WO2011003694A1 - Kniehebel-schliesseinheit - Google Patents

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WO2011003694A1
WO2011003694A1 PCT/EP2010/058275 EP2010058275W WO2011003694A1 WO 2011003694 A1 WO2011003694 A1 WO 2011003694A1 EP 2010058275 W EP2010058275 W EP 2010058275W WO 2011003694 A1 WO2011003694 A1 WO 2011003694A1
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WO
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levers
lever
crosshead
drive
drives
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PCT/EP2010/058275
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English (en)
French (fr)
Inventor
Daniel Ammer
Georg Krabichler
Original Assignee
Kraussmaffei Technologies Gmbh
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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
    • B29C45/64—Mould opening, closing or clamping devices
    • B29C45/66—Mould opening, closing or clamping devices mechanical
    • B29C45/661—Mould opening, closing or clamping devices mechanical using a toggle mechanism for mould clamping
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B1/00—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen
    • B30B1/10—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen by toggle mechanism
    • B30B1/14—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen by toggle mechanism operated by cams, eccentrics, or cranks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B1/00—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen
    • B30B1/10—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen by toggle mechanism
    • B30B1/16—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen by toggle mechanism operated by fluid-pressure means

Definitions

  • the invention relates to a toggle clamping unit for an injection molding machine according to the preamble of claim 1.
  • the prior art toggle lever closing units are known in various embodiments. Basically, by means of a hydraulic or electric drive, a translational movement of
  • crosshead serves as a central point of articulation or drive point for the force-conducting lever pairs of the toggle mechanism between the support plate and the movable platen of
  • toggle-lock units have some shortcomings. Due to the high transmission ratio in the Naturalstrreckphase the force-conducting lever pairs a long travel of the crosshead is required to build the closing force can. This has a disadvantageous effect on the so-called dry running time. Furthermore, the force required at the crosshead throughout the process differs greatly between the phases of the closing movement on the one hand and the closing force structure on the other. As a result, the design of the drive for the crosshead can thus not be chosen equally well for both phases or both process conditions. Moreover, in electrically driven toggle-lock units with spindle-nut drive, the spindle proves to be a mechanical vulnerability in its section that realizes the closing force build-up. To overcome these disadvantages, various approaches from the prior art are known. From JP08-238557A is a hydraulic
  • Toggle locking unit known to the hydraulic drive to the
  • Method of the crosshead still identifies a short stroke cylinder in the interior of the crosshead, with the crosshead for generating a closing force still a small distance can be moved in the axial direction to the
  • DE102004029269A1 discloses a toggle lever closing unit in which an additional toggle mechanism is interposed between the crosshead and the link lever hinged to the main lever
  • Crosshead is actuated.
  • the connecting lever can be moved outwardly of the crosshead by a distance to the outside of the main lever, i. the force-conducting lever pairs to bring in the stretched position.
  • the invention has the object, a toggle lever clamping unit with a further improved
  • one or more further drives are provided, with which the connecting lever relative to the crosshead and / or to the main levers in a direction orthogonal to the machine longitudinal axis are substantially movable and / or that between the main levers and the Crosshead are provided in their length changeable connecting lever, wherein for the connecting lever in each case at least one further drive is provided, with which the length of the respective connecting lever is variable, each of these drives for its own purposes be designed ideally.
  • the traversing drive for the crosshead can be optimized exclusively for the closing and closing of the closing unit, ie in particular for rapid traversing movements with little effort can be dimensioned.
  • the connecting lever designed for a high power generation and optimized drive, where it depends less on the traversing speed. This leads to a reduction of
  • upper and lower are each other
  • connection lever with its own drive is provided between the crosshead and these two pairs of levers.
  • the two drives act opposite, so that the crosshead itself remains free of transverse forces.
  • the hydraulic drives can be designed, for example, as a short-stroke hydraulic cylinder and integrated into the crosshead or attached thereto.
  • the short-stroke hydraulic cylinders can also in the
  • Link lever be integrated, so that there is a variable in length by means of the drive connection lever.
  • an electric drive for example, an eccentric drive can be provided on the crosshead.
  • FIGS. 1 to 8b show a schematic representation of a part of a toggle lever closing unit in a semi-extended state, namely a support plate 1 and a movable platen 2, which are connected by force-guiding levers 3a, 3b and 4a, 4b above and below hinged together.
  • a support plate 1 namely a support plate 1 and a movable platen 2
  • force-guiding levers 3a, 3b and 4a, 4b above and below hinged together.
  • Link lever 6 and 7 articulated and connected to a crosshead 5.
  • the crosshead 5 can be moved by means of a drive not shown here along a machine longitudinal axis A, which can also correspond to the injection axis, as indicated by the double arrow on the axis A.
  • a drive not shown here along a machine longitudinal axis A, which can also correspond to the injection axis, as indicated by the double arrow on the axis A.
  • drives 8 and 9 are provided with which the
  • Connection lever 6 and 7 can be moved substantially in a direction orthogonal to the machine longitudinal axis A.
  • short-stroke hydraulic cylinders may be provided in or on the crosshead, wherein the connecting levers 6 and 7 are drivingly coupled to the respective piston rods.
