DE202011107139U1

DE202011107139U1 - Spindle drive for an injection molding machine

Info

Publication number: DE202011107139U1
Application number: DE202011107139U
Authority: DE
Original assignee: Engel Austria GmbH
Current assignee: Engel Austria GmbH
Priority date: 2011-10-25
Filing date: 2011-10-25
Publication date: 2013-02-08
Anticipated expiration: 2021-10-26

Abstract

Spindeltrieb (1) für eine Spritzgießmaschine, mit einer rotatorisch feststehenden Spindel (2) und rotatorisch angetriebenen Spindelmutter (3), wobei Spindel (2) und Spindelmutter (3) relativ zueinander verfahrbar sind, gekennzeichnet durch eine unterhalb der Spindel (2) angeordnete, zweiteilige Abtropftasse (11) mit einem ruhenden Teil (11b) und einem oberhalb des ruhenden Teils (11b) angeordneten und gemeinsam mit der Spindelmutter (3) oder der Spindel (2) verfahrbaren bewegbaren Teil (11a), wobei der ruhende Teil (11b) wenigstens eine Schmierölabflussöffnung (15) aufweist.Spindle drive (1) for an injection molding machine, with a rotatably fixed spindle (2) and rotationally driven spindle nut (3), wherein the spindle (2) and spindle nut (3) are movable relative to each other, characterized by a below the spindle (2) arranged, two-part drip tray (11) having a stationary part (11b) and a movable part (11a) arranged above the stationary part (11b) and movable together with the spindle nut (3) or the spindle (2), the stationary part (11b) has at least one lubricating oil drain opening (15).

Description

Die Erfindung betrifft einen Spindeltrieb für eine Spritzgießmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 sowie eine Spritzgießmaschine mit einem solchen Spindeltrieb.The invention relates to a spindle drive for an injection molding machine with the features of the preamble of claim 1 and an injection molding machine with such a spindle drive.

Derartige Spindeltriebe, zum Beispiel Kugelgewindegetriebe genannt, dienen beispielsweise dazu, einen Kniehebelmechanismus der Schließseite einer Spritzgießmaschine zu bewegen.Such spindle drives, for example called ball screw drives, serve, for example, to move a toggle mechanism of the closing side of an injection molding machine.

Ein Problem bei ölgeschmierten Spindeltrieben mit Abdichtungen besteht darin, dass aufgrund der hohen Geschwindigkeiten und Belastungen trotz der Schmieröldichtungen Schmieröl aus dem Schmierbereich austritt und die direkte Umgebung an der Spritzgießmaschine verschmutzt. Um dies zu verhindern, sind beispielsweise bereits Einkapselungen für den gesamten Spindeltrieb aus dem Stand der Technik bekannt, welche jedoch sehr aufwändig und teuer sind.One problem with oil-lubricated spindle drives with seals is that, due to the high speeds and loads, lubricating oil leaks out of the lubricating area despite the lubricating oil seals and contaminates the immediate environment on the injection molding machine. To prevent this, for example, encapsulations for the entire spindle drive from the prior art are already known, which, however, are very complicated and expensive.

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, einen gegenüber dem Stand der Technik verbesserten und insbesondere möglichst wartungsfreien Spindeltrieb und eine Spritzgießmaschine mit einem solchen Spindeltrieb anzugeben.The object of the invention is therefore to provide a comparison with the prior art improved and especially maintenance-free spindle drive and an injection molding machine with such a spindle drive.

Diese Aufgabe wird durch einen Spindeltrieb mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Spritzgießmaschine mit einem solchen Spindeltrieb gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.This object is achieved by a spindle drive with the features of claim 1 and an injection molding machine with such a spindle drive. Advantageous embodiments of the invention are defined in the dependent claims.

