DE102004005686B4

DE102004005686B4 - Antriebseinheit für Spritzgießmaschinen

Info

Publication number: DE102004005686B4
Application number: DE102004005686A
Authority: DE
Inventors: Werner Kappelmüller; Franz Dirneder; Stefan Eppich; Helmut Naderhirn
Original assignee: Engel Austria GmbH
Current assignee: Engel Austria GmbH
Priority date: 2003-02-14
Filing date: 2004-02-05
Publication date: 2006-10-12
Anticipated expiration: 2024-02-06
Also published as: DE102004005686A1; AT6858U1

Abstract

Antriebseinheit für Spritzgießmaschinen, mit einer mit einem Fluid gefüllten Druckkammer, in die ein Verdrängungskörper einführbar ist, gekennzeichnet durch einen elektrischen Linearmotor (11), der zuerst einen Eilhub und anschließend einen Krafthub fährt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebseinheit für Spritzgießmaschinen, mit einer mit einem Fluid gefüllten Druckkammer, in die ein Verdrängungskörper einführbar ist.
Weiters bezieht sich die Erfindung auf eine Spritzgießmaschine mit einer ortsfesten und einer bewegbaren Formaufspannplatte, einer Spritzeinheit und einem Schließmechanismus, sowie Antriebseinrichtungen für die Spritzeinheit und den Schließmechanismus.

Alle derzeit in der Praxis verwendeten Schließeinheiten von Spritzgießmaschinen umfassen als wesentlichen Bestandteil Hydrauliksysteme. Dies trifft in den meisten Fällen auch für die Spritzeinheit zu. Da insbesondere beim Schließmechanismus der Druck des Hydraulikmediums sehr hoch ist (es handelt sich um Werfe bis zu 300 bar), sind strenge Sicherheitsvorschriften zu beachten. Wenn die Hydraulikzylinder nicht direkt sondern über Kniehebel den Formschließdruck auf die Form aufbringen, kann man mit kleineren Zylindern höhere Formschließgeschwindigkeiten erreichen.

Vorteilhaft wird ein Schnellhub mit dem Kniehebelmechanismus gefahren, worauf anschließend bei gestreckten Kniehebeln über Druckkissen der eigentliche Schließdruck aufgebaut wird.

Der Druckaufbau in den Druckkissen erfolgt nach dem Stand der Technik über Pumpen, wobei gegebenenfalls ein Druckumsetzer vorgesehen ist. Um den notwendig hohen Druck zu erzeugen, sind hohe Pumpenleistungen erforderlich, was wiederum einen sehr großen konstruktiven Aufwand bei den Pumpaggregaten erfordert.

Die bekannten elektromechanischen Schließsysteme sind noch aufwendiger als hydraulische Systeme und bieten zur Zeit keine befriedigende Lösung für den Übergang vom Schnellhub zum Krafthub, in welchem die Form mit großem Druck geschlossen gehalten werden muss.

Aus der AT 385 465 B ist eine Spritzgießmaschine bekannt, deren Schließeinheit einen Linearmotor umfasst. Weiters sind Elektromagneten vorgesehen, welche im aktivierten Zustand den erforderlichen Schließdruck während des Einspritzvorganges ausrichten sollen. Die erreichbaren Druckwerte waren nicht zufriedenstellend. Ferner ist aus der JP 63001516 A eine Schließeinheit bekannt, bei der ein Linearmotor über einen Kniehebelmechanismus die Form schließt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Antriebseinheit zu schaffen, die insbesondere für den Einsatz bei Spritzgießmaschinen und hier wiederum vorteilhaft für den Einsatz bei Schließmechanismen von Spritzgießmaschinen einsetzbar ist. Mit dieser Antriebseinheit sollen sehr hohe Drücke erzielt werden können, ohne dass größere Pumpaggregate eingesetzt werden müssen. Des weiteren soll der Übergang vom Schnellhub zum Krafthub der Schließeinheit sehr schnell erfolgen können.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch einen Linearmotor gelöst, der zuerst einen Eilhub und anschließend einen Krafthub fährt. Vorteilhaft ist vorgesehen, dass der Linearmotor beim Krafthub den Verdrängungskörper betätigt.

Vorteilhaft ist der Verdrängungskörper als Tauchkolben ausgebildet und wird vom Ende des bewegten induzierten Passivteil des Linearmotors gebildet.

Die Druckkammer ist vorteilhaft an Druckkissen einer Spritzgießmaschine angeschlossen. Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung sieht vor, dass der Linearmotor einen Kniehebelmechanismus, vorzugsweise der Schließeinheit einer Spritzgießmaschine, bewegt.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung sieht vor, dass der Linearmotor in an sich bekannter Weise zwei relativ zueinander bewegbare Teile umfasst und dass einer der Teile mit dem Kniehebelmechanismus verbunden ist und der andere Teil mit dem Verdrängungskörper.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Figuren der beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
1 einen schematisch gehaltenen Längsschnitt durch eine Spritzgießmaschine mit einer erfindungsgemäßen Hydraulikeinheit, wobei die bewegbare Formaufspannplatte geöffnet gezeigt ist,
2 einen Längsschnitt durch eine Spritzgießmaschine mit einer erfindungsgemäßen Hydraulikeinheit bei geschlossener bewegbarer Formaufspannplatte, und
3 einen Schnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel der Anordnung der erfindungsgemäßen Hydraulikeinheit an einer Stirnplatte einer Spritzgießmaschine.
Die schematisch dargestellte Spritzgießmaschine besteht aus einer ortsfesten Formaufspannplatte 1, einer bewegbaren Formaufspannplatte 2 und einer Stirnplatte 5. Die bewegbare Formaufspannplatte 2 ist über einen Schließmechanismus, der von einem Kniehebelmechanismus 6 gebildet wird, auf Schienen 4 verfahrbar. Die ortsfeste Formaufspannplatte 1 und die Stirnplatte 5 sind über Holme 3 miteinander verbunden. Im Ausführungsbeispiel nach den 1 und 2 sind an der ortsfesten Formaufspannplatte 1 Druckkissen 7 vorgesehen, mittels denen der hohe Schließdruck während des Einspritzens erzielt wird.
Die Spritzeinheit der Spritzgießmaschine ist nicht gezeigt. Sie ist nach dem herkömmlichen Stand der Technik ausgeführt.
Der Kniehebelmechanismus 6 umfasst je zwei Kniehebel 13, 14 und einen Kreuzkopf 8. Der Kreuzkopf 8 ist über einen Linearmotor 11 verfahrbar. Der induzierende Primärteil des Linearmotors ist in den Kreuzkopf 8 des Kniehebelmechanismus 6 eingebaut. Der induzierte Sekundärteil des Linearmotors 11 wird von einer Schiene 18 gebildet, auf der der Kreuzkopf 8 verfahrbar ist. Es ist eine Klemmvorrichtung 17 vorgesehen, mittels der die Schiene 18 festlegbar ist. Die Klemmvorrichtung 17 stützt sich an einer Platte 19 ab, die wiederum über Stangen 9 an der Stirnplatte 5 der Spritzgießmaschine abgestützt ist. Die Stangen 9 dienen gleichzeitig als Führungen für den Kreuzkopf 8.
An der Rückseite der Stirnplatte 5 ist eine Druckkammer 10 vorgesehen, die über Leitungen 16 mit den Druckkissen 7 in Verbindung steht.
Die Schiene 18 des Linearmotors 11 weist an einem Ende einen Zapfen 15 auf, der in die Druckkammer 10 einfahrbar ist und als Tauchkolben dient. Der Zapfen 15 bildet den Verdrängungskörper, mit dem in der Druckkammer 10 der maximale Druck aufgebaut wird.
In der 1 ist die Spritzgießmaschine in der Offenstellung gezeigt.
Am Beginn des Schließvorganges wird der Primärteil des Linearmotors 11 im Kreuzkopf 8 aktiviert und der Kreuzkopf 8 fährt entlang der Schiene 18, die den Sekundärteil des Linearmotors 11 bildet, nach rechts, wodurch die Kniehebel 13, 14 gestreckt werden. Während dieser Bewegung des Kreuzkopfes 8 wird die Schiene 18 durch die Klemmvorrichtung 17 festgehalten.
Wenn sich die Kniehebel 13, 14 in der gestreckten Stellung befinden, wird die Klemmvorrichtung 17 geöffnet. Da der Kreuzkopf 8, dessen Primärteil nach wie vor aktiviert ist, nicht weiter nach rechts fahren kann, bewegt sich der Sekundärteil, d.h. die Schiene 18 nach links und der Vorsprung 15 wird in die Druckkammer 10 eingeführt. Dadurch kommt es zum gewünschten Druckaufbau in der Druckkammer 10 und somit in den Druckkissen 7.
Beim Öffnen der bewegbaren Formaufspannplatte 2 wird zuerst der Schließmechanismus geöffnet, wobei der Vorsprung 15 sich nach rechts bewegt und die Druckkammer 10 entlastet. In der Folge fährt der Linearmotor mit dem Kreuzkopf 8 nach links und öffnet die Form.
Im Ausführungsbeispiel nach der 3 sind die Druckkissen 7 ebenso wie die Druckkammer 10 an der Stirnplatte 5 der Spritzgießmaschine angeordnet. Die Funktion des Schließmechanismus ist dieselbe wie im zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel.

