DE3015780A1

DE3015780A1 - Arbeitsmaschine, insbesondere spritzgiessmaschine, deren bewegungssystem sich rhytmisch folgende massenkraefte erzeugt

Info

Publication number: DE3015780A1
Application number: DE19803015780
Authority: DE
Inventors: Caspar Egger; Rudolf Krebser
Original assignee: Maschinenfabrik und Giesserei Netstal AG
Current assignee: Netstal Maschinen AG
Priority date: 1979-05-31
Filing date: 1980-04-24
Publication date: 1980-12-04
Also published as: JPS55161629A; CH640035A5; US4309164A

Description

301578Q

Arbeitsmaschine, insbesondere Spritzgiessmaschine, deren Bewegungssystem sich rhythmisch folgende

Massenkräfte erzeugt

Gegenstand der Erfindung ist eine Arbeitsmaschine, insbesondere Spritzgiessmaschine, deren Bewegungssystem sich rhythmisch folgende Massenkräfte erzeugt.

Bei Maschinen dieser Art, insbesondere bei Kunststoff-Spritzgiessmaschinen, aber auch bei schnallaufenden Pressen und ähnlichen Maschinen, entstehen durch die Anfahrbeschleunigung bzw. Bremsverzögerung der beweglichen Teile, z.B. Formplatten, Kolben, Hebelwerk etc., relativ grosse oszillierende Massenkräfte, die auf den Ständer übertragen werden und zu entsprechend starkem Rütteln der ganzen Maschine führen. Die Beschleunigungs- und Verzögerungskräfte können je nach Charakteristik des Bewegungsmechanismuo· oder der eingestellten Geschwindigkeiten gegeneinander ausgeglichen sein oder auch eine positive oder negative Resultierende in Bewegungsrichtung haben. Die Maschine beginnt dann auf dem Boden in Richtung dieser resultierenden Massenkraft zu v/andern.

Wird die Maschine auf dem Boden festgeschraubt, so entstehen durch die wirkenden Kräfte im Ständer oder-im Fundament unter Umständen Risse und über das Fundament im Gebäude Körperschall.

Es ist bekannt, dass zur Vermeidung dieser negativen Erscheinung Ersatzmassen in der Gegenrichtung der Massenkräfte erzeugenden Teile beschleunigt werden können. Dadurch können die Massenkräfte ganz oder teilweise ausgeglichen werden. Der

030049/0 691

gemeinsame Nachteil aller dieser Einrichtungen ist aber, dass sie relativ kompliziert, teuer und platzintensiv sind. Sie erhöhen zudem nicht nur das Gesamtgewicht der Maschine, sondern auch den Energiebedarf. In vielen Fällen erschweren diese Zusatzeinrichtungen auch die Zugänglichkeit zu den Arbeitsteilen der Maschine. Hauptziel der Erfindung ist deshalb, die Massenkräfte vom Ständer und damit auch vom Fundament fernzuhalten. Ζυ άί ;.oera Zweck ist die erfindungsgemässe Maschine dadurch ~el:ennceiehnet, dass das Bewegungssystem eine in Richtung der !^,--aenkrafte beweglich gelagerte Einheit bildet.

Beim Beschleunigen der beweglichen Teile des Bewegungssystems in der einen Richtung, bewegt sich die genannte Einheit auf dem Ständer um einen bestimmten Betrag in der Gegenrichtung, während beim Verzögern der Teile die Einheit um einen bestimmten Betrag in der erstgenannten Richtung bewegt wird. Bei unter sich gleichen Beschleunigungs- und Verzögerungskräften pendelt die Einheit um eine Mittellage hin und her, ohne dass diese Kräfte auf den Ständer bzw. das Fundament übertragen werden.

In vielen Fällen sind aber Beschleunigungs- und Verzögerungskräfte unter sich nicht gleich, was zu entsprechend unterschiedlichen Verschiebungen der Einheit führt, d.h. diese wandert auf dem Ständer entsprechend der Verschiebungsdifferenz in der einen oder andern Richtung. Dieses Problem ist erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass am Ständer eine an der Einheit angreifende Stellvorrichtung vorgesehen ist, um eine durch ungleiche Massenkräfte erzeugte Verschiebungsdifferenz der Einheit periodisch auszugleichen. Diese, z.B. elektromagnetisch, hydraulisch, pneumatisch oder durch Federwirkung arbeitende Stellvorrichtung sorgt dafür, dass die Einheit sich zu Beginn jedes Beschleunigungs/Verzögerungszyklus in einer Nullage befindet, wodurch ein Wandern der Einheit in der einen oder andern Richtung veiihindert wird. Die Rückstellbewegung der Einheit kann während einer Stillstandzeit der bewegten Teile erfolgen oder dann, wenn die Massenkräfte klein, null oder gleichsinnig mit der Rückstellbewe-

