DE102021130687B3 - Multi-component injection molding machine - Google Patents
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Abstract
Eine Mehrkomponenten-Spritzgießmaschine umfasst eine erste Formaufspannplatte, eine relativ zu dieser verfahrbare zweite Formaufspannplatte und eine Wendeeinheit mit einer zwischen der ersten Formaufspannplatte und der zweiten Formaufspannplatte angeordneten Wendeplatte. Diese stützt sich um eine vertikale Achse (B) drehbar auf einer längs der Maschinenachse relativ zu den beiden Formaufspannplatten verfahrbaren Grundplatte (15) ab und weist mindestens einen zum Zusammenwirken mit einem Auswerfer einer auf der Wendeplatte aufgespannten Formhälfte hergerichteten Ejektorstößel (36) auf. An der Grundplatte (15) ist ein Ejektorantrieb mit einem mechanischen Ausgang angeordnet; und in der Wendeplatte erstreckt sich ein auf den Ejektorstößel (36) einwirkender mechanischer Koppeltrieb (46) mit einem ersten Kuppelelement. Der mechanische Ausgang des Ejektorantriebs ist als ein zu dem ersten Kuppelelement korrespondierendes zweites Kuppelelement ausgeführt. Das erste und das zweite Kuppelelement sind in einer definierten Drehstellung der Wendeplatte bezüglich der Grundplatte (15) kraft- und bewegungsübertragend koppelbar.A multi-component injection molding machine comprises a first mold mounting plate, a second mold mounting plate that can be moved relative to this, and a turning unit with a turning plate arranged between the first mold mounting plate and the second mold mounting plate. This is rotatably supported about a vertical axis (B) on a base plate (15) that can be moved along the machine axis relative to the two mold clamping plates and has at least one ejector ram (36) designed to interact with an ejector of a mold half clamped on the turning platen. An ejector drive with a mechanical output is arranged on the base plate (15); and a mechanical coupling drive (46) with a first coupling element which acts on the ejector ram (36) extends in the turning plate. The mechanical output of the ejector drive is designed as a second coupling element that corresponds to the first coupling element. The first and the second coupling element can be coupled in a defined rotational position of the turning plate with respect to the base plate (15) so as to transmit force and movement.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mehrkomponenten-Spritzgießmaschine, umfassend ein Maschinenbett, eine zur Aufnahme einer ersten Formhälfte hergerichtete erste Formaufspannplatte, eine relativ zu dieser mittels einer Antriebseinheit längs der Maschinenachse verfahrbare, zur Aufnahme einer zweiten Formhälfte hergerichtete zweite Formaufspannplatte, mindestens zwei Einspritzeinheiten und eine Wendeeinheit mit einer zwischen der ersten Formaufspannplatte und der zweiten Formaufspannplatte angeordneten, zur Aufnahme einer dritten Formhälfte und einer vierten Formhälfte hergerichteten Wendeplatte, welche sich um eine vertikale Achse drehbar auf einer längs der Maschinenachse relativ zu den beiden Formaufspannplatten verfahrbaren Grundplatte abstützt. Insbesondere betrifft die Erfindung dabei, wie im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegeben, eine solche Mehrkomponenten-Spritzgießmaschine der vorstehend spezifizierten Art, bei der die Wendeplatte weiterhin mindestens einen zum Zusammenwirken mit einem Auswerfer der dritten oder der vierten Formhälfte hergerichteten Ejektorstößel aufweist.The present invention relates to a multi-component injection molding machine, comprising a machine bed, a first mold clamping plate prepared to receive a first mold half, a second mold clamping plate that can be moved relative thereto by means of a drive unit along the machine axis and is prepared to receive a second mold half, at least two injection units and a turning unit with a turning plate arranged between the first mold clamping plate and the second mold clamping plate, prepared to receive a third mold half and a fourth mold half, which is rotatably supported about a vertical axis on a base plate that can be moved along the machine axis relative to the two mold clamping plates. In particular, the invention relates, as specified in the preamble of claim 1, to such a multi-component injection molding machine of the type specified above, in which the turning plate also has at least one ejector ram designed to interact with an ejector of the third or fourth mold half.
Mehrkomponenten-Spritzgießmaschinen der hier in Rede stehenden Art dienen der effizienten Fertigung komplexer Kunststoff-Erzeugnisse in einem mehrstufigen Herstellungsprozess. Sie sind in diversen Konzeptionen und Ausgestaltungen bekannt und im Einsatz, insbesondere als Zweiplatten- oder Dreiplatten-Maschinen, mit elektrischer oder hydraulischer Antriebseinheit („Schließeinheit“), mit unterschiedlichsten Konzeptionen hinsichtlich der Anordnung der Plastifizier- und Einspritzeinheiten, etc. Nur beispielhaft wird, was den Stand der Technik angeht, auf die folgenden Veröffentlichungen verwiesen: CA 2 312 339 C,
Auch die
Im Sinne einer gattungsgemäßen Ausführung kann bei derartigen Mehrkomponenten-Spritzgießmaschinen die Wendeeinheit mit Auswerfertechnik bestückt sein, namentlich indem die Wendeplatte mindestens einen zum Zusammenwirken mit einem Auswerfer der dritten oder der vierten Formhälfte hergerichteten Ejektorstößel aufweist. In terms of a generic embodiment, the turning unit can be equipped with ejector technology in such multi-component injection molding machines, specifically in that the turning plate has at least one ejector plunger designed to interact with an ejector of the third or fourth mold half.
