DE112020000488T5

DE112020000488T5 - Spritzgiessmaschine

Info

Publication number: DE112020000488T5
Application number: DE112020000488.0T
Authority: DE
Inventors: Robert D. Schad; Michael Goriup; Hemant Kumar; Martin Kestle; Brandon Winkels; Carsten Link
Original assignee: Niigon Machines Ltd
Current assignee: Milacron Batesville Us LLC
Priority date: 2019-01-23
Filing date: 2020-01-23
Publication date: 2021-11-25
Also published as: US20210347100A1; WO2020150823A1

Abstract

Eine Zwei-Platten-Spannvorrichtung für eine Spritzgießmaschine umfasst eine erste Platte mit einer ersten Formmontagefläche und eine zweite Platte mit einer zweiten Formmontagefläche. Eine erste Schiene und eine zweite Schiene erstrecken sich parallel zueinander und zu einer Maschinenachse, die erste und die zweite Schiene sind in einer Schienenhöhe vertikal unter der Maschinenachse angeordnet. Die zweite Platte ist gleitend mit der ersten und zweiten Schiene gekoppelt und zwischen einer Formöffnungs- und Formschließposition verschiebbar. Wenigstens ein Kraftausübungselement ist mit der zweiten Platte gekoppelt, um die erste und die zweite Platte zusammenzuspannen, jede Spannkraft ist entlang einer Achse parallel zu und vertikal versetzt unter der Maschinenachse, ausübbar. Wenigstens ein Kraftreaktionselement ist mit der ersten und der zweiten Platte gekoppelt, um einer Trennung der oberen Abschnitte der ersten und der zweiten Formmontageflächen während der Ausübung der Spannkraft zu widerstehen, jede der wenigstens einen Kraftreaktionselemente ist in einer Höhe unter der Maschinenachse angeordnet.

Description

Gebiet
Die Spezifikation bezieht sich auf Spritzgießmaschinen.
HINTERGRUND
US Pat. Nr. 3169275 (Farrel Corp.) betrifft eine Schneckenvorplastifizierungs-Kunststoffspritzgießmaschine. Eines der Ziele ist es, eine Maschine dieses Typs bereitzustellen, die das Gießen von Teilen ermöglicht, die ein großes Volumen an Kunststoff erfordern. Ein weiteres Ziel ist es, eine solche Maschine in einer Form bereitzustellen, die eine breite Palette von Kunststoffzusammensetzungen verarbeiten kann.
US Pat. Nr. 6503075 (Husky) betrifft Etagenformträger in einer Spritzgießmaschine mit einem drehbaren Werkzeugrevolver [org.: turret]. Die Versorgung des drehbaren Werkzeugrevolvers erfolgt über eine Drehdurchführung, die am translatorischen Formträger an der Drehachse des Werkzeugrevolvers befestigt ist. Die Versorgung wie zum Beispiel mit Öl, Wasser, Luft und elektrischer Energie werden für den drehbaren Werkzeugrevolver bereit gestellt, so dass dieser sich in beide Richtungen drehen kann. Der drehbare Werkzeugrevolver ist an Verbindungen [org.: linkages] befestigt, die die Formen öffnen und schließen, indem sie mit einer beweglichen und einer stationären Platte verbunden sind, die mit dem drehbaren Werkzeugrevolver zusammenwirken, um darin geformte Artikel zu bilden.
DE 19535081 (Ferromatik Milacron) offenbart eine Zwei-Platten-Spritzgießmaschine mit einem Positionierantrieb und Führungen unter dem Formmontagebereich, auf denen sich die Formspannplatten relativ bewegen. Eine separate Einrichtung übt eine Schließkraft zum Einspritzen aus. Die Führungen sind ein Paar paralleler, horizontaler, tragender Gleitstangen, an denen eine Platte befestigt ist und auf denen die andere auf Buchsen gleitet. Innerhalb dieser Buchsen befinden sich Spanneinrichtungen, die eine relative Plattenbewegung nach dem Schließen des Werkzeugs und während des Einspritzens verhindern. Eine Spannplatte besteht aus zwei Teilen. Ein Teil trägt sowohl die Form und ist schwimmend auf dem anderen gelagert. Die schwimmende Lagerung ist als Öldruckpolster zwischen den Teilen ausgeführt, das von außen mit Druck beaufschlagt wird.
US Pat. Nr. 6186770 (Ziv-Av) offenbart eine Zwei-Platten-Formspannvorrichtung. Mehrere Kugelmuttern sind auf einer beweglichen Platte derart montiert, dass diese drehbar, aber axial unbeweglich relativ zur beweglichen Platte sind. Die bewegliche Platte ist für eine Hin- und Herbewegung relativ zu einer stationären Platte montiert. Eine entsprechende Kugelumlaufspindel ist im Gewinde mit jeder der Kugelmuttern im Eingriff und jede Kugelumlaufspindel weist einen Endabschnitt auf, der an der stationären Platte befestigt ist. Ein Motor dreht die Kugelmuttern mit Hilfe von Kettenrädern und einer Kette, so dass die Kugelmuttern und die bewegliche Platte in Richtung der stationären Platte bewegt werden. Die Kugelumlaufspindeln werden in Längsrichtung relativ zur beweglichen Platte bewegt, um eine Formspannkraft zu erzeugen, nachdem ein Formberührungszustand erreicht wurde.
ZUSAMMENFASSUNG
Die folgende Zusammenfassung soll den Leser in verschiedene Aspekte der Lehre des Anmelders einführen, aber keine Erfindung definieren.
Gemäß einigen Aspekten umfasst eine Zwei-Platten-Spannvorrichtung für eine Spritzgießmaschine (a) eine erste Platte, die eine erste Formmontagefläche aufweist, zum Befestigen einer ersten Formhälfte daran, und eine zweite Platte, die eine zweite Formmontagefläche aufweist, zum Befestigen einer zweiten Formhälfte daran, wobei die zweite Formmontagefläche auf die ersten Formmontagefläche gerichtet ist; (b) eine Maschinenachse, die durch die entsprechenden Mittelpunkte jeder Formmontagefläche verläuft; (c) eine erste Schiene und eine zweite Schiene, die sich parallel zueinander und zur Maschinenachse erstrecken, die erste und die zweite Schiene sind in einer Schienenhöhe vertikal unter der Maschinenachse angeordnet; die zweite Platte gleitend mit der ersten und der zweiten Schiene gekoppelt ist und zu der ersten Platte hin und von dieser weg verschiebbar ist zwischen einer Formschließ- und einer Formöffnungsposition; (d) wenigstens ein Kraftausübungselement, das mit der zweiten Platte gekoppelt ist, jedes des wenigstens einen Kraftausübungselements übt eine Spannkraft entlang einer Kraftanwendungsachse aus, um die erste und die zweite Platte zusammenzuspannen, wenn sie sich in der Formschließposition befinden, jede Kraftausübungsachse ist parallel zu und vertikal versetzt unter der Maschinenachse angeordnet; und (e) wenigstens ein Kraftreaktionselement, das mit der ersten und der zweiten Platte gekoppelt ist, um einer Trennung der oberen Abschnitte der ersten und der zweiten Formmontageflächen während der Ausübung der Spannkraft zu widerstehen, die oberen Abschnitte, die durch Abschnitte der Formmontageflächen in einer Höhe über der Maschinenachse definiert sind, jedes des wenigstens einen Kraftreaktionselements ist in einer Höhe unter der Maschinenachse angeordnet.
In einigen Beispielen ist die Spannvorrichtung frei von jeglichen Kraftübertragungselementen, die sich zwischen der ersten und zweiten Platte in einer Höhe über der ersten und zweiten Schiene erstrecken.
In einigen Beispielen umfasst das wenigstens eine Kraftreaktionselement einen ersten Stabilisierungsträger und einen zweiten Stabilisierungsträger, die sich parallel zueinander und zur Maschinenachse erstrecken, jeder Träger weist eine Trägerlänge auf, die sich zwischen einem ersten Trägerende und einem zweiten Trägerende erstreckt, die erste Platte an den ersten und zweiten Trägern unmittelbar an den entsprechenden ersten Trägerenden befestigt ist und die zweite Platte beweglich auf den zweiten Trägern gelagert ist und zu der ersten Platte hin und von dieser weg verschiebbar ist zwischen der Formschließ- und Formöffnungsposition, jeder Träger weist eine Trägerhöhe auf, die sich vertikal zwischen einer unteren Trägerfläche und einer oberen Trägerfläche erstreckt.
In einigen Beispielen weist jede der ersten und zweiten Formmontageflächen eine Formmontageflächenhöhe auf, die sich vertikal zwischen einer Formmontageflächenunterkante und einer Formmontageflächenoberkante erstreckt, und eine Formmontageflächenbreite, die sich seitlich zwischen beabstandeten Formmontageflächenseitenkanten erstreckt. In einigen Beispielen beträgt die Trägerhöhe wenigstens 75 Prozent der Formmontageflächenhöhe. In einigen Beispielen weist jeder Träger eine Trägerdicke auf, die sich seitlich zwischen gegenüberliegenden Seitenflächen erstreckt, jede Trägerdicke beträgt wenigstens 50 mm.
In einigen Beispielen umfasst jedes der wenigstens einen Kraftausübungselemente einen Spannaktuator, der mit wenigstens der zweiten Platte gekoppelt ist, um eine Spannkraft über die erste und zweite Platte auszuüben, wenn diese sich in der Formschließposition befinden, der Spannaktuator ein Stangenelement umfasst, das sich entlang einer Stangenachse erstreckt, die Stangenachse verläuft parallel zur Maschinenachse und auf einer Höhe unter den Schienen.
In einigen Beispielen umfasst der Spannaktuator einen Erststufenantrieb zum Verschieben der zweiten Platte zwischen der Formöffnungs- und Formschließposition, und Zweitstufenantrieb zum Ausüben einer Spannkraft über die erste und die zweite Platte in der Formschließposition.
In einigen Beispielen umfasst das Stangenelement eine Kugelumlaufspindel, und der Aktuator eine Kugelmutter, die drehbar mit jeder Kugelumlaufspindel gekoppelte ist, jede Kugelmutter und die entsprechende Kugelumlaufspindel sind relativ zueinander drehbar, um eine Verschiebung der beweglichen Platte zu erzwingen und die Spannlast auszuüben.
In einigen Beispielen umfasst jedes Stangenelement eine Zugstange, die sich zwischen der ersten und der zweiten Platte erstreckt, der Spannaktuator übt eine Zugkraft auf die Zugstange aus, wenn dieser die Spannlast über die Platten ausübt.
In einigen Beispielen ist eine Verriegelungseinrichtung zu jeder Zugstange zugehörig und in der zweiten Platte montiert, jede Verriegelungseinrichtung ist beweglich zwischen einer verriegelten Position zur Übertragung von Axialkraft von der Zugstange auf die zweite Platte während des Spannvorgangs und einer entriegelten Position, in der die zweite Platte relativ zur Zugstange axial verschiebbar ist, zur Bewegung zwischen der Formöffnungs- und Formschließposition.
