DE112014002425T5

DE112014002425T5 - Hochgeschwindigkeits-Einspannsystem für eine Spritzgussmaschine

Info

Publication number: DE112014002425T5
Application number: DE112014002425.2T
Authority: DE
Inventors: Robert D. Schad; Carsten Link
Original assignee: Athena Automation Ltd
Current assignee: Niigon Machines Ltd
Priority date: 2013-05-14
Filing date: 2014-05-15
Publication date: 2016-02-18
Also published as: US20160067898A1; CN105431271B; US9333691B2; WO2014183201A1; CN105431271A

Abstract

Einspannvorrichtung für eine Spritzgussmaschine umfassend: (a) ein Zylindergehäuse mit einem inneren Ende und einem äußeren Ende, das axial von dem inneren Ende entfernt ist; (b) eine Kolbeneinheit, umfassend einen Zugstangenendbereich einer Zugstange und einen Kolbenkopf, der am Zugstangenendbereich fixiert ist; die Kolbeneinheit ist gleitbar im Gehäuse zwischen einer Eingriffsposition und einer Einspannposition, die axial von der Eingriffsposition entfernt ist; (c) eine Einspannkammer zwischen dem Kolbenkopf und dem inneren Ende des Zylindergehäuses zum Halten eines Druckfluids und zum Drücken der Kolbeneinheit in die Einspannposition bei Druckbeaufschlagung; und (d) eine Federrückholeinheit nahe dem äußeren Ende des Zylindergehäuses; die Federrückholeinheit verschiebt die Kolbeneinheit aus der Einspannposition zurück zur Eingriffsposition, wenn der Druck aus der Einspannkammer entlassen wird.

Description

GEBIET
Die Beschreibung betrifft Spritzgussmaschinen, Elemente hiervon sowie Verfahren und Vorrichtungen zum Steuern der Bewegung von Formen einer Spritzgussmaschine.
STAND DER TECHNIK
US 4 874 309 (Mitsubishi) beschreibt in einer Druckeinspannvorrichtung eine feste Druckplatte, eine bewegliche Druckplatte, eine Vorrichtung zum Bewegen der beweglichen Druckplatte relativ zur festen Druckplatte, eine Einrichtung zum festen Ankoppeln der festen Druckplatte an die bewegliche Druckplatte sowie Zugstangen zum Ausführen des Zusammenspannens der Druckplatten, wobei die Zugstangen mit der festen Druckplatte fest verbunden sind und ein hydraulischer Zylinder mit einem Kolben an der beweglichen Druckplatte vorgesehen ist, oder umgekehrt. Die Kupplungsvorrichtung weist ein Mutterschloss auf, vorgesehen an der Fläche der festen Druckplatte, um in axialer Richtung der Druckstangen-Einführbohrung beweglich zu sein, vorgesehen am Außenumfang des Endes der Zugstange, zum Zusammenarbeiten mit dem Mutterschloss. Zwischen der festen Druckplatte und dem Mutterschloss ist ein Stopper vorgesehen. Ein Teil des Kolbens ist zum Anschlagen am Stopper gestaltet, um den Kolben in axialer Richtung der Zugstangen-Einführöffnung zu positionieren. Die Endfläche des Mutterschlosses gegenüber dem Kolben wird mit dem Kolben in Presskontakt gebracht. In dieser Position lässt sich das Mutterschloss derart positionieren, dass es mit den Gewinden der Zugstange in Eingriff gelangt.
US 5 320 517 (Hirata) beschreibt eine Einspannvorrichtung einer Formmaschine umfassend eine Basis; eine feste Platte, die auf der Basis angeordnet ist; eine bewegliche Platte, die relativ zur festen Platte beweglich ist; eine Mehrzahl von Formeinspannzylindern, angeordnet in bestimmten Positionen an der festen Platte; die Formeinspannzylinder haben jeweils einen Formeinspannkolben mit einer Zugstangen-Aufnahmebohrung und einer Zugstangen-Verbindungseinrichtung, angeordnet am Formeinspannzylinder; eine Mehrzahl von Zugstangen mit einem Gewinde am einen Ende; die Zugstangen sind auf der beweglichen Platte entsprechend der Formeinspannzylinder angeordnet; eine Mehrzahl von Formöffnungs-Schließ-Zylindern zum Bewegen der beweglichen Platte; und eine axial bewegliche Buchse, die jedem Einspannzylinder zwecks Einstellens auf eine axiale Position zugeordnet ist sowie einen zugeordneten Kolben zum Einstellen einer Eingriffsposition der Zugstangen-Verbindungseinrichtung; die Buchse ist in einer Öffnung einer festen Platte angeordnet und bildet einen Fortsatz der Zugstangen-Aufnahmebohrung; ein Ende der Buchse liegt an einer Aufnahmewand an, die an jedem Kolben vorgesehen ist, die Zugstangen-Aufnahmebohrung umgebend, und das andere Ende der Buchse ist mit einem Justierschraubenring verschraubt, der an der festen Platte befestigt ist.
US 7 981 334 (Chiang) beschreibt eine Spritzgussmaschine sowie ein Verfahren zum Formjustieren. Die Spritzgussmaschine umfasst einen Formjustiermechanismus, angeordnet auf einer Seite der festen Platte und koaxial zu den Zugstangen. Jeder Formjustiermechanismus ist gleich gestaltet, umfassend einen Tragrahmen (11), einen Motor (12), ein Formjustier-Antriebsrad (13), ein angetriebenes Formjustierrad (14), einen hydraulischen Zylinder zum Positionieren (15), einen Sensor und ein Steuersystem.
US 7 611 346 (Schad et al.) beschreibt einen Einspannaktuator eines Formsystems, umfassend einen ersten Aktuator, gestaltet um mit einer Stange in Eingriff zu gelangen; und einen zweiten Aktuator, gestaltet um mit dem ersten Aktuator in Eingriff zu gelangen. Der erste Aktuator ist gestaltet zum Aufbringen einer Einspannkraft auf die Stange; und der zweite Aktuator ist gestaltet um eine Kraft entgegen der Einspannkraft auf den ersten Aktuator aufzubringen. Entsprechend dem Betätigen des ersten Aktuators ist die Stange verfahrbar zwischen (i) einer Ausgangsposition, in welcher die Einspannkraft nicht auf die Stange aufgebracht wird, und (ii) einer Kraftaufbringungsposition, in welcher die Einspannkraft auf die Stange aufgebracht wird. Tritt ein Gießgrat auf, wobei die Einspannkraft überschritten wird, wird die Stange in eine Gießgratposition jenseits der Ausgangsposition verbracht.
ZUSAMMENFASSUNG
Die folgende Zusammenfassung dient zum Einführen des Lesers in die verschiedenen Aspekte der Lehre des Anmelders, definiert jedoch nicht eine Erfindung. Allgemein sind hierbei ein oder mehrere Verfahren oder Vorrichtungen offenbart, bezogen auf das Spritzgießen sowie auf das Schließen und Einspannen einer Form einer Spritzgussmaschine.
