-
Die
Erfindung betrifft eine Schmiervorrichtung für eine Spritzgießmaschine
mit mindestens einem Behältnis für Schmiermittel,
einer Zulaufleitung für Schmiermittel zu einer Schmierstelle
und einer Ablaufleitung für Schmiermittel von einer Schmierstelle,
wobei die Schmiervorrichtung wenigstens zwei Schmierstellen versorgt.
-
Bekannt
sind unterschiedlichste Ausführungsformen von Schmiersystemen
für Spritzgießmaschinen. Grundsätzlich
sind aber Verbrauchschmieranlagen und Umlaufschmieranlagen als Schmiersysteme
bei Spritzgießmaschinen im Einsatz.
-
Der
Grundaufbau einer Verbrauchschmieranlage besteht aus einer Pumpe,
einer Hauptrohrleitung, einem Dosierelement, einer Schmierstellenleitung
und der Schmierstelle. Zusätzlich können noch Steuer-
und Überwachungsorgane, Druckschalter oder Füllstandschalter
verwendet werden. Bei einer solchen Ausführung einer Schmieranlage
wird üblicherweise ohne Rückführung des
Schmiermittels gearbeitet. Dadurch tritt das gesamte Schmiermittel
bei den zu schmierenden Gelenken bzw. Bolzen aus und wird unterhalb
der gesamten Spritzgießmaschine aufgefangen. Durch dieses
ständige Lecken ist ein großer Teil der Spritzgießmaschine
mit einem Ölfilm belegt. Hinzu kommt, dass ein leichter Ölnebel
in der direkten Umluft liegt. Von vielen Benutzern von Spritzgießmaschinen
wird aber vermehrt verlangt, dass dieser Ölfilm bzw. Ölnebel
im Bereich der Spritzgießmaschine vermieden wird. Grund
dafür ist, dass Spritzgießmaschinen immer öfter
in Rein- und Reinsträumen ihre Verwendung finden.
-
Bei
Umlaufschmierungen wird das Austreten des Schmiermittels aus dem
Schmiersystem durch Rückführung des Schmiermittels
in ein Schmiermittelreservoir unterbunden. Eine darauf aufbauende Druckumlaufschmierung
für Spritzgießmaschinen wurde bereits realisiert
(
WO 2005/077639
A1 ). Solch eine Druckumlaufschmierung ist vor allem auf
einen Einsatz von Spritzgießmaschinen in Reinsträumen spezialisiert.
Hierbei schmiert eine Zentralschmierpumpe den Kniehebel und das
im Lagerspalt befindliche Öl wird mit einer Sammelleitung
abgeführt und damit vom Ausfließen abgehalten.
Es entsteht somit ein Schmiermittelkreislauf, aus dem kein Schmiermittel
austritt. Da die einzelnen Schmierstellen nacheinander bzw. seriell
vom Schmiermittel durchlaufen werden, muss ein hoher Druck im Schmierkreislauf herrschen.
Je mehr Schmierstellen nacheinander durchlaufen werden, desto höher
muss der Druck im Schmierkreislauf sein um eine ausreichende Versorgung
jeder Schmierstelle mit Schmiermittel zu gewährleisten.
Durch den permanenten Ölstrom wird sehr viel Energie verschwendet,
da der Druck im gesamten Schmierkreislauf stetig aufrecht bleiben muss.
Dies führt aber auch dazu, dass alle Dichtungen des Schmiermittelkreislaufs
ständig unter hohem Druck stehen. Bei Druckumlaufschmierungen
gibt es deshalb einen hohen Verschleiß von Dichtungen.
-
Bekannt
sind aus den Dokumenten
EP
0 344 673 A2 ,
EP
1 265 008 A1 und
US
6,085,869 A Schmiervorrichtungen für Spritzgießmaschinen,
wobei hauptsächlich das Schmieren von Spindeln und Kolben
gezeigt ist. Bei der
EP
1 265 008 A1 wird dabei beispielsweise das Schmiermittel
in den Bereich um eine Spindel gespritzt, wobei bei Erreichen einer bestimmten
Höhe das Schmiermittel durch einen Auslass im Schmierbereich
in einen Ölsumpf abrinnt.
