DE102020102378B4 - Driving device for a shaping machine and shaping machine - Google Patents
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Abstract
Antriebsvorrichtung (1) für eine Formgebungsmaschine (2), insbesondere für eine Spritzgießmaschine, mit- wenigstens einem hydraulisch angetriebenen Druckkissen (3), über welches ein Holm (4) oder eine bewegbare Formaufspannplatte (5) der Formgebungsmaschine (2) zur Schließkraftaufbringung bewegbar ist,- einer Fördervorrichtung (6) zum Fördern eines Hydraulikfluids, wobei die Fördervorrichtung (6) einen Förderzylinder (61), einen im Förderzylinder (61) ausgebildeten und mit Hydraulikfluid gefüllten Förderraum (62) und einen im Förderraum (62) bewegbaren Förderkolben (63) aufweist, wobei der Förderkolben (63) den Förderraum (62) in einen ersten Raum (64) und in einen zweiten Raum (65) unterteilt, und- einem mit Hydraulikfluid gefüllten Hydraulikleitungssystem (7), über welches die Fördervorrichtung (6) mit dem Druckkissen (3) verbunden ist, gekennzeichnet durch- eine Absperrvorrichtung (8) zum Unterbrechen der Verbindung des Druckkissens (3) mit der Fördervorrichtung (6) und- eine den ersten Raum (64) mit dem zweiten Raum (65) verbindende Verbindungsleitung (70) zum Fördern von Hydraulikfluid zwischen den Räumen (64, 65) bei durch die Absperrvorrichtung (8) unterbrochener Verbindung des Druckkissens (3) mit der Fördervorrichtung (6), wobei der Druckkissenraum (31), der Förderraum (62) und das Hydraulikleitungssystem (7) einen geschlossenen Hydraulikkreislauf bilden.Drive device (1) for a molding machine (2), in particular for an injection molding machine, with at least one hydraulically driven pressure pad (3) via which a beam (4) or a movable mold clamping plate (5) of the molding machine (2) can be moved to apply the clamping force - a delivery device (6) for delivering a hydraulic fluid, the delivery device (6) having a delivery cylinder (61), a delivery chamber (62) formed in the delivery cylinder (61) and filled with hydraulic fluid, and a delivery piston (63 ), wherein the delivery piston (63) divides the delivery space (62) into a first space (64) and a second space (65), and- a hydraulic line system (7) filled with hydraulic fluid, via which the delivery device (6) is connected to the pressure pad (3), characterized by a shut-off device (8) for interrupting the connection of the pressure pad (3) to the conveyor device (6) and - a he connecting line (70) connecting the first space (64) to the second space (65) for conveying hydraulic fluid between the spaces (64, 65) when the connection of the pressure cushion (3) to the conveying device (6) is interrupted by the shut-off device (8), wherein the pressure cushion space (31), the conveying space (62) and the hydraulic line system (7) form a closed hydraulic circuit.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für eine Formgebungsmaschine, insbesondere für eine Spritzgießmaschine, mit wenigstens einem hydraulisch angetriebenen Druckkissen, über welches ein Holm oder eine bewegbare Formaufspannplatte der Formgebungsmaschine zur Schließkraftaufbringung bewegbar ist, einer Fördervorrichtung zum Fördern eines Hydraulikfluids, wobei die Fördervorrichtung einen Förderzylinder, einen im Förderzylinder ausgebildeten und mit Hydraulikfluid gefüllten Förderraum und einen im Förderraum bewegbaren Förderkolben aufweist, wobei der Förderkolben den Förderraum in einen ersten Raum und in einen zweiten Raum unterteilt, und einem mit Hydraulikfluid gefüllten Hydraulikleitungssystem, über welches die Fördervorrichtung mit dem Druckkissen verbunden ist. Zudem betrifft die Erfindung eine Formgebungsmaschine mit einer solchen Antriebsvorrichtung.The present invention relates to a drive device for a molding machine, in particular for an injection molding machine, with at least one hydraulically driven pressure pad, via which a beam or a movable mold clamping platen of the molding machine can be moved to apply the clamping force, a conveyor device for conveying a hydraulic fluid, the conveyor device having a conveyor cylinder, a delivery space formed in the delivery cylinder and filled with hydraulic fluid and a delivery piston movable in the delivery space, wherein the delivery piston divides the delivery space into a first space and a second space, and a hydraulic line system filled with hydraulic fluid, via which the delivery device is connected to the pressure pad. In addition, the invention relates to a shaping machine with such a drive device.
Auf der Schließseite von Formgebungsmaschine wurden bereits die unterschiedlichsten Antriebsvorrichtungen realisiert, um die Schließ- und Öffnungsbewegung der bewegbaren Formaufspannplatte durchzuführen. Die Schließbewegung wird dabei in zwei Abschnitte eingeteilt, nämlich in den Eilhub, in welchem die Formaufspannplatte einen relativ großen Weg bei relativ geringer Kraft zurücklegt, und in den Schließkraftaufbau, in welchem die Formaufspannplatte kaum mehr einen Weg zurücklegt und durch eine relativ hohe Kraft die Formaufspannplatten aufeinander gepresst werden.A wide variety of drive devices have already been implemented on the closing side of the molding machine in order to carry out the closing and opening movement of the movable mold clamping plate. The closing movement is divided into two sections, namely the rapid stroke, in which the mold clamping plate covers a relatively long distance with a relatively low force, and the build-up of clamping force, in which the mold clamping plate hardly travels any distance and the mold clamping plates are moved by a relatively high force to be pressed together.
