DE102004005686B4 - Drive unit for injection molding machines - Google Patents

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Abstract

Antriebseinheit für Spritzgießmaschinen, mit einer mit einem Fluid gefüllten Druckkammer, in die ein Verdrängungskörper einführbar ist, gekennzeichnet durch einen elektrischen Linearmotor (11), der zuerst einen Eilhub und anschließend einen Krafthub fährt.drive unit for injection molding machines, with a fluid filled Pressure chamber into which a displacement body is insertable, characterized by a linear electric motor (11), first an express stroke and then drives a power stroke.

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebseinheit für Spritzgießmaschinen, mit einer mit einem Fluid gefüllten Druckkammer, in die ein Verdrängungskörper einführbar ist.The The invention relates to a drive unit for injection molding machines, with a fluid filled Pressure chamber into which a displacer is inserted.

Weiters bezieht sich die Erfindung auf eine Spritzgießmaschine mit einer ortsfesten und einer bewegbaren Formaufspannplatte, einer Spritzeinheit und einem Schließmechanismus, sowie Antriebseinrichtungen für die Spritzeinheit und den Schließmechanismus.Furthermore, The invention relates to an injection molding machine with a stationary and a movable platen, an injection unit and a locking mechanism, as well as drive devices for the injection unit and the closing mechanism.

Alle derzeit in der Praxis verwendeten Schließeinheiten von Spritzgießmaschinen umfassen als wesentlichen Bestandteil Hydrauliksysteme. Dies trifft in den meisten Fällen auch für die Spritzeinheit zu. Da insbesondere beim Schließmechanismus der Druck des Hydraulikmediums sehr hoch ist (es handelt sich um Werfe bis zu 300 bar), sind strenge Sicherheitsvorschriften zu beachten. Wenn die Hydraulikzylinder nicht direkt sondern über Kniehebel den Formschließdruck auf die Form aufbringen, kann man mit kleineren Zylindern höhere Formschließgeschwindigkeiten erreichen.All Currently used in practice closing units of injection molding machines include as an integral part hydraulic systems. This is true in most cases also for the injection unit too. Especially as the closing mechanism of Pressure of the hydraulic medium is very high (it concerns Werfe up to 300 bar), strict safety regulations must be observed. If the hydraulic cylinder not directly but via toggle the mold clamping pressure Apply the form, you can with smaller cylinders higher mold closing speeds to reach.

Vorteilhaft wird ein Schnellhub mit dem Kniehebelmechanismus gefahren, worauf anschließend bei gestreckten Kniehebeln über Druckkissen der eigentliche Schließdruck aufgebaut wird.Advantageous a quick lift is driven with the toggle mechanism, whereupon then at stretched toggle levers over Pressure pad the actual closing pressure is built up.

Der Druckaufbau in den Druckkissen erfolgt nach dem Stand der Technik über Pumpen, wobei gegebenenfalls ein Druckumsetzer vorgesehen ist. Um den notwendig hohen Druck zu erzeugen, sind hohe Pumpenleistungen erforderlich, was wiederum einen sehr großen konstruktiven Aufwand bei den Pumpaggregaten erfordert.Of the Pressure build-up in the pressure pad is done according to the prior art via pumps, where appropriate, a pressure converter is provided. To the necessary generate high pressure, high pumping capacities are required, which in turn is a very big one requires design effort in the pump units.

Die bekannten elektromechanischen Schließsysteme sind noch aufwendiger als hydraulische Systeme und bieten zur Zeit keine befriedigende Lösung für den Übergang vom Schnellhub zum Krafthub, in welchem die Form mit großem Druck geschlossen gehalten werden muss.The known electromechanical locking systems are even more expensive as hydraulic systems and currently offer no satisfactory solution for the transition from the quick-lift to the power stroke, in which the mold is under great pressure must be kept closed.

