DE3934359A1 - Eilgangantrieb fuer schliesseinheiten von spritzgiessmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft die Anordnung von Eilgangantrieben für Schließeinheiten von Spritzgießmaschinen zur Kunst­ stoffverarbeitung, insbesondere von Schließeinheiten mit freitragenden Säulen.

Im DD-WP 1 46 406 wird eine Schließeinheit mit freitragen­ den Säulen beschrieben, deren Eilgangantrieb als langhu­ bige Hydraulikzylinder ausgebildet sind, die sich zwischen der beweglichen und der festen Werkzeugaufspannplatte be­ finden und an den Unterseiten der Werkzeugaufspannplatten in Höhe des Grundrahmens angeordnet sind.

Damit werden die Vorteile von Schließeinheiten mit frei­ tragenden Säulen unterstützt, nämlich die gute Zugäng­ lichkeit für die Entnahme der Spritzteile durch Roboter bzw. Handhabesysteme und für die Werkzeugwechselvorgänge. Weiterhin ist eine kurze Baulänge der Schießeinheit möglich und damit ein geringer Platzbedarf.

Diese Anordnung der langhubigen Hydraulikzylinder hat je­ doch den Nachteil, daß beim Werkzeugschließen große dy­ namische Momente an den Werkzeugaufspannplatten auftreten, somit ein Wanken der Werkzeugaufspannplatten bei den Be­ schleunigungsvorgängen nicht vermieden werden kann und außerdem ein ruck- und stoßfreies Werkzeugschließen nicht möglich ist.

In der Zeitschrift "Kunststoffe" Heft 67 (1977) S. 329 ist eine Breechlok-Schließeinheit dargestellt, dessen Eil­ gangantrieb zwischen der beweglichen Werkzeugaufnahmeplat­ te und einem Festpunkt, der hinter dieser Platte liegt, in Höhe der horizontalen Schwerachse der Werkzeugaufspann­ platte angeordnet ist. Damit werden die Wirkungen der dynamischen Kräfte und Momente auf die Werkzeugauf­ spannplatte beim Werkzeugschießen - bzw. -öffnen zwar gering gehalten, aber die Baulänge der Schließeinheit nimmt zu und eine Platzeinsparung ist mit diesem System nicht möglich.

Weiterhin ist die PCT-Anmeldung WO 86/04 857 bekannt, bei der ein Rotationsantrieb für die Eilgangbewegung benutzt wird. Dieser Eilgangantrieb ist jedoch für eine Schließ­ einheit mit freitragenden Säulen nicht geeignet. Mit die­ sem Eilgangantrieb sind außerdem hohe Beschleunigungs- und Geschwindigkeitswerte nicht erreichbar. Durch das für den Eilgangantrieb verwendete Kugelgewinde entsteht ein hoher Fertigungsaufwand für die Säulen.

Ziel der Erfindung ist es, einen Eilgangantrieb für die Schließeinheit einer Spritzgießmaschine mit freitragenden Säulen zu schaffen, dessen Anordnung die Baulänge der Schließeinheit nicht negativ beeinflußt, eine kontinuierliche Beschleunigung der beweglichen Werkzeug­ aufspannplatte gewährleistet, eine gute Zugänglichkeit für Entnahme- und Werkzeugwechselvorgänge ermöglicht sowie die Lebensdauer des Eilgangantriebes verlängert.