Vor allem für die Durchführung des Schließkraftaufbaus ist der Einsatz von hydraulisch betätigten Druckkissen seit vielen Jahren bekannt. Der Eilhub kann entweder auch über diese Druckkissen durchgeführt werden oder es kann eine von den Druckkissen separate Eilhubvorrichtung vorgesehen sein.The use of hydraulically actuated pressure pads has been known for many years, especially for building up the clamping force. The express lift can either also be carried out via these pressure pads or an express lift device separate from the pressure pads can be provided.
Ein Beispiel für den Einsatz von Druckkissen für den Schließkraftaufbau bei einer vertikalen Schließeinheit einer Formgebungsmaschine geht aus der
Die
Die
Die
Eingangs wurden jene Bewegungen (Eilhub und Schließkraftaufbau) näher beschrieben, die - zusammen mit dem Öffnen - bei jedem Formgebungszyklus durchgeführt werden. Es gibt aber auch Bewegungen, die nicht bei jedem Formgebungszyklus durchgeführt werden, sondern die wesentlich seltener durchzuführen sind. Eine solche Bewegung ist die Formhöhenverstellung. Dies ist meist notwendig, wenn ein neues Formwerkzeug an den Formaufspannplatten montiert wird. In Abhängigkeit von der Höhe des Formwerkzeugs, ergibt sich eine geänderte Schließstellung. Das heißt, je nach Formhöhe sind in der geschlossenen Stellung die Formaufspannplatten unterschiedlich weit voneinander entfernt. Anders ausgedrückt wird bei einer Holmmaschine die Relativposition der bewegbaren Formaufspannplatte relativ zum Holm geändert, sodass sowohl die Ausgangsposition vor dem Schließen als auch die Position bei der Schließkraftaufbringung entsprechend der Formhöhenänderung verschoben ist. Um nun bei einem Werkzeugwechsel eine entsprechende Formhöhenverstellung durchzuführen, sind bereits diverse Lösungen bekannt.At the beginning those movements (rapid stroke and closing force build-up) were described in more detail which - together with the opening - are carried out in each molding cycle. However, there are also movements that are not carried out in every shaping cycle, but that have to be carried out much more rarely. Such Movement is the mold height adjustment. This is usually necessary when a new mold is mounted on the platens. Depending on the height of the mold, the closed position changes. This means that depending on the mold height, the distance between the mold clamping plates in the closed position varies. In other words, in a tie-bar machine, the relative position of the movable mold platen relative to the tie-bar is changed so that both the initial position before closing and the position when the clamping force is applied are shifted in accordance with the mold height change. Various solutions are already known for carrying out a corresponding mold height adjustment when changing tools.
Beispielsweise zeigt die
Die
Beide Dokumente zeigen Vorrichtungen, die relativ aufwändig sind. Das heißt, für die relativ selten durchgeführten Werkzeugwechsel sind recht komplexe zusätzliche Komponenten und Aufbauten notwendig.Both documents show devices that are relatively expensive. This means that fairly complex additional components and structures are required for the relatively infrequent tool changes.
Die
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Antriebsvorrichtung zu schaffen. Insbesondere sollen die angeführten Nachteile behoben werden. Besonders bevorzugt soll die Antriebsvorrichtung einfacher, kostengünstiger und/oder kleiner ausgebildet sein und dennoch die notwendigen Bewegungen durchführen können.The object of the present invention is therefore to provide a drive device which is improved over the prior art. In particular, the disadvantages mentioned are to be eliminated. Particularly preferably, the drive device should be designed to be simpler, cheaper and/or smaller and still be able to carry out the necessary movements.
Dies wird durch eine Antriebsvorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 erreicht. Demnach ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Antriebsvorrichtung eine Absperrvorrichtung zum Unterbrechen der Verbindung des Druckkissens mit der Fördervorrichtung und eine den ersten Raum mit dem zweiten Raum verbindende Verbindungsleitung zum Fördern von Hydraulikfluid zwischen den Räumen bei durch die Absperrvorrichtung unterbrochener Verbindung des Druckkissens mit der Fördervorrichtung aufweist, wobei der Druckkissenraum, der Förderraum und das Hydraulikleitungssystem einen geschlossenen Hydraulikkreislauf bilden.This is achieved by a drive device having the features of
Mit der vorliegenden Erfindung ist es möglich, dass durch die Fördervorrichtung die Ausgangsposition des Druckkissens verändert wird. Das heißt, es wird die Formhöhe verstellt, auf welche die Antriebsvorrichtung ausgelegt ist. Die Fördervorrichtung wird nicht nur für Schließkraftaufbringung verwendet, sondern wird auch für die Holmpositionierung eingesetzt. Die Fördervorrichtung bildet zusammen mit dem Druckkissen eine Formhöhenverstelleinrichtung. Somit kann eine Holmpositionsänderung bei einem Werkzeugwechsel auf einfache Art und Weise durchgeführt werden. Die Lösung ist zudem sehr kompakt.With the present invention, it is possible for the initial position of the pressure pad to be changed by the conveying device. This means that the mold height for which the drive device is designed is adjusted. The conveyor device is not only used for closing force application, but is also used for tie bar positioning. Together with the pressure pad, the conveying device forms a mold height adjustment device. A change in the position of the spar can thus be carried out in a simple manner when changing tools. The solution is also very compact.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.Preferred embodiments of the present invention are given in the dependent claims.
