AT519607A1 - Two-platen clamping unit - Google Patents
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Abstract
Zwei-Platten-Schließeinheit für eine Formgebungsmaschine zur Beaufschlagung zumindest zweier Formwerkzeugteile mit einer Schließkraft umfassend eine erste Formaufspannplatte (2) und eine zweite Formaufspannplatte (3), welche relativ zueinander bewegbar sind, wenigstens eine Zugstange (4), welche die erste Formaufspannplatte (2) und die zweite Formaufspannplatte (3) durchsetzt und relativ zur ersten Formaufspannplatte (2) und relativ zur zweiten Formaufspannplatte (3) beweglich ist, sowie eine Verriegelungsvorrichtung (5), mittels welcher die wenigstens eine Zugstange (4) mit der ersten Formaufspannplatte (2) und/oder mit der zumindest einen Kolben-Zylinder-Einheit (6,7) verriegelbar ist, wobei zumindest eine Kolben-Zylinder-Einheit (6,7) vorgesehen ist, welche dazu ausgebildet ist, als Teil einer Schließkraftvorrichtung zumindest einen Teil der Schließkraft aufzubringen und/oder als Teil einer Werkzeughöhenverstellung die zumindest eine Zugstange (4) relativ zur ersten Formaufspannplatte (2) zu bewegen und/oder relativ zur zweiten Formaufspannplatte (3) zu bewegen, wobei die Schließkraftvorrichtung ein aktives Material (8,9) umfasst, welches dazu ausgebildet ist, unter Einwirkung eines elektromagnetischen Feldes und/oder einer Temperaturänderung zumindest einen Teil der Schließkraft aufzubringen, und/oder die Werkzeughöhenverstellung ein aktives Material (8,9) umfasst, welches dazu ausgebildet ist, unter Einwirkung eines elektromagnetischen Feldes und/oder einer Temperaturänderung eine eine Werkzeughöhe definierende Ausdehnung des aktiven Materials festzulegen.Two-plate closing unit for a forming machine for applying at least two mold parts with a closing force comprising a first platen (2) and a second platen (3) which are movable relative to each other, at least one pull rod (4), which the first platen (2 ) and the second platen (3) passes through and is movable relative to the first platen (2) and relative to the second platen (3), and a locking device (5), by means of which the at least one tie rod (4) with the first platen (2 ) and / or with the at least one piston-cylinder unit (6,7) can be locked, wherein at least one piston-cylinder unit (6,7) is provided, which is designed as part of a closing force device at least a part of Apply closing force and / or as part of a tool height adjustment, the at least one pull rod (4) relative to the first Formaufspa 2) to move and / or relative to the second platen (3), wherein the closing force device comprises an active material (8,9), which is adapted to at least a part under the influence of an electromagnetic field and / or a temperature change apply the closing force, and / or the tool height adjustment comprises an active material (8,9), which is designed to set under the action of an electromagnetic field and / or a change in temperature, a tool height defining expansion of the active material.
Description
ZusammenfassungSummary
Zwei-Platten-Schließeinheit für eine Formgebungsmaschine zur Beaufschlagung zumindest zweier Formwerkzeugteile mit einer Schließkraft umfassend eine erste Formaufspannplatte (2) und eine zweite Formaufspannplatte (3), welche relativ zueinander bewegbar sind, wenigstens eine Zugstange (4), welche die erste Formaufspannplatte (2) und die zweite Formaufspannplatte (3) durchsetzt und relativ zur ersten Formaufspannplatte (2) und relativ zur zweiten Formaufspannplatte (3) beweglich ist, sowie eine Verriegelungsvorrichtung (5), mittels welcher die wenigstens eine Zugstange (4) mit der ersten Formaufspannplatte (2) und/oder mit der zumindest einen Kolben-Zylinder-Einheit (6,7) verriegelbar ist, wobei zumindest eine Kolben-Zylinder-Einheit (6,7) vorgesehen ist, welche dazu ausgebildet ist, als Teil einer Schließkraftvorrichtung zumindest einen Teil der Schließkraft aufzubringen und/oder als Teil einer Werkzeughöhenverstellung die zumindest eine Zugstange (4) relativ zur ersten Formaufspannplatte (2) zu bewegen und/oder relativ zur zweiten Formaufspannplatte (3) zu bewegen, wobei die Schließkraftvorrichtung ein aktives Material (8,9) umfasst, welches dazu ausgebildet ist, unter Einwirkung eines elektromagnetischen Feldes und/oder einer Temperaturänderung zumindest einen Teil der Schließkraft aufzubringen, und/oder die Werkzeughöhenverstellung ein aktives Material (8,9) umfasst, welches dazu ausgebildet ist, unter Einwirkung eines elektromagnetischen Feldes und/oder einer Temperaturänderung eine eine Werkzeughöhe definierende Ausdehnung des aktiven Materials festzulegen.Two-plate clamping unit for a molding machine for applying at least two mold parts with a clamping force, comprising a first mold clamping plate (2) and a second mold clamping plate (3), which can be moved relative to one another, at least one pull rod (4) which holds the first mold clamping plate (2 ) and the second mold mounting plate (3) and movable relative to the first mold mounting plate (2) and relative to the second mold mounting plate (3), as well as a locking device (5) by means of which the at least one pull rod (4) with the first mold mounting plate (2 ) and / or can be locked with the at least one piston-cylinder unit (6, 7), at least one piston-cylinder unit (6, 7) being provided, which is designed to be part of a closing force device, at least part of the Applying the closing force and / or as part of a tool height adjustment, the at least one pull rod (4) relative to the first mold mounting nnplatte (2) to move and / or to move relative to the second platen (3), wherein the clamping force device comprises an active material (8,9), which is designed, under the action of an electromagnetic field and / or a temperature change at least a part to apply the closing force and / or the tool height adjustment comprises an active material (8, 9) which is designed to define an extension of the active material defining a tool height under the action of an electromagnetic field and / or a change in temperature.
