DE102014001497A1

DE102014001497A1 - Schließeinheit

Info

Publication number: DE102014001497A1
Application number: DE102014001497.5A
Authority: DE
Inventors: Leo Sturm
Original assignee: Engel Austria GmbH
Current assignee: Engel Austria GmbH
Priority date: 2013-03-27
Filing date: 2014-02-05
Publication date: 2014-10-02
Anticipated expiration: 2034-02-06
Also published as: AT514099A1; AT514099B1; DE102014001497B4

Abstract

Schließeinheit für eine Spritzgießmaschine mit einem mittels eines Antriebs (2) bezüglich einer Formaufspannplatte (3) drehbaren Werkzeugteil (4), wobei der Antrieb (2) im Wesentlichen quer zu einer Schließachse (X) der Schließeinheit angeordnet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schließeinheit für eine Spritzgießmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Es ist im Stand der Technik bekannt, Antriebe für bewegliche Teile eines Spritzgießwerkzeugs in einer Formaufspannplatte zu versenken. Insbesondere die Drehbewegungen von Indexplatten werden standardmäßig durch in der beweglichen Formaufspannplatte versenkte elektrische oder hydraulische Antriebe erzeugt. Der Grund hierfür liegt darin, dass durch das Versenken des Antriebs verhindert werden soll, dass der Hub der Maschine durch die Anordnung des Antriebs verkleinert wird.
Dabei ist es bekannt einen Hohlwellenmotor als Antrieb einzusetzen, der von einer Welle durchstoßen wird, die zur Drehung einer Indexplatte dient ( DE 10145461 A1 ).
Durch das Einlassen des Antriebs in die Formaufspannplatte wird diese jedoch strukturell geschwächt und die insbesondere beim Präzisionsspritzgießen enorm wichtige Formstabilität der Formaufspannplatte wird vermindert. Außerdem ist insbesondere bei Elektromotoren, die in einer Formaufspannplatte eingelassen sind, eine äußerst schwierige thermische Situation zu erwarten, da die den Antrieb umgebende Formaufspannplatte natürlich das Abführen von Wärme verhindert. Es ist also nicht in allen Anwendungsfällen möglich den Antrieb in die Formaufspannplatte einzulassen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schließeinheit bereit zu stellen, die einen Antrieb für die Drehung eines beweglichen Werkzeugteils derartig beherbergt, dass die Ausdehnung der Schließeinheit in Schließrichtung klein gehalten werden kann.
Diese Aufgabe wird durch eine Schließeinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Da die Antriebe, die für die Drehung von Indexplatten und dergleichen verwendet werden, meist entlang ihrer Antriebsachse eine größere Ausdehnung aufweisen als quer zur Antriebsachse, kann bei einer horizontal schließenden Schließeinheit auf diese Weise die Baulänge so kurz wie möglich gestaltet werden bzw. analog für die Bauhöhe einer vertikalen Schließeinheit.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Bevorzugt vorgesehen ist eine Ausführungsform, bei der eine Antriebsachse in einer Seitenansicht der Schließeinheit einen Winkel zwischen 45 Grad und 135 Grad, bevorzugt einen Winkel zwischen 80 Grad und 100 Grad und besonders bevorzugt einen Winkel von im Wesentlichen 90 Grad, mit der Schließachse einschließt.
Besonders bevorzugt ist es vorgesehen, dass der Antrieb an einer dem Werkzeugteil abgewandten Seite der Formaufspannplatte angeordnet ist, wodurch eine bessere Zugänglichkeit des Antriebs und seiner Komponenten (bspw. Wegmesssystem) erreicht werden kann. Es ist dann außerdem möglich den Antrieb zusammen mit weiteren Bauteilen so zu gestalten, dass dieser einfach und schnell montiert und demontiert werden kann, wenn die Schließeinheit beispielsweise nicht ständig mit einem Indexplattenwerkzeug betrieben werden soll.
Bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei der das bewegbare bzw. drehbare Werkzeugteil als Indexplatte ausgebildet ist.
Um an einer festen Formaufspannplatte Raum für eine Einspritzvorrichtung zu lassen, kann es vorgesehen sein, dass die Formaufspannplatte eine, vorzugsweise entlang einer Schließachse, bewegbare Formaufspannplatte ist.
Insbesondere dann, wenn der Antrieb an einer beweglichen Formaufspannplatte angeordnet ist, kann es vorteilhaft sein, wenn der Antrieb an der Formaufspannplatte befestigt ist, da hierdurch automatisch eine Kopplung der Bewegung des Werkzeugs in Richtung einer Schließachse hergestellt ist.
Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass der Antrieb als elektrischer Antrieb, vorzugweise als Servoantrieb, ausgebildet ist. Solche Motoren sind dazu in der Lage, über kurze Zeiten Leistungen zu erbringen, die erheblich über Ihrer Nennleistung liegen. Da ja auch bewegliche Werkzeugplatten, insbesondere Indexplatten, während des Großteils eines Spritzgießzyklus ruhen (bezüglich der beweglichen Formaufspannplatte) kann hierdurch der Antrieb entsprechend klein und folglich kostengünstig dimensioniert werden.
