DE3715161A1 - Schliesseinheit fuer eine einrichtung zum spritzgiessen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schließeinheit für eine Einrichtung zum Spritzgießen thermoplastischer Kunststoffe, mit einer feststehenden und einer entlang von Holmen beweglichen Formträgerplatte, welche je eine Formhälfte tragen, und mit einer feststehenden Stirn­ platte, in welcher ein in Richtung der Maschinenachse verlaufender, zum Öffnen und Schließen der Form und zur Aufbringung des Formschließdruckes dienender Druckstempel geführt ist.

Alle derzeit in der Praxis verwendeten Schließeinheiten von Spritzgießeinrichtungen umfassen als wesentlichen Bestandteil Hydrauliksysteme. Die Kosten solcher Systeme sind hoch, da Schieber und Regelventile nur geringe Toleranzen hinsichtlich der Fertigung und Montage erlauben. Da der Druck des Hydraulikmediums im allgemeinen sehr hoch ist (es handelt sich um Werte bis zu 300 bar), sind strenge Sicherheitsvorschriften zu beachten, zu denen insbesondere auch eine häufige Kontrolle der Schlauch- und Rohrleitungen gehört. Da die Hydrauliksysteme sauber gehalten werden müssen und Dichtungen und Manschetten einem starken Verschleiß unterliegen, bedingt die Verwendung von Hydraulik­ systemen einen hohen Arbeitsaufwand.

Die auftretenden Systemdrücke können gesenkt werden, wenn die Hydraulikzylinder nicht direkt sondern über Kniehebel den Formschließdruck auf die Form aufbringen. Der dadurch erzielte Vorteil wird durch die Notwendig­ keit, eine Reihe von weiteren beweglichen Teilen her­ zustellen und zu warten, jedoch zumindest wettgemacht. Prinzipiell in Erwägung gezogene elektromechanische Schließsysteme sind noch komplizierter und bieten derzeit überhaupt noch keine Lösung für den Übergang von jener Phase, in welcher die Form relativ rasch bewegt werden soll, zur Einspritzphase, in welcher die Form mit großem Druck geschlossen zu halten ist.

Abgesehen von den hohen Herstellungs- und Wartungskosten derzeitiger Schließsysteme weisen diese den funktionellen Nachteil auf, daß die zu einer allfälligen Geschwindig­ keitskorrektur und jedenfalls zur Abbremsung unmittelbar vor dem Zusammentreffen der Formhälften notwendige Richtungsänderung des Antriebes nur mit einer Ver­ zögerung möglich ist, welche nur mehr ungern in Kauf genommen wird.

Erfindungsgemäß wird zur Lösung der dargestellten Schwierigkeiten eine Schließeinheit vorgeschlagen, bei welcher in kürzester Zeit eine wesentliche Änderung des Betrages der wirkenden Kräfte oder deren Umpolung möglich ist. Dies wird dadurch erreicht, daß die Stirnplatte zusammen mit dem Druckstempel einen Linearmotor bildet, wobei in der Stirnplatte die Drehstromwicklungen angeordnet sind und der Druck­ stempel als Läuferschiene ausgebildet ist.

Eine derartige Schließeinheit weist insbesondere den Vorteil auf, daß sie gänzlich ohne hydraulische Elemente auskommt und überdies keine beweglichen Antriebsteile für den Druckstempel aufweist. Dieser Vorteil kann nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung selbst dann erzwungen werden, wenn die vom Linearmotor selbst hervorgerufene Kraft nicht ausreicht, den notwendigen Schließdruck zu erzielen. In diesem Fall wird zur Erhöhung bzw. Erzeugung des Formschließdruckes an der Stirnplatte und/oder einem der Stirnplatte zugewandten Teil des Druckstempels mindestens ein Elektromagnet vorgesehen, welcher im stromdurch­ flossenen Zustand eine zur Form gerichtete Kraft auf den Druckstempel ausübt.

Einzelheiten der Erfindung werden anschließend anhand der Zeichnung erläutert.

Fig. 1 stellt ein erstes Ausführungsbeispiel der Er­ findung in schematischer, teilweise geschnittener Seitenansicht dar,

Fig. 2 ist die entsprechende Dar­ stellung eines zweiten Ausführungsbeispieles.