  • the crosshead 5 To open and close the toggle-lock unit, i. for driving back and forth of the movable platen 2, the crosshead 5 in a known manner by the associated drive drive along the
  • the drives 8 and 9 can be activated to move the connecting levers 6 and 7 away from the crosshead 5 and bring the force-conducting upper and lower pairs of levers in their fully extended state. This state is shown in FIG. 2 and means that closing force is built up. In reverse
  • closing force can be broken down by the
  • Connecting lever 6 and 7 are moved by means of the drives 8 and 9 on the crosshead 5 and subsequently, the crosshead 5 along the
  • Machine longitudinal axis A are moved in the opening direction, the
  • FIG. 3 shows a second embodiment of a device according to the invention
  • Toggle-clamping unit (only in the fully extended state), are provided in the length changeable connecting lever 6 'and T, wherein for each of the connecting lever 6', T, a further drive 20, 21 is provided, with the length of the respective connecting lever 6 ', T is changeable in order to bring the main lever or the force-conducting lever pairs 3a, 3b and 4a, 4b in the extended state.
  • a further drive 20, 21 is provided, with the length of the respective connecting lever 6 ', T is changeable in order to bring the main lever or the force-conducting lever pairs 3a, 3b and 4a, 4b in the extended state.
  • a first part is designed as a cylinder 10, 11 and hingedly attached to the associated lever 3a, 4a.
  • Piston rods 10a and 11a form the second part of the connecting lever. These have as in known piston-cylinder units each have a piston (not shown here), which can be acted upon in the cylinder 10 and 11 with a pressure medium.
  • the piston-cylinder units thus form, on the one hand, the further drives 20 and 21 with which the connecting levers can be changed in their length and they also form the connecting levers 6 ', T themselves.
  • the connecting levers 6', T equate to the drives 20, 21.
  • the cylinders 10, 11 are articulated on the levers 3a, 4a and the piston rods 10a, 11a on the crosshead 5.
  • the connecting levers can also be formed in reverse, ie the cylinders 10, 11 can be articulated on the crosshead 5 and the piston rods 10a, 11a on the levers 3a, 4a.
  • an electrically driven spindle-nut combination could be provided (spindles 10a, 11a and nuts 10, 11).
  • the piston-cylinder units should preferably be used as drives for changing the length of the connecting lever or the connecting lever as a piston-cylinder units be educated.
  • the operation of this toggle-closing unit is the same as in the first embodiment, ie the drive for the crosshead on the one hand and the drives for changing the length of the connecting lever on the other hand can be activated in the same way timed to each other.
  • FIG. 4 shows a third embodiment of a toggle lever closing unit according to the invention (only in the fully extended state), wherein the drives for moving the connecting levers 6 and 7 as eccentric drives 12, 13 are formed, as indicated by the semicircular arrow about the axis of rotation respective crank disk 14, 15 is indicated.
  • FIG. 5 various embodiments for the first drive, i. the drive for moving the crosshead 5 shown (crosshead drive).
  • the crosshead drive 30 according to FIG. 5 is designed as a hydraulic drive, wherein the piston rod 31 is articulated on the crosshead 5 and the cylinder 32 is fastened to the support plate 1.
  • the piston rod 31 is articulated on the crosshead 5 and the cylinder 32 is fastened to the support plate 1.
  • the crosshead drive 40 according to FIG. 6 is designed as an electric drive.
  • a motor 41 on the support plate 1 generates the rotational movements for a spindle 42, which is in engagement with a rotatably fixed to the crosshead 5 spindle nut 43.
  • Other arrangements of motor, spindle and spindle nut are conceivable and familiar to the expert.
  • FIG. 7 shows an exemplary embodiment of a drive 8 or 9 which is operatively connected to a connecting lever and with which the connecting lever can be moved relative to the crosshead 5.
  • the embodiment is limited to the upper connecting lever 6 of Figures 1 and 2.
  • a hydraulic drive 50 is provided.
  • the crosshead 5 a hydraulic drive 50 is provided in the crosshead 5 a
  • Cavity provided in which a piston 51 preferably perpendicular to
  • Machine longitudinal axis A can be moved.
  • piston rods 52a and 52b On both sides of the piston 51 extend piston rods 52a and 52b, wherein the piston rod 52a is pivotally connected to the connecting lever 6.
  • the media supply to the crosshead (hydraulics, signals, ...) can, for example, take place via a drag chain.
  • FIGS. 8a and 8b show different embodiments of the eccentric drives 12 and 13 from FIG. 4.
  • a motor 60 and a crank disk 14 and 15, respectively, may be mounted on the crosshead 5
  • Active connection standing gear 61 may be provided to drive the crank pulley 14 and 15 rotatably.
  • 8a shows the eccentric drive 12 for the upper connecting lever 6.
  • This eccentric drive thus comprises the motor 60, the gear 61 and the crank disk 14.
  • Separate motors and gears may be provided for each of the crank disks 14, 15
  • separate eccentric drives may be formed, or a single motor and a single gear may be provided for rotationally driving both crankshafts 14 and 15. In the latter case, therefore, the upper and lower connecting levers are moved by a single eccentric drive comprising an engine, a transmission and the two crank disks 14 and 15.