-
Aus
der
DE 195 14 346
C1 ist eine Schmiervorrichtung bekannt, bei welcher das
Schmiermittel je nach Öffnungs- oder Schließstellung
der Spritzgießmaschine angesaugt wird und dadurch pulsweise
zu den Schmierstellen (Spindeltrieb und Gelenke) gelangt. Die Rückführung
vom Bereich des Spindeltriebes erfolgt hierbei zwar durch Leitungen,
wogegen das Schmiermittel aus den Gelenken einfach austritt und
in einen Ölsumpf abtropft. Diese Ausführung ist
nicht für den Einsatz in Reinräumen geeignet.
-
Aufgabe
der Erfindung ist deshalb, ein Schmiersystem für eine Spritzgießmaschine
zu schaffen, das keinen Ölfilm bzw. Ölnebel im
Bereich der Spritzgießmaschine produziert, Energie durch Vermeidung
eines permanenten Ölstroms spart und den Verschleiß der
Dichtungen des Schmiermittelkreislaufs stark reduziert. Weiters
soll die Schmiervorrichtung einfacher und kostengünstiger
und somit effizienter als bekannte Druckumlaufschmierungen sein.
Auch sollte gewährleistet sein, dass jede Schmierstelle
ausreichend geschmiert ist und dass keine Unterversorgung einer
Schmierstelle auftritt. Im Gegensatz zu herkömmlichen Verbrauchsschmierungen
soll die Schmiervorrichtung auch für eine Spritzgießmaschine,
welche in Reinräumen angewendet wird, geeignet sein.
-
Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
dass zu jeder der wenigstens zwei Schmierstellen eine gesonderte
Zulaufleitung verläuft, sodass die Schmierstellen parallel
mit Schmiermittel versorgbar sind. Vor allem wird durch die parallele
Versorgung der Schmierstellen eine gleichmäßige
Verteilung des Schmiermittels an den Schmierstellen erreicht, ohne
durchgehend hohen Druck wie beispielsweise bei einer Druckumlaufschmierung
gewährleisten zu müssen. Dadurch werden auch die Dichtbereiche
weniger beansprucht. Die parallele Versorgung gewährleistet
somit die ausreichende Versorgung, ohne durchgehenden Druck im gesamten
System aufrecht erhalten zu müssen, was eine wesentiche
Vereinfachung der Schmiervorrichtung bedeutet.
-
Ein
wesentlicher Bereich der parallelen Versorgung der Schmierstellen
ist dabei die Ausgestaltung der Zuführleitungen. Eine Ausführungsvariante sieht
dabei vor, dass eine Hauptzuführleitung vorgesehen ist,
von welcher Nebenzuführleitungen zu den einzelnen Schmierstellen
abzweigen. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass aus einem
zentralen Schmiermittelreservoir separate Zuführleitungen
zu den jeweiligen Schmierstellen verlaufen. Auch eine Mischung dieser
beiden Varianten ist möglich. Die Länge der einzelnen
Leitungen und das Verhältnis dieser Längen zueinander
hängen generell von der Ausgestaltung der Spritzgießmaschine
ab. In gleicher Art und Weise wie die Zulaufleitung kann auch die
Ablaufleitung ausgeführt sein, die entweder in ein Schmiermittelreservoir
zurückläuft (bei Umlaufschmierung) oder in einem
Auffangbehältnis gesammelt wird (bei Verbrauchsschmierung).
-
Gemäß einem
vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass
jeder der wenigstens zwei Schmierstellen ein Dosierelement zugeordnet
ist, welches über die Zulaufleitung Schmiermittel erhält und
der jeweiligen Schmierstelle Schmiermittel zuweist. Somit wird noch
besser garantiert, dass keine Unterversorgung der einzelnen Schmierstellen
auftritt, die besonders bei hochbelasteten Schmierstellen unerlässlich
ist.