Gemäß einiger Aspekte der vorliegenden Lehre umfasst eine Einspannvorrichtung für eine Spritzgussmaschine: Ein Zylindergehäuse mit einem inneren Ende und einem äußeren Ende, das vom inneren Ende einen axialen Abstand einnimmt; eine Kolbeneinheit, umfassend einen Kolbenkopf, fixiert an einem Endbereich einer Zugstange; die Kolbeneinheit ist gleitbar innerhalb des Gehäuses zwischen einer Eingriffsposition und einer Einspannposition, die axial einen Abstand von der Eingriffsposition aufweist; die Eingriffsposition entspricht einer ersten Axialposition der Kolbeneinheit zum eingriffs-freien Bewegen eines verzahnten Verriegelungselementes zwischen einem verriegelten und einem nicht verriegelten Zustand relativ zu einem verriegelten Teil der Zugstange, und die Einspannposition entspricht einer zweiten Axialposition der Kolbeneinheit, wobei die Spannkraft durch die Zugstange über eine Form der Spritzgussmaschine aufgebracht wird; eine Einspannkammer axial zwischen dem Kolbenkopf und dem inneren Ende des Zylindergehäuses zum Aufnehmen eines Druckmediums und zum Anpressen der Kolbeneinheit in die Einspannposition unter Druck; und eine Federrückholeinheit, getrennt von und axial zwischen der Kolbeneinheit und dem äußeren Ende des Zylindergehäuses; die Federrückholeinheit weist eine Rückholeinheit-Eingriffsfläche auf, die nachgiebig an der Kolbeneinheit anliegt; die Rückholeinheit-Eingriffsfläche bewegt sich zur äußeren Endfläche des Gehäuses bei Bewegung der Kolbeneinheit in die eingespannte Position, wenn die Einspannkammer unter Druck gesetzt wird, und die Rückholeinheits-Eingriffsfläche bewegt sich vom äußeren Ende des Gehäuses hinweg und verschiebt die Kolbeneinheit aus der Einspannposition zurück in die Eingriffsposition, wenn der Druck aus der Einspannkammer entlassen wird.
Bei manchen Ausführungsbeispielen kann die Rückholeinheits-Eingriffsfläche relativ zur Kolbeneinheit axial verschiebbar sein. Die Rückholeinheits-Eingriffsfläche kann relativ zum Zylindergehäuse axial verschiebbar sein. Die Federrückholeinheit kann im Zylindergehäuse angeordnet sein.
Die Einspannvorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der das äußere Ende des Zylindergehäuses durch eine Endkappe allgemein verschlossen ist, wobei Endkappe und Kolbenkopf axial einen Lecksammelbehälter umschließen, und die Rückholfedereinheit im Lecksammelbehälter angeordnet ist.
Die Einspannvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Rückholeinheits-Eingriffsfläche axial verschiebbar ist zwischen einer ausgefahrenen Rückholeinheit, wenn die Kolbeneinheit sich in Eingriffsposition befindet, und einer eingefahrenen Position der Rückholeinheit, wenn sich die Kolbeneinheit in Einspannposition befindet, wobei die ausgefahrene Position der Rückholeinheit über eine axiale Justierlänge uneingeschränkt justierbar ist zum Anpassen an verschiedene Formhöhen, wobei die axiale Justierlänge größer ist oder gleich dem Abstand zwischen einander benachbarten Zähnen des verzahnten Teiles der Zugstange.
Die Einspannvorrichtung gemäß Anspruch 6, wobei die Rückholfedereinheit einen Plunger umfasst, mit einer Basis, gerichtet zu einer Endkappe des Zylindergehäuses, wobei die Rückholeinheits-Eingriffsfläche verbunden ist an und beweglich ist mit dem Plunger, wobei der Plunger bewegbar ist zwischen einer ausgefahrenen und einer eingefahrenen Plungerposition, wobei die ausgefahrene Plungerposition der ausgefahrenen Position der Rückholeinheit entspricht, und die eingefahrene Position des Plungers der eingefahrenen Position der Rückholeinheit entspricht.
Die Einspannvorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei die Rückholfedereinheit eine Mehrzahl von Federn umfasst, angeordnet zwischen der Endkappe und dem Plunger, wobei dann, wenn die Einspannkammer druckbeaufschlagt ist, die Kolbeneinheit den Plunger in die eingefahrene Position verschiebt und gegen die Federn drückt, und wobei dann, wenn der Druck in der Einspannkammer entlassen wird, die Federn den Plunger in die ausgefahrene Position und die Kolbeneinheit in die Eingriffsposition verschieben.
Die Einspannvorrichtung gemäß Anspruch 8, weiterhin umfassend einen mechanischen Anschlag, an dem der Plunger dann anliegt, wenn er sich in der ausgefahrenen Position befindet, und wobei der mechanische Anschlag relativ zum Gehäuse feststeht.
Die Einspannvorrichtung gemäß Anspruch 9, wobei der mechanische Anschlag einen Halter aufweist, der an einer Innenfläche der Endkappe fixiert ist, und der eine Anschlagfläche aufweist, die zur Endkappe einen Abstand aufweist und gegen diese gerichtet ist.
Die Einspannvorrichtung gemäß Anspruch 10, wobei der Plunger eine Falle aufweist, die am Plunger fixiert ist und die Anschlagfläche des Halters in der ausgefahrenen Position erfasst.
Die Einspannvorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei der Plunger einen Plungerkörper sowie eine an den Plungerkörper angekoppelte Plungerbuchse aufweist, die Plungerbuchse eine Buchsen-Stirnfläche umfasst, die über den Plungerkörper gegen die Kolbeneinheit hinausragt, und die Rückholeinheits-Eingriffsfläche die Buchsenstirnfläche umfasst.
Die Einspannvorrichtung gemäß Anspruch 12, wobei die Plungerbuchse angekoppelt ist an den Plungerkörper durch eine Schraubverbindung, und die Plungerbuchse axial relativ zum Plungerkörper fixierbar ist in irgendeiner aus einer Mehrzahl axialer Justierpositionen durch Verdrehen der Plungerbuchse in ausgewähltem Maße relativ zum Plungerkörper.
Die Einspannvorrichtung gemäß Anspruch 13, wobei die Plungerbuchse an einer verdrehbaren Welle angekoppelt ist, die Plungerbuchse verdrehbar fixiert ist, um gemeinsam mit der Welle verdreht zu werden, und die Plungerbuchse axial relativ zur Welle verschiebbar ist.
Die Einspannvorrichtung gemäß Anspruch 14, weiterhin umfassend einen Aktuator, der an der Welle angekoppelt ist, um die Welle um ein gewünschtes Maß zu verdrehen und eine axiale Justierung der Plungerbuchse relativ zum Plungerkörper zu bewirken.
Gemäß einigen Aspekten umfasst eine Spritzgussmaschine ein Paar Platten; eine Mehrzahl von Zugstangen, die sich zwischen den Platten erstrecken, um eine Formeinspannkraft auszuüben; und eine entsprechende Einspannvorrichtung, die jeder Zugstange zugeordnet ist. Die Aktuatoren einer jeden Einspannvorrichtung können durch synchrone Justierung aneinander gekoppelt sein.
