FonmschließeinheitFonmschließeinheit
Die Erfindung bezieht sich auf eine Formschließeinheit, insbesondere für eine Spritzgießmaschine, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a mold clamping unit, in particular for an injection molding machine, according to the preamble of patent claim 1.
Bei der aus der EP 1 150 821 B1 bekannten Formschließeinheit dieser Art für eine Spritzgießmaschine zur Herstellung von scheibenförmigen Informations¬ trägern, z.B. CDs, DVDs oder dgl., wird der Arbeitshub der beweglichen Form¬ aufspannplatte durch einen elektromotorisch angetriebenen Exzentertrieb er¬ zeugt, während der demgegenüber längeren Wartungshub von einem Spindel¬ trieb einschließlich eines zugeordneten Antriebsmotors bewirkt wird, durch wel¬ chen die gesamte, aus beweglicher Formaufspannplatte, Exzentertrieb und zugeordnetem Elektromotor bestehende Baugruppe in die zum Auswechseln des Stampers weiter geöffnete Serviceposition zurückgefahren wird. Derartige Formschließeinheiten müssen eine hochgenaue Schließlagenpositionierung der beweglichen Formaufspannplatte im μ-Bereich sicherstellen und zugleich im Hinblick auf kurze Zykluszeiten und ausreichend hohe Einspritz- und Präge¬ drücke enorme Beschleunigungs- und Zuhaltekräfte aufbringen. Zu diesem Zweck sind die beiden Elektromotoren bei dieser bekannten Formschließein¬ heit jeweils als genau positionierbare Servomotoren ausgebildet und der Ex¬ zentertrieb ist antriebsseitig unter Zwischenschaltung eines mehrstufigen Un¬ tersetzungsgetriebes mit dem zugeordneten Elektromotor verbunden.In the case of the mold-closing unit of this type known from EP 1 150 821 B1 for an injection-molding machine for producing disc-shaped information carriers, e.g. CDs, DVDs or the like, the working stroke of the movable mold clamping plate is generated by an electric motor-driven eccentric drive, whereas the longer maintenance stroke is effected by a spindle drive including an associated drive motor, through which the entire drive is movable Mold clamping plate, eccentric and associated electric motor assembly is moved back into the open for replacing the stamper service position. Such mold clamping units must ensure a highly accurate closed position positioning of the movable mold mounting plate in the μ-range and at the same time apply enormous acceleration and clamping forces in view of short cycle times and sufficiently high injection and embossing pressures. For this purpose, the two electric motors in this known form-locking unit are each designed as precisely positionable servomotors, and the eccentric drive is connected to the associated electric motor on the drive side with the interposition of a multi-stage step-down gearset.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Formschließeinheit der eingangs genannten Art so auszubilden, dass mit einem einfach, robust und kompakt aus wenigen
Antriebselementen aufgebauten Antriebssystem eine hubwegabhängig hohe Kraftverstärkung und exakte Formplattenpositionierung erreicht wird.The object of the invention is to provide a mold clamping unit of the type mentioned in such a way that with a simple, robust and compact of a few Drive elements constructed drive system a stroke path dependent high power gain and exact shape plate positioning is achieved.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Formschließeinheit mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a mold clamping unit with the features of claim 1.
Erfindungsgemäß werden für den Formplattenantrieb aufgrund der Kombinati¬ on von Schnecken- und nachgeschaltetem Exzentertrieb nur wenige Getriebe¬ elemente großer konstruktiver Festigkeit benötigt, welche sich in platzsparen¬ der Weise zu einer äußerst kompakten Getriebeeinheit mit einer hohen, opti¬ mal hubwegabhängigen Kraftverstärkung zusammenbauen lassen, die in Ver¬ bindung mit der bevorzugten Ausgestaltung des Elektromotors als Schritt¬ schaltmotor eine mikrogenaue Schließlagenpositionierung der beweglichen Formaufspannplatte ermöglicht.According to the invention, only a few gear elements of great constructive strength are required for the form plate drive due to the combination of screw and downstream eccentric drive, which can be assembled in space-saving manner into an extremely compact gear unit with a high, optimally stroke-dependent force amplification. in conjunction with the preferred embodiment of the electric motor as a stepping motor, a micro-accurate closing position positioning of the movable platen is made possible.
In besonders bevorzugter Weise ist der Schrittschaltmotor reversibel impulsge¬ steuert und von dem diesem nachgeschaltete Schnecken-/Exzentergetriebe werden sowohl der Arbeits- als auch der Wartungshub der beweglichen Form¬ aufspannplatte gefahren, so dass der sonst hierfür benötigte Doppelantrieb in Fortfall gerät.In a particularly preferred manner, the stepper motor is reversibly impulsge¬ controlled and driven by the downstream of this screw / eccentric both the working and the maintenance of the movable form¬ platen so that the otherwise required for this double drive in discontinued.
