-
Die Erfindung betrifft zunächst ein
Verfahren zum zyklischen Schließen
und Öffnen
des Werkzeugs einer Blasformmaschine mit einem wenigstens zweiteiligen
Werkzeug, welches von wenigstens zwei Werkzeugaufspannplatten getragen
wird, wobei die Werkzeugaufspannplatten über wenigstens zwei elektrische
Antriebe, die auf wenigstens einen Spindeltrieb einwirken, dessen
Stellglieder in Reihe wirken und sich gegeneinander abstützen, von
einer Offen-Position in eine Geschlossen-Position und zurück bewegt
werden, ein erster Antrieb das Werkzeug mit einer ersten Geschwindigkeit
und mit einer ersten Kraft über
einen Teil des Verstellweges und ein zweiter Antrieb das Werkzeug
mit einer relativ geringeren zweiten Geschwindigkeit und einer relativ höheren zweiten
Kraft über
einen weiteren Teil des Verstellweges bewegt, wobei die Antriebe über eine Steuerung
bedarfsweise geschaltet werden.
-
Die Erfindung betrifft weiterhin
eine Vorrichtung zum Schließen
und Öffnen
des Werkzeugs einer Blasformmaschine mit einem wenigstens zweiteiligen
Werkzeug, welches von zwei Werkzeugaufspannplatten getragen wird,
wobei ein Schließantrieb vorgesehen
ist, mit dem das Werkzeug von einer Offen-Position in eine Geschlossen-Position
und zurück
verfahrbar ist, der Schließantrieb
wenigstens einen Spindeltrieb umfasst, der die Öffnungs- und Schließbewegung bewirkt, und der
Schließantrieb zwei
elek trische Antriebe umfasst, die auf die Stellglieder des Spindeltriebs
einwirken, wobei die Stellglieder in Reihe wirken und sich gegenseitig
abstützen
und wobei ein erster elektrischer Antrieb so ausgelegt ist, dass
er eine relativ zu einem zweiten elektrischen Antrieb hohe Verstellgeschwindigkeit
mit geringer Kraft bewirkt (Eilgang) und ein zweiter elektrischer
Antrieb so ausgelegt ist, dass er relativ zu dem ersten elektrischen
Antrieb eine geringe Verstellgeschwindigkeit mit hoher Kraft bewirkt
(Kraftgang).
-
Verfahren und Vorrichtung der eingangs
genannten Art sind beispielsweise aus der
DE 199 32 741 C2 bekannt.
Bei der dort beschriebenen Vorrichtung werden beim Schließvorgang
die Werkzeugaufspannplatten aus der offenen Entform-Position mittels
einer über
einen ersten elektrischen Motor angetriebenen Spindel über einen
großen
Hub bei relativ geringer Kraft und relativ hoher Geschwindigkeit
bis in die nahezu geschlossene Arbeitsposition bewegt. Mittels eines
zweiten elektrischen Antriebs werden die Werkzeugaufspannplatten
in die vollständig
geschlossene Arbeitsposition verfahren, wobei der zweite elektrische
Antrieb auf eine ortsfest und drehbar gelagerte Verstellmutter einwirkt,
die auf der ebenfalls angetriebenen Spindel angeordnet ist. In bekannter
Art und Weise werden mittels des ersten Motors das schnelle Schließen des
Werkzeuges (Eilgang) und mittels des zweiten Motors das kraftbetonte
Schließen
(Kraftgang) des Werkzeuges bewirkt. Da sich bei der bekannten Lösung die
von den beiden elektrischen Antrieben auf eine Spindel auswirkenden
Drehmomente erheblich unterscheiden, muss der jeweils nicht in Betrieb
befindliche Antrieb abgebremst werden.