Dies kommt einem hohen Maß an Flexibilität entgegen, was die Gestaltung der mit der Spritzgießmaschinen herstellbaren Produkte und/oder die mit der Spritzgießmaschine durchführbare Prozessführung angeht. Bekannt ist dabei namentlich eine hydraulische Betätigung des mindestens einen Ejektorstößels, zu welchem Zweck in die Wendeplatte mindestens ein den Ejektorstößel betätigender Hydraulikzylinder integriert ist. Die Beaufschlagung des Hydraulikzylinders mit Hydraulikfluid erfolgt dabei über eine im Bereich des unteren oder des oberen Drehlagers der Wendeplatte vorgesehene Drehdurchführung. Repräsentativ für diesen Stand der Technik sind beispielsweise die folgenden Veröffentlichungen:
Im Lichte dieses Standes der Technik hat sich die vorliegende Erfindung zur Aufgabe gemacht, eine hinsichtlich der Praxistauglichkeit verbesserte Mehrkomponenten-Spritzgießmaschine der gattungsgemäßen Art bereitzustellen.In the light of this state of the art, the object of the present invention is to provide a multi-component injection molding machine of the generic type that is improved in terms of practicality.
Gelöst wird diese Aufgabenstellung, indem sich bei einer gattungsgemäßen Mehrkomponenten-Spritzgießmaschine in der Wendeplatte ein auf den Ejektorstößel einwirkender mechanischer Koppeltrieb mit einem ersten Kuppelelement erstreckt und an der Grundplatte ein Ejektorantrieb angeordnet ist, dessen (mechanischer) Ausgang als ein zu dem ersten Kuppelelement korrespondierendes zweites Kuppelelement ausgeführt ist, wobei das erste und das zweite Kuppelelement in einer definierten Drehstellung der Wendeplatte bezüglich der Grundplatte (Kuppelstellung) kraft- und bewegungsübertragend koppelbar sind. Demnach sind namentlich die folgenden, untereinander sowie mit den weiteren Merkmalen der Spritzgießmaschine synergistisch zusammenwirkenden technischen Besonderheiten für die erfindungsgemäße Mehrkomponenten-Spritzgießmaschine charakteristisch: Der den Ejektorstößel betätigende, einen mechanischen Ausgang aufweisende Ejektorantrieb ist an der Grundplatte der Wendeeinheit angeordnet, wobei der mechanische Ausgang des Ejektorantriebs als ein translatorisch und/oder rotatorisch bewegtes bzw. bewegbares zweites Kuppelelement ausgeführt ist. Die betreffende Bewegung des mechanischen Ausgangs des Ejektorantriebs ist, wenn die Wendeplatte ihre - für das Auswerfen der Spritzgussteile aus der betreffenden, auf der Wendeplatte aufgespannten Formhälfte vorgesehene - Kuppelstellung einnimmt, mittels eines sich in der Wendeplatte erstreckenden Koppeltriebs mechanisch auf den Ejektorstößel übertragbar, indem in der Kuppelstellung der Wendeplatte ein dem Koppeltrieb zugehöriges erstes Kuppelelement und das zu ihm korrespondierende, dem Ausgang des Ejektorantriebs zugeordnete zweite Kuppelelement im Sinne einer Bewegung und Kraft übertragenden Koppelung miteinander koppelbar sind.This task is solved in that, in a multi-component injection molding machine of this type, a mechanical coupling drive acting on the ejector ram extends in the turning platen and has a first coupling element, and an ejector drive is arranged on the base plate, the (mechanical) output of which acts as a second coupling element corresponding to the first Coupling element is designed, wherein the first and the second coupling element in a defined rotational position of the insert with respect to the base plate (coupling position) can be coupled in a force-transmitting and motion-transmitting manner. Accordingly, the following technical features, which interact synergistically with one another and with the other features of the injection molding machine, are characteristic of the multi-component injection molding machine according to the invention: The ejector drive, which actuates the ejector ram and has a mechanical output, is arranged on the base plate of the turning unit, with the mechanical output of the ejector riebs is designed as a translatory and / or rotationally moved or movable second coupling element. The relevant movement of the mechanical output of the ejector drive can be transferred mechanically to the ejector ram by means of a coupling drive extending in the turning plate when the turning plate assumes its coupling position - intended for ejecting the injection molded parts from the relevant mold half clamped on the turning plate, in that in the coupling position of the turning plate, a first coupling element associated with the coupling drive and the second coupling element corresponding thereto, associated with the output of the ejector drive, can be coupled to one another in the sense of a coupling that transmits movement and force.