(Fig. 1) / 18(Fig. 1) / 18
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zwei-Platten-Schließeinheit für eine Formgebungsmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The present invention relates to a two-platen clamping unit for a molding machine with the features of the preamble of claim 1.
Unter Formgebungsmaschinen sind dabei Spritzgießmaschinen, Spritzpressen, Pressen und dergleichen zu verstehen.Molding machines are understood to mean injection molding machines, injection presses, presses and the like.
Gattungsgemäße Spritzgießmaschinen des Standes der Technik weisen eine (beispielsweise relativ zu einem Maschinenrahmen bewegliche) erste Formaufspannplatte auf, an die ein Teil eines Formwerkzeugs - meist eine Formhälfte montiert werden kann. Es ist ebenfalls eine (dann relativ zum Maschinenrahmen feste) zweite Formaufspannplatte vorgesehen, an welcher ein weiteres Teil eines Formwerkzeugs montiert werden kann. Beide Formaufspannplatten werden von wenigstens einer Zugstange durchsetzt, wobei in der Praxis die Ausführung mit vier die Formaufspannplatten durchsetzenden Zugstangen am häufigsten Verwendung findet.Generic injection molding machines of the prior art have a first mold mounting plate (for example movable relative to a machine frame), to which a part of a mold - usually a mold half - can be mounted. There is also a second mold clamping plate (then fixed relative to the machine frame), on which a further part of a mold can be mounted. Both mold clamping plates are penetrated by at least one pull rod, the version with four pull rods penetrating the mold clamping plates being used most frequently in practice.
Die wenigstens eine Zugstange kann mittels einer Verriegelungsvorrichtung relativ zur ersten Formaufspannplatte verriegelt werden. Jenes Ende der wenigstens einen Zugstange, welches die zweite Formaufspannplatte durchsetzt, kann einen Kolbenteil aufweisen. Zusammen mit einem Zylinder wird dadurch eine Kolben-Zylinder-Einheit gebildet. Im verriegelten Zustand kann durch die Kolben-Zylinder-Einheit eine Zugkraft auf die wenigsten eine Zugstange ausgeübt werden. Dadurch kann die beispielsweise für einen Spritzgießprozess erforderliche Formklemmkraft über die Formaufspannplatten auf die Werkzeugteile ausgeübt werden.The at least one tie rod can be locked relative to the first platen by means of a locking device. That end of the at least one tie rod which passes through the second platen can have a piston part. Together with a cylinder, this forms a piston-cylinder unit. In the locked state, the piston-cylinder unit can exert a pulling force on at least one pull rod. As a result, the mold clamping force required, for example, for an injection molding process can be exerted on the tool parts via the mold mounting plates.