-
Unter Stellgliedern im Sinne der
Erfindung sind die beweglichen und bewegten kraftübertragenden
Teile des Spindeltriebs wie beispielsweise Spindeln und Muttern
zu verstehen. Unter Spindeltrieb im Sinne der Erfindung kann sowohl
eine einfache Anordnung von Spindeln und Verstellmutter als auch
ein komplexes Getriebe mit mehreren Spindeln und Muttern zu verstehen
sein. Der Begriff „in
Reihe" im Sinne
dieser Anmeldung bezeichnet die Wirkrichtung der verwendeten Bauteile
bzw. der durch diese erzeugten Kräfte.
-
Hierzu wird in der
DE 199 32 741 C2 vorgeschlagen,
während
des Eilgangs den zweiten Motor abzubremsen, bei Erreichen der nahezu
geschlossenen Arbeitsposition der Werkzeuge den ersten Motor abzubremsen
und erst anschließend
die Bremse des zweiten Motors zu lösen. Hierbei gilt es, wie bei
allen Blasformvorgängen,
die Schließbewegung
mit einer möglichst
hohen Geschwindigkeit durchzuführen, wobei
ein möglichst
unterbrechungsfreier Wechsel von dem Eilgang auf den Kraftgang erfolgen
soll.
-
Die Durchführung der Öffnungs- und Schließbewegung
der Werkzeuge mit hoher Geschwindigkeit trägt dazu bei, die Gesamtzykluszeit eines
Blasformvorgangs zu verringern und damit die Produktivität einer
Blasformmaschine zu erhöhen. Dieses
Ziel besteht grundsätzlich
auch bei Antrieben von anderen Kunststoffverarbeitungsmaschinen,
beispielsweise bei Antrieben von Spritzgießmaschinen.
-
Das Bestreben, einen möglichst
unterbrechungsfreien Wechsel vom Eilgang auf den Kraftgang und somit
eine möglichst
kontinuierliche Schließbewegung
mit ansteigender Schließkraft
zu erhalten, ist ein für
die Blasformtechnik spezifisches Problem. Im Gegensatz zum Spritzgießen müssen die
Blasformhälften
auf den letzten Millimetern der Schließbewegung mit einer definierten
Kraft den zwischen diesen angeordneten gegebenenfalls die Ränder der
Kavität überdeckenden
Vorformlingsschlauch abquetschen, wobei hier zunächst im Verlauf der Schließbewegung
ein Verschweißen
der aufeinanderliegenden Vorformlingsschichten im Bereich der Quetschnaht
erfolgen muss. Bei fortschreitender Schließbewegung wird dann der in
diesem Bereich entstandene Butzen (überstehender Rand) durch die Quetschkanten
des Werk zeugs abgetrennt. Dabei ist es wichtig, dass die Schließkraft innerhalb
einer bestimmten Zeitspanne aufgebracht wird, wobei berücksichtigt
werden muss, dass die benötigte Schließkraft nicht
instantan aufgebracht wird, sondern dass deren Anstieg abhängig vom
Aufbau der Reaktionskräfte
durch das Schließgestell
bzw. von dessen Nachgiebigkeit ist.
-
Diese Probleme treten beim Spritzgießen nicht
auf, da es dort gilt, die Form mit einer gewissen Kraft zu verriegeln,
um die Formhälften
beim Einspritzen des thermoplastischen Materials gegen ein Auseinandertreiben
zu sichern. Demgegenüber
ist es gerade beim Blasformen wichtig, dass die letzte Phase des
Schließvorgangs
mit einer gewissen Kontinuität sowohl
hinsichtlich Kraftanstieg als auch hinsichtlich Schließgeschwindigkeit
erfolgt.
-
Gerade bei kleineren Blasformmaschinen, bei
denen zunehmend elektrische Antriebe Anwendung finden, da diese
hinsichtlich Konstruktion und Wartung günstiger sind, sind die Zykluszeiten
und die zurückgelegten
Wege der Werkzeugteile besonders kurz. Beispielsweise der Hub des
Kraftgangs kann in der Größenordnung
von ca. 5 mm betragen. Hierbei muss aus Qualitätsgründen ein Übergang vom Eilgang auf den
Schließgang
in weniger als 10 Millisekunden erfolgen.