  • FIG. 8b shows schematically a hydraulically actuated eccentric drive, wherein on the crosshead 5, a piston-cylinder unit 70 is provided, the piston rod 71 is hinged to the crank disk 14.
  • this eccentric drive comprises the piston-cylinder unit 70 and the crank disk 14.
  • separate piston-cylinder units can also be provided for each of the crank disks 14, 15 in the case of the hydraulic eccentric drive. It but only a single suitably designed piston-cylinder unit for rotationally driving both crank disks 14 and 15 may be provided.
  • toggle lever clamping unit according to the invention and the drives used in this case are within the skill of the art. It is only necessary to ensure that the connecting levers between the force-conducting lever pairs and the crosshead can be moved outwards by means of additional drives to the power-conducting lever pairs in a complete
  • connection lever may be provided for each main lever, which may each have its own drive to the process. But it can also be provided only a drive for a group of connecting levers, provided that they are coupled together in a suitable manner.
  • the upper and lower main levers may optionally be connected to one another in a force-transmitting manner by means of a transverse strut and only one in each case
  • Connecting lever between the crosshead and the upper and the lower cross member may be provided, wherein for each of these two connecting lever a separate drive for moving the connecting lever is provided.
  • changeable connecting levers and their drives between the main levers and the crosshead can be provided instead of the movable connecting lever in their length.
  • Connection lever on the operation of the drive for moving the crosshead are suitably tuned. It can be ensured that the additional drives for the connecting levers are activated only when the movement of the closing unit is completed completely or almost completely, ie the injection mold completely or almost completely closed is. In this way it can be ensured that the connecting levers are moved relative to the crosshead substantially in a direction orthogonal to the machine longitudinal axis or that the change in the length of the connecting lever is in a state in which the
  • Connection levers are aligned substantially orthogonal to the machine longitudinal axis.

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Abstract

Beschrieben wird eine Kniehebel-Schließeinheit für eine Spritzgießmaschine, wobei mittels eines ersten Antriebs (30, 40) der Kreuzkopf (5) linear entlang der Maschinenlängsachse (A) verfahren werden kann. Um diesen Antrieb kleiner dimensionieren zu können, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen,dass ein oder mehrere weitere mit den Verbindungshebeln (6, 7) zwischen dem Kreuzkopf (5) und den Haupthebeln (3a, 3b; 4a, 4b) in Wirkverbindung stehende Antriebe (8, 9) vorgesehen sind, mit denen die Verbindungshebel (6, 7) gegenüber dem Kreuzkopf (5) und/oder gegenüber den Haupthebeln (3a, 3b; 4a, 4b) im wesentlichen in einer Richtung orthogonal zur Maschinenlängsachse (A) verfahrbar sind, um die Haupthebel (3a, 3b; 4a, 4b) in den durchgestreckten Zustand bringen zu können, und/oder dass zwischen den Haupthebeln (3a, 3b; 4a, 4b) und dem Kreuzkopf (5) in ihrer Länge veränderbare Verbindungshebel (6', 7') vorgesehen sind, wobei für die Verbindungshebel (6', 7') jeweils wenigstens ein weiterer Antrieb (20, 21) vorgesehen ist, mit dem die Länge des jeweiligen Verbindungshebels (6', 7') veränderbar ist, um die Haupthebel (3a, 3b; 4a, 4b) in den durchgestreckten Zustand bringen zu können.

Description

Kniehebel-Schließeinheit
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Kniehebel-Schließeinheit für eine Spritzgießmaschine gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Aus dem Stand der Technik sind gattungsgemäße Kniehebel-Schließeinheiten in vielfältigen Ausführungsformen bekannt. Grundsätzlich wird dabei mittels eines hydraulischen oder elektrischen Antriebs eine Translationsbewegung des
sogenannten Kreuzkopfes realisiert. Der Kreuzkopf dient als zentraler Anlenkpunkt bzw. Antriebspunkt für die kraftleitenden Hebelpaare des Kniehebelmechanismus zwischen der Stützplatte und der beweglichen Formaufspannplatte der
Schließeinheit. Die translatorische Bewegung des Kreuzkopfes wird mit Hilfe geeigneter Verbindungshebel zu den kraftleitenden Hebelpaaren in eine
rotatorische Bewegung der kraftleitenden Hebelpaare umgesetzt, um diese zwischen einem eingeklappten Zustand entsprechend einer geöffneten
Schließeinheit und einem gestreckten Zustand entsprechend einer geschlossenen und schließkraftbeaufschlagten Schließeinheit hin und her zu bewegen.