-
Ein
bevorzugtes Ausführungsbeispiel sieht vor, dass das Schmiermittel
drucklos von der Schmierstelle über die Ablaufleitung in
das Behältnis läuft. Ein großer Vorteil
liegt dabei darin, dass nicht der gesamte Schmiermittelkreislauf
unter Druck steht. Im Speziellen wird zwar die Zuführung
des Schmiermittels zu den Schmierstellen unter einem gewissen Druck
vollzogen, die Schmiermittelrückführung erfolgt
jedoch drucklos. Der Druckabbau kann dabei irgendwo im Bereich der
Zulaufleitung, der Schmierstelle oder der Ablaufleitung erfolgen.
Hauptsächlich wird dieser im Bereich der Schmierstelle
erfolgen, kann jedoch auch bereits vollständig in der Zulaufleitung
abgebaut werden, sofern überhaupt ein Druck aufgebaut,
da auch eine drucklose Zuführung nur durch Einwirkung der
Schwerkraft möglich ist. Im Wesentlichen hängt
der Druckabbau vom Durchmesser des gesamten Schmiermittelkreislaufs
ab. Bei sich verringerndem Durchmesser wird der Druck höher,
wogegen bei sich vergrößerndem Durchmesser der
Druckabbau schneller erfolgt bis das Schmiermittel sogar drucklos
im Schmiermittelkreislauf läuft. Gemäß den
Abbildungen in den später angeführten Figuren
bildet der Lagerspalt diese schmalste Stelle, wodurch nach Durchlaufen
dieser Schmierstelle ein Wesentlicher Teil des Druckabbaus erfolgt,
da die Ablaufleitung wieder einen größeren Durchmesser aufweist
und damit einen höheren Durchfluss zulässt.
-
Bei
einer Druckumlaufschmierung nach dem Stand der Technik muss in der
Rücklaufleitung ein Rückschlagventil vorhanden
sein, damit im Schmiermittelreservoir kein ständiger Druck
herrscht. Bei der erfindungsgemäßen Umlaufschmierung
ist ein solches Ventil nicht notwendig, da die gesamte Rückführung
des Schmiermittels durch die Rücklaufleitung bereits drucklos
erfolgt.
-
Gemäß einem
Ausführungsbeispiel der Schmiervorrichtung liegt die Schmierstelle
zwischen einem Hebel, vorzugsweise einem Kniehebel, und einem Bolzen.
Diese Schmierstellen befinden sich in dem Bereich rund um den Bolzen,
wo die Kniehebel gelagert sind (in 1 sind beispielsweise
sechs Schmierstellen eingezeichnet).
-
Des
Weiteren ist von Vorteil, wenn die Schmierstelle durch Dichtungsringe
abgedichtet ist. Durch dieses Abdichten kann kein Schmiermittel
aus dem Gelenk austreten, was vor allem für den Einsatz von
Spritzgießmaschinen in Reinsträumen wie erwähnt
von großem Vorteil ist.
-
Als
besonders vorteilhaft hat es sich herausgestellt, wenn die Schmiervorrichtung
vorzugsweise ausschließlich für hochbelastete
Schmierstellen von Hebelgelenken vorgesehen ist. Dies bedeutet,
dass in einer Spritzgießmaschine nicht nur ein Schmiermittelkreislauf
vorhanden sein kann. Besonders bei stark beanspruchten Gelenkschmierungen
von Spritzgießmaschinen ist es oftmals notwendig, dass die
hochbelasteten Bereiche eine eigene Schmierung erhalten. Um hier
den diversen Anforderungen gerecht zu werden, sind unterschiedliche
und unabhängige Schmiersysteme in ein und derselben Spritzgießmaschine
vorteilhaft.