Claims

Antriebseinheit für Spritzgießmaschinen, mit einer mit einem Fluid gefüllten Druckkammer, in die ein Verdrängungskörper einführbar ist, gekennzeichnet durch einen elektrischen Linearmotor (11), der zuerst einen Eilhub und anschließend einen Krafthub fährt.
Antriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Linearmotor (11) beim Krafthub den Verdrängungskörper betätigt.
Antriebseinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdrängungskörper als Tauchkolben ausgebildet ist.
Antriebseinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Tauchkolben von einem Vorsprung (15) am Ende eines Teiles des Linearmotors (11) gebildet ist.
Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Fluid eine Hydraulikflüssigkeit eingesetzt ist.
Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckkammer (10) an Druckkissen (7), vorzugsweise einer Schließeinheit einer Spritzgießmaschine, angeschlossen ist.
Antriebseinheit nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Linearmotor (11) einen Kniehebelmechanismus (6), vorzugsweise einer Schließeinheit einer Spritzgießmaschine, im Eilhub bewegt.
Antriebseinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Linearmotor (11) zwei relativ zueinander bewegbare Teile umfasst und dass einer der Teile mit dem Kniehebelmechanismus verbunden ist und der andere Teil mit dem Verdrängungskörper.
Antriebseinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der induzierende Primärteil des Linearmotors (11) mit dem Kniehebelmechanismus (6) verbunden ist und der induzierte Passivteil mit dem Verdrängungskörper der Druckkammer (10).
Antriebseinheit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der induzierende Primärteil des Linearmotors (11) in den Kreuzkopf (8) des Kniehebelmechanismus (6) eingebaut bzw. mit diesem starr verbunden ist.
Antriebseinheit nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Teile des Linearmotors (11) wechselweise bewegt werden.
Antriebseinheit nach Anspruch 8 oder 9, gekennzeichnet durch eine Arretiervorrichtung für den Teil des Linearmotors (11), der den Verdrängungskörper bewegt.
Antriebseinheit nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Arretiervorrichtung an der Stirnplatte (5) einer Spritzgießmaschine abgestützt ist.
Antriebseinheit nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Arretiervorrichtung als Klemmvorrichtung (17) ausgeführt ist.
Antriebseinheit nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Arretiervorrichtung über Stangen (9) abgestützt ist, die als Führungen für den Kreuzkopf (8) des Kniehebelmechanismus (6) dienen.
Spritzgießmaschine mit einer ortsfesten und einer bewegbaren Formaufspannplatte, einer Spritzeinheit und einem Schließmechanismus, sowie Antriebseinrichtungen für die Spritzeinheit und den Schließmechanismus, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung für den Schließmechanismus und/oder die Antriebseinheit für die Spritzeinheit eine Antriebseinheit nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 15 umfasst bzw. umfassen.