WO2007041881A1 - Method for mould closure of an injection moulding machine and mould lock - Google Patents

Method for mould closure of an injection moulding machine and mould lock Download PDF

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WO2007041881A1
WO2007041881A1 PCT/CH2006/000548 CH2006000548W WO2007041881A1 WO 2007041881 A1 WO2007041881 A1 WO 2007041881A1 CH 2006000548 W CH2006000548 W CH 2006000548W WO 2007041881 A1 WO2007041881 A1 WO 2007041881A1
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WO
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drive
support plate
toggle
crosshead
drive support
Prior art date
Application number
PCT/CH2006/000548
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German (de)
French (fr)
Inventor
Robert Weinmann
Placi Wenzin
Pier Fulvio Colombo
Original Assignee
Netstal-Maschinen Ag
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/1761—Means for guiding movable mould supports or injection units on the machine base or frame; Machine bases or frames
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/64—Mould opening, closing or clamping devices
    • B29C45/68—Mould opening, closing or clamping devices hydro-mechanical
    • B29C45/681—Mould opening, closing or clamping devices hydro-mechanical using a toggle mechanism as mould clamping device

Definitions

  • the invention relates to a method for the FormsGhliessen a Spritzgiessmasehine a KniehebelmeGriani ⁇ mu ⁇ which, drive a Antfiebsst Reifenplatte and a first mold part supporting backing plate further includes a movable die for a second mold part and disposed between the driving support plate and the Wefkzeügäufs Georgnnplätte K ⁇ iehebel- having ". 'also relates to a Fofrnschlüss for an ' injection molding machine with a?
  • the toggle mechanism is arranged together with the toggle lever drive in a compact design between the drive support plate and the movable platen.
  • the machine can be built shorter.
  • EP 456 335 shows such a device for closing molds. It is assumed in this document of an injection molding machine with a fixed end plate with a, via a toggle mechanism on Holmen movable platen.
  • the knee levers are designed as a double toggle lever and arranged between the fixed end plate and the platen parallel to the machine main axis. It is proposed to connect two piston-cylinder units on the one hand with the fixed end plate and on the other hand with a single crosshead form-fitting with the Doppelkniehebeln.
  • the crosshead is designed as a frame construction.
  • the crosshead is guided over guide rods fixed to the fixed end plate for movement parallel to the machine main axis.
  • This will be altematively proposed to store the crosshead on guide bearings on at least two spars displaced.
  • the movement sequence of the double toggle lever is exactly defined by the double guidance of the crosshead, apart from tolerance errors of the entire machine structure, possible deformations as well as bearing play.
  • the solution has proven itself in practice.
  • the disadvantage is the relatively large effort for the multiple Wienkopf arrangement.
  • the accessibility of the entire space between the fixed end plate and the movable platen is impaired.
  • JP 6-91714 suggests a reasonable solution, but without a direct guidance of the crosshead.
  • the crosshead is driven by two piston-cylinder units.
  • the cross-head guide is ensured by two cylinders by being guided in the movable platen, at least in the locked position.
  • the OS 29 23910 shows a hydraulically driven toggle press, in which both the toggle mechanism and the toggle lever drive are arranged on the inside of the machine to shorten the overall length.
  • the movement of the movable mold carrier plate is ensured in two stages by three hydraulic cylinders.
  • One cylinder is used for the locking stroke and two cylinders are used as driving cylinder for the movable mold plate.
  • the movable mold plate is guided by four bars.
  • the crosshead has no separate guide next to the three cylinders. Shown is a vertical press.
  • the two functions locking and moving the movable platen are completely separated in terms of drive.
  • the locking cylinder is entrained by means of the driving cylinder. Only for the last stretch before and after the positive connection, the force is applied by the locking cylinder.
  • the USPS 6,004,490 goes one step further and proposes additional compensation cylinder, among other things as compensation for positional errors.
  • the crosshead is moved with two external electromotive drives. - A -
  • the object of the new invention was to search for solutions in which
  • the inventive method is characterized in that the toggle lever drive acts on the one hand on the drive support plate and on the other hand on a crosshead of the toggle mechanism centrally.
  • the positive connection according to the invention is characterized in that the toggle lever drive is arranged in the central region with respect to the crosshead and the drive support plate or the movable tool mounting plate.
  • the first state is the phase of the traveling movement of the movable platen. With the central force application by the toggle lever drive is avoided that possible side forces are initiated.
  • the second state is the phase of locking or large force build-up and force reduction.
  • a package is created, consisting of the counter plate and the movable platen and the two compressed mold halves and the tool.
  • trained crosshead guides can be disadvantageous in that larger local load peaks occur due to the deformations of individual machine parts. Due to the aforementioned indeterminacy of two or more guides, such loads can lead to long-term damage, in particular bearing damage.
  • the toggle mechanism is hydraulically driven via the crosshead, wherein the crosshead guide is ensured during the molding movement on the one hand on the piston rod and the drive carrier plate and on the other hand on the movable platen. It is dispensed with a direct leadership of the crosshead.
  • the whole toggle mechanism on the plates namely the drive support plate on the one hand and the movable Tool clamping plate on the other hand, so moved away from the bearings of the toggle mechanism.
  • the movable platen is linearly guided on the lower part, such that it can be moved as a single degree of freedom only horizontally in the direction of the molding movement, so
  • the drive support plate is clamped during the Formschliessmos in the direction of tool movement by the mold height adjustment, but is open in the remaining five degrees of freedom. This means that the drive support plate under the maximum locking forces in extended toggle levers can stand out on one side by a slight inclination or even at extreme extreme from their support surfaces.
  • the drive support plate can as it were hang on the spars, with almost uniform stress on the bearings of the toggle mechanism.
  • the piston rod is articulated relative to the drive support plate.
  • the piston rod and / or connecting elements of the piston rod abutment is stressed under load on bending and / or torsion.
  • the new solution provides that the piston rod bends slightly under the highest loads. The deflection of the piston rod serves as compensation for asymmetrical forces. These can occur due to misalignment of the column length and manufacturing tolerances of the lever mechanism during the locking phase.
  • the . movable platen is only horizontally movable in the direction of the molding movement as a single degree of freedom and is performed on the machine base substantially free of play.
  • the toggle lever drive is arranged in an axis which is directed towards the center of the mold. In this case, the user must endeavor with the incorporation of the forms in the sense of the invention to install the forms correspondingly precise.
  • the toggle drive is particularly preferably designed as a hydraulic drive with a double-acting cylinder, wherein the piston rod acts on the drive support plate and the cylinder on the crosshead of the toggle lever.
  • the cylinder can be firmly united with the crosshead of the toggle lever and formed as a central positive locking cylinder.
  • the piston rod can be mounted on the drive support plate via a joint and / or via a bending or a torsion element.
  • the piston rod can make one-sided effective forces for the force application to the movable platen harmless by a slight deflection.
  • the hydraulic connecting cables for the toggle lever drive are guided via the piston rod. Thus, no pressure hoses must be performed in the drive compartment.
  • the knee lift! on both sides next to the toggle drive symmetrically arranged in two parallel planes and each double on both sides, top and bottom, designed as a 5-point toggle.
  • the drive cylinder engages centrally on the toggle mechanism with four toggle levers.
  • the driving forces are thus transmitted symmetrically to four zones on the movable platen. This makes it easier to build the platen and still optimally transfer the power flow of the toggle levers on the molds.
  • the entire toggle mechanism can be designed in a compact design, such that it protrudes in the retracted position about the same distance from the drive support plate as the toggle lever drives.
  • the crosshead engages via a tab connection in each case on the outside of the four 5-point toggle levers, so that at least at the beginning of the toggle lever movement, the introduction of force and the transmission ratio is improved.
  • the drive support plate for the toggle mechanism has a free space in the retracted position in the inner region. This is not only an advantage in terms of length, but also helps to build the drive support plate easier. In this way, the toggle come in retracted position at least approximately within the support plate side articulation points of the toggle mechanism.
  • the movable platen is moved for mold opening and closing on a lower part via linear guides, in particular as rollers or recirculating ball bearings. These allow a substantially backlash-free linear guidance of the movable platen.
  • linear guides in particular as rollers or recirculating ball bearings.
  • the drive support plate is connected via adjustable columns with a counter-plate attached to a lower part and only supported on the lower part, without further anchoring down.
  • the drive support plate can under the locking force, except for the longitudinal fixing by the columns, arise freely upwards.
  • the drive support plate may, for example, slightly inclined or stand out easily from the base,
  • the columns in their outermost adjustment positions are only slightly above the drive support plate for reducing the machine length, but not beyond the piston rod abutments.
  • the column nut is designed in such a way within the drive support plate that, when adjusting for the maximum installation height of the mold, the columns do not project beyond the piston rod abutments in their outermost adjustment positions.
  • the movable platen has in the direction of the drive support plate projecting articulation points for the toggle mechanism. This allows an ejector plate to be movably disposed within the cantilevered hinge points.
  • the Ausstosserplatte preferably has two hydraulic drive cylinder, - which are arranged with their movement axis depending at a distance above and below the toggle lever drive.
  • the articulation points also serve to guide the hydraulic drives for the ejector plate.
  • the ejector plate is thus guided by the hydraulic cylinder and the Ausstosserdorne:
  • the proposed design ideas allow to arrange in the machine between the movable platen and the drive plate support only the components for the central functions positive engagement and injection molding and to optimize the accessibility: To tilting forces or tilting moments To avoid weight forces on the crosshead, this can also be supported on a central slide.
  • FIG. 1a shows the mold side of an injection molding machine (without
  • FIG. 1 b the mold side of an injection molding machine in the open position of the injection mold with the toggle levers withdrawn
  • FIG. 2 a solution with a crosshead on a slide rail
  • FIG. 1b shows a perspective view
  • FIG. 3b shows a section for the support of the drive carrier plate
  • FIG. 4 shows the horizontally displaceable module in a view IV from above
  • FIG. 5 the movable platen in a view from the drive side
  • FIG. 6 the drive for the column nut adjustment
  • FIG. 7 schematically the respectively different support of the
  • FIGS. 1 a and 1 b show the mold side of an injection molding machine which has a drive support plate 1, a movable tool clamping plate 2, a counterplate 3 and uprights 4, furthermore a toggle mechanism 5 and a toggle lever drive 6.
  • the entire assembly 13 is supported on a lower part 7.
  • the drive support plate 1 rests on a support surface 8 of the drive support plate 1 on sliding surfaces of the guide rails 10 on the lower part 7 and is on the bars 4 resp. held in position in the horizontal direction by means of column nut adjustments 14.
  • the movable platen 2 has a bottom guide bearing 9 and is on guide rails 10 in the horizontal direction back and forth.
  • the two mold parts 1 1 and 12 are respectively secured to the movable platen 2 and the counter-plate 3.
  • the counter plate 3 is stationary anchored or screwed on the lower part 7 via a screw 50.
  • the horizontal displacement is accomplished via a column nut adjustment 14 and primarily for adaptation for different thicknesses d, d 'needed.
  • the injection unit 15 is symbolically represented only as a quadrangle ( Figure 1a) and can, as is well known, analogously to arrow 16, the mold part 12 and Kirellesplatte 3 brought or removed again.
  • the toggle mechanism 5 consists of a crosshead 20 and four tab connections 21st
  • the toggle mechanism consists of four 5-point toggle levers, each of the 5-point toggle having a first toggle 22 and a second toggle 23.
  • the toggle drive 6 consists of a cylinder 31 and a piston rod 32.
  • the cylinder 31 is connected via a flange 33 rigidly connected to the crosshead 20.
  • the piston rod 32 has a piston rod end bearing 34, which is connected via a piston rod abutment 35 with the drive support plate 1.
  • a discharge device 40 in the space between the drive support plate 1 and the movable platen 2, a discharge device 40 must have space, as shown in Figures 1 a and 1 b can be seen.
  • the ejection device 40 consists of a Ausstosserplatte 41 and a Ausstosserplattenantrieb 42a, 42b, which are designed as hydraulic cylinders.
