DE19821070C1

DE19821070C1 - Machine injection molding between electric motor armature and shaft, includes hydraulically operated hold-down rod with measuring unit verifying correct position

Info

Publication number: DE19821070C1
Application number: DE1998121070
Authority: DE
Inventors: Heinrich Schillinger
Original assignee: Maschinenfabrik Lauffer GmbH and Co KG
Current assignee: Maschinenfabrik Lauffer GmbH and Co KG
Priority date: 1998-05-12
Filing date: 1998-05-12
Publication date: 2000-02-03
Anticipated expiration: 2018-05-13

Abstract

Displacement of the hold-down unit (23) is measured (42). An Independent claim covers operation. Preferred features: The hold-down rod aligns with the workpiece (14, 16) and is moved axially by its hydraulic drive (28). The mold (10, 11, 12) has an insert (22), reducing cavity volume. Rod position is measured initially, plastic being injected only when correct. During injection and mold opening, constant hold-down pressure is exerted. During opening, this pressure may exceed that during injection.

Description

Die Erfindung betrifft eine Spritzgieß- oder Spritzpreßmaschine zum Umspritzen eines stabförmigen Werkstücks, insbesondere zum Umspritzen einer Ankerwelle eines Elektromotors mit Kunststoff mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Die Begriffe Spritzgießmaschine und Spritzpreßmaschine werden nachfolgend zu dem Begriff Spritzgießmaschine zusammengefaßt.The invention relates to an injection molding or injection molding machine for overmolding a rod-shaped workpiece, in particular for overmolding an armature shaft an electric motor with plastic with the features of the preamble of Claim 1. The terms injection molding machine and injection molding machine are summarized below to the term injection molding machine.

Bekannte derartige Spritzgießmaschinen weisen ein zwei- oder mehrteiliges Werkzeug mit einem Formhohlraum auf, in den das zu umspritzende Werkstück, also beispielsweise die Ankerwelle eines Elektromotors eingelegt wird. Anschlies send wird das Werkzeug vorzugsweise hydraulisch geschlossen und die Teile des Werkzeugs werden miteinander verriegelt. Danach wird der Kunststoff, beispiels weise ein Thermo- oder Duroplast in den Formhohlraum des Werkzeugs einge spritzt und dadurch das in den Hohlraum eingelegte Werkstück mit dem Kunststoff umspritzt. Nach dem Aushärten des Kunststoffs wird das Werkzeug geöffnet und das Werkstück entnommen. Dazu muß der Kunststoff nicht vollständig ausge härtet sein, es genügt, wenn der Kunststoff eine Festigkeit erreicht hat, die das Öffnen des Werkzeugs und das Entnehmen des Werkstücks ohne Zerstörung des Kunststoffs zuläßt. Known injection molding machines of this type have two or more parts Tool with a mold cavity into which the workpiece to be extrusion-coated, for example, the armature shaft of an electric motor is inserted. Connection send the tool is preferably closed hydraulically and the parts of the Tools are locked together. Then the plastic, for example as a thermoplastic or thermoset inserted into the mold cavity of the tool injects and thereby the workpiece inserted into the cavity with the plastic encapsulated. After the plastic has hardened, the tool is opened and removed the workpiece. The plastic does not have to be completely removed hardens, it is sufficient if the plastic has reached a strength that Opening the tool and removing the workpiece without destroying the Plastic.

Aus der US 3 311 690 ist eine Spritzgießmaschine mit einem zweiteiligen Werkzeug bekannt. Die bekannte Spritzgießmaschine weist einen zweiteiligen Werkstückhalter auf, der axial zum Formhohlraum verschiebbar am Werkzeug geführt ist. Der Werkstückhalter umfaßt ein stabförmiges Halterteil vom Durchmesser des zu umspritzenden, stabförmigen Werkstücks, sowie eine Hülse, in der das stabförmige Teil verschiebbar einliegt. Das Werkstück wird bei zurückgezogenem, stabförmigem Halterteil in die Hülse hülsenförmige, das Werkzeug wird anschließend geschlossen und mit dem stabförmigem Halterteil wird das Werkstück gegen eine gegenüberliegende Wandung des Formhohlraums gedrückt. Anschließend wird Kunststoff in den Formhohlraum eingespritzt und verdrängt die Hülse aus dem Formhohlraum, so daß das Werkstück vom Kunststoff umspritzt ist. Bei der bekannten Spritzgießmaschine besteht keine Möglichkeit, bei geschlossenem Werkzeug festzustellen, ob ein Werkstück eingelegt ist und ob das Werkstück wie vorgesehen im Formhohlraum einliegt. From US 3 311 690 is an injection molding machine with a two-part Tool known. The known injection molding machine has a two-part Workpiece holder that can be moved axially to the mold cavity on the tool is led. The workpiece holder comprises a rod-shaped holder part from Diameter of the rod-shaped workpiece to be extrusion coated, as well as a sleeve, in which the rod-shaped part lies displaceably. The workpiece is at withdrawn, rod-shaped holder part sleeve-shaped in the sleeve, the The tool is then closed and with the rod-shaped holder part the workpiece is against an opposite wall of the Mold cavity pressed. Then plastic is placed in the mold cavity injected and displaced the sleeve from the mold cavity, so that The workpiece is overmolded with plastic. In the known injection molding machine there is no way to determine if a tool is closed Workpiece is inserted and whether the workpiece is as intended in the mold cavity lies in.