Generell kann der erfindungsgemäße Spindeltrieb zwar in den verschiedensten Bereichen einer Spritzgießmaschine eingesetzt werden, jedoch ist bevorzugt vorgesehen, dass dieser Spindeltrieb in der Schließseite einer Spritzgießmaschine eingesetzt wird. Bevorzugt kann dabei der gesamte Antriebsmechanismus derart funktionieren, dass die Spindelmutter drehbar angetrieben ist und die Spindel durch die Spindelmutter verfahrbar bewegbar ist, wobei die Spindel mit einem Kreuzkopf eines Kniehebelmechanismus einer Schließseite einer Spritzgießmaschine verbunden ist und der Kniehebelmechanismus eine bewegbare Formaufspannplatte gegenüber einer Stirnplatte bewegt.Although the spindle drive according to the invention can generally be used in the most diverse areas of an injection molding machine, it is preferably provided that this spindle drive is used in the closing side of an injection molding machine. Preferably, the entire drive mechanism may function in such a way that the spindle nut is rotatably driven and the spindle is movably movable by the spindle nut, wherein the spindle is connected to a crosshead of a toggle mechanism of a closing side of an injection molding machine and the toggle mechanism moves a movable platen relative to an end plate.

Um eine ideale Schmierung unter Vermeidung zu großer Hitzeentwicklung im Schmierbereich zu erhalten, kann bevorzugt vorgesehen sein, dass die Schmierölzufuhr in Abhängigkeit einer im Schmierbereich gemessenen Temperatur, vorzugsweise der Schmieröltemperatur, erfolgt. Z. B. kann mit einem direkt im Schmierbereich angeordneten Sensor auf die Schmieröltemperatur rückgeschlossen werden und über eine Steuerung frisches und bevorzugt gekühltes Schmieröl in den Schmierbereich zugeleitet werden. Alternativ könnte auch vorgesehen sein, dass die Schmierölzufuhr taktweise bzw. zyklusabhängig erfolgt oder dass anstatt dieser taktweisen, zyklusabhängigen Schmierölzufuhr nach einer bestimmten Anzahl von Zyklen wieder ein Schmierölnachschub erfolgt. Auch eine permanente Schmierölzufuhr ist möglich.In order to obtain an ideal lubrication while avoiding excessive heat development in the lubricating region, it can preferably be provided that the lubricating oil supply is effected as a function of a temperature measured in the lubricating region, preferably the lubricating oil temperature. For example, it is possible to deduce the lubricating oil temperature with a sensor arranged directly in the lubricating area and to feed fresh and preferably cooled lubricating oil into the lubricating area via a controller. Alternatively, it could also be provided that the lubricating oil supply is cyclically or cyclically dependent or that instead of this cyclic, cycle-dependent lubricating oil supply after a certain number of cycles again a supply of lubricating oil. A permanent lubricating oil supply is possible.

Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel kann vorgesehen sein, dass die Spindelmutter in einem mit der Stirnplatte verbundenen Gehäuse mit wenigstens einer Schmierölablauföffnung angeordnet ist. Dieses Gehäuse ist bevorzugt direkt mit der Stirnplatte verbunden und bildet somit den Bereich, in dem sich die über einen separaten Antrieb angetriebene Spindelmutter drehen kann.According to a further preferred embodiment it can be provided that the spindle nut is arranged in a housing connected to the end plate with at least one lubricating oil discharge opening. This housing is preferably connected directly to the end plate and thus forms the area in which the driven via a separate drive spindle nut can rotate.

Weiters kann bevorzugt vorgesehen sein, dass am Gehäuse im Wesentlichen quer zur Spindelachse eine Abdeckung mit einer Durchtrittsöffnung für die Spindel angeordnet ist. Diese Abdeckung dient dabei zusätzlich als Schutz vor durch die Drehbewegung der Spindelmutter abgeschleudertes Schmieröl gegen Austritt des Schmieröls und Verschmutzung der Spritzgießmaschine. Diese Abdeckung ist dabei dem Kniehebelmechanismus zugewandt.Furthermore, it can preferably be provided that a cover with a passage opening for the spindle is arranged on the housing essentially transversely to the spindle axis. This cover also serves as protection against thrown by the rotational movement of the spindle nut lubricating oil against leakage of the lubricating oil and contamination of the injection molding machine. This cover is facing the toggle mechanism.