Aus der JP 2013-031956 A ist eine Schließeinheit in Zwei-Platten-Bauweise bekannt, wobei zur Schließkraftbeaufschlagung ein magnetostriktives Material verwendet wird. Zur Verriegelung kommt bei dieser Veröffentlichung eine geteilte Mutter zum Einsatz. Die geteilte Mutter verfügt über ein Innenprofil, welches mit einem Außenprofil des wenigstens einen Holmes zusammenwirkt, wenn die geteilte Mutter geschlossen ist. Dabei tritt folgender Nachteil auf: Während magnetostriktive Materialien zwar eine hohe Kraftdichte erreichen können, ist die Längenänderung pro Einheitslänge jedoch stark limitiert. Da die geteilten Muttern zur Verriegelung nicht an beliebigen Positionen der Zugstangen verriegelt werden können (in der Praxis können Nuten des Außenprofils an / 18From JP 2013-031956 A, a clamping unit in a two-plate construction is known, a magnetostrictive material being used to apply the clamping force. A split nut is used for locking in this publication. The split nut has an inner profile which interacts with an outer profile of the at least one spar when the split nut is closed. The following disadvantage occurs: While magnetostrictive materials can achieve a high force density, the change in length per unit length is very limited. Since the split nuts for locking cannot be locked at any position on the tie rods (in practice, grooves of the outer profile can be on / 18
77792 32/gb/fr der wenigstens einen Zugstange einige Zentimeter breit sein), wird ein sehr langer77792 32 / gb / for the at least one tie rod a few centimeters wide) will be a very long one
Körper aus magnetostriktivem Material benötigt, wodurch sich die Gesamtbaulänge derBody made of magnetostrictive material required, which increases the overall length of the
Schließeinheit erhöht. Dies ist an sich schon ein Nachteil und wird dadurch verstärkt, dass eine große Menge des relativ teuren magnetostriktiven Materials verwendet werden muss.Closing unit increased. This is a disadvantage in itself and is exacerbated by the fact that a large amount of the relatively expensive magnetostrictive material has to be used.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schließeinheit für eine Formgebungsmaschine bereitzustellen, die eine im Vergleich zum Stand der Technik weniger aufwändige Bauweise aufweist.The object of the present invention is to provide a clamping unit for a shaping machine which has a construction which is less complex in comparison with the prior art.
Diese Aufgabe wird durch eine Zwei-Platten-Schließeinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a two-plate clamping unit with the features of claim 1.
Die geschieht, indem zumindest eine Kolben-Zylinder-Einheit vorgesehen ist, welche dazu ausgebildet ist, als Teil einer Schließkraftvorrichtung zumindest einen Teil der Schließkraft aufzubringen und/oder als Teil einer Werkzeughöhenverstellung die zumindest eine Zugstange relativ zur ersten Formaufspannplatte zu bewegen und/oder relativ zur zweiten Formaufspannplatte zu bewegen, wobeiThis is done by providing at least one piston-cylinder unit, which is designed to apply at least part of the closing force as part of a closing force device and / or to move the at least one pull rod relative to the first platen and / or as part of a tool height adjustment to move to the second platen, where
- die Schließkraftvorrichtung ein aktives Material umfasst, welches dazu ausgebildet ist, unter Einwirkung eines elektromagnetischen Feldes und/oder einer Temperaturänderung zumindest einen Teil der Schließkraft aufzubringen, und/oderthe closing force device comprises an active material which is designed to apply at least part of the closing force under the action of an electromagnetic field and / or a change in temperature, and / or
- die Werkzeughöhenverstellung ein aktives Material umfasst, welches dazu ausgebildet ist, unter Einwirkung eines elektromagnetischen Feldes und/oder einer Temperaturänderung eine eine Werkzeughöhe definierende Ausdehnung des aktiven Materials festzulegen.- The tool height adjustment comprises an active material which is designed to define an extension of the active material defining a tool height under the influence of an electromagnetic field and / or a change in temperature.
Aktive Materialien dieser Art zeichnen sich durch eine hohe Kraftdichte und eine hohe Anzahl an nahezu verschleißfreien Deformationszyklen aus. Die Kraftdichte ist ein Maß für die Stärke einer Kraft, die ein Material mit Einheitsvolumen ausüben kann. Da beispielsweise bei Spritzgießprozessen hohe Schließkräfte erreicht werden müssen, sind Materialien mit hoher Kraftdichte natürlich von Vorteil im Hinblick auf eine Minimierung des Bauraums, sofern das aktive Material korrekt eingesetzt wird.Active materials of this type are characterized by a high force density and a high number of almost wear-free deformation cycles. Force density is a measure of the strength of a force that a unit volume material can exert. Since, for example, high clamping forces have to be achieved in injection molding processes, materials with a high force density are of course advantageous in terms of minimizing the installation space, provided the active material is used correctly.
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Die Verriegelungsvorrichtung kann als ein Außenprofil an der wenigstens einen Zugstange ausgeführt sein, welches mit einem Innenprofil an einer geteilten Mutter zusammenwirkt. Dabei wird dann durch das Schließen der geteilten Mutter die Verriegelung herbeigeführt. Die erfindungsgemäße Werkzeughöhenverstellung dient in diesem Fall dazu die Position des Außenprofils auf jene des Innenprofils im geschlossenen Zustand des Formwerkzeugs abzustimmen, sodass eine Verriegelung möglich ist. Die abzustimmende Position muss aber nicht unbedingt die geschlossene Position des Formwerkzeugs sein. Beispielsweise beim Prägen kann auch eine nicht ganz geschlossene - oder eine andere Position, in welcher eine Schließkraft aufgebracht werden soll - Position, jene sein, auf die die Werkzeughöhenverstellung abstimmt.The locking device can be designed as an outer profile on the at least one tie rod, which interacts with an inner profile on a split nut. The locking is then brought about by closing the split nut. In this case, the tool height adjustment according to the invention serves to match the position of the outer profile to that of the inner profile in the closed state of the mold, so that locking is possible. The position to be coordinated does not necessarily have to be the closed position of the molding tool. For example, during embossing, a position that is not completely closed - or another position in which a closing force is to be applied - can be the position to which the tool height adjustment is coordinated.