Für eine einfache Funktionsweise ist das Druckkissen als Kolben-ZylinderEinheit ausgebildet. Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass das Druckkissen einen Kissenzylinder, einen im Kissenzylinder ausgebildeten und mit Hydraulikfluid gefüllten Druckkissenraum und einen im Druckkissenraum bewegbaren Kissenkolben aufweist, wobei der Kissenkolben den Druckkissenraum in einen Schließdruckraum und in einen Öffnungsdruckraum unterteilt.The pressure pad is designed as a piston-cylinder unit for simple functionality. According to a preferred exemplary embodiment, it is provided that the pressure cushion has a cushion cylinder, a pressure cushion space formed in the cushion cylinder and filled with hydraulic fluid, and a cushion piston that can be moved in the pressure cushion space, with the cushion piston dividing the pressure cushion space into a closing pressure space and an opening pressure space.
Hydraulikfluid ist ein Fluid, das zur Übertragung von Energie (Volumenstrom, Druck) in Hydrauliksystemen in der Fluidtechnik benötigt wird. Unter den Begriff Hydraulikfluid fallen Hydraulikflüssigkeiten oder entsprechende Gemische aus einer Flüssigkeit und Gas. Bevorzugt wird als Hydraulikfluid ein Hydrauliköl eingesetzt.Hydraulic fluid is a fluid that is required to transfer energy (volume flow, pressure) in hydraulic systems in fluid technology. The term hydraulic fluid includes hydraulic fluids or corresponding mixtures of a liquid and gas. A hydraulic oil is preferably used as the hydraulic fluid.
Generell ist anzuführen, dass die Fördervorrichtung als Kolbenpumpe ausgebildet ist.In general, it should be noted that the delivery device is designed as a piston pump.
Der erste Raum und/oder der zweite Raum des Förderraums können/kann als Druckraum ausgebildet sein. Das heißt, dieser Raum ist mit (Hydraulik-)Druck beaufschlagt.The first space and/or the second space of the delivery space can/can be designed as a pressure space. This means that this space is subjected to (hydraulic) pressure.
Die Leitungen des Hydraulikleitungssystems können beliebig ausgebildet sein, solange eine ausreichende Druckbeaufschlagung der Fördervorrichtung und des Druckkissens möglich ist. Die Leitungen des Hydraulikleitungssystems umfassen auch die Begriffe Schlauch, Bohrung, Rohr, usw.The lines of the hydraulic line system can be of any design, as long as sufficient pressurization of the conveyor device and the pressure pad is possible. The lines of the hydraulic line system also include the terms hose, bore, tube, etc.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Hydraulikleitungssystem eine erste Hydraulikleitung aufweist, welche den Schließdruckraum des Druckkissens mit dem ersten Raum der Fördervorrichtung verbindet. Zudem kann vorgesehen sein, dass das Hydraulikleitungssystem eine zweite Hydraulikleitung aufweist, welche den Öffnungsdruckraum des Druckkissens mit dem zweiten Raum der Fördervorrichtung verbindet. Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass das Hydraulikleitungssystem eine Verknüpfungsleitung aufweist, welche die erste Hydraulikleitung und die zweite Hydraulikleitung verbindet.Provision is preferably made for the hydraulic line system to have a first hydraulic line which connects the closing pressure chamber of the pressure cushion to the first chamber of the conveying device connects. In addition, it can be provided that the hydraulic line system has a second hydraulic line, which connects the opening pressure chamber of the pressure cushion to the second chamber of the delivery device. In addition, it can be provided that the hydraulic line system has a connecting line which connects the first hydraulic line and the second hydraulic line.
Weiters kann bevorzugt vorgesehen sein, dass in der ersten Hydraulikleitung zwischen einer Abzweigung zur Verknüpfungsleitung und dem Schließdruckraum ein erstes Schaltelement, vorzugsweise zum Durchführen eines Fördervorrichtungs-Leerhubs, angeordnet ist und/oder dass in der zweiten Hydraulikleitung zwischen einer Abzweigung zur Verknüpfungsleitung und dem Öffnungsdruckraum ein zweites Schaltelement, vorzugsweise zum Durchführen eines Fördervorrichtungs-Leerhubs, angeordnet istFurthermore, it can preferably be provided that in the first hydraulic line between a branch to the linking line and the closing pressure chamber a first switching element, preferably for carrying out an idle stroke of the delivery device, is arranged and/or in the second hydraulic line between a branch to the linking line and the opening pressure chamber second switching element, preferably for performing a conveyor device idle stroke, is arranged
Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass sich die Verbindungsleitung aus dem Teil der ersten Hydraulikleitung, welcher vom ersten Druckraum bis zur Abzweigung zur Verknüpfungsleitung reicht, aus der Verknüpfungsleitung und aus dem Teil der zweiten Hydraulikleitung, welcher von der Abzweigung der Verknüpfungsleitung bis zum zweiten Druckraum reicht, zusammensetzt.Provision is particularly preferably made for the connecting line to consist of that part of the first hydraulic line which extends from the first pressure chamber to the junction to the connecting line, from the connecting line and from that part of the second hydraulic line which extends from the junction of the connecting line to the second pressure chamber. composed.