Die Erfindung hat die Aufgabe, einen Eilgangantrieb für eine Schließeinheit mit freitragenden Säulen zu entwic­ keln, der seine Beschleunigungskräfte in der Nähe der horizontalen Schwerachse der Einheit bewegliche Werkzeug­ aufspannplatte - freitragende Säulen - Gleitschuhe - Endrahmen einleitet, dabei keine Reaktionskräfte auf die feste Werkzeugaufspannplatte überträgt und durch seine An­ ordnung keine zusätzliche Baulänge für die Schließ­ einheit erfordert.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Rotationsantrieb über ein Antriebsglied und eine An­ triebskoppel mit einer Koppel verbunden ist. Die Koppel ist über ein Drehgelenk mit dem Endrahmen und über eine Kur­ bel mit dem Grundrahmen verbunden. Das vom Rotationsan­ trieb angetriebene Antriebsglied ist in einem gestellfesten Drehpunkt am Grundrahmen unterhalb des Gleitschuhs angeord­ net. Am endrahmenseitigen Ende des Grundrahmens ist in der Höhe unterhalb des gestellfesten Drehpunktes liegend ein gestellfester Anlenkpunkt angeordnet. Der gestellfeste An­ lenkpunkt ist über eine Kurbel mit einem Koppelgelenkpunkt der Koppel verbunden. Zwischen einem Antriebsgelenk des Antriebsgliedes und einem Koppelpunkt der Koppel ist ei­ ne Antriebskoppel angeordnet. Am Endrahmen ist in der Nähe der horizontalen Schwerachse der Einheit bewegliche Werk­ zeugaufspannplatte - freitragende Säulen - Gleitschuhe - Endrah­ men das Drehgelenk angeordnet und mit der Koppel verbunden. Die Verbindung Drehgelenk, Koppelpunkt und Koppelgelenk­ punkt bildet die Koppel des Getriebes, welches aus Rota­ tionsantrieb mit Antriebsglied und Antriebsgelenk, Koppel, Einheit bewegliche Werkzeugaufspannplatte - Endrahmen - frei­ tragende Säulen - Gleitschuhe, Grundrahmen und Kurbel besteht, und das als sogenanntes Dreistandgetriebe einer sechsgliedrigen kinematischen Kette ausgebildet ist.

Weiterhin wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Rotationsantrieb mit einem am Grundrahmen angeordneten Schubgelenk mit Zahnkranz verbunden ist. Im Schubgelenk mit Zahnkranz ist eine Koppel verschiebbar gelagert. Die Koppel ist über das Drehgelenk mit dem Endrahmen der beweglichen Werkzeugaufspannplatte verbunden.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend in einem Ausführungsbei­ spiel näher erläutert werden. Die Zeichnun­ gen zeigen in

Fig. 1 Schließeinheit mit geöffnetem Werkzeug,

Fig. 2 Schließeinheit in Schließstellung,

Fig. 3 Schließeinheit mit Schubgelenk,

Fig. 4 Schließeinheit mit Schubgelenk bei geschlossenem Werkzeug.

In Fig. 1 ist die Schließeinheit mit dem erfindungs­ gemäßen Eilgangantrieb in geöffnetem Zustand dargestellt. Auf dem Grundrahmen 6 ist die feste Werkzeug­ aufspannplatte 5 feststehend angeordnet. Die bewegliche Werkzeugaufspannplatte 2 ist auf Gleitschuhen 7 auf dem Grundrahmen 6 verfahrbar. Die Verfahrbarkeit zum Werkzeug­ schließen bzw. -öffnen wird durch die erfindungsgemäße Anordnung des Eilgangantriebes realisiert. Die freitragen­ den Säulen 3 sind in der beweglichen Werkzeugaufspannplat­ te 2 und dem Endrahmen 1 angeordnet.