  • ejector bolts 43 are mounted, which must act through the movable platen 2 through into the mold cavity of the mold parts 1 1. Because the Ejector device 40 is connected to the movable platen 2, it also makes the same horizontal movement.
  • FIG. 2 shows a solution with a crosshead 20 supported on a slide 39.
  • the crosshead 20 has at the bottom a support shoe 38 with a bearing 38 '.
  • the aim of the solution according to Figure 2 is that all mobile weight forces acting on the crosshead 20 and the crosshead 20 are intercepted on the slide 39.
  • the entire slide 39 is arranged with the support shoe 38 and the bearing 38 'in a vertical plane which encloses the axis of the piston rod 32.
  • the solution according to FIG. 2 prevents tilting moments from the weight forces.
  • the support shoe 38 may be supported by a vertical pivot in the bearing 38 '. This allows a slightly greater movement tolerance between the crosshead 20 and the slide 39.
  • FIG. 3 a it can be seen even more clearly that the ejector plate drives 42 a, 42 b are arranged above and below the cylinder 31 so that the movements of the drives, the toggle levers and the ejection device 40 are not obstructed. From the perspective view of Figure 3a further recognizes the interaction of the three plates.
  • the counter-plate 3 is firmly connected by anchor bolts with the lower part and has support bearings 51 for the spars 4.
  • the spars 4 are mounted in column nut adjustments 14.
  • the two bearings form the actual abutment for the forces resulting from the force, arrow 53, on the mold half of the extended toggle.
  • the spars 4 are primarily claimed to train, as indicated by the arrows 52.
  • the movable platen 2 has only one degree of freedom, namely the sliding movement according to arrow 58, parallel to the center axis 44 ( Figure 1 a).
  • FIG. 3b shows that the drive support plate 1, which merely rests on a support surface 8 of the drive support plate 1 on a support surface 8a of the guide rails 10, can move horizontally as well as slightly lift off vertically.
  • FIG. 4 shows the assembly 13 in plan view according to arrow IV of FIG. 1 a. It can be seen that in the middle of the cylinder 31 and the two ejector drives 42a and 42b are arranged. On both sides symmetrically a 5-point toggle mechanism is shown.
  • FIG. 5 shows that, with respect to a vertical plane 46, the toggle lever drives 6 and the two ejector plate drives 42a, 42b lie in separate planes.
  • the toggle mechanism 5 has four 5-point toggle which is oriented up and down in opposite directions.
  • the 5-point toggle are in two planes 47, 48, which are arranged parallel to the plane 46 with the cylinders 31, 42a and 42b.
  • the movable platen 2 has 4 recesses in the region of the four spars, so that no forces are transmitted to the spars 4 of the movable platen 2.
  • the large locking forces are transmitted from the toggle lever drive 5 on the mold halves. Residual forces are collected via the guide bearings 9 and the guide rails 10.
  • FIG. 5 shows the spatial relationships between the movement space 80 of the toggle levers and the free surface 81 for the ejector plate 41 and for the ejector pin 43.
  • the ejector plate 41 may have a cross shape.
  • FIG. 6 shows the column nut adjustment 14.
  • a drive motor 70 (FIG. 4) drives a toothed ring 72 via a pinion.
  • the ring gear 72 drives with its external teeth each an adjusting 73 for each of the four columns 4.
  • By a rotational movement of the adjusting wheels 73 the four corners of the drive support plate 1 are adjusted horizontally by an equal amount.
  • FIG. 7 shows schematically the different supports of the plates.
  • a small gap S between the support surface 8a of the guide rail 10 and the support surface 8 of the drive carrier plate 1 is shown.
  • Arrow 90 indicates that the drive carrier plate can experience a slight tilting movement and with arrow 91 a slight vertical lift-off movement.
  • the horizontal position according to arrow 92 is set and locked via the columns 4 and the column nut adjustment 14.
  • the movable platen 2 is freely movable in horizontal movement on the guide rails by means of guide bearings 9, which may be designed as recirculating ball guides. All other degrees of freedom are blocked by the virtually backlash-free recirculating ball bearings.
  • the counter-plate 3 is firmly bolted to the lower part 7 via a screw 50 and thus has no degrees of freedom. Another interesting aspect is that for the piston rod 32 a slight, exaggerated deflection 93 is allowed. Any positional errors of the plates or the toggle or tolerance errors can be intercepted by the deflection of the piston rod 32.
  • the piston rod 32 is formed via a piston rod end bearing 34, for example, as a ball bearing and hinged to the piston rod abutment 35 (FIG. 8b), so that only slight compression forces are transmitted by the slight bending of the piston rod 32 during the maximum load.
  • Figures 8a and 8b show a further embodiment possibility in that a carrier 55 is formed for the piston rod abutment 35 as a bending and / or torsion element.
  • a carrier 55 is formed for the piston rod abutment 35 as a bending and / or torsion element.
  • For the torsion element is fixed on one end side via a bearing 56 and at the other end rotatably clamped via a bearing 57.
  • FIG. 9a and 9b show the mounting of the bars 4 in the drive carrier plate 1 and the counter plate 3.
  • FIG. 9a shows, on an enlarged scale, the drive end of the bars 4.
  • a column nut or transfer sleeve 60 which is rotatably mounted in the drive support plate 1; is set via a gear 73 as a mold height adjustment or - adjustment in rotation.
  • the supercharging sleeve 60 has at the inner end an internal thread 61, which engages in an external thread 62 of the spars 4.
  • the drive support plate 1 can be exactly moved together with the toggle lever and the movable Malawiplatte 2 by a desired amount for the mold height adjustment.
  • This process is part of setting up a new or different tool 11, 12.
  • the actual locking forces for the injection process are applied by the toggle mechanism 5 and closed by the bars 4.
  • the clamping of the bars 4 shown above can be achieved on the drive side, the overdrive sleeve 60 has a guide collar 63.
  • FIG. 9b shows the bars 4, which are rigidly connected on the metering side to the counterplate 3 in the sense of a statically clamped bar.
  • the rigid connection results from the following measures:
  • the two bearing halves are pressed together via bearing screws 66 and anchored via fastening screws 67 on the counter plate 3.
  • the bars 4 may alternatively be held by support rings 68. In the structural sense, the spars 4 are firmly clamped at the dosing end.
  • FIG. 10a shows a length comparison of an injection molding machine with external and internal toggle lever drives.
  • the whole machine can be shortened up to one meter according to the new solution.
  • the new solution Due to a more optimal design of the toggle mechanism 5, the new solution also results in an improved transmission ratio. In the example shown, approximately 30% more cylinder force is applied with the new solution. This with a much more compact design (Figure 10b).
  • a 5-point toggle can be used.
  • the movable platen can with high-precision ball or with rolling guides, which are guided almost free of play.
  • the mold height adjustment can be done centrally via a sun gear.
  • the positive lock cylinder is mounted directly on the crosshead, and no crosshead guide according to the prior art solutions is needed.
  • the two Ausstosserzylinder can be arranged at the top and bottom parallel to the positive locking cylinder.
  • the Ausst ⁇ sserplatte can be designed as a cross.

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  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

The invention relates to a method and a device for closing the moulds (11, 12) of an injection moulding machine by means of a crank mechanism (5). According to the invention, the complete crank mechanism (5) with a hydraulic cylinder (31) is arranged in the machine between the drive support plate (1) and the moving tool clamping plate (2). The hydraulic cylinder (31) is connected to the drive support plate (2) by means of a piston rod (32) and engages centrally with the crank mechanism at a cross-head (20).

Description

Verfahren für das Formschliessen einer Spritzgiessmasehine sowie Formsehluss Process for the positive closure of an injection molding machine as well as molding
Technisches GebietTechnical area
Die Erfindung betrifft ein Verfahren für das FormsGhliessen einer Spritzgiessmasehine über einen KniehebelmeGrianiβmuβ, welche eine Antfiebsstützplatte und eine ein erstes Formteil tragende Gegenplatte, ferner eine bewegliche Werkzeugaufspannplatte für ein zweites Formteil und einen zwischen der Antriebsstützplatte sowie der Wefkzeügäufspännplätte angeordneten Kήiehebel- antrieb" aufweist. Die Erfindung' betrifft ferner einen Fofrnschlüss für eine" Spritzgiessmaschine mit eine? ein erstes Formteil tragenden Gegeήplatte, ferner .eine Antrrebsstützpfatte", einen .Kniehebelmechanismus mit Kreuzkopf sowie einen Kn'iettebeläή'trieb, tfrή" die Kniehebel fn eine gestreckte sowie fn eine zurückgezogene" Stellung zu .bfingen", .wobei .der Kniehebefmechanisrήüs und tief Kniehe'belantffe'b auf der Maschineninnenseite zwischen der Antftebsstütz'platte und einer beweglichen Werkzeugaαfspannpfatte" für ein zweites Jpormterf angeordnet ist.The invention The invention relates to a method for the FormsGhliessen a Spritzgiessmasehine a KniehebelmeGrianiβmuβ which, drive a Antfiebsstützplatte and a first mold part supporting backing plate further includes a movable die for a second mold part and disposed between the driving support plate and the Wefkzeügäufspännplätte Kήiehebel- having ". 'also relates to a Fofrnschlüss for an ' injection molding machine with a? a first mold part bearing Gegeήplatte, further Antrrebsstützpfatte .a ", a .Kniehebelmechanismus with cross head and a Kn 'iettebeläή' shoot, tfrή" the toggle fn fn a stretched and a retracted "position to .bfingen" .wobei .the Kniehebefmechanisrήüs and deep Kniehe ' belantffe ' b on the machine inside between the Antftebsstütz ' plate and a movable Werkzeugaαfspannpfatte "is arranged for a second Jpormterf.
Starfd ύet TechnikStarfard Technique
Neben" dem' Emspfitzaggregat und den Föϊm'e'ή bzw. dem Werkzeug ϊs't der Formschtuss .die .wichtigste" Baugruppe" .efner Spritzgiejssmaschine". An .den FormschfusS Wird die' Grcrnd-fördefüήg gestellt, däss die zum' Teil sehr schweren .Formhälften so rasch wie" möglich von' .eine? offenen" in" eine geschlossene -Steif üJϊg. ltfϊd füt. jäte .Spfitzteileentnähme umgekehrt von de? geschlö'ssenenIn addition to "the 'Emspfitzaggregat and Föϊm' e 'or the ή ϊs tool' t of Formschtuss .the .wichtigste" assembly ".efner Spritzgiejssmaschine". If at .the FormschfusS the sometimes very heavy .Formhälften weeding .Spfitzteileentnähme 'Grcrnd-fördefüήg found that the däss' as soon as 'open possible of' .a? "In" a closed -Steif üJϊg. Ltfϊd füt. Repented of de ' closed '
Bestätigungskopϊβ Stellung in die offene gebracht werden. Die Formhälften müssen nicht nur mit hoher Präzision in die Spritzposition gebracht, sondern auch bei den hohen Schmelzedrücken von beispielsweise 1000 bis 2000 bar gehalten werden. Ueber Jahrzehnte haben sich Kniehebel und Exzenterantriebe bewährt. Diese erlauben, die Formbewegung mit geringer Kraft rasch durchzuführen und in der Null- bzw. Totpunktlage maximale Kräfte für den Formschluss aufzubringen. Im Stand der Technik wird der Kniehebelmechanismus zwischen der Antriebsstützplatte und der beweglichen Werkzeugaufspannplatte und der Antrieb für den Kniehebelmechanismus auf der äusseren Seite der Antriebsstützplatte angeordnet. Damit sind alle bewegten Teile des Formschlusses gut zugänglich. Die Energieversorgung, sei es als Hydraulik oder als Strom, liegt aussen und die Kniehebel mit allen Lagerstellen innen an der Maschine. Nachteilig bei dieser Disposition ist vor allem die für den Kniehebelantrieb benötigte Länge, welche sich direkt als entsprechende Verlängerung der ganzen Maschine auswirkt. Das Mass der Verlängerung kann ohne weiteres einen Meter ausmachen, sodass die Maschine entsprechend mehr Grundfläche beansprucht.Bestätigungskopϊβ Position be brought into the open. The mold halves must not only be brought into the injection position with high precision, but also be kept at the high melt pressures of, for example, 1000 to 2000 bar. For decades, toggle and eccentric drives have been proven. These allow the mold movement to be carried out quickly with little force and to apply maximum forces for positive locking in the zero or dead center position. In the prior art, the toggle mechanism between the drive support plate and the movable platen and the drive for the toggle mechanism on the outer side of the drive support plate is arranged. This means that all moving parts of the positive connection are easily accessible. The power supply, whether as hydraulic or as power, is outside and the toggle with all bearing points inside the machine. The disadvantage of this disposition is especially the length required for the knee lever drive, which directly affects as a corresponding extension of the whole machine. The extent of the extension can easily make up a meter, so that the machine claims more footprint accordingly.