-
In
einem weiteren Ausführungsbeispiel weist die Umlaufschmierung
eine Schmiermittelpumpe auf. Unterschiedliche Schmiermittelpumpen
sind in Verwendung, um genügend Druck in der Zuführungsleitung
zu den zu schmierenden Lagerstellen der Gelenke zu erreichen. Händisch,
mechanisch, hydraulisch oder pneumatisch betätigte Pumpen
können als Schmiermittelpumpen eingesetzt werden.
-
Gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel ist hierbei die Schmiermittelpumpe
als elektrische Pumpe ausgeführt. Durch Ausführung
der Schmiermittelpumpe als elektrische Pumpe ist ein jederzeitiges
regulieren des Drucks per Hand möglich. Ein automatisches
Regulieren könnte ebenfalls vorgesehen sein.
-
Eine
vorteilhafte Ausführungsform sieht dabei vor, dass die
Schmiermittelvorrichtung ein Druckbegrenzungsventil aufweist, das
das gesamte Schmiermittelsystem vor zu hohem Druck sichert.
-
Als
besonders vorteilhaft hat sich des Weiteren herausgestellt, wenn
das Schmiermittel ein Schmieröl, Fließfett oder
dergleichen ist. Fließfette sind hierbei besonders geeignet,
um bei höheren Drücken als Schmiermittel Verwendung
finden.
-
Eine
vorteilhafte Ausführungsform der Schmiervorrichtung sieht
vor, dass die Schmiervorrichtung als Umlaufschmierung ausgeführt
ist. Die Vorteile der Umlaufschmierung liegen – wie schon
erwähnt – in der Rückführung
des Schmieröls und somit in dessen Wiederverwendung und
im Nichtaustreten des Schmiermittels aus den Schmierstellen bzw.
Gelenken. Eine solche Umlaufschmierung kann ein Behältnis
aufweisen, das als Schmiermittelreservoir ausgeführt ist,
aus dem beispielsweise durch die Pumpe Schmiermittel wieder in den
Kreislauf eingebracht werden kann.
-
Dabei
kann die Schmiervorrichtung in der Ablaufleitung einen Schmiermittelfilter
aufweisen. Vor der Wiedereinführung des Schmiermittels
in den Schmiermittelkreislauf filtert dieser Schmiermittelfilter den
Abrieb und die Rückstände, die in den Schmierstellen
entstehen, aus dem Schmiermittel.
-
Eine
besondere weitere Ausführungsform sieht vor, dass die Schmiervorrichtung
als Verbrauchsschmierung ausgeführt ist. Diese ist allerdings
nur indirekt mit einer herkömmlichen Verbrauchsschmierung
zu vergleichen, da das Schmiermittel nicht aus den Gelenken austritt.
Die Schmierstellen sind durch Dichtungsringe abgedichtet, wobei aus
den Schmierstellen die Ablaufleitungen hinausführen. Dieses
hinausgeführte Schmiermittel wird bei Verbrauchsschmierungen
im Gegensatz zu Umlaufschmierungen allerdings nicht mehr wieder
in den Schmiermittelkreislauf eingeführt, sondern kann
beispielsweise mindestens zwei Behältnisse aufweisen, wobei
eines als Schmiermittelreservoir und eines als Auffangbehältnis
für Schmiermittel dient. Aus dem Schmiermittelreservoir
wird das Schmiermittel über die Zulaufleitung zu den Schmierstellen
zugeführt und danach in einem Auffangbehältnis
aufgefangen. Dieses Auffangbehältnis ersetzt in diesem
Fall sozusagen die Auffangwanne, die bei herkömmlichen Spritzgießmaschinen
unter der gesamten Spritzgießmaschine liegt, wodurch eine
Spritzgießmaschine auch bei Verwendung als Verbrauchsschmierung
in Reinsträumen verwendet werden kann.