Eine weitere bauliche Vereinfachung und Platzersparnis wird vorzugsweise dadurch erreicht, dass das Schneckengetriebe über mindestens eine an einem Exzenterzapfen des Schneckenrades angelenkte Pleuelstange unmittelbar an die bewegliche Formaufspannplatte angeschlossen und mit seiner Drehachse senkrecht zur Maschinenachse und parallel zur Verschiebeebene der bewegli¬ chen Formaufspannplatte angeordnet ist, so dass die gesamte, aus Schne¬ cken- und Exzentertrieb kombinierte Getriebeeinheit bei einer mit Zugholmen
ausgestatteten Formschließeinheit problemlos innerhalb des von den Zughol¬ men umgrenzten Einbauraumes untergebracht werden kann. Im Hinblick auf eine exakte Führung der beweglichen Formaufspannplatte schließlich ist diese mit dem Schneckenrad zweckmäßigerweise über zwei pa¬ rallel wirkende, symmetrisch zur Maschinenachse beidseitig des Schneckenra¬ des jeweils an einen Exzenterzapfen angeschlossene Pleuelstangen antriebs¬ schlüssig verbunden.Another structural simplification and space savings is preferably achieved in that the worm gear via at least one hinged to an eccentric pin of the worm wheel connecting rod directly connected to the movable platen and is arranged with its axis of rotation perpendicular to the machine axis and parallel to the displacement plane of bewegli¬ Chen platen, so in that the entire gear unit combined with screw and eccentric drive unit is equipped with a towbar equipped mold clamping unit can be accommodated easily within the bounded by the Zughol¬ men installation space. Finally, with regard to an exact guidance of the movable platen, the latter is connected to the worm wheel via two connecting rods, which are connected symmetrically to the machine axis on both sides of the worm wheel, respectively connected to an eccentric pin.
Die Erfindung wird nunmehr anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen in stark schematisierter Dar¬ stellung:The invention will now be explained in more detail with reference to an embodiment in conjunction with the drawings. In a highly schematic representation, they show:
Rg. 1 eine Formschließeinheit nach der Erfindung in der Sei¬ tenansicht in teilweise geschnittener Darstellung; undFIG. 1 shows a mold-closing unit according to the invention in a side view in partial section; FIG. and
Rg.2 die Aufsicht der Formschließeinheit nach Fig. 1 in eben¬ falls teilweise geschnittener Darstellung.FIG. 2 shows the plan view of the mold clamping unit according to FIG. 1 in a partially sectioned illustration. FIG.
Die in den Fig. gezeigte Formschließeinheit ist als Dreiplatten-Holmmaschine mit einer feststehenden Formaufspannplatte 1 , einer hubbeweglich auf dem Maschinenbett 2 geführten Formaufspannplatte 3 und einer mit der Aufspann¬ platte 1 über Längsholme 4 zugfest und durch Gewindeverbindungen 5 ein¬ stellbar verbundenen Antriebsträgerplatte 6 ausgebildet.The mold clamping unit shown in the figures is designed as a three-plate railing machine with a fixed mold clamping plate 1, a lifting plate movably guided on the machine bed 2 and a plate 1 with tensioning plates 1 via longitudinal beams 4 and formed by threaded connections 5 ein¬ adjustable connected drive carrier plate 6 ,
Der Hubantrieb der beweglichen Formaufspannplatte 3 besteht aus einem Schrittschaltmotor 7 einschließlich einer zugeordneten Impulssteuerung 8 so¬ wie einem dem Motor 7 nachgeschalteten, insgesamt mit 9 bezeichneten Kom¬ binationsgetriebe mit einem Schneckentrieb 10, bestehend aus einer motorge¬ triebenen Schnecke 11 und einem mit der Drehachse senkrecht zur Maschi-
nenachse A-A und parallel zur Verschiebeebene der beweglichen Formauf¬ spannplatte 3 angeordneten Schneckenrad 12, sowie einem diesem nachge¬ schalteten Exzentertrieb 13, bestehend aus zwei symmetrisch zur Maschinen¬ achse A-A beidseitig des Schneckenrades 12 angeordneten Pleuelstangen 14, welche einerseits mit der beweglichen Formaufspannplatte 3 und andererseits mit jeweils einem unmittelbar am Schneckenrad 12 befestigten Exzenterzapfen 15 über Wälzlager 16 drehbeweglich verbunden sind. Gehäuseseitig ist das Kombinationsgetriebe 9 an der Trägerplatte 6 befestigt.The lifting drive of the movable platen 3 consists of a stepper motor 7 including an associated pulse control 8 as well as a motor 7 downstream, designated overall with 9 Kom¬ binationsgetriebe with a worm gear 10, consisting of a motorge¬ driven worm 11 and one with the axis of rotation perpendicular to the machine NEN axis AA and parallel to the displacement plane of the movable Formauf¬ clamping plate 3 arranged worm wheel 12, and a nachge¬ this switched Exzentertrieb 13, consisting of two symmetrically to Maschinen¬ axis AA on both sides of the worm wheel 12 arranged connecting rods 14, which on the one hand with the movable platen 3 and On the other hand, each with a directly attached to the worm wheel 12 eccentric pin 15 are rotatably connected via roller bearings 16. On the housing side, the combination gear 9 is fixed to the support plate 6.