Das erste Kuppelelement ist dabei mit Abstand zu der Drehachse der Wendeplatte angeordnet, so dass es durch die Drehung der Wendeplatte seine Lage bezüglich der Grundplatte verändert, nämlich auf einer Kreisbahn verschiebt. Bevorzugt können die miteinander zusammenwirkenden, zueinander korrespondierenden ersten und zweiten Kuppelelemente dabei so ausgeführt und angeordnet sein, dass allein schon durch das Drehen der Wendeplatte in die Kuppelstellung hinein die beiden besagten Kuppelelemente miteinander in Eingriff kommen; hier greifen, mit anderen Worten, das erste und das zweite Kuppelelement beim Bewegen der Wendeplatte in die Kuppelstellung selbsttätig ineinander. Zwingend ist dies indessen nicht. So kommt im Rahmen der Erfindung beispielsweise auch in Betracht, dass nach dem Drehen der Wendeplatte in die Kuppelstellung noch ein zusätzlicher aktiver Schritt notwendig ist, um das erste und das (hiermit fluchtende) zweite Kuppelelement miteinander in einer Kraft und Bewegung übertragenden Weise zu koppeln, beispielsweise die mittels eines Aktuators (z. B. eines Elektromagnets) erfolgende Verstellung einer an dem Ausgang des Ejektorantriebs angeordneten, zwischen einer Eingriffsstellung und einer Nicht-Eingriffsstellung axial verschiebbaren Hülse.The first coupling element is arranged at a distance from the axis of rotation of the turning plate, so that it changes its position with respect to the base plate as a result of the turning of the turning plate, namely it moves on a circular path. Preferably, the interacting, mutually corresponding first and second coupling elements can be designed and arranged in such a way that the two said coupling elements come into engagement with one another simply by rotating the turning plate into the coupling position; here, in other words, the first and the second coupling element automatically engage in one another when the turning plate is moved into the coupling position. However, this is not mandatory. For example, within the scope of the invention, it is also possible that after turning the insert into the coupled position, an additional active step is necessary in order to couple the first and the second coupling element (aligned herewith) to one another in a manner that transmits force and movement, for example, the adjustment of a sleeve that is arranged at the output of the ejector drive and is axially displaceable between an engaged position and a non-engaged position by means of an actuator (eg, an electromagnet).
Durch die erfindungsgemäße Ausführung der Mehrkomponenten-Spritzgießmaschine lassen sich verschiedene Vorteile von großer Praxisrelevanz realisieren. So können bei erfindungsgemäßen Mehrkomponenten-Spritzgießmaschinen die Wendeplatten typischerweise - im Vergleich zum Stand der Technik mit Ejektorstößeln, welche durch in der Wendeplatte angeordnete Hydraulikzylinder betätigt werden - eine substantiell geringere Bautiefe aufweisen. Dies wirkt sich nicht nur dahingehend vorteilhaft aus, dass auch Spritzgießmaschinen geringerer Baugröße mit Wendeeinheiten ausgestattet werden können. Auch die hierdurch erzielbare Reduktion der Masse der Wendeeinheit ist ein bedeutender Vorteil, und zwar sowohl hinsichtlich der Maschinenstatik als auch hinsichtlich der Maschinendynamik. Auch der Wegfall einer Hydraulikversorgung der Wendeplatte über Drehdurchführungen ist ein sehr vorteilhafter Aspekt; denn dies begünstigt die Erfüllung von Anforderungen der Reinraumtechnik.The design of the multi-component injection molding machine according to the invention allows various advantages of great practical relevance to be realized. Thus, in multi-component injection molding machines according to the invention, the turning plates can typically have a substantially smaller overall depth—compared to the prior art with ejector tappets which are actuated by hydraulic cylinders arranged in the turning plate. This has an advantageous effect not only in that smaller injection molding machines can also be equipped with turning units. The reduction in the mass of the turning unit that can be achieved in this way is also a significant advantage, both with regard to the machine statics and with regard to the machine dynamics. The omission of a hydraulic supply for the turning plate via rotary feedthroughs is also a very advantageous aspect; because this favors the fulfillment of requirements of clean room technology.
Als ganz besonders vorteilhaft erweist sich, wenn der Ejektorstößel zum Zusammenwirken sowohl mit einem Auswerfer der dritten Formhälfte als auch mit einem Auswerfer der vierten Formhälfte hergerichtet ist. Der erfindungsgemäße mechanische Antrieb des Ejektorstößels mittels eines Koppeltriebs erlaubt nämlich doppeltwirkende Realisierungen dergestalt, dass sich der - in einer zu beiden Seiten der Wendeplatte hin offenen Führung aufgenommene, die Wendeplatte durchdringende - Ejektorstößel mittels des Koppeltriebs wahlweise in Richtung auf die dritte Formhälfte oder aber in Richtung auf die vierte Formhälfte bewegen lässt. Vorstehendes gilt in ganz besonderer Weise, wenn der Koppeltrieb eine Welle umfasst und der Ejektorstößel eine Zahnstangenstruktur aufweist, welche mit einem der Welle zugeordneten Zahnrad kämmt. So lassen sich ganz besonders kompakte, leistungsstarke und zuverlässige Auswerfer-Betätigungen realisieren, einschließlich solcher, bei denen, wie weiter oben dargelegt, die Ejektorstößel doppelt-wirkend ausgeführt sind. Das erste Kuppelelement kann dabei integraler Bestandteil der Welle sein, auf der das mit dem Ejektorstößel kämmende Zahnrad fixiert ist; günstiger unter baulichen Gesichtspunkten ist allerdings, wenn das erste Kuppelelement an einer mit der Welle drehfest verbundenen, beispielsweise auf diese endseitig aufgesteckten Wellenverlängerung vorgesehen ist.It proves to be particularly advantageous if the ejector ram is designed to interact both with an ejector of the third mold half and with an ejector of the fourth mold half. The mechanical drive of the ejector ram according to the invention by means of a coupling drive allows double-acting realizations in such a way that the ejector ram - accommodated in a guide open on both sides of the turning plate and penetrating the turning plate - can be moved by means of the coupling drive either in the direction of the third mold half or in the direction can be moved to the fourth mold half. The above applies in a very special way if the coupling drive comprises a shaft and the ejector tappet has a rack structure which meshes with a gear wheel assigned to the shaft. In this way, particularly compact, powerful and reliable ejector actuations can be implemented, including those in which, as explained above, the ejector tappets are designed to be double-acting. The first coupling element can be an integral part of the shaft on which the gear meshing with the ejector tappet is fixed; However, it is more favorable from a constructional point of view if the first coupling element is provided on a shaft extension which is non-rotatably connected to the shaft, for example plugged onto the end of the shaft.
