CH640035A5

CH640035A5 - Arbeitsmaschine, deren bewegungssystem sich rhythmisch folgende massenkraefte erzeugt.

Info

Publication number: CH640035A5
Application number: CH506379A
Authority: CH
Inventors: Caspar Egger; Rudolf Krebser
Original assignee: Netstal Ag Maschf Giesserei
Priority date: 1979-05-31
Filing date: 1979-05-31
Publication date: 1983-12-15
Also published as: US4309164A; DE3015780A1; JPS55161629A

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Arbeitsmaschine, deren Bewegungssystem sich rhythmisch folgende Massenkräfte erzeugt.

Bei Maschinen dieser Art, insbesondere bei Kunststoff-Spritz-giessmaschinen, aber auch bei schnellaufenden Pressen und ähnlichen Maschinen, entstehen durch die Anfahrbeschleunigung bzw. Bremsverzögerung der beweglichen Teile, z. B. Formplatten, Kolben, Hebelwerk usw., relativ grosse oszillierende Massenkräfte, die auf den Ständer übertragen werden und zu entsprechend starkem Rütteln der ganzen Maschine führen. Die Beschleunigungs- und Verzögerungskräfte können je nach Charakteristik des Bewegungsmechanismus oder der eingestellten Geschwindigkeiten gegeneinander ausgeglichen sein oder auch eine positive oder negative Resultierende in Bewegungsrichtung haben. Die Maschine beginnt dann auf dem Boden in Richtung dieser resultierenden Massenkraft zu wandern.

Wird die Maschine auf dem Boden festgeschraubt, so entstehen durch die wirkenden Kräfte im Ständer oder im Fundament unter Umständen Risse und über das Fundament im Gebäude Körperschall.

Es ist bekannt, dass zur Vermeidung dieser negativen Erscheinung Ersatzmassen in der Gegenrichtung der Massenkräfte erzeugenden Teile beschleunigt werden können. D adurch können die Massenkräfte ganz oder teilweise ausgeglichen werden. Der gemeinsame Nachteil aller dieser Einrichtungen ist aber, dass sie relativ kompliziert, teuer und platzintensiv sind. Sie erhöhen zudem nicht nur das Gesamtgewicht der Maschine, sondern auch den Energiebedarf. In vielen Fällen erschweren diese Zusatzeinrichtungen auch die Zugänglichkeit zu den Arbeitsteilen der Maschine. Hauptziel der Erfiundung ist deshalb, die Massenkräfte vom Ständer und damit auch vom Fundament fernzuhalten. Zu diesem Zweck ist die erfindungsgemässe Maschine dadurch gekennzeichnet, dass das Bewegungssystem eine in Richtung der Massenkräfte auf einem ortsfesten Ständer beweglich gelagerte Einheit bildet.

Beim Beschleunigen der beweglichen Teile des Bewegungssystems in der einen Richtung, bewegt sich die genannte Einheit auf dem Ständer um einen bestimmten Betrag in der Gegenrichtung, während beim Verzögern der Teile die Einheit um einen bestimmten Betrag in der erstgenannten Richtung bewegt wird. Bei unter sich gleichen Beschleunigungs- und Verzögerungskräften pendelt die Einheit um eine Mittellage hin und her, ohne dass diese Kräfte auf den Ständer bzw. das Fundament übertragen werden.

