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Dokumentenidentifikation DE19514644C2 02.06.1999
Titel Verfahren zum Schließen des Formwerkzeugs einer Spritzpreßvorrichtung
Anmelder Nissei Jushi Kogyo K.K., Nagano, JP
Erfinder Arai, Tsuyoshi, Nagano, JP
Vertreter Mitscherlich & Partner, Patent- und Rechtsanwälte, 80331 München
DE-Anmeldedatum 20.04.1995
DE-Aktenzeichen 19514644
Offenlegungstag 26.10.1995
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 02.06.1999
Veröffentlichungstag im Patentblatt 02.06.1999
IPC-Hauptklasse B29C 45/56

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schließen des Formwerkzeugs einer Spritzpreßvorrichtung.

Spritzpreß- und Druckgußvorrichtungen sind bekannt und werden zum Beispiel zum Durchführen des in Fig. 4 dargestellten Verfahrens verwendet. Zuerst wird eine bewegbare Formwerkzeughälfte (Gußform) von einer Formwerkzeug-Offen-Position mit einer hohen Geschwindigkeit zu einer eingestellten Abbrems-Startposition bewegt (Schritt S21). Wenn die Formwerkzeughälfte die Abbrems-Startposition erreicht, wird sie, während die Geschwindigkeit langsam verringert wird, zu der vor der End-Preßposition angeordneten Vor-Preßposition bewegt (Schritte S22 und S23). Wenn die bewegbare Formwerkzeughälfte die Vor-Preßposition erreicht, wird sie angehalten, und das Einspritzen des Kunstharzes beginnt (Schritte S24, S25, S26, S27). Dann wird die bewegbare Formwerkzeughälfte während oder nach dem Einspritzen des Kunstharzes zur End-Preßposition bewegt, und ein Hochdruck-Pressen wird durchgeführt (Schritt S28). Danach wird das Formwerkzeug geöffnet, wobei ein Kühlverfahren durchgeführt wird (Schritt S29). Da bei einer derartigen Spritzpreß- und Druckgußvorrichtung das Formwerkzeug während dem Einspritzen und Einfüllen des Kunstharzes leicht geöffnet ist, wird in vorteilhafter Weise der Gasausfluß aus dem Formwerkzeug beschleunigt und der Kunstharzfluß verbessert. Da bei der bekannten Vorrichtung darüberhinaus ein Hochdruck-Pressen durchgeführt wird, wird in vorteilhafter Weise das Einspritzen von Kunstharz in das Formwerkzeug erleichtert und verbessert.

Bei einer Spritzpreß- und Druckgußvorrichtung ist es wichtig, die bewegbare Formwerkzeughälfte mit einer hohen Genauigkeit bis zu der Vor-Preßposition zu bewegen, um die Gußqualität zu erhöhen. Ungenaues Einstellen der Vor-Preßposition hätte ein ungenügendes oder übermäßiges Einspritzen von Kunstharz und damit eine verschlechterte Gußqualität zur Folge.

Aus diesem Grunde wird die bewegbare Formwerkzeughälfte unter Verwendung einer sehr genauen linearen Skala von der Formwerkzeug-Offen-Position zu der eingestellten Vor-Preßposition bewegt, wie in der JP 63-9247 A offenbart, wodurch eine genaue Detektion der Bewegungsposition der bewegbaren Formwerkzeughälfte möglich ist.

