formaufspannplatte 2 zugeordnete Teilwerkzeug 23 vorgespannt wird.
Wie dies in der Zeichnung schematisch veranschaulicht ist, steht das auf der zweiten, bewegbaren Formauf- spannplatte 2 aufgespanntes Teilwerkzeug 23 nach oben über die bewegbare Formaufspannplatte 2 über. Der zum Zusammenwirken mit der zweiten Spritzeinheit 15 be¬ stimmte Angußkanal mündet dabei in dem Überstand 24 des Teilwerkzeugs 23 über die zweite, bewegbare Formauf- spannplatte 2, und zwar im Bereich einer angrenzend an den oberen Rand 25 angeordneten Anlagefläche 26, die senkrecht steht auf der Achse 19 der zweiten Spritzein¬ heit.
Unter der Konsole 13 ist ein Nachsaugtank 27 für die Schließeinheit 7 angeordnet.