DE202004021035U1

DE202004021035U1 - Formschließeinheit

Info

Publication number: DE202004021035U1
Application number: DE202004021035U
Authority: DE
Original assignee: Krauss Maffei Kunststofftechnik GmbH
Current assignee: KraussMaffei Technologies GmbH
Priority date: 2004-11-06
Filing date: 2004-11-06
Publication date: 2006-07-20
Anticipated expiration: 2014-11-07
Also published as: JP2008518811A; DE102004053744A1; TW200621474A; WO2006048440A1

Abstract

Formschließeinheit, insbesondere für eine Spritzgießmaschine, mit einer feststehenden und einer beweglichen Formaufspannplatte sowie mit einem elektromotorisch angetriebenen Exzentertrieb für die bewegliche Formaufspannplatte, dadurch gekennzeichnet, dass zum Antrieb des Exzentertriebs (13, 14, 15) ein elektromotorisch angetriebenes Schneckengetriebe (10, 11, 12) vorgesehen ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Formschließeinheit, insbesondere für eine Spritzgießmaschine, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei der aus der EP 1 150 821 B1 bekannten Formschließeinheit dieser Art für eine Spritzgießmaschine zur Herstellung von scheibenförmigen Informationsträgern, z.B. CDs, DVDs oder dgl., wird der Arbeitshub der beweglichen Formaufspannplatte durch einen elektromotorisch angetriebenen Exzentertrieb erzeugt, während der demgegenüber längeren Wartungshub von einem Spindeltrieb einschließlich eines zugeordneten Antriebsmotors bewirkt wird, durch welchen die gesamte, aus beweglicher Formaufspannplatte, Exzentertrieb und zugeordnetem Elektromotor bestehende Baugruppe in die zum Auswechseln des Stampers weiter geöffnete Serviceposition zurückgefahren wird. Derartige Formschließeinheiten müssen eine hochgenaue Schließlagenpositionierung der beweglichen Formaufspannplatte im μ-Bereich sicherstellen und zugleich im Hinblick auf kurze Zykluszeiten und ausreichend hohe Einspritz- und Prägedrücke enorme Beschleunigungs- und Zuhaltekräfte aufbringen. Zu diesem Zweck sind die beiden Elektromotoren bei dieser bekannten Formschließeinheit jeweils als genau positionierbare Servomotoren ausgebildet und der Exzentertrieb ist antriebsseitig unter Zwischenschaltung eines mehrstufigen Untersetzungsgetriebes mit dem zugeordneten Elektromotor verbunden.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Formschließeinheit der eingangs genannten Art so auszubilden, dass mit einem einfach, robust und kompakt aus wenigen Antriebselementen aufgebauten Antriebssystem eine hubwegabhängig hohe Kraftverstärkung und exakte Formplattenpositionierung erreicht wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Formschließeinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Erfindungsgemäß werden für den Formplattenantrieb aufgrund der Kombination von Schnecken- und nachgeschaltetem Exzentertrieb nur wenige Getriebeelemente großer konstruktiver Festigkeit benötigt, welche sich in platzsparender Weise zu einer äußerst kompakten Getriebeeinheit mit einer hohen, optimal hubwegabhängigen Kraftverstärkung zusammenbauen lassen, die in Verbindung mit der bevorzugten Ausgestaltung des Elektromotors als Schrittschaltmotor eine mikrogenaue Schließlagenpositionierung der beweglichen Formaufspannplatte ermöglicht.
In besonders bevorzugter Weise ist der Schrittschaltmotor reversibel impulsgesteuert und von dem diesem nachgeschaltete Schnecken-/Exzentergetriebe werden sowohl der Arbeits- als auch der Wartungshub der beweglichen Formaufspannplatte gefahren, so dass der sonst hierfür benötigte Doppelantrieb in Fortfall gerät.
Eine weitere bauliche Vereinfachung und Platzersparnis wird vorzugsweise dadurch erreicht, dass das Schneckengetriebe über mindestens eine an einem Exzenterzapfen des Schneckenrades angelenkte Pleuelstange unmittelbar an die bewegliche Formaufspannplatte angeschlossen und mit seiner Drehachse senkrecht zur Maschinenachse und parallel zur Verschiebeebene der beweglichen Formaufspannplatte angeordnet ist, so dass die gesamte, aus Schnecken- und Exzentertrieb kombinierte Getriebeeinheit bei einer mit Zugholmen ausgestatteten Formschließeinheit problemlos innerhalb des von den Zugholmen umgrenzten Einbauraumes untergebracht werden kann.