In vielen Fällen sind aber Beschleunigungs- und Verzögerungskräfte unter sich nicht gleich, was zu entsprechend unterschiedlichen Verschiebungen der Einheit führt, d.h. diese wandert auf dem Ständer entsprechend der Verschiebungsdifferenz in der einen oder andern Richtung. Dieses Problem ist nach einer Ausführungsart der Erfindung dadurch gelöst, dass am Ständer eine an der Einheit angreifende Stellvorrichtung vorgesehen ist, um eine durch ungleiche Massenkräfte erzeugte Verschiebungsdifferenz der Einheit periodisch auszugleichen. Diese, z. B. elektromagnetisch, hydraulisch, pneumatisch oder durch Federwirkung arbeitende Stellvorrichtung sorgt dafür, dass die Einheit sich zu Beginn jedes Beschleunigungs/Verzöge-rungszyklus in einer Nullage befindet, wodurch ein Wandern der Einheit in der einen oder andern Richtung verhindert wird. Die Rückstellbewegung der Einheit kann während einer Stillstandzeit der bewegten Teile erfolgen oder dann, wenn die Massenkräfte klein, null oder gleichsinnig mit der Rückstellbewegung sind. Es ist natürlich möglich, die Stellvorrichtung wenigstens teilweise schon während der Wirkung der grösseren Massenkraft auf die Einheit wirken zu lassen, so dass sie durch Aufnahme eines Teils dieser Massenkraft dämpfend wirkt. Dies ist allerdings nur dann sinnvoll, wenn die von ihr aufzunehmenden Massenkräfte relativ klein sind, z.B. wenn nur kleine Massen-kraftunterschiede auftreten.

Die Erfindung ist im folgenden anhand der schematischen Zeichnung beispielsweise erläutert.

Die Zeichnung zeigt schematisch und in Seitenansicht eine Kunststoff-Spritzgiessmaschine; auf dem Maschinenständer 1 ist das aus Formschliesseinrichtung 2 und Spritzaggregat 3 gebildete Bewegungssystem der Maschine abgestützt. Die Formschliesseinrichtung! besitzt in üblicher Weise ein Kniehebelwerk 4, das an einer Abstützplatte 5 abgestützt ist und seinerseits an der ersten, bezüglich der Abstützplatte 5 beweglichen Formtragplatte 6 angreift, die auf Holmen 7 geführt ist. Die Holme 7 verbinden die Abstützplatte 5 mit der bezüglich der letzteren feststehenden zweiten Formtragplatte 8. Das Spritzaggregat 3 ist mittels einer Kolbenvorrichtung 9 mit dieser zweiten Formtragplatte 8 verbunden, so dass die Düse 10 des Spritzaggregats 3 (hier ausgefahren gezeichnet) fest mit der Angussstelle der Form 11 verbunden werden kann.

Das ganze aus Schliesseinrichtung 2 und Spritzaggregat 3 gebildete Bewegungssystem der Maschine ist als Einheit längs der Arbeitsachse a der Maschine beweglich auf dem Ständer 1 gelagert (in der Zeichnung durch Rollen 12 angedeutet).

Die beim Betrieb der Maschine in der einen und der andern Richtung der Arbeitsachse a entstehenden Massenkräfte bewirken j eweils eine entsprechende Verschiebung der Einheit 2,3 auf dem Ständer 1, ohne dass dabei auf den letzteren Kräfte in diesen Richtungen übertragen werden. Da in den wenigsten Fällen gewährleistet ist, dass die durch Beschleunigen und Verzögern der beweglichen Teile der Einheit 2,3 entstehenden Massenkräfte in beiden Achsrichtungen gleich gross sind, ist eine hier als Hydraulikvorrichtung dargestellte Stellvorrichtung 13 vorgesehen. Die zur Maschinenachse a parallele Kolbenstange 14a des Kolbens 14 dieser Vorrichtung ist an der zweiten Formtragplatte 8 befestigt, während der Zylinder 15 dieser Vorrichtung am Ständer 1 fixiert ist. Durch entsprechende Druckbeaufschlagung des Kolbens 14 dieser Stellvorrichtung kann die Einheit 2,3 jeweils um die Differenz der durch die Massenkräfte selbst bewirkten Verschiebungen in den beiden Richtungen so verschoben werden, dass die Gesamtverschiebung der Einheit um eine Nullage pendelt. Bewirken z. B. die bem Beschleunigen der bewegten Teile erzeugten Massenkräfte eine Verschiebung der Einheit 2,3 in der einen Richtung um den Betrag x und die beim Verzögern erzeugten Massenkräfte eine Verschiebung in der Gegenrichtung um denvonxverschiedenenBetragy, so übernimmt die Stellvorrichtung 13 die Differenzverschiebung. Zweckmässig erfolgt diese Differenzverschiebung während einer Stillstandzeit der bewegten Teile des Bewegungssystems; sie kann aber auch der kleineren der durch Massenkräfte erzeugten Verschiebung überlagert werden.