Die Erfindung kann sowohl bei horizontalen als auch bei vertikalen Zwei-PlattenSchließeinheiten eingesetzt werden.The invention can be used in both horizontal and vertical two-plate clamping units.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.Advantageous embodiments of the invention are defined in the dependent claims.
Es kann vorgesehen sein, dass das aktive Material, welches Teil der Schließkraftvorrichtung ist, ein piezoelektrisches Material (können bspw. Kristalle, Polymere oder Keramiken sein), eine Formgedächtnislegierung (können bspw. Kristalle oder Polymere sein), ein magnetostriktives Material und/oder ein elektrostriktives Material ist.It can be provided that the active material, which is part of the closing force device, is a piezoelectric material (can be crystals, polymers or ceramics, for example), a shape memory alloy (can be crystals or polymers, for example), a magnetostrictive material and / or a is electrostrictive material.
Bei piezoelektrischen Materialien und elektrostriktiven Materialien handelt es sich um Materialien, die durch Einwirkung eines elektrischen Feldes ihre Länge verändern. Magnetostriktive Materialien verändern ihre Länge unter Einwirkung eines Magnetfelds. Formgedächtnislegierungen weisen Phasenübergänge auf, wobei verschiedene feste Phasen mit verschiedenen Formen vorliegen. Durch die auftretende Verformung beim Phasenübergang kann insbesondere eine Längenänderung eintreten. Der Phasenübergang wird durch eine Temperaturänderung herbeigeführt.Piezoelectric materials and electrostrictive materials are materials that change their length due to the action of an electric field. Magnetostrictive materials change their length under the influence of a magnetic field. Shape memory alloys have phase transitions, with different solid phases with different shapes. The deformation occurring during the phase transition can lead to a change in length. The phase transition is brought about by a change in temperature.
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Es kann vorgesehen sein, dass das aktive Material, welches Teil derIt can be provided that the active material, which is part of the
Schließkraftvorrichtung ist, zwischen der ersten Formaufspannplatte und derClosing force device is between the first platen and the
Verriegelungsvorrichtung angeordnet ist.Locking device is arranged.
Es kann ein Kolbenteil vorgesehen sein, welches durch einen Zylinder zur zumindest einen Kolben-Zylinder-Einheit vervollständigt ist und welches vorzugsweise an der wenigstens einen Zugstange befestigt oder angeformt ist.A piston part can be provided, which is completed by a cylinder to form the at least one piston-cylinder unit and which is preferably attached or molded to the at least one tie rod.
Es kann vorgesehen sein, dass das aktive Material, welches Teil der Schließkraftvorrichtung ist, zwischen dem Zylinder und der ersten Formaufspannplatte angeordnet ist und/oder zwischen dem Zylinder und der zweiten Formaufspannplatte angeordnet ist.It can be provided that the active material, which is part of the closing force device, is arranged between the cylinder and the first mold clamping plate and / or is arranged between the cylinder and the second mold clamping plate.
Es kann vorgesehen sein, dass der Kolbenteil zumindest teilweise aus dem aktiven Material, welches Teil der Schließkraftvorrichtung ist, gefertigt ist. Der Druckaufbau in der Kolben-Zylinder-Einheit zum Schließkraftaufbau kann dadurch bewirkt oder unterstützt werden.It can be provided that the piston part is at least partially made of the active material that is part of the closing force device. The build-up of pressure in the piston-cylinder unit for building the clamping force can thereby be brought about or supported.
Es ist zu bemerken, dass der Kolbenteil nicht am Ende der wenigstens einen Zugstange befestigt oder angeformt sein muss. Es kann auch vorgesehen sein, dass der Zylinder teilweise oder ganz in die erste oder die zweite Formaufspannplatte eingelassen ist bzw. damit einstückig ausgeführt ist. In diesem Fall dient im Wesentlichen nur derjenige Teil der ersten oder der zweiten Formaufspannplatte zur Kraftübertragung auf ein Werkzeugteil, welcher zwischen dem Zylinder und der zu montierenden Werkzeughälfte angeordnet ist.It should be noted that the piston part does not have to be attached or formed at the end of the at least one pull rod. It can also be provided that the cylinder is partially or completely embedded in the first or the second platen or is thus made in one piece. In this case, essentially only that part of the first or the second platen serves for power transmission to a tool part, which is arranged between the cylinder and the tool half to be assembled.