Gemäß einigen Aspekten umfasst eine Einspannvorrichtung für eine Spritzgussmaschine: Ein Zylindergehäuse mit einem inneren Ende und einem äußeren Ende, das einen axialen Abstand zum inneren Ende aufweist; eine Kolbeneinheit, umfassend einen Kolbenkopf, der an einem Endbereich einer Zugstange fixiert ist; die Kolbeneinheit ist innerhalb des Gehäuses gleitbar zwischen einer Eingriffsposition und einer Einspannposition, die einen axialen Abstand von der Eingriffsposition aufweist; die Eingriffsposition entspricht einer ersten Axialposition der Kolbeneinheit zum eingriffsfreien Bewegen eines verzahnten Verriegelungselementes zwischen einem verriegelten und einem nichtverriegelten Zustand relativ zu einem verzahnten Teil der Zugstange und der eingespannten Position entsprechend einer zweiten Axialposition der Kolbeneinheit, in welcher eine Einspannkraft ausgeübt wird durch die Zugstangen über eine Form der Spritzgussmaschine; eine Einspannkammer, axial zwischen dem Kolbenkopf und dem inneren Ende des Zylindergehäuses zum Halten eines Druckmediums und zum Drücken der Kolbeneinheit in die eingespannte Position bei Druckbeaufschlagung; und eine Federrückholeinheit in der Nähe des äußeren Endes des Zylindergehäuses; die Federrückholeinheit liegt während des Normalbetriebes der Maschine nachgiebig an der Kolbeneinheit an; die Federrückholeinheit bewirkt ein Bewegen der Kolbeneinheit von der Eingriffsposition in die eingespannte Position, wenn die Einspannkammer druckbeaufschlagt ist; die Federrückholeinheit drückt die Kolbeneinheit aus der eingespannten Position zurück zur Eingriffsposition, wenn der Druck der Einspannkammer entlassen ist.
Gemäß einigen Aspekten umfasst ein Verfahren zum Freigeben und Einspannen eine Form einer Spritzgussmaschine: Drucklosmachen einer Einspannkammer, die in einem Zylindergehäuse auf einer Seite einer Druckeinheit angeordnet ist; die Kolbeneinheit umfasst einen Kolbenkopf und einen Endteil einer Zugstange; Ausüben einer Vorschubkraft auf ein Rückholelement zum Verschieben des Rückholelementes aus einer eingefahrenen Position in eine ausgefahrene Position; das Rückholelement verschiebt die Kolbeneinheit von der Einspannposition in eine Eingriffsposition beim Bewegen in die ausgefahrene Position, [die Eingriffsposition entspricht einer Axialposition der Kolben-Zugstangen-Einheit, wobei erste Front- und erste Rück-Anschlagflächen von Zugstangenzähnen, fixiert an der Zugstange, einen axialen Abstand von entsprechenden zweiten Front- und zweiten Rückhol-Anschlagflächen von Verriegelungszähnen aufweisen, fixiert an einem Verriegelungselement] und dem Rückholelement, wenn in ausgefahrener Position (i) an einem mechanischen Anschlag anliegend, relativ zum Zylindergehäuse feststeht, und (ii) Kontaktieren der Kolben-Zugstangen-Einheit; Bewegen eines Verriegelungselementes in eine entriegelte Position, um die Zugstange relativ zu einer ersten Platte zu entriegeln; Öffnen der Form, Ausstoßen geformter Gegenstände aus der Form, und Schließen der Form; Bewegen des Verriegelungselementes in die verriegelte Position; Ausüben einer Einspannkraft auf die Kolben-Zugstangen-Einheit zum Verschieben der Kolben-Zugstangen-Einheit in die Einspannposition, wobei die Einspannkraft größer ist, als die Vorschubkraft; Reduzieren der auf die Kolbenstangeneinheit wirkende Kraft von der Einspannkraft auf eine Freigabekraft, wobei die Freigabekraft eine Größe aufweist, die geringer als die Vorschubkraft ist; sodann Wiederholen der Schritte (a) bis (d) für nachfolgende Zyklen der Spritzgussmaschine.
Gemäß einiger Aspekte wird ein Verfahren für Spritzgussgegenstände durch Wiederholen aufeinanderfolgender Zyklen einer Spritzgussmaschine angegeben; jeder Zyklus umfasst (a) Aktivieren eines Queraktuators in einer ersten Richtung um eine bewegliche Platte in eine geschlossene Position relativ zu einer stationären Platte zu verschieben, wobei die bewegliche und die stationäre Platte entsprechende bewegliche und stationäre Teile einer Form tragen und die Formteile sich in der geschlossenen Position berühren; (b) Bewegen einer Verriegelungseinheit in eine verriegelte Position, wenn eine erste der beweglichen und der feststehenden Platten an eine Zugstange angekoppelt ist, die sich von der anderen, zweiten der sich bewegenden stationären Platten erstreckt; (c) Zuführen eines Betrages Delta eines Fluides zu einer Einspannkammer in einem Einspannzylindergehäuse, um den Druck in der Einspannkammer zu erhöhen von einem nicht eingespannten Druck zu einem Einspanndruck, wobei eine Kolbeneinheit einen Endbereich der Zugstange umfasst und ein Kolbenkopf, befestigt am Endbereich der Zugstange, von einer Eingriffsposition in eine Einspannposition bewegt wird, und wobei die Zugstange ausgefahren wird, und ein Plunger der Federrückholeinheit verschoben wird aus einer ausgefahrenen in eine eingefahrenen Position, wobei der Plunger an der Kolbeneinheit dann anliegt, wenn er sich zwischen der ausgefahrenen und der eingefahrenen Position befindet und sich zwischen diesen bewegt; (d) nach Schritt; (c) Injizieren von Schmelze in die Formteile; (e) nach Schritt; (d) Abziehen der Menge Delta von Fluid aus der Einspannkammer, um den Druck in der Einspannkammer zu reduzieren vom Einspanndruck zum Nicht-Einspanndruck, wobei die Zugstange eingefahren wird und die Federrückholeinheit sich in die ausgefahrene Position bewegt, Verschieben der Kolbeneinheit zurück zur Eingriffsposition; (f) Bewegen der Verriegelungseinheit aus der verriegelten Position in die entriegelte Position; (g) Aktivieren des Queraktuators in einer zweiten Richtung gegenüber der ersten Richtung, um die bewegliche Platte in eine Offenposition zu verbringen, in einem Abstand zur stationären Platte, wobei die Formteile, die von der bewegbaren und der stationären Platte getragen sind, einen gegenseitigen Abstand aufweisen; und (h) Entfernen der ausgeformten Gegenstände aus der Form. Die Maschine ist sodann bereit, den Zyklus erneut auszuführen, beginnend bei Schritt (a).
Bei einigen Ausführungsbeispielen ist das System derart gestaltet, dass die Fluidmenge Delta sehr gering ist. Dies kann dazu beitragen, den Ölstrom in und aus der Kammer zu reduzieren, was helfen kann, den Energieverbrauch zu reduzieren, die sich im Öl aufbauende Wärmemenge zu verringern und den Betrieb der Einspann- und Entspannfolgen zu beschleunigen. Ein Bewegen der Kolbeneinheit gegen nur eine Seite der Eingriffsposition (das heißt gegen die Einspannposition) während des Normalbetriebes der Maschine kann dazu beitragen, die Menge Delta zu verringern. Das Bewegen der Kolbeneinheit in einer Richtung entgegen der Einspannrichtung verdrängt Fluid aus der Einspannkammer; das verdränge Fluid muss ergänzt werden zum Einspannen.
Bei einigen Beispielen umfasst das Verfahren weiterhin nach Schritt (f) das Aufbringen einer Formlöskraft zum Auseinanderbringen der Formteile, wobei die Position der Kolbeneinheit relativ zum Einspannzylindergehäuse durch Aufbringen der Formlöskraft unverändert bleibt.