Die freitragenden Säulen 3 sind bei geschlossenem Werkzeug 4 in die feste Werkzeugaufspannplatte 5 eingetaucht und dort mit den nicht dargestellten Schließzylindern ver­ riegelt. Diese Schließzylinder bringen die Schließkraft auf. Der Eilgangantrieb, der die Verfahrbewegung zum Werk­ zeugschließen bzw. -öffnen realisiert, besteht aus einem oder mehreren Rotationsantrieben 12 mit Antriebsgliedern 14 der/die am Grundrahmen 6 an einem/mehreren gestellfesten Drehpunkten 8 angeordnet ist/sind, und je Rotationsantrieb 12 einer nachgeschalteten Koppel 11, welches die Rotations­ bewegung von Rotationsantrieb 12 mit Antriebsglied 14 in ei­ ne horizontale Translationsbewegung des Endrahmens 1 und damit der beweglichen Werkzeugaufspannplatte 2 überträgt. Rotationsantrieb 12 mit Antriebsglied 14 und einer Antriebs­ koppel 20, Koppel 11, Einheit bewegliche Werkzeugaufspann­ platte 2 - Gleitschuhe 7 - freitragende Säulen 3 - Endrah­ men 1, Grundrahmen 6 und eine Kurbel 16 bilden ein soge­ nanntes Dreistandgetriebe einer sechsgliedrigen kinema­ tischen Kette. Die gestellfesten Drehpunkte 9 können in­ nerhalb des Grundrahmens 6 oder auch an dessen Seite ange­ ordnet sein. Die Erläuterung der erfindungsgemäßen Eil­ gangantriebsanordnung beschränkt sich im weiteren Ausfüh­ rungsbeispiel auf einen innerhalb des Grundrahmens 6 an­ geordneten Rotationsantrieb 12.

Am Antriebsglied 14 wird durch den Rotationsantrieb 12, der z. B. ein Rotationshydromotor oder eine Elektromotor-Zahn­ radgetriebekombination sein kann, das erforderliche An­ triebsmoment zum Öffnen bzw. Schließen aufgebracht.

Die Bewegung wird vom Antriebsglied 14 über das Antriebs­ gelenk 18, die Antriebskoppel 20, den Koppelpunkt 19, die Koppel 11 und das Drehgelenk 13 auf den Endrahmen 1 und da­ mit auf die bewegliche Werkzeugaufspannplatte 2 über­ tragen.

Die beim Beschleunigen an der beweglichen Werkzeugauf­ spannplatte 2 auftretenden Trägheitskräfte werden durch das Koppelgetriebe über den gestellfesten Drehpunkt 8 und den gestellfesten Anlenkpunkt 15 auf den Grundrahmen 6 ge­ leitet.

Beim Werkzeugschließen bewegt sich die Kurbel 16 und der Koppelgelenkpunkt 17 auf einer Kreisbahn um den gestell­ festen Anlenkpunkt 15, das Antriebsglied 14 führt eine Drehbewegung im mathematischen negativen Drehsinn um den gestellfesten Drehpunkt 8 aus. Das Drehgelenk 13 bewegt sich horizontal zusammen mit dem Endrahmen 1 und der be­ weglichen Werkzeugaufspannplatte 2 parallel zum Grundrah­ men 6 in Richtung feste Werkzeugaufspannplatte 5. Alle an­ deren Glieder des Getriebes führen eine aus Rotation und Translation zusammengesetzte Bewegung aus.

Das Werkzeugöffnen erfolgt in analoger Weise durch Drehung des Antriebsgliedes 14 in mathematischer positiver Richtung um den gestellfesten Drehpunkt 8.

In Fig. 2 ist die Schließeinheit im geschlossenen Zustand dargestellt. Es ist gut zu erkennen, wie sich die Lage des Koppelgetriebes beim Schließen verändert hat.

Die erfindungsgemäße Anordnung des Eilgangantriebes hat den Vorteil der guten Zugänglichkeit bei der Entnahme der Spritzlinge und beim Werkzeugwechsel bei geringer Baulänge der Schließeinheit.

Beim Bewegen der beweglichen Werkzeugaufspannplatte 2 auf­ tretende Reaktionskräfte werden über den gestellfesten Drehpunkt 8 und den gestellfesten Anlenkpunkt 15 in den Grundrahmen 6 geleitet.

Bei kontinuierlicher Drehung des Antriebsgliedes 14 ergibt sich eine sanfte Beschleunigung, maximale Geschwindigkeit im mittleren Bereich des Fahrhubes und eine sanfte Brems­ phase, wenn die bewegliche Werkzeugaufspannplatte 2 von ei­ ner Endstellung in die andere bewegt wird.