Diese bekannten Kniehebel-Schließeinheiten weisen einige Unzulänglichkeiten auf. Aufgrund des hohen Übersetzungsverhältnisses in der Durchstreckphase der kraftleitenden Hebelpaare ist ein langer Verfahrweg des Kreuzkopfes erforderlich, um die Schließkraft aufbauen zu können. Dies wirkt sich nachteilig auf die sogenannte Trockenlaufzeit aus. Ferner unterscheidet sich die am Kreuzkopf erforderliche Kraft über den gesamten Prozess in starkem Maße zwischen den Phasen der Schließbewegung einerseits und des Schließkraftaufbaus andererseits. Im Ergebnis kann die Auslegung des Antriebs für den Kreuzkopf somit nicht für beide Phasen bzw. beide Prozessbedingungen gleichmassen ideal gewählt werden. Darüberhinaus erweist sich bei elektrisch angetriebenen Kniehebel- Schließeinheiten mit Spindel-Mutter-Antrieb die Spindel in ihrem Abschnitt, der den Schließkraftaufbau realisiert, als mechanische Schwachstelle. Zur Behebung dieser Nachteile sind verschiedene Ansätze aus dem Stand der Technik bekannt. Aus der JP08-238557A ist eine hydraulische
Kniehebelschließeinheit bekannt, die neben dem hydraulischen Antrieb zum
Verfahren des Kreuzkopfes noch einen Kurzhubzylinder im Innern des Kreuzkopfes ausweist, mit dem der Kreuzkopf zur Erzeugung einer Schließkraft noch eine geringe Wegstrecke in axialer Richtung verfahren werden kann, um die
kraftleitenden Hebelpaare in ihre durchgestreckte Lage zu bringen. Aus der JP05- 237844A ist es bekannt, die kraftleitenden Hebel über Kolben-Zylinder-Einheiten in ihrer Länge zu verstellen. Die DE102004029269A1 offenbart eine Kniehebel- Schließeinheit, bei der zwischen dem Kreuzkopf und dem an dem Haupthebel angelenkten Verbindungshebel ein zusätzlicher Kniehebelmechanismus
vorgesehen ist, der über den Antrieb für die Translationsbewegung des
Kreuzkopfes betätigbar ist. Mit Hilfe dieses zusätzlichen Kniehebelmechanismus kann der Verbindungshebel gegenüber dem Kreuzkopf um ein Stück nach außen bewegt werden kann, um den Haupthebel, d.h. die kraftleitenden Hebelpaare, in die durchgestreckte Lage zu bringen.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Kniehebel-Schließeinheit mit einem weiter verbesserten
Antriebskonzept anzugeben.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch eine Kniehebel-Schließeinheit mit den Merkmalen von Anspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterentwicklungen finden sich in den Unteransprüchen.
Dadurch, dass neben dem Antrieb zum Verfahren des Kreuzkopfes ein oder mehrere weitere Antriebe vorgesehen sind, mit denen die Verbindungshebel gegenüber dem Kreuzkopf und/oder gegenüber den Haupthebeln im wesentlichen in einer Richtung orthogonal zur Maschinenlängsachse verfahrbar sind und/oder dass zwischen den Haupthebeln und dem Kreuzkopf in ihrer Länge veränderbare Verbindungshebel vorgesehen sind, wobei für die Verbindungshebel jeweils wenigstens ein weiterer Antrieb vorgesehen ist, mit dem die Länge des jeweiligen Verbindungshebels veränderbar ist, kann jeder dieser Antriebe für seine Zwecke ideal ausgelegt werden. Dies bedeutet insbesondere, dass der Verfahrantrieb für den Kreuzkopf ausschließlich auf das Auf- und Zufahren der Schließeinheit hin optimiert sein kann, d.h. insbesondere für schnelle Verfahrbewegungen bei geringem Kraftaufwand dimensioniert sein kann. Andererseits kann für den oder die weiteren Antriebe der Verbindungshebel ein auf eine hohe Krafterzeugung ausgelegter und optimierter Antrieb vorgesehen werden, wobei es weniger auf die Verfahrgeschwindigkeit ankommt. Dies führt zu einer Reduzierung der
Trockenlaufzeit, da beide Antriebe aufgrund ihrer Auslegung ihre jeweils
zugeordnete Aufgabe schneller ausführen können. Außerdem kann die
energetische Ausnutzung aufgrund der getrennten Auslegung besser berücksichtigt werden, was insgesamt eine Energieeinsparung erwarten lässt. Bei idealer
Auslegung lässt sich die translatorische Bewegung des Kreuzkopfs und die
Antriebsbewegung der Verbindungshebel in einem gewissen begrenzten Bereich überlagern, um somit weitere Trockenlaufzeit bzw. Zykluszeit einzusparen.
In bevorzugter Ausgestaltung sind obere und untere sich einander
gegenüberliegende kraftleitende Hebelpaare vorgesehen und jeweils ein
Verbindungshebel mit einem eigenen Antrieb ist zwischen dem Kreuzkopf und diesen beiden Hebelpaaren vorgesehen. Die beiden Antriebe wirken dabei entgegengesetzt, so dass der Kreuzkopf selbst frei von Querkräften bleibt.
Als Antrieb für die Verbindungshebel können hydraulische oder elektrische Antriebe vorgesehen sein. Die hydraulischen Antriebe können beispielsweise als kurzhubige Hydraulikzylinder ausgebildet und in den Kreuzkopf integriert oder an diesen angebaut sein. Die kurzhubigen Hydraulikzylinder können aber auch in die
Verbindungshebel integriert sein, so dass sich ein in seiner Länge mittels des Antriebs veränderbarer Verbindungshebel ergibt. Als elektrischer Antrieb kann beispielsweise ein Excenter-Antrieb an dem Kreuzkopf vorgesehen werden.
Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 8b näher beschrieben werden. Die Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung einen Teil einer Kniehebel- Schließeinheit in einem halbgestreckten Zustand, nämlich eine Stützplatte 1 und eine bewegliche Formaufspannplatte 2, die durch kraftleitende Hebel 3a, 3b und 4a, 4b oben und unten gelenkig miteinander verbunden sind. An jeweils einem der oberen und unteren Hebel, vorliegend an den Hebeln 3a und 4a sind
Verbindungshebel 6 und 7 angelenkt und mit einem Kreuzkopf 5 verbunden. Der Kreuzkopf 5 kann mittels eines hier nicht dargestellten Antriebs entlang einer Maschinenlängsachse A, die auch der Spritzachse entsprechen kann, verfahren werden, wie dies durch den Doppelpfeil auf der Achse A angedeutet ist. In oder an dem Kreuzkopf 5 sind weitere Antriebe 8 und 9 vorgesehen, mit denen die
Verbindungshebel 6 und 7 im wesentlichen in einer Richtung orthogonal zur Maschinenlängsachse A verfahren werden können. Beispielsweise können kurzhubige Hydraulikzylinder in oder an dem Kreuzkopf vorgesehen sein, wobei die Verbindungshebel 6 und 7 antriebstechnisch mit den jeweiligen Kolbenstangen gekoppelt sind. Zum Auf- und Zufahren der Kniehebel-Schließeinheit, d.h. zum Vor- und Zurückfahren der beweglichen Formaufspannplatte 2, wird der Kreuzkopf 5 in bekannter Weise von dem ihm zugeordneten Verfahrantrieb entlang der
Maschinenlängsache A verfahren und die Hebelpaare 3a, 3b sowie 4a, 4b über die Verbindungshebel 6, 7 ein- und ausgeklappt.
Wenn die Kniehebel-Schließeinheit zugefahren ist, d.h. das zwischen den
Formaufspannplatten eingesetzte Werkzeug geschlossen ist, können die Antriebe 8 und 9 aktiviert werden, um die Verbindungshebel 6 und 7 von dem Kreuzkopf 5 wegzubewegen und die kraftleitenden oberen und unteren Hebelpaare in ihren vollständig gestreckten Zustand zu bringen. Dieser Zustand ist in der Figur 2 dargestellt und bedeutet, dass Schließkraft aufgebaut ist. In umgekehrter
Reihenfolge kann zunächst Schließkraft abgebaut werden, indem die
Verbindungshebel 6 und 7 mittels der Antriebe 8 und 9 auf den Kreuzkopf 5 zubewegt werden und nachfolgend kann der Kreuzkopf 5 entlang der
Maschinenlängsachse A in Öffnungsrichtung verfahren werden, wobei die
Haupthebel bzw. die kraftleitenden Hebelpaare eingeklappt werden und die bewegliche Formaufspannplatte 2 von der hier nicht dargestellten feststehenden Formaufspannplatte weggefahren wird. Die Figur 3 zeigt eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Kniehebel-Schließeinheit (lediglich im vollständig gestreckten Zustand), bei der in ihrer Länge veränderbare Verbindungshebel 6' und T vorgesehen sind, wobei für jeden der Verbindungshebel 6', T ein weiterer Antrieb 20, 21 vorgesehen ist, mit dem die Länge des jeweiligen Verbindungshebels 6', T veränderbar ist, um die Haupthebel bzw. die kraftleitenden Hebelpaare 3a, 3b sowie 4a, 4b in den durchgestreckten Zustand bringen zu können. Beispielsweise können die
Verbindungshebel 6', T als Kolben-Zylinder-Einheiten 10, 10a, sowie 11 , 11 a ausgebildet sein, d.h. die Kolben-Zylinder-Einheiten 10, 10a sowie 11 , 11 a stellen sowohl die Antriebe 20, 21 als auch die Verbindungshebel dar. Die
Verbindungshebel zwischen dem Kreuzkopf und den Haupthebeln sind also aus mehreren Teilen zusammengesetzt. Jeweils ein erstes Teil ist als Zylinder 10, 11 ausgebildet und gelenkig an dem zugehörigen Hebel 3a, 4a befestigt. Die
Kolbenstangen 10a und 11 a bilden den zweiten Teil des Verbindungshebels. Diese verfügen wie bei bekannten Kolben-Zylinder-Einheiten jeweils über einen Kolben (hier nicht dargestellt), der in dem Zylinder 10 bzw. 11 mit einem Druckmittel beaufschlagt werden kann. Die Kolben-Zylinder-Einheiten bilden also einerseits die weiteren Antriebe 20 bzw. 21 , mit denen die Verbindungshebel in ihrer Länge verändert werden können und sie bilden auch die Verbindungshebel 6', T selbst. In dem hier gezeigten Beispiel sind die Verbindungshebel 6', T mit den Antrieben 20, 21 gleichzusetzen. Im vorliegenden Beispiel sind die Zylinder 10, 11 an den Hebeln 3a, 4a angelenkt und die Kolbenstangen 10a, 11a an dem Kreuzkopf 5.