-
Wie
bereits erwähnt kann die Ablaufleitung als Sammelleitung
ausgeführt sein. Sowohl bei Umlaufschmierungen als auch
bei Verbrauchschmierungen ist es vorteilhaft, wenn die einzelnen
Ablaufleitungen aus den verschiedenen Schmierstellen in eine Sammelleitung
münden. Bei Umlaufschmierungen könnte diese Sammelleitung
direkt in die Schmiermittelpumpe münden, um dort den Kreislauf von
neuem zu durchlaufen.
-
Schutz
wird darüber hinaus auch begehrt für eine Spritzgießmaschine,
die eine Schmiervorrichtung mit den bisher erwähnten Merkmalen
aufweist.
-
Weitere
Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand
der Figurenbeschreibung unter Bezugnahme auf die in den Zeichnungen
dargestellten Ausführungsbeispiele im Folgenden näher
erläutert. Darin zeigen
-
1 eine
Teilansicht der Spritzgießmaschine von oben,
-
2 eine
seitliche Ansicht der Spritzgießmaschine,
-
3b eine
Seitenansicht eines Hebelgelenks,
-
3a einen
Schnitt A des Hebelgelenks aus 3b,
-
4b wiederum
eine Seitenansicht eines Hebelgelenks,
-
4a einen
Schnitt A des Hebelgelenks aus 4b,
-
5b erneut
eine Seitenansicht eines Hebelgelenkt,
-
5a einen
Schnitt A des Hebelgelenks aus 5b und
-
6 einen
weiteren Schnitt des Hebelgelenks.
-
In 1 ist
ausschnittsweise eine Spritzgießmaschine 1 mit
den Hebeln 9 und den Bolzen 10 sowie ein Schmiermittelkreislauf
teilweise schematisch dargestellt. Im Behältnis 2 befindet
sich Schmiermittel 4 (Fließfett, Schmieröl),
das durch die Schmiermittelpumpe 8 in die Zulaufleitung 5 gepumpt wird. Über
Dosierelemente 14 wird das Schmiermittel 4 in
die Schmierstellen 11 der Hebelgelenke 7 zugeführt.
Hierbei kann der Kreislauf so ausgeführt sein, dass das
Schmiermittel 4 nach Durchlaufen einer einzigen Schmierstelle 11 bereits
zurückfließt. Eine bevorzugte Ausführungsform
ist allerdings das parallele Durchlaufen sämtlicher vorzugsweise
hochbelasteter Schmierstellen 11 mit anschließendem
drucklosen Rücklauf des Schmiermittels 4 durch
die Ablaufleitung 3. Ein durchgehender Druck im gesamten Schmiermittelkreislauf
ist dabei nicht notwendig. Der Druck, der in der Schmiermittelpumpe 8 aufgebaut wird
und für die Schmiermittelzuführung notwendig ist,
wird vorwiegend im Bereich der Schmierstellen 11 abgebaut.
Somit läuft das Schmiermittel 4 drucklos, d. h.
ohne künstlich hergestelltem Druck – Luftdruck und
sonstige natürlich Kräfte können natürlich
vorhanden sein – durch die Ablaufleitung 3 zurück
in ein Behältnis 2. 1 zeigt
des Weiteren die Schmiervorrichtung als Verbrauchsschmierung, bei
der mindestens zwei Behältnisse 2 vorgesehen sind.
Im Falle der Ausführung der Schmiervorrichtung als Umlaufschmierung
läuft das Schmiermittel 4 durch eine (gestrichelt
dargestellte) Rücklaufleitung 3 und einen Schmiermittelfilter 15 direkt
in ein Behältnis 2 (Schmiermittelreservoir) zurück,
wobei das zweite Behältnis 2 (rechts unten dargestellt)
nicht notwendig ist.
-
In 2 ist
eine gesamte Formschließeinheit einer Spritzgießmaschine
in Seitenansicht dargestellt, wobei mehrere Hebelgelenke 7 ersichtlich sind,
die durch die Hebel 9 und die Bolzen 10 gebildet werden.