Aus der AT 385 465 B ist eine Spritzgießmaschine bekannt, deren Schließeinheit einen Linearmotor umfasst. Weiters sind Elektromagneten vorgesehen, welche im aktivierten Zustand den erforderlichen Schließdruck während des Einspritzvorganges ausrichten sollen. Die erreichbaren Druckwerte waren nicht zufriedenstellend. Ferner ist aus der JP 63001516 A eine Schließeinheit bekannt, bei der ein Linearmotor über einen Kniehebelmechanismus die Form schließt.From the AT 385 465 B an injection molding machine is known, the closing unit comprises a linear motor. Furthermore, electromagnets are provided, which are to align the required closing pressure during the injection process in the activated state. The achievable pressure values were not satisfactory. Furthermore, from the JP 63001516 A a closing unit known in which a linear motor via a toggle mechanism closes the mold.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Antriebseinheit zu schaffen, die insbesondere für den Einsatz bei Spritzgießmaschinen und hier wiederum vorteilhaft für den Einsatz bei Schließmechanismen von Spritzgießmaschinen einsetzbar ist. Mit dieser Antriebseinheit sollen sehr hohe Drücke erzielt werden können, ohne dass größere Pumpaggregate eingesetzt werden müssen. Des weiteren soll der Übergang vom Schnellhub zum Krafthub der Schließeinheit sehr schnell erfolgen können.task The invention is to provide a drive unit, in particular for the Use in injection molding machines and here again advantageous for the use in locking mechanisms of injection molding machines can be used. With this drive unit to achieve very high pressures can be without major pumping units must be used. Furthermore, the transition should From the quick stroke to the power stroke of the clamping unit done very quickly can.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch einen Linearmotor gelöst, der zuerst einen Eilhub und anschließend einen Krafthub fährt. Vorteilhaft ist vorgesehen, dass der Linearmotor beim Krafthub den Verdrängungskörper betätigt.The inventive task is solved by a linear motor, who drives first an express stroke and then a power stroke. Advantageous it is provided that the linear motor actuates the displacement body during the power stroke.

Vorteilhaft ist der Verdrängungskörper als Tauchkolben ausgebildet und wird vom Ende des bewegten induzierten Passivteil des Linearmotors gebildet.Advantageous is the displacement body as a plunger formed and is from the end of the moving induced passive part formed of the linear motor.

Die Druckkammer ist vorteilhaft an Druckkissen einer Spritzgießmaschine angeschlossen. Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung sieht vor, dass der Linearmotor einen Kniehebelmechanismus, vorzugsweise der Schließeinheit einer Spritzgießmaschine, bewegt.The Pressure chamber is advantageous to pressure pad of an injection molding machine connected. Another embodiment The invention provides that the linear motor is a toggle mechanism, preferably the closing unit an injection molding machine, emotional.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung sieht vor, dass der Linearmotor in an sich bekannter Weise zwei relativ zueinander bewegbare Teile umfasst und dass einer der Teile mit dem Kniehebelmechanismus verbunden ist und der andere Teil mit dem Verdrängungskörper.One another embodiment The invention provides that the linear motor in per se known Way comprises two relatively movable parts and that one the parts are connected to the toggle mechanism and the other part with the displacement body.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Figuren der beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:following is an embodiment of Invention described with reference to the figures of the accompanying drawings. Show it:

1 einen schematisch gehaltenen Längsschnitt durch eine Spritzgießmaschine mit einer erfindungsgemäßen Hydraulikeinheit, wobei die bewegbare Formaufspannplatte geöffnet gezeigt ist, 1 a schematic longitudinal section through an injection molding machine with a hydraulic unit according to the invention, wherein the movable platen is shown open,

2 einen Längsschnitt durch eine Spritzgießmaschine mit einer erfindungsgemäßen Hydraulikeinheit bei geschlossener bewegbarer Formaufspannplatte, und 2 a longitudinal section through an injection molding machine with a hydraulic unit according to the invention with closed movable platen, and

3 einen Schnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel der Anordnung der erfindungsgemäßen Hydraulikeinheit an einer Stirnplatte einer Spritzgießmaschine. 3 a section through a further embodiment of the arrangement of the hydraulic unit according to the invention on an end plate of an injection molding machine.