Um den Verlust von Schmieröl zu verhindern und ein möglichst langlebiges, lang haltendes und wartungsfreies Schmiersystem zu erhalten, kann bevorzugt vorgesehen sein, dass die Schmierölablauföffnungen, die Abtropftasse, ein Schmierölsammelbehälter, eine Schmierölpumpe und die Zuführleitung einen Schmierölkreislauf bilden. Zusätzlich zu diesen Teilen des Schmierölkreislaufes können auch ein Schmierölfilter und ein Schmierölkühler im Bereich der Zuleitung vorgesehen sein.In order to prevent the loss of lubricating oil and to obtain a long-lasting, long-lasting and maintenance-free lubrication system, it may be preferable for the lubricating oil outlets, the drip tray, a lubricating oil reservoir, a lubricating oil pump and the supply line to form a lubricating oil circuit. In addition to these parts of the lubricating oil circuit, a lubricating oil filter and a lubricating oil cooler may also be provided in the region of the supply line.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung werden anhand der Figurenbeschreibung unter Bezugnahme auf die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele im Folgenden näher erläutert. Darin zeigen:Further advantages and details of the present invention will be explained in more detail below with reference to the description of the figures with reference to the exemplary embodiments illustrated in the drawings. Show:

1 eine Schnittdarstellung des Spindeltriebes samt Stirnplatte und Kniehebelsystem, 1 a sectional view of the spindle drive together with front plate and toggle lever system,

2 eine Schnittdarstellung durch eine Ausführungsform der Abtropftasse, 2 a sectional view through an embodiment of the drip tray,

3 eine Schnittdarstellung durch eine weitere Ausführungsform der Abtropftasse, 3 a sectional view through a further embodiment of the drip tray,

4 eine Schnittdarstellung durch eine weitere Ausführungsform der Abtropftasse und 4 a sectional view through a further embodiment of the drip tray and

5 eine Draufsicht auf die in 2 dargestellte Ausführungsform der Abtropftasse. 5 a top view of the in 2 illustrated embodiment of the drip tray.

In 1 ist zu einem großen Teil die Schließseite einer nicht weiter dargestellten da dem Stand der Technik entsprechenden Spritzgießmaschine in einem Schnitt gezeigt. Dabei ist der Kniehebelmechanismus 9 in ausgefahrener und somit in Schließ- bzw. Einspritzposition dargestellt. In 1 is shown to a large extent the closing side of a not further shown in the prior art injection molding machine in a section. Here is the toggle mechanism 9 shown in extended and thus in closing or injection position.

Dieser Kniehebelmechanismus 9 wird über einen Kreuzkopf 8 von der translatorisch bewegten Spindel 2 von der Stirnplatte 10 weg (und retour) in Richtung einer nicht dargestellten bewegbaren Formaufspannplatte bewegt. Die Spindel 2 selbst wird durch die drehbar um die Spindelachse A angetriebene Spindelmutter 3 verschoben. Die Bewegungsumwandlung erfolgt dabei durch Wälzelemente 31, die in die Gewindegänge 22 zwischen der Spindel 2 und der Mutter 3 eingreifen.This toggle mechanism 9 is about a crosshead 8th from the translationally moving spindle 2 from the face plate 10 away (and back) in the direction of a movable platen, not shown moves. The spindle 2 itself is by the rotatably driven about the spindle axis A spindle nut 3 postponed. The motion conversion takes place by rolling elements 31 that go into the threads 22 between the spindle 2 and the mother 3 intervention.

Da dabei Reibungshitze auftritt, wird dieser Schmierbereich über die in der Spindel 2 ausgebildete Schmierölzuführleitung 12 mit Schmieröl 7 versorgt. Das eventuell gekühlte Schmieröl 7 gelangt über die Schmierölzuführleitung 12 und die im Wesentlichen quer zur Spindelachse A ausgebildete Zuführbohrung 30 in den Schmierbereich. Um zu verhindern, dass Schmieröl 7 aus diesem Schmierbereich bzw. aus dem gesamten Bereich des Spindeltriebes 1 austritt, ist eine Spindelhülse 20 vorgesehen.As this friction heat occurs, this lubrication range over that in the spindle 2 trained lubricating oil supply line 12 with lubricating oil 7 provided. The possibly cooled lubricating oil 7 passes through the lubricating oil supply line 12 and the feed bore formed substantially transverse to the spindle axis A. 30 in the lubrication area. To prevent lubricating oil 7 from this lubrication area or from the entire area of the spindle drive 1 outlet, is a spindle sleeve 20 intended.