In einigen Beispielen ist ein Plattenhubantrieb vorgesehen zum Verschieben der zweite Platte zwischen der Formöffnungs- und der Formschließposition, der Plattenhubantrieb ist von dem Kraftausübungselement getrennt. In einigen Beispielen umfasst der Plattenhubantrieb eine Kugelmutter, die relativ zu den Schienen axial befestigt ist, und eine Kugelumlaufspindel, die mit der Kugelmutter gekoppelt ist, die Kugelumlaufspindel ist axial- und drehfest relativ zu der zweiten Platte und ist mit der zweiten Platte verschiebbar bei Drehung der Kugelmutter. In einigen Beispielen weist die Kugelumlaufspindel eine interne Kühlleitung auf, die sich in Längsrichtung innerhalb der Kugelumlaufspindel erstreckt, um ein Kühlfluid zu zirkulieren, um Wärme von der Kugelumlaufspindel abzuführen.
Gemäß einigen Aspekten umfasst eine Zwei-Platten-Spritzgießmaschine (a) eine Basis mit einem Spannträgerabschnitt zum Tragen einer Spannvorrichtung und einem Einspritzträgerabschnitt zum Tragen einer Einspritzeinheit; (b) eine erste Platte und eine zweite Platte, die von dem Spannträgerabschnitt der Basis getragen werden, die erste Platte eine erste Formmontagefläche zum Befestigen einer ersten Formhälfte daran aufweist, und die zweite Platte horizontal von der ersten Platte beabstandet ist und eine zweite Formmontagefläche aufweist, die der ersten Formmontagefläche gegenüberliegt, zum Befestigen einer zweiten Formhälfte daran; (c) eine horizontal ausgerichtete Maschinenachse, die mittig durch die erste und zweite Formmontagefläche verläuft; (d) eine erste Schiene und eine zweite Schiene, die sich parallel zu und auf beiden Seite der Maschinenachse erstrecken, die erste und die zweite Schiene in einer Schienenhöhe unter der Maschinenachse angeordnet sind, die zweite Platte, die gleitend mit der ersten und der zweiten Schiene gekoppelt ist und zu der ersten Platte hin und von dieser weg zwischen einer Formschließ- und einer Formöffnungsposition verschiebbar ist; (e) einen Eingriffsbereich mit einer allgemein rechteckigen prismatischen Form, der sich axial zwischen den ersten und zweiten Formmontageflächen, seitlich zwischen vertikalen Formmontageflächenseitenkanten jeder der ersten und zweiten Formmontageflächen und vertikal nach unten von einer Höhe der Formmontageflächenoberkante der ersten und zweiten Formmontageflächen zu einer Höhe erstreckt, die wenigstens so niedrig wie die Maschinenachse ist; (f) ein erstes und ein zweites aktives Kraftausübungselement, die seitlich voneinander beabstandet und mit der zweiten Platte gekoppelt sind, jede der ersten und zweiten aktiven Kraftausübungselemente übt eine Spannkraft entlang einer entsprechenden ersten und zweiten Kraftanwendungsachse aus, um die erste und die zweite Platte zusammenzuspannen, wenn sie sich in der Formschließposition befinden, jede der ersten und zweiten Kraftanwendungsachsen verläuft parallel zu und vertikal unter der Schienenhöhe, wobei der Eingriffsbereich durch das erste und das zweite aktive Kraftausübungselement unbehindert ist; und (g) erste und zweite passive Kraftreaktionselemente, die mit der ersten und zweiten Platte gekoppelt sind, um einer Trennung der oberen Abschnitte der ersten und zweiten Formmontageflächen während der Ausübung der Spannkraft zu widerstehen, die oberen Abschnitte, die durch Abschnitte der Formmontageflächen in einer Höhe über der Schienenhöhe definiert sind, jedes der ersten und zweiten passiven Kraftreaktionselemente ist unter der Schienenhöhe angeordnet, wobei der Eingriffsbereich durch jedes der ersten und zweiten passiven Kraftreaktionselement unbehindert ist.
In einigen Beispielen erstreckt sich der Eingriffsbereich von der Höhe der Formmontageflächenoberkante der ersten und zweiten Formmontagefläche vertikal nach unten zur Schienenhöhe.
In einigen Beispielen umfassen die ersten und zweiten passiven Kraftreaktionselemente entsprechend einen ersten Stabilisierungsträger und einen zweiten Stabilisierungsträger, der erste und der zweite Stabilisierungsträger erstrecken sich parallel zueinander und zur Maschinenachse, jeder Stabilisierungsträger weist eine Trägerlänge auf, die sich zwischen einem ersten Trägerende und einem zweiten Trägerende erstreckt, jeder Träger weist eine Trägerhöhe auf, die sich vertikal zwischen einer unteren Trägerfläche und einer oberen Trägerfläche erstreckt, und jeder Träger weist eine Trägerdicke auf, die sich seitlich zwischen gegenüberliegenden Seitenflächen erstreckt. In einigen Beispielen ist die erste Platte an den ersten und zweiten Stabilisierungsträgern direkt an den entsprechenden ersten Trägerenden befestigt. In einigen Beispielen ist die erste Schiene an der oberen Trägerfläche des ersten Stabilisierungsträgers befestigt, und die zweite Schiene ist an der oberen Trägerfläche des zweiten Stabilisierungsträgers befestigt.
In einigen Beispielen ist jeder Stabilisierungsträger dimensioniert, um einer Momentbelastung entgegenzuwirken, die auf den Stabilisierungsträger als Reaktion auf das Aufbringen der Spannkraft ausgeübt wird, die Momentbelastung übt eine Zugkraft entlang eines oberen Abschnitts jedes Stabilisierungsträgers angrenzend an die obere Trägerfläche aus, und übt eine Druckkraft entlang eines unteren Abschnitts jedes Stabilisierungsträgers angrenzend an die untere Trägerfläche aus. In einigen Beispielen beträgt die Trägerhöhe wenigstens 75 Prozent einer Formmontageflächenhöhe, die Formmontageflächenhöhe erstreckt sich vertikal zwischen einer Formmontageflächenoberkante und einer Formmontageflächenunterkante jeder der gegenüberliegenden ersten und zweiten Formmontageflächen. In einigen Beispielen beträgt die Trägerdicke wenigstens 50 mm.
In einigen Beispielen umfasst jedes der ersten und zweiten aktiven Kraftausübungselemente einen Spannaktuator, der mit einer Zugstange gekoppelt ist, die Zugstange erstreckt sich von der ersten Platte und ist mit der zweiten Platte in Eingriff bringbar, um eine Spannkraft über die erste und zweite Platte auszuüben, wenn diese sich in der Formschließposition befindet, jede Zugstange erstreckt sich entlang einer entsprechenden Zugstangenachse parallel zu der Maschinenachse und in einer Höhe unter der Schienenhöhe.
Einige Beispiele umfassen eine Verriegelungseinrichtung, die zugehörig zu jeder Zugstange ist und in der zweiten Platte montiert ist, jede Verriegelungseinrichtung ist bewegbar zwischen einer verriegelten Position zur Übertragung von Axialkraft von der Zugstange auf die zweite Platte während des Spannvorgangs und einer entriegelten Position, in der die zweite Platte relativ zu der Zugstange axial verschiebbar ist, zur Bewegung zwischen der Formöffnungs- und Formschließposition.
Einige Beispiele umfassen einen Plattenhubantrieb zum Verschieben der zweiten Platte zwischen der Formöffnungs- und Formschließposition, der Plattenhubantrieb ist von dem ersten und zweiten aktiven Kraftausübungselement getrennt.
Gemäß einiger Aspekte umfasst ein Verfahren zum Zusammenspannen von Platten einer Zwei-Platten-Spritzgießmaschine (a) ein Ausüben einer vertikal versetzten Druckkraft über eine erste und eine zweite Platte durch Dehnen einer ersten und einer zweiten Zugstange, die sich zwischen der ersten und der zweiten Platte erstrecken und mit diesen gekoppelt sind, die erste und die zweite Platte sind parallel zueinander und auf einer Höhe unter einem vertikalen Mittelpunkts der entsprechenden ersten und zweiten Formmontageflächen der ersten und der zweiten Platte ausgerichtet, die vertikal versetzte Druckkraft erzeugt eine Momentbelastung, die die untere Abschnitte der ersten und der zweiten Platte fester zusammenzieht als obere Abschnitte der ersten und der zweiten Platte; und (b) Verwenden eines ersten und eines zweiten Stabilisierungsträgers, um der Momentbelastung entgegenzuwirken und die oberen Abschnitte der ersten und der zweiten Platte fester zusammenzudrängen, der erste und der zweite Stabilisierungsträger sind mit der ersten und der zweiten Platte in einer Höhe unter des vertikalen Mittelpunkts der ersten und der zweiten Formmontagefläche gekoppelt, und der erste und der zweite Stabilisierungsträger weisen eine Trägerhöhe und eine Trägerdicke auf, die derart dimensioniert sind, dass diese Zugkräften entlang der entsprechenden oberen Fläche des ersten und des zweiten Stabilisierungsträgers widerstehen und Druckkräften entlang der entsprechenden unteren Flächen des ersten und des zweiten Stabilisierungsträgers widerstehen.
Einige Beispiele umfassen vor Schritt (a) das Gleiten der zweiten Platte entlang einer ersten und einer zweiten Schiene, die an den entsprechenden oberen Flächen des ersten und des zweiten Stabilisierungsträgers montiert sind, um die zweite Platte von einer Formöffnungsposition, die von der ersten Platte entfernt ist, in eine Formschließposition direkt an der ersten Platte, zu verschieben.
Gemäß einigen Aspekten umfasst eine Zwei-Platten-Spritzgießmaschine eine Spannvorrichtung. Die Spannvorrichtung der Maschine umfasst eine erste Platte, die eine erste Formmontagefläche aufweist, zum Befestigen einer ersten Formhälfte daran, und eine zweite Platte, die eine zweite Formmontagefläche aufweist, zum Befestigen einer zweiten Formhälfte daran. Die zweite Formmontagefläche ist auf die erste Formmontagefläche gerichtet. Eine Maschinenachse, die durch entsprechende Mittelpunkte jeder Formmontagefläche verläuft.
Die Spannvorrichtung umfasst eine erste Schiene und eine zweite Schiene, die sich parallel zueinander und zur Maschinenachse erstrecken. Die erste und zweite Schiene sind an einem Schienenhöhen angeordnet, die vertikal unter der Maschinenachse versetzt ist um einen Schienenversatz. Die zweite Platte ist gleitend mit der ersten und zweiten Schiene gekoppelt und zu der ersten Platte hin und von dieser weg verschiebbar ist zwischen einer Formschließ- und Formöffnungsposition.
Die Spannvorrichtung umfasst ferner in einigen Beispielen wenigstens ein Kraftübertragungselement, das dazu dient, die Formhälften fest zusammenzudrängen, derart, dass z. B. die Form während des Einspritzens nicht austreibt. Das wenigstens eine Kraftübertragungselement kann die Form eines Kraftausübungselements und/oder eines Kraftreaktionselements aufweisen. In einigen Beispielen ist wenigstens ein Kraftausübungselement mit der zweiten Platte gekoppelt, jedes des wenigstens einen Kraftausübungselements übt eine Spannkraft entlang einer Kraftanwendungsachse aus, um die erste und die zweite Platte zusammenzuspannen, wenn sie sich in der Formschließposition befinden, jede Kraftaufbringungsachse ist parallel zu und vertikal versetzt unter der Maschinenachse angeordnet.