030 049/06 91 BAD ORIGINAL

gung sind. Es ist natürlich möglich, die Stellvorrichtung wenigstens teilweise schon während der Wirkung der grösseren Massenkraft auf die Einheit wirken zu lassen, sodass sie durch Aufnahme eines Teils dieser Massenkraft dämpfend wirkt. Dies ist allerdings nur dann sinnvoll, wenn die von ihr aufzunehmenden Massenkräfte relativ klein sind, z.B. wenn nur kleine Massenkraftunterschiede auftreten.

Die Erfindung ist im folgenden anhand der schematischen Zeichnung beispielsweise erläutert.

Die Zeichnung zeigt schematisch und in Seitenansicht eine Kunststoff-Spritzgiessmaschine; auf dem Maschinenständer 1 ist das aus Formschliesseinheit 2 und Spritzaggregat 3 gebildete Bewegungssystem der Maschine abgestützt. Die Formschliesseinrichtung 2 besitzt in üblicher Weise ein Kniehebelwerk 4, das an einer Abstützplatte 5 abgestützt ist und seinerseits an der beweglichen Formtragplatte 6 angreift, die auf Holmen 7 geführt ist. Die Holme 7 verbänden die Abstützplatte 5 mit der feststehenden Formtragplatte 8. Das Spritzaggregat 3 ist mittels einer Kolbenvorrichtung 9 mit der feststehenden Formtragplatte 8 verbunden, so dass die Düse 10 des Spritzaggregats 3 (hier ausgefahren gezeichnet) fest mit der Angussstelle der Form 11 verbunden werden kann.

Das ganze aus Schliesseinrichtung 2 und Spritzaggregat 3 gebildete Bewegungssystem der Maschine ist als Einheit längs der Arbeitsaale a der Maschine beweglich auf dem Ständer 1 gelagert (in der Zeichnung durch Rollen 12 angedeutet).

Die beim Betrieb der Maschine in der einen und der andern Richtung der Arbeitsachse a entstehenden Massenkräfte bewirken jeweils eine entsprechende Verschiebung der Einheit 2, 3 auf dem Ständer 1, ohne dass dabei auf den letzteren Kräfte in diesen Richtungen übertragen werden. Da in den wenigstens Fällen gewährleistet ist, dass., die durch Beschleunigen, und Verzögern

030049/0691

der beweglichen Teile der Einheit 2, 3 entstehenden Massenkräfte in beiden Achsrichtungen gleich gross sind, ist eine hier als Hydraulikvorrichtung dargestellte Stellvorrichtung 13 vorgesehen. Die zur Maschinenachse a parallele Kolbenstange 14a des Kolbens 14 dieser Vorrichtung ist an der feststehenden Formtragplatte 8 befestigt, während der Zylinder 15 dieser Vorrichtung am Ständer 1 fixiert ist. Durch entsprechende Druckbeaufschlagung des Kolbens 14 dieser Stellvorrichtung kann die Einheit 2, 3 jeweils um die Differenz der durch die Massenkräfte selbst bewirkten Verschiebungen in den beiden Richtungen so verschoben werden, dass die GesamtverSchiebung der Einheit um eine Nullage pendelt. Bewirken z.B. die beim Beschleunigen der bewegten Teile erzeugten Massenkräfte eine Verschiebung der Einheit 2, 3 in der einen Richtung um den Betrag χ und die beim Verzögern erzeugten Massenkräfte eine Verschiebung in der Gegenrichtung um den von χ verschiedenen Betrag y, so übernimmt die Stellvorrichtung 13 die Differenzverschiebung. Zweckmässig erfolgt diese Differenzverschiebung während einer Stillstandzeit der bewegten Teile des Bewegungssystems; sie kann aber auch der kleineren der durch Massenkräfte erzeugten Verschiebung überlagert werden.