Ganz besonders vorteilhaft, gerade unter Gesichtspunkten der Flexibilität betreffend den Einsatz der Spritzgießmaschine für unterschiedlichste Anwendungsprofile, ist dabei, wenn die vorstehend gennannte Welle des Koppeltriebs auf zwei in Achsrichtung der Welle zueinander versetzte, mittels der Welle synchron betätigbare Ejektorstößel wirkt. Insbesondere können dabei zwei derartige Wellen parallel zueinander orientiert vorgesehen sein. Im zuletzt genannten Fall weist die Wendeplatte vier - senkrecht zur Erstreckung der Wendeplatte orientierte und verschiebbare - Ejektorstößel auf, deren Achsen bevorzugt auf dem Ecken eines Rechtecks angeordnet sind. Dabei kommt durchaus in Betracht, dass die beiden Wellen unabhängig voneinander drehbar und - über die jeweiligen miteinander kuppelbaren ersten und zweiten Kuppelelemente - mit getrennten, voneinander unabhängigen Ejektorantrieben koppelbar sind, wodurch sich die Möglichkeit ergibt, zwei Ejektorstößel-Paare unabhängig voneinander zu betätigen. Für die meisten Standardanwendungen wird indessen eine Ausführung dergestalt bevorzugt, dass die beiden Wellen über einen in der Wendeplatte untergebrachten Zwischentrieb mechanisch drehgekoppelt sind, so dass im Ergebnis die vier Ejektorstößel zwangsgekoppelt sind. Das schließt freilich nicht aus, dass an der Grundplatte zwei auf die beiden Wellen einwirkende Ejektorantriebe angeordnet sind. Die sich so ergebende Betätigung der vier synchron bewegbaren Ejektorstößel über zwei Ejektorantriebe, insbesondere über zwei Linearantriebe (s. u.), ist für eine möglichst geringe Bauhöhe der Grundplatte der Wendeeinheit vorteilhaft; namentlich ist diese Bauweise einer Ausführung mit nur einem einzigen, entsprechend größer dimensionierten Ejektorantrieb überlegen.Particularly advantageous, especially from the point of view of flexibility regarding the use of the injection molding machine for a wide variety of application profiles, is when the above-mentioned shaft of the coupling mechanism acts on two ejector tappets that are offset from one another in the axial direction of the shaft and can be actuated synchronously by the shaft. In particular, two such shafts can be provided oriented parallel to one another. In the last-mentioned case, the turning plate has four ejector tappets—oriented and displaceable perpendicularly to the extension of the turning plate, the axes of which are preferably arranged on the corners of a rectangle. It is definitely possible that the two shafts can be rotated independently of one another and can be coupled to separate, independent ejector drives via the respective first and second coupling elements that can be coupled to one another, which makes it possible to actuate two pairs of ejector tappets independently of one another. For most standard applications, however, an embodiment is preferred in which the two shafts have an intermediate drive housed in the insert are mechanically coupled in rotation, so that as a result the four ejector rams are positively coupled. Of course, this does not exclude that two ejector drives acting on the two shafts are arranged on the base plate. The resulting actuation of the four synchronously movable ejector rams via two ejector drives, in particular via two linear drives (see below), is advantageous for the lowest possible overall height of the base plate of the turning unit; in particular, this design is superior to a design with only a single, correspondingly larger ejector drive.
Nur vorsorglich ist an dieser Stelle zu betonen, dass der mindestens eine mechanische Koppeltrieb keineswegs zwingend eine Welle umfassen muss. Vielmehr sind im Rahmen der Erfindung auch andere Ausgestaltungen denkbar. Beispielsweise kann der mindesten eine mechanische Koppeltrieb auch eine linear verschiebbare Schubstange umfassen, deren Längsbewegung über ein Keilgetriebe oder eine schräge Kulisse in eine quer zur Längsachse der Schubstange orientierte Linearbewegung des mindestens einen Ejektorstößels umgesetzt wird.Just as a precaution, it should be emphasized at this point that the at least one mechanical coupling drive does not necessarily have to include a shaft. Rather, other configurations are also conceivable within the scope of the invention. For example, the at least one mechanical coupling mechanism can also include a linearly displaceable push rod, the longitudinal movement of which is converted into a linear movement of the at least one ejector tappet oriented transversely to the longitudinal axis of the push rod via a wedge mechanism or a sloping connecting link.
Was die konzeptionelle Ausführung des Ejektorantriebs angeht, so besteht im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein erheblicher Gestaltungsspielraum. Insbesondere können elektrische oder hydraulische Motoren/Antriebe zum Einsatz kommen, und zwar sowohl in Form von originären Drehantrieben als auch in Form von Linearantrieben, deren Bewegung ggf. - insbesondere im Falle der Ausführung des mechanischen Koppeltriebs als Welle (s. o.) - in eine Drehung umgesetzt wird. Unter baulichen Gesichtspunkten ist besonders Vorteilhaft, wenn der Ejektorantrieb einen Linearmotor umfasst; denn dies erlaubt besonders kompakte Ausgestaltungen, was hinwiederum besonders flache Grundplatten ermöglicht.As far as the conceptual design of the ejector drive is concerned, there is considerable scope for design within the scope of the present invention. In particular, electric or hydraulic motors/drives can be used, both in the form of original rotary drives and in the form of linear drives, the movement of which - especially if the mechanical coupling drive is designed as a shaft (see above) - is converted into a rotation will. From a structural point of view, it is particularly advantageous if the ejector drive includes a linear motor; because this allows particularly compact configurations, which in turn allows particularly flat base plates.