Es kann vorgesehen sein, dass der Zylinder an einer der ersten Formaufspannplatte abgewandten Seite der zweiten Formaufspannplatte angeordnet ist.It can be provided that the cylinder is arranged on a side of the second platen facing away from the first platen.
Es kann vorgesehen sein, dass das aktive Material, welches Teil der Werkzeughöhenverstellung ist, in der zumindest einen Kolben-Zylinder-Einheit angeordnet ist.It can be provided that the active material, which is part of the tool height adjustment, is arranged in the at least one piston-cylinder unit.
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Es kann vorgesehen sein, dass das in der Kolben-Zylinder-Einheit angeordnete aktive Material eine magnetorheologische Flüssigkeit ist, welche magnetorheologische Flüssigkeit durch Beaufschlagung mit einem Magnetfeld im Wesentlichen erstarrt. Dadurch kann eine Bewegung des Kolbens im Zylinder verhindert werden, weil die magnetorheologische Flüssigkeit - im erstarrten Zustand - nicht mehr kompressibel ist. Das ermöglicht schließlich das Aufbauen der Schließkraft (bspw. mittels eines weiteren aktiven Materials oder einer weiteren, hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheit).Provision can be made for the active material arranged in the piston-cylinder unit to be a magnetorheological liquid which essentially solidifies magnetorheological liquid by exposure to a magnetic field. This prevents movement of the piston in the cylinder because the magnetorheological fluid - in the solidified state - is no longer compressible. This ultimately enables the closing force to be built up (for example by means of a further active material or a further hydraulic piston-cylinder unit).
Es kann ein Übersetzer vorgesehen sein, der zur Erhöhung/Versärkung einer Kraftwirkung und/oder einer räumlichen Verschiebungswirkung des aktiven Materials ausgebildet ist. Bei der Erhöhung der räumlichen Verschiebungswirkung wird durch einen solchen Übersetzer also beispielsweise ein größerer Verfahrweg erreicht, als dies durch das aktive Material ohne Übersetzer möglich wäre. Auch eine Kombination aus Erhöhung der Kraftwirkung und der Erhöhung der räumlichen Verschiebungswirkung kann erreicht werden, wobei dann allerdings Energie zugeführt werden muss, was natürlich auch mit Hilfe eines aktiven Materials geschehen kann.A translator can be provided which is designed to increase / reinforce a force effect and / or a spatial displacement effect of the active material. When increasing the spatial displacement effect, such a translator, for example, achieves a larger travel path than would be possible with the active material without a translator. A combination of increasing the force effect and increasing the spatial displacement effect can also be achieved, in which case, however, energy must then be supplied, which can of course also be done with the help of an active material.
Es können bevorzugt vier Zugstangen vorgesehen sein.Four tie rods can preferably be provided.
Im Regelfall wird die erste Formaufspannplatte eine bewegliche Formaufspannplatte sein (in Bezug auf einen Maschinenrahmen) und die zweite Formaufspannplatte wird eine feste Formaufspannplatte sein, das heißt sie ist in Bezug auf einen Maschinenrahmen unbeweglich montiert. Dies kann den Vorteil haben, dass der Zylinder der Kolben-Zylinder-Einheit sich während des Betriebs nicht bewegt. Die für die Hydraulik notwendige Peripherie, wie zum Beispiel eine Pumpe und ein Tank, sowie die Leitungen, die zur (hydraulischen) Kolben-Zylinder-Einheit führen, können daher mit größerer konstruktiver Freiheit geplant werden. Natürlich kann aber auch die erste Formaufspannplatte eine feste Formaufspannplatte sein.As a rule, the first platen will be a movable platen (with respect to a machine frame) and the second platen will be a fixed platen, i.e. it will be immovably mounted with respect to a machine frame. This can have the advantage that the cylinder of the piston-cylinder unit does not move during operation. The peripherals necessary for the hydraulics, such as a pump and a tank, as well as the lines leading to the (hydraulic) piston-cylinder unit can therefore be planned with greater design freedom. Of course, the first platen can also be a fixed platen.
Schutz wird auch für eine Formgebungsmaschine mit einer erfindungsgemäßen ZweiPlatten-Schließeinheit begehrt.Protection is also sought for a molding machine with a two-platen clamping unit according to the invention.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Figuren und der dazugehörigen Figurenbeschreibung. Dabei zeigen:Further details and advantages of the invention result from the figures and the associated description of the figures. Show:
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Figur 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Formgebungsmaschine im Bereich der Zwei-Platten-Schließeinheit und1 shows a section through a molding machine according to the invention in the region of the two-plate clamping unit and
Figuren 2 bis 4 weitere Ausführungsformen erfindungsgemäßerFigures 2 to 4 further embodiments of the invention
Formgebungsmaschinen.Forming machines.