Die schematisch dargestellte Spritzgießeinrichtung besteht aus einer feststehenden Formträgerplatte 1, welche mit einer beweglichen Formträgerplatte 5 zusammenwirkt, die auf Holmen 2 längsverschiebbar ist. Eine Spritzeinheit 14 ist vorgesehen, welche die zur Bildung des Formkörpers dienende Masse in den von der feststehenden Formhälfte 3 und der beweglichen Formhälfte 4 gebildeten Formraum bringt. Um die Form zwecks Entnahme des fertigen Spritzlings öffnen zu können, ist die bewegliche Formträgerplatte 5 mittels des Druckstempels 6, welcher in der feststehenden Stirnplatte 7 gelagert ist, in der Zeichnung nach links und zum Schließen der Form in umgekehrter Richtung verschiebbar. Diese Verschiebung nun erfolgt durch Ausbildung der zusammenwirkenden Teile des Druck­ stempels 6 und der Stirnplatte 7 als doppelseitiger Linearmotor, wozu beidseits des als Läuferschiene wirkenden Druckstempels 6 Drehstromwicklungen 13 an­ geordnet sind. Einzelheiten des Aufbaues des Linear­ motors, welcher auch als linearer Induktionsmotor bezeichnet werden kann, werden als bekannt vorausgesetzt.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 unterscheidet sich vom einfacheren ersten Ausführungsbeispiel dadurch, daß zusätzlich am Ende des Druckstempels 6 an einer mit dem Druckstempel 6 verbundenen Druckplatte 8 ein Elektromagnet 12 vorgesehen ist. Wenn dieser Elektro­ magnet 12 aktiviert wird, zieht er die Druckplatte 8 an die Stirnplatte 7 heran, wodurch die Formhälften zunehmend fest aneinandergepreßt werden, bis durch Dehnung der Holme 2 der Spalt zwischen den Platten 7 und 8 geschlossen ist. Die Spaltbreite soll einerseits veränderlich sein, um bei gegebener Formhöhe die Schließkraft auf verschiedene Werte beschränken zu können, andererseits dazu, damit verschiedene Form­ höhen ausgeglichen werden können. Zur Verstellung des Abstandes der Druckplatte 8 von der beweglichen Form­ trägerplatte 5 dient ein Getriebemotor 10, welcher die Schraubverbindung zwischen der Druckplatte 8 und dem Druckstempel 6 verstellt.

Die Unterstützung des erfindungsgemäß verwendeten Linearmotors durch Elektromagneten wäre alternativ auch in der Weise möglich, daß einander abstoßende Elektro­ magneten ein Druckpolster bilden, welches bei ge­ schlossener Form in an sich bekannter Weise zwischen das Ende des Druckstempels 6 und die Vorderseite der Stirnplatte 7 eingeschoben wird.

Claims (4)

1. Schließeinheit für eine Einrichtung zum Spritzgießen thermoplastischer Kunststoffe, mit einer feststehenden und einer entlang von Holmen beweglichen Formträger­ platte, welche je eine Formhälfte tragen, und mit einer feststehenden Stirnplatte, in welcher ein in Richtung der Maschinenachse verlaufender, zum Öffnen und Schließen der Form und zur Aufbringung des Form­ schließdruckes dienender Druckstempel geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnplatte (7) zu­ sammen mit dem Druckstempel (6) einen Linearmotor bildet, wobei in der Stirnplatte (7) die Drehstrom­ wicklungen (13) angeordnet sind und der Druckstempel (6) als Läuferschiene ausgebildet ist.

2. Schließeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erhöhung bzw. Erzeugung des Formschließdruckes an der Stirnplatte (7) und/oder einem der Stirnplatte zuge­ wandten Teil des Druckstempels (6) mindestens ein Elektromagnet (12) vorgesehen ist, welcher im strom­ durchflossenen Zustand eine zur Form gerichtete Kraft auf den Druckstempel (6) ausübt.

3. Schließeinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Elektromagnete (12) zwischen einer mit dem Druckstempel (6) verbundenen Druckplatte (8) und der Rückseite der Stirnplatte (7) angeordnet sind.

4. Schließeinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schraubverbindung (11) zwischen Druckstempel (6) und Druckplatte (8) vorgesehen ist, und der Abstand der Druckplatte (8) von der beweglichen Form (5) durch einen Getriebemotor (10) veränderbar ist.