In Fig. 3 ist die Schließeinheit mit einem erfindungs­ gemäßen Eilgangantrieb in einer weiteren Ausführungs­ form in geöffnetem Zustand dargestellt.

Der Eilgangantrieb, der die Fahrbewegung zum Öffnen und Schließen des Werkzeuges 4 realisiert, besteht aus einem Rotationsantrieb 12 mit einem nachgeschalteten Koppelge­ triebe, welches die Rotationsbewegung in eine horizontale Translationsbewegung der beweglichen Werkzeugaufspannplatte 2 umwandelt. Ein innerhalb des Grundrahmens 6 unterhalb der Gleitschuhe 7 angeordneter Rotationsantrieb 12 ist in ei­ nem Lagerpunkt 10, der mit dem Grundrahmen 6 fest verbunden ist, drehbar gelagert und mit einem Schubgelenk mit Zahnkranz 9 verbunden. Das Schubgelenk mit Zahnkranz 9 ist in dem gestellfesten Drehpunkt 8 des Grundrahmens 6 gela­ gert und mit der Koppel 11 verbunden, die wiederum über das Drehgelenk 13 mit dem Endrahmen 1 verbunden ist.

Der Rotationsantrieb 12, der beispielsweise ein Rotations­ hydromotor oder ein Elektromotorzahnradgetriebe Kombination sein kann, bringt das erforderliche Antriebsmoment zum Öffnen bzw. Schließen des Werkzeuges 4 auf und über­ trägt es auf das Schubgelenk mit Zahnkranz 9 und von dort über die Koppel 11 und das Drehgelenk 13 auf den Endrahmen 1.

Die beim Beschleunigen an der beweglichen Werkzeugaufspann­ platte 2 auftretenden Trägheitskräfte werden durch die Koppel 11 über den gestellfesten Drehpunkt 8 und den La­ gerpunkt 10 auf den Grundrahmen 6 geleitet.

Beim Werkzeugschließen dreht sich der Rotationsantrieb 12 im mathematisch positiven Sinn um den Lagerpunkt 10 und das Schubgelenk mit Zahnkranz 9 um den gestellfesten Dreh­ punkt 8 im mathematisch negativen Sinn.

Das Drehgelenk 13 bewegt sich horizontal zusammen mit dem Endrahmen 1 und der beweglichen Werkzeugaufspannplatte 2 parallel zum Grundrahmen 6 in Richtung feste Werkzeugauf­ spannplatte 5.

Die Koppel 11 führt eine aus Translation und Rotation zu­ sammengesetzte Bewegung aus. Das Werkzeugöffnen erfolgt analog durch Drehung des Antriebsgliedes 12 im mathematisch negativen Sinn.

Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen

1 - Endrahmen
2 - bewegliche Werkzeugaufspannplatte
3 - freitragende Säulen
4 - Werkzeug
5 - feste Werkzeugaufspannplatte
6 - Grundrahmen
7 - Gleitschuh
8 - gestellfester Drehpunkt
9 - Schubgelenk mit Zahnkranz
10 - Lagerpunkt
11 - Koppel
12 - Rotationsantrieb
13 - Drehgelenk
14 - Antriebsglied
15 - gestellfester Anlenkpunkt
16 - Kurbel
17 - Koppelgelenkpunkt
18 - Antriebsglied
19 - Koppelgelenk
20 - Antriebskoppel

Claims (4)

1. Eilgangantrieb für Schließeinheiten von Spritz­ gießmaschinen zur Kunststoffverarbeitung, mit einer festen Werkzeugaufspannplatte, einer auf einem Grundrahmen auf Gleitschuhen verschiebbaren beweglichen Werkzeugauf­ spannplatte und einem daran angeordneten Endrahmen, frei­ tragend gelagerten Säulen, die die beiden Werkzeugauf­ spannplatten bei geschlossenem Werkzeug miteinander verrie­ geln und über die die Schließkraft durch hydraulische Schließzylinder aufgebracht wird, mit einem Rotationsan­ trieb, der in Höhe des Grundrahmens der Spritzgießmaschi­ ne angeordnet ist und die bewegliche Werkzeugaufspannplatte zum Öffnen und Schließen des Werkzeuges antreibt, und einer Koppel, gekennzeichnet dadurch, daß

• - der Rotationsantrieb (12) über ein Antriebsglied (14) und eine Antriebskoppel (20) mit der Koppel (11) verbunden ist,
• - die Koppel (11) über ein Drehgelenk (13) mit dem End­ rahmen (1) und über eine Kurbel (16) mit dem Grundrahmen (6) verbunden ist.

