DE10053424A1 - Flächendruckerzeugungseinrichtung bei einer Spritzgießmaschine - Google Patents

Abstract

Bei einer Spritzgießmaschine erfolgt das schnelle Verfahren über weite Wege mit Hilfe von Linearantrieben (L1, L2), deren "Rotor" (H1, H2) Bestandteil der Maschinenkonstruktion ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Flächendruckerzeugungs­ einrichtung, insbesondere bei einer Spritzgießmaschine, mit einer stationären Trägerplatte und einer zu dieser durch Hol­ me geführt linear verfahrbaren Schließplatte, wobei zwischen dieser und der Trägerplatte zu verpressendes Material oder zu verspannende Werkzeuge angeordnet sind.

Eine derartige Flächendruckerzeugung, bei der die Schließ­ platte auf einer in Arbeitsposition arretierbaren Aufspann­ platte aufsitzt, ist aus der DE 43 36 572 C2 prinzipiell be­ kannt. Aufspannplatte und Schließplatte einer Spritzgießma­ schine werden dabei durch einen ersten Verfahrmechanismus re­ lativ schnell gemeinsam verfahren, dann wird in Arbeitsposi­ tion die Aufspannplatte arretiert. Der Spritzgießvorgang wird gestartet und zum Abstützen der von der Kunststofffließfront ausgehenden Kräfte wird die Schließplatte durch einen zweiten Verfahrmechanismus ausgerückt. Während der erste Verfahrme­ chanismus über einen relativ langen Weg ein schnelles Bewegen ohne starke Kraft bewirken soll, wird vom zweiten Verfahrme­ chanismus über einen kurzen Weg eine relativ hohe Kraft aus­ gelöst. Beim ersten Verfahrmechanismus handelt es sich übli­ cherweise entweder um einen Hydraulikantrieb oder es ist ein elektromotorischer Antrieb vorgesehen, bei dem die Drehbewe­ gung des Elektromotors über ein Getriebe in eine Linearbewe­ gung umgesetzt wird.

Während ein Hydraulikantrieb zwar relativ leicht eine Linear­ bewegung auslösen kann, bedingt er die Verwendung von spe­ ziellen Hydraulikflüssigkeiten, was nicht überall wünschens­ wert ist. Der Einsatz eines konventionellen Elektromotors be­ deutet jedoch, dass die originäre Rotationsbewegung des Ro­ tors zunächst in eine Linearbewegung umgesetzt werden muss.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Flächendruckerzeugungsein­ richtung der eingangs genannten Art so auszubilden, dass in technisch möglichst einfacher Weise ein Mechanismus zum schnellen Verfahren geschaffen wird.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass für das lineare Verfahren an mindestens einem der Holme das Primärteil eines Linearmotors angeordnet ist, dessen Sekun­ därteil durch den jeweiligen Holm realisiert ist. Dadurch ist es möglich, nur durch Hinzufügen eines Primärteils eines Li­ nearmotors in die Konstruktion einen Antrieb zu realisieren. Die sowieso vorhandene Mechanik wird überraschenderweise in den Antrieb eingegliedert.

In diesem Zusammenhang erweist es sich als vorteilhaft, dass der Linearmotor jeweils als Asynchronmotor ausgebildet ist, weil in diesem Fall eine spezielle Ausbildung der Holme, wie diese für einen Synchronbetrieb erforderlich wäre, entbehr­ lich ist.

Dadurch, dass das Primärteil jeweils zylindrisch den jeweili­ gen Holm umgreift, ist bei geringem Volumen eine hohe Motor­ leistung erreichbar.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert.