Weitere Aspekte und Merkmale der vorliegenden Beschreibung werden für den Fachmann nach Durchsicht der folgenden Beschreibung der besonderen Beispiele der Beschreibung erkennbar.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die hierin enthaltenen Zeichnungen dienen zum Veranschaulichen verschiedener Beispiele von Gegenständen, Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Beschreibung, und sind nicht dazu bestimmt, den Umfang des Angegebenen zu beschränken. Die Zeichnungen zeigen Folgendes:
1 ist eine Seiten-Aufrissansicht eines Teiles einer Spritzgussmaschine.
2 ist eine Schnittansicht eines Teiles der Spritzgussmaschine von Anspruch 1, entlang der Schnittlinie 2-2; eine Aufrissansicht einer Spritzgussmaschine gemäß einiger Aspekte der von der Anmelderin gegebenen Lehre.
2a ist eine vergrößerte Ansicht eines Teiles von 2.
3 ist eine Schnittansicht von 2 mit der aktivierten Einspannvorrichtung.
3a ist eine vergrößerte Ansicht eines Teiles von 3.
4 ist die Schnittansicht von 2 sowie eine schematische Wiedergabe einer Verrieglungseinheit in einer ersten Position.
5 ist die Schnittansicht von 4 und eine schematische Wiedergabe einer Verriegelungseinheit in einer zweiten Position.
6 ist die Schnittansicht von 3 sowie eine schematische Wiedergabe einer Verriegelungseinheit in einer beaufschlagten Position.
EINZELBESCHREIBUNG
Zahlreiche Vorrichtungen und Verfahren werden nachstehend beschrieben als Beispiel einer Ausführungsform der beanspruchten Erfindung. Keine nachstehend beschriebene Ausführungsform beschreibt irgendeine beanspruchte Erfindung, und jegliche beanspruchte Erfindung kann Verfahren und Vorrichtungen erfassen, die von den beschriebenen abweichen. Die beschriebenen Erfindungen sind nicht beschränkt auf Vorrichtungen und Verfahren mit allen Merkmalen irgendeiner nachstehend beschriebenen Vorrichtung beziehungsweise eines nachstehend beschriebenen Verfahrens oder von Merkmalen, die mehreren oder aller der nachstehend beschriebenen Vorrichtungen eigen sind. Es ist möglich, dass eine Vorrichtung und ein Verfahren, so wie nachstehend beschrieben, nicht Ausführungsform einer beanspruchten Erfindung sind. Jegliche Erfindung, so wie nachstehend in einer Vorrichtung oder einem Verfahren beschrieben, und nicht beansprucht in diesem Dokument, können Gegenstand eines weiteren Schutzinstrumentes sein, beispielsweise einer Zusatzanmeldung; die Anmelder, Erfinder oder Inhaber beabsichtigen nicht, jegliche solcher Erfindungen durch die Veröffentlichung in diesem Dokument aufzugeben, darauf zu verzichten oder der Öffentlichkeit zur Verfügung zu stellen.
Es soll auf Anspruch 1 Bezug genommen werden. Eine beispielhafte Spritzgussmaschine 100 umfasst eine Maschinenbasis 102, die sich in Längsrichtung entlang einer Maschinenachse 104 erstreckt. Ein Paar Platten, umfassend eine erste Platte 106 und eine zweite Platte 108, sind von der Maschinenbasis 102 getragen, um entsprechende Formhälften 106a, 108a einer Form zu tragen. Wenigstens eine Zugstange 110 erstreckt sich im Wesentlichen zwischen der ersten und der zweiten Platte, um die Platten zusammenzukoppeln und bei ausgefahrenen Platten eine Einspannkraft auszuüben. Im gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst die Maschine 100 vier Zugstangen 110.
Beim gezeigten Ausführungsbeispiel wird die erste Platte 106 auch als „bewegte Platte” bezeichnet, und die zweite Platte als „stationäre Platte”. Die erste (bewegte) Platte 106 kann sich auf die zweite (stationäre) Platte 108 entlang Maschinenachse 104 zu bewegen und hinweg bewegen, um die Form zu schließen und zu öffnen.
Ein Plattenaktuator 112 kann an die bewegte Platte 106 angekoppelt sein, um die bewegte Platte 106 zwischen der Formschließposition und der Formoffenposition auszufahren und einzufahren. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst der Plattenaktuator 112 eine erste Kugelrollspindel 113, angetrieben von einem ersten Elektromotor 114.
Maschine 100 umfasst ferner eine Verriegelungseinheit 116 zum lösbaren Ankoppeln der ersten Platte 106 an eine entsprechende Zugstange 110 (siehe auch die schematische Darstellung in 4). Beim gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst die Maschine vier Verriegelungseinheiten 116, jeweils an der ersten Platte 106 montiert, benachbart entsprechenden Zugstangen 110.
Beim gezeigten Ausführungsbeispiel weist die erste Platte 106 einen Plattenkörper 118 mit einer Formmontagefläche 120 zum Tragen eines Formabschnittes auf einer Frontseite 124 der Platte 106 auf, der zweiten Platte 108 zugewandt, und eine Mehrzahl von lasttragenden Flächen 122 (4) auf der Rückseite 126 der ersten Platte 106, gegenüber der Frontseite 120. Jede Verriegelungseinheit 116 ist an der Rückseite 124 der ersten Platte 106 montiert, nahe der lasttragenden Flächen 122.
Es soll auf 4 Bezug genommen werden. Zugstangenbohrungen 128 verlaufen durch den Plattenköper 118 in entsprechenden Ecken hindurch, um eine entsprechende Zugstange 110 aufzunehmen. Die Bohrungen 128 erstrecken sich axial entlang einer entsprechenden Bohrungsachse 132 und sind seitlich durch einen Bohrungsumfang 130 begrenzt. Die Bohrungsflächen 122 und die Formmontagefläche 120 sind in gegenseitigem Abstand durch ein festes Axialmaß 134 angeordnet, entsprechend einer Axialstärke der ersten Platte 106.
Jede Verriegelungseinheit umfasst im gezeigten Ausführungsbeispiel erste und zweite Verriegelungsmuttersegmente 136 und 138, die in Querrichtung verfahrbar sind zwischen einer verriegelten Position (siehe zum Beispiel 5) und einer unverriegelten Position (siehe zum Beispiel 4), um die Zugstange 110 zu erfassen beziehungsweise frei zu geben. Die Querrichtung verläuft im Wesentlichen senkrecht zu der Zugstangenachse; im gezeigten Ausführungsbeispiel verfahren das erste und das zweite Verriegelungsmuttersegment 136 und 138 in vertikaler Richtung, wie durch Pfeil 140 in 4 gezeigt, zwischen einer verriegelten und einer entriegelten Position. Bei anderen Beispielen kann die Verriegelungseinheit ein Bajonettverschluss sein, verdrehbar zwischen der verriegelten und der nicht verriegelten Position.
