DE4232533C2 - Vorrichtung zum Erzeugen der Düsenanlagekraft, mit der eine Düse eines von einem Spindelantrieb angetriebenen Plastifizier- und Einspritzaggregats gegen die auf die feststehende Formaufspannplatte aufgespannte Formhälfte ansteht - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Erzeugen der Anlagekraft einer Düse eines Plastifizier- und Einspritzaggrega­ tes gegen eine an der feststehenden Formaufspannplatte einer Kunststoffspritzgießmaschine vorgesehene Formhälfte gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Vorrichtungen dieser Art sind bekannt (EP 0 328 671 A1). Die Druckfedern dieser bekannten Vorrichtung sind um die einzelnen Stangen eines Gestänges angeordnet, welches einerseits mit einer Platte, die als eines der Federlager dient und andererseits mit der Mutter des Spindelantriebs über Zwischenorgane verbunden ist. Das Federsystem liegt frei und ist betrieblichen und atmo­ sphärischen Störeinflüssen ausgesetzt. Außerdem müssen die Stan­ gen und die um diese herum angeordneten Druckfedern durch eine Platte hindurchgeführt werden, durch die auch die Spindel hindurchtritt, wobei diese Platte das andere Federlager bildet und fest mit dem Plastifizier- und Einspritzaggregat verbunden ist.

Es ist weiterhin aus der JP 3-164219 eine Vorrichtung zur Über­ wachung bzw. Steuerung des Verfahrweges (stroke) des Einspritz­ aggregates bekannt. Über die Regelung bzw. Einstellung einer be­ stimmten Andruckkraft ist dieser Druckschrift jedoch nichts zu entnehmen.

Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ist ebenfalls aus der WO 86/01768 bekannt.

In keiner der Druckschriften ist ein Hinweis darauf zu finden, wie die Federn gegen betriebliche und atmosphärische Störein­ flüsse geschützt werden können und wie es auf einfache Weise möglich ist, die in Relation zum Verschiebeweg von der Feder aufgebrachte Kraft zu bestimmen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Spindelantriebe der gattungsgemäßen Vorrichtungen konstruktiv einfach auszuge­ stalten und insbesondere die Druckfedern funktionsgerecht zu la­ gern und Beeinträchtigungen der Federorgane zu vermeiden bzw. möglichst gering zu halten.

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit dem Oberbgriff des Patentanspruches dadurch gelöst, daß die min­ destens eine Druckfeder in einer im Gehäuse und relativ zu die­ sem Gehäuse axial verschiebbaren, becherförmigen Aufnahme ange­ ordnet ist, wobei der Becherboden als zweites Gegenlager für die Feder dient, und auf der von dem Spindelantrieb abgewandten Seite der becherförmigen Aufnahme eine mit dieser axial ver­ schiebbare Mutter angeordnet ist, welche mittels einer Paßfeder relativ zum Gehäuse verdrehsicher ist, und daß ein signalauslö­ sendes Element für Beginn und Ende des Spannweges der mindestens einen Druckfeder vorgesehen ist.

Das becherförmige Element hat somit nicht nur die Aufgabe, die Druckfedern bzw. die Druckfeder gegen äußere Einflüsse zu schüt­ zen, sondern die Becherwandung dient im Zusammenhang mit dem Be­ cherboden und der formseitigen Stirnplatte des Gehäuses als zu­ verlässige Führung beim Spannen und Entspannen der Feder bzw. Federn.

Da der Verschiebeweg des becherförmigen Elements auch ein Maß für die von der Feder aufgebrachte Kraft ist, eignet sich das becherförmige Element auch gut als Indikator für die im letzten Halbsatz des Anspruchs angesprochene Signalauslösung.

Das hat weiterhin den Vorteil, daß durch das signalauslösende Element die Feder bzw. die Federn lediglich den Anforderungen gemäß beansprucht werden. Darüber hinaus ergibt sich durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Vorteil, daß trotz der guten Abkapselung der Federelemente nach außen hin die Vorrichtung äu­ ßerst reparatur- und wartungsfreundlich ist.

Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung (Anspruch 2) ist das signalauslösende Element ein berührungslos arbeitender Schalter, der durch die becherförmige Aufnahme betätigbar ist. Dabei dient der Schalter als Signalauslöser für den Beginn des Spannweges der Druckfeder, wobei der Spannweg so einstellbar ist, daß er einer vorgegebenen Düsenanlagekraft entspricht.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung (Anspruch 3) wird das Auslösesignal für den Spannweg der Druckfeder durch einen Stromstoß im Stromkreis des Servomotors erzeugt, der bei Beginn des Spannweges durch die Erhöhung der Motorbelastung ent­ steht.

Gemäß dem Merkmal des Anspruchs 4 sind die Druckfedern vorteil­ hafterweise als Tellerfedern ausgebildet.

Gemäß dem Merkmal des Anspruchs 5 ist der weiter oben angeführte Schalter im Bereich des Bodens der becherförmigen Aufnahme ange­ ordnet.

Die Erfindung ist in der Zeichnung anhand eines Ausführungsbei­ spieles dargestellt, bei dem ein Schalter im Gehäuse des Spindelantriebs vorgesehen ist.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Spritzgießmaschine und

Fig. 2 einen Ausschnitt aus Fig. 1.

Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

Auf einem Maschinenrahmen 1 sind die beiden feststehenden Stän­ derplatten 2 und 3 angeordnet, die mit den Holmen 4 (von ihnen sind nur die beiden vorderen Holme sichtbar) die verschiebbare Formaufspannplatte 5 mit der verschiebbaren Formhälfte 6 bilden.

Die Ständerplatte 2 dient in an sich bekannter Weise als fest­ stehende Formaufspannplatte für die feststehende Formhälfte 7, gegen deren Angußbohrung die Düse des Plastifizier- und Ein­ spritzaggregats 8 ansteht. Zu diesem Zweck weist die festste­ hende Formaufspannplatte einen Durchbruch 9 auf.

Zwischen der Ständerplatte 3 und der verschiebbaren Formauf­ spannplatte 5 ist die Kniehebeleinrichtung 10 angeordnet, die mit dem elektrischen Antrieb 11 das Schließsystem bildet. Die Einzelheiten sind an sich bekannt und deshalb nicht näher erläu­ tert.

Zum Verschieben des Plastifizier- und Einspritzaggregats 8 weist der Maschinenrahmen 1 Widerlager 12 mit zwei Holmen 13 auf (es ist nur der vordere sichtbar), auf denen das Plastifizier- und Spritzaggregat verschiebbar angeordnet ist.

Der Plastifizier- und Spritzzylinder ist mit 14 bezeichnet, der Schaft 15 der Plastifizier- und Einspritzschnecke ist in dem Gehäuse 16 für den Rotationsantrieb 17 gelagert. Das Gehäuse 16 ist auf Holmen 18 verschiebbar angeordnet und mit dem Kurbeltrieb 19 ge­ koppelt, der während der Einspritzphase das Gehäuse 16 und damit die Plastifizier- und Einspritzschnecke verschiebt.

Der mit 20 bezeichnete Spindelantrieb - er weist einen Servomo­ tor auf - für das Plastifizier- und Einspritzaggregat weist eine angetriebene Spindel 21 auf, die durch das eine Widerlager hin­ durchgeführt ist und weiterhin durch das Gehäuse 22 der Vorrich­ tung zum Erzeugen der Düsenanlagekraft hindurchgeführt ist.

Das Gehäuse ist mit dem Plastifizier- und Einspritzaggregat fest verbunden.

Der Spindelantrieb ist zwischen der feststehenden Formaufspann­ platte und dem Plastifizier- und Einspritzaggregat auf dem Ma­ schinenrahmen 1 feststehend angeordnet.

