AT413089B - Spritzgiesseinrichtung - Google Patents

Description

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  Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spritzgiesseinrichtung mit einer ortsfesten Formaufspannplatte und einer bewegbaren Formaufspannplatte sowie an einer Formaufspannplatte befestigten und Öffnungen in der anderen Formaufspannplatte durchsetzenden Holmen, wobei zumindest einer der Holme an seinem freien Ende mindestens ein Gewinde aufweist, auf dem eine Mutter zur Übertragung der Schliesskraft angeordnet ist. 



  Derartige Spritzgiesseinrichtungen werden üblicherweise als 2-Platten-Maschinen bezeichnet. 



  Sie weisen im allgemeinen einen Antrieb für den sogenannten Eilhub auf, bei dem die bewegbare und die ortsfeste Formaufspannplatte relativ zueinander und voneinander bewegt werden, wobei die von den Formaufspannplatten getragenen Formhälften geschlossen und geöffnet werden. Hat die Form den geschlossenen Zustand erreicht, wird die von den Holmen durchsetzte Formaufspannplatte mit den Holmen verriegelt, sodass beispielsweise über Druckkissen der Schliessdruck aufgebracht werden kann. 



  Beim Stand der Technik ist es aus der JP 01-314128 A bereits bekannt, über Motoren angetriebene Muttern, welche jeweils an entgegengesetzten Enden eines Holmes angeordnet sind, zum Verschieben der bewegbaren Formaufspannplatte und zum Aufbringen der Schliesskraft zu verwenden. Um entsprechende Schliesskräfte aufbringen zu können, dürfen die Muttern nur geringe Gewindesteigungen aufweisen und müssen ein festes Gewinde besitzen, was aber wiederum die maximal mögliche Geschwindigkeit beim Eilhub limitiert. Ausserdem beeinträchtigen die an beiden Formaufspannplatten angeordneten Muttern mit ihrem Antrieb die Zugänglichkeit zu den Platten, was vor allem bei der ortsfesten Formaufspannplatte, an die in der Regel die Spritzeinheit angepresst wird, von Nachteil ist. 



  In der DE 2102722 A ist eine gattungsgemässe Spritzgiesseinrichtung in dem Ausführungsbeispiel gemäss Figur 4 gezeigt. Hier sind die Holme an der bewegbaren Formaufspannplatte mittels Spannmuttern befestigt. An der feststehenden Formaufspannplatte hingegen sind angetriebene Muttern zum Aufbringen der Schliesskraft vorgesehen. Die Holme greifen mit an ihrem jeweiligen Ende vorgesehenen Gewinden in diese Muttern ein. Für den Eilhub werden hydraulische Einrichtungen oder Kniehebelanordnungen vorgeschlagen. Auch die Spritzgiessmaschine gemäss der DE 2012722 A hat den Nachteil, dass die Zugänglichkeit der feststehenden Formaufspannplatte durch die Muttern mit ihren Antrieben beeinträchtigt wird. Darüber hinaus steigt der Platzbedarf der Spritzgiessmaschine durch die Verwendung von hydraulischen Antrieben oder Kniehebelanordnungen für den Eilhub erheblich. 



  Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es in diesem Zusammenhang, eine platzsparende und einfache Lösung für den Eilhub zu schaffen. 



  Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass zumindest an diesem freien Ende des einen Holmes zusätzlich eine Antriebsmutter angeordnet ist. 



  Die direkt an zumindest einem Holm angeordnete Antriebsmutter erspart eine getrennte Eilhubspindel, wie sie beim Stand der Technik üblich ist. Die zusätzlich neben der Antriebsmutter vorgesehene Mutter zur Übertragung der Schliesskraft ermöglicht eine optimale Anpassung der Muttern an die ihnen gestellte Aufgabe. Durch das Anordnen der Antriebsmutter und der Mutter zur Übertragung der Schliesskraft auf nur einer Seite des Holmes bleibt eine der Formaufspannplatten frei zugänglich. Durch die Antriebsmuttern kann auf sonstige Antriebe für den Eilhub und den damit verbundenem Platzbedarf verzichtet werden. 



  Vorzugweise ist vorgesehen, dass die Antriebsmutter als Kugelumlaufmutter ausgebildet ist, wogegen die Mutter zur Übertragung der Schliesskraft ein festes Gewinde, insbesondere Trapezgewinde, aufweist. Die Kugelumlaufmutter garantiert einen weitgehend reibungsfreien, raschen Eilhub, wogegen die Mutter mit dem festen Gewinde genügend Auflagefläche am Gewinde bietet, um die hohen Schliesskräfte ohne Deformierung zu übertragen. 