In einigen Beispielen ist wenigstens ein Kraftreaktionselement mit der ersten und der zweiten Platte gekoppelt, um einer Trennung der oberen Abschnitte der ersten und der zweiten Formmontageflächen während der Ausübung der Spannkraft zu widerstehen, die oberen Abschnitte, die durch Abschnitte der Formmontageflächen in einer Höhe über der Maschinenachse definiert sind, jedes der wenigstens einen Kraftreaktionselemente ist unter der Maschinenachse angeordnet.
In einigen Beispielen ist die Spannvorrichtung frei von jeglichen Kraftübertragungselementen, die sich zwischen der ersten und zweiten Platte in einer Höhe über der Maschinenachse erstrecken.
In einigen Beispielen ist die Spannvorrichtung frei von jeglichen Kraftübertragungselementen, die sich zwischen der ersten und zweiten Platte in einer Höhe über der ersten und zweiten Schiene erstrecken.
In einigen Beispielen umfasst das wenigstens eine Kraftreaktionselement einen ersten Stabilisierungsträger und einen zweiten Stabilisierungsträger, die sich parallel zueinander und zur Maschinenachse erstrecken. Jeder Träger weist eine Trägerlänge auf, die sich zwischen einem ersten Trägerende und einem zweiten Trägerende erstreckt, und die erste Platte ist an dem ersten und zweiten Träger direkt an den entsprechenden ersten Trägerenden befestigt. Die zweite Platte ist beweglich auf dem ersten und zweiten Träger gelagert und ist zu der ersten Platte hin und von dieser weg verschiebbar zwischen der Formschließ- und Formöffnungsposition.
In einigen Beispielen weist jede der ersten und zweiten Formmontageflächen eine Formmontageflächenhöhe auf, die sich vertikal zwischen einer Formmontageflächenunterkante und einer Formmontageflächenoberkante erstreckt.
In einigen Beispielen weist jeder Träger eine Trägerhöhe auf, die sich vertikal zwischen einer unteren Trägerfläche und einer oberen Trägerfläche erstreckt, und die Trägerhöhe beträgt wenigstens 65 Prozent der Formmontageflächenhöhe. In einigen Beispielen beträgt die Trägerhöhe wenigstens 75 Prozent der Formmontageflächenhöhe. In einigen Beispielen ist wenigstens 75 Prozent der Formmontageflächenhöhe auf einer höheren Höhe angeordnet als die obere Trägerfläche der Träger.
In einigen Beispielen ist die erste Schiene oben auf dem ersten Träger und die zweite Schiene oben auf dem zweiten Träger montiert, und die zweite Platte ist auf einem vorderen Lagerblock und einem hinteren Lagerblock gelagert, die mit jeder Schiene gekoppelt sind. Jeder der vorderen und hinteren Lagerblöcke weisen einen axialen Mittelpunkt auf, und die axialen Mittelpunkte der vorderen und hinteren Lagerblöcke sind axial um einen Lagerblockabstand voneinander beabstandet. In einigen Beispielen beträgt der Lagerblockabstand wenigstens 50 % der Formmontageflächenhöhe. In einigen Beispielen beträgt der Lagerblockabstand wenigstens 50 % eines maximalen Hubs der zweiten Platte.
In einigen Beispielen weisen sowohl die erste als auch die zweite Platte einen oberen Plattenabschnitt, der sich über einer oberen Trägerfläche der Träger erstreckt, und einen unteren Plattenabschnitt, der sich unter der unteren Trägerfläche erstreckt.
In einigen Beispielen weist jeder Träger eine Trägerhöhe auf, die sich vertikal zwischen einer unter Trägerfläche und einer oberen Trägerfläche erstreckt, und eine Trägerdicke, die sich seitlich zwischen gegenüberliegenden Seitenflächen erstreckt, wobei die Trägerdicke wenigstens 10 Prozent der Trägerhöhe beträgt. In einigen Beispielen beträgt die Trägerhöhe wenigstens 375 mm und die Trägerdicke wenigstens 50 mm. In einigen Beispielen beträgt die Trägerdicke wenigstens 15 % der Trägerhöhe.
In einigen Beispielen umfasst jedes der wenigstens einen Kraftausübungselemente einen Spannaktuator, der mit der zweiten Platte gekoppelt ist zum Durchführen der Verschiebung der zweiten Platte zwischen der Formöffnungs- und Formschließposition und zum Ausübung einer Spannkraft über die erste und zweite Platte in der Formschließposition. In einigen Beispielen umfasst der Spannaktuator einen Erststufenantrieb zum Verschieben der zweite Platte zwischen der Formöffnungs- und Formschließposition, und einen Zweitstufenantrieb zum Ausüben der Spannkraft über die erste und die zweite Platte.
In einigen Beispielen umfasst der Spannaktuator wenigstens ein Stangenelement, das sich entlang einer Stangenachse erstreckt, die Stangenachse verläuft parallel zu und auf einer Höhe unter der Maschinenachse. In einigen Beispielen übt der Spannaktuator eine Zugkraft auf das Stangenelement aus, wenn die Spannkraft über die erste und zweite Platte ausgeübt wird. In einigen Beispielen befindet sich die Stangenachse auf einer Höhe unter einer oberen Fläche der ersten und zweiten Schiene.
In einigen Beispielen umfasst jedes Stangenelement eine Kugelumlaufspindel, und der Aktuator umfasst eine Kugelmutter, die mit der Kugelumlaufspindel gekoppelt ist, die Kugelmutter ist relativ zur Kugelumlaufspindel drehbar zum Verschieben der zweiten Platte. In einigen Beispielen ist die Kugelumlaufspindel fest mit der zweiten Platte verbunden. In einigen Beispielen ist die Kugelmutter drehbar in der ersten Platte montiert.
In einigen Beispielen umfasst der Aktuator einen Drehantrieb, der eine hohlen Antriebswelle zum Antrieb einer Drehung der Kugelmutter, und die Kugelumlaufspindel verläuft durch die hohle Antriebswelle, wenigstens, wenn sich die zweite Platte in der Formschließposition befindet.
In einigen Beispielen umfasst der Aktuator einen Hydraulikkolben, der mit der Kugelmutter gekoppelt ist, der Hydraulikkolben ist axial verschiebbar von einer ungespannten Position in eine gespannte Position zum Ausüben eine axiale Kraft auf die Kugelmutter, die die Kugelumlaufspindel streckt. Dadurch wird die Spannkraft über die erste und zweite Platte ausgeübt, wenn sich die bewegliche Platte in der Formschließposition befindet.
In einigen Beispielen umfasst der Aktuator einen Drehantrieb mit einer Antriebswelle, und die Kugelmutter ist über eine Gleitkupplung drehfest mit der Antriebswelle verbunden. Die Gleitkupplung nimmt eine axiale Verschiebung der Kugelmutter relativ zur Antriebswelle auf, wenn sich der Kolben von der ungespannten Position in die gespannte Position bewegt.
In einigen Beispielen weist der Kolben einen zylindrischen, hohlen Innenraum auf, die Kugelmutter ist in dem hohlen Innenraum drehbar gelagert, und die Kugelumlaufspindel erstreckt sich axial durch die Kugelmutter. In einigen Beispielen ist der Kolben gleitend in einem Zylindergehäuse angeordnet, das in der ersten Platte ausgebildet ist. In einigen Beispielen ist der Kolben relativ zur ersten Platte drehfest.
In einigen Beispielen umfasst jedes der wenigstens einen Kraftausübungselemente einen Spannaktuator, der mit der zweiten Platte gekoppelt ist, um eine Spannkraft über die erste und zweite Platte auszuüben, wenn diese sich in der Formschließposition befinden. In einigen Beispielen umfasst der Spannaktuator wenigstens ein Stangenelement, das sich entlang einer Stangenachse erstreckt, die Stangenachse verläuft parallel zu und auf einer Höhe unter der Maschinenachse. In einigen Beispielen umfasst jedes Stangenelement eine Zugstange und eine Verriegelungseinrichtung, die zugehörig zu jeder Zugstange ist zum gezielten Verriegeln und Entriegeln der zweite Platte an die Zugstange. In einigen Beispielen umfasst jeder Spannaktuator ein Zylindergehäuse, das sich wenigstens teilweise in der ersten Platte befindet, und einen Hydraulikkolben, der an der Zugstange befestigt und innerhalb des Zylindergehäuses von einer ungespannten Position in eine gespannte Position gleitfähig ist, um die Spannkraft auszuüben.
Figurenliste
Die beigefügten Zeichnungen dienen zur Veranschaulichung verschiedener Beispiele von Gegenständen, Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Patentschrift und sollen den Umfang dessen, was gelehrt wird, in keiner Weise einschränken. In den Zeichnungen:

1 ist eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften Spritzgießmaschine;
2 ist eine Querschnittsansicht einer Spannvorrichtung der Maschine aus 1, entlang der Linie 2-2 von 1;
3 ist eine Querschnittsansicht eines Abschnitts der Spannvorrichtung von 2, entlang der Linie 3-3 von 2;
4 ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts von 2, die einen Aktuatorabschnitt der Spannvorrichtung in einem Formöffnungszustand zeigt;
5 ist eine vergrößerte Ansicht wie die von 4, zeigt aber den Aktuatorabschnitt in einer Formschließposition;
6A ist eine perspektivische Ansicht von einer Bedienerseite einer Einspritzvorrichtung der Maschine aus 1;
6B ist eine perspektivische Ansicht von einer Nicht-Bedienerseite der Einspritzvorrichtung aus 6A;
7 ist eine Seitenansicht von der Bedienerseite einer anderen beispielhaften Spritzgießmaschine;
8 ist eine Draufsicht auf einen Abschnitt der Maschine aus 7;
9 ist eine perspektivische Ansicht von der Bedienerseite von Abschnitten der Maschine aus 7;
9A zeigt einen Abschnitt von 9 und eine schematische Darstellung eines Eingriffsbereichs zwischen Platten der Maschine aus 9;
10 ist eine Querschnittsansicht eines Abschnitts der Maschine aus 7, entlang der Linie 10-10 in 8;
10A ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts aus 10;
11 ist eine Querschnittsansicht von Abschnitten der Maschine aus 7, entlang der Linie 11-11 in 8;
12 ist eine Querschnittsansicht von Abschnitten der Maschine aus 7, entlang der Linie 12-12 in 8; und
13 ist eine Querschnittsansicht von Abschnitten der Maschine aus 7, entlang der Linie 13-13 in 8.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Verschiedene Vorrichtungen oder Prozesse werden untenstehend beschrieben, um ein Beispiel für eine Ausführungsform von jeder beanspruchten Erfindung bereitzustellen. Keine der untenstehenden beschriebenen Ausführungsformen schränkt eine beanspruchte Erfindung ein, und jede beanspruchte Erfindung kann Verfahren oder Vorrichtungen umfassen, die sich von den untenstehenden beschriebenen unterscheiden. Die beanspruchten Erfindungen sind nicht auf Vorrichtungen oder Verfahren beschränkt, die alle Merkmale einer der untenstehend beschriebenen Vorrichtungen oder Verfahren aufweisen, oder auf Merkmale, die mehreren oder allen der untenstehend beschriebenen Vorrichtungen gemeinsam sind. Es ist möglich, dass eine untenstehend beschriebene Vorrichtung oder ein Verfahren keine Ausführungsform einer beanspruchten Erfindung ist. Jede Erfindung, die in einer Vorrichtung oder einem Verfahren, die untenstehend beschrieben sind, offenbart ist, die in diesem Dokument nicht beansprucht wird, kann Gegenstand eines anderen Schutzrechts sein, z. B. einer weiterführenden Patentanmeldung, und die Anmelder, Erfinder oder Eigentümer beabsichtigen nicht eine solche Erfindung durch ihre Offenbarung in diesem Dokument aufzugeben, zu verwerfen oder der Öffentlichkeit zu widmen.
Bezugnehmend auf 1 umfasst ein Beispiel einer Spritzgießmaschine 100 eine Basis 102 und eine Spannvorrichtung 104, die von einem Spannträgerabschnitt 102a der Basis 102 getragen wird. In dem dargestellten Beispiel ist die Spannvorrichtung 104 eine zugstangenlose Zwei-Platten-Spannvorrichtung.
Bezugnehmend auf 2 umfasst die Spannvorrichtung 104 in dem dargestellten Beispiel eine erste Platte 106 (auch als stationäre Platte 106 bezeichnet), die eine Formmontagefläche 108 aufweist (auch als erste Formmontagefläche bezeichnet) zum Befestigen einer ersten Formhälfte 110 daran und eine zweite Platte 112, die eine weitere Formmontagefläche 108 aufweist (auch als zweite Formmontagefläche bezeichnet) zum Befestigen einer zweiten Formhälfte 116 daran. In einigen Beispielen kann das Befestigen einer Formhälfte an einer entsprechenden Formmontagefläche die Montage eines Heißkanals an der Formmontagefläche und die Montage der Formhälfte an dem Heißkanal umfassen. Die Formmontagefläche 108 der ersten Platte 106 ist auf die Formmontagefläche 108 der zweiten Platte 112 gerichtet. Eine Maschinenachse 118 verläuft mittig durch die erste und zweite Formmontagefläche. Im dargestellten Beispiel ist die Maschinenachse 118 im Allgemeinen horizontal ausgerichtet und verläuft durch die entsprechenden Mittelpunkte jeder Formmontagefläche 108.
Bezugnehmend auf 3 umfasst die Spannvorrichtung 104 im dargestellten Beispiel eine erste Schiene 120a und eine zweite Schiene 120b, die sich parallel zueinander und zur Maschinenachse 118 erstrecken. Die erste und zweite Schiene 120a, 120b sind auf einer Schienenhöhe angeordnet, die vertikal unter der Maschinenachse 118 versetzt ist um einen Schienenversatz 122. Die zweite Platte 112 ist gleitend mit der ersten und zweiten Schiene 120a, 120b gekoppelt und zur ersten Platte 106 hin und von dieser weg verschiebbar zwischen einer Formöffnungsposition (in 1 gezeigten) und einer Formschließposition. In dem dargestellten Beispiel sind die erste und zweite Schiene 120a, 120b auf beiden Seiten der Maschinenachse 118 angeordnet. Insbesondere erstreckt sich die erste Schiene 120a entlang einer Bedienerseite der Maschine, und die zweite Schiene ist seitlich von der ersten Schiene versetzt und erstreckt sich entlang einer Nicht-Bedienerseite der Maschine.
Bezugnehmend auf 2 umfasst die Spannvorrichtung 104 im dargestellten Beispiel wenigstens ein Kraftausübungselement 124, das mit der zweiten Platte 112 gekoppelt ist. Jedes des wenigstens einen Kraftausübungselements 124 übt eine Spannkraft entlang einer Kraftanwendungsachse 126 aus, um die erste und zweite Platte 106, 112 zusammenzuspannen, wenn sie sich in der Formschließposition befinden. Jede Kraftanwendungsachse 126 ist parallel zu und vertikal versetzt unter der Maschinenachse 118 angeordnet.
Noch immer bezugnehmend auf 2, umfasst die Spannvorrichtung 104 im dargestellten Beispiel wenigstens ein Kraftreaktionselement 128, das mit der ersten und zweiten Platte 106, 112 gekoppelt ist, um einer Trennung der oberen Abschnitte 108a der Formmontageflächen 108 während der Ausübung der Spannkraft zu widerstehen. Die oberen Abschnitte 108a werden durch Abschnitte der Formmontageflächen 108 in einer Höhe über der Maschinenachse 118 definiert. Jedes des wenigstens einen Kraftreaktionselements 128 ist unter der Schienenhöhe angeordnet.
Im dargestellten Beispiel ist die Spannvorrichtung 104 frei von jeglichen Kraftübertragungselementen, die sich zwischen der ersten und zweiten Platte 106, 112 auf einer Höhe über der Maschinenachse 118 erstrecken. Im dargestellten Beispiel ist die Spannvorrichtung 104 frei von jeglichen Kraftübertragungselementen, die sich zwischen der ersten und zweiten Platte 106, 112 auf einer Höhe über der ersten und zweiten Schiene 120a, 120b erstrecken. Das Fehlen von Kraftübertragungselementen, die sich zwischen den Platten auf einer Höhe über der Maschinenachse 118, und über den Schienen 120a, 120b erstrecken, kann einen einfacheren Zugang zum Formbereich zwischen den Platten für die Automatisierung beim Laden oder Entladen von Teilen in die Formen, beim Rüsten oder Entfernen von Formhälften von den Platten und/oder bei der Durchführung von Wartungsmaßnahmen an der Maschine ermöglichen.
Bezugnehmend auf 3 umfasst das wenigstens eine Kraftreaktionselement 128 im dargestellten Beispiel einen ersten Stabilisierungsträger 130a und einen zweiten Stabilisierungsträger 130b, die sich parallel zueinander und zur Maschinenachse 118 erstrecken. Bezugnehmend auf 2 hat jeder Stabilisierungsträger 130a, 130b eine Trägerlänge 131, die sich zwischen einem ersten Trägerende 132 und einem zweiten Trägerende 134 erstreckt. In dem dargestellten Beispiel beträgt die Trägerlänge 131 etwa 1200 mm. Die erste Platte 106 ist an den ersten und zweiten Stabilisierungsträgern 130a, 130b direkt an den entsprechenden ersten Trägerenden 132 befestigt. Im dargestellten Beispiel ist eine axiale Endfläche an dem ersten Trägerende 132 jedes Trägers 130a, 130b an einer Stirnfläche der ersten Platte 106 montiert. Die zweite Platte 112 ist beweglich auf den ersten und zweiten Stabilisierungsträgern 130a, 130b gelagert und ist entlang der Maschinenachse 118 zu der ersten Platte 106 hin und von dieser weg verschiebbar zwischen der Formschließ- und Formöffnungsposition.
Bezugnehmend auf 3 weist im dargestellten Beispiel jede der Formmontageflächen 108 eine Formmontageflächenhöhe 136 auf, die sich vertikal zwischen einer Formmontageflächenunterkante 138 und einer Formmontageflächenoberkante 140 erstreckt. In dem dargestellten Beispiel beträgt Formmontageflächenhöhe 136 etwa 500 mm.
Im dargestellten Beispiel weist jeder Stabilisierungsträger 130a, 130b eine Trägerhöhe 142 auf, die sich vertikal zwischen einer unteren Trägerfläche 144 und einer oberen Trägerfläche 146 gegenüber der unteren Trägerfläche 144 erstreckt. Die Trägerhöhe 142 kann wenigstens 75 Prozent der Formmontageflächenhöhe 136 betragen. Im dargestellten Beispiel beträgt die Trägerhöhe 142 etwa 400 mm. Im dargestellten Beispiel weist jeder Stabilisierungsträger 130a, 130b eine Trägerdicke 148 auf, die sich seitlich zwischen gegenüberliegenden Seitenflächen 150 erstreckt. Die Trägerdicke 148 kann wenigstens 10 Prozent der Trägerhöhe 142 betragen. In einigen Beispielen kann die Trägerdicke 148 wenigstens 40 mm betragen. Im dargestellten Beispiel beträgt die Trägerdicke etwa 55 mm.
Im gezeigten Beispiel können wenigstens 75 Prozent der Formmontageflächenhöhe 136 auf einer höheren Höhe als die obere Trägerfläche 146 angeordnet sein. Im dargestellten Beispiel sind wenigstens 80 Prozent der Formmontageflächenhöhe 136 auf einer höheren Höhe angeordnet als die obere Trägerfläche 146.
Noch immer bezugnehmend auf 3, ist in dem dargestellten Beispiel die erste Schiene 120a auf dem ersten Stabilisierungsträger 130a und die zweite Schiene 120b auf dem zweiten Stabilisierungsträger 130b montiert. Die zweite Platte 112 ist auf Lagerblöcken 152 gelagert, die mit den Schienen 120a, 120b gekoppelt sind. Bezugnehmend auf 1, in dem dargestellten Beispiel umfassen die Lagerblöcke 152 einen vorderen Lagerblock 154 und einen hinteren Lagerblock 156, die mit jeder Schiene 120a, 120b gekoppelt sind. Jeder der vorderen Lagerblöcke 154 und der hinteren Lagerblöcke 156 hat einen axialen Mittelpunkt, und die axialen Mittelpunkte der vorderen und hinteren Lagerblöcke 154, 156 sind axial um einen Lagerblockabstand 158 voneinander beabstandet. Der Lagerblockabstand 158 kann wenigstens eines von Folgendem sein: (i) wenigstens 50 % der Formmontageflächenhöhe 136; und (ii) wenigstens 50 % eines maximalen Hubs der zweiten Platte 112, wobei der maximale Hub durch die Bewegung zwischen einer maximalen Formöffnungsposition (auch maximale Tageslichtposition genannt) und einer minimalen Formschließposition (entsprechend der Formschließposition mit einer Form mit minimaler Formhöhe) definiert ist. Im dargestellten Beispiel beträgt der Lagerbockabstand 158 etwa 375 mm.
Bezugnehmend auf 3 weist im dargestellten Beispiel jede der ersten Platte 106 und der zweiten Platte 112 einen oberen Plattenabschnitt 160 auf, der sich über der oberen Trägerfläche 146 erstreckt, und einen unteren Plattenabschnitt 162, der sich unter der oberen Trägerfläche 146 erstreckt.
Bezugnehmend auf 2 umfasst im dargestellten Beispiel jedes der wenigstens einen Kraftausübungselemente 124 einen Spannaktuator 164, der mit der zweiten Platte 112 gekoppelt ist zum Bewirken der Verschiebung der zweiten Platte 112 zwischen der Formöffnungs- und Formschließposition und zum Ausüben einer Spannkraft über die erste und zweite Platte 106, 112 in der Formschließposition. In dem dargestellten Beispiel umfasst der Spannaktuator 164 einen Erststufenantrieb 166 (auch als Plattenhubantrieb 166 bezeichnet) zum Verschieben der zweiten Platte 112 zwischen der Formöffnungs- und der Formschließposition und einen Zweitstufenantrieb 168 (auch als Spannantrieb 168 bezeichnet) zum Ausüben einer Spannkraft über die erste und zweite Platte 106, 112 in der Formschließposition.
Im dargestellten Beispiel umfasst der Spannaktuator 164 wenigstens ein Stangenelement 170, das sich entlang einer Stangenachse 172 erstreckt. Die Stangenachse 172 verläuft parallel zu und auf einer Höhe unter der Maschinenachse 118. Im dargestellten Beispiel befindet sich die Stangenachse 172 auf einer Höhe unter einer oberen Fläche der ersten und zweiten Schiene 120a, 120b. Der Aktuator 164 übt eine Zugkraft auf das Stangenelement 170 aus, wenn dieser die Spannkraft über die Platten 106, 112 ausübt.
Bezugnehmend auf 4 umfasst in dem dargestellten Beispiel jedes Stangenelement 170 eine Kugelumlaufspindel 174. Der Aktuator 164 umfasst ferner eine Kugelmutter 176, die mit der Kugelumlaufspindel 174 gekoppelt ist. Die Kugelmutter 176 ist relativ zu der Kugelumlaufspindel 174 drehbar zum Verschieben der zweiten Platte 112. Im dargestellten Beispiel ist die Kugelumlaufspindel 174 an der zweiten Platte 112 befestigt (2), und die Kugelmutter 176 ist drehbar in der ersten Platte 106 montiert. Im dargestellten Beispiel ist die Kugelumlaufspindel 174 nicht drehbar, was die Bereitstellung eines internem Kühlfluid durch Zufuhr- und Evakuierungskanäle, die sich in Längsrichtung innerhalb der Kugelumlaufspindel 174 erstrecken, erleichtern kann.
Im dargestellten Beispiel umfasst der Erststufenantrieb 166 einen Drehantrieb 178 zum Antrieb einer Drehung der Kugelmutter 176. Im dargestellten Beispiel umfasst der Drehantrieb 178 einen Hohlwellenmotor, der eine hohlen Antriebswelle 180 aufweist, die koaxial zu und drehfest an der Kugelmutter 176 angeordnet ist, um deren Drehung anzutreiben. Bezugnehmend auf 5 verläuft im dargestellten Beispiel die Kugelumlaufspindel 174 durch die Kugelmutter 176 und die hohle Antriebswelle 180, wenn sich die zweite Platte 112 in der Formschließposition befindet.
Im dargestellten Beispiel umfasst der Zweitstufenantrieb 168 einen Hydraulikkolben 182, der mit der Kugelmutter 176 gekoppelt ist. Der Hydraulikkolben 182 ist axial von einer ungespannten Position (dargestellt in 4) in eine gespannte Position (dargestellt in 5) verschiebbar, zum Ausüben einer axialen Kraft auf die Kugelmutter 176, die die Kugelumlaufspindel 174 streckt, um die Spannkraft über die erste und zweite Platte 106, 112 auszuüben.
Im dargestellten Beispiel ist die Kugelmutter 176 über eine Gleitkupplung 184 drehfest mit der Antriebswelle 180 verbunden. Bezugnehmend auf 4, umfasst im dargestellten Beispiel die Gleitkupplung 184 einen Drehmomentübertragungsring 186, der an einer hinteren Stirnfläche der Kugelmutter (über Schrauben 187) befestigt ist. Der Drehmomentübertragungsring 186 ist im dargestellten Beispiel relativ zur Kugelmutter 176 axial und drehfest. Die Gleitkupplung 184 umfasst ferner wenigstens ein Drehmomentübertragungselement 188, das sich zwischen der Welle 180 des Hohlmotors und dem Drehmomentübertragungsring 186 erstreckt. Jedes der wenigstens einen Drehmomentübertragungselemente 188 ist relativ zur Welle 180 und zum Übertragungsring 186 drehfest und relativ zu wenigstens einem von der Welle 180 und dem Übertragungsring 186 axial gleitfähig.
Im dargestellten Beispiel umfassen die Drehmomentübertragungselemente 188 eine Vielzahl von Antriebsstiften, die jeweils parallel zur Maschinenachse 118 ausgerichtet, am Drehmomentübertragungsring 186 befestigt sind und in Richtung der Antriebswelle 180 des Hohlmotors ragen. Die Antriebswelle 180 umfasst eine Vielzahl von Bohrungen 189, wobei jede Bohrung 189 einen Abschnitt eines entsprechenden Antriebsstifts im Gleitsitz aufnimmt.
Im dargestellten Beispiel nimmt die Gleitkupplung 184 eine axiale Verschiebung der Kugelmutter 176 relativ zur Antriebswelle 180 auf, wenn sich der Kolben 182 von der ungespannten Position in die gespannte Position bewegt (d.h. wenn der Kugelumlaufspindel durch die vom Kolben 182 ausgeübte Kraft gedehnt wird). Im dargestellten Beispiel weist der Kolben 182 einen zylindrischen, hohlen Innenraum 190 auf, und die Kugelmutter 176 ist in dem hohlen Innenraum 190 drehbar gelagert. Im dargestellten Beispiel ist der Kolben 182 gleitend in einem Zylindergehäuse 192 angeordnet, das in der ersten Platte 106 ausgebildeten ist, und der Kolben 182 ist relativ zur ersten Platte 106 drehfest.
Bezugnehmend auf 4, im Betrieb befindet sich der Kolben in der ungespannten Position, wenn die zweite Platte 112 aus der Formöffnungsposition in die Formschließposition bewegt wird (d. h. wenn die Kugelmutter 176 gedreht wird, um die Kugelumlaufspindel 174 zu verschieben und die zweite Platte 112 in die Formschließposition zu bewegen). Bezugnehmend auf 5, nachdem die Form geschlossen ist, wird eine ringförmige Spannkammer 194, die sich axial zwischen den gegenüberliegenden Schulterflächen des Kolbens 182 und dem Zylindergehäuse 192 erstreckt, durch ein Fluid mit Druck beaufschlagt, um den Kolben 182 in die gespannte Position zu drängen. Eine Bremse kann vor der Druckbeaufschlagung der Kammer 194 in Eingriff gebracht werden, um die Drehung der Kugelmutter 176 zu verhindern, wenn der Kolben 182 axial in die gespannte Position gedrängt wird. Wenn die Kugelmutter 176 in Richtung der Welle 180 gedrängt wird, gleiten die Antriebsstifte 188 weiter in die Bohrungen 189 der Antriebswelle 180, und der Spalt zwischen dem Drehmomentübertragungsring und der Welle 180 wird kleiner, aber ein reduzierter Spalt bleibt auch bei voller Spannkraft bestehen. Diese Konfiguration kann dazu beitragen, dass der Motor von ausgeübten axialen Spannkraft isoliert ist, die durch den Spannkolben ausgeübt wird.
Nach dem Einspritzen wird der Druck in der Spannkammer 194 entlastet, die Bremse kann freigegeben werden, und eine Rückstellkammer 198 (4) wird mit Druck beaufschlagt, um den Kolben 182 zurück in die ungespannte Position zu bewegen.
Wiederum bezugnehmend auf 1, umfasst im dargestellten Beispiel die Maschine 100 eine Einspritzvorrichtung 300, die von einem Einspritzträgerabschnitt 102b der Basis 102 getragen wird. Bezugnehmend auf die 6A und 6B umfasst im dargestellten Beispiel die Einspritzvorrichtung 300 ein Gehäuse 302 und einen Zylinder 304, der befestigt ist an und sich erstreckt von einem vorderen Ende des Gehäuses 302, um eine Plastifizierungsschnecke aufzunehmen. Ein Getriebegehäuse ist in dem Gehäuse 302 gleitend gelagert. Ein Drehantrieb 320 ist an dem Gehäuse 302 montiert. Der Drehantrieb umfasst eine Antriebswelle, die drehfest mit einer Eingangswelle des Getriebegehäuses verbunden ist zum Antreiben von dessen Drehung.
Bezugnehmend auf 7 ist ein Beispiel für eine Spritzgießmaschine 1100 dargestellt. Die Maschine 1100 ähnelt der Maschine 100, und gleiche Merkmale sind durch gleiche Bezugszeichen, die um 1000 erhöht sind, gekennzeichnet. In dem dargestellten Beispiel umfasst die Maschine 1100 eine Basis 1102 und eine Spannvorrichtung 1104, die von einem Spannträgerabschnitt 1102a der Basis 1102 getragen ist.
Bezugnehmend auf 10 umfasst im dargestellten Beispiel die Spannvorrichtung 1104 eine erste Platte 1106, die eine Formmontagefläche 1108 aufweist, zum Befestigen einer ersten Formhälfte daran, und eine zweite Platte 1112, die eine weiteren Formmontagefläche 1108 aufweist, zum Befestigen einer zweiten Formhälfte 1116 daran. Eine Maschinenachse 1118 verläuft durch entsprechende Mittelpunkte jeder Formmontagefläche 1108.
Bezugnehmend auf 8 umfasst im dargestellten Beispiel die Spannvorrichtung 1104 eine erste Schiene 1120a und eine zweite Schiene 1120b, die sich parallel zueinander und zur Maschinenachse 1118 erstrecken. Bezugnehmend auf 10 sind im dargestellten Beispiel die erste und zweite Schiene 1120a, 1120b in einer Schienenhöhe angeordnet, die vertikal unter der Maschinenachse 1118 versetzt ist. Die zweite Platte 1112 ist gleitend mit der ersten und zweiten Schiene 1120a, 1120b gekoppelt und zu der ersten Platte 1106 hin und von dieser weg verschiebbar ist zwischen einer Formöffnungsposition (in 9 gezeigten) und einer Formschließposition.
Bezugnehmend auf 10, umfasst im dargestellten Beispiel die Spannvorrichtung 1104 wenigstens ein Kraftausübungselement 1124, das mit der ersten und zweiten Platte 1106, 1112 gekoppelt ist. Jedes des wenigstens einen Kraftausübungselements 1124 ist ein aktives Kraftausübungselement, das betätigt werden kann, um eine Spannkraft entlang einer Kraftanwendungsachse 1126 auszuüben zum Zusammenspannen der ersten und zweiten Platte 1106, 1112, wenn sie sich in der Formschließposition befinden. Jede Kraftanwendungsachse 1126 ist parallel zu und vertikal versetzt unter der Maschinenachse 1118 angeordnet. Diese Konfiguration erleichtert eine Bereitstellung eines Eingriffsbereichs 1111 (siehe 9A), der durch die Kraftausübungselemente unbehindert ist.
Genauer gesagt hat der Eingriffsbereich 1111 eine allgemein rechteckige, prismatische Form, der sich axial zwischen der ersten und der zweiten Formmontagefläche und, die sich seitlich zwischen den vertikalen Formmontageflächenseitenkanten der ersten und der zweiten Formmontagefläche erstreckt, und, die sich vertikal nach unten von einer Höhe der Formmontageflächenoberkante der ersten und der zweiten Formmontagefläche zu einer Höhe erstreckt, die wenigstens so niedrig wie die Maschinenachse ist. In dem dargestellten Beispiel erstreckt sich der Eingriffsbereich senkrecht nach unten bis zur Schienenhöhe. Die Seitenflächen und die Oberseite des Eingriffsbereichs sind im dargestellten Beispiel frei von den Kraftausübungselementen und sind von diesen unbehindert. Dies kann einen einfacheren Zugang zu dem Formbereich für das Einlegen oder Entnehmen von Teilen, für Formwechsel, Wartung oder andere Zwecke ermöglichen.
