DE102007050954B4

DE102007050954B4 - Horizontalspritzgießmaschine mit Gleichlaufregelung der Wendeplatte

Info

Publication number: DE102007050954B4
Application number: DE102007050954.7A
Authority: DE
Inventors: Marco Gruber; Andreas Reitberger
Original assignee: KraussMaffei Technologies GmbH
Current assignee: KraussMaffei Technologies GmbH
Priority date: 2007-10-23
Filing date: 2007-10-23
Publication date: 2020-03-05
Anticipated expiration: 2027-10-24
Also published as: DE102007050954A1; DE202008014056U1

Abstract

Horizontalspritzgießmaschine mit einer feststehenden (3) und einer beweglichen Formaufspannplatte (2), mit zwischen den beiden Formaufspannplatten (2, 3) verlaufenden Säulen (11a, 11b, 12a, 12b), mit einem zwischen den Formaufspannplatten (2, 3) angeordneten und auf oder in dem Maschinenbett (1) abgestützten Schiebetisch (7) zur Aufnahme eines Formträgers (23), mit einer sich zwischen den oberen Säulen (11a, 11b) erstreckenden und relativ zu diesen verschieblichen Traverse (30), mit ersten oberen Antriebsmitteln (32, 33) zum Verschieben der Traverse (30) sowie mit zweiten unteren Antriebsmitteln (19, 20) zum Verschieben des Schiebetischs (7), dadurch gekennzeichnet, dass an dem ersten oberen Antriebsmittel (32, 33) oder an der Traverse (30) ein erstes Wegmesssystem vorgesehen ist, dass an dem zweiten unteren Antriebsmittel oder an dem Schiebetisch ein zweites Wegmesssystem (40) vorgesehen ist, dass eine Auswerte- und Regeleinheit vorgesehen ist, die die Signale des ersten und des zweiten Wegmesssystems (40) miteinander vergleicht und bei Abweichungen von vorgegebenen Sollwerten bei einem der Antriebe (19, 20, 32, 33) eine Regelung aktiviert.