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  Für eine einfache Bearbeitung des Holms ist es günstig, wenn die Antriebsmutter sowie die Mutter zur Übertragung der Schliesskraft in ein gemeinsames Gewinde am Holm eingreifen. 



  Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel sieht vor, dass die Antriebsmutter im Zylindergehäuse eines Druckübersetzers drehbar gelagert ist. Durch diese Konstruktion kann die Antriebsmutter gleichzeitig zur Erzeugung der Schliesskraft verwendet werden. Dabei ist es günstig wenn die Mutter zur Übertragung der Schliesskraft am Kolben mindestens eines Druckkissens drehbar gelagert ist, das von der im Zylindergehäuse eines Druckübersetzers gelagerten Antriebsmutter mit Druck beaufschlagbar ist. 



  Eine besondere Ausführungsvariante sieht vor, dass die Antriebsmutter sowie die Mutter zur Übertragung der Schliesskraft kuppelbar sind, wodurch lediglich ein Antrieb vorgesehen werden muss. Es kann jedoch auch auf die Kupplungseinrichtung verzichtet werden, sofern für jede der Muttern ein eigener Antrieb vorgesehen wird. 



  Günstig im Sinne einer symmetrischen Krafteinleitung ist es, wenn die Kombination aus Antriebsmutter und Mutter zur Übertragung der Schliesskraft nicht nur an einem Holm, sondern an zwei diagonal zueinander angeordneten oder sogar allen Holmen vorgesehen ist. 



  Weitere Merkmale und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung. Dabei zeigt: Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer erfindungsgemässen Spritzgiesseinrich- tung, Fig. 2 eine Ansicht in Richtung der Holme eines ersten Ausführungsbeispieles, Fig. 3 eine Ansicht in Richtung der Holme eines weiteren Ausführungsbeispieles, Fig. 4 einen Detailschnitt durch die Gestaltungsvariante mit kuppelbaren Muttern in einer ersten Stellung, Fig. 5 die Konstruktion gemäss Fig. 4 in einer zweiten Stellung und Fig. 6 die zu den Fig. 4 und 5 gehörige Ansicht in Richtung der Holme. 



  Die in Fig. 1 gezeigte erfindungsgemässe Spritzgiesseinrichtung weist einen Rahmen 1 auf, der die ortsfeste Formaufspannplatte 2 trägt. Die bewegbare Formaufspannplatte 3 ist auf Schienen 4 am Rahmen 1 gegenüber der ortsfesten Formaufspannplatte 2 verfahrbar gelagert. An der ortsfesten Formaufspannplatte 2 sind vier Holme 5 befestigt, die Öffnungen in der bewegbaren Formaufspannplatte 3 durchsetzen. 



  Bei der in Fig. 1 gezeigten Konstruktionsvariante weisen zwei der Holme 5 lediglich eine Mutter 6 zur Übertragung der Schliesskraft auf. Die Muttern 6 greifen dabei in die Gewinde 5a der Holme 5 ein. Bei den beiden anderen Holmen 5, die ebenfalls diagonal zueinander liegen, sind erfindungsgemäss eine Antriebsmutter 8 sowie eine Mutter 6 zur Übertragung der Schliesskraft vorgesehen. Die Mutter 6 zur Übertragung der Schliesskraft greift in ein Gewinde 5a am Holm 5 ein, wogegen die Antriebsmutter 8 mit dem Gewinde 5b in Eingriff steht. Die Gewinde 5a und 5b weisen gleiche Steigung auf, sodass es zu keinen Überschneidungen der Gewindegänge kommt. 



  Die Antriebsmutter 8 ist als Kugelumlaufmutter ausgebildet, wodurch die Bewegung der bewegbaren Formaufspannplatte 3 gegenüber der ortsfesten Formaufspannplatte 2 rasch und weitgehend reibungsfrei erfolgt. Während des Eilhubs zwischen bewegbarer Formaufspannplatte 3 und ortsfester Formaufspannplatte 2, mit dem die (nicht gezeigte) Form geöffnet und geschlossen wird, laufen die Antriebsmutter 8 sowie die Mutter 6 synchron. Durch Ausnützung des vorhandenen Spiels ist es möglich, dass die Kraftübertragung der Schliess- und Öffnungsbewegung lediglich über die Antriebsmuttern 8 erfolgt, wogegen die Muttern 6 weitgehend kräfte- und daher reibungsfrei mitlaufen. 