In jüngerer Zeit wird verschiedentlich, teils mit Erfolg, der Kniehebelmechanismus zusammen mit dem Kniehebelantrieb in Kompaktbauweise zwischen der Antriebsstützplatte sowie der beweglichen Werkzeugaufspannplatte angeordnet. Die Maschine kann dadurch kürzer gebaut werden. Die EP 456 335 zeigt eine solche Vorrichtung zum Schliessen von Formen. Es wird bei dieser Druckschrift ausgegangen von einer Spritzgiessmaschine mit einer feststehenden Endplatte mit einer, über einen Kniehebelmechanismus auf Holmen verfahrbaren Werkzeugaufspannplatte. Die Kniehebel sind als Doppelkniehebel ausgebildet und zwischen der feststehenden Endplatte und der Werkzeugaufspannplatte parallel zur Maschinenhauptachse angeordnet. Es wird dazu vorgeschlagen, zwei Kolben-Zylinder-Einheiten einerseits mit der feststehenden Endplatte und andererseits mit einem einzigen Kreuzkopf formschlüssig mit den Doppelkniehebeln zu verbinden. Der Kreuzkopf wird als Rahmenkonstruktion ausgeführt. Der Kreuzkopf ist über Führungsstangen, welche an der feststehenden Endplatte befestigt sind, für eine Bewegung parallel zur Maschinenhauptachse geführt. In Ergänzung dazu wird altemativ vorgeschlagen, den Kreuzkopf über Führungslager auf mindestens zwei Holmen verschiebbar zu lagern. Der Bewegungsablauf der Doppelkniehebel ist durch die doppelte Führung des Kreuzkopfes, abgesehen von Toleranzfehlem des ganzen Maschinenaufbaus, allfälligen Verformungen sowie Lagerspielen, exakt definiert. Die Lösung hat sich in der Praxis bewährt. Nachteilig ist der relativ grosse Aufwand für die mehrfache Kreuzkopfführung. Die Zugänglichkeit des ganzen Raumes zwischen der feststehenden Endplatte und der fahrbaren Werkzeugaufspannplatte ist beeinträchtigt.Recently, variously, partly successfully, the toggle mechanism is arranged together with the toggle lever drive in a compact design between the drive support plate and the movable platen. The machine can be built shorter. EP 456 335 shows such a device for closing molds. It is assumed in this document of an injection molding machine with a fixed end plate with a, via a toggle mechanism on Holmen movable platen. The knee levers are designed as a double toggle lever and arranged between the fixed end plate and the platen parallel to the machine main axis. It is proposed to connect two piston-cylinder units on the one hand with the fixed end plate and on the other hand with a single crosshead form-fitting with the Doppelkniehebeln. The crosshead is designed as a frame construction. The crosshead is guided over guide rods fixed to the fixed end plate for movement parallel to the machine main axis. In addition to this will be altematively proposed to store the crosshead on guide bearings on at least two spars displaced. The movement sequence of the double toggle lever is exactly defined by the double guidance of the crosshead, apart from tolerance errors of the entire machine structure, possible deformations as well as bearing play. The solution has proven itself in practice. The disadvantage is the relatively large effort for the multiple Kreuzkopfführung. The accessibility of the entire space between the fixed end plate and the movable platen is impaired.
Die JP 6-91714 schlägt eine sinngemässe Lösung vor, allerdings ohne eine direkte Führung des Kreuzkopfes. Wie bei der EP 456 335 wird der Kreuzkopf über zwei Kolben-Zylinder-Einheiten angetrieben. Die Kreuzkopfführung wird durch zwei Zylinder sichergestellt, indem diese in der beweglichen Werkzeugaufspannplatte, zumindest in der verriegelten Position, geführt werden.JP 6-91714 suggests a reasonable solution, but without a direct guidance of the crosshead. As with EP 456 335, the crosshead is driven by two piston-cylinder units. The cross-head guide is ensured by two cylinders by being guided in the movable platen, at least in the locked position.
Die OS 29 23910 zeigt eine hydraulisch angetriebene Kniehebelpresse, bei der zur Verkürzung der Baulänge sowohl der Kniehebelmechanismus wie auch der Kniehebelantrieb auf der Maschineninnenseite angeordnet sind. Die Bewegung der beweglichen Formträgerplatte wird zweistufig durch drei Hydraulikzylinder sichergestellt. Ein Zylinder wird für den Verriegelungshub und zwei Zylinder werden als Fahrzylinder für die bewegliche Formplatte eingesetzt. Die bewegliche Formplatte wird mittels vier Holmen geführt. Der Kreuzkopf hat neben den drei Zylindern keine gesonderte Führung. Dargestellt wird eine vertikale Presse. Die beiden Funktionen Verriegeln und Verfahren der beweglichen Werkzeugaufspannplatte sind antriebsmässig vollständig getrennt. Der Verriegelungszylinder wird mittels des Fahrzylinders mitgeschleppt. Erst für das letzte Wegstück vor und nach dem Formschluss wird die Kraft von dem Verriegelungszylinder aufgebracht.The OS 29 23910 shows a hydraulically driven toggle press, in which both the toggle mechanism and the toggle lever drive are arranged on the inside of the machine to shorten the overall length. The movement of the movable mold carrier plate is ensured in two stages by three hydraulic cylinders. One cylinder is used for the locking stroke and two cylinders are used as driving cylinder for the movable mold plate. The movable mold plate is guided by four bars. The crosshead has no separate guide next to the three cylinders. Shown is a vertical press. The two functions locking and moving the movable platen are completely separated in terms of drive. The locking cylinder is entrained by means of the driving cylinder. Only for the last stretch before and after the positive connection, the force is applied by the locking cylinder.
Die USPS 6 004 490 geht noch einen Schritt weiter und schlägt zusätzliche Ausgleichszylinder vor, unter anderem als Ausgleich für Lagefehler. Der Kreuzkopf wird mit zwei aussenliegenden elektromotorischen Antrieben bewegt. - A -The USPS 6,004,490 goes one step further and proposes additional compensation cylinder, among other things as compensation for positional errors. The crosshead is moved with two external electromotive drives. - A -
Fehleinstellungen bzw. Lagefehler, beispielsweise infolge von falsch eingestellten Antriebszahnriemen oder Steigungsfehler der Spindel, werden mit den zusätzlichen ' Ausgleichszylindern korrigiert. Ein zentrales Problem beim vollständigen Innenliegen eines kompakten Kniehebelmechanismus mitsamt dem Kniehebelantrieb ist die Führungsfunktion.Maladjustments or position errors, for example due to wrong set driving toothed belt or pitch error of the spindle can be corrected with the additional 'balancing cylinders. A central problem with the complete inner lying of a compact toggle mechanism together with the toggle lever drive is the guiding function.
Der neuen Erfindung wurde nun die Aufgabe gestellt, nach Lösungen zu suchen, bei welchenThe object of the new invention was to search for solutions in which
. eine bestmögliche Zugänglichkeit sowie Nutzung des Raumes zwischen der Antriebsstützplatte und der beweglichen Werkzeugaufspannplatte gewährleistet wird, ferner, ensures the best possible accessibility and use of the space between the drive support plate and the movable platen, also
. eine minimale Anzahl Komponenten für den Kniehebelmechanismus sowie den Kniehebelantrieb und eine maximale Kompaktheit in zurückgezogener Stellung erreicht und, achieved a minimum number of components for the toggle mechanism and the toggle lever drive and maximum compactness in the retracted position and
. eine Ueberbestimmtheit der Führungen des Kreuzkopfes bzw. des Kniehebelmechanismus vermieden wird., an overdetermination of the guides of the crosshead and the toggle mechanism is avoided.
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass der Kniehebelantrieb einerseits an der Antriebsstützplatte und andererseits an einem Kreuzkopf des Kniehebelmechanismus zentral angreift.The inventive method is characterized in that the toggle lever drive acts on the one hand on the drive support plate and on the other hand on a crosshead of the toggle mechanism centrally.
Der erfindungsgemässe Formschluss ist dadurch gekennzeichnet, dass der Kniehebelantrieb im zentralen Bereich bezüglich des Kreuzkopfes und der Antriebsstützplatte bzw. der beweglichen Werkzeugaufspannplatte angeordnet ist.The positive connection according to the invention is characterized in that the toggle lever drive is arranged in the central region with respect to the crosshead and the drive support plate or the movable tool mounting plate.
Von den Erfindern ist erkannt worden, dass ein innenliegender Kniehebelmechanismus mitsamt dem Antrieb mit einem zentralen Kraftangriff durch den Antrieb die Aufgabe besser löst. Werden die Antriebskräfte ausserhalb des zentralen Bereiches der Formteilbewegungsachse angeordnet, ist die Gefahr eines ungleichen Kraftflusses auf die Spritzgiessformen erhöht, und damit wird die Führung des Kreuzkopfes zu einem echten Problem. Mit der neuen Lösung konnte in Bezug auf die Lösungen des Standes der Technik die Ueberbestimmtheit der Kreuzkopflagerung ausgeschaltet werden. Mit dem zentralen Kraftangriff durch den Kniehebelantrieb entsteht ein doppelter Vorteil. Im Stand der Technik wurde übersehen, dass für den Formschluss zwei Zustände unterschieden werden müssen:It has been recognized by the inventors that an internal toggle mechanism together with the drive with a central force attack the drive better solves the task. If the driving forces are located outside the central portion of the mold moving axis, the risk of uneven force flow to the molds is increased, and thus the guidance of the crosshead becomes a real problem. With the new solution, with regard to the solutions of the prior art, the over-determination of the crosshead mounting could be eliminated. With the central force application by the toggle lever drive creates a double advantage. In the prior art, it was overlooked that two states must be distinguished for the positive locking:
. Der erste Zustand ist die Phase der Fahrbewegung der beweglichen Werkzeugaufspannplatte. Mit dem zentralen Kraftangriff durch den Kniehebelantrieb wird vermieden, dass mögliche Seitenkräfte eingeleitet werden., The first state is the phase of the traveling movement of the movable platen. With the central force application by the toggle lever drive is avoided that possible side forces are initiated.
• Der zweite Zustand ist die Phase der Verriegelung bzw. des grossen Kraftaufbaus und des Kraftabbaues. In dieser Phase entsteht ein Paket, bestehend aus der Gegenplatte sowie der beweglichen Werkzeugaufspannplatte und den beiden zusammengepressten Formhälften bzw. dem Werkzeug. In diesem Zustand können spielfrei ausgebildete Kreuzkopfführungen insofern nachteilig sein, als durch die Verformungen einzelner Maschinenteile grossere örtliche Lastspitzen auftreten. Solche Belastungen können wegen der zuvor erwähnten Unbestimmbarkeit zweier oder mehrerer Führungen langfristig zu Schäden, insbesondere zu Lagerschäden führen.• The second state is the phase of locking or large force build-up and force reduction. In this phase, a package is created, consisting of the counter plate and the movable platen and the two compressed mold halves and the tool. In this state, trained crosshead guides can be disadvantageous in that larger local load peaks occur due to the deformations of individual machine parts. Due to the aforementioned indeterminacy of two or more guides, such loads can lead to long-term damage, in particular bearing damage.
