DE102007039620B4

DE102007039620B4 - Einspritzeinrichtung für eine Spritzgießmaschine

Info

Publication number: DE102007039620B4
Application number: DE102007039620A
Authority: DE
Inventors: Werner Kappelmüller; Stefan Eppich; Franz Dirneder
Original assignee: Engel Austria GmbH
Current assignee: Engel Austria GmbH
Priority date: 2006-10-19
Filing date: 2007-08-22
Publication date: 2010-08-05
Anticipated expiration: 2027-08-23
Also published as: AT9495U1; CN101164761A; CN101164761B; DE102007039620A1

Abstract

Einspritzeinrichtung für eine Spritzgießmaschine mit einer Schnecke (3) zum Dosieren von Kunststoff, welche drehbar in einer Druckplatte (8) gelagert ist, welche mittels mindestens zwei elektrisch angetriebener Spindeln (5) längsverschiebbar ist, wobei der vom Kunststoff auf die Schnecke (3) ausgeübte Druck mittels mindestens eines Sensors (14; 15) festgestellt wird, der die Verformung eines zwischen einer feststehenden, das Drehlager der Schnecke (3) umgebenden Hülse (9) und der Druckplatte (8) angeordneten Verbindungsringes misst, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (30) des die Schnecke (3) drehenden Dosierantriebes (6) und des zugehörigen Getriebes (31) am Verbindungsring (10) befestigt ist und von diesem getragen wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einspritzeinrichtung für eine Spritzgießmaschine mit einer Schnecke zum Dosieren von Kunststoff, welche drehbar in einer Druckplatte gelagert ist, welche mittels mindestens zwei elektrisch angetriebener Spindeln längsverschiebbar ist, wobei der vom Kunststoff auf die Schnecke ausgeübte Druck mittels mindestens eines Sensors festgestellt wird, der die Verformung eines zwischen einer feststehenden, das Drehlager der Schnecke umgebenden Hülse und der Druckplatte angeordneten Verbindungsringes misst.
Bei hydraulisch angetriebenen Spritzgießmaschinen kann man davon ausgehen, daß sich der Hydraulikdruck in den im Kunststoff herrschenden Druck übersetzt. Der Druck im Kunststoff kann somit aus dem Hydraulikdruck erschlossen werden, was die Verwendung teurer und störanfälliger Sensoren im Formraum überflüssig macht. Bei elektrisch angetriebenen Spritzgießmaschinen hingegen war man zunächst der Auffassung, daß das vom Antrieb abgegebene Drehmoment, welches den Druck im Kunststoff bestimmt, hinreichend durch die momentane Stromstärke bestimmt sei. Tatsächlich wird jedoch vom Motor selbst periodisch Energie aufgenommen und abgegeben, sodass durch eine Überwachung der Stromstärke zwar ein durchschnittliches Drehmoment und damit ein durchschnittlicher Druck im Material bestimmbar ist, die Überwachung des Einspritzvorganges lediglich durch Überwachung des vom Motor aufgenommenen Stromes jedoch problematisch ist.
Aus den dargelegten Gründen ist man bereits relativ früh zur Erkenntnis gekommen, daß zur Überwachung des Einspritz- und Haltedruckes der in der Schnecke auftretende Druck oder der von der Schnecke ausgeübte Druck gemessen werden muss (vgl. JP 60-174625 AA , EP 0 230 488 A2 ).
Häufig ergibt sich dabei ein Problem daraus, dass der Staudruck, welcher beim Plastifizieren und Dosieren des Kunststoffes auftritt, um eine Größenordnung geringer ist als gegenüber dem Einspritz- und Haltedruck und die Verformung des in bekannter Weise ausgebildeten Verbindungsringes zwischen Lagerhülse und Druckplatte kein hinreichend deutliches Signal liefert. Gemäß EP 1 151 843 A1 wird dieser Nachteil dadurch vermieden, dass der Verbindungsring als Ringscheibe ausgebildet ist, deren innerer Rand mit der Hülse und deren äußerer Rand mit der Druckplatte verbunden ist.
Problematisch an der bekannten Einrichtung ist die Tatsache, dass die umlaufende Last leicht zu einem Störsignal führt, welche in einem mit der Schneckendrehzahl schwankenden Messsignal resultiert. Es müssen daher Maßnahmen getroffen werden, dass die Maschinensteuerung nicht in entsprechende Schwankungen im Staudruck erzeugt, welche die Qualität der Formteile beeinflussen könnten.
Mit der Erfindung wurde eine einfache Abhilfe gegen das Auftreten eines periodischen Störsignals gefunden. Die vorgeschlagene Maßnahme besteht darin, dass das Gehäuse des die Schnecke drehenden Dosierantriebes und des zugehörigen Getriebes am Verbindungsring befestigt ist und von diesem getragen wird.
Einzelheiten der Erfindung werden anschließend anhand der Zeichnung erläutert. In dieser zeigt 1 einen Horizontalschnitt der wesentlichen Teile einer Einspritzeinrichtung nach EP 1 151 843 A1 , 2 die zugehörige Ansicht von rechts in 1, 3 einen Vertikalschnitt durch eine gegenüber 1 und 2 erfindungsgemäße modifizierte Einrichtung.