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  Wie in Fig. 2 gezeigt, erfolgt der Antrieb der Antriebsmuttern 8 über einen Servomotor 14. Ein Riementrieb 16 sorgt dabei für die Synchronisation der beiden diagonal zueinander angeordneten Antriebsmuttern 8. Der zweite Servomotor 15 ist für den Antrieb der Muttern 6 für die Übertragung der Schliesskraft zuständig. Auch in diesem Fall ist ein Riementrieb vorgesehen, der das Bezugszeichen 17 trägt und die Rotationsbewegung der Muttern 6 synchronisiert. Die Abstimmung der Servomotoren 14 und 15 erfolgt über eine nicht gezeigte Steuerung oder Regelung. 



  Der Ablauf des Eilhubes sowie der Aufbringung der Schliesskraft wird nun anhand der Fig. 1 näher erläutert. Während des Eilhubes laufen die Antriebsmuttern 8 und die Muttern 6 synchron, wobei die Kraftübertragung über die als Kugelumlaufmuttern ausgebildeten Antriebsmuttern 8 erfolgt. Hat die Form den geschlossenen Zustand erreicht, wird der Antrieb 15 für die Muttern 6 abgestellt, was aufgrund der geringen Steigung des Gewindes 5a zu einer automatischen Verriegelung der Muttern 6 mit den Holmen 5 führt. Werden die Antriebsmuttern 8 über den Servomotor 14 weiterhin in Rotation versetzt, so führt dies dazu, dass sich die Antriebsmuttern 8 axial den Muttern 6 nähern. Da die Antriebsmuttern 8 im Gehäuse 9 eines Druckübersetzers drehbar gelagert sind, führt diese Annäherung gleichzeitig zu einer Verschiebung des Gehäuses 9, bei dem die Druckräume 10 verkleinert werden.

   Das verdrängte Druckmedium, beispielsweise Öl, wird über Leitungen 12 in die Druckkissen 11 des zugehörigen Holmes sowie in die Druckkissen 13 eines benachbarten Holmes 5 geleitet. Bei der Beaufschlagung der Druckkissen 11 und 13 heben die Kolben 7 der Druckkissen 11 und 13 von der bewegbaren Formaufspannplatte 3 ab und nehmen dabei die in den Kolben 7 gelagerten Muttern 6 zur Übertragung der Schliesskraft mit. Die Muttern 6 weisen ein festes Trapezgewinde auf und können dadurch die Schliesskraft auf die Holme 5 übertragen. Aufgrund der geringen Steigung der Gewinde 5a unterbleibt bei der Aufbringung der Schliesskraft eine Relativbewegung zwischen den Muttern 6 und den Holmen 5, ohne dass der Servomotor 15 und der Riementrieb 17 eine Rotation der Muttern 6 verhindern. 



  Bei dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel sind im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2 alle Holme 5 sowohl mit einer Mutter 6 zur Übertragung der Schliesskraft wie auch einer Antriebsmutter 8 versehen. Dies ändert jedoch nichts an der oben beschriebenen Arbeitsweise. 



  Stärker abweichend ist die in den Fig. 4 bis 6 gezeigte Variante. Angetrieben sind bei dieser Variante lediglich die Antriebsmuttern 8, die an allen Holmen 5 ebenso wie die Muttern 6 zur Übertragung der Schliesskraft vorgesehen sind. Der Antrieb erfolgt über einen Servomotor 15 und einen zugehörigen Riementrieb 17. Um während des Eilhubes die Rotationsbewegung der Muttern zu koppeln, sind die Antriebsmuttern 8 mit einer rohrartigen Verlängerung 18 versehen, die ein Innengewinde aufweist. Korrespondierend zu diesem Innengewinde ist an den Holmen 5 ein kurzer Abschnitt mit einem Aussengewinde 20 versehen. Zur Distanzierung der Muttern 6 und 8 sind Federzungen 19 vorgesehen. Werden die Antriebsmuttern 8 in Rotation versetzt, nehmen sie die Muttern 6 mit.