-
Im Hinblick auf die zuvor beschriebenen
Anforderungen ist die Steuerung der Antriebe bei der Vorrichtung
gemäß
DE 199 32 741 C2 verhältnismäßig aufwendig.
Wird der erste Motor zu spät
abgebremst, bewirkt der zweite Motor aufgrund des von diesem aufgebrachten
höheren
Drehmoments eine rückläufige Bewegung
der Spindel gegen das Drehmoment des ersten Motors. Das heißt, dass
der Schließvorgang
unterbrochen wird, bis die Wirkung der Bremse die Rückwärtsdrehung
der Spindel unterbindet. Die für
die Motoren verwendeten Bremsen haben je nach Alter und Betriebszustand
unterschiedliche Ansprechzeiten, die sich über die Le bensdauer der Bremse
auch verändern.
Das kann so nicht unbedingt bei der Maschinensteuerung berücksichtigt
werden, so dass hierunter die Reproduzierbarkeit des Schließvorgangs
leidet. Wenn die Bremse zu früh
einsetzt, greift diese in die noch aktive Vorwärtsbewegung des Eilantriebs
bzw. des Eilgangs ein, wodurch ebenfalls unnötigerweise die Schließbewegung
verzögert
oder sogar unterbrochen wird.
-
Es sind diverse Vorrichtungen der
eingangs genannten Art bekannt, mit denen zuvor beschriebene Bewegungszyklen
im Sinne von Eilgang / Kraftgang bewerkstelligt werden können.
-
Beispielsweise aus der
EP 0 271 588 B2 ist eine
Vorrichtung der eingangs genannten Art bekannt. Es handelt sich
hierbei um eine Schließvorrichtung
für eine
Spritzgießmaschine,
bei der eine bewegliche Formhälfte
mittels eines Spindeltriebs auf eine feststehende Formhälfte hin
verfahren wird, und zwar beispielsweise mittels zwei jeweils über ein
Getriebe auf eine Spindel wirkende Antriebe. Der erste Antrieb wirkt über ein Übersetzungsgetriebe,
der zweite für
den Kraftgang zuständige
Antrieb wirkt über
ein Untersetzungsgetriebe. Dieser Antrieb soll gleichzeitig die
Formen mit definierter Schließkraft
in der Geschlossen-Position halten. Die beiden Antriebe werden über eine
Steuerungseinrichtung gesteuert. Die wechselweise Schaltung der
Antriebe erfolgt über
Wegaufnehmer für
die bewegte Hälfte
des Werkzeugs. Bei einer bestimmten Wegposition wird der erste Motor
abgeschaltet und der zweite Motor zugeschaltet.
-
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel
gemäß
EP 0 271 588 B2 sind
zwei Spindeln mit unterschiedlicher Gewindesteigerung vorgesehen,
die auf die bewegliche Formaufspannplatte einwirken. Die Steuerung
der Antriebe erfolgt entsprechend der Steuerung der Antriebe gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der
EP 0 271 588 B2 .
Jedoch ist es bei einer solchen Anordnung erforderlich, den Elektromotor,
der das geringere Drehmoment abgibt, unmit telbar nach Abschaltung
abzubremsen.
-
Die in der
EP 0 271 588 B2 beschriebene Vorrichtung
ist nicht ohne die zuvor beschriebenen Probleme uneingeschränkt für Blasformmaschinen verwendbar.
-
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Verfahren
und Vorrichtungen der eingangs genannten Art so zu verbessern, dass
bei möglichst
kurzer Zykluszeit ein möglichst
kontinuierlicher Schließvorgang
erzielt wird, wobei ein unterbrechungsfreier Wechsel der Schließbewegung
von hoher Geschwindigkeit mit geringer Kraft auf geringe Geschwindigkeit
mit hoher Kraft ermöglicht
werden soll.