Um ein Absperren zu ermöglichen, ist bevorzugt vorgesehen, dass - vorzugsweise zum Durchführen eines Fördervorrichtungs-Leerhubs des Förderkolbens der Fördervorrichtung - das erste Schaltelement und das zweite Schaltelement in eine Schließstellung bringbar sind. Somit bilden das erste Schaltelement und das zweite Schaltelement gemeinsam die Absperrvorrichtung.In order to enable shutting off, it is preferably provided that--preferably for carrying out an idle stroke of the delivery device of the delivery piston of the delivery device--the first switching element and the second switching element can be brought into a closed position. Thus, the first switching element and the second switching element together form the shut-off device.
Jedes Schaltelement ist bevorzugt als fluidtechnisches Schaltelement ausgebildet. Konkret kann als Schaltelement ein schaltbares Ventil oder eine Cartridge-Ventil eingesetzt werden.Each switching element is preferably designed as a fluidic switching element. Specifically, a switchable valve or a cartridge valve can be used as the switching element.
Um einen Druckkissenhub durchzuführen, kann bevorzugt vorgesehen sein, dass in der Verknüpfungsleitung ein drittes Schaltelement angeordnet ist. Bevorzugt ist vorgesehen, dass zum Durchführen eines Formhöhen-Verstellhubs des Kissenkolbens des Druckkissens das erste Schaltelement und das zweite Schaltelement in eine Offenstellung bringbar sind und das dritte Schaltelement in eine Schließstellung bringbar ist.In order to carry out a pressure cushion stroke, provision can preferably be made for a third switching element to be arranged in the linking line. Provision is preferably made for the first switching element and the second switching element to be able to be brought into an open position and the third switching element to be brought into a closed position in order to carry out a mold height adjustment stroke of the cushion piston of the pressure cushion.
Da der Druckkissenraum, der Förderraum und das Hydraulikleitungssystem einen geschlossenen Hydraulikkreislauf bilden, kann auf einen Tank verzichtet werden.As the pressure cushion space, the pumping space and the hydraulic line system form a closed hydraulic circuit, a tank can be dispensed with.
Weiters ist bevorzugt vorgesehen, dass das Hydraulikleitungssystem, vorzugsweise im Bereich der Verknüpfungsleitung, mit einer Speichervorrichtung, vorzugsweise einem Blasenspeicher, verbunden ist. Ein solcher Hydraulikspeicher dient zum Ausgleich des (minimalen) Differentialvolumens aufgrund der Kompression der Hydraulikflüssigkeit.Furthermore, it is preferably provided that the hydraulic line system, preferably in the area of the connecting line, is connected to a storage device, preferably a bladder accumulator. Such a hydraulic accumulator is used to compensate for the (minimum) differential volume due to the compression of the hydraulic fluid.
Vor allem wenn eine Speichervorrichtung vorgesehen ist, ist es sinnvoll, dass die Speichervorrichtung über eine von der Verknüpfungsleitung abzweigende Abzweigungsleitung mit der Verknüpfungsleitung verbunden ist, wobei in der Verknüpfungsleitung zwischen der Abzweigungsleitung und der ersten Hydraulikleitung - vorzugsweise zum Durchführen des Formhöhen-Verstellhubs in eine Schließstellung bringbares - das dritte Schaltelement angeordnet ist und in der Verknüpfungsleitung zwischen der Abzweigungsleitung und der zweiten Hydraulikleitung - vorzugsweise zum Durchführen des Formhöhen-Verstellhubs in eine Schließstellung bringbares - ein viertes Schaltelement angeordnet ist.Especially when a storage device is provided, it makes sense for the storage device to be connected to the linking line via a branch line branching off from the linking line, with the linking line between the branch line and the first hydraulic line preferably being used to carry out the mold height adjustment stroke into a closed position - the third switching element is arranged and in the connecting line between the branch line and the second hydraulic line - a fourth switching element is arranged - preferably for carrying out the mold height adjustment stroke in a closed position.
Weiters ist bevorzugt vorgesehen, dass die Fördervorrichtung als zweistufiger Kraftübersetzer ausgebildet ist. Bevorzugt ist vorgesehen, dass der zweite Druckraum zweiteilig - mit einem im Querschnitt ringförmigem, axial außenliegenden Teilraum und mit einem davon separaten, axial innenliegenden Teilraum - ausgebildet ist.Furthermore, it is preferably provided that the conveying device is designed as a two-stage power converter. Provision is preferably made for the second pressure chamber to be designed in two parts—with an axially outer partial chamber that is annular in cross section and with a separate, axially inner partial chamber.
Vor allem bei einer als zweistufiger Kraftübersetzer ausgebildeten Fördervorrichtung ist es sinnvoll, wenn die erste Hydraulikleitung eine erste Zweigleitung und eine zweite Zweigleitung aufweist, wobei die erste Zweigleitung mit dem axial außenliegenden, ringförmigen Teilraum und die zweite Zweigleitung mit dem axial innenliegenden Teilraum verbunden ist. Bevorzugt kann weiters vorgesehen sein, dass ein fünftes Schaltelement in der zweiten Zweigleitung angeordnet ist und ein sechstes Schaltelement in der ersten Zweigleitung angeordnet ist.Especially in the case of a delivery device designed as a two-stage power transmission device, it makes sense for the first hydraulic line to have a first branch line and a second branch line, with the first branch line being connected to the axially outer, annular partial space and the second branch line being connected to the axially inner partial space. It can preferably also be provided that a fifth switching element is arranged in the second branch line and a sixth switching element is arranged in the first branch line.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Fördervorrichtung durch einen Elektroantrieb antreibbar ist. Speziell ist vorgesehen, dass der Förderkolben durch den Elektroantrieb relativ zum Förderzylinder, vorzugsweise linear, bewegbar ist.According to a preferred exemplary embodiment, it is provided that the conveying device can be driven by an electric drive. In particular, it is provided that the delivery piston can be moved, preferably linearly, relative to the delivery cylinder by the electric drive.