Grundsätzlich können die Verbindungshebel auch umgekehrt ausgebildet sein, d.h. die Zylinder 10, 11 können an dem Kreuzkopf 5 und die Kolbenstangen 10a, 11 a an den Hebeln 3a, 4a angelenkt sein. Desweiteren ist es prinzipiell auch möglich, andere Antriebe als die hier beschriebenen Kolben-Zylinder-Einheiten vorzusehen, um in ihrer Länge veränderbare Verbindungshebel zu realisieren. Grundsätzlich könnte daher auch eine elektrisch angetriebene Spindel-Mutter-Kombination vorgesehen werden (Spindeln 10a, 11a und Muttern 10, 11 ). Aufgrund der hohen Belastungen beim Schließkraftaufbau dürften jedoch die Kolben-Zylinder-Einheiten als Antriebe für die Veränderung der Länge der Verbindungshebel bevorzugt zum Einsatz kommen bzw die Verbindungshebel als Kolben-Zylinder-Einheiten ausgebildet sein. Die Funktionsweise dieser Kniehebel-Schließeinheit ist die gleiche wie beim ersten Ausführungsbeispiel, d.h. der Antrieb für den Kreuzkopf einerseits und die Antriebe für die Veränderung der Länge der Verbindungshebel andererseits können in gleicher Weise zeitlich aufeinander abgestimmt aktiviert werden.
Die Figur 4 zeigt eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kniehebel- Schließeinheit (lediglich im vollständig gestreckten Zustand), wobei die Antriebe zum Verfahren der Verbindungshebel 6 und 7 als Excenter-Antriebe 12, 13 ausgebildet sind, wie dies durch den halbkreisförmigen Pfeil um die Drehachse der jeweiligen Kurbelscheibe 14, 15 angedeutet ist.
In den Figuren 5 und 6 sind verschiedene Ausgestaltungen für den ersten Antrieb, d.h. den Antrieb zum Verfahren des Kreuzkopfs 5 dargestellt (Kreuzkopf-Antrieb). Der Kreuzkopf-Antrieb 30 gemäß der Figur 5 ist als hydraulischer Antrieb ausgebildet, wobei die Kolbenstange 31 an dem Kreuzkopf 5 angelenkt ist und der Zylinder 32 an der Stützplatte 1 befestigt ist. Selbstverständlich können die
Positionen von Kolbenstange und Zylinder auch vertauscht sein. Der Kreuzkopf- Antrieb 40 gemäß der Figur 6 ist als elektrischer Antrieb ausgebildet. Ein Motor 41 an der Stützplatte 1 erzeugt die Drehbewegungen für eine Spindel 42, welche im Eingriff mit einer am Kreuzkopf 5 drehfest befestigten Spindelmutter 43 steht. Andere Anordnungen von Motor, Spindel und Spindelmutter sind denkbar und dem Fachmann geläufig.
Die Figur 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen mit einem Verbindungshebel in Wirkverbindung stehenden Antrieb 8 bzw. 9, mit dem der Verbindungshebel gegenüber dem Kreuzkopf 5 verfahrbar ist. Das Ausführungsbeispiel beschränkt sich auf den oberen Verbindungshebel 6 aus den Figuren 1 und 2. Als Antrieb 8 ist ein hydraulischer Antrieb 50 vorgesehen. Hierzu ist in dem Kreuzkopf 5 ein
Hohlraum vorgesehen, in dem ein Kolben 51 vorzugsweise senkrecht zur
Maschinenlängsachse A verfahren werden kann. Zu beiden Seiten des Kolbens 51 verlaufen Kolbenstangen 52a und 52b, wobei die Kolbenstange 52a gelenkig mit dem Verbindungshebel 6 verbunden ist. Zu beiden Seiten des Kolbens 51 befinden sich Druckmittelräume, die über Leitungen 53a und 53b mit einer hier nicht dargestellten Hydraulikeinrichtung verbunden sind. Je nachdem welcher
Druckmittelraum mit einem Druckmittel beaufschlagt wird, wird der Kolben 51 und damit - über die Kolbenstange 52a - der Verbindungshebel 6 von dem Kreuzkopf 5 weg verfahren oder auf diesen zu verfahren. Im ersten Fall werden die Haupthebel in den durchgestreckten Zustand gebracht und im zweiten Fall werden die
Haupthebel eingeklappt. Der besseren Übersicht halber nicht dargestellt ist der weitere hydraulische Antrieb unterhalb der Maschinenlängsachse A für den unteren Verbindungshebel 7. Dieser kann in analoger Weise ausgebildet sein und betrieben werden wie der hier beschriebene hydraulische Antrieb 50 für den oberen
Verbindungshebel 6. Die Medienzufuhr zum Kreuzkopf (Hydraulik, Signale, ...) kann beispielsweise über eine Schleppkette erfolgen.