Die Darstellung zeigt dabei der Übersichtlichkeit halber nur die für die Erfindung wesentlichen Elemente einer Kunststoff­ spritzmaschine einschließlich der erforderlichen Antriebsele­ mente. Diese Kunststoffspritzmaschine ist dabei um ausgefah­ renen Zustand gezeigt, in dem zwei Formhälften FH1 und FH2 voneinander beabstandet sind, so dass ein ebenfalls der Über­ sichtlichkeit halber nicht gezeigtes fertiges Formteil aus der Maschine entnommen werden kann. Die Formhälfte FH₁ ist auf einer stationären Trägerplatte TP befestigt. Von dieser gehen von jeder Ecke Holme aus, von denen in der Darstellung nur die Holme H1 und H2 ersichtlich sind. Bei diesen handelt es sich um zylindrische Stahlstangen. Auf diesen ist wiederum eine Aufspannplatte AP durch vier Primärteile, von denen in der Darstellung nur die Primärteile L1 und L2 gezeigt sind, relativ schnell bewegbar, wenn die Primärteile elektrisch an­ gesteuert werden. Bei den Primärteilen, so den Primärteilen L1 und L2, handelt es sich naturgemäß um Spulenanordnungen, die die Aufgabe eines konventionellen Stators haben und die auf die Holme, so die Holme H1 und H2, derart einwirken, dass diese sozusagen als "Rotor", d. h. als bewegtes Teil, wirken. Eine Erregung der Primärteile, so der Primärteile L1 und L2, führt damit je nach Stromfluss zu einer durch Doppelpfeile angedeuteten relativ schnellen Linearbewegung. Durch die Aus­ wahl der Materialien der Holme, so der Holme H1 und H2, und durch eine gegebenenfalls vorzunehmende Strukturierung des Materials der Holme entsprechend den gewünschten elektrischen Eigenschaften kann das Zusammenwirken der Primärteile, so der Primärteile L1 und L2, zu den Holmen, so den Holmen H1 und H2, wahlweise beeinflusst werden.

Mit der Aufspannplatte AF ist eine gleitend auf den Holmen, so den Holmen H1 und H2, mitbewegliche Schließplatte SP ange­ ordnet, wobei zwischen der Aufspannplatte AP und der Schließ­ platte SP piezoelektrische Aktoren angeordnet sind, von denen in der Darstellung nur die Aktoren P1 bis P12 bezeichnet sind.

Wenn ein Werkstück zu erstellen ist, werden Aufspannplatte AP und Schließplatte SP durch die Linearmotoren so verfahren, dass die Formhälften FH1 und FH2 zusammenkommen. Sodann wird die Aufspannplatte AP in ihrer Lage gegenüber den Holmen, so den Holmen H1 und H2, durch ebenfalls der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellte Hilfsmittel kraft- und/oder form­ schlüssig verriegelt und das thermoplastische Material kann in den Raum zwischen Formhälfte FH1 und FH2 eingespritzt wer­ den. Dem Fließdruck des einzuspritzenden Materials muss je­ doch zum Ausgleichen von mechanischen Verformungen des Gesamtsystems die Formhälfte FH2 entgegengestemmt werden, was mit Hilfe der piezoelektrischen Aktoren erfolgt, die dazu elektrisch angesteuert werden.

Wesentlich für die vorliegende Erfindung ist es, dass beide Verfahrmechanismen elektrisch ausgelöst werden, so dass voll­ ständig auf die Verwendung von Hydraulikelementen verzichtet werden kann. Ferner sind auch komplizierte Getriebeelemente vollkommen entbehrlich.

Das Prinzip, Maschinenteile mit Hilfe von Linearmotoren zu bewegen, bei denen das Sekundärteil Bestandteil des Maschi­ nengerüstes ist, kann durchaus auch auf andere als Flächen­ druckerzeugungseinrichtungen übertragen werden.

Claims (3)

1. Flächendruckerzeugungseinrichtung, insbesondere bei einer Spritzgießmaschine, mit einer stationären Trägerplatte und einer zu dieser durch Holme geführt linear verfahrbaren Schließplatte, wobei zwischen dieser und der Trägerplatte zu verpressendes Material oder zu verspannende Werkzeuge ange­ ordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass für das lineare Verfahren an mindestens einem der Holme (H1, H2) das Primärteil (L1, L2) eines Linearmotors angeordnet ist, dessen Sekundärteil durch den jeweiligen Holm (H1, H2) realisiert ist.

2. Flächendruckerzeugungseinrichtung nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, dass der Linear­ motor jeweils als Asynchronmotor ausgebildet ist.

3. Flächendruckerzeugungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Pri­ märteil (L1, L2) jeweils zylindrisch den jeweiligen Holm (H1, H2) umgreift.