Schutz wird auch begehrt für eine Formgebungsmaschine, insbesondere eine Spritzgießmaschine, mit einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung. Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Formgebungsmaschine eine Einspritzeinheit und eine Schließeinheit aufweist, wobei die Schließeinheit ein Maschinenbett, eine mit dem Maschinenbett verbundene feststehende Formaufspannplatte und eine am Maschinenbett bewegbar gelagerte Formaufspannplatte aufweist, wobei die bewegbare Formaufspannplatte von der Antriebsvorrichtung antreibbar ist.Protection is also sought for a shaping machine, in particular an injection molding machine, with a drive device according to the invention. Provision is preferably made for the molding machine to have an injection unit and a clamping unit, the clamping unit having a machine bed, a stationary mold clamping plate connected to the machine bed and a mold movably mounted on the machine bed having clamping plate, wherein the movable platen is drivable by the drive device.
Es gibt zwei grundsätzlich gängige Konstruktionsweisen von Formgebungsmaschinen, nämlich als Zwei- bzw. Drei-Plattenmaschinen mit Holmen oder als holmlose Maschinen.There are two fundamentally common designs of shaping machines, namely as two or three-platen machines with tie bars or as tie-bar-less machines.
Bei der ersten Variante ist vorgesehen, dass die Schließeinheit vier, die Formaufspannplatten durchsetzende Holme aufweist, wobei jeder Holm mit jeweils einem Kissenkolben eines Druckkissens der Antriebsvorrichtung verbunden ist.In the first variant, it is provided that the clamping unit has four bars passing through the mold mounting plates, each bar being connected to a respective cushion piston of a pressure cushion of the drive device.
Bei der zweiten Variante ist vorgesehen, dass die Schließeinheit holmlos ausgebildet ist, wobei der Kissenkolben mit der bewegbaren Formaufspannplatte verbunden ist und der Kissenzylinder mit einer am Maschinenbett befestigten Stirnplatte der Schließeinheit verbunden oder in dieser Stirnplatte ausgebildet ist.In the second variant, the clamping unit is designed without a tie-bar, with the cushion piston being connected to the movable platen and the cushion cylinder being connected to a front plate of the clamping unit fastened to the machine bed or being formed in this front plate.
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 in einer schematischen Seitenansicht eine Formgebungsmaschine in Form einer Holmmaschine mit einer Antriebsvorrichtung, -
2 in einer schematischen Seitenansicht eine Formgebungsmaschine in Form einer holmlosen Maschine mit einer Antriebsvorrichtung, -
3 schematisch im Detail eine Antriebsvorrichtung samt Fördervorrichtung, Hydraulikleitungssystem und Druckkissen, -
4 die Schaltstellung der Antriebsvorrichtung beim ersten Leerhub des Formteilhubs, -
5 die Schaltstellung der Antriebsvorrichtung beim ersten Verstellhub des Formteilhubs, -
6 die Schaltstellung der Antriebsvorrichtung beim zweiten Leerhub des Formteilhubs, -
7 die Schaltstellung der Antriebsvorrichtung beim zweiten Verstellhub des Formteilhubs, -
8 die neue Ausgangsstellung nach Beendigung des Formteilhubs, -
9 eine Schaltstellung der Antriebsvorrichtung beim Positions-Toleranzausgleich, -
10 die Schaltstellung der Antriebsvorrichtung beim Aufbau der Schließkraft, -
11 die Schaltstellung der Antriebsvorrichtung beim Halten der Schließkraft, -
12 die Schaltstellung der Antriebsvorrichtung beim Verdichten für den Schließkraftabbau -
13 die Schaltstellung der Antriebsvorrichtung beim Schließkraftabbau, -
14 die Schaltstellung der Antriebsvorrichtung bei der Rückstellung der Holme bzw. der Übertragungsstange, -
15 die Ausgangsstellung der Antriebsvorrichtung, -
16 die Schaltstellung der Antriebsvorrichtung bei Aufbringung einer erhöhten Öffnungskraft, -
17 eine schematische Darstellung der Antriebsvorrichtung mit einer Fördervorrichtung in Form eines einstufigen Druckübersetzers, -
18 die Antriebsvorrichtung mit einer im Kissenkolben angeordneten Fördervorrichtung in Form eines einstufigen Druckübersetzers und -
19 die Antriebsvorrichtung mit einer im Kissenkolben angeordneten Fördervorrichtung in Form eines zweistufigen Druckübersetzers.