Insbesondere bei stabförmigen Werkstücken kommt es vor, daß diese nicht wie vorgesehen in das Werkzeug eingelegt sind, und zwar sowohl bei automatisiertem Einlegen als auch bei Einlegen von Hand. So kommt es beispielsweise vor, daß das stabförmige Werkstück infolge Verschmutzung des Formhohlraums des Werkzeugs, des Werkstücks selbst oder durch ein Übermaß des Werkstücks klemmt und deswegen nicht bis zu einer vorgesehenen Tiefe in das Werkzeug eingesteckt wird. Die Folge ist ein Ausschußteil. Auch kommt es vor, daß überhaupt kein Werkstück in das Werkzeug eingelegt wird. Nach dem Spritz gießen muß der Kunststoff dann mühsam aus dem Werkzeug entfernt werden, wozu das Werkzeug aus der Spritzgießmaschine ausgebaut und aufwendig gereinigt werden muß.Especially with rod-shaped workpieces it happens that they do not like provided are inserted into the tool, both with automated Insert as well as by hand. For example, it happens that the rod-shaped workpiece due to contamination of the mold cavity Tool, the workpiece itself or by an oversize of the workpiece is stuck and therefore not to the intended depth in the tool is inserted. The result is a committee part. It also happens that no workpiece at all is inserted into the tool. After the spray pour the plastic then has to be laboriously removed from the tool, why the tool from the injection molding machine removed and expensive must be cleaned.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spritzgießmaschine der eingangs genannten Art so auszubilden, daß ein korrekt in das Werkzeug eingelegtes Werkstück beim Spritzgießen sichergestellt ist.The invention has for its object an injection molding machine of the beginning mentioned type so that a correctly inserted into the tool Workpiece is ensured during injection molding.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Die erfindungsgemäße Spritzgießmaschine weist einen Niederhalter auf, der mittels eines Niederhalterantriebs auf ein Stirnende des in das Werkzeug eingelegten stabförmigen Werkstücks aufsetzbar ist. Mittels einer Wegmeß einrichtung ist die Stellung des Niederhalters und damit auch die korrekte Lage des Werkstücks im Werkzeug feststellbar. Bei korrekt in das Werkzeug eingelegtem Werkstück nimmt der auf das Stirnende des Werkstücks aufgesetzte Niederhalter eine bestimmte Stellung, die sog. Sollstellung ein. Infolge von Herstellungstoleranzen des Werkstücks, hinnehmbaren Toleranzen beim Einlegen des Werkstücks in das Werkzeug und dgl. hat die Sollstellung des Niederhalters eine Toleranz. Befindet sich der Niederhalter außerhalb der Toleranz seiner Sollstellung, ist das Werkstück nicht korrekt in das Werkzeug eingelegt, möglicherweise ist auch das Werkstück fehlerhaft. In diesem Fall wird kein Kunststoff eingespritzt, sondern das Werkzeug wieder geöffnet und das Werkstück sowie dessen Lage im Werkzeug überprüft. Wurde versehentlich kein Werkstück in das Werkzeug eingelegt, dringt der Niederhalter zu tief in den Formhohlraum des Werkzeugs ein, so daß dieser Fehler ebenfalls sicher festgestellt und ein Einspritzen von Kunststoff in einen Formhohlraum des Werkzeugs, in den kein Werkstück eingelegt ist, vermieden.This object is achieved by the features of claim 1 solved. The injection molding machine according to the invention has a hold-down device, by means of a hold-down drive on one end of the in the tool inserted rod-shaped workpiece can be placed. By means of a distance measurement device is the position of the hold-down device and thus also the correct position of the workpiece in the tool. When correctly in the tool inserted workpiece takes the placed on the front end of the workpiece Hold down a certain position, the so-called target position. As a consequence of Manufacturing tolerances of the workpiece, acceptable tolerances when inserting of the workpiece in the tool and the like. Has the desired position of the hold-down a tolerance. The hold-down device is outside its tolerance Target position, the workpiece is not correctly inserted in the tool, the workpiece may also be faulty. In this case, no Injected plastic, but opened the tool again and that Checked workpiece and its position in the tool. Accidentally did not Inserted workpiece into the tool, the hold-down device penetrates too deep into the Mold cavity of the tool so that this error is also safe found and an injection of plastic into a mold cavity of the Avoid tools in which no workpiece is inserted.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist der Niederhalter stabförmig ausgebildet und fluchtend oder näherungsweise fluchtend zum Werkstück, also in Verlängerung des Werkstücks angeordnet, der Niederhalter läßt sich zum Aufsetzen auf das Stirnende des Werkstücks und zum Beaufschlagen des Werkstücks mit einer Niederhaltekraft axial verschieben. Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung hat der Niederhalter eine dem Werkstück angepaßte Form, seine Anordnung in Verlängerung des Werkstücks ermöglicht auf einfache Weise die Feststellung der Lage des Werkstücks im Werkzeug.In one embodiment of the invention, the hold-down device is rod-shaped and aligned or approximately aligned with the workpiece, i.e. in Extension of the workpiece arranged, the hold-down can be Place on the front end of the workpiece and to apply the Axially move the workpiece with a hold-down force. With this configuration According to the invention, the hold-down has a shape adapted to the workpiece, its Arrangement in the extension of the workpiece enables the Determining the position of the workpiece in the tool.

