DE10053901C1 - Schließeinheit 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. Das Verspannen von Formhälften (FH1, FH2) während des Fertigungsvorganges erfolgt mit Hilfe von angetriebenen Spindeln (S1, S2).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schließeinheit, insbeson­ dere bei einer Spritzgießmaschine, mit einer stationären Trä­ gerplatte und einer zu dieser durch Holme geführt linear ver­ fahrbaren Schließplatte, wobei zwischen dieser und der Trä­ gerplatte zu verpressendes Material oder zu verspannende Werkzeuge angeordnet sind.

Eine derartige Schließeinheit, bei der die Schließplatte auf einer in Arbeitsposition arretierbaren Aufspannplatte auf­ sitzt, ist aus der DE 43 36 572 C1 prinzipiell bekannt. Auf­ spannplatte und Schließplatte einer Spritzgießmaschine werden dabei durch einen ersten Verfahrmechanismus relativ schnell gemeinsam verfahren, dann wird in Arbeitsposition die Auf­ spannplatte arretiert. Der Spritzgießvorgang wird gestartet und zum Abstützen der von der Kunststofffließfront ausgehen­ den Kräfte wird die Schließplatte durch einen zweiten Ver­ fahrmechanismus ausgerückt. Beim ersten Verfahrmechanismus handelt es sich üblicherweise entweder um einen Hydraulikan­ trieb oder es ist ein elektromotorischer Antrieb vorgesehen, bei dem die Drehbewegung des Elektromotors über ein Getriebe in eine Linearbewegung umgesetzt wird.

Während ein Hydraulikantrieb zwar relativ leicht eine Linear­ bewegung auslösen kann, bedingte 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 zunächst in eine Linearbewegung umgesetzt werden muss.

Beim zweiten Mechanismus kann es sich beim Stand der Technik um eine Kniehebelmechanik handeln, die relativ platzaufwendig ist.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass für das An­ fahren und Rückziehen der Schließplatte ein relativ schneller Bewegungsvorgang erforderlich ist, wahrend für das Anpressen und Freigeben eine langsamere Geschwindigkeit der Bewegung anzustreben ist. Beim ersteren Bewegungsabschnitt herrschen dabei geringere Kräfte vor als beim zweiten Bewegungsab­ schnitt.

Ferner ist aus der DE 196 15 122 C1 eine Schließeinheit mit Kurzhubzylindern vorgesehen und aus der DE 199 09 307 A1 ist die Verwendung eines elektrischen Direktantriebs bei Produk­ tionsmaschinen für den Einsatz in der Kunststoffindustrie be­ kannt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schließeinheit der ein­ gangs genannten Art so auszubilden, dass die beiden Bewe­ gungsabläufe in technisch einfacher Weise ausschließlich durch elektrisch betriebene kompakt bauende Elemente erfolgen kann.

In Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass für das Schließen und Öffnen an mindestens einem der Holme das Pri­ märteil eines Linearmotors angeordnet ist, dessen Sekundär­ teil durch den jeweiligen Holm realisiert ist und dass für das Aufbringen des Schließdrucks und für das Aufreißen eine mechanische Spindelanordnung zwischen Träger- und Schließ­ platte vorgesehen ist.

Durch Spindelanordnungen können hohe Kräfte, wie diese bei­ spielsweise zum Abfangen der Kunststofffließfront nötig sind, gut beherrscht werden. Die Verwendung von Linearmotoren im Anfahr- und Rückziehbereich bedingt vor allem deshalb einen geringen gerätetechnischen Aufwand, da die bereits vorhande­ nen Holme als Sekundärelemente der Linearmotoren zum Einsatz kommen.

Eine erste vorteilhafte Ausbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass an der Trägerplatte rotierend antreibba­ re Spindeln vorgesehen sind, die außerhalb des Schließ- bzw. Offenbereichs, d. h. beim Aufbringen des Schließdrucks und beim Aufreißen, in korrespondierende Gewindebohrungen der Schließplatte (SP) einführbar sind. Damit kann eine gleichmä­ ßige Kraftverteilung leicht realisiert werden.

Dadurch, dass die Spindeln über mindestens ein Getriebe von einem konventionellen Elektromotor antreibbar sind, kann eine günstige Drehzahlanpassung bewerkstelligt werden.