Die Figuren 8a und 8b zeigen verschiedene Ausgestaltungen für die Excenter- Antriebe 12 und 13 aus der Figur 4. Beispielsweise könnte gemäß der Figur 8a an dem Kreuzkopf 5 ein Motor 60 und ein mit der Kurbelscheibe 14 bzw. 15 in
Wirkverbindung stehendes Getriebe 61 vorgesehen sein, um die Kurbelscheibe 14 bzw. 15 drehanzutreiben. Die Figur 8a zeigt den Excenter-Antrieb 12 für den oberen Verbindungshebel 6. Dieser Excenter-Antrieb umfasst also den Motor 60, das Getriebe 61 und die Kurbelscheibe 14. Für jede der Kurbelscheiben 14, 15 können separate Motoren und Getriebe vorgesehen werden, d.h. es können separate Excenter-Antriebe gebildet werden, oder es kann ein einziger Motor und ein einziges Getriebe zum Drehantreiben beider Kurbelscheiben 14 und 15 vorgesehen werden. Im letztgenannten Fall werden also die oberen und die unteren Verbindungshebel über einen einzigen Excenter-Antrieb verfahren, der einen Motor, ein Getriebe und die beiden Kurbelscheiben 14 und 15 umfasst. Die Figur 8b zeigt schematisch einen hydraulisch betätigten Excenter-Antrieb, wobei an dem Kreuzkopf 5 eine Kolben-Zylinder-Einheit 70 vorgesehen ist, deren Kolbenstange 71 an der Kurbelscheibe 14 angelenkt ist. Dieser Excenter-Antrieb umfasst also die Kolben-Zylinder-Einheit 70 und die Kurbelscheibe 14. Wie oben beim elektrischen Excenter-Antrieb können auch beim hydraulischen Excenter-Antrieb für jede der Kurbelscheiben 14, 15 separate Kolben-Zylinder-Einheiten vorgesehen werden. Es kann aber auch nur eine einzige in geeigneter Weise ausgebildete Kolben-Zylinder- Einheit zum Drehantreiben beider Kurbelscheiben 14 und 15 vorgesehen werden.
Weitere Ausführungen der erfindungsgemäßen Kniehebel-Schließeinheit und der dabei verwendeten Antriebe liegen im Rahmen fachmännischen Könnens. Es ist lediglich dafür zu sorgen, dass mittels zusätzlicher Antriebe die Verbindungshebel zwischen den kraftleitenden Hebelpaaren und dem Kreuzkopf nach außen bewegt werden können, um die kraftleitenden Hebelpaare in einen vollständig
durchgestreckten Zustand bringen zu können und/oder dass mittels zusätzlicher Antriebe die Länge von geeignet ausgestalteten Verbindungshebeln verändert werden kann.
Wenn oben und unten jeweils mehrere Haupthebel (kraftleitende Hebel)
vorgesehen sind, kann für jeden Haupthebel ein separater Verbindungshebel vorgesehen sein, welcher jeweils einen eigenen Antrieb zum Verfahren aufweisen kann. Es kann aber auch nur ein Antrieb für eine Gruppe von Verbindungshebeln vorgesehen sein, sofern diese in geeigneter Weise miteinander gekoppelt sind. Ferner können die oberen und die unteren Haupthebel gegebenenfalls mittels einer Querstrebe untereinander kraftübertragend verbunden und nur jeweils ein
Verbindungshebel zwischen dem Kreuzkopf und der oberen und der unteren Querstrebe vorgesehen sein, wobei für jeden dieser beiden Verbindungshebel ein eigener Antrieb zum Verfahren der Verbindungshebel vorgesehen ist. In analoger Weise können anstelle der verfahrbaren Verbindungshebel auch in ihrer Länge veränderbare Verbindungshebel und deren Antriebe zwischen den Haupthebeln und dem Kreuzkopf vorgesehen werden.
Mittels der Maschinensteueurung kann der Betrieb der zusätzlichen Antriebe zum Verfahren der Verbindungshebel bzw. zum Verändern der Länge der
Verbindungshebel auf den Betrieb des Antriebs zum Verfahren des Kreuzkopfes in geeigneter weise abgestimmt werden. Dabei kann darauf geachtet werden, dass die zusätzlichen Antriebe für die Verbindungshebel erst dann aktiviert werden, wenn die Verfahrbewegung der Schließeinheit vollständig oder nahezu vollständig abgeschlossen ist, d.h. das Spritzgießwerkzeug vollständig oder nahezu vollständig geschlossen ist. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass die Verbindungshebel gegenüber dem Kreuzkopf im wesentlichen in einer Richtung orthogonal zur Maschinenlängsachse verfahren werden bzw. dass die Veränderung der Länge der Verbindungshebel in einem Zustand erfolgt, in dem die
Verbindungshebel im wesentlichen orthogonal zur Maschinenlängsachse ausgerichtet sind.