Zum Verschieben des Niederhalters und zur Beaufschlagung des Werkstücks mit einer Niederhaltekraft sieht eine Ausgestaltung der Erfindung eine hydraulische Zylinder/Kolben-Antriebseinheit vor. Eine hydraulische Antriebseinheit hat den Vorteil, daß sich der Niederhalter schnell verfahren, daß sich eine hohe maximale Niederhaltekraft aufbringen und daß die Niederhaltekraft genau dosierbar ist. Weiterer Vorteil ist, daß durch Beaufschlagung der Antriebseinheit mit einem konstanten hydraulischen Druck eine bestimmte Niederhaltekraft auf das Werk stück ausgeübt werden kann, auch wenn sich beispielsweise beim Schließen oder Öffnen des Werkzeugs der Niederhalter relativ zu einem Teil des Werkzeugs bewegt, an dem der Niederhalter mit seinem Antrieb angebracht ist und das zum Schließen und Öffnen des Werkzeugs bewegt wird.For moving the hold-down device and for loading the workpiece with A hold-down force sees an embodiment of the invention as a hydraulic one Cylinder / piston drive unit in front. A hydraulic drive unit has the Advantage that the hold-down moves quickly, that there is a high maximum Apply hold-down force and that the hold-down force can be precisely metered. Another advantage is that by applying a drive to the drive unit constant hydraulic pressure a certain hold-down force on the work piece can be exercised, even if, for example, when closing or Opening the tool of the hold-down device relative to a part of the tool moves on which the hold-down is attached with its drive and that to Closing and opening the tool is moved.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung weist das Werkzeug ein Einlegeteil in seinem Formhohlraum auf. Das Einlegeteil dient zur Anpassung des Werkzeugs an unterschiedliche Werkstücke, beispielsweise an unterschiedlich lange Anker wellen von Elektromotoren oder an Ankerwellen mit unterschiedlich langen Blechpaketen für die Ankerwicklungen. Diese Ausgestaltung der Erfindung hat den Vorteil, daß ein Werkzeug für eine Anzahl von Werkstücken mit unterschied lichen Abmessungen verwendbar ist. Dies verringert zum einen die Anzahl verschiedener Werkzeuge und spart häufige Werkzeugwechsel ein. Das Einlegeteil ist formschlüssig in das Werkzeug eingelegt und nimmt das Werkstück formschlüssig auf. In one embodiment of the invention, the tool has an insert in its mold cavity. The insert is used to adapt the tool different workpieces, for example anchors of different lengths waves of electric motors or on armature shafts with different lengths Sheet packages for the armature windings. This embodiment of the invention has the advantage that a tool for a number of workpieces with different Lichen dimensions can be used. On the one hand, this reduces the number different tools and saves frequent tool changes. The Insert is positively inserted in the tool and takes the workpiece form-fitting.

Während des Spritzgießens hält der Niederhalter das Werkstück mit einer vorgegebenen Niederhaltekraft nieder. Auch beim Öffnen des Werkzeugs wird das Werkstück vorzugsweise mit einer konstanten Niederhaltekraft durch den Niederhalter beaufschlagt, so daß beim Abheben eines Werkzeugoberteils das Werkstück in einem Werkzeugunterteil verbleibt. Die Niederhaltekraft beim Öffnen des Werkzeugs ist vorzugsweise größer als während des Spritzgießens. Da die Niederhaltekraft durch einen konstanten Hydraulikdruck bewirkt wird, ist das Konstanthalten der Niederhaltekraft während des Öffnens des Werkzeugs problemlos möglich, auch wenn der Niederhalter sich gegenüber dem abzu hebenden Werkzeugoberteil bewegt. Durch Begrenzung des Drucks in der hydraulischen Zylinder/Kolben-Antriebseinheit des Niederhalters läßt sich die Niederhaltekraft ohne Schwierigkeiten auf einen Wert begrenzen, der eine Beschädigung des stabförmigen Werkstücks insbesondere durch Verbiegen vermeidet.The hold-down device holds the workpiece with one during injection molding predetermined hold-down force. Even when opening the tool the workpiece preferably with a constant hold-down force by the Hold-down device acted on so that when lifting an upper part of the tool Workpiece remains in a lower part of the tool. The hold-down force when opening of the tool is preferably larger than during injection molding. Since the Hold-down force caused by a constant hydraulic pressure is that Keeping the hold-down force constant while opening the tool possible without any problems, even if the hold-down is against it lifting tool head moves. By limiting the pressure in the the hydraulic cylinder / piston drive unit of the hold-down can be Limit the hold-down force without difficulty to a value that is one Damage to the rod-shaped workpiece, in particular due to bending avoids.

Wegmeßeinrichtungen zur Feststellung der Stellung des Niederhalters sind dem Fachmann in einer Vielzahl unterschiedlicher Ausgestaltungen beispielsweise als induktive, kapazitive, Widerstands-, optische und dgl. Wegemeßsysteme bekannt. Auch ist es möglich, einen oder mehrere Stellungssensoren als Wegmeßeinrich tung zur Feststellung des Niederhalters zu verwenden. Ein solcher Stellungs sensor kann beispielsweise ein elektrischer Schalter sein, der vom Niederhalter betätigt wird, wenn der Niederhalter seine Sollstellung erreicht. Das Überfahren der Sollstellung kann beispielsweise mit einem zweiten elektrischen Schalter festgestellt werden. Die erfindungsgemäße Spritzgießmaschine kann mehrere Formhohlräume in einem Werkzeug aufweisen, in die zeitgleich Kunststoff eingespritzt wird. Ebenso ist es möglich, die erfindungsgemäße Spritzgieß maschine als Drehtisch-Spritzgießmaschine auszubilden, bei der in einen oder mehrere Formhohlräume Kunststoff eingespritzt wird, während gleichzeitig andere Formhohlräume geöffnet sind, um das/die umspritzte Werkstücke entnehmen und ein oder mehrere zu umspritzende Werkstücke einlegen zu können.Position measuring devices for determining the position of the hold-down device are Expert in a variety of different configurations, for example as inductive, capacitive, resistance, optical and the like. It is also possible to use one or more position sensors as displacement measuring devices device to determine the hold-down device. Such a position The sensor can be, for example, an electrical switch that is held by the hold-down device is actuated when the hold-down reaches its target position. The running over the target position can be, for example, with a second electrical switch be determined. The injection molding machine according to the invention can have several Have mold cavities in a tool, in the same time plastic is injected. It is also possible to use the injection molding according to the invention training machine as a rotary table injection molding machine, in which in or multiple mold cavities plastic is injected while others Mold cavities are open to remove the overmolded workpiece (s) and to be able to insert one or more workpieces to be overmolded.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die drei Figuren zeigen eine erfindungsgemäße Spritzgießmaschine im Achsschnitt in drei unterschiedlichen Stellungen in einer teilweise vereinfachten, schematisierten Darstellung.The invention is illustrated below with the aid of one in the drawing Embodiment explained in more detail. The three figures show one Injection molding machine according to the invention in axial section in three different Positions in a partially simplified, schematic representation.

Die in der Zeichnung dargestellte, erfindungsgemäße Spritzgießmaschine weist ein dreiteiliges, ein Werkzeugoberteil 10, eine Zwischenplatte 11 und ein Werkzeugunterteil 12 umfassendes Werkzeug auf. In das Werkzeugunterteil 12 ist als Werkstück eine Ankerwelle 14 für einen Elektromotor eingelegt. Die Ankerwelle umfaßt die Ankerwelle 14 selbst sowie ein auf die Ankerwelle 14 aufgesetztes Blechscheibenpaket 16, das später zum Aufbringen einer Anker wicklung dient. Auf die Stirnseiten des Blechscheibenpakets 16 ist je ein Kunststoffstern 18 als Abschluß aufgesetzt.The injection molding machine according to the invention shown in the drawing has a three-part tool comprising an upper tool part 10 , an intermediate plate 11 and a lower tool part 12 . An armature shaft 14 for an electric motor is inserted as the workpiece in the lower tool part 12 . The armature shaft comprises the armature shaft 14 itself as well as a sheet metal disc package 16 placed on the armature shaft 14 , which later serves to apply an armature winding. A plastic star 18 is placed on each end of the sheet-metal disk package 16 as a termination.

Zwischen der Ankerwelle 14 und dem Blechscheibenpaket 16 besteht ein im Querschnitt ringförmiger Zwischenraum 20, der mit Kunststoff ausgespritzt werden soll. Die Ankerwelle 14 ist an ihrem einen Ende durch Formschluß im Werkzeug unterteil 12 und mit Abstand von ihrem anderen Ende durch Formschluß (vgl. Fig. 3) im Werkzeugoberteil 10 aufgenommen. Die formschlüssige Aufnahme der Ankerwelle 14, im Werkzeug 10, 11, 12 begrenzt auch die mit Kunststoff zu umspritzende Länge der Ankerwelle 14, deren Enden nicht mit Kunststoff um spritzt werden. Das Blechscheibenpaket 16 ist an seinem Umfang durch Form schluß im Werkzeug 10, 11, 12 aufgenommen. Die Aufnahme der Ankerwelle 14 an bzw. nahe ihrer Enden und die Aufnahme des Blechscheibenpakets 16 an seinem Umfang im Werkzeug 10, 11, 12 stellt eine konzentrische Anordnung der Ankerwelle 14 im Blechscheibenpaket 16 sowie eine konstante Spaltbreite des Ringraums 20 zwischen dem Blechscheibenpaket 16 und der Ankerwelle 14 über den Umfang und über die axiale Länge des Blechscheibenpakets 16 sicher.Between the armature shaft 14 and the laminated disk pack 16 there is an intermediate space 20 which is annular in cross section and which is to be sprayed with plastic. The armature shaft 14 is received at one end by positive locking in the tool lower part 12 and at a distance from its other end by positive locking (see FIG. 3) in the upper tool part 10 . The positive reception of the armature shaft 14 in the tool 10 , 11 , 12 also limits the length of the armature shaft 14 to be molded with plastic, the ends of which are not molded with plastic. The sheet metal disk package 16 is included on its circumference by form closure in the tool 10 , 11 , 12 . The inclusion of the armature shaft 14 at or near its ends and the inclusion of the plate assembly 16 on its circumference in the tool 10 , 11 , 12 provides a concentric arrangement of the armature shaft 14 in the plate assembly 16 and a constant gap width of the annular space 20 between the plate assembly 16 and the Armature shaft 14 over the circumference and over the axial length of the laminated disc assembly 16 safely.

Zur Anpassung an ein verkürztes Blechscheibenpaket 16 und eine verkürzte Ankerwelle 14 ist ein Einlegeteil 22 in das Werkzeugunterteil 12 eingesetzt. Die Anpassung des Werkzeugs 10, 11, 12 an Ankerwellen 14 insbesondere unter schiedlicher Länge ist dadurch mit geringem Aufwand möglich, ohne daß es eines Werkzeugwechsels bedarf. Das Einlegeteil 22 ist formschlüssig im Werkzeugunterteil 12 aufgenommen und nimmt seinerseits die Ankerwelle 14 formschlüssig auf, so daß die koaxiale Ausrichtung von Ankerwelle 14 und Blechscheibenpaket 16 auch bei Verwendung des Einlegeteils 22 sichergestellt ist.An insert 22 is inserted into the lower tool part 12 in order to adapt to a shortened stack of sheet metal disks 16 and a shortened armature shaft 14 . The adaptation of the tool 10 , 11 , 12 to armature shafts 14, in particular under different lengths, is possible with little effort, without the need for a tool change. The insert part 22 is received in a form-fitting manner in the lower tool part 12 and in turn receives the armature shaft 14 in a form-fitting manner, so that the coaxial alignment of the armature shaft 14 and sheet-metal disk package 16 is ensured even when the insert part 22 is used.

Auf dem Werkzeugoberteil 10 ist über einen Abstandshalter 24 eine Traverse 26 angebracht. Mit der Traverse 26 ist eine hydraulische Zylinder/Kolben-Einheit 28 mit in der Zeichnung nicht sichtbaren Schrauben verschraubt. Die hydraulische Zylinder/Kolben-Einheit 28 ist über den Abstandshalter 24 und die Traverse 26 mit festem Abstand vom Werkzeugoberteil 10 über diesem angebracht, sie bewegt sich beim Öffnen des Werkzeugs 10, 11, 12 mit dem Werkzeugoberteil 10 mit. (Aus Platzgründen sind die oberhalb des Werkzeugoberteils 10 angebrachten Teile der erfindungsgemäßen Spritzgießmaschine in Fig. 3 gebrochen dargestellt und in Fig. 1 und 2 zum Teil weggelassen). Mit einer Kolbenstange 30 der Zylinder/Kolben-Einheit 28 ist ein Niederhalter 32 in Form eines Stabes verbun den. Die Zylinder/Kolben-Einheit bildet einen Niederhalterantrieb. Der Niederhalter 32 sowie die Zylinder/Kolben-Einheit 24 mit der Kolbenstange 30 sind fluchtend zur Ankerwelle 14 auf dem Werkzeugoberteil 10 angebracht.On the upper tool part 10 , a cross member 26 is attached via a spacer 24 . A hydraulic cylinder / piston unit 28 is screwed to the cross member 26 with screws that are not visible in the drawing. The hydraulic cylinder / piston unit 28 is the cross-member placed over the spacers 24 and 26 at a fixed distance from the tool upper part 10 above this, it moves during the opening of the tool 10, 11, 12 with the upper tool part 10 with. (For reasons of space, the mounted above the upper tool part 10 parts of the injection molding machine according to the invention in Fig. 3 are shown broken in Fig. 1 and 2 omitted in part). With a piston rod 30 of the cylinder / piston unit 28 , a hold-down 32 in the form of a rod is the verbun. The cylinder / piston unit forms a hold-down drive. The hold-down 32 and the cylinder / piston unit 24 with the piston rod 30 are mounted on the upper tool part 10 in alignment with the armature shaft 14 .

Mit der Kolbenstange 30 ist ein radial abstehender Hebel 34 fest verbunden, der zusammen mit der Kolbenstange 30 im Zwischenraum zwischen der Traverse 26 und dem Werkzeugoberteil 10 verschiebbar ist. Mit dem Querhebel 34 ist eine Übertragungsstange 36 verschraubt, die parallel zur Kolbenstange 30 verläuft. Die Übertragungsstange 36 ragt durch eine Bohrung 38 in der Traverse 26 hindurch und ist auf einer Oberseite der Traverse 26 mit einem Schieber 40 einer Wegmeßeinrichtung 42 verbunden, die auf der Oberseite der Traverse 26 angebracht ist. Die in der Bohrung 38 der Traverse 26 verschiebbare Über tragungsstange 36 bildet über den Querhebel 34 eine Verdrehsicherung für die Kolbenstange 30.With the piston rod 30 a radially projecting lever 34 is fixedly connected, which is displaceable together with the piston rod 30 in the space between the cross member 26 and the tool top part 10th A transmission rod 36 is screwed to the cross lever 34 and runs parallel to the piston rod 30 . The transmission rod 36 projects through a bore 38 in the cross member 26 and is connected on an upper side of the cross member 26 to a slide 40 of a displacement measuring device 42 , which is attached to the upper side of the cross member 26 . The displaceable in the bore 38 of the cross member 26 via the transmission rod 36 forms an anti-rotation device for the piston rod 30 via the transverse lever 34 .

Der Niederhalter 32 ragt durch ein Loch 44 im Werkzeugoberteil 10 hindurch bis in einen Formhohlraum 46 des Werkzeugs 10, 11, 12, in den die Ankerwelle 14 eingesetzt ist und der zum Einspritzen des Kunststoffs vorgesehen ist. Eine auf dem Werkzeugoberteil 10 angebrachte in das Loch 44 eingreifende Führungs buchse 45 führt und zentriert den Niederhalter 32 und hält Querkräfte von der Kolbenstange 30 fern. Durch die Zylinder/Kolben-Einheit 28 ist der Niederhalter 32 in axialer Richtung verschiebbar.The hold-down device 32 projects through a hole 44 in the upper tool part 10 into a mold cavity 46 of the tool 10 , 11 , 12 , into which the armature shaft 14 is inserted and which is provided for injecting the plastic. A mounted on the tool upper part 10 in the hole 44 engaging guide bush 45 guides and centers the hold-down 32 and keeps transverse forces from the piston rod 30 . The hold-down device 32 can be displaced in the axial direction by the cylinder / piston unit 28 .

Der klaren Darstellung wegen zeigt die Zeichnung lediglich ein den Formhohlraum 46 mit der eingelegten Ankerwelle 14 umgebendes Bruchstück des Werkzeugs 10, 11, 12. Vorzugsweise sind mehrere, beispielsweise sechs oder acht derartige Formhohlräume 46 beispielsweise in einem Kreis im Werkzeug 10, 11, 12 angeordnet, so daß mehrere Ankerwellen 14 gleichzeitig in einem Arbeitsgang mit Kunststoff umspritzt werden können. Des weiteren sind vorzugsweise zwei derartige Werkzeuge 10, 11, 12 mit jeweils mehreren Formhohlräumen 46 in einer an sich bekannten, nicht dargestellten Drehtisch-Spritzgießmaschine angebracht. In einer solchen Drehtisch-Spritzgießmaschine wird ein Werkzeug 10, 11, 12 nach dem Spritzgießen geöffnet und aus der Spritzgießmaschine herausgedreht. Mit dem Herausdrehen wird das andere Werkzeug 10, 11, 12, in das Ankerwellen 14, 16 eingelegt worden sind, in die Spritzgießmaschine hineingedreht und geschlossen. Während des Spritzgießens in dem in die Spritzgießmaschine hineingedrehten Werkzeug 10, 11, 12 werden die umspritzten Ankerwellen 14 aus dem geöffneten, aus der Spritzgießmaschine herausgedrehten Werkzeug 10, 11, 12 entnommen. Das Entnehmen umspritzter Ankerwellen 14 aus dem Werkzeug 10, 11, 12, ein eventuelles Reinigen des Werkzeugs 10, 11, 12 und das Einlegen zu umspritzender Ankerwellen 14, 16 in das Werkzeug 10, 11, 12 erfolgt also gleichzeitig mit dem Umspritzen der Ankerwellen 14 und dem Aushärten des Kunststoffs in dem in die Spritzgießmaschine hineingedrehten Werkzeug 10, 11, 12.For the sake of clarity of illustration, the drawing only shows a fragment of the tool 10 , 11 , 12 surrounding the mold cavity 46 with the inserted armature shaft 14 . Preferably, several, for example six or eight, such mold cavities 46 are arranged, for example, in a circle in the tool 10 , 11 , 12 , so that a plurality of armature shafts 14 can be encapsulated with plastic at the same time in one operation. Furthermore, two such tools 10 , 11 , 12 , each with a plurality of mold cavities 46, are preferably mounted in a rotary table injection molding machine which is known and is not shown. In such a rotary table injection molding machine, a tool 10 , 11 , 12 is opened after the injection molding and turned out of the injection molding machine. As it is unscrewed, the other tool 10 , 11 , 12 , into which armature shafts 14 , 16 have been inserted, is screwed into the injection molding machine and closed. During injection molding in the tool 10 , 11 , 12 turned into the injection molding machine, the overmolded armature shafts 14 are removed from the opened tool 10 , 11 , 12 turned out of the injection molding machine. The removal of extrusion-coated armature shafts 14 from the tool 10 , 11 , 12 , a possible cleaning of the tool 10 , 11 , 12 and the insertion of armature shafts 14 , 16 to be extrusion-coated into the tool 10 , 11 , 12 thus takes place simultaneously with the extrusion coating of the armature shafts 14 and curing of the plastic in the tool 10 , 11 , 12 screwed into the injection molding machine.

Die Funktion der erfindungsgemäßen Spritzgießmaschine ist folgende: Die Ankerwelle 14 sowie das auf sie aufgesetzte Blechscheibenpaket 16 mit den Kunststoffsternen 18 wird in das Werkzeugunterteil 12 des geöffneten Werkzeugs 10, 11, 12 eingesetzt (Fig. 1). Das Einsetzen der Ankerwelle 14 mit dem Blech scheibenpaket 16 kann manuell oder automatisch erfolgen. Zum Schließen des Werkzeugs 10, 11, 12 wird anschließend das Werkzeugoberteil 10 auf das Werk zeugunterteil 12 abgesenkt. Fig. 2 zeigt eine Zwischenstellung während des Schließens des Werkzeugs 10, 11, 12, Fig. 3 das geschlossene Werkzeug 10, 11, 12. The function of the injection molding machine according to the invention is as follows: The armature shaft 14 and the sheet-metal disk package 16 with the plastic stars 18 placed thereon are inserted into the lower tool part 12 of the opened tool 10 , 11 , 12 ( FIG. 1). The insertion of the armature shaft 14 with the sheet metal disk package 16 can be done manually or automatically. To close the tool 10 , 11 , 12 , the upper tool part 10 is then lowered onto the lower tool part 12 . Fig. 2 shows an intermediate position during the closing of the tool 10, 11, 12, Fig. 3 shows the closed mold 10, 11, 12.

Die Kolbenstange 30 ist beim Beginn des Schließens des Werkzeugs 10, 11, 12 aus der Zylinder/Kolben-Einheit 28 ausgefahren, so daß der Niederhalter 32 durch das Loch 44 im Werkzeugoberteil 10 bis in den Formhohlraum 46 ragt (Fig. 1). Beim Absenken des Werkzeugoberteils 10 setzt der Niederhalter 32 auf die ihm zugewandte Stirnseite der Ankerwelle 14 auf und wird von der Ankerwelle 14 rückgehalten, wogegen sich das Werkzeugoberteil 10 weiter absenkt. Die mit dem Niederhalter 32 verbundene Kolbenstange 30 verschiebt sich beim Absenken des Werkzeugoberteils 10 in die den Niederhalterantrieb bildende Zylinder/Kolben- Einheit 28 hinein. Die Verschiebung, also die Relativbewegung zwischen abge senktem Werkzeugoberteil 10 und dem rückgehaltenen Niederhalter 32 und der rückgehaltenen Kolbenstange 30 wird über den Hebel 34 und die Übertragungs stange 36 auf die Wegmeßeinrichtung 42 übertragen, deren Schieber 40 mit der Übertragungsstange 36 verbunden und infolgedessen zusammen mit dem Nieder halter 32 rückgehalten wird, wogegen sich die Wegmeßeinrichtung 42 mit dem Werkzeugoberteil 10 mitbewegt.The piston rod 30 is extended from the cylinder / piston unit 28 at the beginning of the closing of the tool 10 , 11 , 12 , so that the hold-down device 32 projects through the hole 44 in the tool upper part 10 into the mold cavity 46 ( FIG. 1). When the upper tool part 10 is lowered, the hold-down device 32 is placed on the end face of the armature shaft 14 facing it and is held back by the armature shaft 14 , whereas the upper tool part 10 is lowered further. The piston rod 30 connected to the hold-down 32 moves when the upper tool part 10 is lowered into the cylinder / piston unit 28 forming the hold-down drive. The displacement, that is, the relative movement between abge lowered tool upper part 10 and the retained hold-down 32 and the retained piston rod 30 is transmitted via the lever 34 and the transmission rod 36 to the displacement measuring device 42 , the slide 40 connected to the transmission rod 36 and consequently together with the Down holder 32 is retained, whereas the displacement measuring device 42 moves with the upper tool part 10 .

Während des Schließens des Werkzeugs 10, 11, 12 wird die Zylinder/Kolben- Einheit 28 mit einem konstanten Hydraulikdruck beaufschlagt, wodurch der Niederhalter 32 eine dem Hydraulikdruck proportionale und infolgedessen konstante Niederhaltekraft auf die Ankerwelle 14 ausübt. Da der Hydraulikdruck in der Zylinder/Kolben-Einheit 24 während des Schließens des Werkzeugs 10, 11, 12 konstant gehalten wird, ist die Niederhaltekraft ebenfalls konstant, unabhängig davon, daß die Ankerwelle 14 den Niederhalter 32 beim Absenken des Werkzeug oberteils 10 in die Zylinder/Kolben-Einheit 28 hineinverschiebt. Die Nieder haltekraft bleibt daher während des Schließens des Werkzeugs 10, 11, 12 konstant.During closing of the tool 10, 11, 12, the cylinder / piston unit 28 is supplied with a constant hydraulic pressure, causing the hold-down device 32 produces a proportional hydraulic pressure, and consequently constant depressing force exerts on the armature shaft fourteenth Since the hydraulic pressure in the cylinder / piston unit 24 is kept constant during the closing of the tool 10 , 11 , 12 , the hold-down force is also constant, irrespective of the fact that the armature shaft 14 the hold-down 32 when lowering the tool upper part 10 into the cylinder / Piston unit 28 moves into it. The hold-down force therefore remains constant during the closing of the tool 10 , 11 , 12 .

Sobald das Werkzeug 10, 11, 12 geschlossen ist, wird das Werkzeugunterteil 10 in an sich bekannter Weise mit dem Werkzeugoberteil 12 verriegelt. Bei geschlossenem Werkzeug 10, 11, 12 wird mittels der Wegmeßeinrichtung 42 die Stellung des Niederhalters 32 festgestellt und mit einem Sollwert verglichen, den der Niederhalter 32 einnimmt, wenn die Ankerwelle 14 korrekt in das Werkzeug 10, 11, 12 eingelegt ist. Weicht die Stellung des Niederhalters 32 um mehr als eine vorgegebene Toleranz vom Sollwert ab, ist entweder die Ankerwelle 14 nicht korrekt in das Werkzeug 10, 11, 12 eingelegt oder es ist eine falsche oder eine defekte Ankerwelle 14 eingelegt worden. Auch das versehentliche Fehlen der Ankerwelle 14 wird auf diese Weise festgestellt, da bei fehlender Ankerwelle 14 der Niederhalter 32 die Kolbenstange 30 beim Schließen des Werkzeugs 10, 11, 12 nicht in die Zylinder/Kolben-Einheit 28 verschiebt, sondern in voll aus der Zylinder/Kolben-Einheit 28 ausgefahrener Stellung verbleibt. Nimmt der Nieder halter 32 bei geschlossenem Werkzeug 10, 11, 12 nicht die vorgesehene Soll stellung ein, wird kein Kunststoff in das Werkzeug 10, 11, 12 eingespritzt, sondern das Werkzeug 10, 11, 12 wird zur Prüfung und Behebung des Fehlers wieder geöffnet.As soon as the tool 10 , 11 , 12 is closed, the lower tool part 10 is locked in a manner known per se with the upper tool part 12 . When the tool 10 , 11 , 12 is closed, the position of the holding-down device 32 is determined by means of the displacement measuring device 42 and compared with a target value which the holding-down device 32 assumes when the armature shaft 14 is correctly inserted into the tool 10 , 11 , 12 . If the position of the hold-down device 32 deviates from the target value by more than a predetermined tolerance, either the armature shaft 14 has not been correctly inserted into the tool 10 , 11 , 12 or an incorrect or a defective armature shaft 14 has been inserted. The inadvertent absence of the armature shaft 14 is also determined in this way, since, in the absence of the armature shaft 14, the hold-down device 32 does not move the piston rod 30 into the cylinder / piston unit 28 when the tool 10 , 11 , 12 is closed , but completely out of the cylinder / Piston unit 28 remains in the extended position. If the hold-down 32 does not take the intended position when the tool 10 , 11 , 12 is closed, no plastic is injected into the tool 10 , 11 , 12 , but the tool 10 , 11 , 12 is opened again for checking and rectifying the error .

Nimmt der Niederhalter 32 nach dem Schließen des Werkzeugs 10, 11, 12 seine Sollstellung ein, wird Kunststoff über einen Einspritzkanal 48 in den Formhohl raum 46 eingespritzt und gelangt in den Ringraum 20 zwischen dem Blech scheibenpaket 16 und der Ankerwelle 14. Das Einspritzen ist beendet, wenn der Kunststoff den Ringraum 20 vollständig ausfüllt. Während des Einspritzens des Kunststoffs wird die Ankerwelle 14 weiterhin mit konstanter Niederhaltekraft vom Niederhalter 32 beaufschlagt.If the holding-down device 32 after the closing of the tool 10, 11, 12 its desired position a, plastic is space via an injection channel 48 into the mold hollow injected and enters the annular space 20 46 disc pack between the sheet 16 and the armature shaft fourteenth The injection is ended when the plastic completely fills the annular space 20 . During the injection of the plastic, the armature shaft 14 continues to be subjected to constant hold-down force by the hold-down device 32 .