-
1 in a schematic side view a shaping machine in the form of a beam machine with a drive device, -
2 in a schematic side view a shaping machine in the form of a tie-bar-less machine with a drive device, -
3 schematically in detail a drive device including conveyor device, hydraulic line system and pressure pad, -
4 the switching position of the drive device during the first idle stroke of the molding stroke, -
5 the switching position of the drive device during the first adjustment stroke of the molding stroke, -
6 the switching position of the drive device during the second idle stroke of the molding stroke, -
7 the switching position of the drive device during the second adjustment stroke of the molding stroke, -
8th the new starting position after completion of the molding stroke, -
9 a switching position of the drive device during position tolerance compensation, -
10 the switching position of the drive device when building up the closing force, -
11 the switching position of the drive device when holding the closing force, -
12 the switching position of the drive device during compression for the reduction of the closing force -
13 the switching position of the drive device when the closing force is reduced, -
14 the switching position of the drive device when resetting the bars or the transmission rod, -
15 the starting position of the drive device, -
16 the switching position of the drive device when an increased opening force is applied, -
17 a schematic representation of the drive device with a conveyor device in the form of a single-stage pressure intensifier, -
18 the drive device with a conveyor device arranged in the cushion piston in the form of a single-stage pressure intensifier and -
19 the drive device with a conveyor device arranged in the cushion piston in the form of a two-stage pressure intensifier.
In
Die Einspritzeinheit 11 ist lediglich schematisch dargestellt. Mit der Einspritzeinheit 11 kann flüssiges Material, z. B. Kunststoff- oder Metallschmelze, in eine im Formgebungswerkzeug 16 ausgebildete Kavität eingebracht werden. In der Kavität härtet das zunächst flüssige Material zu einem Formgebungsteil aus, welches dann aus dem Formgebungswerkzeug 16 entnommen, insbesondere ausgestoßen, wird.The
Die Schließeinheit 12 weist ein Maschinenbett 13 (auch Rahmen genannt), eine mit dem Maschinenbett 13 fest verbundene feststehende Formaufspannplatte 14 und die am Maschinenbett 13 bewegbar gelagerte Formaufspannplatte 5 auf. Zudem weist die Schließeinheit 12 die Holme 4 auf, welche die beiden Formaufspannplatten 5 und 14 durchsetzen. Im Bereich der bewegbaren Formaufspannplatte 5 sind Verriegelungsvorrichtungen 17 angeordnet, welche die Holme 4 zumindest teilweise axial umgeben. Mit diesen Verriegelungsvorrichtungen 17 wird die Formaufspannplatte 5 bei geschlossenem Formgebungswerkzeug 16 an den Holmen 4 fixiert bzw. form- oder kraftschlüssig gehalten. In der Verriegelungsstellung der Verriegelungsvorrichtung 17 wird die Schließkraftaufbringung ermöglicht. Die Verriegelungsvorrichtungen 17 können jeweils Halbschalen 17a und 17b (auch Verriegelungsmuttern genannt) aufweisen, welche an den Holmen 4 form- oder kraftschlüssig verbindbar, vorzugsweise festklemmbar, sind. An den beiden Formaufspannplatten 5 und 14 ist jeweils eine Formhälfte 16a und 16b montiert. Gemeinsam bilden die beiden Formhälften 16a und 16b das Formgebungswerkzeug 16. In geschlossenem Zustand ist im Formgebungswerkzeug 16 wenigstens eine Kavität ausgebildet (nicht dargestellt).The clamping
Die Schließeinheit 12 weist eine Antriebsvorrichtung 1 auf, mit welcher die Formaufspannplatten 5 und 14 und somit auch die Formhälften 16a und 16b relativ zueinander bewegbar sind. Die Antriebsvorrichtung 1 kann derart ausgebildet sein, dass sie für die Durchführung des Eilhubs (relativ langer Weg bei relativ wenig Kraft) eine eigene Eilhubvorrichtung aufweist. Diese Eilhubvorrichtung kann beispielsweise in Form eines Spindeltriebs oder in Form eines Kniehebelsystems ausgebildet sein. Eine derartige Eilhubvorrichtung kann im (linksseitigen) Bereich der bewegbaren Formaufspannplatte 5 angeordnet sein und diese relativ zur feststehenden Formaufspannplatte 14 bewegen. In
Die Antriebsvorrichtung 1 weist auch mehrere Druckkissen 3 zur Schließkraftaufbringung auf. Im Folgenden sei beispielhaft ein Druckkissen näher beschrieben. Das Druckkissen 3 weist einen Kissenzylinder 30 auf, welcher mit der feststehenden Formaufspannplatte 14 verbunden ist. Das Druckkissen 3 kann zum Beispiel an der feststehenden Formaufspannplatte 14 angebracht sein oder in diese integriert sein. Im Kissenzylinder 30 ist ein Druckkissenraum 31 ausgebildet, welcher mit Hydraulikflüssigkeit (z. B. Hydrauliköl) gefüllt ist. Im Druckkissenraum 31 ist ein Kissenkolben 32 linear bewegbar gelagert. Der Kissenkolben 32 unterteilt den Druckkissenraum 31 in einen Schließdruckraum 33 und in einen Öffnungsdruckraum 34. Der Kissenkolben 32 ist mit einem Holm 4 verbunden. Das Druckkissen 3 steht über ein Hydraulikleitungssystem 7 mit einer Fördervorrichtung 6 in Verbindung. Das Druckkissen 3 bildet gemeinsam mit dem Hydraulikleitungssystem 7 und der Fördervorrichtung 6 die Antriebsvorrichtung 