Beim gezeigten Ausführungsbeispiel weist jedes Muttersegment 136 und 138 eine Zugstangen-Eingriffsfläche 142 auf, der Zugstange 110 zugewandt. Die Zugstangen-Verriegelungsfläche 142 umfasst Mutterzähne 144, die von einer inneren konkaven Fläche der Muttersegmente 136 und 138 nach innen ragen. Werden die Muttersegmente in die verriegelte Position bewegt (siehe zum Beispiel 5), so kämmen die Mutterzähne 144 mit den Zahnstangenzähnen 146, die von der Zahnstange 110 nach außen ragen, sodass die Zahnstange 110 und die Platte 106 zusammengekoppelt sind.
Die Verrieglungsmuttersegmente 136 und 138 können zwischen einer verriegelten und einer entriegelten Position bewegt werden unter Verwendung eines geeigneten Aktuators oder Mechanismus, beispielsweise umfassend hydraulische und/oder pneumatische Kolben, Mechanismen, Aktuatoren, Kugelrollspindeln.
Es soll auf 2 Bezug genommen werden. Die Maschine umfasst weiterhin eine Einspanneinheit 300 zum Aufbringen einer Einspannkraft über die Formhälften 106a, 108a in geschlossener Position. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Maschine vier Spanneinheiten 300 auf, jede einer entsprechenden Zugstange 110 zugeordnet.
Jede Spanneinheit 300 umfasst ein Zylindergehäuse 302 mit einem inneren Ende 304 und einem äußeren Ende 306, das zum inneren Ende 304 einen axialen Abstand hat. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist Zylindergehäuse 302 an der zweiten (stationären) Platte 108 fixiert, und wenigstens ein Teil des Zylindergehäuses 302 kann zusammen mit dem Körper der Platte 108 geformt sein.
Jede Einspanneinheit 300 umfasst ferner eine Kolbeneinheit 308, die einen Kolbenkopf 310 aufweist, der an einem Endbereich der Zugstange 110 fixiert ist. Kolbenkopf 310 ist innerhalb des Zylindergehäuses 302 gleitbar zwischen einer Eingriffspositon (2, 4 und 5) und einer eingespannten Position (3 und 6) in einem axialen Abstand von der Eingriffsposition angeordnet. Die Eingriffsposition entspricht einer ersten Axialposition der Kolbeneinheit 308 für eine eingriffsfreie Bewegung des verzahnten Verriegelungselementes, zum Beispiel Verrieglungsmuttersegmenten 136 und 138 zwischen nicht verriegelter Position (4) und der verriegelten Position (5) relativ zu dem verzahnten Teil von Zugstange 110. Die eingespannte Position entspricht einer zweiten Axialposition der Kolbeneinheit 308, wobei eine Einspannkraft durch die Zugstangen 110 über die Form der Spritzgussmaschine 100 ausgeübt wird.
Eine Einspannkammer 312 ist im Zylindergehäuse 302 angeordnet, axial zwischen dem Kolbenkopf 310 und dem inneren Ende 304 des Zylindergehäuses 302, zum Halten von Druckfluid und Andrücken der Kolbeneinheit 308 in die Einspannposition in druckbeaufschlagtem Zustand.
Eine Federrückholeinheit 314 ist nahe dem äußeren Ende 306 des Zylindergehäuses 302 angeordnet. Die Federrückholeinheit 314 liegt nachgiebig an der Kolbeneinheit 308 während des normalen Maschinenbetriebes an. Die Federrückholeinheit 314 führt zu einer Bewegung der Kolbeneinheit 308 aus der Eingriffsposition in die Einspannposition, wenn die Druckkammer 312 druckbeaufschlagt ist, und die Federrückholeinheit 314 drückt die Kolbeneinheit 308 aus der Einspannposition zurück in die Eingriffsposition, wenn der Druck aus der Einspannkammer 312 entlassen ist.
Beim gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Federrückholeinheit 314 innerhalb des Zylindergehäuses 302 angeordnet. Das äußere Ende 306 des Zylindergehäuses ist im Wesentlichen abgesperrt durch eine Endkappe 316; Endkappe 316 und Kolbenkopf 312 umschließen axial einen Lecksammelbehälter 318. Bei dieser Konfiguration ist die Federrückholeinheit 314 innerhalb des Lecksammelbehälters 318 angeordnet. Im Lecksammelbehälter 318 aufgefangenes Öl kann in vorteilhafter Weise verschiedene Komponenten der Federrückholeinheit 314 schmieren. Alternativ kann die Federrückholeinheit 314 an einer anderen Stelle angeordnet sein, nicht im Lecksammelbehälter 318.
Beim gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst die Federrückholeinheit 314 einen Plunger 320, der bewegbar ist zwischen einer Plungerausfahrposition (2) und einer Plungereinfahrposition (3). Die Plungerausfahrposition entspricht der Eingriffsposition der Kolbeneinheit 308, und die Plungereinfahrposition entspricht der Einspannposition der Kolbeneinheit 308.
Die Federrückholeinheit 314 umfasst beim gezeigten Ausführungsbeispiel eine Mehrzahl von Federn 322, angeordnet zwischen der Endkappe 316 und dem Plunger 320. Wird die Einspannkammer 312 druckbeaufschlagt, so verschiebt die Kolbeneinheit 308 den Plunger 320 in die eingefahrene Position und drückt auf die Federn 322. Wird der Druck aus der Einspannkammer 312 entlassen, so verschieben die Federn 322 den Plunger 320 in die ausgefahrene Position und die Kolbeneinheit 308 in die Eingriffsposition.
Beim gezeigten Ausführungsbeispiel hält eine Plungereingriffsfläche 321, gezeigt als Axialendfläche des Plungers 320, Kontakt mit einer entsprechenden Kolbeneinheit-Anschlagfläche 309, die als axiale Endfläche der Kolbeneinheit gezeigt ist, wenn sich die Kolbeneinheit zwischen der Eingriffsposition und der Einspannposition bewegt (siehe 2 und 3). Im gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst die Kolbeneinheits-Anschlagfläche 309 die axiale Endfläche der Zugstange 110. Alternativ kann die Kolbeneinheits-Anschlagfläche 309 versehen sein mit einem anderen Element und/oder jeglichen anderen Teilen oder Flächen der Kolbeneinheit 308, und braucht nicht Teil der Zugstange 110 zu sein.
Beim gezeigten Ausführungsbeispiel ist jede entsprechende Federrückholeinheit 314 der einzige Aktuator zum Verfahren der Zugstangen 110 in Richtung aus der Einspannposition zur Eingriffsposition.
Beim gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst die Einspannvorrichtung 300 ferner einen mechanischen Anschlag 324, an dem Plunger 320 dann anliegt, wenn er sich in der ausgefahrenen Position befindet. Der mechanische Anschlag 324 umfasst einen Halter 328, fixiert an einer Innenfläche 326 (2a) der Endkappe 316. Halter 328 umfasst eine Anschlagfläche 330 (3a) in einem Abstand von und zugewandt der Endkappe 316. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst der Halter 328 einen Ringkörper, montiert an einer Innenfläche der Endkappe 316 von Gehäuse 302.
Es soll auf 3a Bezug genommen werden. Halter 328 weist eine Unterschneidung 332 auf, die sich radial von der Innenfläche nach außen erstreckt. Die Unterschneidung ist axial begrenzt durch eine Anschlagfläche, die eine Unterfläche eines nach innen vorspringenden Flansches des Halters 328 und der Endkappe 316 ist. Plunger 320 umfasst eine Falle 334, die am Plunger 320 fixiert ist und mit der Anschlagfläche 330 des Halters 328 bei ausgefahrener Position in Eingriff gelangt. Falle 334 kann einen Flansch 336 umfassen, der sich axial nach außen vom Plunger 320 erstreckt und in den Unterschnitt 332 eingreift.