Die in 1 und 2 dargestellte Einspritzeinrichtung ist als solche weitgehend konventionell und muss daher nicht im Detail beschrieben werden. Sie weist eine Schnecke 3 auf, welche in einem Massezylinder 2 drehbar und längsverschiebbar gelagert ist. Der Schnecke 3 zugeführter Kunststoff wird durch die Drehung der Schnecke 3 plastifiziert und im Schneckenvorraum gesammelt, bis er durch Vorschieben der Schnecke 3 in den nicht dargestellten Formhohlraum eingespritzt wird. Während des Dosierens und Einspritzens des Kunststoffes bleibt die Trägerplatte 4, welche mit dem Massezylinder 2 verbunden ist, unbeweglich. Das Ende der Schnecke 3 ist in einer Druckplatte 8 gelagert, an der sich die Schnecke 3 abstützt. Die Druckplatte 8 ihrerseits ist in der Trägerplatte 4 über Spindeln 5 abgestützt. Der Antrieb der Spindeln 5 erfolgt über den Keilriemen 17 und die Antriebsscheiben 7' mittels eines Servomotors 7, der die Bewegung der Druckplatte 8 mitmacht. Ebenfalls mit der Druckplatte 8 verbunden ist der die Schnecke 3 drehende Dosierantrieb 6, welcher über den Keilriemen 16 die Antriebsscheibe 6' antreibt.
Das Ende der Schnecke 3 ist in einem hier nicht näher interessierenden Drehlager gelagert, welches von einer feststehenden Hülse 9 umgeben ist. Die Verbindung der Hülse 9 und der Druckplatte 8 wird durch eine Ringscheibe 10 vermittelt. Der Querschnitt dieser Ringscheibe entspricht in etwa dem eines I-Trägers. Ihr innerer Rand 11 ist mit der Hülse 9, ihr äußerer Rand 12 mit der Druckplatte 8 durch Schrauben 18 verbunden.
Beim Einspritzvorgang wird die Druckplatte 8 mittels des Motors 7 über die Spindeln 5 nach links bewegt, wodurch im Kunststoff vor der Schnecke 3 ein Druck entsteht, welcher zur Verformung der Ringscheibe 10 führt. Wird andererseits die Schnecke 3 durch den Dosiermotor 6 in Drehung versetzt, so übt der sich vor der Schnecke ansammelnde Kunststoff einen Staudruck aus, welcher durch Bewegung der Druckplatte 8 nach rechts in Grenzen gehalten wird. Wiederum kommt es zu einer Verformung der Ringscheibe 10.
Wesentlich ist, dass die Ringscheibe 10 eine relativ große Axialverschiebung zwischen Hülse 9 und Druckplatte 8 ermöglicht, welche durch geeignete Sensoren feststellbar ist.
In 1 sind zwei als Abstandmesser ausgebildete Sensoren 15 bzw. 15' dargestellt. Der Sensor 15 mißt dabei auf induktivem Wege den Abstand zwischen der Hülse 9 und einem mit der Platte 8 fest verbundenen Tragwinkel 19. Der Sensor 15' hingegen ist über den Bügel 20 fest mit der Platte 8 verbunden und mißt den Abstand zur Antriebsscheibe 6', welche gegenüber der Hülse 9 nicht längsverschiebbar ist. Die Anordnung mehrerer Sensoren 15, 15' ist sinnvoll, da deren Ergebnisse gemittelt werden können.
Die in 3 dargestellte Erfindung unterscheidet sich gegenüber dem Stand der Technik zunächst dadurch, dass jede der beiden Spindeln 5 einen gesonderten Antrieb aufweist, wobei diese Antriebe durch eine elektrische Welle koordiniert sind. Zwischen den Spindeln 5 verbleibt daher genügend Raum für die in 3 dargestellte mittige Anordnung des Dosiermotors 6. Dieser Motor, welcher über ein Getriebe 31 die Schnecke 3 dreht, ist zusammen mit dem Getriebe in einem Gehäuse 30 angeordnet.
Überraschenderweise ist es gelungen, die bisher an der Ringscheibe 10 damit an den Sensoren auftretenden Störschwingungen zu unterdrücken, indem das Gehäuse 30 vom Motor 6 und Getriebe 31 an der Ringscheibe 10 befestigt wird. Das Gehäuse 30 bildet dadurch mit der Hülse 9 eine dynamische Einheit, deren allfällige Schwingungen nicht weiter stören.

Claims

Einspritzeinrichtung für eine Spritzgießmaschine mit einer Schnecke (3) zum Dosieren von Kunststoff, welche drehbar in einer Druckplatte (8) gelagert ist, welche mittels mindestens zwei elektrisch angetriebener Spindeln (5) längsverschiebbar ist, wobei der vom Kunststoff auf die Schnecke (3) ausgeübte Druck mittels mindestens eines Sensors (14; 15) festgestellt wird, der die Verformung eines zwischen einer feststehenden, das Drehlager der Schnecke (3) umgebenden Hülse (9) und der Druckplatte (8) angeordneten Verbindungsringes misst, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (30) des die Schnecke (3) drehenden Dosierantriebes (6) und des zugehörigen Getriebes (31) am Verbindungsring (10) befestigt ist und von diesem getragen wird.