1. Wenn keine separate Eilhubvorrichtung vorgesehen ist, wird mit dieser Antriebsvorrichtung 1 sowohl der Eilhub als auch die Schließkraftaufbringung durchgeführt. Die Fördervorrichtung 6 dient zum Fördern von Hydraulikflüssigkeit von und zum Druckkissen 3. Die Fördervorrichtung 6 weist einen Förderzylinder 61, einen im Förderzylinder 61 ausgebildeten Förderraum 62 und einen im Förderraum 62 bewegbaren Förderkolben 63 auf. Der Förderkolben 63 unterteilt den Förderraum 62 in einen ersten Raum 64 und in einen zweiten Raum 65. Da in diesem Fall die Fördervorrichtung 6 als zweistufiger Kraftübersetzer ausgebildet ist, weist der erste Raum 64 einen axial außenliegenden Teilraum 66 und einen axial innenliegenden (kleineren) Teilraum 67 auf. Der Förderkolben 63 ist mit einer Förderstange 68 verbunden, welche den ersten Raum 64 in die beiden Teilräume 66 und 67 unterteilt. Über eine Antriebsstange 69 ist der Förderkolben 63 mit einem (schematisch dargestellten) Elektroantrieb 10 verbunden. Über den Elektroantrieb 10 ist der Förderkolben 63 im Förderzylinder 61 translatorisch bewegbar. Der Elektroantrieb 10 kann beispielsweise als rotierender Hohlwellenmotor ausgebildet sein, welcher über eine Spindelmutter die teilweise als Spindel ausgebildete Antriebsstange 69 linear antreibt. Die Position der Fördervorrichtung 6 kann frei gewählt werden. Die Fördervorrichtung 6 kann, wie dargestellt, irgendwo separat vom Druckkissen 3 angeordnet sein. Die Fördervorrichtung 6 kann aber auch in die feststehende Formaufspannplatte 14 integriert sein oder in das Druckkissen 3 integriert sein.The
In
In den
Generell sind in den
Mit Verweis auf
Das Hydraulikleitungssystem 7 weist eine zweite Hydraulikleitung 72 auf, welche den Öffnungsdruckraum 34 des Druckkissens 3 mit dem zweiten Raum 65 der Fördervorrichtung 6 verbindet. Die zweite Hydraulikleitung 72 weist eine Abzweigung 75 zur Verknüpfungsleitung 73 auf, wobei die Abzweigung 75 die zweite Hydraulikleitung 72 in einen Förderabschnitt 72.6 und in einen Druckkissenabschnitt 72.3 unterteilt. Im Druckkissenabschnitt 72.3 der zweiten Hydraulikleitung 72 ist ein zweites Schaltelement (schaltbares Ventil) 82 angeordnet. Dieses Schaltelement82 kann eine Offenstellung OS und Schließstellung SS einnehmen.The
Das Hydraulikleitungssystem 7 weist eine erste Hydraulikleitung 71 auf, welche den Schließdruckraum 33 des Druckkissens 3 mit dem ersten Raum 64 der Fördervorrichtung 6 verbindet. Der erste Raum 64 setzt sich aus dem axial außenliegenden Teilraum 66 und dem axial innenliegenden Teilraum 67 zusammen. Die erste Hydraulikleitung 71 weist eine Abzweigung 76 zur Verknüpfungsleitung 73 auf, wobei die Abzweigung 76 die erste Hydraulikleitung 71 in einen Förderabschnitt 71.6 und in einen Druckkissenabschnitt 71.3 unterteilt. Im Druckkissenabschnitt 71.3 ist ein erstes Schaltelement 81 angeordnet. Die erste Hydraulikleitung 71 (im Speziellen dessen Förderabschnitt 71.6) umfasst eine erste Zweigleitung 71a, welche mit dem axial außenliegenden Teilraum 66 verbunden ist, und eine zweite Zweigleitung 71b, welche mit dem axial innenliegenden Teilraum 67 verbunden ist. Die erste Zweigleitung 71a ist durch die Abzweigung 77 in zwei Abschnitte unterteilt. In der ersten Zweigleitung 71a ist ein sechstes Schaltelement 85 angeordnet. In der zweiten Zweigleitung 71b ist ein fünftes Schaltelement 86 angeordnet.The
Das Hydraulikleitungssystem 7 weist eine Verknüpfungsleitung 73 auf, welche die erste Hydraulikleitung 71 und die zweite Hydraulikleitung 72 verbindet. Die Verknüpfungsleitung 73 bildet zusammen mit (dem Förderabschnitt 71.6) der ersten Hydraulikleitung 71 und (dem Förderabschnitt 72.6) der zweiten Hydraulikleitung 72 die Verbindungsleitung 70. Im Bereich der Verknüpfungsleitung 73 weist das Hydraulikleitungssystem 7 eine Speichervorrichtung 9 auf. Die Speichervorrichtung 9 ist über eine Abzweigungsleitung 74 mit der Verknüpfungsleitung 73 verbunden. In der Verknüpfungsleitung 73 ist zwischen der Abzweigungsleitung 74 und der ersten Hydraulikleitung 71 ein drittes Schaltelement 83 angeordnet. In der Verknüpfungsleitung 73 ist zwischen der Abzweigungsleitung 74 und der zweiten Hydraulikleitung 72 ein viertes Schaltelement 84 angeordnet.The
Sämtliche Schaltelemente 81 bis 86 sind mit einer (nicht dargestellten) Steuervorrichtung verbunden. Diese Steuervorrichtung kann mit einer (ebenfalls nicht dargestellten) Steuer- oder Regeleinheit der gesamten Formgebungsmaschine 2 signaltechnisch verbunden sein oder in diese Steuer- oder Regeleinheit integriert sein. Über die Steuervorrichtung sind die Schaltzustände (vor allem Offenstellung OS und Schließstellung SS) der Schaltelemente 81 bis 86, vorzugsweise in Abhängigkeit von gespeicherten Programmabläufen, steuerbar.All switching
In den nachfolgend beschriebenen Figuren sind jeweils nur die für die jeweilig beschriebene Funktion wichtigsten Komponenten mit einem Bezugszeichen versehen. Ansonsten gilt die Beschreibung zu den bisher beschriebenen Figuren.In the figures described below, only the components that are most important for the respective function described are provided with a reference number. Otherwise, the description of the previously described figures applies.