Die schematisch dargestellte Spritzgießmaschine besteht aus einer ortsfesten Formaufspannplatte 1, einer bewegbaren Formaufspannplatte 2 und einer Stirnplatte 5. Die bewegbare Formaufspannplatte 2 ist über einen Schließmechanismus, der von einem Kniehebelmechanismus 6 gebildet wird, auf Schienen 4 verfahrbar. Die ortsfeste Formaufspannplatte 1 und die Stirnplatte 5 sind über Holme 3 miteinander verbunden. Im Ausführungsbeispiel nach den 1 und 2 sind an der ortsfesten Formaufspannplatte 1 Druckkissen 7 vorgesehen, mittels denen der hohe Schließdruck während des Einspritzens erzielt wird.The schematically illustrated Spritzgießma machine consists of a stationary platen 1 , a movable platen 2 and a face plate 5 , The movable platen 2 is via a locking mechanism, that of a toggle mechanism 6 is formed on rails 4 traversable. The stationary platen 1 and the face plate 5 are over spars 3 connected with each other. In the embodiment of the 1 and 2 are on the stationary platen 1 caul 7 provided by means of which the high closing pressure is achieved during injection.

Die Spritzeinheit der Spritzgießmaschine ist nicht gezeigt. Sie ist nach dem herkömmlichen Stand der Technik ausgeführt.The Injection molding machine injection unit is not shown. It is in the conventional state of the art executed.

Der Kniehebelmechanismus 6 umfasst je zwei Kniehebel 13, 14 und einen Kreuzkopf 8. Der Kreuzkopf 8 ist über einen Linearmotor 11 verfahrbar. Der induzierende Primärteil des Linearmotors ist in den Kreuzkopf 8 des Kniehebelmechanismus 6 eingebaut. Der induzierte Sekundärteil des Linearmotors 11 wird von einer Schiene 18 gebildet, auf der der Kreuzkopf 8 verfahrbar ist. Es ist eine Klemmvorrichtung 17 vorgesehen, mittels der die Schiene 18 festlegbar ist. Die Klemmvorrichtung 17 stützt sich an einer Platte 19 ab, die wiederum über Stangen 9 an der Stirnplatte 5 der Spritzgießmaschine abgestützt ist. Die Stangen 9 dienen gleichzeitig als Führungen für den Kreuzkopf 8.The toggle mechanism 6 includes two toggle levers 13 . 14 and a crosshead 8th , The crosshead 8th is via a linear motor 11 traversable. The inducing primary part of the linear motor is in the crosshead 8th the toggle mechanism 6 built-in. The induced secondary part of the linear motor 11 is from a rail 18 formed on the crosshead 8th is movable. It is a clamping device 17 provided by means of the rail 18 is determinable. The clamping device 17 relies on a plate 19 off, in turn, over bars 9 on the front plate 5 the injection molding machine is supported. The bars 9 at the same time serve as guides for the crosshead 8th ,

An der Rückseite der Stirnplatte 5 ist eine Druckkammer 10 vorgesehen, die über Leitungen 16 mit den Druckkissen 7 in Verbindung steht.At the back of the face plate 5 is a pressure chamber 10 provided by lines 16 with the pressure pads 7 communicates.

Die Schiene 18 des Linearmotors 11 weist an einem Ende einen Zapfen 15 auf, der in die Druckkammer 10 einfahrbar ist und als Tauchkolben dient. Der Zapfen 15 bildet den Verdrängungskörper, mit dem in der Druckkammer 10 der maximale Druck aufgebaut wird.The rail 18 of the linear motor 11 has a pin at one end 15 on, in the pressure chamber 10 is retractable and serves as a plunger. The pin 15 forms the displacement body, with which in the pressure chamber 10 the maximum pressure is built up.

In der 1 ist die Spritzgießmaschine in der Offenstellung gezeigt.In the 1 the injection molding machine is shown in the open position.