Description

Die Erfindung betrifft eine Horizontalspritzgießmaschine gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Derartige Horizontalspritzgießmaschinen mit einem mittleren Formenträger, auch Wendeplatte genannt, sind in verschiedenen Ausführungsformen aus dem Stand der Technik bekannt. Aus der EP 1 035 959 B1 ist es bekannt, den mittleren Formhälftenträger zwischen einer oberen und einer unteren Traverse einzuspannen. Die Traversen können mittels Antriebseinrichtungen relativ zu einer der Formaufspannplatten sowie - bei gelöstem mittlerem Formhältenträger - relativ zueinander verfahren werden. Das Gewicht des mittleren Formhälftenträgers verteilt sich somit zu gleichen Anteilen auf alle vier Säulen. Damit kann auch die Verschiebung der Traversen in einfacher Weise kontrolliert oder gesteuert werden. Aus der WO 2006/106035 A1 ist eine gattungsgemäße Horizontalspritzgießmaschine bekannt. Im Unterschied zu dem zuvor genannten Stand der Technik wirkt an den oberen Säulen nur das Eigengewicht der Traverse. Die unteren Säulen sind völlig ohne Gewichtsbelastung. Die Wendeplatte und die auf ihr befestigten Formhälften lasten mit ihrem Gewicht auf dem im Maschinenbett abgestützten Schiebetisch. Beim Verfahren der oberen Traverse und des unteren Schiebetisches treten somit deutlich unterschiedliche Reibungsverhältnisse auf.
Zum weiteren Stand der Technik wird auf die Druckschriften DE 10 2005 009 009 A1 , DE 83 28 629 U1 und DE 298 11 214 U1 verwiesen.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabge zugrunde, eine Horizontalspritzgießmaschine der gattungsgemäßen Art anzugeben, mit der die Wendeplatte stets in paralleler Stellung zu den Formaufspannplatten verfahren werden kann.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch eine Horizontalspritzgießmaschine mit den Merkmalen von Anspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterentwicklungen finden sich in den Unteransprüchen.
Nachfolgend soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 näher erläutert werden.
Die Erfindung soll anhand einer Zwei-Platten-Horizontalspritzgießmaschine beschrieben werden. Auf einem Maschinenbett 1 ist eine feststehende Formaufspannplatte 2 befestigt und eine bewegliche Formaufspannplatte 3 auf massiven Gleitschuhen 4 und geeigneten Linearführungen verschieblich abgestützt. Die bewegliche Formaufspannplatte 3 kann mittels diagonal zueinander angeordneter hydraulischer Stellantriebe 5 und 6 verfahren werden. Der Abstand zwischen den beiden Formaufspannplatten 2 und 3 kann mittels eines geeigneten Wegmesssystems 10, beispielsweise eines Ultraschallwegmesssystems, gemessen werden. In der beweglichen Formaufspannplatte 3 sind oben und unten jeweils zwei parallel zueinander und in einer Ebene liegende Säulen 11a,b und 12a,b befestigt, von denen in der Figur nur die vorderen Säulen 11a und 12a sichtbar sind. Diese Säulen durchsetzen die bewegliche Formaufspannplatte 3 und weisen an ihrem überstehenden Ende Rillen 13 auf, in die Verriegelungsbacken 14 und 15 eingefahren werden können. Auf Linearführungen 16, 17 im Maschinenbett 1 ist eine Grundplatte 18 mittels zweier parallel zueinander angeordneter hydraulischer Stellantriebe 19 und 20 entlang der Maschinenlängsachse verfahrbar. Diese Stellantriebe 19 und 20 bilden den ersten (unteren) Antrieb zum Verfahren der Wendeplatte 23. Auf der Grundplatte 18 ist ein Drehteller 21 abgestützt und um eine vertikale Achse drehbar gelagert. Als Drehantrieb können an sich bekannte Drehantriebe vorgesehen werden. Beispielsweise kann am Aussenumfang des Drehtellers ein Zahnkranz vorgesehen werden, in das ein von einem Elektro- oder Hydromotor antreibbares Zahnrad eingreift. Die Einheit aus Grundplatte 18 und Drehteller 21 sowie dessen Drehantrieb wird auch als sogenannter Schiebetisch 7 bezeichnet.
Oberhalb der Wendeplatte 23 ist eine Traverse 30 über Gleitbuchsen 28 und 29 auf den oberen Säulen 11a und 11b verschieblich abgestützt. Ein durch die Traverse 30 hindurchgeführter Zapfen 38 ragt in eine passende Ausnehmung auf der Oberseite der Wendeplatte 23 hinein und ist mit dieser verschraubt. Eine weitere Gleitbuchse 27 erstreckt sich durch eine passende Ausnehmung in der Mitte der Traverse 30 und dient zur Durchführung eines Drehverteilers bzw. eines drehbaren Teils einer Drehdurchführung 26 für die Zufuhr von Medien wie Wasser, Öl, Luft, Strom oder sonstiges zu der Wendeplatte 23 und den Formhälften. Der drehbare Teil kann als Zapfen 38 in der Wendeplatte sitzen und die Medien können über geeignete Anschlüsse in dem Zapfen 38 abgegriffen und zu den Formhälften geleitet werden. Mittels eines an der Traverse 30 befestigten Kabelschlepp 34 können die hier nicht dargestellten zu den Anschlüssen 31 in dem Drehverteiler führenden Versorgungsleitungen für die Medien die Verfahrbewegung der Wendeplatte bzw. des Drehverteilers entlang der Maschinenlängsachse flexibel mitmachen.
Zwischen der Traverse 30 und der feststehenden Formaufspannplatte 2 sind im Abstand zu dem Drehverteiler 26 zwei hydraulische Stellantriebe 32 und 33 vorgesehen. Diese bilden den Antrieb für die Traverse und damit einen zweiten (oberen) Antrieb für die Wendeplatte 23. Die hydraulischen Stellantriebe können oberhalb der Traverse, beispielsweise im Bereich oberhalb der Säulen vorgesehen werden (1); sie können aber auch, wie in den 2 und 3 zu sehen, in einer Ebene mit den Säulen 11a und 11b liegen. Wenigstens einer der beiden hydraulischen Stellantriebe verfügt über ein integriertes Wegmesssystem, beispielsweise über ein integriertes Ultraschallwegmesssystem. Damit kann der Abstand der Traverse 30 zu der beweglichen Formaufspannplatte 2 gemessen werden. Die beiden hydraulischen Stellantriebe werden von einem gemeinsamen Regelblock (Hydraulikblock mit Regelventilen) versorgt. Die Verrohrung, d.h. die Leitungen vom Regelblock zu den beiden Zylindern der hydraulischen Stellantriebe 32 und 33 ist symmetrisch. Bedarfsweise können beide Zylinder mit integriertem Wegmesssystem ausgestattet und zwei Regelblöcke vorgesehen werden. Ferner kann anstelles eines integrierten auch ein externes Wegmesssystem 40 vorgesehen werden.