Besonders einfach kann die vom Antrieb erzeugte Bewegung auf das drehbare Werkzeugteil übertragen werden, indem eine entlang einer Schließachse verschiebbare Welle zur Drehung des Werkzeugteils vorgesehen ist, welche die Formaufspannplatte vorzugsweise durchsetzt.
Um hierbei eine Bewegung der Welle (vorzugsweise samt dem beweglichen Werkzeugteil) entlang einer Schließachse zu ermöglichen, kann eine mit der Welle rotatorisch bewegungsschlüssig gekoppelte Hohlwelle vorgesehen sein, deren Position entlang der Schließachse bezüglich der Formaufspannplatte fixiert ist.
Eine besonders einfache Übertragung der Bewegung des Antriebs auf die Hohlwelle kann erreicht werden, indem ein vom Antrieb angetriebenes Ritzel vorgesehen ist, welches zur Drehung der Hohlwelle mit einer Verzahnung an der Hohlwelle zusammenwirkt.
Insbesondere dann, wenn wie vorher beschrieben ein elektrischer Motor bzw. ein Servomotor, welcher kurzzeitig erheblich über der Nennleistung belastet wird, verwendet wird, kann das Übersetzungsverhältnis zwischen Ritzel und Verzahnung an der Hohlwelle zwischen 1:1 und 10:1, bevorzugt zwischen 2:1 und 5:1 und besonders bevorzugt bei 4:1 liegen (Drehzahlverhältnisse). Die hohen Drehzahlen, die dabei vom Antrieb erreicht werden, können auf diese Weise den beispielsweise für Indexplatten angestrebten Drehgeschwindigkeiten angepasst werden.
Eine vollständige Eliminierung einer Schwächung einer Formaufspannplatte kann erreicht werden, indem die Welle zur Übertragung der Drehbewegungen auf das drehbare Werkzeugteil über eine schon vorhandene, vorzugsweise hydraulische oder elektrische Auswerfervorrichtung entlang der Schließachse verschiebbar ist.
Bevorzugt ist an dem Antrieb ein Winkeltrieb vorgesehen, wodurch eine einfache Übertragung der Antriebsbewegung in Richtung der Schließachse realisiert werden kann.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich anhand der Figuren sowie der dazugehörigen Figurenbeschreibung. Darin zeigen:
1 eine erfindungsgemäße, horizontal schließende Schließeinheit,
2 eine detaillierte Schnittdarstellung durch den Bereich der Schließeinheit mit dem Antrieb und der beweglichen Formaufspannplatte sowie einer Indexplatte sowie
3 eine erfindungsgemäße, vertikal schließende Schließeinheit.
In 1 ist eine erfindungsgemäße, horizontal schließende Schließeinheit 1 dargestellt. Sie verfügt über eine entlang einer horizontalen Schließachse X bewegbare Formaufspannplatte 3. In diesem Ausführungsbeispiel ist das drehbare Werkzeugteil 4 eine Indexplatte, welche über die Welle 5 drehbar und entlang der Schließachse X verschiebbar ist. Der in diesem Fall elektrische Antrieb 2 ist an der dem beweglichen Werkzeugteil 4 abgewandten Seite der beweglichen Formaufspannplatte 3 angeordnet. Dargestellt ist außerdem die Antriebsachse Y des Antriebs 2, welche in diesem Ausführungsbeispiel 90 Grad einschließen. Die genaue Gradzahl ist jedoch nicht wesentlich für die Erfindung.
Die bewegliche Formaufspannplatte 3, das drehbare Werkzeugteil 4 sowie der Antrieb 2 sind auch in 2 in Schnittdarstellung erkennbar. Es ist des Weiteren eine Welle 5 dargestellt, welche durch eine Auswerfervorrichtung 9 entlang der Schließachse X bewegbar ist. Außerdem ist eine Hohlwelle 6 zu erkennen, welche mit der Welle 5 rotatorisch bewegungsschlüssig gekoppelt ist. Ein Ritzel 7 steht mit der Verzahnung 8 der Hohlwelle 6 in Eingriff. Das Ritzel 7 wird vom Antrieb 2 angetrieben. Zwischen dem Ritzel 7 und Antrieb 2 befindet sich ein Winkeltrieb 12, wodurch der Antrieb 2 vertikal positioniert ist und entlang der Schließachse X so wenig wie möglich Platz verbraucht. In diesem Ausführungsbeispiel liegt das Drehzahlübersetzungsverhältnis zwischen Ritzel 7 und Verzahnung 8 bei 4:1.
Zur Übertragung von Signalen oder Energie zum beweglichen Werkzeugteil ist eine Drehdurchführung 11 vorgesehen.
Des Weiteren ist in 2 ein montiertes Werkzeug 13 zu erkennen, in welches die Indexplatte versenkbar ist.
3 zeigt eine erfindungsgemäße, vertikal schließende Schließeinheit. Auch hier ist eine Indexplatte vorhanden, welche analog zu der aus 1 ist – abgesehen von der Tatsache, dass die Schließachse X hier vertikal verläuft. Auch in diesem Ausführungsbeispiel ist der elektrische Antrieb 2 an der dem beweglichen Werkzeugteil 4 abgewandten Seite der beweglichen Formaufspannplatte 3a angeordnet.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die hier dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Beispielsweise muss die Schließachse (X) nicht mit einer Achse eines Auswerfers (11) übereinstimmen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 10145461 A1 [0003]