2. Eilgangantrieb für Schließeinheiten von Spritz­ gießmaschinen zur Kunststoffverarbeitung, mit einer festen Werkzeugaufspannplatte, einer auf einem Grundrahmen auf Gleitschuhen verschiebbaren beweglichen Werkzeugauf­ spannplatte und einem daran angeordneten Endrahmen, frei­ tragend gelagerten Säulen, die die beiden Werkzeugauf­ spannplatten bei geschlossenem Werkzeug miteinander verrie­ geln und über die die Schließkraft durch hydraulische Schließzylinder aufgebracht wird, mit einem Rotationsan­ trieb, der in Höhe des Grundrahmens der Spritzgießmaschi­ ne angeordnet ist und die bewegliche Werkzeugaufspannplatte zum Öffnen und Schließen des Werkzeuges antreibt, und einer Koppel, gekennzeichnet dadurch, daß

• - der Rotationsantrieb (12) mit einem am Grundrahmen (6) angeordneten Schubgelenk mit Zahnkranz (9) verbunden ist,
• - im Schubgelenk mit Zahnkranz (9) die Koppel (11) ver­ schiebbar gelagert ist,
• - die Koppel (11) über ein Drehgelenk (13) mit dem Endrah­ men (1) der beweglichen Werkzeugaufspannplatte (2) verbun­ den ist.

3. Eilgangantrieb nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß

• - das vom Rotationsantrieb (12) angetriebene Antriebsglied (14) in einem gestellfesten Drehpunkt (8) am Grundrahmen (6) unterhalb des Gleitschuhes (7) angeordnet ist
• - am endrahmenseitigen Ende des Grundrahmens (6), in der Höhe unterhalb des gestellfesten Drehpunkts (8) liegend, ein gestellfester Anlenkpunkt (15) angeordnet ist,
• - der gestellfeste Anlenkpunkt (15) über eine Kurbel (16) mit einem Koppelgelenkpunkt (17) der Koppel (11) verbunden ist
• - zwischen einem Antriebsgelenk (18) des Antriebsgliedes (14) und einem Koppelpunkt (19) der Koppel (11) die An­ triebskoppel (20) angeordnet ist,
• - am Endrahmen (1) in Nähe der horizontalen Schwerachse der Einheit bewegliche Werkzeugaufspannplatte (2) - frei­ tragende Säulen (3) - Gleitschuhen (7) - Endrahmen (1) das Drehge­ lenk (13) angeordnet und mit der Koppel (11) verbunden ist,
• - die Verbindung Drehgelenk (13), Koppelpunkt (19) und Koppelgelenkpunkt (17) die Koppel (11) des Getriebes bil­ det, welches aus Rotationsantrieb (12) mit Antriebsglied (14) und Antriebsgelenk (18), Koppel (11), Einheit bewegliche Werkzeugaufspannplatte (2) - Endrahmen (1) - freitragende Säulen (3) - Gleitschuhe (7), Grundrahmen (6) und Kurbel (16) besteht und das als sogenanntes Dreistandgetriebe einer sechsgliedrigen kinematischen Kette ausgebildet ist.

4. Eilgangantrieb nach Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch, daß

• - das Drehgelenk (13) am Endrahmen (1) in der Nähe der horizontalen Schwerachse der Einheit bewegliche Werkzeug­ aufspannplatte (2) - freitragende Säulen (3) - Gleitschuhe (7) - Endrahmen (1) angeordnet ist.