Unterhalb der Wendeplatte 23 greifen an der Grundplatte 18 weitere hydraulische Stellantriebe 19 und 20 an, die wie oben gesagt den ersten (unteren) Antrieb zum Verfahren der Wendeplatte 23 bilden. Diese Stellantriebe 19, 20 können mit ihrem einen Ende an dem Maschinenbett und mit ihrem anderen Ende an der Unterseite der Grundplatte angelenkt bzw. befestigt sein. Wenigstens einer der beiden hydraulischen Stellantriebe 19, 20 verfügt über ein integriertes Wegmesssystem, beispielsweise über ein integriertes Ultraschallwegmesssystem. Damit kann der Abstand der Grundplatte 18 bzw. des Schiebetischs 7 zu der feststehenden Formaufspannplatte 2 gemessen werden. Die beiden hydraulischen Stellantriebe werden von einem gemeinsamen Regelblock (Hydraulikblock mit Regelventilen) versorgt. Die Verrohrung, d.h. die Leitungen vom Regelblock zu den beiden Zylindern der hydraulischen Stellantriebe 19 und 20 ist symmetrisch. Bedarfsweise können beide Zylinder mit integriertem Wegmesssystem ausgestattet und zwei Regelblöcke vorgesehen werden. Ferner kann anstelle des integrierten Wegmesssystems oder zusätzlich zu diesem auch ein externes Wegmesssystem vorgesehen werden, beispielsweise ein Ultraschallwegmessystem 40.
Das gesamte Gewicht der Wendeplatte 23 sowie der auf dieser aufgespannten Formhälften wird über den Schiebetisch 7 auf dem bzw. in dem Maschinenbett 1 abgestützt. Je nach Ausführungsform der Wendeplatte 23 und der verwendeten Formhälften können beträchtliche Gewichte auftreten. Bei einem Formwechsel verändert sich das in dem Maschinenbett abgestützte Gewicht und dadurch auch die sich daraus ergebenden Reibungswerte beim Verfahren des Schiebetisches 7 auf den Linearführungen 16, 17. Demgegenüber wirkt beim Verfahren der Traverse 30 nur deren Eigengewicht auf die Säulen 11a, 11b, denn die Traverse ist in vertikaler Richtung nicht mit der Wendeplatte fest verbunden. Vielmehr liegt eine verschiebliche Verbindung vor, d.h. die Wendeplatte 23 kann sich beispielsweise unter Wärmeeinwirkung in vertikaler Richtung ausdehnen, ohne dass sich dies auf die Traverse 30 auswirkt. Lediglich der Zapfen 38 wird in der Gleitbuchse 27 um ein Stück nach oben bewegt. Beim Verfahren der Traverse 30 auf den Säulen 11a und 11b treten also deutlich niedrigere Reibungswerte auf.
Im Ergebnis treten somit beim Verfahren der Wendeplatte 23 zwischen den oberen an der Traverse 30 angreifenden Antriebsmitteln und den unteren an dem Schiebetisch 7 angreifenden Antriebsmitteln stark unterschiedliche Reibungsverhältnisse auf. Da das naturgemäß veränderliche Gewicht der Formhälften (bei einem Formwechsel) einen nicht unerheblichen Anteil an der Reibung der unteren Antriebsmittel darstellt, kann ferner kann auch kein konstantes Reibungsverhältnis zwischen unterem und oberem Antriebsmittel angenommen werden. Bei einem rein gesteuertem Betrieb der Antriebsmittel wird die Genauigkeit der Lage zwischen oberem und unterem Antriebsmittel abhängig vom Gewicht der Formhälften auf der Wendeplatte schwanken. Erst durch einen geregelten Betrieb der oberen und unteren Antriebsmittel können durch einen kontinuierlichen Soll-/Ist-Vergleich Abweichungen zwischen den Positionen unten und oben erkannt und ausgeglichen werden. Hierzu werden mittels der integrierten Wegmesssysteme die Positionen der oberen und unteren Antriebe erfasst und verglichen. Abweichungen in der relativen Lage zueinander zwischen dem Schiebetisch 7 und der Traverse 30 werden durch Vergleich erfasst und durch Korrekturen an dem Antriebsmittel an der Traverse 30 ausgeregelt. Hierzu werden die Regelventile in dem Hydraulikblock des oberen Antriebs entsprechende angesteuert und nachgeregelt, so dass der obere Antrieb schneller oder langsamer wird. Im Ergebnis ergibt sich damit ein Gleichlauf der Wendeplatte bzw. die erfindungsgemäße Horizontalspritzgießmaschine verfügt über eine Gleichlaufregelung für das Verfahren der Wendeplatte.
Ein Verfahren zum Betreiben einer erfindungsgemäßen Spritzgießmaschine zeichnet sich dadurch aus, dass mittels des ersten und des zweiten Wegmesssystems die Verfahrwege von Traverse und Schiebetisch überwacht und derart geregelt werden, dass Traverse und Schiebetisch simultan verfahren werden (Gleichlaufregelung der Wendeplatte)., Dabei werden durch einen kontinuierlichen Soll-/lst-Vergleich Abweichungen zwischen den Positionen der oberen Antriebsmittel bzw. der Traverse und der unteren Antriebsmittel bzw. des Schiebetisches erkannt und ausgeglichen. Bei einem der hydraulischen Stellantriebe, vorzugsweise bei den hydraulischen Stellantrieben der Traverse, werden die Regelventile des zugeordneten Hydraulikblocks angesteuert und geregelt. Die Regelung erfolgt unabhängig von den verwendeten und auf der Wendeplatte befestigten Formhälften bzw. das unterschiedliche Gewicht der Formhälften wird derart berücksichtigt, dass die Regelung einen Gleichlauf der Wendeplatte ergibt. Jeder der hydraulischen Stellantriebe weist ein integriertes Wegmesssystem und jeweils einen eigenen Hydraulikblock mit Regelventilen auf, wobei die Regelventile der Hydraulikblöcke einzeln angesteuert und geregelt werden.
Bezugszeichenliste