Bezugszeichenliste
1 Stützplatte
2 Bewegliche Formaufspannplatte
3a, 3b Obere Hebel
4a, 4b Untere Hebel
5 Kreuzkopf
6, 7 Verbindungshebel
6', 7' In ihrer Länge veränderbare Verbindungshebel
8, 9 Antriebe für Verbindungshebel 6, 7
10 Zylinder
10a Kolbenstange
11 Zylinder
11 a Kolbenstange
12, 13 Excenter-Antriebe
14, 15 Kurbelscheiben
20, 21 Antriebe zur Veränderung der Länge der Verbindungshebel 6', T
30 Hydraulischer Kreuzkopf-Antrieb
31 Kolbenstange
32 Zylinder
40 Elektrischer Kreuzkopf-Antrieb
41 Motor
42 Spindel
43 Spindelmutter
50 Hydraulischer Antrieb für Verbindungshebel 6
51 Kolben
52a, 52b Kolbenstangen
53a, 53b Druckmittelleitungen
60 Motor
61 Getriebe
70 Kolben-Zylinder-Einheit
71 Kolbenstange
A Maschinenlängsachse

Claims

Ansprüche
1. Kniehebel-Schließeinheit für eine Sphtzgießmaschine, mit einer feststehenden Formaufspannplatte und einer beweglichen Formaufspannplatte (2) sowie mit einer Stützplatte (1 ), mit mindestens einem kraftleitenden Hebelpaar (3a, 3b; 4a, 4b) als Haupthebel zwischen der Stützplatte (1 ) und der beweglichen
Formaufspannplatte (2), mit einem mittels eines ersten Antriebs (30, 40) linear entlang der Maschinenlängsachse (A) verfahrbaren Kreuzkopf (5), sowie mit Verbindungshebeln (6, 7; 6', 7') zwischen dem Kreuzkopf (5) und dem oder den Haupthebeln (3a, 3b; 4a, 4b), mit denen die Haupthebel (3a, 3b; 4a, 4b) in einen durchgestreckten Zustand bringbar sind,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein oder mehrere weitere mit den Verbindungshebeln (6, 7) in Wirkverbindung stehende Antriebe (8, 9) vorgesehen sind, mit denen die Verbindungshebel (6, 7) gegenüber dem Kreuzkopf (5) und/oder gegenüber den Haupthebeln (3a, 3b; 4a, 4b) im wesentlichen in einer Richtung orthogonal zur Maschinenlängsachse (A) verfahrbar sind, um die Haupthebel (3a, 3b; 4a, 4b) in den durchgestreckten Zustand bringen zu können, und/oder dass zwischen den Haupthebeln (3a, 3b; 4a, 4b) und dem Kreuzkopf (5) in ihrer Länge veränderbare Verbindungshebel (6', T) vorgesehen sind, wobei für die Verbindungshebel (6', T) jeweils wenigstens ein weiterer Antrieb (20, 21 ) vorgesehen ist, mit dem die Länge des jeweiligen
Verbindungshebels (6', 7') veränderbar ist, um die Haupthebel (3a, 3b; 4a, 4b) in den durchgestreckten Zustand bringen zu können.
2. Kniehebel-Schließeinheit nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
als weitere Antriebe (8, 9) zum Verfahren der Verbindungshebel (6, 7) Kolben- Zylinder-Einheiten (50), insbesondere kurzhubige Hydraulikzylinder, an oder in dem Kreuzkopf (5) vorgesehen sind.
3. Kniehebel-Schließeinheit nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
als weitere Antriebe (8, 9) zum Verfahren der Verbindungshebel (6, 7) Excenter- Antriebe (12, 13) an oder in dem Kreuzkopf (5) vorgesehen sind.
4. Kniehebel-Schließeinheit nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
für die Veränderung der Länge der Verbindungshebel (6', T) Kolben-Zylinder- Einheiten (20, 10, 10a; 21 , 11 , 11 a) vorgesehen sind, wobei die Verbindungshebel (6', 7') jeweils an ihrem einen Ende als Zylinder (10, 11 ) und an ihrem
gegenüberliegenden Ende als Kolbenstange (10a, 11 a) der Kolben-Zylinder- Einheit (20, 21 ) ausgebildet sind.
5. Kniehebel-Schließeinheit nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
mehrere Haupthebel oberhalb und mehrere Haupthebel unterhalb der
Maschinenlängsachse (A) vorgesehen sind, insbesondere jeweils zwei obere und zwei untere Haupthebel, dass die oberen und die unteren Haupthebel jeweils durch eine Quertraverse miteinander verbunden sind, und dass ein oder mehrere verfahrbare und/oder in ihrer Länge veränderbare Verbindungshebel (6. 7; 6', 7') zwischen den Quertraversen und dem Kreuzkopf (5) vorgesehen sind.
6. Verfahren zum Betreiben einer Kniehebel-Schließeinheit nach einem der
vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
während der Schließbewegung der Antrieb (30, 40) für den Kreuzkopf (5) eingeschaltet ist, und dass während des Schließkraftaufbaus der oder die weiteren Antriebe (8, 9, 20, 21 ) der Verbindungshebel (6, 7; 6', T) eingeschaltet sind.
7. Verfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
auch während des Zuhaltens der Schließeinheit der oder die weiteren Antriebe (8, 9, 20, 21 ) der Verbindungshebel (6, 7; 6', T) eingeschaltet sind.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
während einer ersten Phase der Schließbewegung der Antrieb (30, 40) für den Kreuzkopf (5) eingeschaltet ist und der oder die weiteren Antriebe (8, 9, 20, 21 ) der Verbinungshebel (6, 7; 6' 7') blockiert sind, dass gegen Ende der Schließbewegung eine Übergangsphase beginnt, in der alle Antriebe (30, 40, 8, 9, 20, 21 ) eingeschaltet sind, und dass am Ende der Übergangsphase der Antrieb (30, 40) für den Kreuzkopf (5) abgeschaltet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Übergangsphase beendet ist, wenn die Schließeinheit den geschlossenen Zustand erreicht hat, insbesondere sobald die auf den Formaufspannplatten aufgespannten Formhälften mit ihren Trennebenen aneinander stossen.
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