Die in den Figuren 1 dargestellte erfindungsgemäße Formgebungsmaschine (in diesem Fall eine Spritzgießmaschine) im Bereich der Zwei-Platten-Schließeinheit 1 verfügt über eine erste, bewegliche Formaufspannplatte 2 und eine zweite, feste Formaufspannplatte 3. Beide Formaufspannplatten 2 und 3 sind von vier Zugstangen 4 durchsetzt. Die Zugstangen 4 sind sowohl in Bezug auf die erste Formaufspannplatte 2 und die zweite Formaufspannplatte 3 beweglich gelagert.The molding machine according to the invention shown in FIGS. 1 (in this case an injection molding machine) in the area of the two-plate clamping unit 1 has a first, movable platen 2 and a second, fixed platen 3. Both platen 2 and 3 are of four tie rods 4 interspersed. The tie rods 4 are movably mounted both with respect to the first platen 2 and the second platen 3.
Jeweils eine Verriegelungsvorrichtung 5 dient zur Verriegelung der Zugstangen 4 mit der ersten Formaufspannplatte 2. Die Verriegelungsvorrichtungen 5 sind jeweils als geteilte Muttern ausgeführt. Innenprofile der geteilten Muttern wirken im geschlossenen Zustand der Muttern mit Außenprofilen an den Holmen 4 zusammen, wodurch die Verriegelung der Holme 4 mit der ersten Formaufspannplatte 2 erreicht wird.One locking device 5 is used to lock the tie rods 4 with the first platen 2. The locking devices 5 are each designed as split nuts. Inner profiles of the split nuts interact with outer profiles on the bars 4 in the closed state of the nuts, as a result of which the bars 4 are locked with the first platen 2.
An der von der ersten Formaufspannplatte 2 wegweisenden Seite der zweiten Formaufspannplatte 3 sind Kolben-Zylinder-Einheiten 6, 7 angeordnet. Der Zylinder 7 der Kolben-Zylinder-Einheiten 6, 7 ist jeweils an der zweiten Formaufspannplatte 3 befestigt. Das Kolbenteil 6 ist jeweils am Ende der Zugstangen 4 befestigt und läuft im Zylinder 7.Piston-cylinder units 6, 7 are arranged on the side of the second mold mounting plate 3 which points away from the first mold mounting plate 2. The cylinder 7 of the piston-cylinder units 6, 7 is fastened to the second platen 3. The piston part 6 is fixed to the end of the tie rods 4 and runs in the cylinder 7.
Bei Zwei-Platten-Schließeinheiten 1 des Standes der Technik wird nach der Verriegelung durch die Verriegelungsvorrichtungen 5 in den holmseitigen Kammern der Kolben-Zylinder-Einheiten 6, 7 ein druckbeaufschlagtes Hydraulikmedium eingebracht, wodurch die Kraftbeaufschlagung der Formaufspannplatten 2, 3 erreicht wird.In the case of two-plate clamping units 1 of the prior art, after the locking by the locking devices 5, a pressurized hydraulic medium is introduced into the pillar-side chambers of the piston-cylinder units 6, 7, whereby the force application to the mold mounting plates 2, 3 is achieved.
Das Ausführungsbeispiel nach Figur 1 zeichnet sich dadurch aus, dass zwischen den Verriegelungsvorrichtungen 5 und der ersten Formaufspannplatte 2 jeweils ein aktives Material 8 vorgesehen ist. Das aktive Material 8 kann in diesem Fall ein piezoelektrisches Material, eine Formgedächtnislegierung, ein magnetostriktives / 18The exemplary embodiment according to FIG. 1 is characterized in that an active material 8 is provided between the locking devices 5 and the first platen 2. In this case, the active material 8 can be a piezoelectric material, a shape memory alloy, a magnetostrictive / 18
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Material oder ein elektrostriktives Material sein. Natürlich ist zur Erreichung der Kraftbeaufschlagung normalerweise eine Vorrichtung zur Beeinflussung des aktiven Materials 8 notwendig, was aber aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt wurde. Eine solche Vorrichtung kann zum Beispiel ein Magnetfeld erzeugen (magnetostriktives Material), ein elektrisches Feld (elektrostriktives Material bzw. piezoelektrischer Kristall) oder einen Strom erzeugen oder eine Temperaturänderung hervorrufen (Formgedächtnislegierung).Material or an electrostrictive material. Of course, a device for influencing the active material 8 is normally necessary to achieve the application of force, but this has not been shown for reasons of clarity. Such a device can, for example, generate a magnetic field (magnetostrictive material), an electric field (electrostrictive material or piezoelectric crystal) or generate a current or cause a temperature change (shape memory alloy).