Die neue Lösung gestattet eine ganze Anzahl besonders vorteilhafter Ausgestaltungen. Es wird dazu auf die Ansprüche 2 bis 6 sowie 8 bis 26 Bezug genommen.The new solution allows a number of particularly advantageous embodiments. Reference is made to the claims 2 to 6 and 8 to 26 reference.
Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens wird der Kniehebelmechanismus über den Kreuzkopf hydraulisch angetrieben, wobei die Kreuzkopfführung während der Formbewegung einerseits über die Kolbenstange und die Antriebsträgerplatte und andererseits über die bewegliche Werkzeugaufspannplatte sichergestellt wird. Es wird auf eine direkte Führung des Kreuzkopfes verzichtet. Als Ersatz wird der ganze Kniehebelmechanismus auf die Platten, nämlich die Antriebsstützplatte einerseits sowie die bewegliche Werkzeugaufspannplatte andererseits, also weg von den Lagerstellen des Kniehebelmechanismus verlagert. Besonders bevorzugt wird die bewegliche Werkzeugaufspannplatte linear auf dem Unterteil geführt, derart, dass sie als einzigen Freiheitsgrad nur horizontal in Richtung der Formteilbewegung bewegt werden kann, sodassIn a particularly preferred embodiment of the method, the toggle mechanism is hydraulically driven via the crosshead, wherein the crosshead guide is ensured during the molding movement on the one hand on the piston rod and the drive carrier plate and on the other hand on the movable platen. It is dispensed with a direct leadership of the crosshead. As a replacement, the whole toggle mechanism on the plates, namely the drive support plate on the one hand and the movable Tool clamping plate on the other hand, so moved away from the bearings of the toggle mechanism. Particularly preferably, the movable platen is linearly guided on the lower part, such that it can be moved as a single degree of freedom only horizontally in the direction of the molding movement, so
. erstens die bewegliche Werkzeugaufspannplatte und . zweitens die Lage des Kniehebelmechanismus stabilisiert und - drittens asymmetrische Kräfte auf den Kniehebelantrieb weitestgehend vermieden werden., first, the moving platen and. second, the position of the toggle mechanism stabilized and - thirdly asymmetrical forces on the toggle lever drive are largely avoided.
Die Antriebsstützplatte wird während der Formschliessbewegung in Richtung der Werkzeugbewegung durch die Formhöhenverstellung eingespannt, ist jedoch in den übrigen fünf Freiheitsgraden offen. Dies bedeutet, dass sich die Antriebsstützplatte unter den maximalen Verriegelungskräften bei gestreckten Kniehebeln einseitig durch eine leichte Schrägstellung oder im Extrem sogar ganz von ihren Abstützflächen abheben kann. Die Antriebsstützplatte kann dabei gleichsam an den Holmen hängen, mit nahezu gleichmässiger Beanspruchung der Lagerstellen des Kniehebelmechanismus. Vorteilhaft ist es, wenn die Kolbenstange in Bezug auf die Antriebsstützplatte gelenkig gelagert ist. Dazu wird ferner vorgeschlagen, dass die Kolbenstange und / oder Verbindungselemente des Kolbenstangenwiderlagers unter Belastung auf Biegung und / oder auf Torsion beansprucht wird. Die neue Lösung sieht vor, dass sich die Kolbenstange unter den höchsten Belastungen leicht durchbiegt. Die Durchbiegung der Kolbenstange dient als Ausgleich von asymmetrischen Kräften. Diese können durch Fehleinstellungen der Säulenlänge und durch Herstellungstoleranzen des Hebelwerkes während der Phase der Verriegelung auftreten.The drive support plate is clamped during the Formschliessbewegung in the direction of tool movement by the mold height adjustment, but is open in the remaining five degrees of freedom. This means that the drive support plate under the maximum locking forces in extended toggle levers can stand out on one side by a slight inclination or even at extreme extreme from their support surfaces. The drive support plate can as it were hang on the spars, with almost uniform stress on the bearings of the toggle mechanism. It is advantageous if the piston rod is articulated relative to the drive support plate. For this purpose, it is further proposed that the piston rod and / or connecting elements of the piston rod abutment is stressed under load on bending and / or torsion. The new solution provides that the piston rod bends slightly under the highest loads. The deflection of the piston rod serves as compensation for asymmetrical forces. These can occur due to misalignment of the column length and manufacturing tolerances of the lever mechanism during the locking phase.
Die . bewegliche Werkzeugaufspannplatte ist als einzigen Freiheitsgrad nur horizontal in Richtung der Formteilbewegung bewegbar und wird auf dem Maschinenunterteil im wesentlichen spielfrei geführt. Als Ideallösung wird vorgeschlagen, dass der Kniehebelantrieb in einer Achse angeordnet ist, welche auf die Formmitte gerichtet ist. Dabei muss der Anwender mit dem Einbau der Formen im Sinne der Erfindung bestrebt sein, die Formen entsprechend präzise einzubauen. Der Kniehebelantrieb wird besonders bevorzugt als hydraulischer Antrieb mit einem doppelwirkenden Zylinder ausgebildet, wobei die Kolbenstange an der Antriebsstützplatte und der Zylinder an dem Kreuzkopf des Kniehebels angreift. Dabei kann der Zylinder fest mit dem Kreuzkopf des Kniehebels vereinigt und als zentraler Formschlusszylinder ausgebildet werden. Zumindest für grossere Maschinen kann die Kolbenstange über ein Gelenk und / oder über ein Biegeoder ein Torsionselement an der Antriebsstützplatte gelagert werden. Die Kolbenstange kann durch eine leichte Durchbiegung einseitig wirksame Kräfte für den Krafteingriff auf die bewegliche Werkzeugaufspannplatte unschädlich machen. Die hydraulischen Verbindungsleitungen für den Kniehebelantrieb werden über die Kolbenstange geführt. Damit müssen keine Druckschläuche in den Antriebsraum geführt werden.The . movable platen is only horizontally movable in the direction of the molding movement as a single degree of freedom and is performed on the machine base substantially free of play. As an ideal solution, it is proposed that the toggle lever drive is arranged in an axis which is directed towards the center of the mold. In this case, the user must endeavor with the incorporation of the forms in the sense of the invention to install the forms correspondingly precise. The toggle drive is particularly preferably designed as a hydraulic drive with a double-acting cylinder, wherein the piston rod acts on the drive support plate and the cylinder on the crosshead of the toggle lever. In this case, the cylinder can be firmly united with the crosshead of the toggle lever and formed as a central positive locking cylinder. At least for larger machines, the piston rod can be mounted on the drive support plate via a joint and / or via a bending or a torsion element. The piston rod can make one-sided effective forces for the force application to the movable platen harmless by a slight deflection. The hydraulic connecting cables for the toggle lever drive are guided via the piston rod. Thus, no pressure hoses must be performed in the drive compartment.
Gemäss einem weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsgedanken werden die Kniehebe! beidseits neben dem Kniehebelantrieb in zwei parallelen Ebenen symmetrisch angeordnet und jeweils beidseits doppelt, oben und unten, als 5- Punkt-Kniehebel ausgebildet. Der Antriebszylinder greift auf den Kniehebelmechanismus mit vier Kniehebeln zentral an. Die Antriebskräfte werden damit auf vier Zonen symmetrisch auf die bewegliche Werkzeugaufspannplatte übertragen. Dies gestattet, die Werkzeugaufspannplatte leichter zu bauen und trotzdem den Kraftfluss von den Kniehebeln optimal auf die Formen zu übertragen. Der ganze Kniehebelmechanismus kann in Kompaktbauweise ausgebildet werden, derart, dass er in zurückgezogener Stellung etwa gleich weit von der Antriebsstützplatte absteht wie die Kniehebelantriebe. Dies unterstützt das Ziel der Maschinenverkürzung ohne Nachteile in Bezug auf die Zugänglichkeit des Raumes zwischen der Antriebsstützplatte und der beweglichen Werkzeugaufspannplatte, beispielsweise für das Unterbringen der Ausstossereinrichtung. Bevorzugt greift der Kreuzkopf über eine Laschenverbindung jeweils aussen an den vier 5-Punkt- Kniehebeln an, sodass zumindest bei Beginn der Kniehebelbewegung die Krafteinleitung und das Uebersetzungsverhältnis verbessert wird. Die Antriebsstützplatte für den Kniehebelmechanismus weist in zurückgezogener Stellung im inneren Bereich einen Freiraum auf. Dies ist nicht nur ein Vorteil hinsichtlich Baulänge, sondern hilft auch, die Antriebsstützplatte leichter zu bauen. Auf diese Weise kommen die Kniehebel in zurückgezogener Stellung zumindest angenähert innerhalb der stützplattenseitigen Anlenkstellen des Kniehebelmechanismus zu liegen. Die bewegliche Werkzeugaufspannplatte wird für das Formöffnen und das Formschliessen auf einem Unterteil über Linearführungen, insbesondere als Rollen oder Kugelumlaufführungen, verschoben. Diese erlauben eine im wesentlichen spielfreie lineare Führung der beweglichen Werkzeugaufspannplatte. Mit dem symmetrischen und zentralen Krafteingriff für den Kraftaufbau in der Phase der Formverriegelung werden optimale Voraussetzungen geschaffen für gleichmässige Zuhaltekräfte der Formhälften. Dies ist deshalb sehr wichtig, weil in der Praxis der Kraftaufbau für das Zusammenpressen der Formhälften in der Regel beschränkt wird, derart, dass bei maximalem Schmelzedruck in der Form gerade ein minimaler Spalt zwischen den Formhälften entsteht. Jede Einseitigkeit im Kraftaufbau wäre in dieser Hinsicht schädlich. Der Kniehebelmechanismus wird gemäss der neuen Lösung über die Antriebsstützplatte einerseits sowie die Werkzeugaufspannplatte bzw. über deren Linearführungen andererseits gehalten bzw. geführt. Die Antriebsstützplatte ist über verstellbare Säulen mit einer an einem Unterteil befestigten Gegenplatte verbunden und auf dem Unterteil bloss abgestützt, ohne eine weitere Verankerung nach unten. Die Antriebsstützplatte kann sich unter der Verriegelungskraft, abgesehen der Längsfixierung durch die Säulen, frei nach oben ergeben. Die Antriebsstützplatte kann sich beispielsweise leicht schräg stellen oder sich leicht von dem Unterteil abheben,According to another advantageous embodiment, the knee lift! on both sides next to the toggle drive symmetrically arranged in two parallel planes and each double on both sides, top and bottom, designed as a 5-point toggle. The drive cylinder engages centrally on the toggle mechanism with four toggle levers. The driving forces are thus transmitted symmetrically to four zones on the movable platen. This makes it easier to build the platen and still optimally transfer the power flow of the toggle levers on the molds. The entire toggle mechanism can be designed in a compact design, such that it protrudes in the retracted position about the same distance from the drive support plate as the toggle lever drives. This supports the goal of machine downsizing without disadvantages in terms of the accessibility of the space between the drive support plate and the movable platen, for example, for accommodating the ejection device. Preferably, the crosshead engages via a tab connection in each case on the outside of the four 5-point toggle levers, so that at least at the beginning of the toggle lever movement, the introduction of force and the transmission ratio is improved. The drive support plate for the toggle mechanism has a free space in the retracted position in the inner region. This is not only an advantage in terms of length, but also helps to build the drive support plate easier. In this way, the toggle come in retracted position at least approximately within the support plate side articulation points of the toggle mechanism. The movable platen is moved for mold opening and closing on a lower part via linear guides, in particular as rollers or recirculating ball bearings. These allow a substantially backlash-free linear guidance of the movable platen. With the symmetrical and central force intervention for the buildup of force in the phase of the mold locking optimum conditions are created for uniform locking forces of the mold halves. This is very important because, in practice, the force build-up for compressing the mold halves is usually limited, such that at maximum melt pressure in the mold, a minimal gap is created between the mold halves. Any one-sidedness in building up strength would be harmful in this regard. The toggle mechanism is kept or guided according to the new solution on the drive support plate on the one hand and the platen or on their linear guides on the other hand. The drive support plate is connected via adjustable columns with a counter-plate attached to a lower part and only supported on the lower part, without further anchoring down. The drive support plate can under the locking force, except for the longitudinal fixing by the columns, arise freely upwards. The drive support plate may, for example, slightly inclined or stand out easily from the base,
Gemäss einem weiteren Ausgestaltungsgedankeπ stehen die Säulen in ihren äussersten Verstelllagen zur Reduktion der Maschinenlänge nur wenig über die Antriebsstützplatte, jedoch nicht über die Kolbenstangenwiderlager vor. Dafür wird die Säulenmutter derart innerhalb der Antriebsstutzplatte ausgebildet, dass bei Verstellung für die maximale Einbauhöhe der Form die Säulen in ihren äussersten Verstelllagen nicht über die Kolbenstangenwiderlager vorstehen. Die bewegliche Werkzeugaufspannplatte weist in Richtung der Antriebsstützplatte auskragende Anlenkstellen für den Kniehebelmechanismus auf. Dies erlaubt, dass eine Ausstosserplatte innerhalb der auskragenden Anlenkstellen bewegbar angeordnet werden kann. Die Ausstosserplatte weist vorzugsweise zwei hydraulische Antriebszylinder auf,- welche mit ihrer Bewegungsachse je im Abstand oberhalb und unterhalb des Kniehebelantriebes angeordnet sind. Die Anlenkstellen dienen auch zur Führung der hydraulischen Antriebe für die Ausstosserplatte. Die Ausstosserplatte wird damit durch die Hydraulikzylinder sowie die Ausstosserdorne geführt: Die vorgeschlagenen Ausgestaltungsgedanken erlauben, in der Maschine zwischen der beweglichen Werkzeugaufspannplatte und der Antriebsstützplatte nur die Komponenten für die zentralen Funktionen Formschluss und Spritzteilausstossen anzuordnen und die Zugänglichkeit zu optimieren: Um Kippkräfte bzw.- Kippmomente aus Gewichtskräften auf den Kreuzkopf zu vermeiden, kann dieser zusätzlich auf einer mittigen Gleitbahn abgestützt werden.According to a further design idea, the columns in their outermost adjustment positions are only slightly above the drive support plate for reducing the machine length, but not beyond the piston rod abutments. For this purpose, the column nut is designed in such a way within the drive support plate that, when adjusting for the maximum installation height of the mold, the columns do not project beyond the piston rod abutments in their outermost adjustment positions. The movable platen has in the direction of the drive support plate projecting articulation points for the toggle mechanism. This allows an ejector plate to be movably disposed within the cantilevered hinge points. The Ausstosserplatte preferably has two hydraulic drive cylinder, - which are arranged with their movement axis depending at a distance above and below the toggle lever drive. The articulation points also serve to guide the hydraulic drives for the ejector plate. The ejector plate is thus guided by the hydraulic cylinder and the Ausstosserdorne: The proposed design ideas allow to arrange in the machine between the movable platen and the drive plate support only the components for the central functions positive engagement and injection molding and to optimize the accessibility: To tilting forces or tilting moments To avoid weight forces on the crosshead, this can also be supported on a central slide.