Damit ist es möglich, die unvermeidbaren Massenkräfte des Bewegungssystems der Maschine praktisch vollständig vom Ständer fernzuhalten. Dabei ist allerdings zu sagen, dass bei sehr kleinen Ungleichheiten der in entgegengesetzten Richtungen wirkenden Massenkräfte die Stellvorrichtung so ausgebildet sein kann, dass sie diese geringen Differenzkräfte ohne weiteres gedämpft oder ungedämpft auf den Ständer übertragen kann; eine Korrektur der Verschiebungen wäre dann nicht mehr erforderlich, da ja der grosse Rest der Massenkräfte durch die Eigenbeweglichkeit der Einheit ausgeglichen wäre.

Das beschriebene Prinzip ist bei all jenen Arbeitsmaschinen anwendbar, deren Bewegungssystem periodisch und in schnellem Rhythmus in wenigstens einer Richtung wirkende Massenkräfte

030 0 49/0 891

erzeugt und das zu einer Einheit zusammengefasst werden kann. Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass auch Ausführungen möglich sind, bei welchen nur oder zur Hauptsache nur in einer Richtung wirkende Massenkräfte auftreten, die Wegdifferenz der Verschiebungen also relativ gross ist. Da bei Maschinen der fraglichen Art Verschiebungen des Bewegungssystems in der einen oder andern Richtung in die Grössenordnung von wenigen cm auftreten, lassen sich solche Verschiebungen in nur einer Richtung ohne weiteres vollständig durch eine in der andern Richtung wirkende Stellvorrichtung ausgleichen. Dabei ist festzuhalten, dass keineswegs nur bei horizontal wirkenden Massenkräften die beschriebene, zu einer Entkopplung von Bewegungssystem und Ständer führende Eigenbeweglichkeit des Bewegungssystems (mit oder ohne Wegdifferenzkorrektur) vorgesehen sein kann. Durch Vorsehen eina*z.B. hydraulischen Gewichtsausgleichsvorrichtung kann das Prinzip auch auf Maschinen mit vertikal wirkenden Massenkräften angewendet werden.

Obwohl, wie in der Zeichnung angedeutet, Rollenführungen zwischen Bewegungssystem und Ständer vorgesehen nein können, sind Gleitführungen besonders vorteilhaft.

(W. Maucher] Patentanwalt

030049/0691

ZUSAMMENFASSUNG

Das Bewegungssystem (2,3) der Arbeitsmaschine ist als Einheit in Richtung (a) der auftretenden Massenkräfte beweglich auf dem Ständer (l) gelagert. Da die meist oszillierend auftretenden Massenkräfte in den zueinander entgegengesetzten Richtungen oft ungleich sind, bewirken sie in den beiden Richtungen unterschiedliche Verschiebungen der Einheit (2,3). Eine hydraulische Stellvorrichtung (13)» deren Kolben (14) an der Einheit angreift und deren Zylinder (15) am Ständer (1) fixiert ist, dient dem Ausgleich der Wegdifferenz der durch die Massenkräfte bewirkten Verschiebungen.

(W. Maucher) Patentanwalt

030049/0691

L e e r-s e i t e

Claims

SMsohmitt {l'ßereAte-SiSIn₅»ν 'en!.

Dipl.-ing. W. Maucher i

Freiburg i. Br.
Dreikönig.traße 13

Hetstal - Maschinen AG ISfäfels

301578Q

PATE N TA II SP R- UECH

IlJt Arbeitsmaschine, insbesondere Spritzgiessmaschine, deren ^ Bewegungssystem sich rhythmisch folgende Massenkräfte erzeugt, dadurch gekennzeichnet, dass das Bewegungssystem (2,3) eine in Richtung der Hassenkräfte beweglich gelagerte Einheit bildet.

2. Arbeitsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Ausgleich von durch nur in einer Richtung oder von in ungleicher Grosse in entgegengesetzten Richtungen wirkende Massenkräfte erzeugten ungleichen Verschiebungen des Bewegungssystems (2,3) auf dem Ständer (l) eine Stellvorrichtung (13) vorgesehen ist.

3. Arbeitsmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Bewegungssystem (2,3) mittels Gleit- oder Rollenführungen (12) horizontal auf dem Ständer (l) beweglich gelagert ist, wobei der Kolben (14) einer hydraulischen Stellvorrichtung (I3) sun. Bewegungssystem (2,3) und deren Zylinder (15) am Ständer (l) angreifen.

31. 3. 1980/Vo A 3542

030049/0691