-
Die Aufgabe wird zunächst gelöst durch
das Verfahren der eingangs genannten Art, das sich dadurch auszeichnet,
dass eine Abschaltung des ersten Antriebs im Verlauf der Schließbewegung
des Werkzeugs frühestens
dann erfolgt, wenn der zweite Antrieb wenigstens das maximale Drehmoment
oder die maximale Verstellkraft des ersten Antriebs entfaltet. Insbesondere
wenn beide Antriebe ungebremst wenigstens teilweise parallel betrieben
werden, hat dies ohne Unterbrechung der Verstellbewegung einen Anstieg
der Schließkraft
bei sich vermindernder Schließgeschwindigkeit
des Werkzeugs zur Folge. Parallel im anmeldungsgemäßen Sinne
bedeutet zeitlich parallel bzw. gleichzeitig.
-
Der Vorzug dieser Vorgehensweise
ist darin zu sehen, dass die Antriebe sich so ergänzen, dass immer
die benötigte
Schließkraft
zur Verfügung
gestellt wird. Die Antriebe können
teilweise oder ganz parallel betrieben werden.
-
Eine Subtraktion der Drehmomente
der Antriebe bei der Schließ bewegung
wird insbesondere durch die Verwendung einer selbsttätig ansprechenden,
schaltbaren Rücklaufsperre
für das
jeweils mit geringster Kraft wirkende oder geringstem Drehmoment
angetriebene Stellglied des Spindeltriebs verhindert. Dies hat den
Vorzug, dass der schnellere Antrieb so lange mitlaufen kann, bis
dessen Drehmoment nicht mehr ausreicht und der zweite Antrieb übernimmt.
Wenn beispielsweise ein Antrieb auf eine Spindel des Spindeltriebs
einwirkt, der andere Antrieb hingegen auf eine auf der Spindel bewegbare ortsfest
und drehbar gelagerte Verstellmutter, kann beispielsweise eine Rücklaufsperre
für die
Spindel vorgesehen sein. In diesem Fall wird die von dem ersten
Antrieb bewegte Spindel ihre Drehbewegung bis zum Stillstand verlangsamen.
Kann der erste Motor das erforderliche Drehmoment nicht mehr aufbringen,
setzt die Rücklaufsperre
ein und verhindert ein Zurückdrehen
der Spindel aufgrund des bereits parallel betriebenen zweiten Antriebs.
Bei Stillstand der Spindel entspricht die Verstellgeschwindigkeit
der maximalen Vorschubgeschwindigkeit des zweiten Antriebs. Der Übergang
von der höheren
Verstellgeschwindigkeit auf die geringere Verstellgeschwindigkeit
ist quasi stufenlos. Hierdurch wird ein optimaler Bewegungsablauf
für die Öffnungs-
und Schließbewegung
erzielt.
-
Durch die Schaltbarkeit der Rücklaufsperre ist
eine über
den gesamten Hub schnelle Öffnungsbewegung
der Formaufspannplatten realisierbar.
-
Es ist ohne weiteres möglich, beide
Antriebe während
der gesamten Schließbewegung
(zeitlich) parallel einzusetzen. Zweckmäßigerweise erfolgt nach Erreichen
der Schließstellung
der Werkzeuge und nach Aufbringen der maximalen Schließkraft eine
Abschaltung des zweiten Antriebs, eine Umschaltung des ersten Antriebs
und eine Aufhebung der Rücklaufsperre
zur Einleitung der Öffnungsbewegung
des Werkzeugs.
-
Die Vorrichtung der eingangs genannten
Art zeichnet sich da durch aus, dass jeweils das mit geringster Kraft
oder mit geringstem Moment angetriebene Stellglied mit einer selbsttätig ansprechenden und
schaltbaren Rücklaufsperre
versehen ist.
-
Die Vorrichtung kann beispielsweise
so ausgeführt
sein, dass der Schließantrieb
eine Spindel und eine Verstellmutter umfasst, der erste Antrieb
auf die Spindel einwirkt, der zweite Antrieb auf die ortsfest und
drehbar gelagerte Verstellmutter einwirkt, wobei zwischen dem ersten
Antrieb und der Spindel eine Rücklaufsperre
vorgesehen ist.