Im Hinblick auf eine exakte Führung der beweglichen Formaufspannplatte schließlich ist diese mit dem Schneckenrad zweckmäßigerweise über zwei parallel wirkende, symmetrisch zur Maschinenachse beidseitig des Schneckenra des jeweils an einen Exzenterzapfen angeschlossene Pleuelstangen antriebsschlüssig verbunden.
Die Erfindung wird nunmehr anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen in stark schematisierter Darstellung:
1 eine Formschließeinheit nach der Erfindung in der Seitenansicht in teilweise geschnittener Darstellung; und
2 die Aufsicht der Formschließeinheit nach 1 in ebenfalls teilweise geschnittener Darstellung.
Die in den Fig. gezeigte Formschließeinheit ist als Dreiplatten-Holmmaschine mit einer feststehenden Formaufspannplatte 1, einer hubbeweglich auf dem Maschinenbett 2 geführten Formaufspannplatte 3 und einer mit der Aufspannplatte 1 über Längsholme 4 zugfest und durch Gewindeverbindungen 5 einstellbar verbundenen Antriebsträgerplatte 6 ausgebildet.
Der Hubantrieb der beweglichen Formaufspannplatte 3 besteht aus einem Schrittschaltmotor 7 einschließlich einer zugeordneten Impulssteuerung 8 sowie einem dem Motor 7 nachgeschalteten, insgesamt mit 9 bezeichneten Kombinationsgetriebe mit einem Schneckentrieb 10, bestehend aus einer motorgetriebenen Schnecke 11 und einem mit der Drehachse senkrecht zur Maschinenachse A-A und parallel zur Verschiebeebene der beweglichen Formaufspannplatte 3 angeordneten Schneckenrad 12, sowie einem diesem nachgeschalteten Exzentertrieb 13, bestehend aus zwei symmetrisch zur Maschinenachse A-A beidseitig des Schneckenrades 12 angeordneten Pleuelstangen 14, welche einerseits mit der beweglichen Formaufspannplatte 3 und andererseits mit jeweils einem unmittelbar am Schneckenrad 12 befestigten Exzenterzapfen 15 über Wälzlager 16 drehbeweglich verbunden sind. Gehäuseseitig ist das Kombinationsgetriebe 9 an der Trägerplatte 6 befestigt.
Die gezeigte Formschließeinheit ist zur Herstellung von scheibenförmigen Informationsträgern, wie CDs oder DVDs, konzipiert. In der Einspritz- und Prägephase befindet sich der Exzentertrieb 13 in oder kurz vor der vorderen Totpunktlage, so dass das Kraftverstärkungsverhältnis des Hubantriebs, also die auf die Formaufspannplatte 3 einwirkende Hubkraft, bezogen auf das Drehmoment des Schrittschaltmotors 7, auf den Maximalwert ansteigt und die Aufspannplatten 1, 3 mit einer entsprechend hohen Zuhaltekraft im Schließzustand der – in den Fig. gestrichelt dargestellten – Werkzeugteile gehalten werden. Im Anschluss an die Prägephase wird das Schneckenrad 12 unter dem Kommando der dem Schrittschaltmotor 7 zugeordneten Impulssteuerung 8 in Richtung der hinteren Totpunktlage zurückgedreht und dadurch werden die Aufspannplatten 1, 3 in eine dem Arbeitshub entsprechende Öffnungslage zur Entnahme des Spritzgussteils zurückgefahren, woraufhin der Schrittschaltmotor 7 und das Schneckenrad 12 in entgegengesetztem Drehsinn angesteuert werden und dadurch die Aufspannplatte 3 erneut in den Schließzustand gelangt. Zum Werkzeugwechsel, also des Stampers bei der Herstellung von scheibenförmigen Informationsträgern, oder zu Service- oder Reparaturzwecken muss die Aufspannplatte 3 über den kurzen Arbeitshub hinaus in eine demgegenüber noch weiter zurückgefahrene – in den Fig. dargestellte – Wartungsposition geöffnet werden. Auch dieser längere Wartungshub wird durch entsprechende Ansteuerung des Schrittschaltmotors 7 und Drehbewegung des Schneckenrades 12 bis in die oder nahe der hinteren Totpunktlage bewirkt, wobei der Maximalhub der Aufspannplatte 3 durch die Exzentrizität der Exzenterzapfen 15 vorgegeben ist. Demgemäß werden sowohl der kürzere Arbeits- als auch der längere Wartungshub nicht etwa durch gesonderte Antriebssysteme, sondern von ein- und demselben Hubantrieb 7, 12, 13 gefahren.
Aufgrund des hohen Untersetzungsverhältnisses des kombinierten Schnecken-/Exzentertriebs 9 in Verbindung mit dem impulsgesteuerten Antriebsmotor 7, für den sich Drehwinkelinkremente bis zu etwa 1 × 10⁶ je Umdrehung erreichen lassen, kann die Schließlage der beweglichen Formaufspannplatte 3 hochexakt, nämlich bei einem konkreten Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer Genauigkeit von theoretisch etwa 0,1 μ, angefahren werden.