Kurze Beschreibung der ErfindungBrief description of the invention
Die Erfindung wird nun anhand einiger Ausführungsbeispiele mit weiteren Einzelheiten erläutert. Es zeigen: die Figur 1a: die Formseite einer Spritzgiessmaschine (ohneThe invention will now be explained with reference to some embodiments with further details. FIG. 1a shows the mold side of an injection molding machine (without
Einspritzaggregat) mit gestreckter Lage der Kniehebel und entsprechend in verriegelter Position des Spritzwerkzeuges, die Figur 1 b: die Formseite einer Spritzgiessmaschine in offener Position des Spritzwerkzeuges mit zurückgezogenen Kniehebeln, die Figur 2: eine Lösung mit einem Kreuzkopf auf einer Gleitbahn, die Figur 3a: die Figur 1 b in perspektivischer Darstellung, die Figur 3b: ein Ausschnitt für die Abstützung der Antriebsträgerplatte, die Figur 4: die horizontal verschiebbare Baugruppe in einer Ansicht IV von oben, gemäss Figur 1 a, - 1 Q - die Figur 5: die bewegliche Werkzeugaufspannplatte in einer Ansicht von der Antriebsseite, die Figur 6: den Antrieb für die Säulenmutterverstellung, die Figur 7: schematisch die je unterschiedliche Abstützung der1 b: the mold side of an injection molding machine in the open position of the injection mold with the toggle levers withdrawn, FIG. 2: a solution with a crosshead on a slide rail, FIG. FIG. 1b shows a perspective view, FIG. 3b shows a section for the support of the drive carrier plate, FIG. 4 shows the horizontally displaceable module in a view IV from above, according to FIG. FIG. 5: the movable platen in a view from the drive side, FIG. 6: the drive for the column nut adjustment, FIG. 7: schematically the respectively different support of the
Antriebsträgerplatte, der beweglichen Werkzeugaufspannplatte sowie der Gegenplatte, die Figuren 8a und 8b: die kräftemässige Einbindung der Kolbenstange desDrive carrier plate, the movable platen and the counter plate, Figures 8a and 8b: the force-related involvement of the piston rod of
Kniehebelantriebes auf der Seite der Antriebsträgerplatte, die Figuren 9a und 9b: die Lagerung der Holmen in der Antriebsträgerplatte und der Gegenplatte, die Fig. 10a: einen Grössenvergleich der Formseite bei aussen- und innenliegendem Antrieb, die Fig. 10b: einen Vergleich der Uebersetzung entsprechend der9a and 9b: the mounting of the bars in the drive carrier plate and the counter plate, Fig. 10a: a size comparison of the mold side with external and internal drive, Fig. 10b: a comparison of the translation accordingly of the
Lösungen gemäss Stand der Technik (oben) sowie der neuen erfindungsgemässen Lösung (unten) gemäss Figur 1 a.Solutions according to the prior art (top) and the novel solution according to the invention (bottom) according to FIG. 1 a.
Wege und Ausführung der ErfindungWays and execution of the invention
Die Figuren 1 a und 1 b zeigen die Formseite einer Spritzgiessmaschine, welche eine Antriebsstützplatte 1 , eine bewegliche Werkzeugaufspannplatte 2, eine Gegenplatte 3 und Holmen 4, ferner einen Kniehebelmechanismus 5 sowie einen Kniehebelantrieb 6 aufweist. Die ganze Baugruppe 13 ist auf einen Unterteil 7 abgestützt. Die Antriebsstützplatte 1 ruht über eine Abstützfläche 8 der Antriebsstützplatte 1 auf Gleitflächen der Führungsschienen 10 auf dem Unterteil 7 und wird über die Holmen 4 resp. über Säulenmutterverstellungen 14 in horizontaler Richtung in Position gehalten. Die bewegliche Werkzeugaufspannplatte 2 weist unten eine Führungslagerung 9 auf und ist auf Führungsschienen 10 in horizontaler Richtung hin- und herbewegbar. Die beiden Formteile 1 1 und 12 sind entsprechend an der beweglichen Werkzeugaufspannplatte 2 bzw. der Gegenplatte 3 befestigt. Die Gegenplatte 3 ist ortsfest auf dem Unterteil 7 über eine Schraubverbindung 50 verankert bzw. verschraubt. Die Antriebsstützplatte 1 bildet zusammen mit dem Kniehebelmechanismus 5 sowie der beweglichen Werkzeugaufspannplatte 2 eine horizontal verschiebbare Baugruppe 13. Die horizontale Verschiebung wird über eine Säulenmutterverstellung 14 bewerkstelligt und primär zur Anpassung für unterschiedliche Formdicken d, d' benötigt. Das Spritzaggregat 15 ist nur als Viereck symbolisch dargestellt (Figur 1a) und kann, wie an sich bekannt, sinngemäss zu Pfeil 16, zum Formteil 12 bzw. zur Gegenplatte 3 herangeführt oder wieder entfernt werden. Der Kniehebelmechanismus 5 besteht aus einem Kreuzkopf 20 sowie vier Laschenverbindungen 21 . Der Kniehebelmechanismus besteht aus vier 5-Punkt-Kniehebeln, wobei jeder der 5-Punkt-Kniehebel einen ersten Kniehebel 22 sowie einen zweiten Kniehebel 23 aufweist. Beide sind über ein gemeinsames Kniegelenk 24 verbunden. Die Kniehebel 22 sind über Lagerstellen 25 an Anlenkstellen 26 mit der Antriebsstützplatte 1 verbunden. Die Kniehebel 23 sind über Lagerstellen 27 an Anlenkstellen 28 der beweglichen Formplatte 2 verbunden. Der Kreuzkopf 20 ist über die Laschenverbindung 21 über Gelenke 29 und 30 mit den jeweiligen Kniehebeln 22 im Eingriff. Dabei sind die Gelenke 30 an der jeweiligen Aussenseite der Kniehebel 22 angeordnet, was einen besseren Kraftangriff ergibt. Die Laschenverbindung 21 kann deshalb als längeren Hebel ausgebildet werden, sodass das Kraftübersetzungsverhältnis verbessert wird (Fig. 10b). Der Kniehebelantrieb 6 besteht aus einem Zylinder 31 und einer Kolbenstange 32. Der Zylinder 31 ist über einen Flansch 33 starr mit dem Kreuzkopf 20 verbunden. Die Kolbenstange 32 weist ein Kolbenstangenendlager 34 auf, welches über ein Kolbenstangenwiderlager 35 mit der Antriebsstützplatte 1 verbunden ist.FIGS. 1 a and 1 b show the mold side of an injection molding machine which has a drive support plate 1, a movable tool clamping plate 2, a counterplate 3 and uprights 4, furthermore a toggle mechanism 5 and a toggle lever drive 6. The entire assembly 13 is supported on a lower part 7. The drive support plate 1 rests on a support surface 8 of the drive support plate 1 on sliding surfaces of the guide rails 10 on the lower part 7 and is on the bars 4 resp. held in position in the horizontal direction by means of column nut adjustments 14. The movable platen 2 has a bottom guide bearing 9 and is on guide rails 10 in the horizontal direction back and forth. The two mold parts 1 1 and 12 are respectively secured to the movable platen 2 and the counter-plate 3. The counter plate 3 is stationary anchored or screwed on the lower part 7 via a screw 50. The drive support plate 1, together with the toggle mechanism 5 and the movable platen 2, a horizontally displaceable assembly 13. The horizontal displacement is accomplished via a column nut adjustment 14 and primarily for adaptation for different thicknesses d, d 'needed. The injection unit 15 is symbolically represented only as a quadrangle (Figure 1a) and can, as is well known, analogously to arrow 16, the mold part 12 and zur Gegenplatte 3 brought or removed again. The toggle mechanism 5 consists of a crosshead 20 and four tab connections 21st The toggle mechanism consists of four 5-point toggle levers, each of the 5-point toggle having a first toggle 22 and a second toggle 23. Both are connected via a common knee joint 24. The knee lever 22 are connected via bearings 25 at articulation points 26 with the drive support plate 1. The toggle 23 are connected via bearings 27 at articulation points 28 of the movable mold plate 2. The crosshead 20 is via the tab connection 21 via joints 29 and 30 with the respective toggle levers 22 in engagement. The joints 30 are arranged on the respective outer side of the toggle lever 22, resulting in a better force attack. The tab connection 21 can therefore be formed as a longer lever, so that the power transmission ratio is improved (Fig. 10b). The toggle drive 6 consists of a cylinder 31 and a piston rod 32. The cylinder 31 is connected via a flange 33 rigidly connected to the crosshead 20. The piston rod 32 has a piston rod end bearing 34, which is connected via a piston rod abutment 35 with the drive support plate 1.