Obwohl das bekannte Preßverfahren es ermöglicht, eine bewegbare Formwerkzeughälfte mit einer hohen Genauigkeit von einer Formwerkzeug-Offen-Position zu einer Vor-Preßposition zu bewegen, treten jedoch insofern Probleme auf, als eine Position nicht immer genau eingestellt werden kann, wenn man von einer festen Formwerkzeughälfte ausgeht oder wenn das Gewicht einer Formwerkzeughälfte, die auszulassende Gasmenge und das Einspritzverhalten des Kunstharzes nicht stabil sind, was an verschiedenen Fehlerfaktoren liegen kann, wie zum Beispiel an einer Deformation einer die bewegbare Formwerkzeughälfte tragenden Führungsstange wegen Erhitzung oder Spannungen, an Fehlern im mechanischen Aufbau, oder an Einstellfehlern eines zum Beispiel mit einer linearen Skala arbeitenden Positionsdetektors.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Verfahren zum Schließen des Formwerkzeugs einer Spritzpreßvorrichtung zu schaffen, das es ermöglicht, das Gewicht einer Formwerkzeughälfte, die auszulassende Gasmenge und darüberhinaus das Einspritzverhalten des Kunstharzes bzw. Kunststoffes durch genaues Einstellen einer Vor-Preßposition einer bewegbaren Formwerkzeughälfte stabil zu halten.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafterweise ist für das Zusammenpressen der leeren Formteile eine vorausbestimmte Zeit vorgesehen.

Weiterhin kann in vorteilhafter Weise die bewegbare Formwerkzeughälfte von der Formwerkzeug-Offen-Stellung mit einer hohen Geschwindigkeit in eine festgelegte Position gebracht werden, wobei die Geschwindigkeit der bewegbaren Formwerkzeughälfte von dieser Position bis zur endgültigen Geschlossenstellung schrittweise verringert wird.

Beim Durchführen des oben erwähnten Zusammenpressens (Hochdruck-Leerpressens) wirkt die gleiche Belastung wie beim tatsächlichen Spritzpressen auf die bewegbare Formwerkzeughälfte. Somit stimmen die Bedingungen bei der Position, an der das Hochdruck-Leerpressen durchgeführt wird, mit den Bedingungen überein, wie wenn das Kunstharz tatsächlich eingespritzt wird. Durch Bewegen der bewegbaren Formwerkzeughälfte von der Position, an der das Zusammenpressen durchgeführt wird, um einen eingestellten Wert nach hinten und durch Einstellen der Position, zu der die bewegbare Formwerkzeughälfte zurückbewegt wird, als die Vor-Preßposition, dient diese Position als eine genaue Vor-Preßposition in Übereinstimmung mit der tatsächlich einzuspritzenden Kunstharzmenge, und verschiedene Fehlerfaktoren, wie zum Beispiel die Deformation einer Führungsstange wegen Erhitzung oder wegen Spannungen, Fehler im mechanischen Aufbau, und Einstellfehler eines zum Beispiel auf der Basis einer linearen Skala arbeitenden Positionsdetektors werden eliminiert.

Die Erfindung wird im folgenden anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert, in denen zeigen:

Fig. 1 ein Flußdiagramm mit den Arbeitsschritten des Schließverfahrens der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 ein Diagramm mit der Bewegungsbahn einer bewegbaren Formwerkzeughälfte gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren;

Fig. 3 eine schematische Ansicht einer Spritzpreßvorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens; und

Fig. 4 ein Flußdiagramm mit den Arbeitsschritten eines bekannten Verfahrens.

Zuerst wird unter Bezug auf Fig. 3 der Aufbau einer Spritzpreßvorrichtung beschrieben, mit der das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden kann.

In Fig. 3 ist eine Spritzpreßvorrichtung M mit einer Einspritzeinheit 10 und einer Preßeinheit 15 ausgestattet. Die Einspritzeinheit 10 weist einen Plastifizierzylinder 12 mit einer Einspritzdüse 11 an seinem vorderen Ende und einem nicht dargestellten Trichter an seinem hinteren Ende auf, wobei eine Plastifizierschnecke 13 in den Plastifizierzylinder 12 eingefügt, und das hintere Ende des Plastifizierzylinders 12 mit einer nicht gezeigten Plastifizierschnecken-Antriebseinheit verbunden ist.