1: Maschinenbett
2: Bewegliche Formaufspannplatte
3: Feststehende Formaufspannplatte
4: Gleitschuhe
5, 6: Hydraulische Stellantriebe für bewegliche Formaufspannplatte
5a, 6a: Hydraulikzylinder
5b,6b: Kolbenstangen
7: Schiebetisch
10: Ultraschallwegmesssystem
11a, 11b: Obere Säulen
12a, 12b: Untere Säulen
13: Rillen
14, 15: Verriegelungsbacken
16, 17: Linearführungen für Grundplatte
18: Grundplatte
19, 20: Hydraulische Stellantriebe für Grundplatte
21: Drehteller
22: Kreuzrollenlager
23: Formhälftenträger bzw. Wendeplatte
24a: Formhälfte eines Spritzgießwerkzeugs
26: Drehverteiler bzw. Drehdurchführung
27: Erste Gleitbuchse
28, 29: Gleitbuchsen an Säulen
30: Traverse
31: Anschlüsse für Medienversorgung
32, 33: Hydraulische Stellantriebe
34: Kabelschlepp
35: Linearführungen für bewegliche Formaufspannplatte
38: Zapfen
40: Ultraschallwegmesssystem

Claims

Horizontalspritzgießmaschine mit einer feststehenden (3) und einer beweglichen Formaufspannplatte (2), mit zwischen den beiden Formaufspannplatten (2, 3) verlaufenden Säulen (11a, 11b, 12a, 12b), mit einem zwischen den Formaufspannplatten (2, 3) angeordneten und auf oder in dem Maschinenbett (1) abgestützten Schiebetisch (7) zur Aufnahme eines Formträgers (23), mit einer sich zwischen den oberen Säulen (11a, 11b) erstreckenden und relativ zu diesen verschieblichen Traverse (30), mit ersten oberen Antriebsmitteln (32, 33) zum Verschieben der Traverse (30) sowie mit zweiten unteren Antriebsmitteln (19, 20) zum Verschieben des Schiebetischs (7), dadurch gekennzeichnet, dass an dem ersten oberen Antriebsmittel (32, 33) oder an der Traverse (30) ein erstes Wegmesssystem vorgesehen ist, dass an dem zweiten unteren Antriebsmittel oder an dem Schiebetisch ein zweites Wegmesssystem (40) vorgesehen ist, dass eine Auswerte- und Regeleinheit vorgesehen ist, die die Signale des ersten und des zweiten Wegmesssystems (40) miteinander vergleicht und bei Abweichungen von vorgegebenen Sollwerten bei einem der Antriebe (19, 20, 32, 33) eine Regelung aktiviert.
Horizontalspritzgießmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Antriebsmittel hydraulische Stellantriebe (19, 20, 32, 33) mit integriertem Wegmesssystem vorgesehen sind.
Horizontalspritzgießmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwei hydraulische Stellantriebe (32, 33) an der Traverse (30) und zwei hydraulische Stellantriebe (19, 20) an dem Schiebetisch (7) vorgesehen sind, wobei jeweils einer der hydraulischen Stellantriebe ein integriertes Wegmesssystem aufweist.
Horizontalspritzgießmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass für die oberen und die unteren Antriebsmittel (19, 20, 32, 33) jeweils ein gemeinsamer hydraulischer Regelblock vorgesehen ist.
Horizontalspritzgießmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schiebetisch (7) eine Grundplatte (18) und einen Drehteller (21) sowie Antriebsmittel zum Drehen des Drehtellers (21) aufweist.