-
Alternativ kann die Vorrichtung beispielsweise
so ausgeführt
sein, dass der Schließantrieb
zwei in Reihe angeordnete Spindeln mit unterschiedlicher Gewindesteigung
umfasst, die jeweils auf eine Verstellmutter einwirken. Die Verstellmuttern
sind dabei zweckmäßigerweise über eine
gemeinsame, axial auf den Spindeln translatorisch bewegbare Schiebehülse miteinander
verbunden.
-
Vorzugsweise ist die Rücklaufsperre
als mechanisch schaltbarer Freilauf ausgebildet. Alternativ ist
es möglich,
eine Kupplung vorzusehen, mit der die Rücklaufsperre im Bedarfsfall
wirksam oder unwirksam gestellt werden kann.
-
Die Antriebe sind zweckmäßigerweise
so ausgelegt, dass diese zumindest über eine Teilstrecke des Verstellweges
parallel betreibbar sind.
-
Die Erfindung wird nachstehend anhand dreier
in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiels erläutert werden.
Es zeigen:
-
1 eine
schematische Ansicht einer Blasformmaschine mit einem erfindungsgemäß ausgebildeten Schließantrieb,
-
2 einen
Schnitt durch den in 1 dargestellten
Schließantrieb,
-
3 einen
Schnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel
eines Schließantriebs
gemäß der Erfindung
und
-
4 einen
Schnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel
eines Schließantriebs
gemäß der Erfindung.
-
Die in 1 dargestellte
Blasformmaschine 1 umfasst zwei auf einem Grundrahmen 2 beweglich angeordnete
Werkzeugaufspannplatten 3, 4. Auf jeder der Werkzeugaufspannplatten 3, 4 ist
eine Formhälfte 5, 6 eines
Blasformwerkzeugs austauschbar angeordnet. Die Formhälften 5, 6 bilden
jeweils einen Teil der das Blasformteil 7 aufnehmenden
Kavität.
-
In der 1 ist
schematisch das fertige Blasformteil 7 als Flasche dargestellt.
In der Zeichnung nicht dargestellt ist der zu der Blasformmaschine 1 gehörende Extrusionskopf
mit Extruder, der üblicherweise
in der Trennebene der beiden geschlossenen Formhälften 5, 6 oberhalb
derselben angeordnet ist und einen schlauchförmigen Vorformling zwischen die
Formhälften 5, 6 extrudiert.
Zu Beginn eines jeden Blaszyklus befinden sich die Formhälften 5, 6 in dem
in 1 dargestellten geöffneten
Zustand, der Schlauch ist mittig zwischen den Formhälften 5, 6 hängend angeordnet.
In diesem Zustand werden die beiden Werkzeugaufspannplatten 3, 4 mit
den beiden Formhälften 5, 6 über den
unterhalb des Grundrahmens 2 angeordneten Schließantrieb 8 aufeinander zu
bewegt und um den Vorformling geschlossen. In der letzten Phase
dieser Schließbewegung
wird der Vorformlingsschlauch von nicht dargestellten Quetschkanten
der Form hälften 5, 6 und
gegebenenfalls des Blasdorns zumindest oberhalb und unterhalb der
durch die Formhälften 5, 6 gebildeten
Kavität abgequetscht,
wobei zunächst
die aufeinanderliegenden Schichten des Vorformlingsschlauchs in
diesem Bereich miteinander verschweißt werden. Durch die fortschreitende
Schließbewegung,
bei der die Formhälften 5, 6 mit
Kraft aufeinander gepresst werden, wird der sogenannte Butzen, das
heißt
das Überschussmaterial
des überstehenden
Randes, von den Quetschkanten des Werkzeugs abgetrennt. Anschließend öffnen die
Formhälften 5, 6 und
das fertige Blasformteil 7 kann aus diesen entnommen bzw.
entformt werden.