Bei dieser Ausführungsform dient die Kolben-Zylinder-Einheit 6, 7 rechts nicht nur zur Schließkraftbeaufschlagung, sondern auch dazu, die entsprechende Zugstange 4 so zu verfahren, dass die Verriegelungsvorrichtung 5 so mit der Zugstange 4 verriegelt, dass bei geschlossener Zwei-Platten-Schließeinheit 1 die verschiedenen Teile eines zu montierenden Formwerkzeugs (nicht dargestellt) sich berühren oder einen vorgesehenen Prägespalt aufweisen. Die Hydraulik zur Ansteuerung der KolbenZylinder-Einheit 6, 7 kann weniger leistungsfähig und damit weniger aufwändig ausgeführt werden, da auch das aktive Material 8 zumindest einen Teil der Schließkraft aufbaut. Dies kann so weit gehen, dass die Schließkraft fast vollständig vom aktiven Material 8 erzeugt wird.In this embodiment, the piston-cylinder unit 6, 7 on the right not only serves to apply the closing force, but also to move the corresponding pull rod 4 in such a way that the locking device 5 locks with the pull rod 4 in such a way that when the two-plate clamping unit is closed 1 the different parts of a mold to be assembled (not shown) touch or have an intended embossing gap. The hydraulics for controlling the piston-cylinder unit 6, 7 can be designed to be less efficient and therefore less complex, since the active material 8 also builds up at least part of the closing force. This can go so far that the closing force is generated almost completely by the active material 8.
Dann muss der während der Schließkraftbeaufschlagung in den holmseitigen Kammern der Kolben-Zylinder-Einheiten 6, 7 vorliegende Druck nicht mehr, wie im Stand der Technik, von einer Hydraulikpumpe aufgebaut werden, sondern nur noch gehalten werden, was beispielsweise einfach mittels eines Rückschlagventils zu erreichen ist. Selbstverständlich ist es dann trotzdem möglich, mittels der Kolben-Zylinder-Einheit 6, 7 Teile von Prägehüben zu verfahren, für die keine große Kraft benötigt wird.Then the pressure present in the spar-side chambers of the piston-cylinder units 6, 7 no longer has to be built up by a hydraulic pump, as in the prior art, but only has to be maintained, which can be easily achieved, for example, by means of a check valve is. Of course, it is then still possible to move parts of stamping strokes for which no great force is required by means of the piston-cylinder unit 6, 7.
Natürlich kann es auch vorgesehen sein, einen Teil der Schließkraft durch das aktive Material 8 zwischen Verriegelungsvorrichtung 5 und erster Formaufspannplatte 2 und einen weiteren Teil durch die Kolben-Zylinder-Einheit 6, 7 aufzubauen.Of course, it can also be provided to build up part of the closing force through the active material 8 between the locking device 5 and the first platen 2 and another part through the piston-cylinder unit 6, 7.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 bildet die Kolben-Zylinder-Einheit die Werkzeughöhenverstellung und das aktive Material 8 (in der Figur links), ggf. zusammen mit der Kolben-Zylinder-Einheit 6,7, die Schließkraftvorrichtung.In the embodiment according to FIG. 1, the piston-cylinder unit forms the tool height adjustment and the active material 8 (in the figure on the left), possibly together with the piston-cylinder unit 6, 7, the closing force device.
Das Ausführungsbeispiel zu Figur 2 ist analog zu demjenigen aus Figur 1, wobei zusätzlich aktives Material 8 zwischen der zweiten Formaufspannplatte 3 und den Kolben-Zylinder-Einheiten 6, 7 vorhanden ist und Teil der Schließkraftvorrichtung ist.The embodiment of Figure 2 is analogous to that of Figure 1, with additional active material 8 between the second platen 3 and the piston-cylinder units 6, 7 and is part of the closing force device.
Auch das aktive Material 8 zwischen der zweiten Formaufspannplatte 3 und den Kolben-Zylinder-Einheiten 6, 7 dient also zur Erzeugung eines Teils der Schließkraft. Hierfür stützt das aktive Material 8 zwischen der zweiten Formaufspannplatte 3 und der Kolben-Zylinder-Einheit 6, 7 an dem Zylinder 7 ab. Durch den Hydraulikdruck in der holmseitigen Kammer der Koben-Zylinder-Einheit 6, 7 wird dadurch eine Kraft auf die Zugstangen 4 ausgeübt, welche zur Schließkraft beiträgt. Selbstverständlich ist es auch möglich, das aktive Material 8 nur zwischen der zweiten Formaufspannplatte 3 und der Kolben-Zylinder-Einheit 6, 7 einzusetzen.The active material 8 between the second platen 3 and the piston-cylinder units 6, 7 also serves to generate part of the closing force. For this purpose, the active material 8 is supported on the cylinder 7 between the second platen 3 and the piston-cylinder unit 6, 7. Due to the hydraulic pressure in the bar-side chamber of the piston-cylinder unit 6, 7, a force is exerted on the tie rods 4, which contributes to the closing force. Of course, it is also possible to use the active material 8 only between the second platen 3 and the piston-cylinder unit 6, 7.