Eine andere besonders bevorzugte Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Wendeplatte aus zwei Halbplatten gefügt ist, wobei der mechanische Koppeltrieb sich in der Trennebene erstreckt. Dies gilt namentlich im Falle der Ausführung des Koppeltriebs als Welle. Für die Unterbringung und Lagerung der Welle im Inneren der Wendeplatte sind durch deren zweiteiligen Aufbau aus zwei Halbplatten baulich bzw. konstruktiv besonders attraktive Realisierungen möglich.Another particularly preferred development of the invention is characterized in that the turning plate is joined from two half-plates, with the mechanical coupling drive extending in the parting plane. This applies in particular if the coupling drive is designed as a shaft. For the accommodation and storage of the shaft inside the turning plate, structurally or structurally particularly attractive realizations are possible due to its two-part construction from two half plates.
Die vorliegende Erfindung lässt sich bei unterschiedlichst konzipierten Spritzgießmaschinen umsetzen. Insbesondere können erfindungsgemäße Spritzgießmaschinen als Zweiplatten- oder Dreiplatten-Maschinen ausgeführt sein, mit Holmen oder in holmloser Ausführung, mit elektrischer oder hydraulischer Schließeinheit, mit unterschiedlichsten Konzeptionen hinsichtlich der Anordnung der Plastifizier- und Einspritzeinheiten, etc. Verfügt die Spritzgießmaschine über sich zwischen der ersten und der zweiten Formaufspannplatte erstreckende Holme, so ist die Wendeplatte typischerweise zwischen diesen angeordnet. Bevorzugt steht dabei die Wendeeinheit aber nicht mit den Holmen in Kontakt. Die Grundplatte stützt sich in diesem Falle - über geeignete Linearführungen - allein auf dem Maschinenbett ab.The present invention can be implemented in injection molding machines of the most varied design. In particular, injection molding machines according to the invention can be designed as two-platen or three-platen machines, with tie bars or in a tie-bar-less design, with an electric or hydraulic clamping unit, with a wide variety of concepts with regard to the arrangement of the plasticizing and injection units, etc. If the injection molding machine is located between the first and the second platen extending bars, the insert is typically arranged between them. However, the turning unit is preferably not in contact with the bars. In this case, the base plate is supported solely on the machine bed via suitable linear guides.
Auch im Hinblick auf die Bewegung der Wendeeinheit relativ zu der ersten sowie der zweiten Formaufspannplatte beim Öffnen bzw. Schließen der Spritzgießmaschine unterliegt die vorliegende Erfindung keinen prinzipiellen Beschränkungen. Beispielsweise können hierfür Hydraulikzylinder zum Einsatz kommen. Ganz besonders bevorzugt ist allerdings eine (rein) mechanische Synchronisierung der Bewegung der der Grundplatte relativ zu den beiden Formaufspannplatten vorgesehen dergestalt, dass sich die Wendeeinheit mit der halben Geschwindigkeit der bewegbaren Formaufspannplatte bewegt. Hierfür kommen namentlich als solches bekannte Zahnstangentriebe in Betracht.The present invention is also not subject to any fundamental restrictions with regard to the movement of the turning unit relative to the first and the second mold clamping plate when the injection molding machine is opened or closed. For example, hydraulic cylinders can be used for this. However, a (purely) mechanical synchronization of the movement of the base plate relative to the two mold mounting plates is particularly preferred such that the turning unit moves at half the speed of the movable mold mounting plate. Rack and pinion drives known as such come into consideration for this purpose.
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand eines in der Zeichnung veranschaulichten bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigt
-
1 in schematischer perspektivischer Darstellung grundlegende bauliche Merkmale der Mehrkomponenten-Spritzgießmaschine als ganzes, -
2 die für die Erfindung charakteristische Wendeeinheit der Spritzgießmaschinen nach1 in perspektivischer Darstellung, wobei die dem Betrachter zugewandte Hälfte der Wendeplatte weggelassen ist, -
3 die Wendeeinheit nach2 aus der Gegenrichtung betrachtet in Explosionsdarstellung, -
4 die Wendeeinheit nach den2 und3 in Ansicht von unten und -
5 in einem Vertikalschnitt ein Detail des Übergangs zwischen der Grundplatte und der Wendeplatte der Wendeeinheit nach den2 bis4 .
-
1 in a schematic perspective representation, basic structural features of the multi-component injection molding machine as a whole, -
2 the turning unit of the injection molding machine, which is characteristic of the invention1 in a perspective view, with the half of the turning plate facing the viewer omitted, -
3 theturning unit 2 viewed from the opposite direction in an exploded view, -
4 the turning unit after the2 and3 in bottom view and -
5 in a vertical section a detail of the transition between the base plate and the turning plate of the turning unit according to the2 until4 .