Wenn sich die Spindel 2 gemäß der 1 nach rechts bewegt, wird austretendes Schmieröl 7 durch das Gehäuse 13 des Spindeltriebes 1, welches fix mit der Stirnplatte 10 verbunden ist, aufgefangen und kann über die Schmierölablauföffnungen 14 mittels einer Abtropftasse 11 über eine Abführleitung 43 abgeführt werden. Das Gehäuse ist durch eine Platte 16, welche eine Öffnung 17 für die Spindel 2 aufweist, abgeschlossen.If the spindle 2 according to the 1 moved to the right, is leaking lubricating oil 7 through the housing 13 of the spindle drive 1 , which fix with the face plate 10 connected, and can via the lube drain holes 14 by means of a drip tray 11 via a discharge line 43 be dissipated. The case is through a plate 16 which is an opening 17 for the spindle 2 has completed.

Gemäß der 1 weist die Abtropftasse 11 einen ersten, leicht schrägen bzw. abfallenden Teil 11a, der mit dem Kreuzkopf 8 verbunden ist, und einen zweiten Teil 11b, der an der Stirnplatte 10 angeordnet ist, aufweist. Wenn sich der gesamte Kniehebelmechanismus 9 samt Kreuzkopf 8 und Spindel 2 in Öffnungsrichtung – also nach links – bewegt, wird auch der erste, bewegbare Teil 11a der Abtropftasse 11 in Richtung Stirnplatte 10 bewegt und „durchsticht” diese.According to the 1 has the drip tray 11 a first, slightly sloping or sloping part 11a , with the crosshead 8th connected, and a second part 11b standing at the front plate 10 is arranged. When the entire toggle mechanism 9 velvet crosshead 8th and spindle 2 in the opening direction - that moves to the left - is also the first, movable part 11a the drip tray 11 in the direction of the face plate 10 moves and "pierces" them.

In 1 ist zusätzlich schematisch der Schmiermittelkreislauf dargestellt. Dabei gelangt Schmieröl 7 von einem Schmiermittelsammelbehälter 18 über eine von einem Motor M angetriebene Schmiermittelpumpe 19 und die Zuführleitung 12, die die Zuführbohrung 30 umfasst, in den Schmierbereich der Spindelmutter 3.In 1 is additionally shown schematically the lubricant circuit. This is lubricating oil 7 from a lubricant collector 18 via a motor driven by a motor M lubricant pump 19 and the supply line 12 that the feed hole 30 includes, in the lubrication region of the spindle nut 3 ,

Im Bereich der Zuführleitung 12 können ein Schmierölfilter 28 und ein Schmierölkühler 29, der beispielsweise in Abhängigkeit einer durch einen im Gehäuse 13 angeordneten Sensor 32 gemessenen Schmieröltemperatur gesteuert bzw. geregelt wird, angeordnet sein. Die Abführung des Schmieröls erfolgt in weiterer Folge über die Schmierölablauföffnungen 14, Von den beiden Schmierölablauföffnungen 14 kann das Schmieröl 7 in die Abtropftasse 11 abtropfen, sodass insgesamt ein wartungsarmer, halboffener Kreislauf vorliegt.In the area of the supply line 12 can a lubricating oil filter 28 and a lubricating oil cooler 29 , for example, depending on one in the housing 13 arranged sensor 32 measured or controlled controlled, be arranged. The removal of the lubricating oil is carried out subsequently on the lubricating oil drain holes 14 , From the two lube drain holes 14 can the lubricating oil 7 in the drip tray 11 drain, so that overall there is a low-maintenance, semi-open circuit.