-
Wie der 1 zu entnehmen ist, ist der Grundrahmen
mit Führungsschienen 9 versehen,
in denen die Werkzeugaufspannplatten 3, 4 verschieblich
und parallel zueinander geführt
sind. Die Öffnungs-
und Schließbewegung
des Werkzeugs wird über
schwenkbar an dem Grundrahmen 2 gelagerte Schließhebel 11 bewirkt.
Die Werkzeugaufspannplatten 3, 4 sind jeweils über Lenker 12 an
den Schließhebeln 11 angeschlagen.
-
Die Öffnungs- und Schließbewegung
der Werkzeugaufspannplatten 3, 4 werden über einen Spindeltrieb
bewirkt, der jeweils auf die von den Werkzeugaufspannplatten 3, 4 abliegenden
Enden der Schließhebel 11 mittelbar
einwirkt. Eine Ausstellbewegung einer Spindel 13 des Spindeltriebes
bewirkt eine Verschwenkung der betreffenden Enden der Schließhebel 11 voneinander
weg. Hieraus resultiert eine Bewegung der an den Werkzeugaufspannplatten 3, 4 angeschlagenen
Enden der Schließhebel 11 aufeinander
zu (Schließbewegung).
-
Wie nachstehend noch beschrieben
wird, ist der Schließantrieb 8 so
ausgelegt, dass die Werkzeugaufspannplatten 3, 4 zunächst während der Schließbewegung über eine
große
Strecke mit hoher Geschwindigkeit und verhältnismäßig geringer Kraft aufeinander
zu bewegt werden. Der letzte Teil der Schließbewegung wird über eine
verhältnismäßig geringe
Wegstrecke mit kleiner Geschwindigkeit und hoher Kraft vollzogen,
die Öffnungsbewegung
hingegen über
die gesamte Wegstrecke bzw. über
fast den gesamten Verstellweg mit verhältnismäßig geringer Kraft und hoher
Geschwindigkeit.
-
Wie aus 2 ersichtlich ist, umfasst der Schließantrieb 8 einen
ersten elektrischen Antrieb 14 und einen zweiten elektrischen
Antrieb 15. Der erste elektrische Antrieb wirkt ohne Getriebe
unmittelbar auf das stirnseitige Ende der Spindel 13, der
zweite elektrische Antrieb 15 hingegen wirkt über einen Zahnriemen 16 und
eine Riemenscheibe 17 auf eine ortsfest drehbar in einem
Gehäuse 18 gelagerte
Verstellmutter 19 ein, die wiederum mit der Spindel 13 kämmt. Die
Verstellmutter 19 und die Riemenscheibe 17 sind
relativ zueinander nicht verdrehbar angeordnet. Das Gehäuse 18 ist
als Widerlager für
die Verstellmutter 19 endseitig an einen Schließhebel 11 angelenkt.
Das Gehäuse
des ersten elektrischen Antriebs 14 wiederum ist an den gegenüberliegenden Schließhebel 11 angelenkt.
In Richtung auf die Verstellmutter 19 gesehen ist hinter
der Kupplung 20 ein in dem Getriebegehäuse 21 abgestütztes Spindellager 22 vorgesehen.
Hinter dem Spindellager 22 ist ein mit 23 bezeichneter,
schaltbarer Freilauf angeordnet. Eine Verdrehung der Spindel 13 in
der Verstellmutter 19 oder eine Verdrehung der Verstellmutter 19 auf
der Spindel 13 bewirken ein Ein- oder Ausfahren der Spindel 13 aus
dem Gehäuse 18.
Hierdurch wird wiederum ein Auseinanderfahren oder Zusammenfahren
der Gehäuse 18 und 21 mit
den an diesen angeflanschten Antrieben 15 und 14 bewirkt. Der
erste elektrische Antrieb 14 ist über ein Schwenklager 24 an
einem Schließhebel 11 befestigt,
der zweite elektrische Antrieb 15 ist über ein Schwenklager 25 an
dem gegenüberliegend
angeordneten Schließhebel 11 befestigt.