Ein weiterer wichtiger Aspekt liegt darin, dass in dem Raum zwischen der Antriebsstützplatte 1 sowie der beweglichen Werkzeugaufspannplatte 2 eine Ausstossereinrichtung 40 Platz haben muss, wie aus den Figuren 1 a und 1 b ersichtlich ist. Die Ausstossereinrichtung 40 besteht aus einer Ausstosserplatte 41 sowie aus einem Ausstosserplattenantrieb 42a, 42b, welche als hydraulische Zylinder ausgebildet sind. An der Ausstosserplatte 41 sind Ausstosserbolzen 43 angebracht, welche durch die bewegliche Werkzeugaufspannplatte 2 hindurch bis in den Formhohlraum der Formteile 1 1 wirken müssen. Weil die Ausstossereinrichtung 40 mit der beweglichen Werkzeugaufspannplatte 2 verbunden ist, macht sie auch die selbe horizontale Bewegung mit. Dies bedeutet, dass beim Formöffnen bzw. während dem Zurückfahren der beweglichen Werkzeugaufspannplatte 2 die beiden Ausstosserplattenantriebe 42a, 42b sich oberhalb und unterhalb des Zylinders 31 verschieben können, wie sich aus der Figur 1 b ergibt. Die Führung der Ausstosserplatte 40 erfolgt einerseits durch die Ausstosserzylinder 42a, 42b und andererseits durch die Ausstosserbolzen 43. Die zwei Ausstosserzylinder 42a und 42b sind an Laschen 49 der Anlenkstellen 28 befestigt, wobei die Ausstossereinrichtung über Kolbenstangen getragen wird.Another important aspect is that in the space between the drive support plate 1 and the movable platen 2, a discharge device 40 must have space, as shown in Figures 1 a and 1 b can be seen. The ejection device 40 consists of a Ausstosserplatte 41 and a Ausstosserplattenantrieb 42a, 42b, which are designed as hydraulic cylinders. At the Ausstosserplatte 41 ejector bolts 43 are mounted, which must act through the movable platen 2 through into the mold cavity of the mold parts 1 1. Because the Ejector device 40 is connected to the movable platen 2, it also makes the same horizontal movement. This means that when form opening or during the retraction of the movable platen 2, the two Ausstossserplattenantriebe 42a, 42b can move above and below the cylinder 31, as is apparent from the figure 1 b. The guide of the Ausstosserplatte 40 on the one hand by the Ausstosserzylinder 42a, 42b and on the other hand by the Ausstosserbolzen 43. The two Ausstosserzylinder 42a and 42b are secured to tabs 49 of the articulation points 28, wherein the ejection device is supported by piston rods.
Die Figur 2 zeigt eine Lösung mit einem auf einer Gleitbahn 39 abgestützten Kreuzkopf 20. Der Kreuzkopf 20 hat unten einen Stützschuh 38 mit einem Lager 38'. Das Lager 38' gleitet parallel zur Bewegung der Kreuzkopfplatte 20'. Das Ziel der Lösung gemäss Figur 2 liegt darin, dass alle beweglichen Gewichtskräfte, welche auf den Kreuzkopf 20 und vom Kreuzkopf 20 wirken, auf der Gleitbahn 39 abgefangen werden. Die ganze Gleitbahn 39 ist mit dem Stützschuh 38 sowie dem Lager 38' in einer senkrechten Ebene angeordnet, welche die Axe der Kolbenstange 32 einschliesst. Mit der Lösung gemäss Figur 2 werden Kippmomente aus den Gewichtskräften verhindert. Als Alternative kann der Stützschuh 38 über einen senkrechten Drehzapfen in dem Lager 38' abgestützt werden. Dies erlaubt eine etwas grossere Bewegungstoleranz zwischen dem Kreuzkopf 20 sowie der Gleitbahn 39. Versuche haben gezeigt, däss mit der aufgezeigten Lösung gemäss Figur 2 keine Ueberbestimmtheit der Führungen des Kreuzkopfes 20 entsteht, dass hingegen unbestimmbare Kippkräfte bzw. Kippmomente aus den Gewichtskräften vollständig vermieden werden können.FIG. 2 shows a solution with a crosshead 20 supported on a slide 39. The crosshead 20 has at the bottom a support shoe 38 with a bearing 38 '. The bearing 38 'slides parallel to the movement of the crosshead plate 20'. The aim of the solution according to Figure 2 is that all mobile weight forces acting on the crosshead 20 and the crosshead 20 are intercepted on the slide 39. The entire slide 39 is arranged with the support shoe 38 and the bearing 38 'in a vertical plane which encloses the axis of the piston rod 32. The solution according to FIG. 2 prevents tilting moments from the weight forces. Alternatively, the support shoe 38 may be supported by a vertical pivot in the bearing 38 '. This allows a slightly greater movement tolerance between the crosshead 20 and the slide 39. Experiments have shown that with the indicated solution according to Figure 2 no over-determination of the guides of the crosshead 20 is formed, however, that indeterminable tilting forces or tilting moments from the weight forces can be completely avoided ,
Aus der Figur 3a ist noch deutlicher ersichtlich, dass die Ausstosserplattenantriebe 42a, 42b oberhalb und unterhalb des Zylinders 31 angeordnet sind, sodass die Bewegungen der Antriebe die Kniehebel sowie die Ausstossereinrichtung 40 nicht behindert werden. Aus der perspektivischen Darstellung der Figur 3a erkennt man ferner das Zusammenspiel der drei Platten. Die Gegenplatte 3 ist über Ankerschrauben mit dem Unterteil fest verbunden und weist Stützlager 51 für die Holmen 4 auf. Auf der gegenüberliegenden Seite sind die Holmen 4 in Säulenmutterverstellungen 14 gelagert. Die beiden Lagerungen bilden die eigentlichen Widerlager für die Kräfte, welche sich aus der Kraft, Pfeil 53, auf die Formhälfte der gestreckten Kniehebel ergeben. Die Holmen 4 werden primär auf Zug beansprucht, wie mit den Pfeilen 52 angedeutet ist. Die bewegliche Werkzeugaufspannplatte 2 hat nur einen Freiheitsgrad, nämlich die Verschiebebewegung gemäss Pfeil 58, parallel zur Mittenachse 44 (Figur 1 a).From FIG. 3 a, it can be seen even more clearly that the ejector plate drives 42 a, 42 b are arranged above and below the cylinder 31 so that the movements of the drives, the toggle levers and the ejection device 40 are not obstructed. From the perspective view of Figure 3a further recognizes the interaction of the three plates. The counter-plate 3 is firmly connected by anchor bolts with the lower part and has support bearings 51 for the spars 4. On the opposite side, the spars 4 are mounted in column nut adjustments 14. The two bearings form the actual abutment for the forces resulting from the force, arrow 53, on the mold half of the extended toggle. The spars 4 are primarily claimed to train, as indicated by the arrows 52. The movable platen 2 has only one degree of freedom, namely the sliding movement according to arrow 58, parallel to the center axis 44 (Figure 1 a).
Die Figur 3b zeigt, dass die Antriebsstützplatte 1 , welche bloss über eine Abstützfläche 8 der Antriebsstützplatte 1 auf einer Abstützfläche 8a der Führungsschienen 10 ruht, sich horizontal bewegen wie auch leicht vertikal abheben kann.FIG. 3b shows that the drive support plate 1, which merely rests on a support surface 8 of the drive support plate 1 on a support surface 8a of the guide rails 10, can move horizontally as well as slightly lift off vertically.
Die Figur 4 zeigt die Baugruppe 13 im Grundriss gemäss Pfeil IV der Figur 1 a. Man erkennt, dass in der Mitte der Zylinder 31 sowie die beiden Ausstosserantriebe 42a und 42b angeordnet sind. Auf beiden Seiten ist symmetrisch je ein 5-Punkt-Kniehebelwerk dargestellt.FIG. 4 shows the assembly 13 in plan view according to arrow IV of FIG. 1 a. It can be seen that in the middle of the cylinder 31 and the two ejector drives 42a and 42b are arranged. On both sides symmetrically a 5-point toggle mechanism is shown.
Die Figur 5 zeigt, dass in Bezug auf eine Vertikalebene 46 die Kniehebelantriebe 6 sowie die beiden Ausstosserplattenantriebe 42a, 42b in gesonderten Ebenen liegen. Wie weiter oben bereits ausgeführt, sind je zwei 5-Punkt-Kniehebel seitlich zum Kniehebelantrieb 6 versetzt. Der Kniehebelmechanismus 5 weist vier 5-Punkt-Kniehebel auf, welche nach oben und nach unten gegenläufig ausgerichtet ist. Damit liegen die 5-Punkt-Kniehebel in je zwei Ebenen 47, 48, welche parallel zur Ebene 46 mit den Zylindern 31 , 42a und 42b angeordnet sind. Die bewegliche Werkzeugaufspannplatte 2 hat im Bereich der vier Holmen 4 Ausnehmungen, sodass von der beweglichen Werkzeugaufspannplatte 2 keinerlei Kräfte auf die Holmen 4 übertragen werden. Die grossen Verriegelungskräfte werden von dem Kniehebelantrieb 5 auf die Formhälften übertragen. Restkräfte werden über die Führungslager 9 bzw. die Führungsschienen 10 aufgefangen. Die Figur 5 zeigt die Raumverhältnisse zwischen dem Bewegungsraum 80 der Kniehebel sowie der freien Fläche 81 für die Ausstosserplatte 41 bzw. für die Ausstosserbolzen 43. Die Ausstosserplatte 41 kann eine Kreuzform aufweisen.FIG. 5 shows that, with respect to a vertical plane 46, the toggle lever drives 6 and the two ejector plate drives 42a, 42b lie in separate planes. As already stated above, two 5-point toggle are offset laterally to the toggle lever drive 6. The toggle mechanism 5 has four 5-point toggle which is oriented up and down in opposite directions. Thus, the 5-point toggle are in two planes 47, 48, which are arranged parallel to the plane 46 with the cylinders 31, 42a and 42b. The movable platen 2 has 4 recesses in the region of the four spars, so that no forces are transmitted to the spars 4 of the movable platen 2. The large locking forces are transmitted from the toggle lever drive 5 on the mold halves. Residual forces are collected via the guide bearings 9 and the guide rails 10. FIG. 5 shows the spatial relationships between the movement space 80 of the toggle levers and the free surface 81 for the ejector plate 41 and for the ejector pin 43. The ejector plate 41 may have a cross shape.
Die Figur 6 zeigt die Säulenmutterverstellung 14. Ein Antriebsmotor 70 (Figur 4) treibt über ein Zahnritzel einen Zahnkranz 72 an. Der Zahnkranz 72 treibt mit seiner Aussenverzahnung je ein Verstellrad 73 für jede der vier Säulen 4 an. Durch eine Drehbewegung der Verstellräder 73 werden die vier Ecken der Antriebsstützplatte 1 um ein gleiches Mass horizontal verstellt.FIG. 6 shows the column nut adjustment 14. A drive motor 70 (FIG. 4) drives a toothed ring 72 via a pinion. The ring gear 72 drives with its external teeth each an adjusting 73 for each of the four columns 4. By a rotational movement of the adjusting wheels 73, the four corners of the drive support plate 1 are adjusted horizontally by an equal amount.