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Damit ist es möglich, die unvermeidbaren Massenkräfte des Bewegungssystems der Maschine praktisch vollständig vom Ständer fernzuhalten. Dabei ist allerdings zu sagen, dass bei sehr kleinen Ungleichheiten der in entgegengesetzten Richtungen wirkenden Massenkräfte die Stellvorrichtung so ausgebildet sein kann, dass sie diese geringen Differenzkräfte ohne weiteres gedämpft oder ungedämpft auf den Ständer übertragen kann; eine Korrektur der Verschiebungen wäre dann nicht mehr erforderlich, da ja der grosse Rest der Massenkräfte durch die Eigenbeweglichkeit der Einheit ausgeglichen wäre.

Das beschriebene Prinzip ist bei all jenen Arbeitsmaschinen anwendbar, deren Bewegungssystem periodisch und in schnellem Rhythmus in wenigstens einer Richtung wirkende Massenkräfte erzeugt und das zu einer Einheit zusammengefasst werden kann. Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass auch Ausführungen möglich sind, bei welchen nur oder zur Hauptsache nur in einer Richtung wirkende Massenkräfte auftreten, die Wegdiffe3 640 035

renz der Verschiebungen also relativ gross ist. Da bei Maschinen der fraglichen Art Verschiebungen des Bewegungssystems in der einen oder andern Richtung in die Grössenordnung von wenigen cm auftreten, lassen sich solche Verschiebungen in nur einer 5 Richtung ohne weiteres vollständig durch eine in der andern Richtung wirkende Stellvorrichtung ausgleichen. Dabei ist festzuhalten, dass keineswegs nur bei horizontal wirkenden Massenkräften die beschriebene, zu einer Entkopplung von Bewegungssystem und Ständer führende Eigenbeweglichkeit des Bewe-io gungssystems (mit oder ohne Wegdifferenzkorrektur) vorgesehen sein kann. Durch Vorsehen einerz. B. hydraulischen Gewichtsausgleichsvorrichtung kann das Prinzip auch auf Maschinen mit vertikal wirkenden Massenkräften angewendet werden.

Obwohl, wie in der Zeichnung angedeutet, Rollenführungen 15 zwischen Bewegungssystem und Ständer vorgesehen sein können, sind Gleitführungen besonders vorteilhaft.

M

1 Blatt Zeichnungen

Claims

640 035 PATENTANSPRÜCHE

1. Arbeitsmaschine, deren Bewegungssystem sich rhythmisch folgende Massenkräfte erzeugt, dadurch gekennzeichnet, dass das Bevvegungssystem (2,3) eine in Richtung der Massenkräfte auf einem ortsfesten Ständer beweglich gelagerte Einheit bildet.

2. Arbeitsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Ausgleich von durch nur in einer Richtung oder von in ungleicher Grösse in entgegengesetzten Richtungen wirkende Massenkräfte erzeugten ungleichen Verschiebungen des Bewegungssystems (2,3) auf dem Ständer (1) eine Stellvorrichtung (13) vorgesehen ist.

3. Arbeitsmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Bewegungssystem (2,3) mittels Gleit- oder Rollenführungen (12) horizontal auf dem Ständer (1) beweglich gelagert ist, wobei der Kolben (14) der hydraulischen Stellvorrichtung (13) am Bewegungssystem (2,3) und deren Zylinder (15) am Ständer (1) angreifen.