Bewegt sich die Spindel 13 durch eine Relativbewegung zwischen
dieser und der Verstellmutter 19 aus dem Gehäuse 18 heraus, so
bewirkt dies eine gleichmäßige Betätigung der Schließhebel 11.
Eine Translationsbewe gung der Spindel 13 erfolgt entweder
durch deren Rotation bei Stillstand der Verstellmutter 19 oder
bei gleichsinniger Drehung derselben oder bei Stillstand der Spindel 13 und
Rotationsbewegung der Verstellmutter 19.
-
Zur Durchführung der Schließbewegung
wird zunächst
die Spindel 13 über
den ersten elektrischen Antrieb 14 mit hoher Drehzahl und
geringem Drehmoment gedreht. Hieraus resultiert eine schnelle Schließbewegung
der Werkzeugaufspannplatten 3, 4 mit verhältnismäßig geringer
Kraft. Parallel zu dem ersten elektrischen Antrieb wird der zweite
elektrische Antrieb betrieben. Dieser wirkt mit verhältnismäßig geringer
Drehzahl und hoher Kraft auf die Verstellmutter 19 ein.
In dieser Phase unterstützen
sich beide elektrischen Antriebe 14 und 15. Wenn
die Formhälften 5, 6 mit
ihren Quetschkanten auf den Vorformlingsschlauch treffen, wird dem
ersten elektrischen Antrieb mehr Drehmoment abverlangt, die Drehbewegung
der Spindel 13 wird sich bis hin zum Stillstand verlangsamen.
Da parallel hierzu die Verstellmutter 19 über den
zweiten elektrischen Antrieb 15 auf die Spindel einwirkt,
wird die ansteigende Drehmomententfaltung des zweiten elektrischen
Antriebs 15 die Spindel 13 rückwärts treiben wollen. In diesem
Moment verhindert der Freilauf 23 eine Rückdrehung
der Spindel 13. Die Ausstellbewegung der Spindel 13 wird
sich stetig und verlangsamt entsprechend der Leistungsfähigkeit
des zweiten elektrischen Antriebs 15 vollziehen, bis die
maximale Schließkraft
der Formhälften 5, 6 erreicht
ist. Dann erfolgt eine Abschaltung des zweiten elektrischen Antriebs 15,
eine Entsperrung des Freilaufs 23 und eine Umschaltung
des ersten elektrischen Antriebs 14, um die Öffnungsbewegung
mit schneller Rückhubgeschwindigkeit
einzuleiten.
-
In der ersten Phase der Schließbewegung kann,
wenn nur der erste elektrische Antrieb 14 in Betrieb ist,
die Verstellmutter 19 beispielsweise über den zweiten elektrischen
Antrieb 15 fest gehalten werden. Dies ist beispielsweise
möglich,
wenn die elektrischen Antriebe 14, 15 als Servomotoren
ausgelegt sind, die in der Lage sind, bei Drehzahl 0 noch nennenswert
Drehmoment aufzubringen. Unter Umständen reicht allerdings schon
die Selbsthemmung des wesentlich stärkeren Antriebs. Alternativ
ist es möglich,
den zweiten elektrischen Antrieb durch zusätzliche Maßnahmen abzubremsen.
-
In 3 ist
ein weiteres Ausführungsbeispiel des
Schließantriebs
gemäß der Erfindung
gezeigt. Soweit gleiche Bauteile wie im ersten Ausführungsbeispiel
beschrieben sind, werden im folgenden auch gleiche Bezugszeichen
verwendet.
-
Wie aus der Zeichnung unschwer zu
entnehmen ist, wirken der erste und der zweite elektrische Antrieb 14, 15 jeweils
auf eine erste Spindel 13a und auf eine zweite Spindel 13b ein,
wobei der erste elektrische Antrieb 14 auf die erste Spindel 13a mit
großer
Gewindesteigung und der zweite elektrische Antrieb 15 auf
die zweite Spindel 13b mit kleiner Gewindesteigung einwirkt.
