DE3934622C2

DE3934622C2 - Eilgangantrieb für die Schließeinheit einer Spritzgießmaschine

Info

Publication number: DE3934622C2
Application number: DE19893934622
Authority: DE
Inventors: Detlef Maercker
Original assignee: Hemscheidt Maschinentechnik Schwerin GmbH and Co
Current assignee: HPM HEMSCHEIDT GMBH, 19061 SCHWERIN, DE
Priority date: 1988-11-24
Filing date: 1989-10-17
Publication date: 1994-02-24
Anticipated expiration: 2009-10-18
Also published as: DE3934622A1

Description

Die Erfindung betrifft die Anordnung von Eilgangantrieben für Schließeinheiten einer Spritzgießmaschine zur Kunst stoffverarbeitung gemäß dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 2.

In der DD 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 Schließeinheit 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, der Eil gangantrieb zwischen der beweglichen Werkzeugaufspannplat 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 Werkzeugschließen bzw. -öffnen zwar gering gehalten, aber die Baulänge der Schließeinheit nimmt zu und eine Platzeinsparung ist mit diesem System nicht möglich.

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 der Eilgangzylinder 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.

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 2 dadurch gelöst, daß der um einen gestellfesten Drehpunkt am Grundrahmen schwenkbar gelagerte, kurze Eilgangzylinder über seine Kolbenstange mit einer Koppel verbunden ist. Die Koppel ist über ein Drehgelenk mit dem Endrahmen und über eine Kur bel mit dem Grundrahmen verbunden, und daß der um einen gestellfesten Drehpunkt am Grundrahmen schwenkbar gelagerte, kurze Eilgangzylinder über seine Kolbenstange mit der Koppel verbunden ist. Die Koppel ist über ein Drehgelenk mit dem Endrahmen und über einen gestellfesten Anlenkpunkt mit dem Grundrahmen verbunden. Im gestellfesten Anlenkpunkt ist ein Schubgelenk schwenkbar angeordnet, in dem die Koppel verschiebbar gelagert ist.

Die Erfindung wird nachstehend in einem Ausführungsbei spiel erläutert. Die zugehörigen Zeichnungen 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 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 Anordnung des Eilgangantriebs 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 schwenkbaren, kurzen Eilgangzylindern 9, der/ die am Grundrahmen 6 an einem/mehreren gestellfesten Dreh punkten 8 angeordnet ist/sind, und je Eilgangzylinder 9 einer nachgeschalteten Koppel 11, welche die Bewegung vom Eilgangzylinder 9 auf den Endrahmen 1 und damit auf die bewegliche Werkzeugaufspannplatte 2 überträgt. Eilgang zylinder 9 mit Kolbenstange 10, Koppel 11, Einheit bewegliche Werkzeugaufspannplatte 2 - Gleitschuhe 7 - frei tragende Säulen 3 - Endrahmen 1, Grundrahmen 6 und eine Kurbel 13 bilden ein sogenanntes Dreistandgetriebe einer sechsgliedrigen kinematischen Kette. Die gestellfesten Drehpunkt 8 können innerhalb des Grundrahmens 6 oder auch an dessen Seiten angeordnet sein. Die Erläuterung der Eilgangantriebsanordnung be schränkt sich im weiteren Ausführungsbeispiel auf einen innerhalb des Grundrahmens angeordneten Eilgangzylinder 9. Die Kolbenstange 10 des Eilgangzylinders 9 ist mit einem Koppelpunkt 15 der Koppel 11 verbunden. Der Koppelgelenk punkt 15 der Koppel 11 ist über eine Kurbel 13 mit einem gestellfesten Anlenkpunkt 14 verbunden, der am endrahmen seitigen Ende des Grundrahmens 6, in der Höhe unterhalb des gestellfesten Drehpunktes 8 liegend, angeordnet ist. Weiterhin ist die Koppel 11 mit einem Drehgelenk 16 verbun den, das am Endrahmen 1 in Höhe der horizontalen Schwer achse der Einheit bewegliche Werkzeugaufspannplatte 2 - freitragende Säulen 3 - Endrahmen 1 - Gleitschuhe 7 ange ordnet ist. Beim Werkzeugschließen wird die Fahrbewegung durch Beaufschlagen des hydraulischen Eilgangzylinders 9 erzeugt. Die Kurbel 13 und der Koppelgelenkpunkt 12 bewegen sich dabei auf einer Kreisbahn um den gestellfesten An lenkpunkt 14. Das Drehgelenk 16 bewegt sich horizontal zusammen mit dem Endrahmen 1 und der beweglichen Werkzeug aufspannplatte 2 auf den Gleitschuhen 7 parallel zum Grundrahmen 6 in Richtung feste Werkzeugaufspannplatte 5. Dabei wird der Eilgangzylinder 9 um den gestellfesten Dreh punkt 8 geschwenkt. Die Kolbenstange 10 führt dabei ge meinsam mit dem Koppelpunkt 15 eine aus Translation und Rotation zusammengesetzte Bewegung aus. Der Eilgangzylinder 9 treibt mit seiner Kolbenstange 10 am Koppelgelenkpunkt 15 die Koppel 11 an und verschiebt somit über das Drehgelenk 16 die bewegliche Werkzeugaufspannplatte 2 auf dem Grund rahmen 6. Der Werkzeugöffnungsvorgang erfolgt in analoger Weise durch die Beaufschlagung des Eilgangzylinders 9 auf Kolbenbodenseite.