Die Figur 7 zeigt schematisch die unterschiedlichen Abstützungen der Platten. Bei der Antriebsträgerplatte ist zeichnerisch übertrieben ein kleiner Spalt S zwischen der Abstützfläche 8a der Führungsschiene 10 sowie der Abstützfläche 8 der Antriebsträgerplatte 1 dargestellt. Mit Pfeil 90 ist angedeutet, dass die Antriebsträgerplatte eine leichte Kippbewegung und mit Pfeil 91 eine leichte vertikale Abhebebewegung erfahren kann. Die horizontale Lage gemäss Pfeil 92 wird über die Säulen 4 bzw. die Säulenmutterverstellung 14 eingestellt und gesperrt. Bei der Antriebsträgerplatte 1 ist nur die horizontale Bewegung gesperrt; alle übrigen Freiheitsgrade sind offen. Die bewegliche Werkzeugaufspannplatte 2 ist mittels Führungslagern 9, welche als Kugelumlaufführungen ausgebildet sein können, in horizontaler Bewegung auf den Führungsschienen frei bewegbar. Alle übrigen Freiheitsgrade sind durch die nahezu spielfreien Kugelumlaufführungen gesperrt. Die Gegenplatte 3 ist gegenüber dem Unterteil 7 über eine Schraubverbindung 50 fest verschraubt und hat somit keine Freiheitsgrade. Ein weiterer interessanter Aspekt liegt darin, dass für die Kolbenstange 32 eine leichte, übertrieben dargestellte Durchbiegung 93 zugelassen wird. Irgendwelche Lagefehler der Platten oder der Kniehebel oder auch Toleranzfehler können über die Durchbiegung der Kolbenstange 32 abgefangen werden. Die Kolbenstange 32 ist über ein Kolbenstangenendlager 34, beispielsweise als Kugellager ausgebildet und an dem Kolbenstangenwiderlager 35 angelenkt (Fig. 8b), sodass durch die leichte Verbiegung der Kolbenstange 32 während der Maximalbelastung nur Druckkräfte weitergegeben werden. Die Figuren 8a und 8b zeigen eine weitere Ausgestaltungsmöglichkeit, indem ein Träger 55 für das Kolbenstangenwiderlager 35 als Biege- und / oder Torsionselement ausgebildet ist. Dafür ist das Torsionselement auf einer Endseite über eine Lagerstelle 56 fest und am anderen Ende über eine Lagerstelle 57 drehbeweglich eingespannt.FIG. 7 shows schematically the different supports of the plates. In the drive carrier plate exaggerated drawing a small gap S between the support surface 8a of the guide rail 10 and the support surface 8 of the drive carrier plate 1 is shown. Arrow 90 indicates that the drive carrier plate can experience a slight tilting movement and with arrow 91 a slight vertical lift-off movement. The horizontal position according to arrow 92 is set and locked via the columns 4 and the column nut adjustment 14. In the drive carrier plate 1, only the horizontal movement is locked; all other degrees of freedom are open. The movable platen 2 is freely movable in horizontal movement on the guide rails by means of guide bearings 9, which may be designed as recirculating ball guides. All other degrees of freedom are blocked by the virtually backlash-free recirculating ball bearings. The counter-plate 3 is firmly bolted to the lower part 7 via a screw 50 and thus has no degrees of freedom. Another interesting aspect is that for the piston rod 32 a slight, exaggerated deflection 93 is allowed. Any positional errors of the plates or the toggle or tolerance errors can be intercepted by the deflection of the piston rod 32. The piston rod 32 is formed via a piston rod end bearing 34, for example, as a ball bearing and hinged to the piston rod abutment 35 (FIG. 8b), so that only slight compression forces are transmitted by the slight bending of the piston rod 32 during the maximum load. Figures 8a and 8b show a further embodiment possibility in that a carrier 55 is formed for the piston rod abutment 35 as a bending and / or torsion element. For the torsion element is fixed on one end side via a bearing 56 and at the other end rotatably clamped via a bearing 57.
Die Figuren 9a und 9b zeigen die Lagerung der Holmen 4 in der Antriebsträgerplatte 1 sowie der Gegenplatte 3. Die Figur 9a zeigt in vergrössertem Massstab das antriebsseitige Ende der Holmen 4. Eine Säulenmutter bzw. Uebertriebsshülse 60, welche in der Antriebsstützplatte 1 drehbeweglich gelagert ist, wird über ein Zahnrad 73 als Formhöheneinstellung bzw. - Verstellung in Rotation versetzt. Die Uebertriebshülse 60 hat am innenliegenden Ende ein Innengewinde 61 , welches in ein Aussengewinde 62 der Holmen 4 eingreift. Auf diese Weise kann die Antriebsstützplatte 1 zusammen mit dem Kniehebel sowie der beweglichen Werkzeugabstützplatte 2 um ein gewünschtes Mass für die Formhöheneinstellung exakt verschoben werden. Dieser Vorgang gehört zum Einrichten eines neuen bzw. anderen Werkzeuges 11 , 12. Die eigentlichen Zuhaltekräfte für den Spritzprozess werden durch den Kniehebelmechanismus 5 aufgebracht und über die Holmen 4 geschlossen. Damit die weiter oben dargestellte Einspannung der Holmen 4 auf der Antriebsseite erreicht werden kann, weist die Uebertriebshülse 60 einen Führungsbund 63 auf.9a and 9b show the mounting of the bars 4 in the drive carrier plate 1 and the counter plate 3. FIG. 9a shows, on an enlarged scale, the drive end of the bars 4. A column nut or transfer sleeve 60 which is rotatably mounted in the drive support plate 1; is set via a gear 73 as a mold height adjustment or - adjustment in rotation. The supercharging sleeve 60 has at the inner end an internal thread 61, which engages in an external thread 62 of the spars 4. In this way, the drive support plate 1 can be exactly moved together with the toggle lever and the movable Werkzeugabstützplatte 2 by a desired amount for the mold height adjustment. This process is part of setting up a new or different tool 11, 12. The actual locking forces for the injection process are applied by the toggle mechanism 5 and closed by the bars 4. Thus, the clamping of the bars 4 shown above can be achieved on the drive side, the overdrive sleeve 60 has a guide collar 63.
Die Figur 9b zeigt die Holmen 4, welche auf der Dosierseite starr mit der Gegenplatte 3 im Sinne eines statisch eingespannten Balkens verbunden sind. Die starre Verbindung ergibt sich aus den folgenden Massnahmen:FIG. 9b shows the bars 4, which are rigidly connected on the metering side to the counterplate 3 in the sense of a statically clamped bar. The rigid connection results from the following measures:
• Die Holmen 4 sind mit einer Reibschweissverbindung 65 in zwei Hälften eines Widerlagers 64 verbunden, wie strichliert angedeutet ist.• The spars 4 are connected to a Reibschweissverbindung 65 in two halves of an abutment 64, as indicated by dashed lines.
. Die zwei Lagerhälften sind über Lagerschrauben 66 zusammengepresst und über Befestigungsschrauben 67 an der Gegenplatte 3 verankert., The two bearing halves are pressed together via bearing screws 66 and anchored via fastening screws 67 on the counter plate 3.
. Als Sicherheit für eine allfällige Längsverschiebung können die Holmen 4 alternativ über Stützringe 68 gehalten. Im baustatischen Sinne sind die Holmen 4 am dosierseitigen Ende fest eingespannt., As a security for a possible longitudinal displacement, the bars 4 may alternatively be held by support rings 68. In the structural sense, the spars 4 are firmly clamped at the dosing end.
Die Figur 10a zeigt einen Längenvergleich einer Spritzgiessmaschine mit aussen- und innenliegenden Kniehebelantrieben. Im konkreten Fall kann die ganze Maschine gemäss der neuen Lösung bis zu einem Meter verkürzt werden. Durch eine optimalere Auslegung des Kniehebelmechanismus 5 ergibt sich mit der neuen Lösung zudem ein verbessertes Uebersetzungsverhältnis. In dem gezeigten Beispiel wird mit der neuen Lösung ca. 30 % mehr Zylinderkraft aufgebracht. Dies mit einer viel kompakteren Bauweise (Figur 10b).FIG. 10a shows a length comparison of an injection molding machine with external and internal toggle lever drives. In this case, the whole machine can be shortened up to one meter according to the new solution. Due to a more optimal design of the toggle mechanism 5, the new solution also results in an improved transmission ratio. In the example shown, approximately 30% more cylinder force is applied with the new solution. This with a much more compact design (Figure 10b).
Die neue Lösung gestattet eine ganze Anzahl besonderer Vorteile: . Es kann ein 5-Punkt-Kniehebel eingesetzt werden.The new solution allows a number of special advantages:. A 5-point toggle can be used.
. Die bewegliche Werkzeugaufspannplatte kann mit hochpräzisem Kugelumlauf bzw. mit Wälzführungen, welche nahezu spielfrei geführt werden., The movable platen can with high-precision ball or with rolling guides, which are guided almost free of play.
. Die Formhöhenverstellung kann zentral über ein Sonnenrad erfolgen., The mold height adjustment can be done centrally via a sun gear.
. Der Formschlusszylinder wird direkt am Kreuzkopf angebracht, und es wird keine Kreuzkopfführung entsprechend der Lösungen des Standes der Technik benötigt., The positive lock cylinder is mounted directly on the crosshead, and no crosshead guide according to the prior art solutions is needed.
. Die Formschlusskraft und die Säulenkraft wirken in Richtung Zentrum der Formen., The positive locking force and the column force act towards the center of the molds.
. Die zwei Ausstosserzylinder können oben und unten parallel zum Formschlusszylinder angeordnet werden., The two Ausstosserzylinder can be arranged at the top and bottom parallel to the positive locking cylinder.
. Die Ausstόsserplatte kann als Kreuz ausgebildet werden. , The Ausstόsserplatte can be designed as a cross.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren für das Formschliessen einer Spritzgiessmaschine über einen Kniehebelmechanismus (5), welche eine Antriebsstützplatte (1) und eine ein erstes Formteil (11) tragende Gegenplatte (3), ferner eine bewegliche Werkzeugaufspannplatte (2) für ein zweites Formteil (12) und einen zwischen der Antriebsstützplatte (1) sowie der Werkzeugaufspannplatte (2) angeordneten Kniehebelantrieb (6) aufweist, d ad u rc h gekennzeic h net, dass der Kniehebelantrieb (6) einerseits mit der Antriebsstützplatte (1) verbunden ist und andererseits an einem Kreuzkopf (20) des Kniehebelmechanismus (5) zentral angreift.1. A method for the positive engagement of an injection molding machine via a toggle mechanism (5), which a drive support plate (1) and a first mold part (11) supporting counter-plate (3), further comprising a movable platen (2) for a second mold part (12) and a toggle lever drive (6) arranged between the drive support plate (1) and the tool clamping plate (2), d ad u rc h gekennzeic net, that the toggle lever drive (6) on the one hand with the drive support plate (1) is connected and on the other hand on a crosshead ( 20) of the toggle mechanism (5) acts centrally.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u rc h gekennze ic h net, dass der Kniehebelmechanismus (5) über den Kreuzkopf (20) hydraulisch angetrieben wird, wobei die Kreuzkopfführung während der Formbewegung einerseits über die Kolbenstange (32) sowie die Antriebsträgerplatte (1) und andererseits über die bewegliche Werkzeugaufspannplatte (2) sichergestellt wird. 2. The method of claim 1, dadu rc h gekennze ic h net, that the toggle mechanism (5) via the crosshead (20) is hydraulically driven, the crosshead guide during the form of movement on the one hand via the piston rod (32) and the drive carrier plate (1). and on the other hand on the movable platen (2) is ensured.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, d ad u rch- geken nzeich net, dass die bewegliche Werkzeugaufspannplatte (2) linear auf dem Unterteil (7) geführt wird, derart, dass sie als einzigen Freiheitsgrad nur horizontal in Richtung der Formteilbewegung bewegt werden kann, sodass die bewegte Werkzeugaufspannplatte (2) und die Lage des Kniehebelmechanismus (5) stabilisiert wird und der Kniehebelantrieb (6) mit Kreuzkopf (20) vor asymmetrischen Kräften entlastet werden kann.3. A method according to claim 1 or 2, characterized in that the movable platen (2) is guided linearly on the lower part (7) such that they are only moved as a single degree of freedom horizontally in the direction of the molding movement can, so that the moving platen (2) and the position of the toggle mechanism (5) is stabilized and the toggle lever drive (6) with crosshead (20) can be relieved of asymmetric forces.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d ad u-rc h gekennzeic h net, dass die Antriebsstützplatte (1) für die Formschliessbewegung in Richtung der Formteilbewegung durch die Formhöhenverstellung eingespannt wird, jedoch in den übrigen fünf Freiheitsgraden offen ist.4. The method according to any one of claims 1 to 3, d ad u-rc h gekennzeic h net, that the drive support plate (1) is clamped for the Formschliessbewegung in the direction of the molding movement by the mold height adjustment, but in the other five degrees of freedom is open.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, d ad u rch gekennzeic h net, dass, die Kolbenstange (32) in Bezug auf die Antriebsstützplatte (1) gelenkig gelagert ist.5. The method according to any one of claims 2 to 4, d ad u rch gekennzeic h net that, the piston rod (32) with respect to the drive support plate (1) is articulated.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dad u rc h geke nnzeic hnet, dass die Kolbenstange (32) leicht auf Biegung und ein Torsionselement des Kolbensstangenwiderlagers (35) unter Belastung auf Biegung und / oder auf Torsion _b eansp nicht .wird . 6. A method according to claim 5, characterized in that the piston rod (32) does not easily flex and a torsion element of the piston rod abutment (35) does not flex under flexural load and / or torsion.