Die erste Spindel 13a kämmt
mit einer ersten Verstellmutter 19a, wohingegen die zweite
Spindel 13b mit einer Verstellmutter 19b kämmt. Die
unterschiedlichen Verstellgeschwindigkeiten des Schließantriebs
werden über
die verschiedenen Gewindesteigungen der Spindeln 13a, 13b und
die entsprechenden Gewindepaarungen der Verstellmuttern 19a und 19b bewerkstelligt.
Die Verstellmuttern 19a, 19b sind über eine
Schiebehülse 26,
in die sie jeweils endseitig unverdrehbar eingesetzt sind, starr
miteinander verbunden. Die Schiebehülse 26 wiederum ist drehfest
und axial verschieblich in einem mit dem zweiten elektrischen Antrieb 15 fest
verbundenen Führungsgehäuse 27 angeordnet.
Wie bei dem Schließantrieb
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
sind die Spindeln 13a, 13b jeweils über Spindellager 22 in
den Getriebegehäusen 21 der
elektrischen Antriebe 14, 15 abgestützt.
-
Zwischen der ersten Spindel 13a mit
großer Gewindesteigung
und demzufolge hoher Verstellgeschwindigkeit bei verhältnismäßig geringem
Reibungswiderstand und der zugehörigen
Kupplung ist wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel ein schaltbarer
Freilauf zugeordnet. Die Funktionsweise dieses Schließantriebs
ist entsprechend dem in den 1 und 2 dargestellten Schließantrieb.
Die erste Phase der Schließbewegung
wird zunächst über den
ersten elektrischen Antrieb 14, die erste Spindel 13a und
die mit dieser zusammenwirkende Verstellmutter 19a bewirkt,
und zwar mit hoher Verstellgeschwindigkeit (Eilgang) und geringer
Kraft. Dies hat ein Auseinanderfahren der elektrischen Antriebe 14 und 15 zur Folge.
Die erste Verstellmutter 19a stützt sich dabei über die
Schiebehülse 26 auf
der zweiten Verstellmutter 19b ab. Werden der erste elektrische
Antrieb 14 und der zweite elektrische Antrieb 15 parallel
betrieben, so bewirkt letzterer ein Ausfahren der Schiebehülse 26 aus
dem Führungsgehäuse 27.
Wird nur der erste elektrische Antrieb 14 betrieben, so
muss über
die Selbsthemmung des zweiten elektrischen Antriebs 15 und/oder
der zweiten Spindel 19b ein Zurückdrehen der zweiten Spindel 13b verhindert
werden, was wegen der geringeren Gewindesteigung der Spindel 13b verhältnismäßig unproblematisch
ist.
-
Wie zuvor beschrieben, übernimmt
der zweite elektrische Antrieb 15 die letzte Phase des Schließvorgangs
der Werkzeugaufspannplatten 3, 4 mit verhältnismäßig hoher
Kraft und geringer Geschwindigkeit, wobei sich die Verstellmutter 19b dann über die
Schiebehülse 26 auf
der Verstellmutter 19a abstützt. In dieser Phase ist es
erforderlich, ein Rückdrehen
der Spindel 13a über
den Freilauf 23 zu verhindern.
-
Eine weitere Variante des Schließantriebs
ist schließlich
aus 4 ersichtlich. Dieser
unterscheidet sich insoweit von dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel,
als dass dort die Schiebehülse 26 einerseits
die zweite Verstellmutter 19b und die in dieser verfahrbare
Gewindespindel 13b aufnimmt, andererseits als Aufnahme
für den
ersten elektrischen Antrieb 14 ausgebildet ist. Die erste
Verstellmutter 19a ist drehfest in dem Schwenklager 24 angeordnet,
so dass die erste Spindel 13a unmittelbar über die
Verstellmutter 19a auf das Schwenklager 24 eines
Schließhebels 11 einwirkt.
Im Übrigen
entspricht aber die Anordnung gemäß 3 der zuvor beschriebenen Anordnung nach
dem zweiten Ausführungsbeispiel.