Die Preßeinheit 15 ist mit einer von einer festen Platte 16 getragenen festen Formwerkzeughälfte 3 und einer von einer bewegbaren Platte 17 getragenen bewegbaren Formwerkzeughälfte 2 ausgestattet. Die bewegbare Platte 17 ist gleitend auf mehreren Führungsstangen 18 angeordnet, deren vordere Enden mit der festen Platte 16 verbunden sind. Weiterhin sind die hinteren Enden der Führungsstangen 18 mit einem Preßzylinder 19 verbunden. In den Preßzylinder 19 ist ein Kolben 20 eingebaut. Eine mit dem Preßkolben 20 einstückig ausgebildete Kolbenstange 21 ragt vom Preßzylinder 19 zur Platte 17, wobei ihr vorderes Ende mit dieser verbunden ist. Im Preßkolben 20 ist ein Hochgeschwindigkeitszylinder 22 angeordnet und ein in den Hochgeschwindigkeitszylinder 22 eingebauter Hochgeschwindigkeitskolben 23 ist einstückig mit dem hinteren Ende des Preßzylinders 19 ausgebildet. Eine vordere und eine hintere Ölkammer des Preßzylinders 19 sind mit einer Öldruckquelle 25 bzw. einem Öltank 26 durch ein Servoventil 24 mit vier Anschlüssen verbunden. In Fig. 3 ist ein Schalt-Ventil 27 mit der vorderen und der hinteren Ölkammer des Preßzylinders verbunden.

Ein Positionsdetektor 28, der eine lineare Skala zum Detektieren einer Position der bewegbaren Platte 17 (bewegbaren Formwerkzeughälfte 2) verwendet, sendet die detektierte Positionsinformation zu einer Steuerung 29. Die Steuerung 29 steuert eine Hydraulikschaltung für die Preßeinheit 15 einschließlich des Servoventiles 24 mit den vier Anschlüssen und dem Schalt-Ventil 27.

Im folgenden wird das Preßverfahren der Erfindung unter Bezug auf die Fig. 1 und 2 näher erläutert.

Zuerst wird die bewegbare Formwerkzeughälfte 2 von der Formwerkzeug- Offen-Position So zur End-Preßposition Se zum Pressen bewegt. In diesem Beispiel wird die bewegbare Formwerkzeughälfte 2 von der Formwerkzeug-Offen-Position So mit einer hohen Geschwindigkeit zur eingestellten Abbrems-Startposition Sd bewegt (Schritt S1). Wenn die bewegbare Formwerkzeughälfte 2 die Abbrems-Startposition Sd erreicht, wird die Bewegungsgeschwindigkeit der bewegbaren Formwerkzeughälfte 2 bis zur End-Preßposition Se langsam verringert (Schritte S2 und S3). Der Hochgeschwindigkeitszylinder 22 wird verwendet, um die bewegbare Formwerkzeughälfte 2 mit einer hohen Geschwindigkeit zu bewegen.

Wenn die bewegbare Formwerkzeughälfte 2 die End-Preßposition Se erreicht, wird ein Hochdruck-Leerpressen nur für eine eingestellte Zeit Ts durchgeführt, ohne daß Kunstharz bzw. Kunststoff in das Formwerkzeug 2, 3 eingespritzt wird (Schritte S4, S5 und S6). Der Preßzylinder 19 wird zum Hochdruck-Leerpressen verwendet. Da die gleiche Belastung auf die bewegbare Formwerkzeughälfte 2 wirkt, wie beim tatsächlichen Spritzpressen, stimmen die Bedingungen bei der Position, an der das Hochdruck-Leerpressen durchgeführt wird, mit den Bedingungen überein, wie wenn tatsächlich Kunstharz in das Formwerkzeug eingespritzt wird. Danach wird die bewegbare Formwerkzeughälfte 2 um den eingestellten Wert Xs von der Position, an der das Hochdruck-Leerpressen durchgeführt wird, zurückbewegt (Schritte S7 und S8). Die Position, bis zu der die Formwerkzeughälfte 2 zurückbewegt wird, ist als Vor-Preßposition Sf eingestellt. Die Position Sf dient als genaue Vor-Preßposition in Übereinstimmung mit der tatsächlich einzuspritzenden Kunstharzmenge und verschiedene Fehlerfaktoren, wie zum Beispiel eine Deformation einer Führungsstange wegen Erhitzung oder wegen Spannung, Fehler im mechanischen Aufbau und Einstellfehler eines zum Beispiel auf der Grundlage einer linearen Skala arbeitenden Positionsdetektor werden eliminiert.