Die gezeigte Formschließeinheit ist zur Herstellung von scheibenförmigen In¬ formationsträgern, wie CDs oder DVDs, konzipiert. In der Einspritz- und Präge¬ phase befindet sich der Exzentertrieb 13 in oder kurz vor der vorderen Tot¬ punktlage, so dass das Kraftverstärkungsverhältnis des Hubantriebs, also die auf die Formaufspannplatte 3 einwirkende Hubkraft, bezogen auf das Dreh¬ moment des Schrittschaltmotors 7, auf den Maximalwert ansteigt und die Auf¬ spannplatten 1 , 3 mit einer entsprechend hohen Zuhaltekraft im Schließzu¬ stand der - in den Fig. gestrichelt dargestellten - Werkzeugteile gehalten wer¬ den. Im Anschluss an die Prägephase wird das Schneckenrad 12 unter dem Kommando der dem Schrittschaltmotor 7 zugeordneten Impulssteuerung 8 in Richtung der hinteren Totpunktlage zurückgedreht und dadurch werden die Aufspannplatten 1 , 3 in eine dem Arbeitshub entsprechende Öffnungslage zur Entnahme des Spritzgussteils zurückgefahren, woraufhin der Schrittschaltmotor 7 und das Schneckenrad 12 in entgegengesetztem Drehsinn angesteuert wer¬ den und dadurch die Aufspannplatte 3 erneut in den Schließzustand gelangt. Zum Werkzeugwechsel, also des Stampers bei der Herstellung von scheiben¬ förmigen Informationsträgern, oder zu Service- oder Reparaturzwecken muss die Aufspannplatte 3 über den kurzen Arbeitshub hinaus in eine demgegenüber noch weiter zurückgefahrene - in den Fig. dargestellte - Wartungsposition ge¬ öffnet werden. Auch dieser längere Wartungshub wird durch entsprechende
Ansteuerung des Schrittschaltmotors 7 und Drehbewegung des Schneckenra¬ des 12 bis in die oder nahe der hinteren Totpunktlage bewirkt, wobei der Ma¬ ximalhub der Aufspannplatte 3 durch die Exzentrizität der Exzenterzapfen 15 vorgegeben ist. Demgemäß werden sowohl der kürzere Arbeits- als auch der längere Wartungshub nicht etwa durch gesonderte Antriebssysteme, sondern von ein- und demselben Hubantrieb 7, 12, 13 gefahren.The mold clamping unit shown is designed for the production of disc-shaped information carriers, such as CDs or DVDs. In the injection and embossing phase, the eccentric drive 13 is located at or shortly before the forward dead center position, so that the force amplification ratio of the lifting drive, ie the lifting force acting on the platen 3, based on the Dreh¬ torque of the stepping motor 7, on increases the maximum value and the Auf¬ clamping plates 1, 3 with a correspondingly high clamping force in Schließzu¬ the stand - in the figures shown in dashed lines - tool parts wer¬ held. Following the embossing phase, the worm wheel 12 is rotated back under the command of the stepping motor 7 associated impulse control 8 in the direction of the rear dead center and thereby the platens 1, 3 are moved back into a working stroke corresponding opening position for removal of the injection molded part, whereupon the stepping motor 7 and the worm wheel 12 is driven in the opposite direction of rotation and thereby the clamping plate 3 again reaches the closed state. For tool change, ie the stamper in the production of disc-shaped information carriers, or for service or repair purposes, the clamping plate 3 must be opened beyond the short working stroke into a still further retracted - shown in the figure - maintenance position ge. This longer maintenance is also by appropriate Actuation of the stepper motor 7 and rotational movement of the Schneckenra¬ of 12 into or near the rear dead center causes, the Ma¬ ximalhub the platen 3 is determined by the eccentricity of the eccentric pin 15. Accordingly, both the shorter working and the longer maintenance are driven not by separate drive systems, but by one and the same lifting drive 7, 12, 13.
Aufgrund des hohen Untersetzungsverhältnisses des kombinierten Schne- cken-/Exzentertriebs 9 in Verbindung mit dem impulsgesteuerten Antriebsmotor 7, für den sich Drehwinkelinkremente bis zu etwa 1 x 106 je Umdrehung errei¬ chen lassen, kann die Schließlage der beweglichen Formaufspannplatte 3 hochexakt, nämlich bei einem konkreten Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer Genauigkeit von theoretisch etwa 0,1 μ, angefahren werden.
Due to the high reduction ratio of the combined worm / eccentric drive 9 in conjunction with the pulse-controlled drive motor 7, for which rotational angle increments can reach up to about 1 × 10 6 per revolution, the closed position of the movable platen 3 can be highly accurate, namely at a concrete embodiment of the invention with an accuracy of theoretically about 0.1 μ, are approached.