Die in der Zeichnung veranschaulichte erfindungsgemäße Mehrkomponenten-Spritzgießmaschine ist als Zweiplatten-Spritzgießmaschine ausgeführt. Sie umfasst in als solches bekannter Weise ein Maschinenbett 1, eine unbewegliche, d. h. starr an dem Maschinenbett 1 fixierte erste Formaufspannplatte 2, welche zur Aufnahme einer ersten Formhälfte 3 hergerichtet ist, und eine längs der Maschinenachse A relativ zu der ersten Formaufspannplatte 2 und dem Maschinenbett 1 verfahrbare, zur Aufnahme einer zweiten Formhälfte 4 hergerichtete zweite Formaufspannplatte 5. Auf dem Maschinebett 1 angeordnete, sich parallel zur Maschinenachse A erstreckende Linearführungen 6 dienen dabei der Abstützung sowie Führung der zweiten Formaufspannplatte 5.The multi-component injection molding machine according to the invention illustrated in the drawing is designed as a two-platen injection molding machine. It comprises, in a manner known per se, a machine bed 1, an immovable, ie rigidly fixed to the machine bed 1,
Mit der zweiten Formaufspannplatte 5 sind vier Holme 7 fest verbunden, welche - sich parallel zu der Maschinenachse A erstreckend - durch die erste Formaufspannplatte 2 hindurch geführt sind zu einer - unter einer Abdeckung 8 angeordneten - Antriebseinheit („Schließeinheit“) 9. Diese umfasst vier dergestalt auf die Holme 7 einwirkende Hydraulikzylinder 10, dass über eine Verschiebung der Holme 7 in Richtung der Maschinenachse A der Abstand zwischen den beiden Formaufspannplatten 2, 5 (zum Öffnen der Spritzgießmaschine) vergrößert bzw. (zum Schließen der Spritzgießmaschine) verkleinert werden kann.Four
Zwischen der ersten Formaufspannplatte 2 und der zweiten Formaufspannplatte 5 ist eine Wendeeinheit 11 angeordnet. Diese weist eine zur Aufnahme einer dritten Formhälfte 12 und einer vierten Formhälfte 13 hergerichteten Wendeplatte 14 auf, welche sich um eine vertikale Achse B drehbar auf einer Grundplatte 15 abstützt. Diese ist längs der Maschinenachse A relativ zu den beiden Formaufspannplatten 2, 5 verfahrbar. Die auf dem Maschinenbett 1 angeordneten, sich parallel zur Maschinenachse A erstreckende Linearführungen 6 dienen somit auch der Abstützung sowie Führung der Grundplatte 15 der Wendeeinheit 11. Über einen - in
Der ersten Formaufspannplatte 2 ist eine erste Einspritzeinheit 17 zugeordnet, welche sich über eine Konsole 18 auf dem Maschinenbett 1 abstützt und durch einen in der ersten Formaufspannplatte 2 vorgesehenen Düsendurchbruch hindurch in die auf dieser aufgespannte erste Formhälfte 3 einspritzen kann. Zwei Hydraulikzylinder 19 dienen dabei der dichten Anlage der Düse der ersten Einspritzeinheit 17 an der Angussöffnung der ersten Formhälfte 3; sie stellen die hierfür notwendige Düsenanlagekraft bereit. In entsprechender Weise ist der zweiten Formaufspannplatte 5 eine zweite Einspritzeinheit 20 zugeordnet, welche über eine an der zweiten Formaufspannplatte 5 montierte Konsole 21 gestützt ist und durch einen in der zweiten Formaufspannplatte 5 vorgesehenen Düsendurchbruch 22 hindurch in die auf dieser aufgespannte zweite Formhälfte 4 einspritzen kann. Wiederum dienen zwei Hydraulikzylinder 23 - in Diagonal-Anordnung - der dichten Anlage der Düse 24 der zweiten Einspritzeinheit 20 an der Angussöffnung der zweiten Formhälfte 4.The first
Schematisch angedeutet sind in
In dem vorstehenden Umfang entspricht die gezeigte Spritzgießmaschine dem hinlänglich bekannten Stand der Technik, wie er insbesondere in der einleitend dargelegten Dokumentation umfassend beschrieben ist. Insoweit wird - unter Verweis auf die genannten Veröffentlichungen - auf eine weitergehende Erläuterung verzichtet. Hinzuweisen ist allerdings an dieser Stelle noch einmal ausdrücklich darauf, dass die vorstehend beschriebene Ausgestaltung rein exemplarisch ist. Es wurde bereits weiter oben betont und ist für einen Fachmann auch aus den nachstehenden Erläuterungen ohne Weiteres ersichtlich, dass sich die Erfindung in entsprechender Weise insbesondere auch im Zusammenhang mit Dreiplatten-Spritzgießmaschinen, auch bei holmlosen Spritzgießmaschinen, auch bei Spritzgießmaschinen mit einer nicht-hydraulischen Schließeinheit und auch bei Spritzgießmaschinen mit nicht einander gegenüberstehenden Einspritzeinheiten anwenden lässt.To the above extent, the injection molding machine shown corresponds to the well-known state of the art, as it is comprehensively described in particular in the documentation presented in the introduction. In this respect - with reference to the publications mentioned - no further explanation is given. At this point, however, it should be expressly pointed out once again that the configuration described above is purely exemplary. It has already been emphasized above and is also readily apparent to a person skilled in the art from the explanations below that the invention can also be used in a corresponding manner, in particular in connection with three-platen injection molding machines, including tie-bar-less injection molding machines, including injection molding machines with a non-hydraulic clamping unit and can also be used on injection molding machines with injection units that are not opposed to one another.