-
3a sowie 3b zeigen
die Hebelgelenke 7 einer Spritzgießmaschine. Ein
Hebelgelenk 7 besteht im innersten Bereich aus dem Querbolzen 10,
auf dem die Hebel 9 „aufgefädelt" sind.
In die Reibungsbereiche (Schmierstellen 11) erfolgt die
Zuführung des Schmiermittels 4. In diesem Fall
wird das Schmiermittel 4 durch die Zulaufleitung 5 in
die Schmierstelle 11 zugeführt, wobei die Zulaufleitung im
Bolzen 10 liegt. Die Rückführung des
Schmiermittels 4 erfolgt durch die Ablaufleitung 3,
die in diesem Fall im Hebel 9 liegt. Ebenfalls ersichtlich
sind aus 3a bzw. 3b die
Dichtungsringe 12. Diese verhindern das Austreten des Schmiermittels 4 aus den
Schmierstellen 11. Durch diese Dichtungsringe 12 in
den Hebelgelenken 7 kann eine solche Spritzgießmaschine
in Reinsträumen eingesetzt werden.
-
4a und 4b zeigen
wiederum Schnitte von Hebelgelenken 7. In diesem Fall erfolgt
die Zuführung des Schmiermittels 4 durch den Hebel 9 und die
Abführung durch den Bolzen 10.
-
In 5a und 5b sind
sowohl die Zulaufleitung 5 als auch die Ablaufleitung 3 im
Bolzen 10 eingearbeitet.
-
Demgegenüber
sind in 6 sowohl die Zulaufleitung 5 als
auch die Ablaufleitung 3 in den Hebel 9 eingearbeitet.
-
Im
Folgenden soll noch beispielhaft die Funktionsweise eines Dosierelements
dargelegt werden, wobei das Dosierelement in Form eines Zylinders
mit integriertem, federbeaufschlagten Kolben ausgeführt
ist, der in der Zuführleitung vor der jeweiligen Schmierstelle
angeordnet ist. Hierbei beginnt eine Zentralschmierpumpe das Schmiermittel
zu fördern, wodurch sich der Kolben in Richtung Schmierstelle
bewegt und das zwischen Kolben und Schmierstelle befindliche Öl
in die Schmierstelle verteilt. Aufgrund des sich nach vor bewegenden
Kolbens wird das Dosierelement bzw. dessen Zylinder zwischen Kolben
und Zuführleitung mit Schmiermittel befüllt. Nach
der Druckentlastung der Zuführleitung kehrt der Kolben
in seine Ausgangsstellung zurück, wobei beim Zurückbewegen
das hinter dem Kolben befindliche Schmiermittel durch Öffnungen
im Bereich des Kolbens – die nur beim Zurückbewegen
Schmiermittel durchlassen – in den Bereich zwischen Kolben und
Schmierstelle gedrückt wird. Bei der nächsten Vorwärtsbewegung
des Kolbens wird dieses Schmiermittel wiederum in die Schmierstelle
gedrückt und gleichzeitig von der Zulaufleitung neues Schmiermittel dem
Dosierelement zugeführt. Auch andere Arten von Dosierelementen,
die beispielsweise Membranen aufweisen, sind für die hier
beschriebene Schmiervorrichtung geeignet.
-
Zusammenfassend
ist eine solche drucklose Schmierölrückführung
in einer Schmiervorrichtung einer Spritzgießmaschine einfacher
und kostengünstiger und somit effizienter als bekannte
Druckumlaufschmierungen von Spritzgießmaschinen und – im Gegensatz
zu herkömmlichen Verbrauchsschmierungen – für
die Anwendung in Rein- und Reinsträumen geeignet.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - WO 2005/077639
A1 [0004]
- - EP 0344673 A2 [0005]
- - EP 1265008 A1 [0005, 0005]
- - US 6085869 A [0005]
- - DE 19514346 C1 [0006]