Das Gehäuse 22 weist eine Stirnplatte 23, eine in Richtung zur Stirnplatte 23 sich öffnende becherförmige Aufnahme 24 und eine Mutter 25 auf. Die Spindel ist durch die Stirnplatte 23 und durch die becherförmige Aufnahme 24 hindurchgeführt und steht mit der Mutter 25 nach dem Prinzip von Mutter und Schraube in Eingriff. Die Mutter 25 weist ein Langloch auf, welches zur Ver­ drehsicherung gegen das Gehäuse eine Paßfeder 26 aufweist.

In der becherförmigen Aufnahme ist die Druckfeder 27 angeordnet, die sich an der Stirnplatte 23 und am inneren Boden 28 des be­ cherförmigen Gehäuses abstützt.

In der Wandung des Gehäuses 22 ist der berührungslos arbeitende Schalter 29, der zum Beispiel nach dem Prinzip der Feldplatte arbeitet, angeordnet, der ab einer Mindestentfernung des äußeren Bodens 30 der becherförmigen Aufnahme ein Ausgangssignal abgibt.

Die Vorrichtung arbeitet folgendermaßen:

Vor dem Einspritzen des plastifizierten Materials wird die Düse des Plastifizier- und Einspritzaggregats gegen die feststehende Formhälfte gepreßt. Dies hat zur Folge, daß durch eine weitere Rotation der Spindel die Mutter in der Zeichnung nach links ver­ schoben wird und die Mutter die becherförmige Aufnahme nach links verschiebt. Durch diese Verschiebung der becherförmigen Aufnahme ändert sich der Abstand des Bodens der becherförmigen Aufnahme zu dem Meßwertaufnehmer, dessen magnetisches Feld geän­ dert wird. Dies führt zu einem Ausgangssignal. Anhand der Stei­ gung der Gewindespindel, der Getriebeübersetzung und weiterhin anhand der Schritte des Servomotors des Spindelantriebs wird die zusätzliche Umdrehung der Spindel zur Vorgabe der Düsenanlage­ kraft vorgegeben.

Claims (5)

1. Vorrichtung zum Erzeugen der Anlagekraft einer Düse eines Plastifizier- und Einspritzaggregates gegen eine an der feststehenden Formaufspannplatte einer Kunststoffspritzgießmaschine vorgesehene Formhälfte, wobei die Vorrichtung mindestens eine Druckfeder aufweist und einen Spindelantrieb, der zwi­ schen der feststehenden Formaufspannplatte und dem ver­ schiebbaren Plastifizier- und Einspritzaggregat angeordnet ist, wobei die Spindel des Spindelantriebs durch die Stirn­ platte eines mit dem verschiebbaren Plastifizier- und Ein­ spritzaggregat verbundenen Gehäuses hindurchgeführt ist und die mindestens eine Druckfeder in dem Gehäuse angeordnet ist und sich an der in Richtung zum Spindelantrieb zeigen­ den Stirnplatte abstützt, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Druckfeder (27) in einer im Gehäuse (22) und relativ zu diesem Gehäuse axial verschiebbaren, becherförmigen Aufnahme (24) angeordnet ist, wobei der Be­ cherboden (28) als zweites Gegenlager für die Feder (27) dient, und auf der von dem Spindelantrieb (20) abgewandten Seite der becherförmigen Aufnahme (24) eine mit dieser axial verschiebbare Mutter (25) angeordnet ist, welche mit­ tels einer Paßfeder (26) relativ zum Gehäuse (22) ver­ drehsicher ist, und daß ein signalauslösendes Element (29) für Beginn und Ende des Spannweges der mindestens einen Druckfeder (27) vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das signalauslösende Element ein berührungslos arbeitender Schalter (29) ist, der durch die becherförmige Aufnahme (24) betätigbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als signalauslösendes Element der Servomotor für den Spindelantrieb dient, wobei das Auslösesignal für den Spannweg der Druckfeder (27) durch einen Stromstoß im Stromkreis des Servomotors erzeugt wird.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfedern (27) als Tellerfedern ausgebildet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (29) im Bereich des Bodens der becherförmigen Aufnahme (24) angeordnet ist.