Die
In
Gemäß
Je nachdem wie weit der Holm 4 aufgrund der geänderten Formhöhe verschoben werden muss, ist dieser Vorgang (Leerhub & Verstellhub) zu wiederholen.Depending on how far the
Dementsprechend ist in
In
In
Mit der beschriebenen Antriebsvorrichtung 1 kann aber nicht nur eine (vergleichsweise selten durchgeführte) Formhöhenverstellung erfolgen, sondern es kann auch die Schließkraftaufbringung durchgeführt werden. Dies ist im Folgenden näher erläutert. Lediglich zur Vereinfachung sind die die Absperrvorrichtung 8 bildenden Schaltelemente 81 und 82 nicht dargestellt (sie befinden sich immer in einer Offenstellung OS).With the
In
In
Sobald die Schließkraft fertig aufgebaut ist, werden auch die Schaltelemente 83 bis 85 in die Schließstellung SS geschaltet. Dadurch wird der Druck im Schließdruckraum 33 (und in der ersten Hydraulikleitung 71 bis zu den Schaltelementen 85 und 86) eingesperrt, sodass die Belastung der Fördervorrichtung 6 (Förderkolben 63, Antriebsstange 69 und Elektroantrieb 10) möglichst gering ist (siehe
In
Anschließend erfolgt gemäß
In
In
In
In
Dagegen ist in
Sämtliche Bezugszeichen in den
Bezugszeichenlistereference list
- 11
- Antriebsvorrichtungdrive device
- 22
- Formgebungsmaschineshaping machine
- 33
- Druckkissenpressure pad
- 3030
- Kissenzylindercushion cylinder
- 3131
- Druckkissenraumpressure pad room
- 3232
- Kissenkolbenpillow butt
- 3333
- Schließdruckraumclosing pressure chamber
- 3434
- Öffnungsdruckraumopening pressure chamber
- 44
- Holmspar
- 55
- bewegbare Formaufspannplattemovable platen
- 66
- Fördervorrichtungconveyor
- 6161
- Förderzylinderdelivery cylinder
- 6262
- Förderraumconveyor room
- 6363
- Förderkolbendelivery plunger
- 6464
- erster Raumfirst room
- 6565
- zweiter Raumsecond room
- 6666
- axial außenliegender Teilraumaxially external compartment
- 6767
- axial innenliegender Teilraumaxial inner compartment
- 6868
- Förderstangeconveyor rod
- 6969
- Antriebsstangedrive rod
- 77
- Hydraulikleitungssystemhydraulic line system
- 7070
- Verbindungsleitungconnection line
- 7171
- erste Hydraulikleitungfirst hydraulic line
- 71.371.3
- Druckkissenabschnittpressure pad section
- 71.671.6
- Förderabschnittconveyor section
- 71a71a
- erste Zweigleitungfirst branch line
- 71 b71 b
- zweite Zweigleitungsecond branch line
- 7272
- zweite Hydraulikleitungsecond hydraulic line
- 72.372.3
- Druckkissenabschnittpressure pad section
- 72.672.6
- Förderabschnittconveyor section
- 7373
- Verknüpfungsleitunglink line
- 7474
- Abzweigungsleitungbranch line
- 7575
- Abzweigungjunction
- 7676
- Abzweigungjunction
- 7777
- Abzweigungjunction
- 88th
- Absperrvorrichtungshut-off device
- 8181
- erstes Schaltelementfirst switching element
- 8282
- zweites Schaltelementsecond switching element
- 8383
- drittes Schaltelementthird switching element
- 8484
- viertes Schaltelementfourth switching element
- 8585
- fünftes Schaltelementfifth switching element
- 8686
- sechstes Schaltelementsixth switching element
- 99
- Speichervorrichtungstorage device
- 1010
- Elektroantriebelectric drive
- 1111
- Einspritzeinheitinjection unit
- 1212
- Schließeinheitlocking unit
- 1313
- Maschinenbettmachine bed
- 1414
- feststehende Formaufspannplattefixed platen
- 1515
- Stirnplattefaceplate
- 1616
- Formgebungswerkzeugshaping tool
- 16a16a
- Formhälftemold half
- 16b16b
- Formhälftemold half
- 1717
- Verriegelungsvorrichtunglocking device
- 17a17a
- Halbschalehalf shell
- 17b17b
- Halbschalehalf shell
- 1818
- Übertragungsstangetransmission rod
- SSss
- Schließstellungclosed position
- OSOS
- Offenstellungopen position
- MM
- Maschinenlängsachsemachine longitudinal axis
- A1A1
- erste Ausgangsstellungfirst starting position
- A2A2
- zweite Ausgangsstellungsecond starting position
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-
2019
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2020
- 2020-01-31 DE DE102020102378.2A patent/DE102020102378B4/en active Active
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---|---|---|---|
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R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |