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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Spritzgiesseinrichtung mit mindestens einem Kniehebel und einem Kniehebelantrieb.
Spritzgiesseinrichtungen mit einem Kniehebelantrieb zum Bewegen mindestens eines
Kniehebels sind beim Stand der Technik bekannt. Sie besitzen den Vorteil, dass sie zum einen eine sehr rasche Öffnungs- und Schliessbewegung aber zum anderen auch gleichzeitig das Aufbringen grosser Kräfte, vor allem im Bereich nahe der Durchstreckung der Kniehebel, erlauben. Der Kniehebelantrieb sieht meist einen Spindelantrieb oder einen Kurbelantrieb vor. Besonders starken Belastungen sind der Kniehebel und der Kniehebelantrieb zum
Beispiel ausgesetzt, wenn sie zum Verschieben und zum Schliesskraftaufbau bei einer bewegbaren Formaufspannplatte verwendet werden. Bei Spindelantrieben werden die hierfür verwendeten Spindeln stark belastet, da zwei gegensätzliche Anforderungen an sie gestellt sind.
Zum Einen soll die Spindel ein sehr schnelles Öffnen und Schliessen der Spritzgussform ermöglichen. Zum Anderen dient sie aber auch dem Aufbringen hoher Schliesskräfte. Hieraus ergibt sich, dass die Lebensdauer der so verwendeten Spindel grundsätzlich beschränkt ist.
Eine weitere Belastung der Spindel ergibt sich, wenn diese während des Aufbringens der Schliesskräfte mit gestreckten Kniehebeln über längere Zeit statisch mit Kraft beaufschlagt sind. In diesem Zustand bricht der Schmierfilm zwischen der Mutter und der Spindel. Bei der anschliessenden Öffnungsbewegung liegt somit direkt das Metall der Mutter auf dem Metall des Spindelgewindes auf. Dies bewirkt zum einen hohe Reibungskräfte und zum anderen fördert es die Tribokorrosion. Ein ähnliches Brechen des Schmierfilmes kommt auch bei Kurbelantrieben vor, wenn diese statisch unter Belastung gehalten werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zum Betrieb einer Spritzgiesseinrichtung zur Verfügung zu stellen, bei dem das genannte Brechen des Schmierfilms vermieden ist.
Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass der Kniehebelantrieb bei in einer selbsthemmenden, vorzugsweise in der gestreckten, Position verharrendem und belastetem Kniehebel entlastet wird.
Erfindungsgemäss ist somit vorgesehen, dass vorzugsweise direkt nach dem Aufbau der Belastung des Kniehebels der Spindelantrieb durch geringfügiges zurückdrehen entlastet wird. Ein unbeabsichtigtes Öffnen des Kniehebels ist hierbei nicht zu befürchten, da dieser, in der Regel in der durchgestreckten Lage, in Selbsthemmung verbleibt. Durch die so
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erreichte Entlastung von Teilen des Kniehebelantriebs ist ein Brechen des Schmierfilms verhindert. Dies führt zum einen zu einer erheblichen Verringerung des Verschleisses an den genannten Teilen. Zum anderen ist bei der anschliessenden Öffnungsbewegung auch eine
Kraft- und somit Energieeinsparung gegeben, da alle beweglichen Teile permanent optimal geschmiert sind und ein direktes Reiben von Metallteilen aufeinander vermieden ist.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung. Dabei zeigt:
Fig. 1 eine bewegbare Formaufspannplatte mit einem Spindelantrieb als Kniehebelantrieb,
Fig. 2 eine beim Stand der Technik bekannte Ausführungsvariante einer Kugelumlaufmutter in schematischer Darstellung und
Fig. 3 einen Teil einer Spritzgiesseinrichtung mit einem Kurbelantrieb als Kniehebelantrieb.
Die in Figur 1 dargestellte bewegbare Formaufspannplatte 1 wird mittels der beiden Knie- hebel 2 in Maschinenlängsrichtung, wie beim Stand der Technik bekannt, verschoben. Die
Kniehebel 2 sind auf Ihrer, von der Formaufspannplatte 1 abgewandten Seite an einer Stirn- platte 6 mittels Gelenken angeordnet. An dieser ist auch ein Motor 8 (zum Beispiel ein elek- trischer Motor, Servomotor, hydraulischer Motor oder dergleichen) vorgesehen, welcher über einen Riemenantrieb 9 die Spindel 5 antreibt. Die Spindel 5 ist in der Stirnplatte 6 in schrä- gen Kugellagern 12 drehbar gelagert. Die Spindel greift in eine am Kreuzkopf 4 angeordnete Mutter 7 ein. Die Drehbewegung der Spindel 5 bewirkt ein Hin- und Herbewegen des Kreuz- kopfes 4 in Maschinenlängsrichtung. Dieser bewegt wiederum über die Pleuelstangen 3 die Kniehebel 2 in bekannter Weise.