Claims

Formschließeinheit, insbesondere für eine Spritzgießmaschine, mit einer feststehenden und einer beweglichen Formaufspannplatte sowie mit einem elektromotorisch angetriebenen Exzentertrieb für die bewegliche Formaufspannplatte, dadurch gekennzeichnet, dass zum Antrieb des Exzentertriebs (13, 14, 15) ein elektromotorisch angetriebenes Schneckengetriebe (10, 11, 12) vorgesehen ist.
Formschließeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der elektromotorische Antrieb des Schneckengetriebes (10, 11, 12) aus einem diesem unmittelbar vorgeschalteten Schrittschaltmotor (7) besteht.
Formschließeinheit nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen reversibel impulsgesteuerten Schrittschaltmotor (7) zur variablen Hubwegeinstellung der beweglichen Formaufspannplatte (3) innerhalb der Hubgrenzen des Exzentertriebs (13, 14, 15).
Formschließeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die bewegliche Formaufspannplatte (3) über das Schnecken-/Exzentergetriebe (10, 13) in den Arbeitsphasen in eine erste und in den Wartungsphasen in eine demgegenüber weiter zurückgefahrene, zweite Öffnungslage verstellbar ist.
Formschließeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneckengetriebe (10, 11, 12) über mindestens eine an einem Exzenterzapfen (15) des Schneckenrades (12) angelenkte Pleuelstange (14) unmittelbar an die bewegliche Formaufspannplatte (3) angeschlossen ist.
Formschließeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneckenrad (12) über zwei parallel wirkende, beidseitig des Schneckenrades jeweils an einen Exzenterzapfen (15) symmetrisch zur Maschinenachse (A-A) angeschlossene Pleuelstangen (14) antriebsschlüssig mit der beweglichen Formaufspannplatte (3) verbunden ist.
Formschließeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneckenrad (12) mit seiner Drehachse senkrecht zur Maschinenachse (A-A) und parallel zur Verschiebeebene der beweglichen Formaufspannplatte (3) angeordnet ist.
Formschließeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit Zugholmen (4) zur Verbindung der feststehenden Formaufspannplatte (1) mit einer Antriebsträgerplatte (6), dadurch gekennzeichnet, dass der Getriebekasten des Schneckengetriebes (10, 11, 12) und die Pleuelstange(n) (14) des Exzentertriebs (13) innerhalb des von den Zugholmen (4) umgrenzten Einbauraumes angeordnet sind.
Formschließeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Antriebsträgerplatte (6), dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse des aus Schnecken- und Exzentertrieb (10, 13) bestehenden Kombinationsgetriebes (9) feststehend mit der Antriebsträgerplatte (6) verbunden ist.