Am Beginn des Schließvorganges wird der Primärteil des Linearmotors 11 im Kreuzkopf 8 aktiviert und der Kreuzkopf 8 fährt entlang der Schiene 18, die den Sekundärteil des Linearmotors 11 bildet, nach rechts, wodurch die Kniehebel 13, 14 gestreckt werden. Während dieser Bewegung des Kreuzkopfes 8 wird die Schiene 18 durch die Klemmvorrichtung 17 festgehalten.At the beginning of the closing process, the primary part of the linear motor 11 in the crosshead 8th activated and the crosshead 8th drives along the rail 18 , which is the secondary part of the linear motor 11 forms, to the right, causing the toggle 13 . 14 be stretched. During this movement of the crosshead 8th becomes the rail 18 through the clamping device 17 recorded.

Wenn sich die Kniehebel 13, 14 in der gestreckten Stellung befinden, wird die Klemmvorrichtung 17 geöffnet. Da der Kreuzkopf 8, dessen Primärteil nach wie vor aktiviert ist, nicht weiter nach rechts fahren kann, bewegt sich der Sekundärteil, d.h. die Schiene 18 nach links und der Vorsprung 15 wird in die Druckkammer 10 eingeführt. Dadurch kommt es zum gewünschten Druckaufbau in der Druckkammer 10 und somit in den Druckkissen 7.When the toggle lever 13 . 14 in the extended position, the clamping device 17 open. Because the crosshead 8th whose primary part is still activated, can not continue to the right, moves the secondary part, ie the rail 18 to the left and the projection 15 gets into the pressure chamber 10 introduced. This leads to the desired pressure build-up in the pressure chamber 10 and thus in the pressure pad 7 ,

Beim Öffnen der bewegbaren Formaufspannplatte 2 wird zuerst der Schließmechanismus geöffnet, wobei der Vorsprung 15 sich nach rechts bewegt und die Druckkammer 10 entlastet. In der Folge fährt der Linearmotor mit dem Kreuzkopf 8 nach links und öffnet die Form.When opening the movable platen 2 First, the locking mechanism is opened, wherein the projection 15 moving to the right and the pressure chamber 10 relieved. As a result, the linear motor moves with the crosshead 8th to the left and opens the form.

Im Ausführungsbeispiel nach der 3 sind die Druckkissen 7 ebenso wie die Druckkammer 10 an der Stirnplatte 5 der Spritzgießmaschine angeordnet. Die Funktion des Schließmechanismus ist dieselbe wie im zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel.In the embodiment of the 3 are the pressure pads 7 as well as the pressure chamber 10 on the front plate 5 the injection molding machine arranged. The function of the locking mechanism is the same as in the previously described embodiment.

Claims (16)

Antriebseinheit für Spritzgießmaschinen, mit einer mit einem Fluid gefüllten Druckkammer, in die ein Verdrängungskörper einführbar ist, gekennzeichnet durch einen elektrischen Linearmotor (11), der zuerst einen Eilhub und anschließend einen Krafthub fährt.Drive unit for injection molding machines, having a pressure chamber filled with a fluid into which a displacement body can be introduced, characterized by a linear electric motor ( 11 ), who first drives an express stroke and then a power stroke. Antriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Linearmotor (11) beim Krafthub den Verdrängungskörper betätigt.Drive unit according to claim 1, characterized in that the linear motor ( 11 ) pressed the displacement body during the power stroke. Antriebseinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdrängungskörper als Tauchkolben ausgebildet ist.Drive unit according to claim 2, characterized in that that the displacement body as a plunger is trained. Antriebseinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Tauchkolben von einem Vorsprung (15) am Ende eines Teiles des Linearmotors (11) gebildet ist.Drive unit according to claim 3, characterized in that the plunger of a projection ( 15 ) at the end of a part of the linear motor ( 11 ) is formed. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Fluid eine Hydraulikflüssigkeit eingesetzt ist.Drive unit according to one of claims 1 to 4, characterized in that as fluid a hydraulic fluid is used. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckkammer (10) an Druckkissen (7), vorzugsweise einer Schließeinheit einer Spritzgießmaschine, angeschlossen ist.Drive unit according to one of claims 1 to 5, characterized in that the pressure chamber ( 10 ) on pressure pads ( 7 ), preferably a closing unit of an injection molding machine, is connected. Antriebseinheit nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Linearmotor (11) einen Kniehebelmechanismus (6), vorzugsweise einer Schließeinheit einer Spritzgießmaschine, im Eilhub bewegt.Drive unit according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that the linear motor ( 11 ) a toggle mechanism ( 6 ), preferably a closing unit of an injection molding machine, moved in the rapid stroke. Antriebseinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Linearmotor (11) zwei relativ zueinander bewegbare Teile umfasst und dass einer der Teile mit dem Kniehebelmechanismus verbunden ist und der andere Teil mit dem Verdrängungskörper.Drive unit according to claim 7, characterized in that the linear motor ( 11 ) comprises two relatively movable parts and that one the parts with the toggle mechanism is connected and the other part with the displacement body. Antriebseinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der induzierende Primärteil des Linearmotors (11) mit dem Kniehebelmechanismus (6) verbunden ist und der induzierte Passivteil mit dem Verdrängungskörper der Druckkammer (10).Drive unit according to claim 8, characterized in that the inducing primary part of the linear motor ( 11 ) with the toggle mechanism ( 6 ) and the induced passive part with the displacement body of the pressure chamber ( 10 ). Antriebseinheit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der induzierende Primärteil des Linearmotors (11) in den Kreuzkopf (8) des Kniehebelmechanismus (6) eingebaut bzw. mit diesem starr verbunden ist.Drive unit according to claim 9, characterized in that the inducing primary part of the linear motor ( 11 ) in the crosshead ( 8th ) of the toggle mechanism ( 6 ) is incorporated or rigidly connected to this. Antriebseinheit nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Teile des Linearmotors (11) wechselweise bewegt werden.Drive unit according to claim 8 or 9, characterized in that the two parts of the linear motor ( 11 ) are moved alternately. Antriebseinheit nach Anspruch 8 oder 9, gekennzeichnet durch eine Arretiervorrichtung für den Teil des Linearmotors (11), der den Verdrängungskörper bewegt.Drive unit according to claim 8 or 9, characterized by a locking device for the part of the linear motor ( 11 ), which moves the displacement body. Antriebseinheit nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Arretiervorrichtung an der Stirnplatte (5) einer Spritzgießmaschine abgestützt ist.Drive unit according to claim 12, characterized in that the locking device on the end plate ( 5 ) is supported by an injection molding machine. Antriebseinheit nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Arretiervorrichtung als Klemmvorrichtung (17) ausgeführt ist.Drive unit according to claim 12 or 13, characterized in that the locking device as a clamping device ( 17 ) is executed. Antriebseinheit nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Arretiervorrichtung über Stangen (9) abgestützt ist, die als Führungen für den Kreuzkopf (8) des Kniehebelmechanismus (6) dienen.Drive unit according to claim 12, characterized in that the locking device via rods ( 9 ), which are used as guides for the crosshead ( 8th ) of the toggle mechanism ( 6 ) serve. Spritzgießmaschine mit einer ortsfesten und einer bewegbaren Formaufspannplatte, einer Spritzeinheit und einem Schließmechanismus, sowie Antriebseinrichtungen für die Spritzeinheit und den Schließmechanismus, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung für den Schließmechanismus und/oder die Antriebseinheit für die Spritzeinheit eine Antriebseinheit nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 15 umfasst bzw. umfassen. injection molding machine with a fixed and a movable platen, a Injection unit and a closing mechanism, as well as drive devices for the injection unit and the closing mechanism, characterized in that the drive device for the locking mechanism and / or the drive unit for the injection unit a drive unit according to at least one of claims 1 to 15 includes.
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