Bei der Schliessbewegung wird der Kreuzkopf 4 mittels der Spindel 5 in Richtung der bewegbaren Formaufspannplatte 1 verschoben. Hierdurch werden die Kniehebel 2 durchgedrückt, wobei die hier nicht weiter dargestellten Formteile der Spritz- gussform aneinander zur Anlage kommen und die Schliesskraft aufgebracht wird. Beim Schliesskraftaufbau wird die Spindel am höchsten belastet und dem Antrieb am meisten abverlangt. Ist die gewünschte Schliesskraft erreicht, stoppt der Antrieb und verharrt üblicher- weise in dieser Position während des Einspritzens und der anschliessenden Abkühlphase im vollständig gespanntem Zustand. Erst nach dem Einspritzen wird beim Stand der Technik zum Ende der Kühlzeit der Antrieb entlastet und die Öffnungsbewegung eingeleitet.
Um das Abreissen des Schmierfilms durch die statische Belastung während des Einspritzvor- gangs zu verhindern, sieht eine Variante des erfindungsgemässen Verfahrens nun vor, die Spindel 5, nachdem die Schliesskraft aufgebracht ist, geringfügig in Öffnungsrichtung zu
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drehen. Hierdurch werden die Mutter 7, die Spindel 5, der Kreuzkopf 4 sowie die Pleuel 3 und die zugeordneten Gelenke und damit der gesamte Spindelantrieb entlastet, ohne dass sich hierdurch etwas an der Stellung der in einer selbsthemmenden, vorzugsweise in der gestreckten, Position verharrenden Kniehebel 2 ändert. Die auf die bewegbare Formauf- spannplatte 1 übertragenen Schliesskräfte bleiben von der Entlastung der genannten Teile des Kniehebelantriebs unbeeinflusst.
Ist der Einspritzvorgang und die darauf folgende
Auskühlzeit beendet, so wird die Spindel 5 weiter in Öffnungsrichtung gedreht, wodurch ein Öffnen der hier nicht dargestellten Spritzgussform stattfindet. Das erfindungsgemässe
Verfahren hat des weiteren den Vorteil, dass die Zykluszeit verkürzt wird, da ein Teil der Öffnungsbewegung bereits beim Entlasten der Spindel stattgefunden hat.
Als Mutter 7 werden günstigerweise Kugelumlaufmuttem, wie in Fig. 2 dargestellt, verwen- det, da diese besonders reibungsarm sind. Entsprechende Kugelmuttem bzw. Kugelumlauf- muttem sind beim Stand der Technik bekannt und müssen daher hier nicht weiter erläutert werden. Bei Kugelumlaufmuttem kann die Führung 11 zur Rückführung der Kugeln 10, wie bekannt, unterschiedlich ausgeführt sein.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 ist der Spindelantrieb aus Fig. 1 durch einen Kurbel- antrieb ersetzt. Dieser weist unter anderem einen an einer drehbaren Achse 13 gelagerten Kurbelarm 14 sowie eine Schubstange 15 auf. Die Achse 13 wird in bekannter Weise von einem Motor 8 gedreht. Hierdurch wird der Kurbelarm 14 geschwenkt. Diese Bewegung wird wiederum von der Schubstange 15 auf den Kniehebel 2 übertragen. Dieser weist die Ge- lenke 16 auf. Erfindungsgemäss ist nun bei dieser an sich bekannten Anordnung vorgesehen, dass der Kurbelantrieb, nachdem der Kniehebel 2 seine selbsthemmende, hier gestreckte, Position erreicht hat, entlastet wird. Hierdurch wird vermieden, dass die Schmierfilme in den Gelenken und Lagern des Kurbelantriebes abreissen, wodurch die bereits beim Spindel- antrieb angeführten Vorteile auch beim Kurbelantrieb erreicht sind.
Darüber hinaus muss bei beiden Varianten von dem jeweils zum Antrieb vorgesehenen Motor 8 währenddessen der Kniehebel in selbsthemmender Position verharrt, keine Kraft aufgebraucht werden, was wiederum zu einer Energieeinsparung führt. Das erfindungsgemässe Verfahren ist nicht nur auf Kniehebelantriebe zum Bewegen einer Formaufspannplatte 1 beschränkt, sondern kann bei allen Kniehebelantrieben einer Spritzgiesseinrichtung angewendet werden.