Das Ausführungsbeispiel nach Figur 3 ist ebenfalls analog zum Ausführungsbeispiel nach Figur 1, wobei ein Teil des Kolbenteils 6 als aktives Material 8 ausgebildet ist. Auch in dieser Anordnung kann das aktive Material 8 einen Beitrag zur Schließkraft leisten.The exemplary embodiment according to FIG. 3 is likewise analogous to the exemplary embodiment according to FIG. 1, with part of the piston part 6 being designed as an active material 8. In this arrangement too, the active material 8 can make a contribution to the closing force.
In den holmseitigen Kammern der Kolben-Zylinder-Einheiten 6, 7 ist eine magnetorheologische Flüssigkeit 9 angeordnet. Wird die magnetorheologische Flüssigkeit 9 mit einem Magnetfeld beaufschlagt, erstarrt sie, es tritt also ein ähnlicher Effekt ein, wie wenn die holmseitigen Kammern der Koben-Zylinder-Einheiten 6, 7 mit einem Hydraulikfluid befüllt werden und verhindert wird, dass das Hydraulikfluid entweicht (beispielsweise mittels eines Rückschlagventils). Denn durch die Beaufschlagung mit einem Magnetfeld wird die magnetorheologische Flüssigkeit 9 zu einem im wesentlichen festen Körper und kann auf diese Weise nicht mehr entweichen.A magnetorheological fluid 9 is arranged in the pillar-side chambers of the piston-cylinder units 6, 7. If the magnetorheological fluid 9 is subjected to a magnetic field, it solidifies, so that an effect similar to that occurs when the spool-side chambers of the piston-cylinder units 6, 7 are filled with a hydraulic fluid and the hydraulic fluid is prevented from escaping (for example by means of a check valve). Because of the application of a magnetic field, the magnetorheological fluid 9 becomes an essentially solid body and can no longer escape in this way.
Selbstverständlich kann das aktive Material 8, welches einen Teil des Kolbenteils 6 bildet, unabhängig vom Einsatz der magnetorheologischen Flüssigkeit 9 verwendet werden.Of course, the active material 8, which forms part of the piston part 6, can be used independently of the use of the magnetorheological fluid 9.
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Alternativ oder zusätzlich zu der magnetorheologischen Flüssigkeit 9 in den holmseitigen Kammern der Kolben-Zylinder-Einheiten 6,7 der Ausführung nach Fig. 3 kann auch in den anderen Kammern der Kolben-Zylinder-Einheiten 6,7 magnetorheologische Flüssigkeit 9 angeordnet sein. Diese kann zum Beispiel zur (Fein-) Positionierung des Kolbens dienen. Außerdem ist es dadurch beispielsweise möglich, beim Druckabbau nach der Schließkraftbeaufschlagung einen Gegendruck zu erzeugen, um ruckartige Bewegungen in der Schließeinheit zu verhindern. In diesem Zusammenhang sei erwähnt, dass magnetorheologische Flüssigkeiten auch so mit einem Magnetfeld beaufschlagt werden können, dass sie nicht erstarren, sondern nur eine erhöhte Viskosität aufweisen.As an alternative or in addition to the magnetorheological fluid 9 in the spar-side chambers of the piston-cylinder units 6,7 of the embodiment according to FIG. 3, magnetorheological fluid 9 can also be arranged in the other chambers of the piston-cylinder units 6,7. This can be used, for example, to (fine) position the piston. In addition, this makes it possible, for example, to generate a counterpressure when the pressure is reduced after the closing force is applied, in order to prevent jerky movements in the closing unit. In this context it should be mentioned that magnetorheological liquids can also be subjected to a magnetic field in such a way that they do not solidify, but only have an increased viscosity.
Figur 4 ist eine analoge Ausführungsform zu Figur 3, wobei nicht nur ein Teil des Kolbenteils 6, sondern das ganze Kolbenteil 6 als aktives Material 8 ausgebildet ist.FIG. 4 is an analogous embodiment to FIG. 3, wherein not only a part of the piston part 6, but the entire piston part 6 is designed as an active material 8.
In den Ausführungsbeispielen nach Figur 3 und Figur 4 bildet das aktive Material 8 zwischen der Verriegelungsvorrichtung 5 und der ersten Formaufspannplatte 2 zusammen mit dem aktiven Material 8 des Kolbenteils 6 die Schließkraftvorrichtung. Die Werkzeughöhenverstellung wird durch die Kolben-Zylinder-Einheit 6, 7 gebildet.In the exemplary embodiments according to FIGS. 3 and 4, the active material 8 forms the closing force device between the locking device 5 and the first platen 2 together with the active material 8 of the piston part 6. The tool height adjustment is formed by the piston-cylinder unit 6, 7.
Innsbruck, am 30. Jänner 2017 / 18Innsbruck, on January 30, 2017/18
77792 32/eh77792 32 / eh
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