In Fig. 2 ist die Schließeinheit im geschlossenen Zustand dargestellt. Hier ist gut erkennbar, wie sich der Eilgang zylinder 9 während des Schließvorganges verschwenkt hat und wie sich die Lage der Koppel 11 verändert hat.

Die erfindungsgemäße Anordnung des Eilgangantriebes hat den Vorteil, daß die beim Schließvorgang auftretenden Reaktionskräfte durch den Koppelgelenkpunkt 12, die Kurbel 13 und dem gestellfesten Anlenkpunkt 14 auf den Grundrahmen 6 übertragen werden. Durch die Anordnung des Drehgelenkes 16 in Höhe der horizontalen Schwerachse der beweglichen Werkzeugaufspannplatte 2 führen die auftre tenden Trägheitskräfte nicht zum Wanken bzw. Kippen der beweglichen Werkzeugaufspannplatte 2 und die Reaktions kräfte müssen nicht von der festen Werkzeugaufspannplatte 5 aufgefangen werden. Der Eilgangzylinder 9 kann bei der erfindungsgemäßen Antriebsanordnung erheblich kürzer als bei herkömmlichen Eilgangantrieben ausgeführt werden. Der Hub des Eilgangzylinders 9 kann bei entsprechender Auslegung des Koppelgetriebes auf ¹/₄ bis ¹/₅ des Fahrhubes der beweglichen Werkzeugaufspannplatte 2 begrenzt werden. Dies wirkt sich weiterhin günstig auf die Lebensdauer der Eilgangzylinder 9 aus. Durch optimale Gestaltung des Kop pelgetriebes läßt sich eine lineare Abhängigkeit des Fahrhubes der beweglichen Werkzeugaufspannplatte 2 vom Hub des Eilgangzylinders erreichen. Das bedeutet, daß sich die bewegliche Werkzeugaufspannplatte 2 mit dem Endrahmen 1 im gesamten Bereich des Fahrhubes mit konstanter Geschwindig keit bewegt, wenn dem Eilgangzylinder 9 ein konstanter Ölstrom zugeführt wird.