Im dargestellten Beispiel umfasst die Spannvorrichtung 1104 wenigstens ein Kraftreaktionselement 1128, das mit der ersten und zweiten Platte 1106, 1112 gekoppelt ist, um einer Trennung der gegenüberliegenden oberen Abschnitte 1108a der Formmontageflächen 1108 der ersten und zweiten Platte während der Ausübung der Spannkraft zu widerstehen. Die Kraftreaktionselemente sind im dargestellten Beispiel passive Kraftreaktionselemente, die nicht durch eine Energiequelle betätigbar oder strombeaufschlagbar sind. Jedes der wenigstens einen passiven Kraftreaktionselemente 1128 ist unter der Schienenhöhe angeordnet. Diese Konfiguration erleichtert die Bereitstellung des Eingriffsbereichs 1111 in einer Weise, die durch die Kraftreaktionselemente unbehindert ist.
Im dargestellten Beispiel ist die Spannvorrichtung 1104 frei von jeglichen Kraftübertragungselementen, die sich zwischen der ersten und zweiten Platte 1106, 1112 auf einer Höhe über der Maschinenachse 1118 erstrecken, und ist frei von jeglichen Kraftübertragungselementen, die sich zwischen der ersten und zweiten Platte 1106, 1112 auf einer Höhe über der ersten und zweiten Schiene 1120a, 1120b erstrecken.
Bezugnehmend auf 9 umfasst im dargestellten Beispiel das wenigstens eine Kraftreaktionselement 1128 einen ersten Stabilisierungsträger 1130a und einen zweiten Stabilisierungsträger 1130b (8), die sich parallel zueinander und zur Maschinenachse 1118 erstrecken. Jeder Stabilisierungsträger 1130a, 1130b weist eine Trägerlänge 1131 auf, die sich zwischen einem ersten Trägerende 1132 und einem zweiten Trägerende 1134 erstreckt, eine Trägerhöhe 1142, die sich vertikal zwischen einer unteren Trägerfläche 1144 und einer oberen Trägerfläche 1146 gegenüber der unteren Trägerfläche 1144 erstreckt, und eine Trägerdicke 1148 (8), die sich seitlich zwischen gegenüberliegenden Seitenflächen 1150 (8) erstreckt. In dem dargestellten Beispiel beträgt die Trägerhöhe 1142 etwa 330 mm und die Trägerdicke 1148 etwa 57 mm.
Bezugnehmend auf 11 ist im dargestellten Beispiel die erste Platte 1106 an den ersten und zweiten Stabilisierungsträgern 1130a, 1130b direkt an dem ersten Trägerende 1132 der Träger 1130a, 1130b befestigt. Im dargestellten Beispiel ist ein Abschnitt der oberen Trägerfläche 1146 am ersten Trägerende 1132 eines jeden Trägers 1130a, 1130b an einer Unterseiten Fläche der ersten Platte 1106 montiert. Im dargestellten Beispiel weist jede der ersten Platte 1106 und der zweiten Platte 1112 einen oberen Plattenabschnitt 1160 auf, der sich über der oberen Trägerfläche 1146 erstreckt, und einen unteren Plattenabschnitt 1162, der sich unter der oberen Trägerfläche 1146 erstreckt.
Bezugnehmend auf 9 ist im dargestellten Beispiel die zweite Platte 1112 beweglich auf den ersten und zweiten Stabilisierungsträgern 1130a, 1130b gelagert und ist entlang der Maschinenachse 1118 zur ersten Platte 1106 hin und von dieser weg verschiebbar zwischen der Formschließ- und Formöffnungsposition.
Bezugnehmend auf 12 hat im dargestellten Beispiel jede der Formmontageflächen 1108 eine Formmontageflächenhöhe 1136, die sich vertikal zwischen einer Formmontageflächenunterkante 1138 und einer Formmontageflächenoberkante 1140 erstreckt. Die Trägerhöhe 1142 beträgt wenigstens 65 % der Formmontageflächenhöhe 1136. Die Trägerdicke 1148 beträgt wenigstens 15% der Trägerhöhe 1142. Wenigstens 65 % der Formmontageflächenhöhe 1136 ist auf einer höheren Höhe als die obere Trägerfläche 1146 angeordnet. In dem dargestellten Beispiel beträgt die Formmontageflächenhöhe 1136 etwa 450 mm.
Bezugnehmend auf 9, ist in dem dargestellten Beispiel die erste Schiene 1120a auf dem ersten Stabilisierungsträger 1130a und die zweite Schiene 1120b auf dem zweiten Stabilisierungsträger 1130b montiert. Die zweite Platte 1112 ist auf Lagerblöcken gelagert, die mit den Schienen 1120a, 1120b gekoppelt sind. In dem dargestellten Beispiel umfassen die Lagerblöcke einen vorderen Lagerblock 1154 und einen hinteren Lagerblock 1156, die mit jeder Schiene 1120a, 1120b gekoppelt sind. Jeder der vorderen Lagerblöcke 1154 und der hinteren Lagerblöcke 1156 hat einen axialen Mittelpunkt, und die axialen Mittelpunkte der vorderen und hinteren Lagerblöcke 1154, 1156 sind axial um einen Lagerblockabstand 1158 voneinander beabstandet. Der Lagerblockabstand 1158 kann wenigstens eines von Folgendem sein: (i) wenigstens 50% der Formmontageflächenhöhe 1136; und (ii) wenigstens 50% eines maximalen Hubs der zweiten Platte 1112. In dem dargestellten Beispiel beträgt der Lagerblockabstand 1158 etwa 280 mm.
Bezugnehmend auf 10 umfasst im dargestellten Beispiel jedes der wenigstens einen Kraftausübungselemente 1124 einen Spannaktuator 1164, der mit der zweiten Platte 1112 gekoppelt ist zum Ausüben einer Spannkraft über die erste und zweite Platte 1106, 1112 in der Formschließposition.
Im dargestellten Beispiel umfasst der Spannaktuator 1164 wenigstens ein Stangenelement 1170, das sich entlang einer entsprechenden Stangenachse 1172 erstreckt, die parallel zu und auf einer Höhe unter der Maschinenachse 1118. Im dargestellten Beispiel befindet sich die Stangenachse 1172 auf einer Höhe unter einer oberen Fläche der ersten und zweiten Schiene 1120a, 1120b. Der Spannaktuator 1164 übt eine Zugkraft auf das Stangenelement 1170 aus, wenn dieser die Spannkraft über die Platten 1106, 1112 ausübt.
In dem dargestellten Beispiel umfasst jedes Stangenelement 1170 eine Zugstange 1202. Im dargestellten Beispiel ist eine Verriegelungseinrichtung 1204 zu jeder Zugstange 1202 zugehörig zum gezielten Verriegeln und Entriegeln der zweite Platte 1112 an die Zugstangen 1202. Im dargestellten Beispiel ist jede Verriegelungseinrichtung 1204 an der zweiten Platte 1112 montiert und hat eine Vielzahl von Zugstangeneingriffsflächen, die zwischen verriegelten und entriegelten Positionen beweglich sind. In der verriegelten Position sind die Eingriffsflächen positioniert zum Eingreifen in die Zugstangenzähne der Zugstange 1202, um die Zugstange 1202 an der zweiten Platte 1112 zu verriegeln. In der entriegelten Position sind die Eingriffsflächen frei von den Zugstangenzähnen, um eine axiale Verschiebung der zweiten Platte 1112 relativ zu der Zugstange 1202 zu ermöglichen. In dem dargestellten Beispiel umfasst jede Verriegelungseinrichtung 1204 eine drehbare Verriegelungseinrichtung, und die Eingriffsflächen sind zwischen der verriegelten und der entriegelten Position drehbar.
Bezugnehmend auf 10A, umfasst im dargestellten Beispiel jeder Spannaktuator 1164 einen Spannantrieb 1168 zum Ausüben einer Spannkraft über die erste und zweite Platte 1106, 1112 in der Formschließstellung. Im dargestellten Beispiel umfasst der Spannantrieb 1168 ein Zylindergehäuse 1192, das sich zumindest teilweise in der ersten Platte 1106 befindet und ein inneres Ende 1192a und ein äußeres Ende 1192b gegenüber dem inneren Ende 1192a aufweist. Der Spannantrieb 1168 umfasst ferner einen Hydraulikkolben 1182, der an der Zugstange 1202 befestigt und innerhalb des Zylindergehäuses 1192 von einer ungespannten Position in eine gespannte Position gleitfähig ist zum Ausüben einer axialen Kraft, die die Zugstange 1202 dehnt, um die Spannkraft über die erste und zweite Platte 1106 auszuüben. Im dargestellten Beispiel kann die ungespannte Position einer Eingriffsposition für eine störungsfreie Bewegung der Eingriffsflächen der Verriegelungseinrichtung 1204 zwischen der verriegelten und entriegelten Position relativ zu den Zugstangenzähnen entsprechen. Im dargestellten Beispiel ist der Kolben 1182 ferner in eine Formtrennposition bewegbar zum Auseinanderdrängen der Formhälften 1108.
Im dargestellten Beispiel weist das Zylindergehäuse 1192 eine Spannkammer 1194 auf einer ersten Seite des Kolbens 1182 in Richtung des inneren Endes 1192a des Gehäuses 1192, um den Kolben 1182 bei Druckbeaufschlagung in die gespannte Position zu drängen, eine Rückstelleinrichtung 1208 auf einer gegenüberliegenden zweiten Seite des Kolbens 1182 in Richtung des äußeren Endes 1192b des Gehäuses 1192, um den Kolben 1182 zurück in Richtung der Eingriffsposition zu drücken, wenn der Druck in der Spannkammer 1194 entlastet wird, und einen Formtrennaktuator 1210 auf der zweiten Seite des Kolbens 1182, um den Kolben 1182 aus der gespannten Position und/oder Eingriffsposition in die Formtrennposition zu drücken, auf. In Fällen, in denen eine Formtrennkraft erforderlich oder erwünscht ist, vor dem Entriegeln der Verriegelungseinrichtung 1204 nach einem Einspritzzyklus kann eine Formtrennkammer 1212 des Formtrennaktuators 1210 mit Druck beaufschlagt werden, um eine starke Öffnungskraft (Formtrennkraft) auszuüben, um die zweite Platte 1112 von der ersten Platte 1106 wegzudrücken und die Formhälften 1108 auseinander zu drängen. Im dargestellten Beispiel umfasst der Spannantrieb 1168 außerdem einen Formhöheneinstellungsmechanismus (1214) zum Anpassen einer axialen Lage der Eingriffsposition, um unterschiedliche Formhöhen aufzunehmen.
Bezugnehmend auf 10 umfasst in dem dargestellten Beispiel die Maschine 1100 ferner einen Plattenhubantrieb 1166 zum Verschieben der zweiten Platte 1112 zwischen der Formöffnungs- und Formschließposition. Bezugnehmend auf 13, ist im dargestellten Beispiel der Plattenhubantrieb 1166 vom Kraftausübungselement 1124 getrennt und umfasst eine Kugelmutter 1176 und eine Kugelumlaufspindel 1174, die mit der Kugelmutter 1176 gekoppelt ist. Im dargestellten Beispiel ist die Kugelmutter 1176 axial fixiert relativ zu den Schienen 1120 (d.h. axial fixiert relativ zur Basis 1102), und die Kugelumlaufspindel 1174 ist axial fixiert relativ zur zweiten Platte 1112. Die Kugelmutter 1176 ist relativ zur Kugelumlaufspindel 1174 drehbar zum Verschieben der zweite Platte 1112 entlang der Maschinenachse 1118. Im dargestellten Beispiel ist die Kugelumlaufspindel 1174 relativ zu den Schienen nicht drehbar und die Kugelmutter ist relativ zu den Schienen nicht verschiebbar. Die Kugelumlaufspindel 1174 umfasst eine interne Kühlleitung 1175, die sich in Längsrichtung innerhalb der Kugelumlaufspindel 1174 erstreckt, um ein Kühlfluid zur Wärmeabfuhr von der Kugelumlaufspindel 1174 zu leiten. Die Verwendung einer nicht rotierende Kugelumlaufspindel 1174 kann den Anschluss von Zufuhr- und Evakuierungskanälen an beiden Enden der inneren Leitung 1175 vereinfachen.
Im dargestellten Beispiel umfasst der Plattenhubantrieb 1166 einen Drehantrieb 1178 zum Antrieb der Drehung der Kugelmutter 1176. Im dargestellten Beispiel umfasst der Drehantrieb 1178 einen Hohlwellenmotor, die eine hohlen Antriebswelle 1180 aufweist, die koaxial zu und drehfest an der Kugelmutter 1176 angeordnet ist, um deren Drehung anzutreiben. Im dargestellten Beispiel verläuft die Kugelumlaufspindel 1174 durch die Kugelmutter 1176 und die hohle Antriebswelle 1180, wenn sich die zweite Platte 1112 in Richtung der Formöffnungsposition bewegt und sich dort befindet.
Im Betrieb befindet sich der Kolben 1182 in der ungespannten Position, wenn die zweite Platte 1112 aus der Formöffnungsposition in die Formschließposition bewegt wird (durch Drehen der Kugelmutter 1176 in einer Vorwärtsdrehrichtung, um die Kugelumlaufspindel 1174 und die zweite Platte 1112 in Richtung der Formschließposition vorzuschieben). Dies schiebt die zweite Platte entlang einer ersten und einer zweiten Schiene (die an den entsprechenden oberen Flächen des ersten und des zweiten Stabilisierungsträgers montiert sind), um die zweite Platte aus der Formöffnungsposition (entfernt von der ersten Platte) in die Formschließposition (direkt an der ersten Platte) zu verschieben.
Nachdem die Form geschlossen ist, wird die Spannkammer 1194 durch ein Fluid mit Druck beaufschlagt, um den Kolben 1182 in Richtung des äußeren Endes 1192b des Gehäuses 1192 in die gespannte Position zu drängen. Dies übt eine vertikal versetzte Druckkraft über die erste und zweite Platte aus, durch Dehnen einer ersten und zweiten Zugstangen 1202, die sich zwischen der ersten und zweiten Platte erstrecken und mit diesen gekoppelt sind. Die Druckkraft ist vertikal versetzt, auf einer Höhe unter einem vertikalen Mittelpunkt der entsprechenden ersten und zweiten Formmontagefläche der ersten und zweiten Platte. Die vertikal versetzte Druckkraft erzeugt eine Momentbelastung, die die unteren Abschnitte der ersten und zweiten Platte fester zusammenzieht als die oberen Abschnitte der ersten und zweiten Platte. Wenn dem nicht entgegengewirkt wird, kann dies zu einem Austreiben der Form zwischen den Formhälften entlang der entsprechenden oberen Bereiche daran führen.
Im dargestellten Beispiel wirken jedoch der erste und der zweite Stabilisierungsträger der Momentbelastung entgegen und drängen die oberen Abschnitte der ersten und zweiten Platte fester zusammen. Der erste und der zweite Stabilisierungsträger, die mit der ersten und der zweiten Platte auf einer Höhe unter dem vertikalen Mittelpunkt der ersten und der zweiten Formmontageflächen gekoppelt sind, weisen jeweils eine Trägerhöhe und eine Trägerdicke, die derart dimensioniert sind, um Zugkräften entlang der entsprechenden oberen Flächen des ersten und des zweiten Stabilisierungsträgers zu widerstehen und um Druckkräften entlang der jeweiligen unteren Flächen des ersten und des zweiten Stabilisierungsträgers zu widerstehen.
Nach dem Einspritzen wird der Druck in der Spannkammer 1194 entlastet, und die Rückstelleinrichtung 1208 drückt den Kolben 1182 zurück zum inneren Ende 1192a des Gehäuses 1192 in die Eingriffsposition unter der Kraft, die z. B. von einer Vielzahl an Federn der Rückstelleinrichtung 1208 ausgeübt wird.
Wenn keine Formtrennkraft erforderlich oder erwünscht ist, wird, sobald der Kolben 1182 in die Eingriffsposition bewegt wird, die Verriegelungseinrichtung 1204 entriegelt und der Plattenhubantrieb 1166 wird angeregt, um die zweite Platte 1112 in die Formöffnungsposition zu bewegen (durch Drehen der Kugelmutter 1176 in eine umgekehrte Drehrichtung zum Zurückziehen der Kugelumlaufspindel 1174 und der zweiten Platte 1112 in die Formöffnungsposition).
In Fällen, in denen eine Formtrennkraft erforderlich oder erwünscht ist, wird vor dem Entriegeln der Verriegelungseinrichtung 1204 der Formtrennaktuator 1210 angeregt (z. B. wird die Kammer 1212 mit Druck beaufschlagt), um den Kolben 1182 in Richtung des inneren Endes 1192a des Gehäuses 1192 in die Formtrennposition zu drücken, um die Formtrennkraft zum Auseinanderdrängen der Formhälften 1108 auszuüben. Die Spannkammer 1194 wird dann mit Druck beaufschlagt, um den Kolben 1182 zurück in Richtung der Spannungsposition zu bewegen. Nachdem der Kolben 1182 über die Eingriffsposition hinausbewegt wurde, wird der Druck in der Spannkammer 1194 entlastet, und die Rückstelleinrichtung 1208 drückt den Kolben 1182 in die Eingriffsposition. Die Verriegelungseinrichtung 1204 wird dann entriegelt und der Plattenhubantrieb 1166 wird angeregt, um die zweite Platte 1112 in die Formöffnungsposition zu bewegen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 3169275 [0002]
US 6503075 [0003]
DE 19535081 [0004]
US 6186770 [0005]

Claims

Eine Zwei-Platten-Spannvorrichtung für eine Spritzgießmaschine, umfassend: a) eine erste Platte, die eine erste Formmontagefläche aufweist, zum Befestigen einer ersten Formhälfte daran, und eine zweite Platte, die eine zweite Formmontagefläche aufweist, zum Befestigen einer zweiten Formhälfte daran, wobei die zweite Formmontagefläche auf die erste Formmontagefläche gerichtet ist; b) eine Maschinenachse, die durch entsprechende Mittelpunkte jeder Formmontagefläche verläuft; c) eine erste Schiene und eine zweite Schiene, die sich parallel zueinander und zur Maschinenachse erstrecken, die erste und die zweite Schiene sind auf einer Schienenhöhe vertikal unter der Maschinenachse angeordnet; die zweite Platte, die gleitend mit der ersten und der zweiten Schiene gekoppelt ist und zu der ersten Platte hin und von dieser weg verschiebbar ist zwischen einer Formschließ- und einer Formöffnungsposition; d) wenigstens ein Kraftausübungselement, das mit der zweiten Platte gekoppelt ist, jedes des wenigstens einen Kraftausübungselements übt eine Spannkraft entlang einer Kraftanwendungsachse aus, um die erste und die zweite Platte zusammenzuspannen, wenn sie sich in der Formschließposition befinden, jede Kraftanwendungsachse ist parallel zu und vertikal versetzt unter der Maschinenachse angeordnet; und e) wenigstens ein Kraftreaktionselement, das mit der ersten und der zweiten Platte gekoppelt ist, um einer Trennung der oberen Abschnitte der ersten und der zweiten Formmontageflächen während der Ausübung der Spannkraft zu widerstehen, die oberen Abschnitte, die durch Abschnitte der Formmontageflächen in einer Höhe über der Maschinenachse definiert sind, jedes des wenigstens einen Kraftreaktionselements ist in einer Höhe unter der Maschinenachse angeordnet.
Spannvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Spannvorrichtung frei von jeglichen Kraftübertragungselementen ist, die sich zwischen der ersten und zweiten Platte in einer Höhe über der ersten und zweiten Schiene erstrecken.
Spannvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das wenigstens eine Kraftreaktionselement einen ersten Stabilisierungsträger und einen zweiten Stabilisierungsträger umfasst, die sich parallel zueinander und zur Maschinenachse erstrecken, jeder Träger weist eine Trägerlänge auf, die sich zwischen einem ersten Trägerende und einem zweiten Trägerende erstreckt, die erste Platte an den ersten und zweiten Trägern direkt an den entsprechenden ersten Trägerenden befestigt ist und die zweite Platte beweglich auf den zweiten Trägern gelagert ist und zu der ersten Platte hin und von dieser weg verschiebbar ist zwischen der Formschließ- und Formöffnungsposition, jeder Träger weist eine Trägerhöhe auf, die sich vertikal zwischen einer unteren Trägerfläche und einer oberen Trägerfläche erstreckt.
Spannvorrichtung nach Anspruch 3, wobei jede der ersten und zweiten Formmontageflächen eine Formmontageflächenhöhe aufweist, die sich vertikal zwischen einer Formmontageflächenunterkante und einer Formmontageflächenoberkante erstreckt, und eine Formmontageflächenbreite, die sich seitlich zwischen beabstandeten Formmontageflächenseitenkanten erstreckt.
Die Spannvorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Trägerhöhe wenigstens 75 Prozent der Formmontageflächenhöhe beträgt.
Spannvorrichtung nach Anspruch 5, wobei jeder Träger eine Trägerdicke aufweist, die sich seitlich zwischen gegenüberliegenden Seitenflächen erstreckt, jede Trägerdicke beträgt wenigstens 50 mm.
Spannvorrichtung nach Anspruch 1, wobei jedes der wenigstens einen Kraftausübungselemente einen Spannaktuator umfasst, der mit wenigstens der zweiten Platte gekoppelt ist, um eine Spannkraft über die erste und zweite Platte auszuüben, wenn diese sich in der Formschließposition befinden, der Spannaktuator ein Stangenelement umfasst, das sich entlang einer Stangenachse erstreckt, die Stangenachse verläuft parallel zur Maschinenachse und auf einer Höhe unter den Schienen.
Spannvorrichtung nach Anspruch 7, wobei der Spannaktuator einen Erststufenantrieb zum Verschieben der zweiten Platte zwischen der Formöffnungs- und Formschließposition, und einen Zweitstufenantrieb zum Ausüben einer Spannkraft über die erste und die zweite Platte in der Formschließposition, umfasst.
Spannvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, wobei das Stangenelement eine Kugelumlaufspindel umfasst, und wobei der Aktuator eine Kugelmutter umfasst, die drehbar mit jeder Kugelumlaufspindel gekoppelte ist, jede Kugelmutter und entsprechende Kugelumlaufspindel sind relativ zueinander drehbar, um eine Verschiebung der beweglichen Platte zu erzwingen und die Spannlast auszuüben.
Spannvorrichtung nach Anspruch 7, wobei jedes Stangenelement eine Zugstange umfasst, die sich zwischen der ersten und der zweiten Platte erstreckt, der Spannaktuator übt eine Zugkraft auf die Zugstange aus, wenn dieser die Spannlast über die Platten ausübt.
Spannvorrichtung nach Anspruch 10, die ferner eine Verriegelungseinrichtung umfasst, die zugehörig zu jeder Zugstange ist und in der zweiten Platte montiert ist, jede Verriegelungseinrichtung ist bewegbar zwischen einer verriegelten Position zur Übertragung von Axialkraft von der Zugstange auf die zweite Platte während des Spannvorgangs und einer entriegelten Position, in der die zweite Platte relativ zur Zugstange axial verschiebbar ist, zur Bewegung zwischen der Formöffnungs- und Formschließposition.
Spannvorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, die ferner einen Plattenhubantrieb zum Verschieben der zweiten Platte zwischen der Formöffnungs- und der Formschließposition umfasst, der Plattenhubantrieb ist von dem Kraftausübungselement getrennt.
Spannvorrichtung nach Anspruch 12, wobei der Plattenhubantrieb eine Kugelmutter, die relativ zu den Schienen axial befestigt ist, und eine Kugelumlaufspindel, die mit der Kugelmutter gekoppelte ist, umfasst, die Kugelumlaufspindel ist axial- und drehfest relativ zu der zweiten Platte und ist mit der zweiten Platte verschiebbar bei Drehung der Kugelmutter.
Spannvorrichtung nach Anspruch 13, wobei die Kugelumlaufspindel eine interne Kühlleitung aufweist, die sich in Längsrichtung innerhalb der Kugelumlaufspindel erstreckt, um ein Kühlfluid zu zirkulieren, um Wärme von der Kugelumlaufspindel abzuführen.
Eine Zwei-Platten-Spritzgießmaschine, umfassend: a) eine Basis mit einem Spannträgerabschnitt zum Tragen einer Spannvorrichtung und einem Einspritzträgerabschnitt zum Tragen einer Einspritzeinheit; b) eine erste Platte und eine zweite Platte, die von dem Spannträgerabschnitt der Basis getragen werden, die erste Platte, die eine erste Formmontagefläche zum Befestigen einer ersten Formhälfte daran aufweist, und die zweite Platte horizontal von der ersten Platte beabstandet ist und eine zweite Formmontagefläche aufweist, die der ersten Formmontagefläche gegenüberliegt, zum Befestigen einer zweite Formhälfte daran; c) eine horizontal ausgerichtete Maschinenachse, die mittig durch die erste und zweite Formmontagefläche verläuft; d) eine erste Schiene und eine zweite Schiene, die sich parallel zu und auf beiden Seite der Maschinenachse erstrecken, die erste und die zweite Schiene in einer Schienenhöhe unter der Maschinenachse angeordnet sind, die zweite Platte, die gleitend mit den ersten und der zweiten Schienen gekoppelt ist und zu der ersten Platte hin und von dieser weg zwischen einer Formschließ- und einer Formöffnungsposition verschiebbar ist; e) einen Eingriffsbereich [org.: access envelope] mit einer allgemein rechteckigen prismatischen Form, der sich axial zwischen den ersten und zweiten Formmontageflächen, seitlich zwischen vertikalen Formmontageflächenseitenkanten jeder der ersten und zweiten Formmontageflächen und vertikal nach unten von einer Höhe der Formmontageflächenoberkante der ersten und zweiten Formmontageflächen zu einer Höhe erstreckt, die wenigstens so niedrig wie die Maschinenachse ist; f) ein erstes und ein zweites aktives Kraftausübungselement, die seitlich voneinander beabstandet und mit der zweiten Platte gekoppelt sind, jeder der ersten und der zweiten aktiven Kraftausübungselemente übt eine Spannkraft entlang einer entsprechenden ersten und zweiten Kraftanwendungsachse aus, um die erste und die zweite Platte zusammenzuspannen, wenn sie sich in der Formschließposition befinden, jede der ersten und der zweiten Kraftanwendungsachsen verläuft parallel zu und vertikal unter der Schienenhöhe, wobei der Eingriffsbereich durch das erste und das zweite aktive Kraftausübungselement unbehindert ist; und g) erste und zweite passive Kraftreaktionselemente, die mit der ersten und zweiten Platte gekoppelt sind, um einer Trennung der oberen Abschnitte der ersten und zweiten Formmontageflächen während der Ausübung der Spannkraft zu widerstehen, die oberen Abschnitte, die durch Abschnitte der Formmontageflächen in einer Höhe über der Schienenhöhe definiert sind, jedes der ersten und zweiten passiven Kraftreaktionselemente ist unter der Schienenhöhe angeordnet, wobei der Eingriffsbereich durch jedes der ersten und zweiten passiven Kraftreaktionselemente unbehindert ist.
Maschine nach Anspruch 15, wobei sich der Eingriffsbereich von der Höhe der Formmontageflächenoberkante der ersten und zweiten Formmontagefläche vertikal nach unten zur Schienenhöhe erstreckt.
Maschine nach einem der Ansprüche 15 oder 16, wobei die ersten und zweiten passiven Kraftreaktionselemente entsprechend einen ersten Stabilisierungsträger und einen zweiten Stabilisierungsträger umfassen, der erste und der zweite Stabilisierungsträger erstrecken sich parallel zueinander und zur Maschinenachse, jeder Stabilisierungsträger weist eine Trägerlänge auf, die sich zwischen einem ersten Trägerende und einem zweiten Trägerende erstreckt, jeder Träger weist eine Trägerhöhe auf, die sich vertikal zwischen einer unteren Trägerfläche und einer oberen Trägerfläche erstreckt, und jeder Träger weist eine Trägerdicke auf, die sich seitlich zwischen gegenüberliegenden Seitenflächen erstreckt.
Maschine nach Anspruch 17, wobei die erste Platte an den ersten und zweiten Stabilisierungsträgern direkt an den entsprechenden ersten Trägerenden befestigt ist.
Maschine nach einem der Ansprüche 17 oder 18, wobei die erste Schiene an der oberen Trägerfläche des ersten Stabilisierungsträgers befestigt ist und die zweite Schiene an der oberen Trägerfläche des zweiten Stabilisierungsträgers befestigt ist.
Maschine nach einem der Ansprüche 17 bis 19, wobei jeder Stabilisierungsträger dimensioniert ist, um einer Momentbelastung entgegenzuwirken, die auf den Stabilisierungsträger als Reaktion auf das Aufbringen der Spannkraft ausgeübt wird, die Momentbelastung übt eine Zugkraft entlang eines oberen Abschnitts jedes Stabilisierungsträgers angrenzend an die obere Trägerfläche aus, und übt eine Druckkraft entlang eines unteren Abschnitts jedes Stabilisierungsträgers angrenzend an die untere Trägerfläche aus.
Maschine nach Anspruch 20, wobei die Trägerhöhe wenigstens 75 % einer Formmontageflächenhöhe beträgt, die Formmontageflächenhöhe erstreckt sich vertikal zwischen einer Formmontageflächenoberkante und einer Formmontageflächenunterkante jeder der gegenüberliegenden ersten und zweiten Formmontageflächen.
Die Maschine nach einem der Ansprüche 20 oder 21, wobei die Trägerdicke wenigstens 50 mm beträgt.
Maschine nach einem der Ansprüche 15 bis 22, wobei jedes der ersten und zweiten aktiven Kraftausübungselemente einen Spannaktuator umfasst, der mit einer Zugstange gekoppelt ist, die Zugstange erstreckt sich von der ersten Platte und ist mit der zweiten Platte in Eingriff bringbar, um eine Spannkraft über die erste und zweite Platte auszuüben, wenn diese sich in der Formschließposition befindet, jede Zugstange erstreckt sich entlang einer entsprechenden Zugstangenachse parallel zu der Maschinenachse und in einer Höhe unter der Schienenhöhe.
Maschine nach Anspruch 23, die ferner eine Verriegelungseinrichtung umfasst, die zugehörig zu jeder Zugstange ist und in der zweiten Platte montiert ist, jede Verriegelungseinrichtung ist bewegbar zwischen einer verriegelten Position zur Übertragung von Axialkraft von der Zugstange auf die zweite Platte während des Spannvorgangs und einer entriegelten Position, in der die zweite Platte relativ zu der Zugstange axial verschiebbar ist, zur Bewegung zwischen der Formöffnungs- und Formschließposition.
Maschine nach einem der Ansprüche 15 bis 24, die ferner einen Plattenhubantrieb zum Verschieben der zweiten Platte zwischen der Formöffnungs- und der Formschließposition umfasst, der Plattenhubantrieb ist von dem ersten und zweiten aktiven Kraftausübungselement getrennt.
Verfahren zum Zusammenspannen von Platten einer Zwei-Platten-Spritzgießmaschine, umfassend: a) Ausüben einer vertikal versetzten Druckkraft über eine erste und eine zweite Platte durch Dehnen einer ersten und einer zweiten Zugstange, die sich zwischen der ersten und der zweiten Platte erstrecken und mit diesen gekoppelt sind, die erste und die zweite Platte sind parallel zueinander und auf einer Höhe unter einem vertikalen Mittelpunkt der entsprechenden ersten und zweiten Formmontageflächen der ersten und der zweiten Platte ausgerichtet, die vertikal versetzte Druckkraft erzeugt eine Momentbelastung, die die untere Abschnitte der ersten und der zweiten Platte fester zusammenzieht als obere Abschnitte der ersten und der zweiten Platte; b) Verwenden eines ersten und eines zweiten Stabilisierungsträgers, um der Momentbelastung entgegenzuwirken und die oberen Abschnitte der ersten und der zweiten Platte fester zusammenzudrängen, der erste und der zweite Stabilisierungsträger sind mit der ersten und der zweiten Platte auf einer Höhe unter dem vertikalen Mittelpunkt der ersten und der zweiten Formmontagefläche gekoppelt, und der erste und der zweite Stabilisierungsträger weisen eine Trägerhöhe und eine Trägerdicke auf, die derart dimensioniert sind, um Zugkräften entlang der entsprechenden oberen Flächen des ersten und des zweiten Stabilisierungsträgers zu widerstehen und um Druckkräften entlang der entsprechenden unteren Flächen des ersten und des zweiten Stabilisierungsträgers zu widerstehen.
Verfahren nach Anspruch 26, ferner umfassend, vor Schritt (a), das Gleiten der zweiten Platte entlang einer ersten und einer zweiten Schiene, die an den entsprechenden oberen Flächen des ersten und des zweiten Stabilisierungsträgers montiert sind, um die zweite Platte von einer Formöffnungsposition, die von der ersten Platte entfernt ist, in eine Formschließposition direkt an der ersten Platte, zu verschieben.