Der maximale Axialhub des Plungers 320 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel in der eingefahrenen Richtung beschränkt durch die Endkappe 316 (bei Eingriff durch eine Rückfläche 338 des Plungers 2 und 3) und in der ausgefahrenen Richtung beschränkt durch den mechanischen Anschlag 324 (bei Eingriff durch die Falle 334). Der gesamte maximale Hub des Plungers 320 (Hubgrenze), in 4 dargestellt als Abstand 340, lässt sich im Allgemeinen bemessen zur Anpassung der Ausfahrung der Zugstange 110 während des Einspannens und Verfahrens der Zugstange 110 zum Aufnehmen jeglicher Zahnabstände (Abstand zwischen Zahn 144 und Zahn 146). Die Hubgrenze kann auch jeglichem Spalt zwischen einer Tragfläche 122 und der Platte 106 sowie einer Anschlagfläche 148 der Verrieglungsmuttersegmente 136 und 138 der Verriegelungseinheit Rechnung tragen (oder jeglichem anderen in geeigneter Weise verwendeten Verriegelungsmechanismus). Die Hubgrenze, Abstand 340, kann im Bereich von etwa 1,5 mm bis etwa 12 mm liegen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel beträgt die Hubgrenze des Plungers etwa 5 mm.
Es soll auf 4 Bezug genommen werden. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Eingriffsposition der Kolbeneinheit 308 relativ zum Zylindergehäuse 302 unbegrenzt justierbar über eine axiale Justierlänge, um verschiedenen Formhöhen Rechnung zu tragen. Die axiale Justierlänge 342 ist größer oder gleich dem Abstand 344 zwischen einander benachbarten Zähnen 146 und dem Zahnbereich der Zugstange 110. In manchen Fällen kann der Zahnabstand 344 (Pitch) im Bereich von etwa 5 mm bis etwa 18 mm oder mehr liegen. Die axiale Justierlänge 342 kann im Bereich von etwa 0%–75% größer als der Zahnabstand 344 sein. Im gezeigten Beispiel ist der Zahnabstand 344 (Pitch) etwa 12 mm, und die axiale Justierlänge 342 beträgt etwa 12 mm.
Die infinite Justierung kann das Einstellen der Maschine 110 erleichtern, sodass die kämmende Position genau einer Position der geschlossenen Form der Platten 106 und 108 entspricht, wobei die Formhälften 106a und 108a einander berühren (Formspalt Null). Dies kann dazu beitragen, die Zeitdauer des Zyklus der Maschine 100 zu verbessern.
Es soll auf 4 Bezug genommen werden. Im gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst der Plunger 320 der Federrückholeinheit 314 einen Plungerkörper 346 und eine Plungerbuchse 348, die an den Plungerkörper 146 angekoppelt ist. Plungerbuchse 348 ist auf eine der Mehrzahl von Axialjustierpositionen relativ zum Plungerkörper 346 justierbar. Das Verändern der Axialposition von Buchse 348 relativ zum Körper 346, zum Beispiel das Ändern des Maßes, um welches die Buchse den Körper 346 überragt, kann die Axialposition der Endstirnfläche der Buchse verändern.
Beim gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Buchse eine axiale Stirnfläche auf, die der Endkappe des Zylindergehäuses zugewandt ist. Die axiale Stirnfläche der Buchse 348 umfasst die Rückholeinheits-Eingriffsfläche 321. Alternativ kann bei einer anderen Ausführungsform die Plungereingriffsfläche 321 als Teil des Körpers 346 oder jeglichen anderen geeigneten Elementes gebildet sein, das an den Plunger 320 oder an einen anderen Teil der Federrückholeinheit 314 angekoppelt ist.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Buchse 348 drehfest mit einer Welle 356 verbunden über einen Keil 358, der in einer entsprechenden Aussparung in Welle 356 und Buchse 348 eingelassen ist. Die Verwendung einer Keil-Aussparungs-Verbindung fixiert die Buchse 348 relativ zur Welle 356, erlaubt jedoch gleichwohl eine axiale Verschiebung von Buchse 348 relativ zur Welle. Welle 356 ist in Endkappe 316 drehbar gelagert und um die Zugstangenachse 132 verdrehbar. Bei der gezeigten Ausführungsform führt das Verdrehen der Welle 356 zu einem Verdrehen der Buchse 348.
Um das Ausfahren und Einfahren der Buchse 348 relativ zum Plungerkörper 346 zu erleichtern, sind die Außenfläche der Buchse 348 und die zugehörende Innenfläche des Hohlraumes 350 durch eine Schraubverbindung aneinander gekoppelt. Die Schraubverbindung ist derart gestaltet, dass das Verdrehen der Buchse 348 relativ zum Körper 346 in einer Richtung zu einem axialen Ausfahren der Buchse 348 relativ zum Körper führt, und das Verdrehen der Buchse 348 relativ zum Körper 346 in der Gegenrichtung ein axiales Einfahren der Buchse 348 in den Hohlraum 350. Die Plungerbuchse ist relativ zum Plungerkörper in jeglicher der Mehrzahl von axial justierten Positionen fixierbar durch Verdrehen der Plungerbuchse in bestimmtem Maße relativ zum Plungerkörper.
Beim gezeigten Ausführungsbeispiel führt das Verdrehen der Welle 356 zu einem entsprechenden Verdrehen der Buchse 348, und der gegenseitige Eingriff von umlaufender Buchse 348 und Körper 346 führt zu einem Ausfahren und/oder Einfahren der Buchse 348 innerhalb des Hohlraumes 350 und zu einer Axialbewegung der Buchse 348 relativ zur Welle 356. Durch Verdrehen von Welle 356 lässt sich die Axialposition der Rückholeinheits-Eingriffsfläche 321 justieren. Die Plungerbuchse ist an die drehbare Welle 356 angekoppelt, sodass die Plungerbuchse drehfest ist und mit der Welle umläuft, und die Plungerbuchse ist axial relativ zur Welle verschiebbar.
Beim gezeigten Ausführungsbeispiel verläuft Welle 356 im Wesentlichen koaxial mit der Buchse 348, und Buchse 348 und Welle 356 verlaufen im Wesentlichen koaxial zur Zugstange 110. Alternativ können Buchse 348 oder Welle 356 gegeneinander und/oder gegenüber Zugstange 110 versetzt sein.
Welle 356 kann durch jegliche geeigneten Mittel verdreht werden, eingeschlossen zum Beispiel von Hand, unter Verwendung eines Handwerkzeuges (wie eines Schraubenschlüssels) und durch Verwenden eines Aktuators. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein Aktuator 360 an die Welle 356 angekoppelt. Aktuator 360 umfasst ein Kettenrad 362, montiert am freien Ende der Welle 356; ein Verdrehen des Kettenrades 362 führt zu einem entsprechenden Verdrehen der Welle 356. Kettenrad 362 ist von einem Antriebsriemen 346 (oder einer Antriebskette oder irgend einem anderen Mechanismus oder Verbindungsorgan) angetrieben, das seinerseits von einem geeigneten Motor angetrieben ist (zum Beispiel einem hydraulischen oder elektrischen Motor) oder irgend einem anderen Antriebsmechanismus.