Details der Wendeeinheit 11 der Spritzgießmaschine nach
Die Wendeplatte 14 ist fest auf einem Drehteller 27 montiert, welcher auf einem geschmierten Lagerring 28 der Grundplatte 15 um die vertikale Achse B drehbar gelagert ist. Sie ist aus zwei Halbplatten 29 zusammengefügt, von denen in
Durch die Wendeplatte 14 hindurch erstrecken sich, senkrecht zu der Trennebene der Wendeplatte 14 orientiert, insgesamt vier Ejektorstößel 36. Diese sind in Führungen 37, welche in entsprechende sich durch die Wendeplatte 14 hindurch erstrechende, zu beiden Seiten hin offene Durchbrüche 38 eingesetzt sind, dergestalt in beide Richtungen verschiebbar geführt, dass sie sowohl mit einem Auswerfer der dritten Formhälfte 12 als auch mit einem Auswerfer 26 der vierten Formhälfte 13 zusammenwirken, d. h. diese betätigen können.A total of four
Auf den Ejektorstößeln 36 ist jeweils eine Zahnstangenstruktur 39 ausgeführt. Diese steht jeweils im Eingriff mit einem auf der jeweils zugeordneten Welle 30 angebrachten Zahnrad 40. An dem unteren Ende der Wellen 30 ist jeweils, wie in
Das durch den besagten Steg 45 gebildete erste Kuppelelement 44 ist dafür hergerichtet, bei einer definierten Drehstellung („Kuppelstellung“) des Drehtellers 27, in welcher die Welle 30 und eine in der Grundplatte 15 drehbar gelagerte Antriebswelle 47 zueinander fluchten, mit einem an der Antriebswelle 47 vorgesehenen zweiten Kuppelelement 48 kraft- und bewegungsübertragend gekuppelt zu werden. Hierzu, d. h. zur Herstellung einer - über die Wellenverlängerung 42 erfolgenden - Drehkoppelung der Welle 30 mit der Antriebswelle 47, ist in dem Kopf K der Antriebswelle 47 stirnseitig eine Nut 49 ausgeführt, in welche der besagte Steg 45 der Wellenverlängerung 42 eintritt, wenn der Drehteller 27 die Kuppelstellung erreicht. Hierdurch gelangen das erste Kuppelelement 44 (der Wellenverlängerung 42) und das zweite Kuppelelement 48 (der Antriebswelle 47) miteinander in Eingriff. Durch Drehen der Antriebswelle 47 werden die Ejektorstößel 36 - je nach dem Drehsinn der Antriebswelle 47 - aus ihrer Mittelstellung heraus in Richtung auf die dritte Formhälfte 12 oder aber in Richtung auf die vierte Formhälfte 13 verschoben.The first coupling element 44 formed by said web 45 is prepared for this, with a defined rotational position (“coupling position”) of the
Ungeachtet dessen, dass die beiden Wellen 30 - über den Zwischentrieb 35 - untereinander gegenläufig drehgekoppelt sind, so dass alle vier Ejektorstößel 36 synchron bewegt werden, ist beiden Wellen 30 jeweils ein Ejektorantrieb 50 zugeordnet. Dieser umfasst jeweils neben der betreffenden - den Ausgang 51 bildenden - Antriebswelle 47 einen (an der Unterseite der Grundplatte 15 angebrachten) Antriebsmotor 52 in Form eines (bevorzugt) elektrischen Linearmotors 53 und eine mit dessen Läufer gekoppelte, an einer Stangenführung 54 geführte und sich an einem Stützrad 55 abstützende Zahnstange 56. Während bei dem einen Ejektorantrieb die Zahnstange 56 direkt mit einem drehfest mit der Antriebswelle 47 verbundenen Ritzel 57 kämmt, ist bei dem anderen Ejektorantrieb ein - in einem Zwischenradträger 58 gelagertes - Zwischenrad vorgesehen. Im Hinblick auf eine hohe Leistung der Auswerfer 26 werden typischerweise beide Ejektorantriebe 50 parallel beaufschlagt. Erkennbar ist in
Erkennbar sind in den
Dem Drehen der Einheit aus Drehteller 27 und Wendeplatte 14 um die Achse B dient ein Drehantrieb 67. Dieser umfasst einen an der Grundplatte 15 angebrachten Motor 68 mit einem auf der Motorwelle angebrachten Ritzel. Dieses steht im Eingriff mit der Außenverzahnung 69 eines Zahnkranzes 70, welcher, mit diesem an dessen Unterseite fest verbunden, funktionaler Teil des Drehtellers 27 ist. Die Wendeeinheit 11 ist mit einer die Drehstellung der Drehteller-Wendeplatten-Einheit betreffenden Istwert-Rückführung auf die Maschinensteuerung ausgestattet, um sicherzustellen, dass die Ejektorantriebe 50 ausschließlich in der Kuppelstellung der Drehteller-Wendeplatten-Einheit angesteuert werden. Hierzu ist auf der Grundplatte 15 ein Aufnehmer 71 angeordnet, welcher mit an der Peripherie des Drehtellers 27 angebrachten Gebern 72 zusammenwirkt.A
Fest verbunden mit dem Drehteller 27 ist weiterhin ein von diesem nach unten vorstehender Zapfen 73, welcher, mit einer an der Grundplatte 15 fixierten Hülse 74 zusammenwirkend, Teil einer Drehdurchführung 75 ist, über welche insbesondere Kühlmittel der Wendeplatte 14 zugeführt wird bzw. diese verlässt. Jeder der beiden Halbplatten 29 der Wendeplatte 14 ist dabei ein eigener Kühlmittelkreislauf zugeordnet, so dass jeder der beiden Halbplatten 29 zwei an der oberen Stirnfläche des Zapfens 73 vorgesehene Kühlmittelanschlüsse 76 zugeordnet sind.Fixed to the