Claims

Schließeinheit für eine Spritzgießmaschine mit einem mittels eines elektrischen Antriebs (2) bezüglich einer Formaufspannplatte (3) drehbaren Werkzeugteil (4), welches als Indexplatte ausgebildet ist, wobei der Antrieb (2) im Wesentlichen quer zu einer Schließachse (X) der Schließeinheit angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (2) an der Formaufspannplatte (3) befestigt ist.
Schließeinheit für eine Spritzgießmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Antriebsachse (Y) in einer Seitenansicht der Schließeinheit (1) einen Winkel zwischen 45 Grad und 135 Grad, bevorzugt einen Winkel zwischen 80 Grad und 100 Grad und besonders bevorzugt einen Winkel von im Wesentlichen 90 Grad, mit der Schließachse (X) einschließt.
Schließeinheit für eine Spritzgießmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (2) an einer dem Werkzeugteil (4) abgewandten Seite der Formaufspannplatte (3) angeordnet ist.
Schließeinheit für eine Spritzgießmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Formaufspannplatte (3) eine, vorzugsweise entlang der Schließachse (X), bewegbare Formaufspannplatte (3) ist.
Schließeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (2) zumindest teilweise zwischen der Formaufspannplatte (3) und einem Auswerfermechanismus angeordnet ist.
Schließeinheit für eine Spritzgießmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (2) als Servoantrieb ausgebildet ist.
Schließeinheit für eine Spritzgießmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine, vorzugsweise entlang der Schließachse (X), verschiebbare Welle (5) zur Drehung des drehbaren Werkzeugteils (4) vorgesehen ist, welche die Formaufspannplatte (3) vorzugsweise durchsetzt.
Schließeinheit für eine Spritzgießmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit der Welle (5) rotatorisch bewegungsschlüssig gekoppelte Hohlwelle (6) vorgesehen ist, deren Position entlang der Schließachse (X) bezüglich der Formaufspannplatte (3) fixiert ist.
Schließeinheit für eine Spritzgießmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein vom Antrieb (2) angetriebenes Ritzel (7) vorgesehen ist, welches zur Drehung der Hohlwelle (6) mit einer Verzahnung (8) an der Hohlwelle (6) zusammenwirkt.
Schließeinheit für eine Spritzgießmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Übersetzungsverhältnis zwischen Ritzel (7) und Verzahnung (8) an der Hohlwelle (6) zwischen 1:1 und 10:1, bevorzugt zwischen 2:1 und 5:1 und besonders bevorzugt bei 4:1 liegt.
Schließeinheit für eine Spritzgießmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (5) über eine vorzugsweise hydraulische oder elektrische Auswerfervorrichtung (9) entlang der Schließachse (X) verschiebbar ist.
Schließeinheit für eine Spritzgießmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Antrieb (2) ein Winkeltrieb (12) vorgesehen ist.
Schließeinheit für eine Spritzgießmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Drehdurchführung (11) zur Übertragung von Signalen oder Energie zum drehbaren Werkzeugteil (4) vorgesehen ist.