Stattdessen können ein einziger Antriebsriemen 346 oder eine Kombination von zwei oder mehreren zusammengeschalteten Antriebsriemen verbunden werden an ein oder alle Kettenräder 362 und Wellen 356 der Platte 308. Das Vorsehen eines Antriebsriemens 346 oder einer Riemeneinheit, verbunden mit allen Wellen 356, kann eine gleichzeitige und vorzugsweise synchronisierte Justierung des Plungers 320 ermöglichen, zugeordnet einer jeden Zugstange 110. Dies kann es außerdem ermöglichen, einen einzigen Motor zu verwenden, der sämtliche Wellen 356 antreibt. Das Verwenden eines einzigen Motors kann die Kosten und die Komplexität der Maschine verringern.
Stattdessen kann ein Handaktuator, zum Beispiel eine Handkurbel, mit der Welle 356 drehfest verbunden sein, und zwar zusätzliche oder alternativ zum Kettenrad 326. Das Vorsehen einer Handkurbel kann es einem Benutzer ermöglichen, die Welle 356 von Hand zu verdrehen. Wird der Antriebsriemen 346 (oder eine ähnliche Verbindung) in Kombination mit der Handkurbel verwendet, so kann der Benutzer gleichzeitig alle vier Plungerbuchsen 348 durch Eingreifen an und Verdrehen der einzigen Welle 356 justieren. Die Handkurbel kann gegebenenfalls lösbar sein. Dies erlaubt es, die Handkurbel dann anzuschließen, wenn die Justierung der Plunger 320 verlangt wird, und sodann während des Normalbetriebes der Maschine 100 die Handkurbel wieder abzunehmen.
Während diese Beschreibung Beispiele von einem oder mehreren Verfahren oder Vorrichtungen wiedergibt, so versteht es sich, dass innerhalb des Rahmens der beigefügten Ansprüche weitere Verfahren oder Vorrichtungen liegen.

Claims

Einspannvorrichtung für eine Spritzgussmaschine, umfassend: a) ein Zylindergehäuse mit einem inneren Ende und einem in axialem Abstand von diesem angeordneten äußeren Ende; b) eine Kolbeneinheit, umfassend einen Kolbenkopf, fixiert an einem Endbereich einer Zugstange; die Kolbeneinheit ist innerhalb des Gehäuses gleitbar zwischen einer Eingriffsposition und einer eingespannten Position in axialem Abstand von der Eingriffsposition; die Eingriffsposition entspricht einer ersten Axialposition der Kolbeneinheit für eine eingriffsfreie Bewegung eines verzahnten Verriegelungselementes zwischen einem verriegelten und einem unverriegelten Zustand relativ zu einem verzahnten Teil der Zugstange, und die eingespannte Position entspricht einer zweiten Axialposition der Kolbeneinheit, in welcher eine Einspannkraft ausgeübt wird von der Zugstange über eine Form der Spritzgussmaschine; c) eine Einspannkammer axial zwischen dem Kolbenkopf und dem inneren Ende des Zylindergehäuses zum Halten eines unter Druck stehenden Fluids und zum Drücken der Kolbeneinheit gegen die eingespannte Position in druckbeaufschlagtem Zustand; und d) eine Federrückholeinheit, getrennt von und axial zwischen der Kolbeneinheit und dem äußeren Ende des Zylindergehäuses; die Federrückholeinheit weist eine Rückholeinheit-Eingriffsfläche auf, die nachgiebig anliegt an der Kolbeneinheit; die Rückholeinheit-Eingriffsfläche bewegt sich zur äußeren Stirnfläche des Gehäuses bei Bewegung der Kolbeneinheit zur eingespannten Position, wenn die Einspannkammer unter Druck steht, und die Rückholeinheits-Eingriffsfläche bewegt sich vom äußeren Ende des Gehäuses hinweg und drückt die Kolbeneinheit aus der eingespannten Position zurück zur Eingriffsposition, wenn der Druck aus der Einspannkammer entlassen ist.
Einspannvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Rückholeinheit-Eingriffsfläche axial relativ zur Kolbeneinheit bewegbar ist.
Einspannvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Rückholeinheit-Eingriffsfläche relativ zum Zylindergehäuse axial bewegbar ist.
Einspannvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Rückholeinheit innerhalb des Zylindergehäuses angeordnet ist.
Einspannvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das äußere Ende des Zylindergehäuses im Wesentlichen durch eine Endkappe abgesperrt ist; die Endkappe und der Kolbenkopf umschließen axial einen Lecksammelbehälter, und die Federrückführeinheit ist innerhalb des Lecksammelbehälters angeordnet.
Einspannvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Rückholeinheit-Eingriffsfläche axial beweglich ist zwischen einer ausgefahrenen Position der Rückholeinheit, wenn sich die Kolbeneinheit in einer Eingriffsposition befindet und in einer eingefahrenen Position der Rückholeinheit, wenn sich die Kolbeneinheit in der Einspannposition befindet; die ausgefahrene Position der Rückholeinheit ist über eine axiale Justierlänge unbegrenzt justierbar zum Anpassen an unterschiedliche Formhöhen; die axiale Justierlänge ist größer oder gleich dem Abstand zwischen den benachbarten Zähnen des verzahnten Teiles der Zugstange.
Einspannvorrichtung gemäß Anspruch 6, wobei die Federrückholeinheit einen Plunger mit einer Basis umfasst, gerichtet gegen eine Endkappe des Zylindergehäuses; die Rückholeinheit-Eingriffsfläche ist verbunden und beweglich mit dem Plunger; der Plunger ist verfahrbar zwischen der ausgefahrenen und der eingefahrenen Plungerposition; die ausgefahrene Plungerposition entspricht der ausgefahrenen Position der Rückholeinheit, und die eingefahrene Plungerposition entspricht der eingefahrenen Position der Rückholeinheit.
Einspannvorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei die Federrückholeinheit eine Mehrzahl von Federn umfasst, angeordnet zwischen der Endkappe und dem Plunger; bei druckbeaufschlagter Einspannkammer schiebt die Kolbeneinheit den Plunger gegen die eingefahrene Position und drückt auf die Federn, und bei druckfreier Einspannkammer drücken die Federn den Plunger in die ausgefahrene Position und die Kolbeneinheit in die Eingriffsposition.
Einspannvorrichtung gemäß Anspruch 8, weiterhin umfassend einen mechanischen Anschlag, an dem der Plunger dann anliegt, wenn er sich in ausgefahrener Position befindet; der mechanische Anschlag ist relativ zum Gehäuse fest.
Einspannvorrichtung gemäß Anspruch 9, wobei der mechanische Anschlag einen Halter umfasst, fixiert an einer Innenfläche der Endkappe; der Halter umfasst eine Anschlagfläche, die einen Abstand von der Endkappe aufweist und gegen diese gerichtet ist.
Einspannvorrichtung gemäß Anspruch 10, wobei der Plunger eine Falle aufweist, die am Plunger fixiert ist und an der Anschlagfläche des Halters in ausgefahrener Position angreift.
Einspannvorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei der Plunger einen Plungerkörper und eine Plungerbuchse umfasst, angekoppelt an den Plungerkörper; die Plungerbuchse weist eine Buchsen-Endfläche auf, die vom Plungerkörper aus zur Kolbeneinheit vorragt, und die Rückholeinheit-Eingriffsfläche umfasst die Buchsenendfläche.