7. Formschluss für eine Spritzgiessmaschine mit einer ein erstes Formteil (11) tragenden Gegenplatte (3), femer eine Antriebsstützplatte (1), einen Kniehebelmechanismus (5) mit Kreuzkopf (20) sowie einen Kniehebelantrieb (6), um die Kniehebel (22, 23) in eine gestreckte sowie in eine zurückgezogene Stellung zu bringen, wobei der Kniehebelmechanismus (5) und der Kniehebelantrieb (6) auf der Maschineninnenseite zwischen der Antriebsstützplatte (1) und einer beweglichen Werkzeugaufspannplatte (2) für das zweite Formteil (12) angeordnet ist, d ad u rc h geke n nzeich net, dass der Kniehebelantrieb (6) im zentralen Bereich bezüglich des Kreuzkopfes (20) und der Antriebsstützplatte (1) und der beweglichen Werkzeugaufspannplatte (2) angeordnet ist.7. positive connection for an injection molding machine with a first mold part (11) supporting counter-plate (3), furthermore a drive support plate (1), a toggle mechanism (5) with crosshead (20) and a toggle lever drive (6) to the toggle lever (22, 23) in an extended and in a retracted position, wherein the toggle mechanism (5) and the toggle drive (6) on the machine inside between the drive support plate (1) and a movable platen (2) for the second mold part (12) is arranged in that the toggle lever drive (6) is arranged in the central area with respect to the crosshead (20) and the drive support plate (1) and the moving tool clamping plate (2).
8. Formschluss nach Anspruch 7, d ad u rc h geken nzeich net, dass der Kniehebelantrieb (6) in einer Mittenachse (44) bezüglich der Formteilbewegung angeordnet ist, welche auf die Formmitte gerichtet ist.8. The positive connection according to claim 7, characterized in that the toggle lever drive (6) is arranged in a central axis (44) with respect to the molding movement, which is directed towards the center of the mold.
9. Formschluss nach Anspruch 7 oder 8, d ad u rch gekennzeich net, dass der Kniehebelantrieb (6) als hydraulischer Antrieb mit einem doppelwirkenden Zylinder (31) ausgebildet ist, wobei die Kolbenstange (32) an der Antriebsstützplatte (1) und der Zylinder (31) an dem Kreuzkopf (20) angreift.9. positive connection according to claim 7 or 8, ad d u rch gekennzeich net, that the toggle lever drive (6) is designed as a hydraulic drive with a double-acting cylinder (31), wherein the piston rod (32) on the drive support plate (1) and the cylinder (31) engages the crosshead (20).
10. Formschluss nach Anspruch 9, d ad u rch geke n nzeich net, dass der Zylinder (31) fest mit dem Kreuzkopf (20) des Kniehebels (22, 23) vereinigt ist und als zentraler Formschlusszylinder ausgebildet ist. 10. form fit according to claim 9, d ad u rch geke nzeich net, that the cylinder (31) is firmly associated with the crosshead (20) of the toggle lever (22, 23) and is designed as a central positive locking cylinder.
11.. Forraschluss nach Artspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstange (32) über ein Gelenk (29, 30} und / oder über ein JBiege- oder ein Torsionselement an der Antriebsstützplatte (1) gelagert ist.11 .. Forraschluss to Artspruch 9 or 10, characterized in that the piston rod (32) via a joint (29, 30) and / or a JBiege- or a torsion element on the drive support plate (1) is mounted.
12. Formschluss nach fi.in.em der Ansprüche 9 bis 11, dadurch .gekennzeichnet» dass die hydraulischen Verbindungsleitungen für den Kniehebelantrieb (6) über die Kolbenstange (32) geführt sind.12. Formed fit according to fi.in.em. of claims 9 to 11, characterized .gege »means that the hydraulic connecting lines for the toggle lever drive (6) via the piston rod (32) are guided.
13. Formschluss nach einem der Ansprüche 7 his 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Kniehebel {22, 23) beidseits neben dem Kniehebelantrieb (6) angeordnet und beidseits doppelt, oben und unten, als 5-Punkl-Kniehebel ausgebildet sind.13. positive connection according to one of claims 7 to 12, characterized in that the knee lever {22, 23) arranged on both sides next to the toggle lever drive (6) and double on both sides, top and bottom, are designed as 5-Punkl knee lever.
14. Formschluss nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der ganze Knlehebelmechanlsmus (5) in Kompaktbauweise ausgebildet ist, derart, dass er in zurückgezogener Stellung etwa gleich weit von der Antriebsstützplatte (U absteht wie der Kniehebelantrieb (6).14. positive connection according to one of claims 7 to 13, characterized in that the whole Knlehebelmechanlsmus (5) is designed in a compact design, such that it in the retracted position approximately equidistant from the drive support plate (U as the toggle lever drive (6).
15. Formschluss nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Kreuzkopf (20) über eine laschenverbindung (21) jeweils aussen an dem ,5-Punkt-Kniehebel angreift. 15. Positive locking according to claim 13 or 14, characterized in that the crosshead (20) via a tab connection (21) in each case externally on the, 5-point toggle lever attacks.
16. Formschluss nach einem der Ansprüche 7 bis 15, dad u rch geken nzeich net, dass für den Kniehebelmechanismus (5) in zurückgezogener Stellung die Antriebsstützplatte (1) im inneren Bereich einen Freiraum aufweist.16. Formed fit according to one of claims 7 to 15, dad u rch geken nzeich net that for the toggle mechanism (5) in the retracted position, the drive support plate (1) in the inner region has a free space.
17. Formschluss nach einem der Ansprüche 7 bis 16, dad u rch geke n nzeic h net, dass die Kniehebel (22, 23) in zurückgezogener Stellung zumindest angenähert innerhalb der Antriebsstützplatte (1) und der stützplattenseitigen Anlenkstellen (26, 28) des Kniehebelmechanismus (5) zu liegen kommen.17. A positive fit according to one of claims 7 to 16, characterized in that the toggle levers (22, 23) in retracted position at least approximately within the drive support plate (1) and the support plate side articulation points (26, 28) of the toggle mechanism (5) come to rest.
18. Formschluss nach einem der Ansprüche 7 bis 17, d ad u rc h geke n nzeich net, dass die bewegliche Werkzeugaufspannplatte (2) über zwei Linearführungen, ausgebildet als Rollen bzw. Kugelumlaufführungen, auf einem Unterteil (7) abgestützt und im wesentlichen spielfrei linear geführt ist.18. Formed fit according to one of claims 7 to 17, d ad u rc h geke nzeich net, that the movable platen (2) via two linear guides, designed as rollers or recirculating ball bearings, supported on a lower part (7) and substantially free of play is linearly guided.
19. Formschluss nach einem der Ansprüche 7 bis 18, d ad urch geke n nzeich net, dass der Kniehebelmechanismus (5) mit dem Kreuzkopf (20) über die Antriebsstützplatte (1) einerseits sowie über die Werkzeugaufspannplatte (2) bzw. über deren Linearführungen andererseits gehalten ist.19. Forming fit according to one of claims 7 to 18, d ad urch geke nzeich net that the toggle mechanism (5) with the crosshead (20) on the drive support plate (1) on the one hand and on the tool mounting plate (2) or via their linear guides held on the other hand.
20. Formschluss nach einem der Ansprüche 7 bis 19, dad urc h geke n nzeic hnet, dass die Antriebsstützplatte (1) über verstellbare Säulen (4) mit einer an einem Unterteil (7) befestigten Gegenplatte (3) verbunden und auf dem Unterteil (7) „bJoss .abgestützt ist. 20. Positive connection according to one of claims 7 to 19, characterized in that the drive support plate (1) is connected via adjustable columns (4) to a counterpart plate (3) attached to a lower part (7) and to the lower part (FIG. 7) "bJoss.
21. Formschluss nach Anspruch 20, d ad u rch geke n nzeic h net, dass die Säulen (4) in ihren äussersten Verstelllagen zur Reduktion der Maschinenlänge nur wenig über die Antriebsstützplatte (1), jedoch nicht über die Kolbenstangenwiderlager (35) vorstehen.21. Positive locking according to claim 20, characterized in that the columns (4) in their outermost adjusting positions protrude only slightly beyond the drive support plate (1) but not via the piston rod abutments (35) in order to reduce the machine length.
22. Formschluss nach Anspruch 21, d ad u rch geke n nzeic h net, dass die Säulenmutter (60) derart innerhalb der Antriebsstützplatte (1) ausgebildet ist, dass bei Verstellung für die maximale Einbauhöhe der Form die Säulen (4) in ihren äussersten Verstelllagen nicht über die Kolbenstangenwiderlager (35) vorstehen.22. Positive connection according to claim 21, characterized in that the column nut (60) is formed inside the drive support plate (1) in such a way that, when adjusting for the maximum installation height of the mold, the columns (4) are in their outermost Do not project the adjustment positions beyond the piston rod abutments (35).
23. Formschluss nach einem der Ansprüche 7 bis 22, d ad u rch geke n nzeich net, dass die bewegliche Werkzeugaufspannplatte (2) in Richtung der Antriebsstützplatte (1) auskragende Anlenkstellen (26, 28) für den Kniehebelmechanismus (5) aufweist.23. Positive connection according to one of claims 7 to 22, d ad u rch geke nzeich net, that the movable platen (2) in the direction of the drive support plate (1) projecting articulation points (26, 28) for the toggle mechanism (5).
24. Formschluss nach Anspruch 23, dad u rch geke n nzeich net, dass eine Ausstosserplatte (41) innerhalb der auskragenden Anlenkstellen (26, 28) bewegbar angeordnet ist und die Anlenkstellen (26, 28) zur Führung der Hydraulikzylinder (31) bzw. der Ausstosserplatte (41) benutzt werden.24. Positive connection according to claim 23, characterized in that a pusher plate (41) is movably arranged within the projecting articulation points (26, 28) and the articulation points (26, 28) for guiding the hydraulic cylinders (31) or the Ausstosserplatte (41) are used.
25. Formschluss nach einem der Ansprüche 23 oder 24, dad u rch geke n nzeich net, dass die Ausstosserplatte (41) zwei Antriebe (42a, 42b) aufweist, welche mit ihrer Bewegungsachse je im Abstand oberhalb und unterhalb des Kniehebelantriebes (6) angeordnet sind. 25. Positive locking according to one of claims 23 or 24, characterized in that the ejector plate (41) has two drives (42a, 42b) which are arranged with their movement axis at a distance above and below the toggle lever drive (6) are.
26. Formschluss nach einem der Ansprüche 7 bis 25, dad urch geken nzeich net, dass die Kreuzkopfplatte (20') zur Verhinderung von Kippmomenten aus Gewichtskräften auf .einer Gleitbahn (39) abgestützt ist. 26. Forming fit according to one of claims 7 to 25, dad urch geken nzeich net that the crosshead plate (20 ') to prevent tilting moments of weight forces on .Aner slideway (39) is supported.
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