Aus der 1 ist weiters ableitbar, wie die Spindel 2 bei Bewegung in Öffnungsrichtung in den von der Spindelhülse 20 umgebenen Raum eintritt. Dabei ist ersichtlich, dass die Zuführbohrung 30 der Zuführleitung 12 nicht mehr direkt in den Schmierbereich führt. Auf diesen Umstand kann die Steuerung bzw. Regelung der Schmierölzufuhr Rücksicht nehmen und Schmieröl 7 somit nur in einer der Schliessstellung nahen Position eine Schmierölzufuhr ermöglichen, Um einen Luftausgleich vom Raum in der Spindelhülse 20 über den Verbindungskanal 26 zu ermöglichen, ist eine Luftzufuhröffnung 23 mit einem nicht dargestellten Luftfilter vorgesehen, sodass Luft je nach Stellung der Spindel 2 verdrängt bzw. angesaugt werden kann.From the 1 is further derivable, as the spindle 2 when moving in the opening direction in the of the spindle sleeve 20 surrounded space enters. It can be seen that the feed bore 30 the supply line 12 no longer leads directly into the lubrication area. In this circumstance, the control or regulation of the lubricating oil supply and take lubricating oil 7 Thus, allow only in a position close to the closed position a lubricating oil supply, To an air balance from the space in the spindle sleeve 20 over the connection channel 26 to enable is an air supply opening 23 provided with an air filter, not shown, so that air depending on the position of the spindle 2 can be displaced or sucked.

Die 2 zeigt einen Schnitt durch die Abtropftasse 11 gemäß der in 1 dargestellten Linie. Hier weist die Abtropftasse 11 zwei Etagen E1, E2 auf, welche durch einen Abscheidespalt 40 miteinander verbunden sind. Durch den Abscheidespalt 40 können Verunreinigungen im Schmieröl zurück gehalten werden. In den 3 und 4 sind Varianten dargestellt, bei denen an Stelle eines Abscheidespaltes 40 eine durch ein Vlies 41 bzw. ein Sieb 42 abgedeckte Öffnung vorgesehen ist. Bei diesen Varianten kommt es zu einem Sieben des Schmieröls.The 2 shows a section through the drip tray 11 according to the in 1 illustrated line. Here shows the drip tray 11 two floors E1, E2 on, which through a separation gap 40 connected to each other. Through the separation gap 40 Contaminants can be retained in the lubricating oil. In the 3 and 4 Variations are shown in which instead of a separation gap 40 one through a fleece 41 or a sieve 42 Covered opening is provided. In these variants, there is a sieving of the lubricating oil.

Anders als in den 2 bis 4 dargestellt, könnte die Abtropftasse 11 natürlich auch ohne zwei Etagen E1, E2, also ein-etagig ausgebildet sein. In diesem Fall kann die zur Abführleitung 43 führende Öffnung 15 selbst mit einem Vlies 41 oder Sieb 42 versehen sein.Unlike in the 2 to 4 pictured, could be the drip tray 11 Of course, without two floors E1, E2, so one-tiered be formed. In this case, the to the discharge line 43 leading opening 15 even with a fleece 41 or sieve 42 be provided.

In 5 ist eine Draufsicht zur 2 dargestellt. Die Varianten der 3 und 4 sehen bis auf die oben diskutierten Unterschiede gleich aus, sodass sie nicht gesondert dargestellt werden müssen.In 5 is a plan view to 2 shown. The variants of 3 and 4 are the same except for the differences discussed above, so they do not need to be presented separately.

Die Schmierung der Spindel 2 kann über die folgenden Kriterien gestartet werden:

– Anzahl der Zyklen
– Zeitintervall
– Öltemperatur im Gehäuse 13 der Spindelmutter 3

Lubrication of the spindle 2 can be started using the following criteria:

- Number of cycles
- time interval
- Oil temperature in the housing 13 the spindle nut 3

Bei langsamlaufenden Maschinen mit keinem oder geringen Kühlbedarf wird über ein Zeit- oder Zyklenintervall die ausreichende Schmierölversorgung der Spindel 2 sichergestellt. Die Schmiermittelpumpe 19 läuft somit im Intervallbetrieb.On low-speed machines with little or no cooling demand, the lubricant supply to the spindle will be sufficient over a period of time or cycle 2 ensured. The lubricant pump 19 thus runs in interval mode.

Für schnelllaufende Maschinen muss das Schmieröl eventuell noch zusätzlich durch den Schmierölkühler 29 gekühlt werden, um ein Überhitzen des Schmiermittels und der Spindel 2 zu verhindern.For high-speed machines, the lubricating oil may need to be additionally lubricated by the lubricating oil cooler 29 be cooled to overheat the lubricant and the spindle 2 to prevent.