Danach wird die bewegbare Formwerkzeughälfte 2 an der Vor-Preßposition Sf angehalten und es wird mit dem Einspritzen von Kunstharz begonnen (Schritte S9 und S10). Daraufhin wird die bewegbare Formwerkzeughälfte während oder nach dem Einspritzen des Kunstharzes zur End-Preßposition bewegt, um ein Hochdruckpressen durchzuführen (Schritte S11 und S12). Schließlich wird das Formwerkzeug geöffnet, während ein Kühlprozeß durchgeführt wird (Schritt S13).

Da die bewegbare Formwerkzeughälfte 2 durch das obige Preßverfahren jederzeit auf eine genaue Vor-Preßposition eingestellt ist, ist es möglich, das Gewicht einer Formwerkzeughälfte, die auszulassende Gasmenge und das Einspritzverhalten des Kunstharzes stabil zu halten. Da die Formwerkzeughälfte während des Einspritzens des Kunstharzes leicht geöffnet ist, werden darüberhinaus der Gasausfluß aus dem Formwerkzeug beschleunigt und der Kunstharzfluß verbessert. Weil das Hochdruckpressen während oder nach dem Einspritzen des Kunstharzes durchgeführt wird, ergibt sich weiterhin der grundlegende Vorteil, daß die Eigenschaften bzw. das Verhalten des Kunstharzes beim Einspritzen in die Formwerkzeughälfte verbessert werden. Obwohl das Verfahren vorzugsweise bei jedem Zyklus durchgeführt wird, kann es auch nur jeweils nach einer bestimmten Anzahl von Zyklen durchgeführt werden.

Im oben beschriebenen Ausführungsbeispiel wirkt der beim Pressen ausgeübte Druck vollständig auf den Formwerkzeughälfte-Hohlraum. Es ist aber ebenfalls möglich, den beim Pressen ausgeübten Druck nur auf einen Teil des Hohlraums wirken zu lassen.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zum Schließen des Formwerkzeugs einer Spritzpreßvorrichtung, bei der eine bewegbare Formwerkzeughälfte (2) von einer Offenstellung (So) in eine der endgültigen Geschlossenstellung (Se) vorgelagerte, das Einspritzen des Kunststoffs einleitende Einspritzstellung (Sf) bewegt und anschließend in die endgültige Geschlossenstellung (Se) gebracht wird, in der die Formwerkzeughälften (2, 3) während oder nach Beendigung des Einspritzvorganges zusammengepreßt werden, wobei die Bewegung der beweglichen Formwerkzeughälfte (2) von ihrer Offenstellung (So) in ihre Einspritzstellung (Sf) folgende Schritte umfaßt:
    1. 1. zunächst Bewegung der bewegbaren Formwerkzeughälfte (2) von ihrer Offenstellung (So) in ihre endgültige Geschlossenstellung (Se) ohne Aufbringen eines Schließdruckes;
    2. 2. anschließend Aufbringen des Schließdruckes ohne Einspritzen von Kunststoff;
    3. 3. schließlich Zurückziehen der bewegbaren Formwerkzeughälfte (2) von der endgültigen Geschlossenstellung (Se) um eine vorbestimmte geringfügige Strecke (Xs) in ihre Einspritzstellung (Sf).
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem für das Zusammenpressen der leeren Formteile (2, 3) ein vorausbestimmter Zeitraum (Ts) vorgesehen ist.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die bewegbare Formwerkzeughälfte (2) von der Offenstellung (So) mit hoher Geschwindigkeit in eine festgelegte Position (Sd) gebracht wird, in der ein Abbremsvorgang beginnt, wobei die Geschwindigkeit der bewegbaren Formwerkzeughälfte (2) von dieser Position bis zur endgültigen Geschlossenstellung (Se) schrittweise verringert wird.






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