Erkennbar ist in
Dass bei dem in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiel die Wendeplatte 14 in ihrer - die Betätigung der Auswerfer 26 ermöglichenden - Kuppelstellung quer zur Maschinenachse A orientiert ist, stellt, worauf vorsorglich nochmals ausdrücklich hingewiesen wird, keinerlei diesbezügliche Beschränkung dar. Bei entsprechender Platzierung der Ausgänge 51 der Ejektorantriebe 50 kann die Kuppelstellung der Wendeplatte 14 beliebig anders ausfallen. In Betracht kommt auch, für jedes einem Koppeltrieb 46 zugeordnete erste Kuppelelement 44 eine Mehrzahl von potentiell mit diesem koppelbaren, den Ejektorantrieben 50 zugeordneten zweiten Kuppelelementen 48 - bezüglich der Drehachse B in verschiedenen Winkelstellungen über die Grundplatte 15 verteilt - vorzusehen. Dies gibt ein hohes Maß an Flexibilität hinsichtlich unterschiedlicher Anwendungen der betreffenden Spritzgießmaschine.The fact that in the exemplary embodiment illustrated in the drawing the turning
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Maschinenbettmachine bed
- 22
- erste Formaufspannplattefirst platen
- 33
- erste Formhälftefirst mold half
- 44
- zweite Formhälftesecond mold half
- 55
- zweite Formaufspannplattesecond platen
- 66
- Linearführungenlinear guides
- 77
- Holmespars
- 88th
- Abdeckungcover
- 99
- Antriebseinheitdrive unit
- 1010
- Hydraulikzylinderhydraulic cylinder
- 1111
- Wendeeinheitturning unit
- 1212
- dritte Formhälftethird mold half
- 1313
- vierte Formhälftefourth mold half
- 1414
- Wendeplatteinsert
- 1515
- Grundplattebase plate
- 1616
- Synchronisationsmechanismussynchronization mechanism
- 1717
- erste Einspritzeinheitfirst injection unit
- 1818
- Konsoleconsole
- 1919
- Hydraulikzylinderhydraulic cylinder
- 2020
- zweite Einspritzeinheitsecond injection unit
- 2121
- Konsoleconsole
- 2222
- Düsendurchbruchnozzle breakthrough
- 2323
- Hydraulikzylinderhydraulic cylinder
- 2424
- Düsejet
- 2525
- Teilkavitätenpartial cavities
- 2626
- Auswerferejector
- 2727
- Drehtellerturntable
- 2828
- Lagerringbearing ring
- 2929
- Halbplattenhalf plates
- 3030
- Wellenwaves
- 3131
- Wälzlagerroller bearing
- 3232
- Zwischen-Zahnräderintermediate gears
- 3333
- Wälzlagerroller bearing
- 3434
- Zahnrädergears
- 3535
- Zwischentriebintermediate drive
- 3636
- Ejektorstößelejector tappet
- 3737
- Führungenguides
- 3838
- Durchbrüchebreakthroughs
- 3939
- Zahnstangenstrukturrack structure
- 4040
- Zahnradgear
- 4141
- Vielkant-Profilpolygonal profile
- 4242
- Wellenverlängerungshaft extension
- 4343
- Wälzlagerroller bearing
- 4444
- erstes Kuppelelementfirst coupling element
- 4545
- Stegweb
- 4646
- mechanischer Koppeltriebmechanical linkage
- 4747
- Antriebswelledrive shaft
- 4848
- zweites Kuppelelementsecond coupling element
- 4949
- Nutgroove
- 5050
- Ejektorantriebejector drive
- 5151
- AusgangExit
- 5252
- Antriebsmotordrive motor
- 5353
- elektrischer Linearmotorelectric linear motor
- 5454
- Stangenführungrod guide
- 5555
- Stützradjockey wheel
- 5656
- Zahnstangerack
- 5757
- Ritzelpinion
- 5858
- Zwischenradträgerintermediate carrier
- 5959
- Gleitschuhesliding shoes
- 6060
- erste Zahnstangefirst rack
- 6161
- zweite Zahnstangesecond rack
- 6262
- Zwischenrad-Anordnungintermediate wheel arrangement
- 6363
- Anschlussplatteconnection plate
- 6464
- Anschlussplatteconnection plate
- 6565
- KastenCrate
- 6666
- Verkleidungdisguise
- 66.166.1
- erster Abschnittfirst section
- 66.266.2
- zweiter Abschnittsecond part
- 6767
- Drehantriebrotary drive
- 6868
- Motorengine
- 6969
- Außenverzahnungexternal teeth
- 7070
- Zahnkranzsprocket
- 7171
- Aufnehmerpickup
- 7272
- Gebergiver
- 7373
- Zapfencones
- 7474
- Hülsesleeve
- 7575
- Drehdurchführungrotary joint
- 7676
- Kühlmittelanschlüssecoolant connections
- 7777
- Kulissebackdrop
- 7878
- ringförmige Nutannular groove
- AA
- Maschinenachsemachine axis
- BB
- vertikale Achsevertical axis
- CC
- AchsenAxles
- KK
- Kopfhead
- WW
- Wegmesssystemposition measuring system
Claims (12)
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Legal Events
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R016 | Response to examination communication | ||
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R020 | Patent grant now final |