In Fig. 3 ist die Schließeinheit mit einem Eilgangantrieb in einer weiteren Ausführungs form in geöffnetem Zustand dargestellt. Der Eilgangan trieb, der die Verfahrbewegung zum Werkzeugschließen bzw. -öffnen realisiert, besteht aus einem oder mehreren schwenkbaren, kurzen Eilgangzylindern 9, der/die am Grundrahmen 6 an einem/mehreren gestellfesten Drehpunkten 8 angeordnet ist/sind, und je Eilgangzylinder 9 einer nachgeschalteten Koppel 11, welche die Bewegung vom Eil gangzylinder 9 auf den Endrahmen 1 und damit auf die beweg liche Werkzeugaufspannplatte 2 überträgt. Eilgang zylinder 9 mit Kolbenstange 10, Koppel 11, Einheit Endrah men 1 - bewegliche Werkzeugaufspannplatte 2 - freitragende Säulen 3 - Gleitschuh 7, Grundrahmen 6 und im gestellfe sten Anlenkpunkt 14 schwenkbar gelagertes Schubgelenk 17 bilden ein sogenanntes Dreistandgetriebe einer sechs gliedrigen kinematischen Kette. Die gestellfesten Dreh punkte 8 können innerhalb des Grundrahmens 6 oder auch an dessen Seite angeordnet sein. Die Erläuterung der Eilgangantriebsanordnung beschränkt sich im weiteren Ausführungsbeispiel auf einen innerhalb des Grundrahmens angeordneten Eilgangzylinder 9.

Die Kolbenstange 10 des Eilgangzylinders 9 ist mit einem Koppelpunkt 15 der Koppel 11 verbunden. Die Koppel 11 ist über ein Schubgelenk 17, das in dem gestellfesten An lenkpunkt 14 schwenkbar gelagert ist, mit dem Grundrahmen 6 verbunden. Weiterhin ist die Koppel 11 mit einem Drehgelenk 16 verbunden, das am Endrahmen 1 in Höhe der Schwerachse der beweglichen Einheit, bestehend aus Endrahmen 1, beweg licher Werkzeugaufspannplatte 2, freitragenden Säulen 3 und Gleitschuhen 7, angebracht ist. Beim Werkzeugschließen wird die Fahrbewegung durch Druckbeaufschlagung der Kolben bodenseite des hydraulischen Eilgangzylinders 9 erzeugt.

Der Eilgangzylinder 9 schwenkt dabei um den gestellfesten Drehpunkt 8, das Schubgelenk 17 um den gestellfesten An lenkpunkt 14 und die Koppel 11 gleitet dabei durch das Schubgelenk 17.

Das Drehgelenk 16 bewegt sich horizontal zusammen mit dem Endrahmen 1, den freitragenden Säulen 3, der beweglichen Werkzeugaufspannplatte 2 und den Gleitschuhen 7 parallel zum Grundrahmen 6 in Richtung feste Werkzeugaufspannplatte 5. Die Koppel 11, der Koppelpunkt 15 und die Kolbenstange 10 führen eine aus Translation und Rotation zusammenge setzte Bewegung aus.

Die Werkzeugöffnung erfolgt analog durch Beaufschlagung der Kolbenstangenseite des Eilgangzylinders 9.

In Fig. 4 ist diese Ausführungsform des Eilgangantriebes der Schließeinheit im geschlossenen Zustand dargestellt. Hier ist gut erkennbar, wie sich die Lage des Eilgangzylin ders 9 und der Koppel 11 verändert hat.

Die erfindungsgemäße Anordnung des Eilgangantriebes hat den Vorteil, daß die beim Schließvorgang auftretenden Reaktionskräfte durch den gestellfesten Drehpunkt 8 und dem gestellfesten Anlenkpunkt 14 auf den Grundrahmen 6 übertragen werden.

Claims

1. Eilgangantrieb für die Schließeinheit einer Spritz gießmaschine 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 Eilgangzylin der, der in Höhe des Grundrahmens der Spritzgießmaschine angeordnet ist und die bewegliche Werkzeugaufspannplatte zum Öffnen und Schließen des Werkzeuges antreibt, und mit einer Koppel, gekennzeichnet dadurch, daß

- der um einen gestellfesten Drehpunkt (8) am Grundrahmen (6) schwenkbar gelagerte, kurze Eilgangzylinder (9) über seine Kolbenstange (10) mit der Koppel (11) verbunden ist
- die Koppel (11) über ein Drehgelenk (16) mit dem Endrah men (1) und über eine Kurbel (13) mit dem Grundrahmen (6) verbunden ist.