Nach einer Aushärtezeit wird das Werkzeug 10, 11, 12 geöffnet, d. h. das Werkzeugoberteil 10 und anschließend die Zwischenplatte 11 werden vom Werkzeugunterteil 12 abgehoben. Auch beim Öffnen des Werkzeugs 10, 11, 12 beaufschlagt der Niederhalter 32 die Ankerwelle 14 mit einer konstanten, vorzugsweise erhöhten Niederhaltekraft durch Beaufschlagung der Zylinder/ Kolben-Einheit 28 mit einem konstanten Hydraulikdruck. Der Niederhalter 32 hält dadurch die Ankerwelle 14 während des Öffnens des Werkzeugs 10, 11, 12 im Werkzeugunterteil 12. Nach dem vollständigen Öffnen des Werkzeugs 10, 11, 12 wird der Niederhalter 32 mittels der Zylinder/Kolben-Einheit 28 von der Ankerwelle 14 abgehoben, die umspritzte Ankerwelle 14 mit dem Blechscheibenpaket 16 von einem an sich bekannten, nicht dargestellten hydraulischen Auswerfer aus dem Werkzeug 10, 11, 12 entformt und manuell oder automatisch aus dem Werkzeug 10,11, 12 entnommen. Der Niederhalter 32 stellt also beim Öffnen des Werkzeugs 10, 11, 12 sicher, daß die Ankerwelle 14 im Werkzeugunterteil 12 verbleibt und nicht gelegentlich im Werkzeugoberteil 10 hängt und mit diesem angehoben wird. Der Hydraulikdruck in der Zylinder/Kolben-Einheit 28 ist auf einen Maximalwert begrenzt, der sicherstellt, daß die Ankerwelle 14 nicht verbogen wird. Der Maximalwert des Hydraulikdrucks kann ebenso wie der Druck bei Niederhalten der Ankerwelle 14 eingestellt und dadurch an verschieden stabile Ankerwellen 14 angepaßt werden.After a curing time, the tool 10 , 11 , 12 is opened, ie the upper tool part 10 and then the intermediate plate 11 are lifted off the lower tool part 12 . Even when the tool 10 , 11 , 12 is opened, the hold-down device 32 acts on the armature shaft 14 with a constant, preferably increased hold-down force by acting on the cylinder / piston unit 28 with a constant hydraulic pressure. The hold-down 32 thereby holds the armature shaft 14 during opening of the tool 10, 11, 12 in the lower tool part 12th After the complete opening of the tool 10, 11, 12, the blank holder 32 is lifted by means of the cylinder / piston unit 28 of the armature shaft 14, the coated armature shaft known 14 with the sheet metal disc package 16 of a per se, not shown hydraulic ejector from the tool 10 , 11 , 12 removed from the mold and removed manually or automatically from the tool 10 , 11 , 12 . The hold-down 32 thus ensures when opening the tool 10 , 11 , 12 that the armature shaft 14 remains in the lower tool part 12 and does not occasionally hang in the upper tool part 10 and is lifted with it. The hydraulic pressure in the cylinder / piston unit 28 is limited to a maximum value, which ensures that the armature shaft 14 is not bent. The maximum value of the hydraulic pressure, like the pressure when the armature shaft 14 is held down, can be adjusted and thereby adapted to armature shafts 14 of different stability.

Claims

1. Injection molding / injection molding machine for overmolding a rod-shaped workpiece, in particular for overmolding an armature shaft of an electric motor with plastic, with a tool into which the workpiece can be inserted, and wherein the injection molding / injection molding machine has a hold-down device ( 32 ) with a Hold-down drive ( 28 ) can be placed on an end face of the workpiece ( 14 , 16 ) inserted into the tool ( 10 , 11 , 12 ), characterized in that the hold-down device ( 32 ) is provided with a displacement measuring device ( 42 ) with which the position of the hold-down device ( 32 ) can be determined.

2. Injection molding / injection molding machine according to claim 1, characterized in that the hold-down ( 32 ) is rod-shaped, arranged approximately in alignment with the workpiece ( 14 , 16 ) and axially displaceable with the hold-down drive ( 28 ).

3. Injection molding / injection molding machine according to claim 1 or 2, characterized in that the hold-down device ( 32 ) has a hydraulic cylinder / piston drive unit ( 28 ).

4. Injection molding / injection molding machine according to one of claims 1 to 3, characterized in that the tool ( 10 , 11 , 12 ) has an insert part ( 22 ) which reduces a mold cavity ( 46 ) of the tool ( 10 , 11 , 12 ) .

5. A method of operating an injection molding / injection molding machine for overmolding a rod-shaped workpiece, in particular for overmolding an armature shaft of an electric motor with plastic, with a tool into which the workpiece can be inserted, the injection molding / injection molding machine having a hold-down device with a Hold-down drive can be placed on a front end of the workpiece inserted into the tool, and with a position measuring device with which the position of the hold-down can be determined and the workpiece ( 14 , 16 ) inserted into the tool ( 10 , 11 , 12 ), the tool ( 10 , 11 , 12 ) closed and the hold-down device ( 26 ) is placed on an end face of the workpiece ( 14 , 16 ) before, during or after the closing of the tool ( 10 , 11 , 12 ), characterized in that before the injection of the Plastic in the mold cavity ( 46 ) of the tool ( 10 , 11 , 12 ) the position of the hold-down device ( 32 ) with the displacement measuring device ( 4 2 ) determined, and that the injection of the plastic takes place only when the hold-down device ( 32 ) assumes a desired position.

6. The method according to claim 5, characterized in that the hold-down device ( 32 ) acts on the workpiece ( 14 , 16 ) during injection molding with a constant hold-down force.

7. The method according to claim 5 or 6, characterized in that the hold-down device ( 32 ) acts upon the workpiece ( 14 , 16 ) when the workpiece ( 10 , 11 , 12 ) is opened with a constant hold-down force.

8. The method according to claim 6 or 7, characterized in that the hold-down force with which the hold-down device ( 32 ) acts on the workpiece ( 14 , 16 ) when opening the tool ( 10 , 11 , 12 ) is greater than during injection molding.