Einspannvorrichtung gemäß Anspruch 12, wobei die Plungerbuchse an den Plungerkörper mittels einer Schraubverbindung angeschlossen ist; die Plungerbuchse ist axial relativ zum Plungerkörper in irgendeiner der Mehrzahl von axialen Justierpositionen fest durch Verdrehen der Plungerbuchse in gewähltem Ausmaß relativ zum Plungerkörper.
Einspannvorrichtung gemäß Anspruch 13, wobei die Plungerbuchse an eine drehbare Welle angeschlossen ist und die Plungerbuchse mit der Welle drehfest und relativ zur Welle axial verschiebbar ist.
Einspannvorrichtung gemäß Anspruch 14, weiterhin umfassend einen Aktuator, der an die Welle angeschlossen ist, um diese um ein vorgegebenes Maß zu verdrehen, um eine axiale Justierung der Plungerbuchse relativ zum Plungerkörper zu bewirken.
Spritzgussmaschine, umfassend: a) ein Paar Platten; b) eine Mehrzahl von Zugstangen, die sich zwischen den Platten erstrecken, um eine Formeinspannkraft aufzubringen; und c) eine entsprechende Einspannvorrichtung gemäß Anspruch 15, zugeordnet einer jeden Zugstange.
Spritzgussmaschine nach Anspruch 16, wobei die Aktuatoren einer jeden Einspannvorrichtung zwecks synchroner Justierung zusammengekoppelt sind.
Einspannvorrichtung für eine Spritzgussmaschine, umfassend a) ein Zylindergehäuse mit einem inneren Ende und einem äußeren Ende, das einen axialen Abstand zum inneren Ende aufweist; b) eine Kolbeneinheit, umfassend einen Kolbenkopf, fixiert an einem Endbereich einer Zugstange; die Kolbeneinheit ist im Gehäuse gleitbar zwischen einer Eingriffsposition und einer Einspannposition, die einen axialen Abstand von der Eingriffsposition aufweist; die Eingriffsposition entspricht einer ersten Axialposition der Kolbeneinheit für eine eingriffsfreie Bewegung eines verzahnten Verriegelungselementes zwischen dem verriegelten und unverriegelten Zustand relativ zu einem verzahnten Bereich der Zugstange, und die eingespannte Position entspricht einer zweiten Axialposition der Kolbeneinheit, in welcher eine Einspannkraft ausgeübt wird durch die Zugstangen über eine Form der Spritzgussmaschine; c) eine Einspannkammer axial zwischen dem Kolbenkopf und dem inneren Ende des Zylindergehäuses zum Halten eines unter Druck stehenden Fluids und zum Drücken der Kolbeneinheit in die eingespannte Position in druckbeaufschlagtem Zustand; und d) eine Federrückholeinheit nahe dem äußeren Ende des Zylindergehäuses; die Federrückführeinheit liegt nachgiebig an der Kolbeneinheit während des Normalbetriebes der Maschine an; die Federrückholeinheit bewirkt eine Bewegung der Kolbeneinheit aus der Eingriffsposition in die eingespannte Position bei druckbeaufschlagter Einspannkammer, und die Federrückführeinheit drückt die Kolbeneinheit aus der eingespannten Position zurück in die Eingriffsposition bei druckfreier Einspannkammer.
Verfahren zum Lösen und Einspannen einer Form einer Spritzgussmaschine, umfassend: a) Druckfreimachen einer Einspannkammer, angeordnet in einem Zylindergehäuse auf einer Seite einer Kolbeneinheit; die Kolbeneinheit umfasst einen Kolbenkopf und einen Endbereich einer Zugstange; b) Einwirken einer Vorschubkraft auf ein Rückholelement, um das Rückholelement aus einer eingefahrenen in eine ausgefahrene Position zu verschieben; das Rückholelement verschiebt die Kolbeneinheit von einer Einspannposition hinweg in eine Eingriffsposition beim Bewegen in die ausgefahrene Position, [die Eingriffsposition entspricht einer Axialposition der Kolben-Zugstangen-Einheit, in welcher eine erste Frontanschlagfläche und eine zweite Frontanschlagfläche der Zugstangenzähne, fixiert an der Zugstange, einen axialen Abstand von der entsprechenden zweiten Frontanschlagfläche und der zweiten Rückseitenanschlagfläche der Verriegelungszähne, fixiert an einem Verriegelungselement, aufweisen] und das Rückholelement in ausgefahrener Position (i) an einem mechanischen Anschlag anliegt, der in Bezug auf das Zylindergehäuse fest steht, und (ii) an der Kolben-Zugstangen-Einheit anliegt; c) Bewegen eines Verriegelungselementes in eine entriegelte Position zum Entriegeln der Zugstange relativ zu einer ersten Platte; d) Öffnen der Form, Ausstoßen ausgeformter Gegenstände aus der Form, und Schließen der Form; e) Bewegen des Verriegelungselementes in die Verriegelungsposition; f) Aufbringen einer Einspannkraft auf die Kolben-Zugstangen-Einheit, um diese in die Einspannposition zu verbringen, wobei die Einspannkraft größer als die Vorschubkraft ist; g) Verringern der auf die Kolben-Zugstangen-Einheit wirkende Kraft von der Einspannkraft auf eine Freigabekraft, deren Größe geringer als die Vorschubkraft ist; h) sodann Wiederholen der Schritte a)–d) für aufeinanderfolgende Zyklen der Spritzgussmaschine.
Einspannvorrichtung für eine Spritzgussmaschine, umfassend: a) ein Zylindergehäuse mit einem inneren Ende und einem äußeren Ende, das einen axialen Abstand vom inneren Ende aufweist; b) eine Kolbeneinheit, umfassend einen Kolbenkopf, fixiert an einem Endbereich einer Zugstange; die Kolbeneinheit ist gleitbar innerhalb des Gehäuses zwischen einer Eingriffsposition und einer Einspannposition, die von der Eingriffsposition einen axialen Abstand aufweist; die Eingriffsposition entspricht einer ersten Axialposition der Kolbeneinheit für eine eingriffsfreie Bewegung eines verzahnten Verriegelungselementes zwischen verriegeltem und entriegeltem Zustand relativ zu einem verzahnten Teil der Zugstange; die eingespannte Position entspricht einer zweiten Axialposition der Kolbeneinheit, in welcher eine Einspannkraft über die Zugstangen auf eine Form der Spritzgussmaschine einwirkt; c) eine Einspannkammer axial zwischen dem Kolbenkopf und dem inneren Ende des Zylindergehäuses zum Halten eines Druckfluides und zum Drücken der Kolbeneinheit in die eingespannte Position bei Druckbeaufschlagung; und d) eine Federrückholeinheit nahe dem äußeren Ende des Zylindergehäuses; die Federrückholeinheit liegt nachgiebig an der Kolbeneinheit während jedes Zyklus während des Normalbetriebes der Maschine an, die Federrückholeinheit führt zu einer Bewegung der Kolbeneinheit aus der Eingriffsposition in die eingespannte Position, wenn die Kammer druckbeaufschlagt ist; die Federrückholeinheit drückt die Kolbeneinheit aus der eingespannten Position zurück in die Eingriffsposition, wenn der Druck aus der Einspannkammer entlassen ist.