   Erreicht die zwischen den Formaufspannplatten angeordnete Form ihren geschlossenen Zustand, steigen die zwischen den Holmen 5 und den Muttern 6 zur Übertragung der Schliesskraft auftretenden Kräfte unmittelbar an, sodass die Muttern 6 aufgrund der auftretenden Reibung zum Stillstand kommen. Die weiterhin angetriebenen Antriebsmuttern 8 überwinden die Federkraft der Federzungen 19 und nähern sich axial den Muttern 6. Das Gewinde 20 ist in der Steigung dem Gewinde 5a angepasst. Auf diese Weise kann sich nach Überwindung der Federkraft der Federzungen 19 die jeweilige Antriebsmutter 8 an die Mutter 6 axial annähern. 



  Wie beim ersten Ausführungsbeispiel nehmen die Antriebsmuttern 8 bei ihrer axialen Bewegung das Gehäuse 9 der Druckübertragungseinrichtung mit, wobei die Druckräume 10 verkleinert werden. Über die Leitungen 12 strömt das Druckmedium in die Druckkissen 11 und hebt die Kolben 7 gemeinsam mit den Muttern 6 von der bewegbaren Formaufspannplatte 3 ab. 



  In der umgekehrten Bewegungsrichtung beginnen sich zuerst die Antriebsmuttern 8 zu drehen, 

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 wodurch sich die Distanz zwischen den Muttern 6 und den Antriebsmuttern 8 wiederum vergrö-   #ert.   Die Antriebsmuttern 8 können sich axial so lange von den Muttern 6 entfernen, bis die Gehäuse 9 der Druckübertragungseinrichtungen an den Endmuttern 21 anstehen. Sobald diese Position erreicht ist, schnappen auch die Federzungen 19 in ihre Ausgangslage zurück. Über die Kopplung im Bereich des Gewindes 20 werden nunmehr die Muttern 6 während des öffnenden Eilhubes synchron mit den Antriebsmuttern 8 gedreht. 



  Patentansprüche : 1. Spritzgiesseinrichtung mit einer ortsfesten Formaufspannplatte und einer bewegbaren
Formaufspannplatte sowie an einer Formaufspannplatte befestigten und Öffnungen in der anderen Formaufspannplatte durchsetzenden Holmen, wobei zumindest einer der Holme an seinem freien Ende mindestens ein Gewinde aufweist, auf dem eine Mutter zur Über- tragung der Schliesskraft angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest an die- sem freien Ende des einen Holmes (5) zusätzlich eine Antriebsmutter (8) angeordnet ist.

Claims (1)

1. 2. Spritzgiesseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmutter (8) als Kugelumlaufmutter ausgebildet ist.

   3. Spritzgiesseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mutter (6) zur Übertragung der Schliesskraft ein festes Gewinde, insbesondere Trapezgewinde, aufweist.

   4. Spritzgiesseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmutter (8) sowie die Mutter (6) zur Übertragung der Schliesskraft in unterschied- liche Gewinde (5a, 5b) am Holm (5) eingreifen.

   5. Spritzgiesseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmutter (8) sowie die Mutter (6) zur Übertragung der Schliesskraft in ein gemein- sames Gewinde (5a) am Holm (5) eingreifen.

   6. Spritzgiesseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmutter (8) im Zylindergehäuse (9) eines Druckübersetzers drehbar gelagert ist.

   7. Spritzgiesseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mutter (6) zur Übertragung der Schliesskraft am Kolben (7) mindestens eines Druckkis- sens (11 ) zur Aufbringung der Schliesskraft drehbar gelagert ist.

   8. Spritzgiesseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckkissen (11) zur Aufbringung der Schliesskraft von der Antriebsmutter (8) mit Druck beaufschlagbar ist.

   9. Spritzgiesseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmutter (8) sowie die Mutter (6) zur Aufbringung der Schliesskraft jeweils einen eigenen Antrieb, insbesondere elektrischen Antrieb, aufweisen.

   10. Spritzgiesseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmutter (8) sowie die Mutter (6) zur Übertragung der Schliesskraft kuppelbar sind.

   11. Spritzgiesseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass nur die Antriebs- mutter (8) einen vorzugsweise elektrischen Antrieb (15) aufweist.

   12. Spritzgiesseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass <Desc/Clms Page number 5> zwei diagonal zueinander angeordnete oder alle Holme (5) an ihren freien Enden mindes- tens ein Gewinde (5a, 5b) aufweisen, wobei an den beiden diagonal zueinander angeord- neten oder allen Holmen (5) Antriebsmuttern (8) sowie Muttern (6) zur Übertragung der Schliesskraft angeordnet sind.

   13. Spritzgiesseinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmut- tern (8) synchronisiert sind.

   14. Spritzgiesseinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass zur Synchronisati- on ein Riementrieb (17) vorgesehen ist.