Mit dem Sensor 32 im Gehäuse 13 wird die Öltemperatur durchgängig überwacht und bei Überschreiten eines vorgegebenen Grenzwertes durch die Zuführung von gekühltem Schmieröl gesenkt. Hierfür ist eine Steuerung 44 vorgesehen.With the sensor 32 in the case 13 The oil temperature is continuously monitored and lowered when a predetermined limit value is exceeded by the supply of cooled lubricating oil. This is a control 44 intended.

Die Schmiermittelpumpe 19 läuft im Intervall- oder Dauerbetrieb und passt sich über die Einschaltdauer dem erforderlichen Kühlbedarf der Spindel 2 an.The lubricant pump 19 runs in interval or continuous operation and adapts to the required cooling requirements of the spindle over the duty cycle 2 at.

Claims

Spindle drive ( 1 ) for an injection molding machine, with a rotationally fixed spindle ( 2 ) and rotationally driven spindle nut ( 3 ), where spindle ( 2 ) and spindle nut ( 3 ) are movable relative to each other, characterized by a below the spindle ( 2 ), two-part drip tray ( 11 ) with a stationary part ( 11b ) and one above the stationary part ( 11b ) and together with the spindle nut ( 3 ) or the spindle ( 2 ) movable movable part ( 11a ), where the resting part ( 11b ) at least one lubricating oil outlet opening ( 15 ) having.

Spindle drive ( 1 ) according to claim 1, wherein the stationary part ( 11b ) and / or the movable part ( 11a ) of the drip tray ( 11 ) an inclination in the direction of the at least one lubricating oil outlet opening ( 15 ).

Spindle drive ( 1 ) according to claim 1 or 2, wherein the movable part ( 11a ) of the drip tray ( 11 ) the resting part ( 11b ) of the drip tray ( 11 ) at least in those areas which come into contact with lubricating oil either not touched or touched in these areas via a seal.

Spindle drive ( 1 ) according to one of claims 1 to 3, wherein the stationary part ( 11b ) of the drip tray ( 11 ) starting from that region in which the at least one lubricating oil outlet opening ( 15 ) is arranged, over its length at least partially having a closed jacket.

Spindle drive ( 1 ) according to one of claims 1 to 4, wherein the at least one lubricating oil outlet opening ( 15 ) via a discharge line ( 43 ) with a lubricating oil collecting container ( 18 ) connected is.

Spindle drive ( 1 ) according to one of claims 1 to 5, wherein the stationary part ( 11b ) has two spaced apart in height height (E1, E2), wherein the at least one lubricating oil drain port ( 15 ) is arranged in the lower floor (E2).

Spindle drive ( 1 ) according to claim 6, wherein the upper floor (E1) with the lower floor (E2) through a separation gap ( 40 ) connected is.

Spindle drive ( 1 ) according to claim 6, wherein the upper floor (E1) with the lower floor (E2) by one of a filter, for example a felt ( 41 ), or a sieve ( 42 ) Covered opening is connected.

Spindle drive ( 1 ) according to one of claims 1 to 8, wherein the spindle nut ( 3 ) on a front plate ( 10 ) and the spindle ( 2 ) relative to the face plate ( 10 ) and wherein the face plate ( 10 ) has an opening into which the movable part ( 11a ) of the drip tray ( 11 ) can dive.

Spindle drive ( 1 ) according to one of claims 1 to 9, wherein the lubricating oil runs in a circuit which comprises at least the following stations: - lubricant collecting container ( 18 ) - lubricant pump ( 19 ) - supply line ( 12 ) - lubrication range of the spindle nut ( 3 ) - Lube drain holes ( 14 ) - drip tray ( 11 ) - Lubricating oil outlet ( 15 ) - discharge line ( 43 )

Spindle drive according to one of claims 1 to 10, wherein in the housing ( 13 ) of the spindle nut ( 3 ) a sensor ( 32 ) is arranged for monitoring the oil temperature whose signals a control ( 44 ) which can be supplied with a lubricating oil cooler ( 29 ).

Injection molding machine with a spindle drive ( 1 ) according to one of claims 1 to 11.