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

- der um einen gestellfesten Drehpunkt (8) am Grundrahmen (6) schwenkbar gelagerte, kurze Eilgangzylinder (9) über seine Kolbenstange (10) mit der Koppel (11) verbunden ist
- die Koppel (11) über ein Drehgelenk (16) mit dem Endrah men (1) über einen gestellfesten Anlenkpunkt (14) mit dem Grundrahmen (6) verbunden ist,
- im gestellfesten Anlenkpunkt (14) ein Schubgelenk (17) schwenkbar angeordnet ist, in dem die Koppel (11) ver schiebbar gelagert ist.

3. Eilgangantrieb nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß

- der gestellfeste Drehpunkt (8) bei geschlossenem Werk zeug (4) unterhalb der beweglichen Werkzeugaufspannplatte (2) am Grundrahmen (6) angeordnet ist,
- am endrahmenseitigen Ende des Grundrahmens (6), in der Höhe unterhalb des gestellfesten Drehpunktes (8) liegend, ein gestellfester Anlenkpunkt (14) angeordnet ist,
- der gestellfeste Anlenkpunkt (14) über einer Kurbel (13) mit dem Koppelgelenkpunkt (12) der Koppel (11) verbunden ist,
- die Kolbenstange (10) des schwenkbaren Eilgangzylinders (9) mit dem Koppelpunkt (15) der Koppel (11) verbunden ist,
- am Endrahmen (1) in Nähe der horizontalen Schwerachse der Einheit bewegliche Werkzeugaufspannplatte (2) - frei tragende Säulen (3) - Gleitschuhe (7) - Endrahmen (1) das Drehgelenk (16) angeordnet und mit der Koppel (11) verbun den ist,
- die Verbindung Drehgelenk (16), Koppelpunkt (15) und Koppelgelenkpunkt (12) die Koppel (11) des Getriebes bil det, welches aus Eilgangzylinder (9) mit Kolbenstange (10), Koppel (11), Einheit bewegliche Werkzeugaufspannplatte (2) - Endrahmen (1) - freitragende Säulen (3) - Gleitschuhe (7), Grundrahmen (6) und Kurbel (13) besteht und das als soge nanntes Dreistandgetriebe einer sechsgliedrigen kinema tischen Kette ausgebildet ist.

4. Eilgangantrieb nach Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch, daß

- der gestellfeste Drehpunkt (8) am endrahmenseitigen Ende des Grundrahmens (6) angeordnet ist,
- der gestellfeste Anlenkpunkt (14) am Grundrahmen (6) in der Höhe unterhalb des gestellfesten Drehpunktes (8) und bei geöffnetem Werkzeug (4) unterhalb der beweglichen Werkzeugaufspannplatte (2) liegend angeordnet ist,
- die Kolbenstange (10) des schwenkbaren Eilgangzylinders (9) mit einem Koppelpunkt (15) der Koppel (11) verbunden ist,
- am Endrahmen (1) in Nähe der horizontalen Schwerachse der Einheit bewegliche Werkzeugaufspannplatte (2) - frei tragende Säulen (3) - Gleitschuhe (7) - Endrahmen (1) das Drehgelenk (16) angeordnet und mit der Koppel (11) verbun den ist,
- die Verbindung Drehgelenk (16), Koppelpunkt (15) und schwenkbares Schubgelenk (17) die Koppel (11) des Getrie bes bildet, welches aus Eilgangzylinder (9) mit Kolbenstan ge (10), Koppel (11), Einheit bewegliche Werkzeugaufspann platte (2) - freitragende Säulen (3) - Gleitschuhe (7) - Endrahmen (1), Grundrahmen (6) und gestellfestem Anlenk punkt (14) mit Schubgelenk (17) besteht und das als soge nanntes Dreistandgetriebe einer sechsgliedrigen kinema tischen Kette ausgebildet ist.