Der Linearmotor ist vorteilhafterweise jeweils als Asynchron­ motor ausgebildet, weil in diesem Fall eine spezielle Ausbil­ dung der Holme, wie diese für eine Synchronbetrieb erforder­ lich wäre, entbehrlich ist.

Dadurch, dass das Primärteil jeweils zylindrisch den jeweili­ gen Holm umgreift, ist bei geringem Volumen eine hohe Motor­ leistung des Linearantriebs 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. Die Kunststoffspritzmaschine ist dabei im aufgefahre­ nen Zustand gezeigt, in dem zwei Formhälften FH1 und FH2 von­ einander 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 Schließplatte durch vier Primärteile, von denen in der Darstellung nur die Primärteile L1 und L2 eines jeweiligen Linearantriebs gezeigt sind, relativ schnell bewegbar, wenn die Primärteile elektrisch angesteuert werden. Bei den Pri­ märteilen, so den Primärteilen L1 und L2, handelt es sich na­ turgemäß um Spulenanordnungen, die die Aufgabe eines Stators übernehmen 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 ei­ ner durch Doppelpfeile angedeuteten relativ schnellen Linear­ bewegung. Durch die Auswahl der Materialien der Holme, so der Holme H1 und H2, und durch eine gegebenenfalls vorzunehmende Strukturierung des Materials der Holme entsprechend den ge­ wünschten 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.

Wenn ein Werkstück zu erstellen ist, wird die Schließplatte SP durch die Linearmotoren so verfahren, dass sich die Form­ hälften FH1 und FH2 nähern. Dieser Anfahr- bzw. beim Öffnen der Form Rückziehbereich erfordert eine schnelle Verfahrbewe­ gung mit relativ geringer Kraft. Nunmehr werden durch Antrie­ be A1 und A2 beispielsweise über ein Getriebe, z. B. aus Zahn­ rädern und Zahnriemen zwei Spindeln S1 und S2 in Rotation versetzt, die dann in Gewindebohrungen G1 und G2 der Schließ­ platte SP eingreifen. Damit werden die Formhälften FH1 und FH2 so fest gegeneinander gepresst, dass dem Fließdruck des im folgenden einspritzenden Kunststoffmaterials ein ausrei­ chender Widerstand entgegengesetzt wird, wodurch auch mecha­ nische Verformungen des Gesamtsystems beherrschbar sind. Das Öffnen des Raums zwischen den Formhälften FH1 und FH2, um das fertige Kunststoffteil zu entnehmen, erfolgt vice versa.

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

Claims (5)

1. Schließeinheit, insbesondere bei einer Spritzgießmaschine, mit einer stationären Trägerplatte und einer zu dieser durch Holme geführt linear verfahrbaren Schließplatte, wobei zwi­ schen dieser und der Trägerplatte zu verpressendes Material oder zu verspannende Werkzeuge angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass für das Schließen und Öffnen an mindestens einem der Holme (H1, H2) das Primärteil (L1, L2) eines Linearmotors angeordnet ist, dessen Sekundär­ teil durch den jeweiligen Holm (H1, H2) realisiert ist und dass für das Aufbringen des Schließdrucks und für das Aufrei­ ßen eine mechanische Spindelanordnung (S1, S2, G1, G2) zwischen Träger- und Schließplatte (TP, SP) vorgesehen ist.

2. Schließeinheit nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, dass an der Trägerplatte (TP) ro­ tierend antreibbare Spindeln (S1, S2) vorgesehen sind, die au­ ßerhalb des Schließ- bzw. Offenbereichs, d. h. beim Aufbringen des Schließdrucks und beim Aufreißen, in korrespondierende Gewindebohrungen (G1, G2) der Schließplatte (SP) einführbar sind.

3. Schließeinheit nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Spindeln (S1, S2) über mindestens ein Getriebe von einem konventionellen Elektromo­ tor (A1, A2) antreibbar sind

4. Schließeinheit nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Li­ nearmotor jeweils als Asynchronmotor ausgebildet ist.

5. Schließeinheit nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Pri­ märteil (L1, L2) zylindrisch den jeweiligen Holm (H1, H2) um­ greift.